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5G芯片倒逼主板PCB升级 佩特提供专业安卓主板定制服务

2020-02-12 11:42:14 广州佩特电子科技有限公司 阅读

手机的变化将对HDI产生深刻的影响。从当前时点来看,手机最大的变化点是非5G到5G的演进,该变化的底层逻辑是5G手机芯片尺寸变小且集成度提升,而作为芯片的主要载体,手机主板势必升级。


1、5G芯片高集成小尺寸,5G主板将全面采用Anylayer和SLP


从当前的时点来看,手机相关最大的变化是非5G手机向5G手机转变,其底层变化逻辑是芯片的变化。芯片的变化主要来自两方面:


(1)5G增加射频前端芯片数量:手机内射频前端芯片数量会随着通信频段的增加而相应增加(一般一个芯片处理一个频段),5G手机由于增加了5G通信频段,因此5G手机的芯片数量将增加;


(2)5G芯片I/O数会提升:随着手机功能日趋复杂、响应速度越来越快,而5G手机无论是在运算能力还是存储能力方面都将具备更强的能力,最终就会体现在更多的I/O数上。如果芯片工艺制程不变,更多的I/O数意味着更大的芯片尺寸。


上述两大变化意味着如果手机芯片工艺不发生本质变化,那么芯片的数量和尺寸都将更大,从而就需要更多的主板空间,以华为Mate 20 X 5G和Mate 20 Pro(4G)的主板为例,同样采用12层Anylayer的技术方案,Mate 20 X 5G的主板面积比Mate 20 Pro要大17~20cm²。

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因此,在手机本身体积大小有限的情况下,提高芯片的集成度(减少数量)和采取更低纳米制程(控制尺寸)势在必行。根据各大芯片厂商发布的5G芯片的情况,我们可以看到现已发布的主要5G芯片基本上都将采用7nm以内的制程工艺(仅三星Exynos980采用8nm制程,但这并非主力型号,影响不大),并且高通的骁龙765G和海思的麒麟990“集成版”都将SoC和5G基带集成 在一起,可见5G芯片高集成度、低纳米制程的趋势确定。


芯片高集成度、低纳米制程的方案,简单来说就是在更小的面积内(低纳米制程)做出更多的线路(高集成度),这势必使得BGA直径和焊盘节距要缩小,那相应地,作为承载芯片的手机主板的线宽线距、孔径大小等也必须缩小。


根据前述内容,HDI的高密度性是通过增层的方式增加盲孔/埋盲孔的方式来实现的,增层越多、阶数越高、密度越大、线宽线距/孔径大小也就越小,也就是说采用高阶方案是缩小主板线宽线距/孔径大小的必经之路。根据学术文献记载,HDI、Anylayer、SLP的理论线宽线距最小值能够达到50um、35um和25um,再借鉴苹果各机型的主板方案以及对应的特征参数,可以推断在5G手机芯片高集成小尺寸的情况下,手机主板从HDI向Anylayer再向SLP升级的趋势正在加速兑现。


根据产业链调研,明年5G手机将至少采用四阶以上HDI工艺技术,即往Anylayer和SLP方案上转变。具体来看安卓系和苹果系的变化是不同的:


(1)安卓系两变:原采用Anylayer主板的机型主板继续升级+原未采用Anylayer主板的机型采用Anylayer;


(2)苹果系两变:原采用Anylayer主板的机型升级为SLP+原采用SLP主板的机型继续升级。

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如图,在5G手机的带动下,安卓系和苹果系的主板都将发生较大的变化,最终2020年开始将会形成安卓中高端新机型全面采用Anylayer方案、苹果新老机型主板全面采用SLP方案的市态。


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