PCB-Marktausblick

Leiterplatten oder PCBs werden ständig verbessert und modifiziert, um den ständig wachsenden Anforderungen der Industrieelektronik gerecht zu werden. Auf dem gesamten APAC-PCB-Markt achten Leiterplattenhersteller besonders auf Laminatmaterial und Signalkomponenten auf doppel- und einseitigen Leiterplattenbaugruppen.

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Eine regionale Analyse eines bestimmten Sektors würde einen Trend zu kompakten Geräten anzeigen, die Leiterplatten mit genügend Flexibilität und Hochgeschwindigkeitskapazität erfordern, um ungehinderte Signale in praktisch jeder Umgebung zu übertragen.

In den 2020er Jahren wird die universelle Adaption tragbarer drahtloser Geräte erwartet, da das Internet der Dinge (IoT) alle Lebensbereiche erobert. Bis 2024 wird der weltweite Markt für Leiterplatten voraussichtlich 70 Milliarden US-Dollar erreichen. Die Produkthersteller, die das höchste geschäftliche Wachstum verzeichnen werden, sind diejenigen, die diese Anforderungen erfüllen und die sich schnell ändernden Bedürfnisse einer technisch versierten Öffentlichkeit befriedigen können.

Aktuelle PCB-Trends und -Markt

Trendprognosen für die frühen 2020er Jahre konzentrieren sich auf kleinere und flexiblere Computeroptionen. Der Druck der Leiterplattenhersteller, diese Anforderungen zu erfüllen, hat bestimmte Trends auf dem Markt ausgelöst, wie zum Beispiel:

1. Verbindung mit hoher Dichte

Einer der wichtigsten Trends auf dem PCB-Markt ist die Verbreitung von High-Density Interconnect (HDI), das als Reaktion auf die wachsende Nachfrage nach schnelleren und kompakteren Mitteln zur Verbindung zwischen Geräten entwickelt wurde. Mit HDI können Hersteller kleinere Wireless-Produkte mit größerer Routing-Fähigkeit und schnellerer Signalübertragung in Serie produzieren.

Dank der Leistungsfähigkeit von HDI können Hersteller nun Einheiten mit einfacherem PCB-Stackup entwickeln. HDI wurde zusammen mit Anti-Interferenz-Technologien wie ELIC (Every Layer Interconnect) und ALIC (Any Layer Interconnect) entwickelt.

2. High-Power-Boards

Da die Computertechnologie immer fortschrittlicher wird und Geräte mehr Energie und Rechenleistung benötigen, produzieren die Hersteller leistungsstärkere Leiterplatten. Einige der neuesten Boards arbeiten mit 48 V und höher. Diese Entwicklungen wurden durch die Verbreitung der Solarenergie inspiriert, da Solarmodule normalerweise mit hohen Energieniveaus betrieben werden. Diese leistungsstärkeren Leiterplatten sind in heutigen Computergeräten für die Montage von Batteriepacks unerlässlich. Hochleistungsplatinen sind auch widerstandsfähiger gegen Interferenzen.

3. Das Internet der Dinge

Eine fortlaufende Entwicklung in den 2010er Jahren war die schnelle Verbreitung und zunehmende Ausgereiftheit des Internets der Dinge, das alle Geräte des täglichen Lebens zu einem integrierten Netzwerk verbindet, das durch drahtlose Technologie ferngesteuert werden kann.

Beispiele für IoT-Technologie wurden in Smart Homes und Büros implementiert. In naher Zukunft könnte sich die Technologie auf intelligente Automobile erstrecken. Um die Herausforderungen des IoT zu meistern, sehen sich Leiterplattenhersteller mit erhöhten Sicherheitsstandards konfrontiert.

4. Flex-Leiterplatten

Eine der neueren Entwicklungen in der Leiterplattentechnologie war das Erscheinen und die Erweiterung von Flex-PCBs, die in verschiedene Formen gebogen und gewellt und in geheimnisvolleren Computern und drahtlosen Geräten verwendet werden können.

Die Entwicklung von Flex-Leiterplatten erfolgte parallel zur gestiegenen Nachfrage nach kleineren drahtlosen Geräten. Mit flexiblen Leiterplatten haben Gerätehersteller das Potenzial, kompaktere und flexiblere Computerprodukte herzustellen.

5. Kommerzielle Komponenten von der Stange

In den 2020er Jahren wird eine enorme Zunahme von Commercial-Off-the-Shelf- oder COTS-Komponenten erwartet, da immer mehr Unternehmen nach allgemeineren technologischen Lösungen suchen.

In der Vergangenheit suchten Privatunternehmen nach einzigartigen und maßgeschneiderten Lösungen für ihre Business-Computing-Anforderungen. Da immer mehr Unternehmen in unkonventionellen Umgebungen operieren, wird die breite Palette an Optionen und Funktionen, die COTS bietet, immer praktischer. Der Trend wurde auch durch die jüngsten Entwicklungen in der Raumfahrtindustrie gefördert.

6. Kontrolle der Komponentenlieferkette

Da Unternehmen zunehmend computerisiert werden und die Notwendigkeit entwickeln, über große Entfernungen remote zu operieren, ist die Nachfrage nach fortschrittlicher Sicherheit in technologischen Komponenten gestiegen. Eines der Hauptziele war die Beseitigung gefälschter Komponenten aus Computer-Frameworks. Zu diesem Zweck verwenden Leiterplattenhersteller Augmented-Reality- und Virtual-Reality-Simulationen während der Bestückung von Platinen und Einheiten.

Die Zukunft von PCBs und erwartete Markttrends

In den 2020er-Jahren wird Smart Technology unweigerlich bestimmte Bereiche industrieller Prozesse und des Alltags übernehmen. Angesichts der gestiegenen Nachfrage nach nahtloser Kommunikation zwischen Computern, Mobilgeräten, Maschinen, Autos und stationären Geräten werden sich Leiterplattenhersteller auf Innovationen konzentrieren, die auf die intelligente Revolution zugeschnitten sind.

Die folgenden Markttrends im PCB-Design werden sich über alle Ecken des öffentlichen und privaten Sektors erstrecken, von der industriellen und geschäftlichen Nutzung bis hin zur Unterhaltungselektronik:

1. Leiterplatten mit hoher Dichte

Im Laufe des kommenden Jahrzehnts wird erwartet, dass die Computertechnologie vermehrt High-Density-Leiterplatten, auch bekannt als HDI-Leiterplatten, verwenden wird. Aufgrund ihrer Konstruktion bieten HDIs ein komplexeres Leistungsspektrum.

HDI-Boards werden wegen ihres geringen Gewichts und ihrer kompakten Größe bevorzugt. Mit HDIs können Produkthersteller mehr Komponenten auf jeder Seite einer Leiterplatte anbringen. Dadurch können Produkthersteller kleinere Geräte mit erweiterter Funktionalität anbieten. Die Kompaktheit von HDIs hat es auch ermöglicht, solche Platinen in viel kürzerer Zeit als herkömmlichere PCBs herzustellen.

HDIs bieten auch eine überlegene elektrische Leistung gegenüber Standardplatinen. Auf HDIs werden Komponenten mit erhöhter Summe von Transistoren näher beieinander platziert. Mit dieser Zusammensetzung übertragen HDIs stärkere, zuverlässigere Signale und verbrauchen weniger Energie.

Auch Preisanalysen haben gezeigt, dass HDIs die Wirtschaftlichkeit der Plattenherstellung steigern. Dank der kompakten Größe und der reduzierten Anzahl von Schichten, die für HDIs erforderlich sind, benötigen die Platinen weniger Materialien als Standard-Leiterplatten.

2. Kameras

Da Kameras bei Unternehmen im gesamten kommerziellen und industriellen Sektor alltäglich werden, werden PCBs verbessert, um die neuen und verbesserten Funktionen der führenden Kamerahersteller zu erfüllen.

Die Platinen werden so hergestellt, dass sie höhere Megapixel-Spezifikationen aufnehmen können, und diese Kameras werden sowohl bei Foto- als auch bei Überwachungskameras eine optimierte Auflösung und Klarheit erzeugen. Auf diese Weise können Unternehmen Fotos mit optimaler Klarheit und Detailtreue für Websites und Broschüren präsentieren.

PCBs werden auch entwickelt, um die Zoomfunktionen der Kameras von morgen zu verbessern. In Kürze könnten einige der kleinsten Kameras auf dem Markt in der Lage sein, Motive aus großer Entfernung heranzuzoomen.

Verbesserungen in der PCB-Technologie werden es Kameraherstellern auch ermöglichen, die Standbildschärfe von sich bewegenden Objekten zu verbessern. Während Bewegungen bei älteren Kameras normalerweise zu unscharfen Bildern führten, ermöglicht die heutige Kameratechnologie die Erfassung von Bewegungen in kristallklarer Qualität.

Dank verbesserter PCB-Komponenten werden zukünftige Kameras auch mit erweiterten Filterfunktionen ausgestattet sein, die den Umfang der für Broschüren, Websites oder Pressemitteilungen erforderlichen Fotobearbeitung reduzieren könnten.

3. 3D-Druck

In der gesamten Industrie wird der 3D-Druck zur Herstellung von Prototypen für eine Reihe von Produkten eingesetzt. In einigen Fällen wird die Technologie zur Herstellung von Produkten für den öffentlichen Gebrauch verwendet. Die dabei eingesetzten Drucker bestehen aus komplexen technologischen Komponenten, die hochleistungsfähige Leiterplatten erfordern. Zu den Branchen, die mit der Implementierung des 3D-Drucks begonnen haben, gehören:

• Kleidung: Die Technologie des 3D-Drucks ist in der Bekleidungsindustrie bereits weit verbreitet, wo 3D-Drucke verwendet werden, um Prototypen von Schuhen, Gürteln, Handtaschen und Schmuck zu entwerfen.
• Automobil: Der 3D-Druck wurde auch in der Automobilindustrie verwendet, um Prototypen neuer Modelle zu bauen.
• Essen: Einige Innovatoren in der Lebensmittelindustrie haben den 3D-Druck verwendet, um mit neuen Produkten wie Pralinen, Nudeln und Crackern zu experimentieren.
• Luft- und Raumfahrt: Die Luft- und Raumfahrtindustrie hat sogar die Möglichkeit untersucht, die Technologie im Weltraum einzusetzen, wo Astronauten auf Raumschiffen ihre eigene Nahrung produzieren könnten. All diese Produktionen erfordern eine optimale Leiterplattentechnologie.

Der 3D-Druck wird auch in der Cloud-basierten Fertigung eingesetzt. Dadurch können Unternehmen mit geografisch verteilten Mitarbeitern über Cloud-Server kommunizieren und neue Designs von jedem Standort aus hochladen. Sobald beispielsweise ein neues Design in die Datenbank eines Unternehmens in Sydney hochgeladen wird, kann es sofort mit 3D-Technologie am Hauptsitz des Unternehmens in New York gedruckt werden.

4. Intelligente Büros und Fabriken

Dank des PCB-getriebenen Internet of Things werden computergestützte und automatisierte Funktionen nach und nach die Arbeitsumgebung in Büroräumen und Presswerken übernehmen.

Die Revolution ist in zahlreichen Büros bereits im Gange, die jetzt mit technologischen Arsenalen ausgestattet sind, in denen Computer, Drucker, Handheld-Geräte, Überwachungskameras, HLK-Systeme und Präsentationsbildschirme alle mit drahtlosen Systemen verbunden und von autorisiertem Personal fernprogrammierbar sind.

In Fabriken sollen IoT-Fähigkeiten die Effizienz steigern und die Einführung der Automatisierung unterstützen. Von einem zentralisierten Computersystem aus können Ingenieure die Geschwindigkeit und das Tempo von Förderbändern und die Intensität jeder maschinenbetriebenen Anwendung steuern. Maschinen und Werkzeuge werden mit Leiterplatten hergestellt, die Signale von diesen Computersystemen vor Ort empfangen.

Das Internet der Dinge erobert auch den Einzelhandel, wo Kunden jetzt Self-Checkouts erledigen können. Von zentralisierten Computersystemen aus kann das Computerpersonal eine Reihe von geschäftsweiten Funktionen steuern und verwalten, wie z. B. das Ein- und Ausschalten von Lichtern und die Regulierung von Klimaanlagen und Heizsystemen.

5. Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten

In den 2020er Jahren wird ein erhöhter Bedarf an PCBs mit physikalischen Eigenschaften erwartet, die die Signalintegrität in einer Reihe von Hochgeschwindigkeitsumgebungen aufrechterhalten können. Da Produkte immer kompakter und dennoch leistungsfähiger werden und in schwierigen Situationen eingesetzt werden, werden Leiterplatten so konstruiert, dass sie alle möglichen Probleme umgehen, die Signalverzögerungen verursachen könnten.

In der Vergangenheit achteten Platinenbestücker vor allem auf die Bestückung der Bauteile und das grundsätzliche Routing-Muster. Heutzutage wird der Breite und Nähe von Signalen mehr Beachtung geschenkt. Auf diese Weise sind neuere Boards besser gerüstet, um Probleme wie Übersprechen, Emissionen, Dämpfung und Reflexionen zu bewältigen.

Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten basieren auf der Prämisse der Signalintegrität, einem Konzept, das entwickelt wurde, um die Herausforderungen zu umgehen, die durch mögliche Interferenzen entstehen, die die Übertragung eines bestimmten Signals beeinträchtigen könnten. Unabhängig davon, ob Sie ein wellenförmiges analoges oder digitales Ein/Aus-Signal senden, kann die Übertragung durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst werden.

Folglich könnte ein gesendetes Signal letztendlich unerwünschte Reaktionen hervorrufen, wie etwa Reflexion, Klingeln oder Rauschen. Auf Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten wird jede dieser Herausforderungen mit Komponentenplatzierungen berücksichtigt, die darauf ausgelegt sind, ein breiteres Spektrum an Herausforderungen zu bewältigen.

6. Anpassungsfähigkeit an kleinere Geräte

Die Nachfrage nach kleineren Computergeräten hat zu einer zunehmenden Popularität von flexiblen PCBs geführt, die für praktisch jede Art von Design zusammengebaut werden können. Der Trend wurde auch durch den Bedarf an Leiterplatten beflügelt, die flexibel genug sind, um einem breiteren Spektrum an Betriebsbedingungen standzuhalten. Mit flexiblen PCBs können Hersteller Boards in ungewöhnlich geformte Geräte einbauen und Produkte für heißere und extremere Umgebungen entwickeln.

Einer der Hauptvorteile von Flex-Leiterplatten ist ihr geringes Gewicht und ihre Tragbarkeit, wodurch diese Art von Platine für winzige Geräte geeignet ist, die für den täglichen mobilen Gebrauch vermarktet werden. Die Flexibilität des Basismaterials macht Leiterplatten dieser Kategorie besser geeignet für Situationen mit hoher Beanspruchung sowie Anwendungen, die aus schnellen Bewegungen in willkürliche Richtungen bestehen.

Vor der Einführung flexibler Leiterplatten mussten Produkthersteller ihre Designideen häufig an die Form- und Abmessungen anpassen, die von starren Leiterplatten aufgenommen werden konnten.

Folglich waren Produkthersteller nicht in der Lage, Geräte herzustellen, die die gleiche Art von Tragbarkeit und Bedienung unter hoher Belastung wie einige der heutigen Produkte bieten. Jetzt hat sich die Dynamik umgekehrt, da Flex-Leiterplatten es Produktherstellern ermöglichen, Platinen so zu modifizieren, dass sie den Anforderungen eines bestimmten Geräts entsprechen.

7. Biologisch abbaubare PCBs

Biologisch abbaubare PCB wurden durch die Verwendung von Naturfasern aus Fruchtmaterial und Weizengluten ermöglicht. Bananenstiele zum Beispiel enthalten Fasern, die sich natürlich zersetzen können, aber auch für Leiterplatten verwendet werden können, wenn sie mit Eigenschaften für die Elektronik gemischt werden. In den kommenden Jahren werden sich mit biologisch abbaubaren Produkten hergestellte Platinen wahrscheinlich in der gesamten Computerindustrie und im Industriesektor ausbreiten.

Der Trend zu biologisch abbaubaren PCBs wurde durch die Notwendigkeit vorangetrieben, den technischen Abfall auf Deponien zu reduzieren. Viele Jahre lang wurden Leiterplatten einfach verschwendet, sobald die Komponenten durch neuere Technologien veraltet waren.

Während Computergehäuse und andere Metallkomponenten einfach recycelt werden könnten, würden Leiterplatten einfach in Müllcontainern landen. Dank des Aufkommens biologisch abbaubarer PCBs können Unternehmen ihren CO2-Fußabdruck reduzieren, indem sie auf natürliche Weise auf Platinen verzichten.

Leiterplatten wurden traditionell aus feuerbeständigen Kunststoffen hergestellt, die aus Produkten bestehen, die sich nicht zersetzen können, wie Epoxid und Glasfaser. Glücklicherweise ergeben Verbundwerkstoffe aus Weizengluten und Bananenfasern Dielektrizitätskonstanten, die im akzeptablen Bereich für elektronische Geräte liegen.

Leiterplatten von Millennium Circuits Limited

PCB-Innovationen breiten sich in immer schnellerem Tempo aus, um den gestiegenen Anforderungen des industriellen und kommerziellen Sektors gerecht zu werden. Um Ihre Produkte mit diesen Anforderungen auf dem Laufenden zu halten, ist es unerlässlich, PCBs mit der Flexibilität und Hochgeschwindigkeitskapazität zu haben, um in einer Vielzahl kompakter Geräte zu arbeiten und eine einwandfreie IoT-Übertragung durchzuführen.

Bei Millennium Circuits Limited bieten wir Organisationen auf der ganzen Welt eine große Auswahl an Leiterplatten an. Mit Hauptsitz in Harrisburg, Pennsylvania, liefern wir flexible und starre Leiterplatten mit nationaler und internationaler Übertragungskapazität. Wenden Sie sich an Millennium Circuits Limited, um ein Angebot zu unseren PCB-Produkten, Sonderangeboten und Dienstleistungen zu erhalten.