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PCB拔刀再戰

【文/馮欣仁】

中國將5G納入為新基建之重點項目,從基地台天線設計、網通設備與伺服器,再到終端5G智慧型手機,所需要的PCB規格與數量均較以往有大幅度的改變,對於高頻高速銅箔與銅箔基板、高頻微波板、ABF載板、HDI板等相關廠商是一大利多。因新冠肺炎疫情影響,衍生出居家辦公及教學、視訊會議等遠距生活及宅經濟當道,帶動伺服器與雲端等需求,對於主攻伺服器PCB廠商也逆風而起。

5G儼然是去年一整年各界熱烈討論的議題,不料,今年初爆發新冠肺炎疫情,恐讓不少國家5G發展時程受阻。不過,中國為了成為全球5G領頭羊,以及官方為了提振今年經濟成長,中國國家發改委日前公布「新基建」投資藍圖,除了祭出擴大內需消費政策之外,更重要的是,一改過去大力發展鐵公基之基礎建設,新增了5G、物聯網、AI、雲端運算、區塊鏈等新基建項目。尤其,針對5G發展,中國大力興建5G基地台,截至三月底,全中國已經建成的5G基地台達十九.八萬座,預估今年要達到五○萬座之目標。

5G所衍生的商機與供應鏈相當龐大,尤其對PCB產業而言是一大變革。從基地台天線設計、網通設備與伺服器,再到終端5G智慧型手機,所需要的PCB規格與數量均較以往有大幅度的改變。因此,從上游PCB原料如玻纖布、銅箔、銅箔基板,再到中下游ABF載板、高頻微波通訊板等廠商無不積極往5G領域發展;相關業者如建榮、金居、聯茂、台燿、台光電、南電、景碩、欣興、高技、先豐等可望受惠。

5G引爆高頻高速板材商機

基本上,5G基地台數量較4G增加一.三~一.五倍,其中,在基地台天線方面,採用Massve MIMO多天線技術,將遠端射頻模組(RRU)和天線合二為一成為AAU(Active Antenna Unit),單就天線和RRU整合成AAU的過程中就需要採用更多層的PCB,因此增加大型基地台的PCB使用量;5G基地台站所使用的PCB面積將會是4G基地台所使用的一.五五倍。除了數量增加之外,5G對於PCB板材的規格要求更為嚴苛,尤其是占PCB成本極高的銅箔基板(CCL),必須達到高頻高速傳輸的標準;且在材料介電常數(Dielectric Constant;簡稱Dk)與介電損失(Dissipation Factor;簡稱Df)二者數值需越小越好。

傳統PCB的填充材料主要為FR-4(環氧樹脂),Df會隨頻率的升高而升高,無法滿足高頻高速傳輸的要求,而近年來不少廠商發展PTFE(聚四氟乙烯)材料,Dk僅為二.一左右、Df為○.○○○四,傳輸速率較FR-4提升四○%以上,損耗也小很多。因此,5G基地台將大量採用PTFE銅箔基板板材以取代FR-4。目前全球主要生產高階高頻CCL廠商,幾乎被Rogers(ROG)、Taconic、Isola、Panasonic、日立化成等美、日大廠所壟斷,尤其來自加拿大的Rogers更是獨霸一方,全球市占率高達五成;所研發出的PTFE板材具備耐高低溫、抗老化以及較低且穩定的Dk與Df值。目前國內銅箔基板廠聯茂、台燿、台光電在5G基地台天線板材上仍在送樣認證階段,其中聯茂成功打入中興通訊供應鏈,成為射頻板材料唯二供應商。

CCL廠5G產品製程,需要的玻纖布高頻、高速及低阻抗規格,目前上游超高精細玻纖紗來源,全球主要掌握在日本的日東紡及美國AGY公司手中。二家業者所生產應用5G通訊用的超高精細玻纖紗,並非以現有的窯爐生產,而是在以超高精細紗製程要求以超高溫生產條件下,另設中小型窯爐燒製,技術門檻相當高。日東紡股價日前更創下歷史新高,攻上五三四○日圓,絲毫不受這波疫情影響。去年更大手筆入股國內玻纖布廠建榮,目前持股比重來到四七.六五%,激勵建榮去年股價飆漲一大段。隨著5G基礎建設持續推展,以及日東紡股價創新高,將有利於建榮今年營運與股價表現。

5G基地台將分為NSA(Non-standalone;非獨立型)及SA(Standalone;獨立型)兩種。在成本考量下,採用4G升級的Pre 5G,多為NSA架構;但長遠而言,5G基地台建設仍將朝向SA發展。目前多數運營商的5G網路部署為NSA,利用現有LTE無線接入和核心網路支援行動性管理與覆蓋,此為5G初期部署的最佳策略;但對於未來必須走向SA模式的規劃,則包含5G新無線電(5G NR)和5G核心網路(5GC)。隨著SA將蔚為主流,將帶動四○○G交換器(Switch)需求轉強,對於主攻四○○G交換器PCB廠商,如楠梓電轉投資的滬電股份、深南電路,以及國內的金像電、高技、瀚宇博等可望受惠。

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