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半导体元件清洗合明科技分享:回顾华为麒麟芯片发展史,看芯片制造:一粒沙子的质变
半导体元件清洗合明科技分享:回顾华为麒麟芯片发展史,看芯片制造:一粒沙子的质变我们在价值平衡上,即使做成功了,(芯片)暂时没有用,也还是要继续做下去。一旦公司出现战略性的漏洞,我们不是几百亿美金的损失,而是几千亿美金的损失。我们公司积累了这么多的财富,这些财富可能就是因为那一个点,让别人卡住,最后死掉。……这是公司的战略旗帜,不能动掉的。——任正非说到华为的自研芯片,大家首先从脑海里想到的肯定是海思麒麟系列。没错,正是因为有了自主研发的手机芯片——海思麒麟,华为才能快速占据市场制高点,并且成为了中国手机行业的NO1。海思麒麟芯片,是华为与苹果,三星平起平坐的底气所在。那么海思麒麟从何时开始发展,又有着怎样的经历?下面,笔者将简述华为海思麒麟芯片研发的坎坷之路。在探讨之前,我们需要先了解芯片的制造过程。芯片制造:一粒沙子的质变一个芯片是怎样设计出来的?设计出来的芯片是怎么生产出来的?希望看完这篇文章你能有大概的了解。硅(SiO2)——芯片的基础一个看起来只有指甲盖那么大芯片,里面却包含着几千万甚至几亿的晶体管,想想就觉得不可思议,而在工程上这又是如何实现的呢?芯片其主要成分就是硅。硅是地壳内第二丰富的元素,而脱氧后的沙子(尤其是石英)最多包含25%的硅元素,以二氧化硅(SiO2)的形式存在。硅锭硅(SiO2)一直被称为半导体制造产业的基础,就是因为它能够制成一个叫晶圆的物质,而首先我们需要把硅通过多步净化熔炼后变为硅锭(Ingot)。然后再用金刚石锯对硅锭进行切割,才会成为一片片厚薄均匀的晶圆。光刻胶层透过掩模被曝光在紫外线(UV)之下,形成电路图案接下来需要一样叫光刻胶的物质去铺满它的表面,光刻胶层随后透过掩模(Mask)被曝光在紫外线(UV)之下,变得可溶,期间发生的化学反应。掩模上印着预先设计好的电路图案,紫外线透过它照在光刻胶层上,就会形成微处理器的每一层电路图案。晶体管形成到了这一步还要继续往下走,我们还需要继续浇上光刻胶,然后光刻,并洗掉曝光的部分,剩下的光刻胶还是用来保护不会离子注入的那部分材料。晶体管形成过程然后就是重要的离子注入过程,在真空系统中,用经过加速的、要掺杂的原子的离子照射固体材料,从而在被注入的区域形成特殊的注入层,并改变这些区域的硅的导电性。离子注入完成后,光刻胶也被清除,而注入区域(绿色部分)也已掺杂了不同的原子。到了这一步,晶体管已经基本完成。晶圆切片与封装然后我们就可以开始对它进行电镀了,操作方法是在晶圆上电镀一层硫酸铜,将铜离子沉淀到晶体管上。铜离子会从正极(阳极)走向负极(阴极)。电镀完成后,铜离子沉积在晶圆表面,形成一个薄薄的铜层。其中多余的铜需要先抛光掉,磨光晶圆表面。然后就可以开始搭建金属层了。晶体管级别,六个晶体管的组合,大约为500nm。在不同晶体管之间形成复合互连金属层,具体布局取决于相应处理器的功能设计。晶圆芯片表面看起来异常平滑,但事实上放大之后可以看到极其复杂的电路网络,打个比方,就像复杂的高速公路系统网。接下来对晶圆进行功能性测试,完成后就开始晶圆切片(Slicing)。完好的切片就是一个处理器的内核(Die),测试过程中有瑕疵的内核将被抛弃。最后就是经封装,等级测试,再经过打包后,就是我们见到的芯片了。图解处理器的制造过程简单地说,处理器的制造过程可以大致分为沙子原料(石英)、硅锭、晶圆、光刻、蚀刻、离子注入、金属沉积、金属层、互连、晶圆测试与切割、核心封装、等级测试、包装上市等诸多步骤,而且每一步里边又包含更多细致的过程。芯片设计这里讲到的芯片制造就如此复杂,更不要说工程师最开始的芯片功能设计了。由此我们也可以联想到,华为海思麒麟发展至今着实不容易,下面就让我们来简谈一下它的发展史吧。海思麒麟发展史开端:主攻消费电子芯片说到麒麟就离不开说到海思半导体公司,它成立于2004年10月,前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心,也就是这一刻,拉开了华为对于自主芯片的征战序幕。自那时开始的十几年间,该公司一直致力于设计生产ASIC。任正非高瞻远瞩,大手一挥,华为要做自己的手机芯片。现在想想,这真的是个伟大的决定。如今华为所获得的成功,说有海思一半的功劳也不为过。正式成立后的海思团队主要专注三部分业务:系统设备业务,手机终端业务和对外销售业务。由于常年与通讯巨头合作,海思的3G芯片在全球范围内获得了巨大的成功,在通讯领域的积累,也为后来华为海思的成功奠定了重要的基础。老兵戴辉曾讲述,PSST委员会(Products and Solutions Scheme Team,管产品方向)主任是徐直军,他从战略层面对海思进行管理。后来的很多年里,他都是海思的Sponsor和幕后老大。已赴任欧洲片区总裁的徐文伟还兼任了海思总裁一职,参与战略决策,并从市场角度提需求。海思的具体工作由何庭波和艾伟负责,何庭波后来成为了海思的负责人,艾伟则分管Marketing。2004年成立时主要是做一些行业用芯片,用于配套网络和视频应用。并没有进入智能手机市场。发展与成熟当然,芯片的研发,不是三天两头就能拿出作品的事情,虽然2004年10月正式成立,直到2009年,时隔五年华为才拿出第一款手机芯片,命名K3V1,但由于第一款产品在很多方面依然不够成熟,迫于自身研发实力和市场原因都以失败告终。2012年,华为发布了K3V2,号称是全球最小的四核ARM A9架构处理器。集成GC4000的GPU,40nm制程工艺, 这款芯片得到了华为手机部门的高度重视,直接商用搭载在了华为P6和华为Mate1等产品上面,可谓寄予厚望,要知道当初华为P6是作为旗舰产品定位。但由于其芯片发热过于严重且GPU兼容性太差等,使得该芯片被各大网友所诟病。但华为顶着压力坚持数款手机采用该芯片,当时华为芯片被众人耻笑,接下来华为开始了自己的刻苦钻研。经过两年的技术沉淀,到了2014年初,海思发布麒麟910,也从这里开始改变了芯片命名方式,作为全球首款4核手机处理器,改用了Mali-450MP4 的GPU。麒麟910值得一提的是,麒麟910首次集成华为自研的巴龙Balong710基带,制程升级到28nm,把GPU换成Mali。麒麟910的推出放在了华为P6升级版P6s首发。这是海思平台转向的历史性标志,也是日后产品获得成功的基础。2014年6月,随着荣耀6的发布,华为给我们带来了麒麟920,这款新品又是一个大的进步,又是一个新的里程碑。麒麟920作为一颗28nm的八核心soc,还集成了音频芯片、视频芯片、ISP,集成自研第一款LTE Cat.6的Balong720基带,使得荣耀6成为全球第一款支持LTE Cat.6的手机。也是从麒麟920开始,麒麟芯片受到如此多的肯定,而当年搭载该芯片的荣耀6可谓是大火,其销量已经证明。同年,海思还带来了小幅度升级的麒麟925与麒麟928,主要在于主频的提升,开始集成协处理器。925这款芯片用在华为Mate 7上,创造了华为Mate 7在国产3000价位上高端旗舰的历史,全球销量超750万,此时此刻,麒麟芯片终于赶上了华为手机的发展步伐!华为Mate 7华为Mate 7和苹果和三星的新机型都在同月发布。当时华为对贸然进入高端市场并没有太大的信心,没想到苹果和三星在关键时候都掉了链子。最为著名的就是,苹果是因为好莱坞艳照门事件以及未在中国境内设服务器,谁也不知道信息传到哪里去了,因此被质疑有安全隐忧,当然现在在贵州设了服务器。当然除了9系处理器,在2014年12月,海思给我们带来了一个中端6系,发布麒麟620芯片。它是海思旗下首款64位芯片,集成自研Balong基带、音视频解码等组件。这款芯片陆续用在荣耀4X、荣耀4C等产品上,其中荣耀4X成为华为旗下第一款销量破千万的手机。海思在试着向公众证明,海思除了能做出飙性能的高端芯片,也能驾驭功耗平衡的中端芯片。麒麟9302015年3月,发布麒麟930和935芯片,这系列芯片没有过多亮点,依然是28nm工艺,但是海思巧妙避开发热不成熟的A57架构,转而使用提升主频的能耗比高的A53架构,借着功耗优势,借着高通810的发热翻车,麒麟930系列打了一个漂亮的翻身仗。同年5月,发布麒麟620升级版麒麟650 ,全球第一款采用16nm 工艺的中端芯片。海思旗下第一款集成了CDMA的全网通基带SoC芯片,这款芯片首发于荣耀5C,在后来,我们也看到了小幅度升级的麒麟650,以及打磨了一款又一款手机的麒麟659。2015年11月,发布麒麟950首发于华为Mate8。与之前不同的是,这次海思采用了16nm工艺,集成自研Balong720基带,首次集成自研双核14-bit ISP,集成i5协处理器,集成自研的音视频解码芯片,是一款集成度非常高的SoC。麒麟950它也是全球首款A72架构和Mali-T880 GPU的SoC,凭借着工艺优势,麒麟950的成绩优秀,除了GPU体验,其它各方面收到消费者众多的好评。2016年10月19日,华为麒麟麒麟960芯片在上海举行秋季媒体沟通会上正式亮相。麒麟960首次配备ARM Cortex-A73 CPU核心,小核心为A53,GPU为Mali G71 MP8。存储方面,支持UFS2.1,稍微遗憾的是依然采用的16nm制程工艺。麒麟960但是麒麟960开始,麒麟9系列解决了GPU性能短板,大幅度提升了华为/荣耀手机的GPU性能,在游戏性能方面,不再是麒麟芯片的大短板。麒麟960在华为Mate9系列首发,后续还用在了荣耀V9等产品上。2017年9月2日,在德国国际消费类电子产品展览会上,华为发布人工智能芯片麒麟970,它首次采用台积电10nm工艺,与高通最新的骁龙835芯片是一个工艺。麒麟970但集成55亿个晶体管远比高通的31亿颗、苹果A10的33亿颗的多,带来的是功耗降低20%。AI是此次麒麟970的“大脑”,AI技术的核心是对海量数据进行处理。该款芯片的发布使得华为步入了顶级芯片厂商行列。在2018年上半年,搭载麒麟970的华为P20pro由于出色的拍照性能,受到外界一致好评。当时P20与P20 Pro,已经一跃成为手机拍照界翘楚,长期霸榜专业相机评测网站DXO。视角来到现在,麒麟980处理器,全球首款7nm处理器赚足了噱头。最高主频高达2.6Ghz,全面升级的CPU、GPU、新的双核NPU,再有GPU Turbo加持,这也让华为Mate 20大放异彩。麒麟980当然文中还有一些海思麒麟的芯片没有提到,这里主要说了一下麒麟9系列的旗舰芯片。新的麒麟710、810大家或许也都有所了解。总之,华为海思麒麟芯片自研这条路还有很长,但在可以预见,未来华为也将会继续披荆斩棘,向前迈近。最后来说一下最新消息对于所有关注华为的花粉来说,下半年的重头戏有两场,一场是麒麟990首发,另一场就是紧接着的华为Mate 30系列新旗舰发布了。如今,华为官方消息称,9月6日IFA 2019大展将揭晓重磅新品,不出意外就是麒麟990了。据此前消息,麒麟990将又发台积电的7nm EUV工艺,同时有极大可能首次集成5G基带。不出意外,除了工艺升级之外,麒麟990将在麒麟980基础上继续性能拔高,同时还有望采用自主研发的达芬奇架构NPU,此前麒麟810已经采用。写在最后一路走来,海思手机芯片从零开始,从备受骂声到现在跻身行业前列,不惜代价的重金投入搞研发,有过荣誉也有过挫折,希望会有更多的中国企业也能像海思麒麟一样,坚持不懈,厚积薄发,早日让关键技术掌握在自己手上。在即将到来的麒麟990上面,华为会给我们带来什么样的亮点,我们还不得而知,这要等到发布会才能揭晓。面对未知,我们不妨期待一下。文章来源:内容来自「中关村在线」,谢谢。以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询合明科技5G模块清洗剂、5G电源板清洗剂、5G天线焊后清洗剂、5G微波板清洗剂、5G芯片清洗剂、POP堆叠组装焊后焊膏清洗剂、锡膏清洗剂、助焊剂清洗剂、系统封装SIP工艺焊后水基清洗剂、COB模组封装焊后水基清洗剂、SMT制程水基清洗剂、电子组件制程水基清洗剂、PCB组件板水基清洗剂、电路板清洗剂、线路板水基清洗剂、元器件焊后清洗剂、功率器件水基清洗剂、功率模块清洗剂、分立器件清洗剂、BGA植球后芯片清洗剂、锡膏网板清洗剂、锡膏印刷机底部擦拭清洗剂、红胶网板清洗剂、钢网清洗机、回流焊波峰焊炉膛设备保养清洗、夹治具载具清洗机、治具清洗剂、回流焊过滤网、回流焊风机叶片、回流焊冷凝器、松香油污残留清洗剂、精密五金件清洗剂、飞机发动机重油污清洗剂、油墨水基清洗剂、油墨丝印网板清洗机、波峰焊链爪清洗剂、水基清洗剂及全工艺解决方案!
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5G模块清洗合明科技分享:5G应用85%为室内场景,5G覆盖如何从室外走向室内?
5G模块清洗合明科技分享:5G应用85%为室内场景,5G覆盖如何从室外走向室内?导 读面向千行百业的数字化转型,5G网络覆盖就不仅仅是室外的覆盖,更需要从室外走向室内,为各行业提供优质网络,同时也需要5G室内部署更为灵活。无线通信网络为人们提供随时随地接入的服务,这一服务背后是通信运营商持续进行的广度和深度网络覆盖工作。5G商用号角已经吹响,赋能万物互联成为共识,但没有网络覆盖的前提,赋能是无从谈起。面向千行百业的数字化转型,5G网络覆盖就不仅仅是室外的覆盖,更需要从室外走向室内,为各行业提供优质网络,同时也需要5G室内部署更为灵活。一、5G应用85%为室内场景,面向产业物联网的室内场景增多早在2016年,知名市场研究公司ABI Research就发布报告称:4G时代80%的流量场景发生在室内,从2016年到2020年,室内移动数据流量有望增长600%以上。实际上,我们可以看到过去几年中,移动数据流量的使用确实大部分发生在室内,而由于移动数据流量的激增,WiFi成为室内核心的流量卸载工具,不过近期由于4G流量资费的大幅下滑,4G承载室内流量的比例也开始上升。中国铁塔在一份公开演讲资料中提到:5G时代85%的应用发生在室内场景。这一数字虽然暂未得到完全证实,但从目前5G预期的各类场景中,偏室内的应用确实占据很高比例,5G室内覆盖重要性进一步提升。与4G类似,体育场馆、商场、机场、火车站、地铁等场所依然是5G室内覆盖的重点场所,这些场所高密度连接、高频度通信需求要求深度的室内覆盖才能满足消费级用户的体验。 近日,美国运营商Verizon宣布与美国室内覆盖专业厂商Boingo无线合作,开展5G室内覆盖的部署,在机场、体育场馆、办公楼、酒店等场所建设一个超密集的网络。而早在今年年初,美国另一家运营商AT&T就在其冠名的多个大型体育场馆中开始了5G室内覆盖。尤其是在一些场馆中,VR/AR为用户提供所见即所得的观赛体验,室内5G覆盖就尤其重要。当然,5G面对的这85%的室内应用场景并不仅限于这些人员密集的场馆,它们主要是4G时代室内场景的延续,而面向各行各业的产业物联网室内场景更为广阔。 工业互联网被业界认为是5G时代典型的场景,国内外运营商已经与工业企业合作,开始了大量5G工业互联网的试点和商用。中国工程院院士邬贺铨在一次演讲中提到:工业互联网首先是工厂中的一些生产设备需要联网,一些已建成的工厂光纤很难部署进去,就需要用到无线技术。 5G赋能工厂智能化中,5G网络在很大程度上是需要深度的室内覆盖,因为工业生产主要在室内厂房中完成,室外基站无法为厂房提供可靠的覆盖。工厂中除了固定的机器设备外,还有很多运动设备,如AGV、无人小车、机器人等,这些设备的联网也是在室内场景中进行的。目前不少工厂中已用到了VR/AR眼镜或头戴设备,大大提升工人工作效率,未来在5G和边缘计算的加持下,VR/AR可以做到毫秒级时延,更能为工业生产带来大幅度效率提升。比如,中国商飞利用5G+AR辅助飞机装配,宝武集团计划将5G用于钢铁产线远程集中操控等。其他无线网络如WiFi无法提供大容量、抗干扰和安全性的连接,而5G的特点更适合工业无线的应用,但前提是需要工业场景中可靠的5G室内覆盖。在医疗领域,大部分场景也是在室内进行的。目前报道的已经进行的5G医疗案例或合作形式中,除了室外急救车场景外,远程手术、远程会诊、远程示教等都是室内场景,如解放军总医院的脑起搏器手术、安医大二附院的腔镜手术都是在医院内进行,通过5G网络做到医疗设备和操作的低时延协同。 5G赋能智慧医疗,首要的是在医院系统内做好5G的覆盖,这就要求医院重点场所如手术室中高可靠的5G网络部署就绪。虽然远程医疗有一些场景是在室外,但室外更多是应急的手段,医院内才是就诊和治疗发生的主要场所。试想一下,若医院内部5G室内覆盖没有做好,哪位医生或患者愿意将人命关天的手术交给远程协作的机器来完成?从这个意义上来说,没有室内覆盖,5G赋能智慧医疗就是一句空话。 除了工业互联网、智慧医疗外,国民经济各行各业有大量生产经营活动是发生在室内,5G赋能千行百业也就意味着要为千行百业的生产经营过程做好5G室内覆盖。二、5G室内覆盖:从保障用户体验到保障可靠生产回顾过去3G/4G网络商用历程,商用初期主要进行的是室外覆盖,再逐步完善室内覆盖,而进行室内覆盖主要是基于手机用户普遍服务体验的提升。由于5G面对的是万物互联的各种场景,用户群体中手机用户或消费级用户只是其中一部分,室内覆盖当然需要考虑消费者群体的体验,不过除此之外,大量的产业用户可能是未来5G网络运营商新的增长点,此时的5G室内覆盖就不仅仅是保障用户体验,更要保障产业可靠生产。 以往3G/4G网络覆盖中,室内覆盖主要考虑的是信号盲区、同频邻频干扰、话务拥塞等问题,以此来进行室内覆盖工作。5G采用中频和毫米波频段,相对于3G/4G主流频段,传输和穿透损耗都比较高,室外基站无法覆盖室内,相比3G/4G有更多的室内覆盖建设需求。3G/4G主要面向人与人的通信,网络覆盖提升带来的是通信体验的提升,运营商可以被动地进行网络覆盖提升,增加室内覆盖来改善手机用户体验。即使因网络覆盖问题导致个人用户无法通信影响到其工作生活,网络服务商也无需为这一影响承担责任。然而,5G相当大部分面向行业用户的通信,是行业用户正常生产经营因素中的一部分,因为网络的故障导致生产经营事故,可能需要承担相应的责任。举例来说,智慧消防中的独立式烟雾报警器会采用无线通信形式来传输报警信号,若某次火灾发生时,因为网络覆盖的原因,报警器没有信号,导致无法及时报警从而使火灾失控,那么网络服务商就有一定的责任。虽然类似的情况目前还在探索中,但可以肯定的是行业用户对此一定是非常谨慎。因此,5G网络运营商对于行业用户不能被动进行网络覆盖提升,因为很多行业用户采用无线网络是用于核心的生产经营工作,若网络覆盖不能达到生产经营需求时,行业用户可能宁愿采用传统的通信方式甚至最原始的方式,也不愿意使用不完善覆盖的5G网络,因为生产经营的可靠性是需要首先保障的。 这种情况下,尤其是一些有大量室内场景的行业用户,5G室内覆盖应该是更主动型的方式,为行业用户可靠生产经营真正做到网络保障服务。虽然5G有网络切片、边缘计算等相应技术来保障行业用户网络高可靠性,但若室内基础设施覆盖没有做好,这些技术也是无源之水。 室内分布式系统(室分)是增加室内覆盖的主要方式,5G产业链中,有大量企业在室分方面做了很多工作,引入新型室分系统和形成新的室分商业模式,比如中国铁塔推行的共享室分方案,来降低5G室内覆盖的成本。三、能否做到面向业务模型的按需室内覆盖部署?无线通信网络在室外进行覆盖,但室外的随机性更强,比如在道路覆盖中,虽然有长期大数据的支持,但没有人能够精准预测所有时段人流量的大小,对应的就是对于无线通信网络的压力大小。为了保障用户体验,室外覆盖往往需要保留更多冗余以应对连接数和流量的突发暴增。 在很多室内场景中,随机性相对较小,尤其是一些产业物联网场景。在很多情况下,各行业生产经营场所中使用无线网络,尤其是一些具体的生产场景,由于这些基本是封闭场所,所要连接的设备数量、密度和频次相对固定,在业务模型基础上规划室内网络覆盖相对精准一些,可以说是一种按需覆盖的方式。举例来说,工业互联网中工厂内联网的情景,厂房中需要连接的设备数量、传感器数量基本固定,每一设备需要传输的数据包大小、频次均是根据业务需求有明确的标准,下行控制需求也相对明确固定,在这样的情况下,对工厂内进行5G室内网络覆盖就有了比较确定的业务模型,在业务模型基础上可以精细化地规划室内覆盖方案,此时就是一种以需求导向的网络部署模式,部署方式更为灵活。在过去几年中,对于大量物联网场景,以LoRa为代表的非授权频谱的广域网络发展速度较快,正是因为其能够做到针对用户场景快速按需部署和灵活部署。如今,由于潜在的监管压力,LoRa网络部署呈现出从室外走向室内的趋势,在大量园区、工厂、学校等室内场景中实现快速增长。 实际上,此前NB-IoT的推广中的一大短板是网络覆盖不足且缺乏较为灵活的快速按需部署方式,少量场所中网络覆盖不足导致整个项目整体上线率不足。运营商曾推出“物联小站”等类似的小基站或其他室内覆盖方案,有方案商采用LoRa、ZETA等其他非授权频谱网关补盲,不过也有不少客户放弃NB-IoT的连接方式转而采用LoRa。 面对行业客户,未来5G的网络部署尤其是室内网络部署应该有更为灵活的方式,努力做到为行业用户按需部署。对于运营商和设备商来说,产业应用是5G时代新的增长点,提供灵活的5G网络,做到“网络即服务”是必然的趋势,这一过程中,灵活的室内覆盖方案很有必要。文章来源:作者:赵小飞物联网智库 原创以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询合明科技5G模块清洗剂、5G电源板清洗剂、5G天线焊后清洗剂、5G微波板清洗剂、5G芯片清洗剂、POP堆叠组装焊后焊膏清洗剂、锡膏清洗剂、助焊剂清洗剂、系统封装SIP工艺焊后水基清洗剂、COB模组封装焊后水基清洗剂、SMT制程水基清洗剂、电子组件制程水基清洗剂、PCB组件板水基清洗剂、电路板清洗剂、线路板水基清洗剂、元器件焊后清洗剂、功率器件水基清洗剂、功率模块清洗剂、分立器件清洗剂、BGA植球后芯片清洗剂、锡膏网板清洗剂、锡膏印刷机底部擦拭清洗剂、红胶网板清洗剂、钢网清洗机、回流焊波峰焊炉膛设备保养清洗、夹治具载具清洗机、治具清洗剂、回流焊过滤网、回流焊风机叶片、回流焊冷凝器、松香油污残留清洗剂、精密五金件清洗剂、飞机发动机重油污清洗剂、油墨水基清洗剂、油墨丝印网板清洗机、波峰焊链爪清洗剂、水基清洗剂及全工艺解决方案!
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PCB丝印网板印刷及油墨丝印网板水基清洗应用介绍-合明科技
PCB丝印网板印刷及油墨丝印网板水基清洗应用介绍PCB丝印的简介PCB丝印被用到众多的双面和夺命印制板中,那么PCB丝印印刷工艺在双面和多层印制板上有哪些方面的应用呢?其实主要可以分为三个方面的应用。阻焊膜是一种保护层,涂复在印制板不需焊接的线路和基材上。目的防焊接时线路桥搭,提供长时间的电气环境和抗化学保护,形成印制板漂亮的“外衣”,包括热固性环氧绿油(含紫外线uv绿油)和液态感光阻焊油墨二大系统。通常为绿色,亦有黑色,黄色,白色,蓝色阻焊。元件字元元件字元提供黄,白或黑色标记,这可以给给元件安装和今后维修印制板提供资讯。PCB丝印的范围说到丝印工艺的整个过程,这其中就包括:安全生产,使用设备,所需物料,工艺流程和控制参数,制造过程(原理,工作条件,丝网准备,网版制作,油墨搅拌,刮板使用,丝印定位方式,来板检查,刷板,丝网印刷,预烘,曝光,显影,固化),文件和工艺审查,检查和测试专案。可以说PCB丝印的范围是十分广泛的。PCB丝印的 重要性我们把PCB丝印比喻成PCB板的外衣是一点的不为过的,俗话说人靠衣装,所以有一个好看的的外观是用户看印制板最直观的感受,用户会因为外观而评论一块板材的好坏,除此之外,丝印阻焊和字元属印制板冗长制造工序中的后工序,价值不低的即将完工的印制板在后工序出了差错,损失就太大,太不值得了,再有,阻焊和字元是报废量最多的工序之一,因此,稳定丝印阻焊和字元的工艺,理顺这个工序的管理和文件控制及设备维护,就显得很重要了。在不如1990年以后,基本所有的PCB工厂都不使用传统的工艺。这是有原因的,这原因就包括:双面和印制板的密度在增加,小孔细线SMT高密度是印制板发展的不可逆转的潮流,线宽间距0.12~0.20mm窄焊环已属大多数,丝印热固性绿油已无能为力,外观不整齐,渗油上焊盘,跳印,受丝印员工的熟练程度和情绪影响太大,所以,目前大多数双面和多层板厂都已淘汰热固性环氧绿油而改用液态感光阻焊油墨工艺。PCB丝印规范PCB丝印技术是有众多的规范的,不是随便就可以做的,这些规范促使了PCB丝印技术的发展,下面我们就一起来看看都有哪些规范:1. 所有元器件、安装孔、定位孔都有对应的丝印标号为了方便制成板的安装,所有元器件、安装孔、定位孔都有对应的丝印标号,PCB上的安装孔丝印用H1、H2……Hn 进行标识。2. 丝印字符遵循从左至右、从下往上的原则丝印字符尽量遵循从左至右、从下往上的原则,对于电解电容、二极管等极性的器件在每个功能单元内尽量保持方向一致。 3. 器件焊盘、需要搪锡的锡道上无丝印,器件位号不应被安装后器件所遮挡。(密度较高,PCB上不需作丝印的除外) 4. 为了保证器件的焊接可靠性,要求器件焊盘上无丝印;为了保证搪锡的锡道连续性,要求需搪锡的锡道上无丝印;为了便于器件插装和维修,器件位号不应被安装后器件所遮挡;丝印不能压在导通孔、焊盘上,以免开阻焊窗时造成部分丝印丢失,影响训别。丝印间距大于5mil。 5. 有极性元器件其极性在丝印图上表示清楚,极性方向标记就易于辨认。 6. PCB光绘文件的张数正确,每层应有正确的输出,并有完整的层数输出。 7. PCB上器件的标识符必须和BOM 清单中的标识符号一致。8. 有方向的接插件其方向在丝印上表示清楚。 9. PCB上应有条形码位置标识在PCB板面空间允许的情况下,PCB上应有42*6 的条形码丝印框,条形码的位置应考虑方便扫描。 10. PCB板名、日期、版本号等制成板信息丝印位置应明确。PCB文件上应有板名、日期、版本号等制成板信息丝印,位置明确、醒目。 11. PCB上必须要有有厂家完整的相关信息及防静电标识。 PCB丝印网板制作工艺PCB丝印网板制作工艺大体可以分为两个方面1. 拉网2. 网晒这两个方面又有很多细小的操作方法,下面我们就一起来看看1.拉网拉网步骤:网框清理——水平检校——涂底层胶——拉网——测张力——涂粘胶——下网、封边——储存具体操作说明:1. 因网框重复使用,网框四周有残存之粘胶、网纱等杂物,必须清除干净,以免影响网纱与网框之粘合力2. 将网框放置于平台(需水平)检查网框是否变形,如有变形则需进行整平处理3. 将清理好,未变形网框与网纱接着面溥而均匀的涂一层南宝权脂(无需加硬化剂)以增强拉网后网纱与网框粘合力4. 待第一次涂胶约10分钟后,将网框放置于拉网台,并调整好相对之位置及高度5. 选择网目,松开四周夹嘴,将网纱平铺在框上,然后将网纱均匀夹进夹嘴里,不能有起皱,注意四角要有较松余网纱,夹嘴一定需锁紧,夹子与夹子之间不能有间隙(自动升架、手动拉网为例)6. 拉网:第一次张力26,静置5分钟张力为24;第二次张力28,静置5分钟张力26;第三次张力32,静置5分钟张力为30;第四次校正5点张力32,静置20分钟后上胶张力30;15分钟胶固化下网张力28,静置72小时后方可制作网版(以一米×一米全自动生产线使用网版为例)。7. 将已调好的胶水用小毛刷均匀地刷在网框与网纱接着面上方,不可将胶水掉进网版中间部位,待胶8分钟干燥后,可用刮刀胶在涂胶面将未完全贴合之地方压紧贴合约10分钟左右胶水彻底干燥后(应采用开放式吹风加强干燥)才可下网8. 去除网版四周多余网纱,并在网版边框注明,日期,网目及下网时张力(以便观察张力变化)为了防止防白水的渗入,在网框的内角用红胶水密封,然后用防水胶带封在网框与网纱接着面上方,同样防止药水的渗入2.网晒1. 洗网:用磨网膏去油脂(新网),鬼影膏去图形(旧网),除浆粉去网浆、蓝油,用防白水洗杂物,用清洁剂冲洗网,最后用高压水枪冲洗干净,最后用纯净水清洗干净。2. 烤网——烤箱设定温度应小于48度C。3. 贴水菲林:洗干净的网再用纯净水清洗一次。按工程菲林拼片图形加大20%左右选取水菲林,用三角尺压住水菲林一端在网上,随即用三角尺慢慢往上刮平,再用胶刮刀轻压刮平,毛巾擦多余水份烘干4. 使用网浆:烘干网板再上浆,使用刮盒,装网浆之盒刮到网上,其中绿油三次,(约每隔10分钟以上一次)底油,面油则二次,兰胶先上50K水菲林撕去胶片,再上20次网浆,每次刮三次(我们已采用自动上浆机),上浆完成后烘干。5. 网纱的选用一般线路、绿油、底油、面油用120T、100T、110T网纱,碳油51T,蓝胶24T感光线路及热固化绿油用77T6. 菲林的选用线路用18K水菲林(不用网浆因用网浆上网由于不均匀会产生:狗牙、肥油、波浪),绿油、底油、面油选用网浆,碳油选用50K水菲林7. 用所需工程图形菲林贴在网板选取的位置,放置于爆光机上进行爆光,时间的选用(3000W聚光灯),线路一般在60—80秒、绿油在80—100秒、底面字符油40—60秒、碳油、兰胶350—400秒8. 加压水冲网,干燥。9. 用兰油(封网浆)封图形菲林外网边,干燥。10. 检查、修网、写上完成日期及各相对应编号并记录存档、储存。当然这只是一般的操作步骤,古人云尽信书不如无书,如果实际操作严格按照此种方法,那是极不明智的,我们应该活学活用,这样才能不断进步,做出更好的产品。油墨丝印网板清洗油性油墨在丝网印刷结束后需要进行常规保养清洗,以确保印刷制品的品质。然而目前在大部分油性油墨丝网印刷企业中基本使用汽油、三氯乙烯、丙酮、苯类等作为油墨清洗剂,俗称洗网水,这些溶剂比较常见,由于干燥速度快、价格低廉,所以被大部分企业所采用。但这类洗网水均属于易燃易爆液体,闪点极低,易引发火灾,且易挥发、毒性强,含有大量的VOCs(挥发性有机物)污染,对环境污染严重,长期接触会引发疾病,如白血病等癌症,虽然操作工人清洗作业时全副武装,穿戴防护服、防毒面具、眼镜等,但是清洗网板纯属手工擦拭操作,劳动强度高、作业环境密闭恶劣,防护装备也无法完全保障工人的健康。过去使用丝网印刷工艺的企业使用这些非环保的洗网水是为了扩大利润而作出的选择,然而现在环保要求日益严峻,人力成本的逐渐增加,且人们对健康也越来越重视,这些洗网水清洗剂已明显影响丝网印刷整个行业的社会效益和经济效益了。基于上述背景,合明科技研制出新型油性油墨水基环保清洗剂,具有高效、节能、环保、安全的优越性、彻底将油性油墨清洗干净,材料兼容性高,配套合明科技自主研发的全自动油墨丝印网板清洗机配合水基清洗剂使用,实现了丝印网板清洗的自动化,结束了手工清洗模式,有效的节约了人力成本,改善了清洗作业环境,开启了一个全新的丝印网板清洗时代。合明科技在倡导使用环保清洗剂的同时,不仅仅可使印刷业节约清洗成本,更重要的是希望联合印刷行业为地球环境及人类健康做出相应的社会责任,共同完成社会责任感的使命。以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询合明科技油墨丝印网板水基清洗全工艺解决方案!
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钢网清洗机合明科技解析图形芯片设计全过程
钢网清洗机合明科技解析图形芯片设计全过程:人类对视觉信号天生的敏感决定了对图形处理硬件性能的渴求成了现阶段硬件产业最炙手可热的话题。与满足听觉的音频设备相比,现在的图形处理技术水平给图形处理还留有很大的发展空间,要实现电影级别的实时三维渲染效果还有很长一段路要走。这就决定了这个产业的竞争充满了变数,在技术开发和市场推广策略上稍有不慎就会别别人赶超。为了应付激烈的行业竞争,图形处理芯片产业的各个厂商为了作为一种ASIC(Application Specific Integrated Circuit)特定用途集成电路已经衍生出特定运作的策略,产品研发程序,以保持自身在整个产业的竞争力水平。现将图形芯片设计研发的全过程介绍给大家,以供大家学习,事实上现在绝大多数的图形芯片设计厂商都是依照这个程序来进行新品研发的。 确定研发方案和硬件语言描述与任何一个靠生产产品谋求发展的企业一样,设计推出一款新的GPU 的第一步理所当然的是市场的调研和产品的开发规划。在这段时间内,未来产品的相关定位,主要占领的市场范围等话题都被提到桌面上讨论,这些问题讨论的结果最终将决定产品最终的研发方案的大体内容:研发成本,研发周期以及开发过程中需要的资源等等。 接下来就要在研发方案确定的大方向的技术上研究从生产工艺,芯片代工等具体的细节问题进行商议。在成本的限制范围内决定诸如集成晶体管数量等物理参数;紧接着就要在符合生产工艺的芯片代工厂中做出选择了,决定这个的因素很多,当然第一点是能提供生产芯片要求的工艺水平,比如0.15微米,0.13微米,甚至90纳米,其次是代工厂的产品质量和价格因素。当然很多时候芯片在设计的时候就计划使用比较超前的工艺,保证选择的代工厂(即芯片生产的公司比如TSMC )在芯片设计完成开始投片的时候完成相关工艺改造是十分重要的,如果你在这一点上面做出错误的判断,那对公司造成的损失是巨大的,因为图形芯片行业是一个最求速度的产业,Nv30被芯片代工厂拖累,眼看着ATI在高端大量出货也是没辙。因为在生产工艺已经决定的情况下,如果要在回过头来修订成别的工艺指标,那进行的工作又会持续几个月,其中的工作量不比重新一块芯片要少多少! 当这一切前期环节确定以后,就开始我们这篇文章最主要的部分了,显示芯片构架的设计。一个设计团队被组织起来定义GPU 支持的技术特征并且制定整个设计工作的日程表(比如团队1在三周内完成反锯齿单元的设计)。在我们深入介绍芯片的设计过程之前,我们先来了解一下现在芯片制造公司一般的设计流程。 现在,芯片构架的设计一般是通过专门的硬件设计语言Hardware Description Languages (HDL)来完成,所谓硬件设计语言( HDL)顾名思义,是一种用来描述硬件工作过程的语言。现在被使用的比较多的有 Verilog 、 VHDL。 这些语言写成的代码能够用专门的合成器生成逻辑门电路的连线表和布局图,这些都是将来发给芯片代工厂的主要生产依据。对于硬件设计语言( HDL)一般的人都基本上不会接触到,我们在这里只给大家简略的介绍一下:在程序代码的形式上HDL和C也没有太大的不同,但他们的实际功能是完全的不同。比如下面这个Verilog语言中非常基本的一条语句: always@(posedge clock) Q <= D; 这相当于C语言里面的一条条件判断语句,意思就是在时钟有上升沿信号的时候,输出信号 D 被储存在Q。就是通过诸如此类的语句描述了触发器电路组成的缓存和显存之间数据交换的基本方式。合成器就是依靠这些代码描述出来的门电路的工作方式关系生成电路的。在芯片的设计阶段基本上都是通过工程师们通过Verilog语言编制HDL代码来设计芯片中的所有工作单元,也决定该芯片所能支持的所有技术特征。这个阶段一般要持续3到4个月(这取决于芯片工程的规模),是整个设计过程的基础。 在上述的工作完成后,就进入了产品设计的验证阶段,一般也有一两个月的时间。这个阶段的任务就是保证在芯片最后交付代工厂的设计方案没有缺陷的,就是我们平时所说的产品的“bug”。这一个阶段对于任何芯片设计公司来说都是举足轻重的一步,因为如果芯片设计在投片生产出来以后验证出并不能像设计的那样正常工作,那就不仅意味着继续投入更多的金钱修改设计,重新投片,还会在图形芯片产业最为重视的产品推出速度方面失去先机。整个验证工作分为好几个过程,基本功能测试验证芯片内的所有的门电路能正常工作,工作量模拟测试用来证实门电路组合能达到的性能。当然,这时候还没有真正物理意义上真正的芯片存在,这些所有的测试依旧是通过HDL 编成的程序模拟出来的。 接下来的验证工作开始进行分支的并行运作,一个团队负责芯片电路的静态时序分析,保证成品芯片能够达到设计的主频;另外一个主要由模拟电路工程师组成的团队进行关于储存电路,供电电路的分析修改。和数字电路的修正工作相比,模拟工程师们的工作要辛苦的多,他们要进行大量的复数,微分方程计算和信号分析,即便是借助计算机和专门的软件也是一件很头疼的事情。同样,这时候的多有测试和验证工作都是在模拟的状态下进行的,最终,当上述所有的工作完成后,一份由合成器生成的用来投片生产门电路级别的连线表和电路图就完成了。但是,图形芯片设计者不会立即把这个方案交付厂家,因为它还要接受最后一个考验,那就是我们通常所说的FPGA (Field Programmable Gate Array)现场可编程门阵列模拟芯片的最终功能正确性。 对于NV30那样集成一亿多个晶体管超级复杂芯片,在整个使用硬件设计语言( HDL)设计和模拟测试的过程中,要反复运行描述整个芯片的数十亿条的指令和进行真正“海量”的数据储存,因此对执行相关任务的的硬件有着近乎变态的考验。下面是NVIDIA实验室的配备。此主题相关图片如下:此主题相关图片如下:11台Sun微系统公司提供的SunFire 6800架式服务器,身高6英尺,每一台都配备有 196GB的内存,单价都在百万美元左右。此主题相关图片如下:Racksaver公司的1U单元组成的架式服务器,每一个1U单元可以配置两块主板,2——4块Pentium 4处理器 ,整套系统包括2800块CPU并行运行。此主题相关图片如下:这是NVIDIA的硬盘阵列机柜,每一台都放满了硬盘,给上面的那些服务器提供“深不见底”储存容量。以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询钢网清洗机相关解析。
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环保清洗剂解析关于2018年新能源汽车行业十大事件(二)
环保清洗剂解析关于2018年新能源汽车行业十大事件(二)文章来源:OFweek文章关键词导读:新能源汽车、传感器、控制器、半导体、摄像模组、PCBA线路板清洗、环保清洗剂1、 新能源车频繁起火,工信部发布安全隐患专项排查通知据统计,2018年以来,国内外发生的电动车起火事故超过50起,事故范围涉及乘用车、客车、物流车等车型。而电动汽车起火的背后,是动力电池的问题。8月7日,工信部下发开展节能与新能源汽车推广应用安全隐患排查治理工作的通知。通知要求,各示范城市要对自2009年以来推广应用的节能汽车、新能源汽车;对充电基础设施,对公共领域推广应用的节能汽车、新能源汽车;对节能汽车、新能源汽车停放及电池箱的存放场地及配套管理措施进行调查。随后9月4日,工信部发布《关于开展新能源客车安全隐患专项排查工作的通知》。9月25日,工信部发布了《关于开展新能源乘用车、载货汽车安全隐患专项排查工作的通知》,将重点对新能源乘用车、载货汽车产品的IP防护失效、车辆泡水、车辆碰撞、线束连接松动、频繁充放电、长期搁置以及工作行驶环境恶劣的车辆开展安全隐患排查工作。根据通知,要求新能源乘用车、载货汽车生产企业,开展安全隐患专项排查工作。《通知》要求,各企业在2018年10月底前完成排查,并将排查结果上报装备工业发展中心。针对可能的弄虚作假情况,《通知》明确,最为严重的将采取暂停或取消推荐车型目录、企业及产品公告等处罚措施。编辑点评:2018年新能源汽车起火爆炸事故频发,对新能源汽车行业的发展产生极大的负面影响,对新能源汽车的安全隐患进行排查工作,是对行业发展的一种监管手段。如果2019年补贴政策继续提高动力电池能量密度的技术门槛,届时新能源汽车的起火事故将更加突出。2、 新能源汽车第一股,北汽新能源A股上市经过近一年的准备,北汽新能源终于迎来大动作。9月27日上午,北汽蓝谷的股票在A股复盘,这标志着北汽新能源通过重大资产重组正式进入资本市场。2017 年 11 月,北汽集团推出“引领 2025 战略”,开启以“全面新能源化”为重要特征的新能源汽车发展 2.0 时代。12月27日,前锋股份宣布以截至2017年10月31日拥有的全部资产和负债作为置出资产,与北汽集团同期持有的北汽新能源股份中的等值部分进行置换,并向北汽集团及其他北汽新能源股东发行股份,购买其持有的剩余全部北汽新能源股权。此外,北汽集团和前锋股份拟向不超过10名符合条件的特定投资者非公开发行股份,募集不超过20亿元的配套资金。交易完成后,北汽集团作为控股股东,持有上市公司41.26%的股份。编辑点评:“冰冻三尺非一日之寒”,北汽新能源的上市之路也并非一蹴而就。北汽新能源与前锋重大资产重组事项的圆满完成,进一步贯彻落实了国家新能源汽车产业发展战略,体现了中国新能源汽车行业良好的发展势头,并将推动新能源汽车产业健康可持续发展。同时,此次重组还有效解决了多年来前锋股改的历史遗留问题,实现了国有资产的保值增值和转型升级,这对于双方来说达成了共赢的局面。也是北汽新能源企业发展的一个重要里程碑。3、恒大入股法拉第未来,许贾之争对簿公堂6月26日,许家印旗下的恒大健康以67.467亿港元收购香港时颖公司100%股份,并通过占股的Smart King成为贾跃亭旗下法拉第(FF)汽车的第一大股东。收购协议中,恒大规定若贾跃亭等人无法在2019年第一季度兑现首批电动车量产交付之承诺,即视为对恒大健康违约,届时,贾跃亭将失去上述投票权,失去对Smart King等实际控制权。然而,好景不长,合作不到三个月, 10月7日,恒大健康发布公告,指责美国新能源汽车公司法拉第未来Faraday Future的CEO贾跃亭半年耗尽恒大8亿美元,又向恒大提出再提前支付7亿美元……双方因为FF中国的核心控制权及资金支付等问题在香港国际仲裁中心提出仲裁对簿公堂。编辑点评:此次仲裁风波背后的关键所在是FF(法拉第未来)的控制权。在此之前,仲裁尚无定论,而贾跃亭和恒大的“互撕”却持续不断。目前,有媒体报道,法拉第未来已经在寻找新的金主入驻,而公司内部的运营团队也开始裁员和缩减薪水。在真真假假的新闻事件背后,外界最关心的其实还是FF91到底能否如期实现量产,不过现在看来是遥遥无期了。4、 造车新势力万辆交付赌局,蔚来一万辆ES8下线11月27日上午,在安徽合肥江淮蔚来汽车工厂,第10000辆蔚来ES8正式下线!得知消息第一时间,人们的关注点纷纷转向了李斌和何小鹏的赌局。2018年可以说是造车新势力的交付元年。随着蔚来、威马、小鹏、前途、奇点等造车企业产品纷纷上市,在一番用户争夺战后,谁能先完成大批量的用户交付成为人们关注的焦点。今年7月,小鹏汽车董事长何小鹏在微信朋友圈表示,在所有的造车新势力企业中,2018年没有一家能够交付一万辆。面对唱衰和挑衅,随后,蔚来汽车董事长李斌隔空回应,如果蔚来今年交付不到一万辆车,就赔给何小鹏一台ES8,由此,蔚来汽车和小鹏汽车的赌局就此拉开帷幕。随着赌局的展开,人们的目光都转向了蔚来的交付量上。事实上,在造车新势力中最具交付实力的蔚来汽车一直以来也没能给人们吃下定心丸。回顾蔚来的交付速度,在几个月前还处于缓慢的进程。事实上,蔚来汽车首款量产车型蔚来ES8早在去年底就上市,当时表示“2018年第一季度陆续交付”,后来又被推迟到4月下旬“首批交付”,4月过去,蔚来也并没有如期交付,看好蔚来的人开始纷纷担忧,最终,5月31日蔚来终于才将10辆车交付内部员工。而“9月底前交付1万台”的承诺也被延期到今年年底。在经过前期的产能爬坡后,蔚来的交付量终于得到大幅度增长。目前,蔚来今年第三季度财务业绩报告中,截至今年10月底,蔚来已在中国170座城市完成了4,941台ES8交付,交付完成率达到50%,其余未交付的ES8也正有条不紊地进行中,随着第10000辆ES8的下线,蔚来正通过体验中心等方式促进订单量的增长。编辑点评:2018 年接近岁尾,何小鹏与李斌的赌局也即将见分晓。谁先完成万辆交付,谁就率先夺得高地!在此节点,蔚来汽车率先迎来了第10000辆量产车型ES8的下线,这意味着,蔚来汽车在今年年底完成1万辆交付的赌局似乎是大概率事件。5、新版汽车准入管理办法发布,审核标准开放,代工造车合法化12月6日,工信部公布了《道路机动车辆生产企业及产品准入管理办法》(工业和信息化部令第50号,下称《办法》),并将于2019年6月1日起施行。2002年11月30日公布的《摩托车生产准入管理办法》(原国家经济贸易委员会令第43号)同时废止。办法主要内容包括简化企业和产品类型、优化准入管理流程、建立开放的检验检测制度、针对新业态发展需要的新制度、货车委托生产管理制度、完善监督检查措施等七大方面。在新能源、智能技术、网联技术加速发展的当前,传统汽车技术的管理办法已经不能实现快速适应。新的政策中,因采用新技术、新工艺、新材料等原因,不能满足本办法规定的准入条件的,企业在申请准入时可提出相关条件豁免申请。相对旧版的管理办法来说,新政不再一板一眼管理,而是灵活处理,特事特办,这对于前瞻性、创新性、战略性技术的发展都有举足轻重的意义。此外,新的管理办法还在诸多细节上进行了调整和优化,比如产品类别、开放检测、事后监管等。编辑点评:对造车新势力来说,新政出台后,代工的合法化将解决新势力造车选择代工方式的后顾之忧,企业可以更安心地投入生产研发。此外,也缓和一些生产企业产能过剩的现象,一个缺,一个补,使得双方资源实现高效共享;对于整车企业来说,审批制度和质检过程的优化,企业能够更有效地缩短中间申报过程,降低企业管理成本等。新政在原有基础上更加与时俱进。以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询环保清洗剂相关解析。
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功率半导体芯片清洗剂合明科技分享:中国半导体面临的四大挑战
功率半导体芯片清洗剂合明科技分享:中国半导体面临的四大挑战清洗剂_洗板水_水基清洗剂_电路板清洗_半导体清洗_治具清洗_芯片清洗_助焊剂_助焊剂清洗_锡膏清洗_合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商。精密电子清洗除焊后助焊剂、锡膏、焊膏、球焊膏、焊锡膏、锡渣等残留物。水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封装到PCBA组件终端,包括有水基和半水基清洗剂,碱性和中性的水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,合明科技的兼容性较佳. 先进封装包括倒装芯片、WLCSP晶圆级芯片封装、3D IC集成电路封装、SiP系统级封装、细间距封装等等。半导体行业眼下吸引了整个社会的重视。各种社会资本都在跨界投资,比如恒大要用1000亿元投资半导体,入场的还有家电公司格力,阿里也通过收购中天微进入这个产业。 这背后有诸多原因。首先这是大国竞争的结果,中国必然要发展自己的半导体产业。因为信息产业产值巨大,而半导体又是信息产业的根基。 其次则是中国半导体产业的市场和融资环境都比以前改善了很多。中国历来重视半导体行业发展,从1990年代908工程、909工程到2000年开始扶持设计企业,再到推出数百亿规模的国家重大科技专项,2014年又开始设立大基金,希望通过市场方式扶持中国半导体公司。各种减税政策亦不断出台。科创板设立也为半导体投资基金提供宽阔的退出渠道,目前过会公司1/3是半导体公司。 与20年前相比,中国已经形成了较好的半导体生态环境,中国半导体公司迎来了黄金发展期。 跟硅谷类似,中国本土有完整的半导体生态链,也已经产生了一大批利用国际半导体供应链,具有全球竞争力的一线品牌系统公司。 过去他们从性能、风险角度考虑,只用国际半导体供应链,但华为禁运事件给他们敲响了警钟,从保障自身供应链安全角度出发,这些品牌公司开始大力扶持本土半导体公司,所有产品线都对国内公司开放,只要性能、可靠性可以比拟,价格高也能接受。 半导体投资虽然看起来很热,但是企业要拿到资金其实依然并不容易。这部分与一二级市场估值倒挂有关,再加上大家对于二级市场有很高的期待,因为害怕伤害,所以很多人看不懂也不敢投。 另一方面,半导体公司一开始毛利很低,投资者的回报率也不高,这就阻碍了投资热情。中国半导体公司的发展策略第一步都是进口替代,常常是通过低价切入市场,随后根据市场不断迭代新产品,切入高端高毛利市场,但是这需要过程。对于当下的半导体投资而言,需要更多的专业人士加入。 一、核心战略产业 芯片被形象地比喻为国家的“工业粮食”,是所有整机设备的“心脏”,是信息产业的核心。早在上世纪80年代,美国就将半导体产业列入国家核心战略产业之一。 2018年是集成电路发明60年。过去60年当中,硅谷的半导体公司衍生成为一个生态圈,分类为六个产业:底层的半导体、系统软件、半导体设备及周边,中层的网络设备和系统整机公司,以及最上层的互联网公司。 芯片产业1元的产值可带动相关电子信息产业10元产值,带来100元的GDP。 2018年硅谷前50大上市公司,年销售收入将近1万亿美元,再加上总部不在硅谷的亚马逊和微软,美国的信息产业所影响的GDP规模大概是35万亿到40万亿元人民币,而2018年中国的GDP也就90万亿元。 从过去全球半导体产值变化率和全球GDP变化率来看,半导体产业与宏观经济、利率波动、国际油价、地域政治等因素强相关,直接表现为与全球GDP走势紧密相关。 二、中国业界的挑战 中国的半导体产业一直在高速成长,特别是设计行业,大概以每年15%在增长。2018年中国大大小小的半导体设计公司大概是1700家,销售额总计约为3000亿元,占据全球半导体产值约10%。海思、紫光进入全球前10大设计公司,进入全球前50大行业企业。 但中美企业之间还是存在很大差距。从2018年全球半导体销售排名来看,美国在全球前10大半导体公司当中占了7家,中国没有一家入选,主要是中国缺有影响力的IDM公司。IDM公司的销售额占据整个半导体行业73%,影响非常大。 相比之下,韩国只有5000万人口,却有三星和海力士这两家在行业里影响巨大的公司。中国的半导体产业应该如何迎头赶上,这是我们需要思考的问题。三、中国的半导体产业,目前面临四大挑战:首先是R&D比例太低。硅谷前50大的公司平均一年的R&D大约占到营收的20%,也就是说他们做100块钱的生意拿20块钱来做研究。Intel一家公司一年的R&D费用约130亿美元。这个数据几乎等同于中国的大基金五年以来对全国半导体公司的投资,中美之间差距明显。 其次是人才短缺。硅谷为什么强?是因为人才能流入高科技产业。 再次是行业需要做整合。比如中国现在有1700多家设计公司,数量太多造成市场占有率及资源分散,未来一定会出现大规模并购整合。最后则是要加强运营。公司备货需要大量运营资金,如何有效利用供应链降低成本是一个重要挑战。 四、有哪些风口?半导体产业眼下有一些新兴应用的风口,如果不能抓住,可能会对产业造成致命的伤害。 首先是5G+AI。 5G会带来一波换机潮,刺激半导体公司新一波成长。物联网和AI产生新的商业模式,互联网公司提出新的需求,需要半导体公司来撑底。AI市场巨大、又是新兴需求,因此现有的商业化芯片不能满足互联网公司对AI的需求。国内百度以及阿里巴巴自己做芯片,国外谷歌、亚马逊也自己做定制化AI芯片。 另一个是国产手机芯片进口替代。手机是最大的半导体市场,全球前十大品牌中除了三星、苹果、LG外都是中国公司,而美国禁运芯片,就给了中国半导体公司一个进口替代的机会。 其次就是IoT(物联网)的机会。IoT在过去10年当中大家一直在谈,但是一直没有真正起量。2018年,IoT又出现在大家的视线中,国内出现大量Wifi、蓝牙芯片公司,比如乐鑫、上海博通、珠海杰理等,也出现了许多智能家居终端产品。 最后就是新能源,包括新能源汽车等。绿色环保是永恒的主题,利用半导体技术能够提高电能的使用效率,以及提高电网的质量,实现节能减排。来源:内容来自汉能投资董事总经理陈少民,谢谢。以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询合明科技功率半导体芯片清洗剂水基清洗剂、功率器件水基清洗剂、功率模块清洗剂、欢迎来电咨询合明科技5G模块器件水基清洗剂、5G天线水基清洗剂、5G电源板水基清洗剂、5G微波板水基清洗剂、半导体芯片清洗剂、功率器件清洗剂、电子元器件清洗剂、功率模块清洗剂、POP堆叠组装焊后焊膏、锡膏、助焊剂等残留物水基清洗技术应用、SIP系统封装焊后焊膏、锡膏、助焊剂等残留物水基清洗技术应用IGBT功率模块、分立器件、DCB器件等封装焊后助焊剂、锡膏、焊膏、焊锡膏等残留物水基清洗技术电子产品封装焊后助焊剂、锡膏、焊膏、焊锡膏等残留物水基清洗技术BMS储能线路板、新能源汽车电池管理系统线路板、ECU行车电脑管理系统线路板等焊后助焊剂、锡膏、焊膏、焊锡膏等残留物水基清洗技术PCBA线路板清洗剂、回流焊炉膛设备保养清洗剂、回流焊链条清洗剂、波峰焊链爪清洗剂、焊接夹治具清洗剂、过炉治具清洗剂、回流焊过滤网清洗剂、回流焊冷凝器清洗剂、回流焊风机叶片清洗剂、波峰焊治具清洗剂、铝合金治具清洗剂、玻纤治具清洗剂、电路板水基清洗剂、钢网清洗机、锡膏钢网清洗机、红胶钢网清洗机等
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BGA封装芯片元件清洗剂合明科技分享:BGA封装元件种类及BGA封装返修工艺技术步骤
BGA封装芯片元件清洗剂合明科技分享:BGA封装元件种类及BGA封装返修工艺技术步骤关键词导读:BGA芯片、元器件、BGA返修工艺、水基清洗剂前言随着SMD的发展,由于BGA具有很多优势,因此在目前电子工业中已被 广泛应用。BGA的封装形式有多种:塑料封装(PBGA)、陶瓷封装(CBGA)、 陶瓷柱状封装(CCBGA)、载带封装(TBGA)、微型BGA或CSP(y BGA)、超级 BGA (SBGA带散热金属外壳,球栅阵列达1500个以上)。随着电子产品向小型化、便携化、网络化和高性能方向发展,对电路组装技术和I/O引线数提出了更高的要求,芯片体积越来越小,芯片引脚越来越多,给生产和返修带来困难。 一、BGA元件种类原来SMT中广泛使用的QFP(四边扁平封装),封装间距的极限尺寸停留在0.3mm,这种间距引线容易弯曲、变形或折断,相应地对SMT组装工艺、设备精度、焊接材料提出严格的要求,即使如此,组装小间距细引线的QFP,缺陷率仍相当高,最高可达6000ppm,使大范围应用受到制约。近年出现的BGA(Ball Grid Array 球栅阵列封装器件),由于芯片引脚不是分布在芯片的周围而是在封装的底面,实际是将封装外壳基板原四面引出的引脚变成以面阵布局的pb/sn凸点引脚,这就可以容纳更多的I/O数,且可以较大的引脚间距如1.5、1.27mm代替QFP的0.4、0.3mm,很容易使用SMT与PCB上的布线引脚焊接互连,因此不仅可以使芯片在与QFP相同的封装尺寸下保持更多的封装容量,又使I/O引脚间距较大,从而大大提高了SMT组装的成品率,缺陷率仅为0.3~5ppm,方便了生产和返修,因而BGA封装技术在电子产品生产领域获得了广泛使用。 随着引脚数增加,对于精细引脚在装配过程中出现的桥连、漏焊、缺焊等缺陷,利用手工工具很难进行修理,需用专门的返修设备并根据一定的返修工艺来完成。按封装材料的不同,BGA元件主要有以下几种:·PBGA(plastic BGA,塑料封装的BGA);·CBGA(ceramic BGA,陶瓷封装的BGA);·CCBGA(ceramic column BGA,陶瓷柱状封装的BGA);·TBGA(tape BGA, 载带状封装的BGA);·CSP(Chip Scale Package或mBGA)。(一)PBGA器件PBGA是目前使用较多的BGA,它使用63Sn/37Pb成分的焊锡球,焊锡的熔化温度约为183℃。焊锡球在焊接前直径为0.75mm,回流焊以后,焊锡球高度减为0.46~0.41mm。PBGA的优点是成本较低,容易加工;不过应该注意,由于塑料封装,容易吸潮,所以对于普通的元件,在开封后一般应该在8小时内使用,否则由于焊接时的迅速升温,会使芯片内的潮气马上汽化导致芯片损坏,有人称此为“ 苞米花”效应。按照JEDEC的建议,PBGA芯片在拆封后必须使用的期限由芯片的敏感性等级决定。(二)CBGA器件CBGA焊球的成分为90Pb/10Sn(它与PCB连接处的焊锡成分仍为63Sn/37Pb),CBGA的焊锡球高度较PBGA高,因此它的焊锡熔化温度较PBGA高,较PBGA不容易吸潮,且封装更牢靠。CBGA芯片底部焊点直径要比PCB上的焊盘大,拆除CBGA芯片后,焊锡不会粘在PCB的焊盘上。CCBGA焊锡柱直径为0.51mm,柱高度为2.2mm,焊锡柱间距一般为1.27mm,焊锡柱的成分是90Pb/10Sn。(三)TBGATBGA焊锡球直径为0.76mm,球间距为1.27mm。与CBGA相比,TBGA对环境温度要求控制严格,因芯片受热时,热张力集中在4个角,焊接时容易有缺陷。CSP芯片的封装尺寸仅略大于裸芯片尺寸(不超过20%),这是CSP与BGA的主要区别。CSP较BGA,除了体积小外,还有更短的导电通路、更低的电抗性,更容易达到频率为500~600MHz的范围。 (四)QFP与BGA芯片的比较我们可以从以下同为304引脚的QFP与BGA芯片的比较看出BGA的优点:概括起来,和QFP相比,BGA的特性主要有:1.I / O引线间距大(如1.0,1.27,1.5mm),可容纳的I/O数目大(如1.27mm间距的 BGA在25mm边长的面积上可容纳350个I/O, 而0.5mm间距的QFP在40mm边长的面积上只容纳304个I/O)。2.封装可靠性高(不会损坏引脚),焊点缺陷率低(《1ppm/焊点),焊点牢固。3.QFP芯片的对中通常由操作人员用肉眼来观察,当引脚间距小于0.4mm时,对中与焊接十分困难。而BGA芯片的脚间距较大,借助对中放大系统,对中与焊接都不困难。4.容易对大尺寸电路板加工丝网板。5.引脚水平面同一性较QFP容易保证, 因为焊锡球在熔化以后可以自动补偿芯片与PCB之间的平面误差。6.回流焊时,焊点之间的张力产生良好的自对中效果, 允许有50%的贴片精度误差。7.有较好的电特性,由于引线短,导线的自感和导线间的互感很低,频率特性好。8.能与原有的SMT贴装工艺和设备兼容,原有的丝印机,贴片机和回流焊设备都可使用。当然,BGA也有缺点,主要是芯片焊接后需X射线检验,另外由于引脚呈球状栏栅状排列,需多层电路板布线,使电路板制造成本增加。大多数半导体器件的耐热温度为240~2600℃,对于BGA返修系统来说,加热温度和均匀性的控制非常重要。美国OK集团的热风回流焊接及返修系统BGA-3592-G/CSP-3502-G和日本M.S.Engineering Co.,Ltd.的MS系列返修工作站很好的解决了这个问题。二、BGA返修工艺技术本文引用美国OK集团的热风回流焊接及返修系统BGA-3592-G 为例,简要说明BGA的返修工艺:电路板、芯片预热的主要目的是将潮气去除,如果电路板和芯片内的潮气很小(如芯片刚拆封),这一步可以免除。拆除的芯片如果不打算重新使用,而且PCB可承受高温,拆除芯片可采用较高的温度(较短的加热周期)。(一)BGA返修后清洗清洁焊盘主要是将拆除芯片后留在PCB表面的助焊剂、焊锡膏清理掉,必须使用符合要求的清洗剂(水基清洗剂W3000D-2)。为了保证BGA的焊接可靠性,一般不能使用焊盘上旧的残留焊锡膏,必须除掉,除非芯片上重新形成BGA焊锡球。由于BGA芯片体积小,特别是CSP或mBGA,芯片体积更小,清洁焊盘比较困难,所以在返修CSP芯片时,如果CSP周围空间很小,就需使用免清洗焊剂。 合明科技芯片清洗前后对比图(图片版权归属合明科技)在PCB上涂焊锡膏对于BGA的返修结果有重要影响。通过选用与芯片相符的模板,可以很方便地将焊锡膏涂在电路板上。用OK集团的BGA-3592-G设备微型光学对中系统可以方便地检验焊锡膏是否涂匀。处理CSP芯片,有3种焊锡膏可以选择:RMA焊锡膏,非清洗焊锡膏,水剂焊锡膏。使用RMA焊锡膏,回流时间可略长些,使用非清洗焊锡膏,回流温度应选的低些。贴片的主要目的是使BGA芯片上的每一个焊锡球与PCB上每一个对应的焊点对正。由于BGA芯片的焊点位于肉眼不能观测到的部位,所以必须使用专门设备来对中。BGA-3592-G可进行精确的对中。热风回流焊是整个返修工艺的关键。其中有几个问题比较重要:1、芯片返修回流焊的曲线应当与芯片的原始焊接曲线接近,热风回流焊曲线可分成四个区间:预热区,加热区,回流区,冷却区,四个区间的温度、时间参数可以分别设定,通过与计算机连接,可以将这些程序存储和随时调用。2、在回流焊过程中要正确选择各区的加热温度和时间,同时应注意升温速度。一般在100℃以前,最大升温速度不超过6 ℃/s,100℃以后最大升温速度不超过3℃ /s,在冷却区,最大冷却速度不超过6℃/s。因为过高的升温速度和降温速度都可能损坏PCB和芯片,这种损坏有时是肉眼不能观察到的。不同的芯片,不同的焊锡膏,应选择不同的加热温度和时间。如CBGA芯片的回流温度应高于PBGA的回流温度,90Pb/10Sn应较63Sn/37Pb焊锡膏选用更高的回流温度。对免洗焊膏,其活性低于非免洗焊膏,因此,焊接温度不宜过高,焊接时间不宜过长,以防止焊锡颗粒的氧化。3、热风回流焊中,PCB板的底部必须能够加热。加热有两个目的:避免由于PCB板单面受热而产生翘曲和变形;使焊锡膏溶化时间缩短。对大尺寸板返修BGA,底部加热尤其重要。BGA-3592-G返修设备的底部加热方式有两种,一种是热风加热,一种是红外加热。热风加热的优点是加热均匀,一般返修工艺建议采用这种加热。红外加热的缺点是PCB受热不均匀。4、要选择好的热风回流喷嘴。热风回流喷嘴属于非接触式加热,加热时依靠高温空气流使BGA芯片上各焊点的焊锡同时溶化。美国OK集团首先发明这种喷嘴,它将BGA元件密封,保证在整个回流过程中有稳定的温度环境,同时可保护相邻元件不被对流热空气加热损坏(如图1所示)。在电子产品尤其是电脑与通信类电子产品的生产领域,半导体器件向微小型化、多功能化、绿色化发展,各种封装技术不断涌现,BGA/CSP是当今封装技术的主流。其优势在于进一步缩小半导体器件的封装尺寸,因而提高了高密度贴装技术水平,十分适合电子产品轻、薄、短、小及功能多样化的发展方向。为满足迅速增长的对BGA封装技术电路板组装需求和生产者对丝网印刷、对中贴片和焊接过程控制精度的要求,提高BGA的组装焊接及返修质量,需选择更安全、更快、更便捷的组装与返修设备及工艺。BGA的维修方法一、BGA焊接点的短路的维修步骤与方法:BGA检测——BGA拆除——焊盘清洁、清理——锡膏或助焊膏的涂覆 BGA贴片BGA焊接 BGA检验1. BGA拆除为了防止维修时PCB局部变形或器件因吸潮而引起的器件炸裂,对返修工作 站的性能有如下要求(目前已有很多返修工作站有以下功能甚至更好):a. 有底部辅助加热功能b. 有分段加热功能;调出翻修工作站中预先设定好的程序,将BGA拆下 由上图中可看出区域热供应能必须适当的分布,才能确保零件免受损。而整 个加温的过程必须配合着预热、松香活化、回焊、降温等5个步骤,整个过程 约3分多钟内完成(工艺工程师可根据情况调整参数)。避免了由于直接加热, 器件在遭受急速的高温冲击而损坏。C.参数设定:预热区:从室温到140°C为升温区,其升温速率保持在(1〜3. 0) °C/秒;浸润区:从(130〜170) 1:为恒温区,其维持时间在(60〜90)秒;回流区: 200—220°C维持时间为(20〜40)秒;冷却区:降温速度小于4. 0°C/秒;最好终止温度不高于75°C;根据以上要求设定程序:注:参数设定后进行实际测温,根据实测温度做调整(以上程序仅供参考)。2. 焊盘清洁、清理将BGA焊接面用毛笔均匀的涂抹助焊剂,用铲型烙铁或刀型烙铁和吸锡编带 将BGA上的锡渣清除。为保证BGA焊盘不被破坏,清理锡渣时BGA固定在加 热板。加热板温度设定在100°C-120°C。清理后测量BGA电源与地是否已经击 穿,如已击穿此器件已报废更换新器件。如未击穿即可进下步维修(植球再 生BGA)。将已拆下BGA的PCB焊盘,用毛笔均匀的涂抹助焊剂,用铲型烙铁 或刀型烙铁和吸锡编带将BGA上的锡渣清除,在清除锡渣时,烙铁与吸锡编 带同时提起,避免由于烙铁先提起后,吸锡编带迅速降温而被焊在器件焊盘 上。清理、清洁后焊盘应平整,无拉尖及突起现象。3. 锡膏或助焊膏的涂覆方法①:将清理、清洁后的PCB焊盘上印刷锡膏,印刷锡膏时需对锡膏的印 刷质量进行检查,必修合格。方法②:将清理、清洁后的PCB焊盘上均匀涂抹助焊膏然后用刀片刮去,只 留薄薄的一层即可。4. BGA贴片使用返修工作站上光学对位,锡球与PCB焊盘对应后进行贴片(目前已有很 多返修工作站有此功能)。5. BGA焊接调用已设定好的焊接程序进行焊接。(焊接程序与拆卸程序可用同一程序)6. BGA检验(光学检测)焊球成规则的椭圆型,表面润湿光亮。行列之间透光良好。有条件的最好使 用X射线检验。BGA的再生主要难题是在锡球种植上,方法有很多种, 在此根据自身维修经验介绍其中一种效率高且比较实用的一种。步骤如下:1. 需要两个钢网一是印刷钢网(钢网孔径可一比一或略小)。二是植球钢网 (钢网孔径比所植锡球大出0. 1—0. 2mm);2. 使用印刷钢网将已处理好的裸BGA上印刷焊膏。3. 将植球钢网固定在工装上进行植球将所需植球的BGA (已印刷锡膏)放置工装内并与上面钢网对准,将所需锡 球倒在钢网表面的孔上,然后用刀片或防静电毛刷将锡球扫入网孔内,多余 的锡球便会落在工装内,然后提起网板(锡球会粘在下面已印刷锡膏的BGA 上),小心取出已植完球的BGA检查是否有缺陷,如有缺陷有针对性修整,合 格后回收多余锡球。4. 锡球焊接:将植完球的BGA放在工装上(工装可用铝板),调出翻修工作站已设定好的程 序进行焊接,也可放入回流焊进行焊接。文章来源:网络整理以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询合明科技芯片清洗剂水基清洗全工艺解决方案、半导体器件清洗剂、功率模块清洗剂、半导体封测清洗剂、SIP系统封装工艺焊后清洗水基清洗剂、POP堆叠组装焊后焊膏助焊剂清洗剂、COB封装模组焊后清洗剂、SMT封装焊后清洗、摄像模组指纹模组清洗剂、PCBA组件电路板清洗剂、高端电子元器件清洗剂,电子组件制程水基清洗全工艺解决方案。
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5G关键技术发展态势研究(二):网络技术
5G关键技术发展态势研究(二):网络技术文章来源:上海情报服务平台 曹磊文章关键词导读:5G、多天线、基站、芯片、PCBA线路板最近5G行业热点不断:中国移动牵头3GPP 5G系统设计;华为主导的Polar码入围5G 控制信道编码;工信部发布了2017年5G 国家科技重大专项课题;5G 第二阶段实验规范发布等。5G关键技术与系统的演进正受到越来越多的关注。由于5G标准尚未最终确定,基于现有研究报道,本文将对5G关键技术中的网络技术发展趋势进行展望。1.网络切片技术传统蜂窝网采用“一刀切”的网络架构明确面向移动手机用户。5G时代单一物理网络似乎难以满足不同用户的要求,除了上文提到的信号域多载波技术,网络侧网络切片技术将不同业务划分在不同通道,优化了任务的开展实施,为典型的业务场景分配独立的网络切片。网络切片基于网络功能虚拟化(NFV)展开,面向不同的业务提供不同的服务。通过切片技术,云端和终端形成了分业务的直连通路,业务效率实现了最优化。不同分片的网络功能、拥塞、过载、配置调整都不对其他分片形成影响。当前ETSI NFV、ITU、3GPP、CCSA等标准组织正在制定或即将开始相关技术标准工作,产业界也在积极投入移动网络切片的研究和试验。爱立信作为概念的提出者,与SK 电讯于2015年10月23日成功演示了5G网络切片技术。该演示在韩国SK电讯企业研发中心进行,演示创建了专为超多视点、增强现实、虚拟现实、大规模物联网以及企业解决方案等业务优化的虚拟网络切片。而2016年2月,华为也分别联合中国移动、德国电信等演示了5G端到端网络切片技术。2.SDN/NFV技术5G为了应对大带宽、低时延和高可靠性等需求,需要解决网络资源和计算资源不匹配的矛盾,引入SDN/NFV技术搭建基于通用硬件的基础平台,支持5G 的高性能转发要求和电信级的管理需求。SDN即软件定义网络,是网络虚拟化的一种实现方式,通过将网络设备控制面与数据面分离开来,实现网络流量的灵活控制,使网络作为管道变得更加智能。SDN 在2006年诞生于美国GENI项目资助的斯坦福大学Clean Slate课题。SDN的典型架构共分三层,最上层为应用层,支持各种不同的业务和应用;中间的控制层主要负责处理数据平面资源的编排,维护网络拓扑、状态信息等;最底层的基础设施层负责基于流表的数据处理、转发和状态收集。NFV即网络功能虚拟化,是指通过软硬件解耦及功能抽象使网络设备功能不再依赖于专用硬件,资源可以充分灵活共享,实现新业务的快速开发和部署、故障隔离和自愈等。NFV则是由运营商的联盟提出,在NFV方法中,各种网元变成了独立的应用,可以灵活部署在基于标准的服务器,存储,交换机构建的统一平台上,这样软硬件解耦,每个应用可以通过快速增加减少虚拟资源来达到快速缩扩容的目的,大大提升网络的弹性。按照NFV设计,从纵向看分为三层:最下层是基础设施层,即支持可编程特性的基础硬件平台;第二层是虚拟网络层,通过虚拟化方式对计算、存储、网络等网络资源进行管理和调度实现各个网元功能,并为上层业务功能提供开放的运行环境。第三层是运营支撑层需要为虚拟化进行必要的修改和调整。SNS Research预计,SDN和NFV的投资将在未来五年内以54%的年复合增长率增长。随着服务供应商寻求降低成本和虚拟化他们的网络,最终运营商和服务提供商在2020年针对SDN和NFV的投资将超过200亿美元。自2012 年,Google公司的B4网络成功部署SDN技术解决流量调度问题后,SDN 技术便开始备受关注。2015年AT&T提出Domain2.0项目,计划2015年将5%业务迁移到基于SDN/NFV网络架构(实际完5.7%),2016完成30%,2020完成75%。2015年底电信设备供应商Alcatel-Lucent就宣布加入ON.Lab的ONOS项目,该项目重点是开发面向电信运营商的可扩展的SDN解决方案,目前拥有的成员包括AT&T、NTT通信、SK电信、中国联通、Ciena、思科、爱立信、富士通、华为、英特尔和NEC等。我国三大运营商已启动针对SDN/NFV的试点验证,并逐步实现孵化与产品。3.移动边缘计算由欧洲电信标准协会ETSI提出的移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)是基于5G演进的架构,将移动接入网与互联网业务深度融合的一种技术。MEC可改善用户体验,节省带宽资源,并通过将计算能力下沉到移动边缘节点,提供第三方应用集成,为移动边缘入口的服务创新提供可能。移动边缘使得网络扁平化、智能化、本地化,是“云”的进一步升级。MEC 相当于在离用户更近的地方建立了工厂、仓库,实现了资源的快速调度。中国移动在上海F1赛事中曾试用MEC部署,内容直接同无线网连接,直播延时仅有0.5秒。大唐电信也提出了利用接入网小型服务节点实现MEC的产品。另外,移动边缘计算还要满足高速移动时,终端的边缘切换要求。参考资料:1、中信建投证券. 5G 更强话语权,专利授权或助推主题投资提前. 2016-11-29.2、平安证券公司. 5G 网络:不可错过的盛宴. 2016-08-15.3、华安证券. 高速率大容量低时延,5G 时代万物触手可及. 2016-12-16.4、物联网智库. 物联网时代中边缘计算的巨大价值是什么?.2017-01-17.
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2019年车联网六大趋势
2019年车联网六大趋势文章来源:OFweek物联网文章关键词导读:物联网、车辆网、5G、半导体、传感器、PCBA线路板导读车联网应用层产值最高,占到整个车联网市场规模70%,车联网服务进入快速发展通道,随着车联网技术和产业链发展,车联网应用也将分成三个阶段实现不同服务。2019年刚刚开头,车联网应用就传出了好消息。北京市经济和信息化局对外发布了《北京市智能网联汽车创新发展行动方案(2019年~2022年)》。行动方案提出,将积极推动北京成为5G车联网重点示范应用城市,2020年在重点区域完成5G车联网建设,推动延崇高速、京雄高速、新机场高速等高速路智能联网环境、监控测评环境建设,施划智能网联专用车道。这其实才是我国5G与垂直行业精密结合的开始。5G的魅力在于5G与垂直行业的结合,5G只有融入各行各业,才能发挥出改变社会的巨大潜力。此前,工业和信息化部苗圩部长在接受央视采访时就提出,加快培育5G融合应用,不断深化基于C-V2X的车联网标准体系、产业协同和示范效应,加快推进工业互联网和5G的融合应用,进一步推动5G与农业、交通、医疗、教育等各领域的协同创新。5G的低延时、高可靠是未来智能网联汽车的关键支撑,5G技术日趋成熟将会大大地促进车来网的发展。全球创新热点和未来发展制高点车联网是实现V2X的交互网络,是物联网技术的典型应用。车联网将人-车-路连接起来,通过对收集的数据进行分析、处理后,自动作出相应的反馈和行为,达到出行的高度智能,而这一切要基于数据传输、分析和反馈的时效性,车与人、车与车、车与环境需要在高速移动的场景下进行通信,因此对网络传输的速度要求非常高。车联网产业是汽车、电子、信息通信、道路交通运输等行业深度融合的新型产业,是全球创新热点和未来发展制高点,车联网应用也将分成三个阶段是实现不同服务。车联网将提高传统汽车产业链价值微笑曲线,是汽车实现价值提升的重要途径。车企提供造车端大数据,车辆通过车载传感器和通信终端获取车端大数据(用户数据、车辆数据、交通数据等),两端大数据互为支撑,在云计算、大数据技术的引用下,提升传统汽车产业链从设计研发、采购物流、制造组装、产品销售、售后服务市场产业环节的价值体量,创造新的商业模式成为汽车实现价值提升的重要途径。车联网作为物联网领域中最强劲的市场之一,全球市场规模逐渐提升。目前车联网产业发展仍处于行业发展初级阶段,大部分车辆仍处于辅助驾驶层面,故而进行联网辅助信息交互为主要的功能,进入2018年以来,车联网技术的发展朝部分自动驾驶PA层面眼镜,在信息交互的基础上事项协同感知。2019年车联网领域将呈现六大趋势在新的一年里,车联网产业的发展会越来越快。那么,2019年车联网领域将呈现哪些发展趋势呢?一、标准体系持续完善当前,前沿技术和产业发展不断融合,新业态、新产品陆续涌现。其中,车联网的发展越发收到关注。随着车联网产业日益走上正轨,发展持续提速,推进标准体系制定与完善,提升行业规范性和协调性,就成为接下来的重点。2018年6月,工信部和国家标准联合印发《国家车联网产业标准体系建设指南(总体要求)》《国家车联网产业标准体系建设指南(信息通信)》和《国家车联网产业标准体系建设指南(电子 产品和服务)》,全面推动车联网产业技术研发和标准制定。预计2019年,上述政策将加快实现落地,车联网标准体系建设将取得新成果。二、企业结盟渐成常态市场研究机构认为,车联网将是5G网络技术的主要应用场景,且5G网络的技术优势将是智能网汽车实现规模化商用的重要支撑。面对车联网产业巨大的市场前景,无论是汽车制造商还是科技企业等,均加大了布局力度,意图占据先机。要真正实现车联网,跨界联盟必不可少。为了增强竞争力,发挥差异化优势,业内不少企业展开了深入合作,结盟趋势越发凸显。业内专家认为,汽车智能化、网联化升级大势所趋,在智能网联汽车时代里,合作共赢是唯一出路。因此,2019年车联网领域的合作之势渐成常态。三、商业部署不断加快一方面,智能网联汽车日益受到各国政府的重视,并且已经逐步开启商业化进程;另一方面,5G网络技术发展进展迅速,测试、试运营有序推进。为了契合相应应用领域的市场态势,车联网技术的商业部署也将不断加快。此前,在大数据智能高峰会上,美国高通公司总裁克里斯提安诺·阿蒙透露,高通与大唐电信共同开发了基于蜂窝车联网的芯片组,并将在2019年支持商业部署。从行业整体形势来看,推进商业部署将进一步提速。四、人车交互迎来突破4G网络的应用与普及基本上已经解决了网络通信问题,不过对于车联网领域来说,人车交互问题,人车交互问题依然是一个巨大的瓶颈,特别是语音交互并未能够在刚刚过去的2018年太大进展。一是因为市场对于这一功能的刚性需求不足,二是因为相关技术还不够完善,难以获得用户信赖。2019年,随着人工智能热潮持续发酵,各企业在语音技术等领域的投入将技术继续加大,届时语音交互技术有望迎来突破。作为人车交互的核心,语音交互技术的突破,将为解决人车交互困局带来机遇。五、应用场景更为丰富业内人士分析称,目前车联网应用层产值最高,站到整个车联网市场规模的70%。着眼于车联网技术应用优势,2019年其应用场景将越发丰富。据相关研究表明,借助车联网技术,能够大幅提升交通效率,缓解交通拥堵。应用于自动驾驶汽车,能够加强行驶安全性,甚至实现零伤亡、零事故。此外,融合车联网技术的车载终端平台,能够为车主提供语音、手势控制服务,创造更为便捷、安全的驾驶体验。车联网还能与保险业实现互联,凭借“车联网保险”,可以有效降低车主出现事故率,同时也节省了相应的理赔成本。六、政策层面都是利好从政策层面看,国家已经将发展车联网作为“互联网 ”和人工智能在实体经济中应用的重要方面,并将智能网联汽车作为汽车产业重点转型方向之一。2018年12月28日工信部印发的《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,明确到2020年,将实现车联网产业跨行业融合取得突破,具备高级别自动驾驶功能的智能网联汽车实现特定场景规模应用,车联网用户渗透率达到30%以上;2020年后,高级别自动驾驶功能的智能网联汽车和5G-V2X逐步实现规模化商业应用,“人-车-路-云”实现高度协同。对于车联网的下一步发展,发改委印发的《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿)对包括车联网在内的智能汽车产业近期、中期、长期目标作出了具体的规划。此外,交通运输部、科技部等相关部委也在多个场合表示将加强协同合作,构建符合中国国情和特点的标准制度和政策环境,鼓励和推动车联网产业的发展。可以预见的是,这些积极的政策措施,将为车联网产业提供良好的发展环境,从而有效促进产业健康发展,进一步激发市场活力。
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5G模块器件清洗剂合明科技分享:深度解读国产5G射频的机会在哪里
5G模块器件清洗剂合明科技分享:深度解读国产5G射频的机会在哪里射频前端介于天线和射频收发之间,是终端通信的核心组成器件。手机通信模块主要由天线、射频前端、射频收发、基带构成,其中射频前端是指介于天线与射频收发之间的通信元件,包括:滤波器、LNA((低噪声放大器,Low Noise Amplifier)、PA(功率放大器,PowerAmplifier)、开关、天线调谐。滤波器:用来滤除消除噪声,干扰和不需要的信号,从而只留下所需频率范围内的信号。双工器,三工器,四工器和多路复用器通常采用多个滤波器的组合,手机中使用的滤波器主要采用 SAW(表面声波)和 BAW(体声波)两种技术制造。 PA:在发射信号时通过 PA 放大输入信号,使得输出信号的幅度足够大以便后续处理。PA 质量和效率因此对手机的信号完整性和电池寿命至关重要。用于放大接收信号的称为低噪声放大器(LNA)。 开关:开关在打开和关闭之间切换,允许信号通过或不通过。可分为:单刀单掷、单刀双掷、多刀多掷开关。天线调谐器:天线调谐器位于天线之后但在信号路径的末端之前,使得两侧的电特性彼此匹配以改善它们之间的功率传输。由于实现匹配的方式因信号频率而异,因此该设备必须是可调的。从具体信号传输路径来说:信号接收路径:天线(接收信号)→开关&滤波器→LNA(小信号放大)→射频收发基带。信号发射路径:基带→射频收发→PA(功率放大器)→开关&滤波器→天线(发射信号)。图表 1:手机通信基本原理通信技术升级,射频前端价值量倍增每一代蜂窝技术都会带来新技术和新的射频前端价值量。回顾从 2G 到 4G技术的发展,每一代蜂窝都带来了新的技术,从 2G 到 3G 增加了接收分集,3G 到 4G 增加了载波聚合,更高的频段和 wifi 的 2x2 MIMO(Multi-input Multioutput),4.5G 的进一步升级由增加了超高频,4x4 MIMO,更多的载波聚合。更多的频段,更多的技术带来了相应的射频前端元器件的价值量不断增加。 图表 2:每一代蜂窝技术升级带来新技术和射频前端价值量提升来源:yole,国金证券研究所 价值量来看:① 2G到4G,射频前端单机价值量增长超10 倍,②4G到5G,射频前端单机价值量增长有望超三倍。2G:平均成本<1 美金,结构简单,只需要 1 个 PA 搭配一组滤波器及天线开关就可运行;3G:平均成本 2.6 美金,增加了接收线路,相应的元件用量增加。4G:平均成本 7.2 美金,频段数量不断增加,元件数量与复杂度远较2G/3G 终端更大。4.5G:平均成本 16.35 美金,更多载波聚合增加了更多的元件。5G:平均成本>50 美金,频段更提升至 6GHz 及毫米波段,带来更多射频元件以及更多高价值量的射频元件。图表 3:手机中射频前端单机用量和价值量5G 网络分步演进,终端芯片走向集成网络端,从NSA(非独立组网)到独立组网(SA)。5G网络建设分两步,早期5G部署将会使用非独立组网的方式,即利用4G的核心网络进行5G的覆盖,同时兼容4G,该架构将逐渐升级到独立组网(SA)。图表 4:5G 的 NSA 和 SA来源:高通,国金证券研究所 为了节省成本、空间和功耗,5G SoC 和 5G 射频芯片的集成将会是趋势, 而 5G 智能型手机设计有三个演进阶段: 第一阶段:初期 5G 与 4G LTE 数据的传输将以各自独立的方式存在。5G 技术多来自 LTE-Advanced Pro 的演进发展,但 4G 和 5G 两者的编码方式不同,且使用的频段各异,因此,初期5G与 4G 数据的传输将以各自独立的方式存在。智能型手机部分将是 1 个 7 纳米(nm)制程的 AP 与 4G LTE(包含 2G/3G)基频芯片的 SoC,并配置一组射频芯片(RFIC)。而支持 5G 数据 传输端则完全是另一个独立配置存在,包括一个 10nm 制程、能同时支持 Sub-6GHz 及毫米波段的 5G 基频芯片,前端配置 2 个独立的射频元件,包括一个支持 5G Sub-6GHz 射 频 IC,另一个支持毫米波射频前端天线模块。第二阶段:5G 智能型手机市场仍处于早期阶段,加上制程良率与成本等考量,主流配置仍会是一颗独立 AP 与一个体积更小的 4G/5G 基 带芯片。第三阶段:将会实现 AP 与 4G/5G 基频芯片 SoC 的解决方案,LTE与 Sub-6GHz 射频 IC 也可望进一步集成。而毫米波射频前端仍必须以独立模块存在。图表 5:5G 手机三个阶段的演进来源:digitimes,国金证券研究所2019 年是 5G 手机元年,2020 年有望加速渗透2019 年是 5G 手机元年, sub 6G 手机 2020 年开始加速渗透。在营运商网络部署初期,毫米波手机使用效益相对较低,同时由于成本与体积问题的存在,预计 2019-2022 年将以 Sub 6G 为主。图表 6:手机销量预测来源:yole,国金证券研究所为什么看好 2020 年 5G 加速渗透?需求端:2019年下半年的换机需求有一部分会递延到明年购买 5G 手机;供给端:2019 年下半年的去库存和明年补库存。2019 年下半年手机厂商一定会大规模的去 4G 手机的库存,因为到明后年这部分机型很难卖出去了;同时,到明后年,5G 手机相对成熟,又要开始一波补库存。价格端:5G 手机售价往中低端渗透推动 5G 手机加速渗透,华为 Mate 20X 5G 手机售价六千多价格低于预期,我们认为这是一个很好的信号,预计国内5G 手机的渗透到 2020 年中有望到 3000 元以上的机型,到 2020 年底 2021 年将渗透到 2000 元以上的机型。尽管手机整体市场增长放缓,但由于射频元件随着网络升级是累加的,随着 LTE-A Pro 复杂度的提升和 5G 射频元件的增加,射频前端市场仍然会持续高增长。在中性假设下,假设 5G 手机渗透率与 4G 同步,2020 年全球的 5G 手机销量 1.8-1.9 亿部,国内至少 8000 万以上。乐观假设下:参考目前国内各厂商的 forecast 和假设苹果三款 5G 手机,国产品牌 2020 年 5G 手机加总超过 1.5亿部,乐观情况下,2020 年全球的 5G 手机销量将接近 2.5 亿部,5G baseband/ap 和 射频前端半导体, 有可能准备 2.8-3.0 亿颗。图表 7:5G 手机销量中性预测 来源:yole,国金证券研究所 5G 射频前端:变化中的机会1、5G 核心技术:CA、MIMO、调制方案5G 技术变化比较多,我们会听到很多相关名词,比如载波聚合、massive MIMO,高阶 QAM((正交振幅调制,rature Amplitude Modulation)等等。事实上整个通信技术的升级都是围绕着香农定理,而相关的技术升级也是围绕是香农公式提高系数①②③信道容量 C,具体来说:增加系数①的物理含义是:增加 MIMO 数和增加基站密度(超密集组网);增加系数②的物理含义是:增加频谱宽度,一种是使用新的频段,比如增加 sub6 G 和毫米波段的新频谱,或者是 CA(载波聚合)的方式提升频谱使用效率。 增加系数③的物理含义是:提高信噪比,主要是通过更高阶的 QAM调制方式。图表 8:5G 核心技术 来源:yole,国金证券研究所2、sub 6G:核心技术给射频前端带来的变化(1)MIMO:增加独立射频通道,增加天线调谐和天线开关MIMO:是一种使用多根天线发送信号和多根天线来接收信号的传输技术。实现在相同频带内的同一载波上传输不同的信息。这种技术又被称为空间复用,每个天线单独馈点。5G-Sub 6G 将增加更多的 MIMO,4x4 下行链路 MIMO 将 是 5G 的强制要求。图表 9:MIMO 原理 来源:微波射频网,国金证券研究所对射频器件的影响: 需要更多的天线和更多的独立射频通道,相应射频前端元件同步增加。5G sub 6G 手机端,4x4 下行链路 MIMO 将是强制要求,可能会是1T4R(NSA)或者 2T4R(SA),这对已经支持可选下行 4x4 LTE MIMO 的手机设计,这种改变并不明显,对于其他许多手机需要大幅增加射频器件(LNA,开关、滤波器等)、信号路由复杂性和天线带宽,需要 4 根天线和 4 个独立的射频通道。如果考虑上行 MIMO,增加的元器件更多(PA,开关,滤波器等)。高性能的天线调谐(antenna tuner)和天线转换开关用量增加。更多的 MIMO 需要增加更多的天线,但是由于手机空间有限,单台手机可装载的天线数量有限,因此需要使每根天线能够高效地支持更宽的频率范围,将天线数量保持在可承受范围内。①更多的 antenna tuner 来提高辐射效率;②由于增加的天线数量有限,需要高性能天线转换开关能够最大化信号连接的数量,因此天线开关的数量也会增加。图表 10:RF 器件增加智能手机中可用天线容量和天线数量会受限来源:Qorvo,国金证券研究所 (2)更多的 CA和更高的频段:频段数不断增加根据本章第一小节的分析,提升频谱宽度能提高信道容量,进而提升传输速率。而提升频谱宽度有两种方式,一种是通过载波聚合(CA)提高频谱使用效率;另一种是发展新的频谱。载波聚合(CA)载波聚合(CA)提升频谱使用效率。CA 是将多个载波聚合成一个更宽的频谱,同时可以把不连续的频谱碎片聚合到一起,提高传输速率和频谱使用效率。可分为:带间载波聚合、带内载波聚合(连续/不连续)。 图表 11:载波聚合的原理和分类 来源:3GPP,国金证券研究所载波聚合带来频段数的大幅增加。从 4G LTE4G到 4G LTE-Advanced Pro,载波聚合组合的数量呈指数级增长,频段数也快速增加,从 4G LTE 的 66 个增加到 4G LTE-Advanced Pro 1000 多个,5G 将带来更多的载波聚合,预计总频段数将超过 1 万个。 图表 12:更多的载波聚合使得 5G 频段数激增 来源:digitimes,国金证券研究所载波聚合对射频前端的影响:天线开关数增加;由于载波聚合带来了频段数量的大幅度增加,但是不会带来天线数量的增加,因此天线开关数量会增加。滤波器数量大幅增加;滤波器的数量会大幅增加,因为载波聚合会带来频段数的增加,而增加一个频段需要增加至少 2-3 个滤波器。PA和 LNA不一定会增加,其他开关数也会增加。因为 PA 和 LNA 带宽比较宽,可以多个频段共用,用开关切换,因此相应的 PA、LNA 的开关数也会增加。 发展新频谱使用资源发展新频谱使用资源是通信技术发展的持续推动的方向。例如 2G 仅使用900MHz、1800MHz 两个频段,3G 新增 1.9GHz、2.1GHz、2.6GHz等几个主要频段,而 4G 通讯发展至今已定义多达 60 多个频段。5G NR 已定义的频谱范围则提高至 6GHz(FR1),及过去蜂巢式行动网络从未使用过的毫米波段(FR2)。新的频谱资源开发有朝更高频段、更大频谱使用范围发展的趋势,5G 通讯使用更高的频段,一方面是寻求更多可作为全球通讯使用的频段,二方面是高频段拥有更宽广的频谱资源,能提供 Gbps 级传输应用服务。如 4G LTE 移动通信技术使用频段从 700MHz 横跨至 3.5GHz,而在 Rel.15 版本的 5G NR已定义的频谱范围则提高至 6GHz(FR1),及过去蜂巢式行动网络从未使用过的毫米波段(FR2)。 图表 13:网络升级,频率不断升高 来源:digitimes,yole,qorvo,国金证券研究所 5G 新频谱对射频前端的影响:①更多更高的频段:更多的频段带来射频元件的同步增加。滤波器:BAW/FBAR 用量的增加。 由于 SAW 只支持 2G 以内的频段,因此 5G-sub 6G 将带来适合 2G以上高频段的 BAW/FBAR 用量的增加;②更大的带宽:最大单通道带宽由 4G 的 20 MHz 变为 5G sub6 的 100MHz。在一定情况下需要使用适合大带宽的 LTCC(低温共烧陶瓷,Low Temperatrue Co-fired Ceramic)陶瓷滤波器。带宽变得越宽,滤波器的一致性难度提升,温漂问题难度增大,在一定情况下需要使用适合大带宽的 LTCC 陶瓷滤波器。PA性能提升,需要覆盖更大的带宽。 ③更高阶 的 QAM 调制:射频前端性能提升QAM 调制又叫正交幅度调制,把多进位与正交载波技术结合起来,进一步提高频带利用率。更高阶的 QAM 调制可以提升传输速率,256QAM 调制的速度是 64QAM 调制的 1.3 倍。5G 将会使用更高阶的 QAM 调制。 图表 14:不同的调制 来源:3GPP,国金证券研究所图表 15:更高阶的 QAM调制可以提升传输速率 来源:digitimes,国金证券研究所 更高阶的 QAM 调制对射频前端的影响: PA等射频器件需要更高线性度等性能。QAM 调制点的数量越多,发送的信息越多,频谱效率越高。但点数越多,它们在载波上的幅度越接近,信号越可能受到噪音或干扰。RF 组件的性能必须提高。比如 QAM256 调制将需要更高的 PA 线性度。此 外满足这些 PA 性能要求可能会带来功耗上的挑战。3、毫米波:革命性的变化毫米波射频前端和天线整合成毫米波(mmWave)天线模块。毫米波射频模块不仅可以集成 PA,滤波器,开关和 LNA,还可以集成天线和天线调谐器,最终通过 AiP 或 AoP 技术封装成毫米波天线模组,在这个模组内把天线预先整合好,提前做好天线的调整工作,让所有器件都能更智能地协同工作,从而很容易形成波束,保障信息传输质量。 图表 16:LCP 封装整合射频前端模组,高通 QTM052 天线模组 来源:digitimes,yole,国金证券研究所毫米波带来工艺和材料升级。滤波器:由于 BAW 目前一般支持频段 6G以内,因此毫米波段有望使用 IPD 或者陶瓷等技术;PA&LNA&开关:毫米波段的应用将会采用更多 advanced SOI 技术。 图表 17:毫米波带来工艺和材料升级 来源:GTI,国金证券研究所4、射频前端半导体:模块化是必然趋势射频前端半导体模块化是趋势。由于智能型手机空间有限,而元件增加,射频前端元件模块化是必然趋势。4G 时代集成度不同的射频前端模组种类较多,比如 ASM,FEMiD,PAMiD 等等。目前模组化程度最高的是 PAMiD,由于 PA使用 GaAs HBT,LNA 和射频开关使用的 RFSOI等,滤波器采用 MEMS 工艺,因此滤波器的集成是难点。图表 18:射频前端模块化程度不断提升 来源:murata,,国金证券研究所图表 19:不同的射频前端模块 来源:murata,国金证券研究所复杂度提升,空间有限,促进模块化趋势随着通信技术的升级,手机射频前端的复杂度不断提升。如下图 iPhone和 Android LTE RFFE 的设计演变。LTE 演进的下一步功能更高设备中引入更高阶调制(256QAM),将 3x20MHz 系统的最大理论吞吐量推至 600mbps 或速度提高 33%。此外,不久之后实施了 4x4 MIMO 天线布局。同样,这些进步增加了 RFFE 整体的复杂性。图表 20:手机射频前端的复杂度不断增加 来源:IHS,国金证券研究所 分配给射频前端的 PCB 板面积没有增加,模块化成必然趋势。尽管射频前端的用量和复杂性急剧增加,但分配给该功能的 PCB 空间量却不断下降,通过模块化提高前端器件的密度成为趋势。 图表 21:模块化趋势下射频功能的 PCB 密度不断提升 来源:IHS,国金证券研究所图表 22:射频前端模块化趋势 来源:yole,国金证券研究所目前射频组件中模块占市场的 30%,未来比例会逐渐上升。根据 Navian估计模块现在占 RF 组件市场的约 30%,在模块化趋势下,该比率将在未来逐渐上升。从村田滤波器出货来看,模块中滤波器出货占比目前超过了 50%,预 计未来比例也将逐步增加。 图表 23:模块化趋势下射频功能的 PCB 密度不断提升 来源:Navian,国金证券研究所图表 24:射频前端模块化趋势 来源:murata,国金证券研究所 苹果,三星,华为,小米等大部分手机都有不同程度的模块化。按面积来看,以 iPhone X为例,模块化射频器件的面积占比接近了百分之五十。以三星为例,2012 年三星 Galaxy SIII 中只有 6%的主要射频元件集成在模块中,而这些元件占射频前端 BOM 成本的 26%(不包括 RF 收发器)。相比之下,模块化组件占三星 Galaxy S8 Plus 中射频前端 BOM 的 87%。 不同材料的模块化以及减少射频器件之间的干扰是难点。射频前端器件总体分为两种工艺,一种是半导体工艺(PA/LNA/开关),另一种是 MEMS 工艺(滤波器)。由于 PA 使用 GaAs HBT,LNA 使用 GaAs/SiGe,射频开关使用RF SOI 都是属于半导体工艺,而滤波器采用 MEMS 工艺,因此滤波器的集成是难点。3G/4G 会是分立式和模块式并存,5G 增量部分大部分都是模块3G/4G 时代射频前端集成度取决于设计和性价比,分立式和模块并存。出于空间的考虑,4G 高端机需要部分射频器件采取模块形式,但是射频前端模块成本相对会高,因此低端机主要是分立式的。一般来说射频集成度与其他类似设计和定价的智能手机中的射频部分的成本是直接相关的。5G 时代新增的大部分是模块,且集成度将不断提升。模块化趋势,5G 新增大部分是 PAMiD、PA+FEMiD、DRM 模块。由于手机空间有限,而 5G 需要增加大量的射频前端器件,因此,对于 5G 频段新增的射频前端器件,主要是模块形式,除了一部分antenna plexer,小开关,天线调谐开关等之外,大部分的增量都是模块。射频模块里的集成度也在不断提升。最开始用于低(大约<1GHz),中(~1-2GHz)和高频(~2-3GHz)频率的射频器件被封装在三个单独的模块中。之后低频段模块扩展到 600MHz,中频和高频模块合二为一。模块中集成的器件也越来越多,超高频(~3-6GHz)模块将会支持现有的 LTE 频段和 5G 带来的新频段。毫米波将是颠覆性的变化,将天线和射频前端集成在一个模块当中。图表 27:射频前端模块化趋势 来源:yole,国金证券研究所PA 模块 skyworks 占领先,avago 在高端 PA 模块中保持着强势地位,接收分集模块村田出货最大。由于 PA 市场主要是由 Qorvo,Avago,skyworks 占据,因此 PA 模块这三家占比最高,其中 skyworks 中低频模块出货量较大,而 avago 则在中高频高端 PA 模块市场占据强势地位,而接收分集模块村田出货最大。 4G 到 5G 射频前端空间测算:结构性的增长1、整体高增长:元件数量+复杂度大增,市场空间翻倍增长全球射频前端市场空间到 2022 年将超 300 亿美元,复合增速高达 14%。正如我们前一章讨论的,5G 技术的升级和变化带来射频前端行器件数量和价值量的提升,全球射频前端市场将由 2017 年的 151 亿美元,增加到 2023 年的352 亿美元,年复合增速高达 14%。图表 30:手机射频前端的复杂度不断增加 来源:yole,国金证券研究所 2、结构性:滤波器>LNA/开关/调谐>PA射频前端价值量增长具有结构性,滤波器、开关等未来增速最快。射频前端器件虽然整体是高增长的,但是不同的射频前端器件增长也是结构性的。其中滤波器由于跟频段数相关,增加频段就要增加滤波器,因此滤波器未来几年复合增速高达 19%,而 PA 由于是化合物半导体工艺,带宽较宽,因此可以多个频段共用一个 PA,数量上增速相对缓慢。图表 31:射频前端结构性增长 来源:yole,国金证券研究所(1)滤波器:增速最快,贡献了射频前端 70%的增量声学滤波器 SAW 和 BAW 滤波器目前是主流,SAW 成本低占据 73%市场,BAW 更高频率。手机端的滤波器主要以声学滤波器为主,包括 SAW,TCSAW(温度性能改进的 SAW),BAW/FBAR 等。在 SAW 和 BAW 之间,成本和高频性能是两个主要参考因素, BAW 因为在高频下具有更好的隔离度和插损,因此高频性能较好,SAW 由于成本更低价格更便宜,目前仍然占据滤波器市场的大部分,根据 Resonant 的预测数据,SAW 滤波器目前占终端滤波器市场高达 73%。图表 32:不同滤波器占比以及性能对比情况 来源:yole,国金证券研究所Avago 等美系厂商占比 90%以上 BAW 的市场,SAW 则由村田为代表的日系厂商主导。在供应格局方面,BAW 滤波器领域 Avago 是龙头,市占率 60%左右,其次是 Qorvo 占比 30%。而 SAW 滤波器领域,村田是龙头占据了 50%的份额,另外两家日本供应商 Taiyo Yuden 和 TDK 紧随其后。 图表 33:BAW 滤波器市场份额 来源:qorvo,国金证券研究所图表 34:SAW 滤波器市场份额 来源:qorvo,国金证券研究所5G sub 6G增量:sub 6G主要以 LTCC 和 BAW 为主要的增量。5G 新频段有两个特点,一个频率更高,另一个带宽更宽,因此对于 5G 新增滤波器,BAW / FBAR 滤波器可以处理高达 6GHz 的频率,具有低损耗特性,带外抑制好,适用于相邻的频谱之间的滤波。而传统的声学滤波器目前不适应极宽的带宽,需要更宽带宽的情况下 LTCC 滤波器将会是选择方案。图表 35:5G 射频滤波器发展路径 来源:murata,国金证券研究所 核心驱动:CA+频段增加,滤波器用量跟频段线性相关,一个频段对应至少 1-2 个以上的滤波器。滤波器不论从数量和价值量上来看都是增长最快的。①从价值量上来看,滤波器增长强劲,双工器和多工器占比提升,整个滤波器价值量将由 2018 年的 92 亿美金增加到 2025 年的 280 亿美金,2025 年将占射频市场的 70%。②从量上来看,增长也非常快,出货量将占 2025 年射频市场的 72%。 5G 毫米波增量:IPD 和陶瓷滤波器将可能会是选择。Skyworks 在其 5G白皮书中有提到类似观点,并不认为声学滤波器也可以解决毫米波的问题,将无源器件集成到硅,玻璃或陶瓷衬底中的 IPD(集成无源器件)滤波器将会是选择。 图表 38:毫米波时代的滤波器技术 来源:skyworks,国金证券研究所 (2)PA:整体增长相对平缓PA 数量增加有限,价值量有提升。PA 主要是对发射的射频信号进行功率放大,因此 5G 增加信号发射链路就需要增加 PA,但是因为 PA 带宽较宽,可以多个频段共用,比如采用多模多频的 PA,因此,①从量上来看,PA 没有什么增长,主要多模多频 PA 的整合程度提高以及低端手机市场(2G 手机)的减少。②整体价值量有一定增长,因为多模多频 PA 价值量更高,PA 的价值量将由 2018 年的 44.5 亿美金增加到 2022年的 50 亿美金。 Skyworks,Avago,Qorvo 是 PA 的三大玩家。PA 是属于射频前端中的有源器件,设计制造难度较大,目前 skyworks 是全球第一大供应商,Avago和 Qorvo 位列二三,三家公司占据了全球手机 PA 市场的 80-90%,成为寡头垄断。 图表 41:全球 PA 市场份额 来源:skyworks,qorvo,国金证券研究所GaAs 将仍然是高端 PA的首选技术,毫米波可能采用 SOI PA。目前砷化镓 PA 依然是主流,随着 LTE Pro 和 5G Sub 6G 的要求的提升,GaAs 渗透率也将提升。虽然 CMOS PA 越来越成熟并有集成的优势但是因为参数性能的影响,它只适用于低端市场,而毫米波可能会采用 SOI PA。 图表 42:不同 PA 技术的占比变化 来源:yole,国金证券研究所5G 对 PA 提出了新的要求。为了支持 5G Sub 6G 新技术,需要新增超高频的 PA,比如 2T4R 中 2x2 的上行 MIMO 就需要增加额外的 PA,5G 更大的带宽对 PA 提出了新的功耗要求,同时需要更高的线性度,PA 的功耗控制,结构封装中的热管理也变得更加重要。(3)开关:快速增长,SOI 是首选技术手机中天线开关用量非常多,种类也很多,按结构可以分为单刀双掷,单刀多掷,多刀多掷开关,按用途可以分为 Tx-Rx 开关,Atenna Cross 开关,Rx开关等。图表 43:射频前端中的开关 来源:yole,国金证券研究所射频开关将迎来强劲的增长,无论是仅用于 Rx还是用于 Rx / Tx。不论是价值量和数量,射频开关都将迎来高增长,全球射频开关市场空间将由 2018年的 14.5 亿美金增加到 2025 年 23 亿美金,其中 Rx / Tx 开关的增长将来自MIMO 的分集天线处的 Tx使用和由于 CA 和更多频段带来的天线切换数增加。SOI 仍然是射频开关的首选技术,RF MEMS 技术将进入高端天线开关市场。从技术上来看,目前 SOI 仍然是射频开关的首选技术,由于 Bulk-CMOS为了可能会逐渐退出市场,而 RF MEMS 技术将在 2019 年开始渗透,并在高端天线开关市场稳步增长。 图表 46:射频前端中的开关材料的变化 来源:yole,国金证券研究所(4)天线调谐:随着天线数量和复杂度提升高速增长天线设计挑战增多,天线调谐用量增加。①4G 时代由于全面屏的推广,摄像头增多等,使得天线净空变小,天线设计难度增长效率变低,需要越来越多的调谐开关提升天线性能。②5G 给天线设计带来更多的挑战,从 4G 开始到现在的 5G,MIMO 逐渐增加,频段也越来越多,这就带来天线的增加,在Sub-6Ghz 的时候,需要 8 到 10 个天线,但到了毫米波时代,手机天线会增加到 10 到 12 根甚至更多,在天线数量增加的同时,留给天线的空间却越来越小,需要类似孔径调谐(Aperture Tuning)、阻抗调谐(Impedance Matching)和更小的天线解决方案和低损耗的调谐来解决。天线调谐用量快速增长。随着 5G 4x4 MIMO 和 8x8 MIMO 架构带来的更多的天线数量和天线设计难度增加,天线调谐开关用量快速增加,需要更多的孔径调谐提升天线带宽,更多的阻抗调谐提升天线辐射效率。天线调谐开关市场将从 2018 年的 4.5 亿美金增加到 2025 年的 12.3 亿美金。目前孔径调谐器占总体积的 75%以上,但阻抗调谐市场将迅速增长,2025 年将占整个天线调谐开关市场的 70%。 天线调谐开关技术路径 SOI 是主流,RF MEMS 份额也将逐渐提升。SOI是主流技术,被 Qorvo(Qorvo 占目前调谐市场 70%)和 Skyworks 等大厂商所使用。Cavendish Kinetics(CK)等厂商的 RF MEMS 工艺损耗非常低,获得市场认可,份额也在逐渐提升。表 51:射频前端中的天线调谐开关技术的变化来源:yole,国金证券研究所(5)LNA:随着接收通路增加稳定增长LNA 市场将稳步增长,特别是因为新增了接收通路。LNA 主要是用于接收信号时进行小信号放大,以便降低到收发器的线路上的 SNR。3G/4G 时,有部分 LNA 是集成在射频收发里面的,没有单独的 LNA,因此 LNA 市场空间较小,2017 年开始快速增长,由于 LTE Adv Pro 和 5G Sub-6 GHz更严高的要求,主频段通信被要求具有 LNA。 图表 52:LNA 市场空间 来源:yole,国金证券研究所 图表 53:LNA 出货量预测 来源:yole,国金证券研究所LNA 目前以 SiGe 为主,长期来看,特别是毫米波,基于 SOI 的 LNA 将成为主流。目前 iPhone 等主流手机上的 LNA 主要来自英飞凌和 Skyworks,并且由 SiGe 制成, SOI LNA 由于良好的性能和更低的成本,并且更好整合,将有可能成本 LNA 的趋势,特别是毫米波。SOI LNA 与 SOI 开关的模组已于2017 年开始使用。图表 54:射频前端中的 LNA 材料的变化 来源:yole,国金证券研究所3、5G 手机射频前端半导体价值量拆分以及测算5G 射频端变化5G 新增上行 4X4 的 MIMO 需要增加至少 4 根天线,相应的天线调谐开关和其他开关数量增加。接收分集模块会增加。更多的频段,更多的 CA 需要更多的开关,合路器,多工器(滤波器)。5G Sub 6G 还需要 1 个或 2 个超高频的 PAMiD 模块(例如,支持n77 / n78 和 n79,n41 需要额外的一个),DRx(接收分集模块)和其他一些开关、调谐等在 1T4R 的情况下也需要增加。在 2T4R 的情况下,需要再添加一组 6GHz以下的超高频的 PAMiD 模块。 对于毫米波(mmWave),一般需要 3-4 个 mmWave 模块。滤波器,开关和天线的数量也将增加。图表 55:5G 对射频前端的变化来源:yole,国金证券研究所 4G 高端机和旗舰机目前射频前端价值量是 12-20 美元。据 Gartner 的数据,4G 高端手机射频前端价值量约 12.5 美元,4G 旗舰级的射频前端价值量约为 19.2 美元,LTE 旗舰/高端智能手机的 RF 前端美元总内容约为 12-20 美元图表 56:不同手机射频前端价值量测算 (3G/4G),2018 来源:Gartner,国金证券研究所5G 智能手机的射频成本最初很高,明年有望降到 30 美金以下。5G 射频前端初期价格很高,按目前价格,5G sub 6 的 2T4R 旗舰机,射频前端价值量将高达 37 美金,根据测算,2020 年年中中高端手机有望降到 28 美金,到2020 年底或 2021 年,5G 渗透率持续下沉,射频前端价值量有望降到 20 美元出头。图表 57:5G 射频前端价值量测算 来源:国金证券研究所文章来源:内容来自「国金证券」,谢谢。以上一文,仅供参考!欢迎来电咨询合明科技5G模块器件水基清洗剂、5G天线水基清洗剂、5G电源板水基清洗剂、5G微波板水基清洗剂、半导体芯片清洗剂、功率器件清洗剂、电子元器件清洗剂、功率模块清洗剂、POP堆叠组装焊后焊膏、锡膏、助焊剂等残留物水基清洗技术应用、SIP系统封装焊后焊膏、锡膏、助焊剂等残留物水基清洗技术应用IGBT功率模块、分立器件、DCB器件等封装焊后助焊剂、锡膏、焊膏、焊锡膏等残留物水基清洗技术电子产品封装焊后助焊剂、锡膏、焊膏、焊锡膏等残留物水基清洗技术BMS储能线路板、新能源汽车电池管理系统线路板、ECU行车电脑管理系统线路板等焊后助焊剂、锡膏、焊膏、焊锡膏等残留物水基清洗技术PCBA线路板清洗剂、回流焊炉膛设备保养清洗剂、回流焊链条清洗剂、波峰焊链爪清洗剂、焊接夹治具清洗剂、过炉治具清洗剂、回流焊过滤网清洗剂、回流焊冷凝器清洗剂、回流焊风机叶片清洗剂、波峰焊治具清洗剂、铝合金治具清洗剂、玻纤治具清洗剂、电路板水基清洗剂、钢网清洗机、锡膏钢网清洗机、红胶钢网清洗机等