Perspectives du marché PCB : tendances, innovations et prévisions de croissance

Les circuits imprimés, ou PCB, sont constamment améliorés et modifiés pour répondre aux demandes croissantes de l'électronique industrielle. Sur le marché PCB APAC, les fabricants de cartes accordent une attention particulière aux matériaux de stratifié et aux composants de signal sur les assemblages PCB double et simple face.

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Une analyse régionale de tout secteur indiquerait une tendance vers des appareils compacts nécessitant des PCB avec suffisamment de flexibilité et de capacité haute vitesse pour transmettre des signaux sans entrave dans pratiquement n'importe quel environnement.

Les années 2020 devraient voir l'adaptation universelle d'appareils sans fil portables alors que l'Internet des objets (IdO) prend le relais dans tous les domaines de la vie. D'ici 2024, le marché mondial des PCB devrait atteindre 70 milliards de dollars. Les fabricants de produits destinés à connaître la plus forte croissance sont ceux qui peuvent répondre à ces demandes et satisfaire les besoins changeants rapidement d'un public féru de technologie.

Tendances et marché PCB actuels

Les prévisions de tendances pour le début des années 2020 se concentrent sur des options informatiques plus petites et plus flexibles. La poussée parmi les fabricants de PCB pour répondre à ces demandes a stimulé certaines tendances sur le marché, comme :

1. Interconnexion haute densité (HDI)

L'une des tendances les plus significatives sur le marché des PCB est la propagation de l'interconnexion haute densité, ou HDI, qui a été développée en réponse à la demande croissante de moyens plus rapides et plus compacts d'interconnectivité entre les appareils. Avec l'HDI, les fabricants peuvent produire en masse des produits sans fil plus petits avec une plus grande capacité de routage et une transmission de signal plus rapide.

Grâce à la puissance de l'HDI, les fabricants peuvent maintenant développer des unités avec un empilement PCB plus simple. L'HDI a été développé en tandem avec des technologies anti-interférences comme l'interconnexion chaque couche (ELIC) et l'interconnexion n'importe quelle couche (ALIC).

2. Cartes haute puissance

Alors que la technologie informatique devient plus avancée et que les appareils nécessitent plus d'énergie et de puissance de traitement, les fabricants produisent des PCB à plus haute puissance. Certaines des dernières cartes fonctionnent à 48 V et plus. Ces développements ont été inspirés par la propagation de l'énergie solaire, car les panneaux solaires fonctionnent généralement sur des niveaux d'énergie élevés. Ces PCB haute puissance sont essentiels dans les appareils informatiques d'aujourd'hui pour le montage de packs de batteries. Les cartes haute puissance sont également plus capables de résister aux interférences.

3. L'Internet des objets (IdO)

Un développement continu tout au long des années 2010 a été la propagation rapide et la sophistication accrue de l'Internet des objets, qui combine tous les appareils de la vie quotidienne dans un réseau intégré pouvant être contrôlé à distance par la technologie sans fil.

Des exemples de technologie IdO ont été mis en œuvre dans les maisons et bureaux intelligents. Dans un avenir proche, la technologie pourrait s'étendre aux automobiles intelligentes. Pour relever les défis posés par l'IdO, les fabricants de PCB font face à des normes de sécurité accrues.

4. PCB flexibles

L'un des développements plus novateurs dans la technologie des circuits imprimés a été l'apparition et l'expansion des PCB flexibles, qui peuvent être pliés et enroulés sous diverses formes et utilisés dans des dispositifs informatiques et sans fil plus ésotériques.

Le développement des PCB flexibles s'est produit en tandem avec une demande accrue pour des appareils sans fil plus petits. Avec les PCB flexibles, les fabricants d'appareils ont le potentiel de fabriquer des produits informatiques plus compacts et flexibles.

5. Composants commerciaux prêts à l'emploi (COTS)

Les années 2020 devraient voir une vaste augmentation des composants commerciaux prêts à l'emploi (COTS) alors qu'un nombre accru d'organisations cherchent un ensemble plus généralisé de solutions technologiques.

Dans le passé, les entreprises privées recherchaient des solutions uniques et personnalisées pour leurs besoins informatiques professionnels. À mesure que de plus en plus d'entreprises opèrent dans des environnements non conventionnels, la large gamme d'options et de fonctionnalités offertes par les COTS devient une option plus pratique. La tendance a également été encouragée par les développements récents dans la fabrication spatiale.

6. Contrôle de la chaîne d'approvisionnement des composants

À mesure que les organisations deviennent plus informatisées et développent un besoin d'opérer à distance sur de vastes distances, la demande a augmenté pour une sécurité avancée dans les composants technologiques. L'un des principaux objectifs a été d'éradiquer les composants contrefaits des cadres informatiques. À cette fin, les fabricants de PCB utilisent des simulations de réalité augmentée et de réalité virtuelle pendant l'assemblage des cartes et des unités.

L'avenir des PCB et tendances de marché attendues

Dans les années 2020, la technologie intelligente prendra inévitablement le relais sur certains aspects des processus industriels et de la vie quotidienne. Avec la demande accrue de communication fluide entre ordinateurs, appareils mobiles, machines, automobiles et appareils fixes, les fabricants de PCB se concentreront sur des innovations adaptées à la révolution intelligente.

Les tendances de marché suivantes dans la conception PCB s'étendront dans tous les coins des secteurs public et privé, de l'utilisation industrielle et commerciale à l'électronique grand public :

1. PCB haute densité

Au cours de la prochaine décennie, la technologie informatique devrait faire une utilisation accrue de cartes de circuits haute densité, également connues sous le nom de PCB HDI. En raison de leur construction, les HDI offrent une gamme de capacités plus complexe.

Les cartes HDI sont privilégiées pour leur légèreté et leur taille compacte. Avec les HDI, les fabricants de produits peuvent attacher plus de composants de chaque côté d'un circuit imprimé. Ainsi, les fabricants peuvent offrir des appareils plus petits avec une fonctionnalité améliorée. La nature compacte des HDI a également rendu possible la production de telles cartes en beaucoup moins de temps que les PCB plus traditionnels.

Les HDI offrent également une performance électrique supérieure aux cartes standard. Sur les HDI, les composants sont placés à proximité plus étroite avec des sommes accrues de transistors. Avec cette composition, les HDI transmettent des signaux plus forts, plus fiables et utilisent moins d'énergie.

Des analyses de prix ont également montré que les HDI augmentent la rentabilité de la fabrication de cartes. Grâce à la taille compacte et au nombre réduit de couches requis pour les HDI, les cartes nécessitent moins de matériaux que les PCB standards.

2. Caméras

À mesure que les caméras deviennent courantes parmi les entreprises dans les secteurs commercial et industriel, les PCB seront améliorés pour répondre aux nouvelles et meilleures fonctionnalités des principaux fabricants de caméras.

Les cartes seront conçues pour accueillir des spécifications de méga-pixels plus élevées, et ces caméras généreront une résolution et une clarté optimisées sur les caméras photographiques et de surveillance. Ainsi, les entreprises pourront présenter des photos avec une clarté et un détail optimaux pour les sites web et brochures.

Les PCB seront également conçus pour améliorer les fonctions de zoom sur les caméras de demain. Avant longtemps, certaines des plus petites caméras du marché pourraient avoir la capacité de zoomer sur des sujets à de grandes distances.

Les améliorations de la technologie PCB permettront également aux fabricants de caméras d'améliorer la clarté de l'image figée d'objets en mouvement. Alors que le mouvement causerait généralement des images floues avec les anciennes caméras, la technologie de caméra d'aujourd'hui permet de capturer le mouvement avec une clarté cristalline.

Grâce à des composants PCB améliorés, les futures caméras seront également équipées de fonctionnalités de filtrage avancées qui pourraient réduire la quantité de retouche photo requise pour les brochures, sites web ou communiqués de presse.

3. Impression 3D

Dans tout le secteur industriel, l'impression 3D est utilisée pour produire des prototypes pour une gamme de produits. Dans certains cas, la technologie est utilisée pour produire des produits pour l'usage public. Les imprimantes utilisées dans ce processus consistent en des composants technologiques complexes qui nécessitent des PCB à haute capacité. Les industries qui ont commencé à mettre en œuvre l'impression 3D incluent :

• Habillement : La technologie d'impression 3D a déjà été largement acceptée dans l'industrie de l'habillement, où les impressions 3D sont utilisées pour concevoir des prototypes de chaussures, ceintures, sacs à main et bijoux.
• Automobile : L'impression 3D a également été utilisée dans l'industrie automobile pour construire des prototypes de nouveaux modèles.
• Alimentation : Certains innovateurs dans l'industrie alimentaire ont utilisé l'impression 3D pour expérimenter de nouveaux produits, tels que des bonbons au chocolat, des pâtes et des crackers.
• Aérospatiale : L'industrie aérospatiale a même exploré la possibilité d'utiliser la technologie dans l'espace, où les astronautes pourraient produire leur propre nourriture dans les vaisseaux spatiaux. Toutes ces productions nécessitent une technologie PCB optimale.

L'impression 3D est également adoptée dans la fabrication basée sur le cloud. Cela permet aux entreprises avec des équipes géographiquement dispersées de communiquer via des serveurs cloud et de télécharger de nouveaux designs depuis n'importe quel emplacement. Par exemple, le moment où un nouveau design est téléchargé dans la base de données d'une entreprise à Sydney, il peut être immédiatement imprimé avec la technologie 3D au siège social de l'entreprise à New York.

4. Bureaux et usines intelligents

Grâce à l'Internet des objets piloté par les PCB, les fonctions informatisées et automatisées prendront progressivement le relais de l'environnement de travail dans les espaces de bureau et les usines.

La révolution est déjà en cours avec de nombreux bureaux désormais équipés d'arsenaux technologiques dans lesquels ordinateurs, imprimantes, appareils portables, caméras de surveillance, systèmes CVC et écrans de présentation sont tous connectés à des systèmes sans fil et programmables à distance par le personnel autorisé.

Dans les usines, les capacités IdO devraient augmenter l'efficacité et aider au déploiement de l'automatisation. D'un système informatique centralisé, les ingénieurs peuvent contrôler la vitesse et le rythme des bandes transporteuses et l'intensité de chaque application motorisée. Les machines et outils seront fabriqués avec des PCB qui recevront des signaux de ces systèmes informatiques sur site.

L'Internet des objets prend également le relais dans le secteur de la vente au détail, où les clients peuvent maintenant faire des paiements automatiques. À partir de systèmes informatiques centralisés, le personnel informatique peut contrôler et gérer une gamme de fonctions à l'échelle du magasin, telles que l'activation et l'arrêt des lumières et la régulation des climatiseurs et systèmes de chauffage.

5. PCB haute vitesse

Les années 2020 devraient voir un besoin accru de PCB avec des caractéristiques physiques capables de maintenir l'intégrité du signal dans une gamme d'environnements haute vitesse. À mesure que les produits deviennent plus compacts, tout en étant haute performance et utilisés dans des situations difficiles, les circuits imprimés sont conçus pour contourner tous les problèmes possibles qui pourraient causer des retards de signal.

Dans le passé, les assembleurs de cartes se concentraient principalement sur le placement des composants et le schéma de routage de base. Aujourd'hui, plus de considération est accordée à la largeur et à la proximité des signaux. Ainsi, les cartes plus récentes sont mieux équipées pour gérer des problèmes comme la diaphonie, les émissions, l'atténuation et les réflexions.

Les PCB haute vitesse sont construits sur le principe de l'Intégrité du Signal, un concept conçu pour contourner les défis posés par d'éventuelles interférences qui pourraient affecter la transmission d'un signal donné. Que vous envoyiez un signal analogique ondulatoire ou un signal numérique marche/arrêt, la transmission peut être impactée par une variété de facteurs intervenants.

Par conséquent, un signal envoyé pourrait finalement produire des réponses indésirables, telles que réflexion, oscillations ou bruit. Sur les PCB haute vitesse, chacun de ces défis est pris en compte avec des placements de composants conçus pour répondre à une gamme plus large de défis.

6. Adaptabilité aux appareils plus petits

La demande pour des appareils informatiques plus petits a conduit à la popularité croissante des PCB flexibles, qui peuvent être assemblés pour accommoder virtuellement tout type de conception. La tendance a également été stimulée par le besoin de PCB ayant la flexibilité de résister à une gamme plus large de conditions de fonctionnement. Avec les PCB flexibles, les fabricants peuvent insérer des cartes dans des appareils de forme étrange, et également concevoir des produits pour des environnements plus chauds et plus extrêmes.

L'un des principaux avantages des PCB flexibles est leur nature légère et portable, ce qui rend ce type de carte adapté aux minuscules appareils commercialisés pour l'usage mobile quotidien. La flexibilité du matériau de base rend les PCB de cette catégorie mieux adaptés aux situations de stress élevé, ainsi qu'aux utilisations consistant en des mouvements rapides dans des directions aléatoires.

Avant l'introduction des PCB flexibles, les fabricants de produits devaient souvent modifier leurs idées de conception pour les adapter à la gamme de formes et de dimensions que pouvaient accommoder les circuits rigides.

Par conséquent, les fabricants de produits étaient incapables de produire des appareils offrant le même genre de portabilité et de fonctionnement sous stress élevé que certains produits d'aujourd'hui. Maintenant, la dynamique s'est inversée car les PCB flexibles permettent aux fabricants de modifier les cartes pour qu'elles s'adaptent aux besoins d'un appareil donné.

7. PCB biodégradables

Les PCB biodégradables ont été rendus possibles grâce à l'utilisation de fibres naturelles dérivées de matières fruitières et de gluten de blé. Les tiges de banane, par exemple, contiennent des fibres qui peuvent se décomposer naturellement, mais peuvent également être utilisées pour les PCB lorsqu'elles sont mélangées à des propriétés adaptées à l'électronique. Dans les années à venir, les cartes fabriquées avec des produits biodégradables devraient se répandre dans l'industrie informatique et le secteur industriel.

Le passage aux PCB biodégradables a été motivé par le besoin de réduire les déchets technologiques dans les sites d'enfouissement. Pendant de nombreuses années, les PCB allaient simplement au gaspillage une fois que les composants étaient dépassés par la technologie plus récente.

Alors que les boîtiers d'ordinateurs et autres composants métalliques pouvaient simplement être recyclés, les PCB finissaient simplement dans les poubelles. Grâce à l'avènement des PCB biodégradables, les entreprises peuvent réduire leur empreinte carbone en se débarrassant des cartes naturellement.

Les PCB ont traditionnellement été faits de plastiques ignifuges composés de produits qui ne se décomposent pas, comme l'époxy et la fibre de verre. Heureusement, les composites faits de gluten de blé et de fibres de banane produisent des constantes diélectriques qui sont dans la plage acceptable pour les appareils électroniques.

Circuits imprimés de Millennium Circuits Limited

Les innovations PCB se développent à un rythme toujours plus rapide pour répondre aux demandes accrues des secteurs industriels et commerciaux. Afin de maintenir vos produits à la hauteur de ces demandes, il est essentiel d'avoir des PCB avec la flexibilité et la capacité haute vitesse pour fonctionner dans une vaste gamme d'appareils compacts et effectuer une transmission IdO sans faille.

Chez Millennium Circuits Limited, nous offrons une large gamme de PCB aux organisations du monde entier. Basée à Harrisburg, Pennsylvanie, nous fournissons des PCB flexibles et rigides avec une capacité de transmission nationale et internationale. Contactez Millennium Circuits Limited pour obtenir un devis sur nos produits PCB, offres spéciales et services.