隨著5G與AI的新趨勢(shì)快速興起，也引領(lǐng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)持續(xù)成長(zhǎng)。近年來(lái)，全球PCB產(chǎn)業(yè)年成長(zhǎng)率呈現(xiàn)正向發(fā)展，而隨著2019年的到來(lái)，全球PCB產(chǎn)業(yè)又來(lái)到了新的觀察點(diǎn)。此外，在5G趨勢(shì)的催化下，PCB產(chǎn)業(yè)也面臨了全新的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)。

5G與AI加速PCB市場(chǎng)成長(zhǎng)

根據(jù)拓墣產(chǎn)業(yè)研究院的觀察指出，2019年全球PCB產(chǎn)業(yè)持續(xù)成長(zhǎng)，隨著5G、車用、物聯(lián)網(wǎng)、人工智慧等新應(yīng)用蓬勃發(fā)展，也迎來(lái)更多市場(chǎng)機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)。其中高頻PCB為剛性需求，PCB實(shí)現(xiàn)高頻化的關(guān)鍵，在於高頻的覆銅板材料，如聚四氟乙烯（PTFE）、碳?xì)洌℉ydrocarbon）等和PCB廠商自身製程。PCB產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)則包括原材料供應(yīng)趨緊、環(huán)保政策日益嚴(yán)格，使得PCB產(chǎn)業(yè)門檻逐漸提高，產(chǎn)業(yè)集中度也逐步擴(kuò)大。

圖一 : PCB產(chǎn)業(yè)將持續(xù)朝高密度、高精度和高可靠性方向前進(jìn)，不斷減少成本、提高性能、縮小體積、輕量薄型、提高生產(chǎn)率並降低環(huán)境影響。

PCB產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)參與者，有包括臻鼎、欣興、華通、健鼎等在內(nèi)的臺(tái)廠；在通信領(lǐng)域具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的PCB廠商則有Mektron、Sumitomo、Fujikura、Ibiden、TTM、SEMCO、ISU PETASYS、Sanmina等。目前全球IC載板廠商主要集中在日本、韓國(guó)與臺(tái)灣等地，且多數(shù)廠商在中國(guó)都設(shè)有生產(chǎn)基地。

圖二 : 解決方案供應(yīng)商必須應(yīng)用其PCB製造流程與AI知識(shí)，來(lái)指導(dǎo)客戶實(shí)施AI解決方案。

此外，由於5G與IoT等應(yīng)用興盛，直接帶動(dòng)了高頻、高速PCB的市場(chǎng)需求。5G建置將帶動(dòng)PCB產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，PCB板身為電子產(chǎn)品之母，下游應(yīng)用涵蓋通訊、手機(jī)、電腦、汽車等電子產(chǎn)品。5G技術(shù)發(fā)展對(duì)PCB影響持續(xù)升溫，終端與基地臺(tái)需求的總量增加，加上單位終端、基地臺(tái)所用PCB面積成長(zhǎng)，隨之帶動(dòng)PCB整體產(chǎn)業(yè)需求提升。

PCB產(chǎn)業(yè)發(fā)展三大方向

目前PCB技術(shù)在發(fā)展上，除新製程細(xì)線路技術(shù)量產(chǎn)外，大廠紛紛開(kāi)發(fā)高階Micro-LED PCB製程與高頻高速HDI產(chǎn)品技術(shù)，在載板領(lǐng)域則投入高頻網(wǎng)際網(wǎng)路應(yīng)用之封裝載板、超細(xì)線路之封裝載板技術(shù)，與薄型、對(duì)入式高密度化超細(xì)線路Coreless之封裝載板技術(shù)，以便因應(yīng)5G、IoT及AI發(fā)展，加速相關(guān)產(chǎn)品及對(duì)入式元件之封裝載板技術(shù)。

觀察整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，拓墣產(chǎn)業(yè)研究院認(rèn)為，全球PCB產(chǎn)業(yè)將持續(xù)朝高密度、高精度和高可靠性方向前進(jìn)，不斷減少成本、提高性能、縮小體積、輕量薄型、提高生產(chǎn)率並降低環(huán)境影響，以適應(yīng)下游各電子終端設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其中包括HDI（High Density Interconnect）、FPC（Flexible Printed Circuit）、剛撓結(jié)合板及IC載板等，將成為未來(lái)發(fā)展重點(diǎn)。

AI讓PCB產(chǎn)線更具智能

在目前，PCB製造業(yè)正呈現(xiàn)出巨大的轉(zhuǎn)變，也就是能運(yùn)用人工智慧（AI）來(lái)簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，並以前所未見(jiàn)的方式改善生產(chǎn)結(jié)果。AI成為了市場(chǎng)顛覆者，在PCB製造中加入AI的重要性，就如同工廠邁向工業(yè)4.0（或稱智慧工廠）一樣的關(guān)鍵，自動(dòng)化系統(tǒng)彼此之間，或者與工作人員能即時(shí)地互動(dòng)與通訊、分散決策制定流程，並提供眾多優(yōu)勢(shì)。然而，想要在PCB製造領(lǐng)域成功導(dǎo)入AI，必須在PCB製造和AI的基礎(chǔ)上，擁有豐富且深厚的專業(yè)知識(shí)才行。

圖三 : AI成為了市場(chǎng)顛覆者，在PCB製造中加入AI的重要性，就如同工廠邁向工業(yè)4.0一樣關(guān)鍵。

在過(guò)去幾年的發(fā)展，AI已經(jīng)從未來(lái)主義的概念，進(jìn)展成為真正可應(yīng)用、關(guān)聯(lián)和有效的技術(shù)。這樣的突破，主要?dú)w功於大幅增加且成本不貴的運(yùn)算能力、更複雜的學(xué)習(xí)演算法，還有大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)。大數(shù)據(jù)本身可提供讓AI系統(tǒng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)資訊。

AI演算法減少精密勞動(dòng)力

AI描述了模仿人類認(rèn)知能力的機(jī)器或軟體，可以用於解決問(wèn)題和學(xué)習(xí)。許多重要的創(chuàng)新，正在逐漸成為AI演算法的附加產(chǎn)物，例如機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)。機(jī)器學(xué)習(xí)是一種使用各種不同演算法技術(shù)的AI技術(shù)，能讓電腦藉由使用數(shù)據(jù)資料來(lái)提升任務(wù)的執(zhí)行效能，而不必明確地設(shè)計(jì)特定程式來(lái)完成。在PCB的製造中，機(jī)器學(xué)習(xí)可帶來(lái)許多優(yōu)勢(shì)，包括改進(jìn)操作效率、降低廢品數(shù)量、優(yōu)化產(chǎn)線營(yíng)運(yùn)，還可減少「非精密勞動(dòng)力」。此外，還可以更有效地管理資產(chǎn)、庫(kù)存和供應(yīng)鏈等。而這些相關(guān)功能，都與工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)密切相關(guān)。

圖四 : 想要在PCB製造領(lǐng)域成功導(dǎo)入AI，必須在PCB製造和AI的基礎(chǔ)上，擁有豐富且深厚的專業(yè)知識(shí)才行。

根據(jù)奧寶科技研究，深度學(xué)習(xí)是一種更為複雜的AI實(shí)現(xiàn)方式，讓電腦可以用非常有效率的方式，以複雜的學(xué)習(xí)行為來(lái)呈現(xiàn)出來(lái)的數(shù)據(jù)資料中深層的資訊、模式與背景，而這樣的結(jié)果，都可以用於改善製造流程。一般來(lái)說(shuō)，深度學(xué)習(xí)是利用多方位、多層次的人工神經(jīng)網(wǎng)路，來(lái)模仿人類大腦的學(xué)習(xí)、理解與推斷能力。

要成功實(shí)現(xiàn)AI解決方案，就必須得透過(guò)嚴(yán)格的操作整合，並配合專業(yè)的流程知識(shí)。倘若要在複雜的製造環(huán)境中建立AI系統(tǒng)，則需要經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)而全面的培訓(xùn)階段。這些培訓(xùn)過(guò)程對(duì)於操作的要求非常高，且需要投入大量的運(yùn)算人力資源，才能獲得最佳化的性能。

在各種形式的AI中，數(shù)據(jù)資料的存取都是成功和效率的關(guān)鍵因素。若欠缺高品質(zhì)的數(shù)據(jù)資料，AI或許就很難真正實(shí)現(xiàn)。然而，AI的操作人員成本也十分昂貴，更容易在分類時(shí)出差錯(cuò)。當(dāng)應(yīng)用於瑕疵分類的AI解決方案，從操作人員的數(shù)千個(gè)決策中進(jìn)行學(xué)習(xí)之後，就可以自動(dòng)以一致的精確度來(lái)進(jìn)行判斷。此類的AI系統(tǒng)十分依賴準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料模式，如此方可隨時(shí)間推移進(jìn)行正確的演算法學(xué)習(xí)行為。此外，也必須仔細(xì)驗(yàn)證和輸入分類資料，才能突顯出AI的優(yōu)勢(shì)。即使資料出現(xiàn)微小的變化，也可能導(dǎo)致AI系統(tǒng)的判斷改變，而造成遊戲規(guī)則因此改變的結(jié)果。

協(xié)同合作實(shí)現(xiàn)AI製造願(yuàn)景

奧寶科技表示，雖然數(shù)據(jù)資料的品質(zhì)是AI成功的必要條件，但每個(gè)客戶與其AI解決方案的供應(yīng)商之間需密切合作，這點(diǎn)對(duì)於長(zhǎng)期的成功來(lái)說(shuō)將至關(guān)重要。有鑑於AI的複雜性，解決方案供應(yīng)商必須應(yīng)用其PCB製造流程與AI知識(shí)，來(lái)指導(dǎo)客戶實(shí)施AI解決方案。隨著AI解決方案的陸續(xù)推出，未來(lái)高智能化的PCB產(chǎn)線，將不再只是個(gè)夢(mèng)想，而是可以真實(shí)實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景。

為PCB製造商帶入AI解決方案

AI非常複雜，需要在技術(shù)本身，以及使用AI的領(lǐng)域中擁有豐富的專業(yè)知識(shí)。奧寶科技目前正在為PCB製造業(yè)的工業(yè)4.0開(kāi)發(fā)AI解決方案。目前奧寶科技可結(jié)合其AI專業(yè)知識(shí)，確保能夠優(yōu)化AI神經(jīng)網(wǎng)路架構(gòu)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵培訓(xùn)階段。

例如，在PCB製造中，瑕疵分類是自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）解決方案的關(guān)鍵領(lǐng)域。奧寶科技的AOI電腦會(huì)將可能有瑕疵的PCB影像，傳送到遠(yuǎn)端多重影像驗(yàn)證（RMIV）站臺(tái)，站臺(tái)的操作人員會(huì)檢視影像，然後將其分類為「真正的瑕疵」或「假點(diǎn)」。

例如，在對(duì)瑕疵進(jìn)行分類時(shí)，奧寶科技及其客戶將合作，找出每個(gè)操作人員分類評(píng)估結(jié)果背後的深刻意涵，並集思廣益以創(chuàng)建一個(gè)有意義的系統(tǒng)，進(jìn)而排定應(yīng)優(yōu)先檢測(cè)的PCB特性。客戶的協(xié)作和參與度才能為AI引擎產(chǎn)生出最佳的結(jié)果。

正因?yàn)锳I將為PCB製造商帶來(lái)巨大優(yōu)勢(shì)，奧寶科技也持續(xù)在研發(fā)領(lǐng)域投注大量心力，完美整合AI與奧寶科技的智慧工廠工業(yè)4.0解決方案，以及其他解決方案。在此過(guò)程中，奧寶科技正在評(píng)估許多方法，以便將AI應(yīng)用於總體製造，透過(guò)測(cè)試進(jìn)行學(xué)習(xí)，並協(xié)助推動(dòng)產(chǎn)業(yè)朝向更智能、更強(qiáng)大的製造流程邁進(jìn)，此舉將可協(xié)助客戶提高產(chǎn)量並降低營(yíng)運(yùn)成本。