2026年11月4日,据媒体转载的国金证券研究,国内人形机器人上半年产量已超4万台,全年有望突破10万台。报告按整机产量达到百万台的情景测算,无框力矩电机与微型电机合计新增市场规模约276亿元。对PCB行业而言,整机放量只是需求的起点。关节里有多少驱动通道、驱动器装在哪里、能在多小的空间里连续工作,才决定一台机器人需要怎样的板件。
关节多了,单机用板量要看驱动架构
以髋、膝关节为例,电机需要功率器件调节电流,也需要位置反馈来判断关节转到了哪里。一种做法是把驱动电路装进关节模组,缩短电机与驱动器之间的接线,但板件也随之靠近电机热源。另一种做法是将多个通道集中到一块板上,便于统一布置散热结构,同时要给连接器、线束和功率回路留空间。两种做法对应的单机板数、面积和加工要求不同。因此,电机市场测算要经过驱动架构和整机配置两道换算,才能用于估计PCB需求。
持续负载下,铜加厚了还要看热往哪走
机器人反复起蹲或搬运时,关节驱动板要应对持续电流带来的发热。增加铜截面积可以降低走线电阻,但连接器焊盘、换层过孔和局部收窄处仍可能成为热点。厚铜方案在制造端还要控制蚀刻后的实际线宽、孔铜以及压合时对铜面高低差的填胶。样板验证应关注代表性负载下的热点温度,而单次峰值电流测试只能回答短时承载问题。
若功率级可以单独布置,并与关节壳体形成导热接触,可评估金属基板。器件产生的热量需要经过绝缘介质、金属基材和壳体接触界面才能散出去。基材选定后,还要验证绝缘层热阻、装配贴合和壳体散热条件。驱动板的热设计也要与电机本体的温升分开测量,才能判断连续作业时究竟是哪一处先达到限制。金属基板结构与工艺
灵巧手把布线挤小,试产要验证装联一致性
手掌内若集成多路微型电机驱动、位置反馈和传感接口,常规通孔可能占用过多布线空间。部分设计可用HDI微盲孔将信号引至邻近层,为密集焊盘腾出走线通道。板厂要控制激光钻孔、层间对准和填孔质量,装联时则要验证细间距焊点及连接器在反复动作后的可靠性。单板面积可能缩小,但细线路、孔加工和检验的工时占比会提高。
在样机到小批试产阶段,功率板和控制板可按各自的温升、尺寸和装联条件选工艺。聚多邦JUDB公开展示了厚铜PCB、金属基板制造及SMT贴装服务。项目评审可把铜厚、孔结构、壳体导热接触面和焊后检查要求一并纳入验证计划。聚多邦JUDB厚铜PCB · 金属基板 · SMT贴装
下一步值得跟踪的是,整机厂会采用分布式关节驱动还是集中式多轴控制,以及哪些平台能通过持续负载和反复动作测试。架构定型后,PCB的增量价值更可能集中在能稳定承载电流的功率板,以及能在有限空间内保持互连和装联一致性的控制板。