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PCB工藝

PCB工藝

PCB線路板目前的發(fā)展趨勢(shì)
2022-05-31
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印制電路板產(chǎn)品品類眾多,可按基材材質(zhì),導(dǎo)電圖形層數(shù),產(chǎn)品性能,應(yīng)用領(lǐng)域等多種維度進(jìn)行分類。根據(jù)基材結(jié)構(gòu)不同可將印制電路板分為剛性電路板、柔性電路板、軟硬結(jié)合板以及HDI板。隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,印制電路板行業(yè)的下游應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越多元化,應(yīng)用領(lǐng)域涉及通訊電子、消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、汽車電子、工業(yè)控制、醫(yī)療器械、國(guó)防及航空航天等社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè),因此PCB行業(yè)的周期性受下游單一行業(yè)的影響較小,其周期性主要體現(xiàn)為隨著宏觀經(jīng)濟(jì)的波動(dòng)以及電子信息產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展?fàn)顩r的變化而變化。

從全球來(lái)看,隨著亞洲地區(qū)尤其是中國(guó)在勞動(dòng)力、政策導(dǎo)向、產(chǎn)業(yè)聚集等方面的優(yōu)勢(shì),全球PCB產(chǎn)業(yè)重心不斷向亞洲轉(zhuǎn)移,逐漸形成了以亞洲為中心、其它地區(qū)為輔的新格局,亞洲尤其是中國(guó)大陸成為了全球PCB以及其高端產(chǎn)品HDI的主要生產(chǎn)基地。就國(guó)內(nèi)而言,目前國(guó)內(nèi)PCB廠商主要集中在珠三角、長(zhǎng)三角和環(huán)渤海地區(qū)等經(jīng)濟(jì)化水平較高的地區(qū),但受到成本等因素的影響,國(guó)內(nèi)PCB廠商有逐漸向內(nèi)地轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。目前HDI行業(yè)下游主要的應(yīng)用產(chǎn)品集中在手機(jī),平板電腦,筆記本電腦等通訊電子、消費(fèi)電子領(lǐng)域。在消費(fèi)電子領(lǐng)域,受到下游客戶的節(jié)假日消費(fèi)及消費(fèi)旺季等因素的綜合影響,HDI廠商下半年的生產(chǎn)及銷售規(guī)模一般會(huì)高于上半年。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r
PCB產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)廣泛分布,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家起步早,研發(fā)并充分利用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,故PCB行業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展。上世紀(jì)90年代末以來(lái),亞洲尤其是中國(guó)憑借在勞動(dòng)力、資源、政策、產(chǎn)業(yè)聚集等方面的優(yōu)勢(shì),不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備,成為全球PCB產(chǎn)值增長(zhǎng)最快的區(qū)域,PCB行業(yè)逐步呈現(xiàn)了以亞洲,尤其是中國(guó)大陸為制造中心的新格局。中國(guó)大陸成為全球PCB產(chǎn)值、以及高端產(chǎn)品HDI增長(zhǎng)最快的區(qū)域。從PCB產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑看,近些年來(lái)全球PCB產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移過程。第一次轉(zhuǎn)移是歐美向日本轉(zhuǎn)移,第二次轉(zhuǎn)移是日本向韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣轉(zhuǎn)移,第三次轉(zhuǎn)移是韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移。

PCB產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,HDI市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。根據(jù)公開資料顯示,2020年在中國(guó)大陸眾多PCB產(chǎn)品中,多層板為產(chǎn)值最大的產(chǎn)品,產(chǎn)值占比44.86%。HDI板和撓性板市場(chǎng)份額上升較快,產(chǎn)值占比分別為17.34%、17.37%。隨著PCB應(yīng)用市場(chǎng)向智能,輕薄和高精密方向發(fā)展,高技術(shù)含量,高附加值的HDI板,撓性板和封裝基板在PCB行業(yè)中的占比將進(jìn)一步上升,下游需求的發(fā)展將不斷推進(jìn)PCB市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,推進(jìn)其快速更新發(fā)展。

5G基礎(chǔ)建設(shè)在2019年快速展開,至2019年底,中國(guó)已建設(shè)5G基站超過10萬(wàn)站。5G時(shí)代中智能手機(jī)升級(jí),物聯(lián)網(wǎng)興起,以及汽車電子復(fù)雜度的提升等一系列下游產(chǎn)業(yè)更迭升級(jí),使得射頻線路在5G手機(jī)中將占據(jù)更多空間,手機(jī)主板和其他元器件將被壓縮至更高密度,更小型化完成封裝,推動(dòng)HDI變得更薄、更小、更復(fù)雜。除了智能手機(jī),其他消費(fèi)電子,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也將推動(dòng)高階HDI以及軟硬結(jié)合板需求快速提升。

整體消費(fèi)電子目前的趨勢(shì)是向高智能化、輕薄化以及可便攜的方向發(fā)展,這種發(fā)展趨勢(shì)對(duì)消費(fèi)電子內(nèi)的PCB產(chǎn)品要求不斷提高。根據(jù)公開資料顯示,移動(dòng)終端內(nèi)占比最大的PCB產(chǎn)品為HDI板,其占比超過了 40%,目前我國(guó)大力推行5G手機(jī)、電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品,可以預(yù)見未來(lái)的高階HDI產(chǎn)品將會(huì)快速發(fā)展,不斷提高占比,移動(dòng)終端內(nèi)零部件更高集成度、更輕、更省空間的趨勢(shì)也會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)HDI板和軟硬結(jié)合板的升級(jí)和發(fā)展。

中國(guó)大陸PCB下游應(yīng)用市場(chǎng)分布廣泛,產(chǎn)生了持續(xù)的推動(dòng)力
下游行業(yè)的發(fā)展是PCB產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的動(dòng)力,目前中國(guó)大陸PCB下游應(yīng)用市場(chǎng)主要包括通信、消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、工業(yè)控制、醫(yī)療、汽車電子、航空航天等領(lǐng)域。而HDI板作為PCB市場(chǎng)中發(fā)展勢(shì)頭最為強(qiáng)勁的分支之一,在下游市場(chǎng)中的應(yīng)用也持續(xù)深入。目前,HDI產(chǎn)品主要應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、汽車電子以及其他數(shù)碼產(chǎn)品中,其中以手機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。近年來(lái),軟硬結(jié)合板的發(fā)展勢(shì)頭也呈良好趨勢(shì),高集成性和可彎曲性決定了軟硬結(jié)合板的高度適用性,可以適用于大大小小的各類產(chǎn)品,目前應(yīng)用較多的還是小型消費(fèi)電子產(chǎn)品,例如手機(jī)、耳機(jī)、攝像機(jī)等產(chǎn)品。

隨著5G商用牌照的正式發(fā)放,5G建設(shè)進(jìn)入高速發(fā)展階段,通信用多層板、高頻高速板的未來(lái)市場(chǎng)需求巨大。同時(shí),我國(guó)目前大力推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),云計(jì)算大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)不斷創(chuàng)新,AI設(shè)備、自動(dòng)駕駛等新一代智能產(chǎn)品不斷發(fā)展,這將大力刺激消費(fèi)電子、汽車電子等PCB應(yīng)用市場(chǎng)快速發(fā)展,5G手機(jī)的大力推廣也促進(jìn)了HDI板的更新升級(jí),推動(dòng)了HDI市場(chǎng)的快速發(fā)展。

中國(guó)大陸HDI市場(chǎng)供不應(yīng)求,國(guó)內(nèi)廠商迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇
2019年以來(lái),政府大力支持5G基站的建設(shè),基站數(shù)量大于4G時(shí)代。數(shù)據(jù)中心的大量建設(shè)、5G及AI將增加對(duì)高端PCB的需求。盡管汽車領(lǐng)域今年受疫情暫時(shí)放緩,但自動(dòng)駕駛、V2X通信及汽車電子將快速拉升汽車電子PCB的需求。消費(fèi)電子方面,由于5G手機(jī)內(nèi)對(duì)于芯片的集成化程度較4G手機(jī)更高,因此傳統(tǒng)安卓系手機(jī)的普通HDI將會(huì)向高端HDI升級(jí),例如三階、四階、或任意階HDI,HDI升級(jí)疊加消費(fèi)電子出貨量復(fù)蘇,將成為驅(qū)動(dòng)消費(fèi)電子用PCB占比不斷提高的動(dòng)力。移動(dòng)終端內(nèi)對(duì)于更高集成度,更輕,更省空間的需求趨勢(shì),進(jìn)而推動(dòng)了手機(jī)內(nèi)主板HDI的升級(jí),5G消費(fèi)電子、通信、汽車電子帶動(dòng)了高階HDI需求的增長(zhǎng)。

然而,國(guó)內(nèi)高階HDI市場(chǎng)的供給增長(zhǎng)緩慢,一方面由于新進(jìn)入者存在資金和技術(shù)壁壘,HDI產(chǎn)線需要購(gòu)買設(shè)備等大量資金投入,也需要長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累,因此新廠商進(jìn)入成本較大,在短期內(nèi)廠商數(shù)量很難有大幅上升。另一方面對(duì)于已存在的PCB廠商而言,階層升級(jí)需要消耗更多產(chǎn)能。對(duì)于原有的生產(chǎn)低階少層HDI的產(chǎn)能,若要生產(chǎn)高階多層HDI,最終產(chǎn)出產(chǎn)量將會(huì)大幅減少。隨著5G建設(shè)進(jìn)入高速發(fā)展階段,通信用多層板、高頻高速板的未來(lái)市場(chǎng)需求巨大,盡管部分廠商進(jìn)行了投資擴(kuò)產(chǎn),但從整體來(lái)講,國(guó)內(nèi)HDI的產(chǎn)能增長(zhǎng)仍不能滿足快速增長(zhǎng)的需求。在此情形下,國(guó)內(nèi)的高階HDI市場(chǎng)在近幾年會(huì)出現(xiàn)供需不平衡的情況,因此,目前國(guó)內(nèi)存在的高階HDI廠商將會(huì)迎來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。

競(jìng)爭(zhēng)格局
從整體來(lái)看,目前PCB行業(yè)的格局較為分散,形成這一現(xiàn)象的原因主要有兩方面,一方面是印制電路板下游應(yīng)用領(lǐng)域具有廣泛性和多樣性,產(chǎn)品具有高度定制化的特點(diǎn)。另一方面是不同類型、不同應(yīng)用領(lǐng)域的PCB產(chǎn)品所需要的生產(chǎn)工藝和機(jī)器設(shè)備存在較大的差異,跨類型生產(chǎn)難度較大,行業(yè)內(nèi)的廠商基本上都有自身定位的某種PCB產(chǎn)品。

近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局出現(xiàn)了新的變化,市場(chǎng)份額逐步向頭部企業(yè)集中。隨著沿海地區(qū)勞動(dòng)力的上漲,PCB企業(yè)需要投入的人力成本不斷增加,此外,國(guó)家對(duì)工業(yè)企業(yè)的環(huán)保要求也在不斷提高,PCB企業(yè)需要投入更多人力、物力和財(cái)力才能平穩(wěn)運(yùn)行下去,這將大幅提高企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本,因此技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品創(chuàng)新及成本控制能力不強(qiáng)的企業(yè)可能在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中逐漸被淘汰,中小PCB企業(yè)將會(huì)面臨較大的退出壓力,行業(yè)整合加速。

內(nèi)資廠商不斷崛起
雖然從全球來(lái)看PCB產(chǎn)業(yè)正在加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移,中國(guó)大陸已成為產(chǎn)業(yè)核心區(qū)域,但從廠商份額來(lái)看,內(nèi)資廠商占比并不大。以車用PCB產(chǎn)業(yè)為例,目前臺(tái)資廠商占據(jù)車用PCB供應(yīng)市場(chǎng)的主要份額,2018年中國(guó)臺(tái)灣供應(yīng)份額占比達(dá)到29%,而內(nèi)資廠商份額僅占到10%。對(duì)于HDI產(chǎn)業(yè)來(lái)說,全球HDI的制造地與歸屬國(guó)的分布占比并不匹配,根據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)香港及大陸按照制造地歸屬分類,產(chǎn)能分布占比達(dá)到59%,而按照歸屬地占比僅占17%,內(nèi)資廠商的HDI產(chǎn)業(yè)布局亟待提升,這對(duì)于內(nèi)資廠商來(lái)說,既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。

高密度化、柔性化、高集成化
在電子產(chǎn)品趨于多功能復(fù)雜化的前提下,積體電路元件的接點(diǎn)距離隨之縮小,信號(hào)傳送的速度則相對(duì)提高,隨之而來(lái)的是接線數(shù)量的提高、點(diǎn)間配線的長(zhǎng)度局部性縮短,這些就需要應(yīng)用高密度線路配置及微孔技術(shù)來(lái)達(dá)成目標(biāo)。近年來(lái)PCB產(chǎn)業(yè)在不斷向高精度,高密度和高集成度方向靠攏,不斷縮小體積,提高性能,增加靜態(tài)彎曲,動(dòng)態(tài)彎曲等曲折能力,實(shí)現(xiàn)PCB配線密度和靈活度提高,從而減少配線空間的限制,以適應(yīng)下游各電子設(shè)備行業(yè)的發(fā)展,其中最為典型的PCB產(chǎn)品就是HDI板。與普通多層板相比,HDI板大幅度提高了元器件密度,被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品。隨著電子信息化的不斷發(fā)展,高密度化,柔性化,高集成化發(fā)展已然成為未來(lái)PCB板的發(fā)展新趨勢(shì)。

PCB產(chǎn)品類型豐富繁雜,剛性板、柔性板、HDI板、軟硬結(jié)合板等雖然在工藝上有共通點(diǎn),但每一種電路板具體的生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜,涵蓋了多種工序,涉及到多學(xué)科技術(shù),需要企業(yè)具備較強(qiáng)的專業(yè)工藝技術(shù)能力。過孔工藝是HDI產(chǎn)品的核心技術(shù)門檻,由于HDI制程對(duì)于鉆孔及線路精密程度要求比普通PCB更高,因此高階HDI產(chǎn)品所需技術(shù)比普通PCB更加需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)積累。目前電子產(chǎn)品日益朝智能化、輕薄化、精密化方向發(fā)展,其對(duì)于HDI產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性及穩(wěn)定性要求日益提高,這意味著HDI的技術(shù)壁壘亦將日益提高。

印制電路板行業(yè)作為資本密集型行業(yè),對(duì)新進(jìn)入者形成了較高的資金壁壘,資金壁壘主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
1.HDI產(chǎn)線需要購(gòu)買昂貴的設(shè)備,初始的設(shè)備投入成本較高,同時(shí)HDI生產(chǎn)商需要在下游客戶的生產(chǎn)集中地區(qū)建廠布局,建廠的巨額資本投入也是一個(gè)巨大考驗(yàn),因此,想要進(jìn)入此行業(yè)生產(chǎn)廠商必須具備較強(qiáng)的資金實(shí)力。

2.為了保持產(chǎn)品的持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力,HDI廠商必須不斷對(duì)生產(chǎn)設(shè)備及工藝進(jìn)行升級(jí)改造,生產(chǎn)出跟得上時(shí)代更迭的高階HDI產(chǎn)品,因此除了初始投入,廠商在后續(xù)生產(chǎn)過程中還需要保持較高的研發(fā)投入。此外,新技術(shù)、新材料、新設(shè)計(jì)的持續(xù)開發(fā)及快速轉(zhuǎn)化同時(shí)也要求企業(yè)持續(xù)投入大量資金購(gòu)置先進(jìn)的配套設(shè)備。

近年來(lái)全社會(huì)環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng),全球各國(guó)對(duì)于電子產(chǎn)品生產(chǎn)及報(bào)廢方面的環(huán)保要求日益嚴(yán)格。繼歐盟頒布《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》(RoHS)、《報(bào)廢電子電氣設(shè)備指令》(WEEE)、《化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、許可和限制》(REACH)等相關(guān)指令要求后,我國(guó)政府也發(fā)布了《電子信息產(chǎn)品污染防治管理辦法》(中國(guó)RoHS)。我國(guó)的《環(huán)保稅法》也于2018年1月1日施行,標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格,環(huán)保部門持續(xù)加大環(huán)保治理的監(jiān)管力度。而PCB行業(yè)生產(chǎn)工序多、工藝復(fù)雜,消耗原材料種類眾多,涉及到重金屬污染源,同時(shí)需要耗用大量的資源和能源,產(chǎn)生的廢棄物處理難度較大。大量的環(huán)保投入、先進(jìn)的環(huán)保工藝、完善的環(huán)保管理及全面的環(huán)保監(jiān)管認(rèn)可,均構(gòu)成對(duì)行業(yè)新進(jìn)企業(yè)的環(huán)保壁壘。

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