印刷電路板行業之中外現狀及發展對比分析
閱讀數:3284 發布時間:2016-06-03 15:08:19
保持企業的可持續發展。印刷電路板作為重要的電子部件,是電子元器件的支撐體。由于其在電子元器件領域的重要作用,因此被許多人成為“電子航母”。隨著科學技術的發展,印刷電路板被廣泛應用于軍工、通訊、醫療、電力、汽車、工業控制、智能手機、可穿戴等高新技術領域。因此,PCB板的生產技術水平逐漸成為衡量一個國家科學技術水平的重要指標。然而,與國外發達國家印刷電路板行業的發展現狀及趨勢相比,我國印刷電路板行業處于何種階段,存在哪些問題,應該如何解決,這是本文嘗試回答的問題。
一、印刷電路板的概念及特點
印刷電路板,即PCB板(Printedcircuitboard)或寫PWB板(Printedwireboard),以絕緣板為基材,切成一定尺寸,其上至少附有一個導電圖形,并布有孔(如元件孔、緊固孔、金屬化孔等),用來代替以往裝置電子元器件的底盤,并實現電子元器件之間的相互連接。由于是采用電子印刷術制作而成,故被稱為“印刷”電路板。PCB板的功能是提供完成第一層級構裝的組件與其他必須的電子電路零件結合的基地,以構成一個具有特定功能的模塊或成品,所以PCB板在整個電子產品中,扮演了整合連接各種功能組建的角色。
目前的電路板,主要由線路與圖面、介電層、孔、防焊油墨、絲印和表面處理幾大部分組成。線路是做為原件之間導通的工具,在設計上會另外設計大銅面作為接地及電源層,線路與圖面往往同時做出。介電層用來保持線路及各層之間的絕緣性,俗稱為基材。而導通孔可使兩層次以上的線路彼此導通,較大的導通孔則做為零件插件用,另外有非導通孔通常用來作為表面貼裝定位,組裝時固定螺絲用。防焊油墨主要用于永久性保護印刷線路板上之線路,防止線路氧化、因不小心擦花導致開路或短路問題。根據不同的工藝,防焊油墨可分為綠油、紅油、藍油。絲印為非必要之構成,主要的功能是在電路板上標注各零件的名稱、位置框,方便組裝后維修及辨識用。最后,由于銅面在一般環境中很容易氧化,導致無法上錫(焊錫性不良),因此會在要吃錫的銅面上進行保護。保護的方式有噴錫、化金、化銀、化錫、有機保焊劑等,各有優缺點,統稱為表面處理。
印刷電路板得以快速發展并廣泛應用于各大領域,主要在于其集合的眾多優點。首先,由于PCB板圖形具有重復性(再現性)和一致性,極大地減少了布線和裝配的差錯,節省了設備的維修、調試和檢查時間。設計上標準化、布線密度高、體積小、重量輕等特點使其具備了可替換行、便捷性、精密性及小型化等特點,特別是FPC軟性板的耐彎折性,精密性,使得PCB板不可替代地應用到高精密儀器上。其機械化、自動化生產提高了勞動生產率并降低了電子設備的造價。正是由于PCB板的以上特性和優勢,使得PCB板的應用領域呈現擴大化及高端化特點。PCB板的生產技術水平逐漸成為衡量一個國家科技發展的重要指標。
二、印刷電路板行業的發展現狀
1. 中國印刷電路板行業的發展現狀
目前,全球印制電路板產業的發展已經走上一個相對平穩的發展時期,已形成包括中國香港、日本、中國臺灣、韓國、美國、德國和東南亞地區在內的七大主要生產中心,其中亞洲占到全球生產總值的79.7%。中國由于在產業分布、制造成本等多方面具備優勢,已經成為全球最重要的印制電路板生產基地,2013年中國電路板產值已占據全球總產值的44.2%以上,但中國單個企業的市場占有份額較小,對市場的主導能力不強。
近二十年來,通過引進國外先進技術和設備,我國PCB產業的發展非常迅速。2002年,我國PCB產值超過臺灣,成為全球第三大PCB產出國;2003年,我國PCB產值和進出口額均超過60億美元,成為全球第二大PCB產出國;2006年,我國首次超過日本、一躍而成全球第一大PCB制造基地,并在其后連續五年成為全球最大的PCB生產地。2010年中國PCB產值迅速增長至185億美元,全球占比上升至35.3%。2011年全球PCB總產值達554.09億美元,中國PCB產值增長保持穩定,全球占比上升至39.8%。2012年全球PCB產業受到全球經濟疲軟的影響,增幅有所下滑,中國PCB產值仍占據全球較高的市場份額。隨著經濟的復蘇,2013年至2016年仍保持增長趨勢。
2. 全球印刷電路板行業的發展現狀
自20世紀50年代中期起,PCB技術開始被廣泛采用。目前,PCB已經成為“電子產品之母”,其應用幾乎滲透于電子產業的各個終端領域中,包括計算機、通信、消費電子、工業控制、醫療儀器、國防軍工、航天航空等諸多領域。未來隨著新一代信息技術產業的展,智能手機、汽車電子、LED、IPTV、數字電視等新興電子產品不斷涌現,PCB產品的用途和市場將不斷擴展。
近年來,全球PCB行業總體呈穩步增長態勢。2009年受全球金融危機影響,PCB產值有所回落,2010年隨著全球宏觀經濟的逐步向好,PCB行業開始復蘇,全年產值達524.68億美元,較2009年大幅上升27.33%。
中國產業信息網發布的《2016-2022年中國PCB市場深度調查及投資前景分析報告》中指出:2008年全球金融危機給PCB產業造成了巨大沖擊,中國PCB產業也受到了一定的影響,全國PCB行業總產值由2008年的150.37億美元下降至2009年的142.52億美元,同比下降5.2%,2010年中國的PCB產業出現了全面復蘇,全國PCB行業總產值高達199.71億美元,同比上漲40.1%。2011~2012年,隨著全球電子產業和PCB行業進入調整期,中國PCB的增長也有所放緩,全國PCB行業總產值分別為220.29億美元、220.34億美元,增長率分別為10.30%、0.02%。2013-2014年全國PCB行業總產值有所恢復,增長率分別為11.62%、6.01%。據Prismark(美國電子行業的專業咨詢公司,以下簡稱為“Prismark”)預測,2014-2019年中國PCB行業產值的年復合增長率為5.1%。根據Prismark預測,2016年全球PCB行業的整體規模將達到720.07億美元,2011年-2016年全球PCB產值年復合增長率5.38%。
3. 美國印刷電路板行業的發展現狀
美國PCB產業結構亦偏向硬板生產,硬板比重占七成以上比重,在高層板生產比重相對日本及臺灣較高,12到20層板占整體PCB產品21%,22層板以上占整體營收的13%,上述12層板以上產品共達三成以上的比重,4到10層板則占17%。軟板及軟硬板領域,美國主要生產業者為Multi-FinelineElectronix,并以軟板組裝為主,產品應用廣泛,其中手機為最主要之應用,采用客戶包括Apple、RIM、Motorola等。
產品應用方面,美國PCB業者以手機用PCB為最主要應用產品,占26%,以Multi-Fineline為手機用軟板的代表業者,Multek生產手機用的HDI板。美國PCB業者次要產品為電信設備相關應用及計算機相關產品應用,分占19%及18%,TTMTechnologies,Inc.即為美國供應通信基礎設備應用的主要業者,其PCB產品在航空及國防應用上亦有很高的采用比重;此外,美國亦為服務器用PCB的主要供貨商之一,全球提供服務器用PCB廠商中,前一、二名均為美國業者,且美國廠商全球市占達四成以上;另外美國PCB業者在車用、醫療及軍事用PCB板上,亦有相當程度的投入。產業信息網發布的《2016-2022年中國PCB電路板行業市場分析與投資前景研究報告》顯示,近年來美國PCB企業在數量占百強比例一直在縮小,但總產值保持穩定(約占全球總量的4.6%)、平均產值略有提高,主要在于企業間的合并;預計未來幾年將保持不變或略有下降。
4. 日本印刷電路板行業的發展現狀
根據Prismark統計數據:日本印刷電路板產業產值占全球市場的比重近年來呈下降趨勢,2014年該區域市場產值為66.2億美元,占同期全球市場總量的11.5%。
日本PCB廠商專注生產高階及高單價PCB產品,主要以軟板及軟硬板為主,二者共占其整體生產PCB約47%的比重,主要應用在手機及HDD,IC載板占30%,前述兩者就共占77%的比重,硬板產品僅占21%,且為技術門坎較高且熱門的HDI板。
在產品應用上,日本PCB產業應用最多為IC封裝領域,占30%,這也是日商生產IC載板比例高的原因。此領域全球主要以日商Ibiden營收占比最高,產品為FCBGA及FCCSP應用,日商ShinkoElectric也是此應用領域佼佼者,以FlipChip、P-BGA及P-CSP基板為主。日本PCB板次要應用在手機領域,占整體生產的25%;排名第一的Nippon,其產品組合的三成以上比重,皆為手機相關應用,其中又以手機用LCD軟板為主;
Ibiden在手機上的應用主要為HDI及AnylayerHDI。而日本PCB廠商在手機客戶群方面,主要為Apple及Nokia等,因此智慧手機市場的持續成長,對日本PCB產業亦有所幫助。汽車相關應用占日本PCB產值的13%,雖比重不及其它應用,但日本PCB業者于車用PCB的產品供應已領先全球,如CMK、Meiko等。
三、印刷電路板行業的發展趨勢
1. 全球印刷電路板行業的發展趨勢
經過幾十年的發展,PCB行業已成為全球性大行業。近年來,全球PCB產業產值占電子元件產業總產值的1/4以上,是電子元件細分產業中比重最大的產業,占有獨特地位。為了積極應對下游產品的發展需要,PCB逐漸向高密度、高集成、細線路、小孔徑、大容量、輕薄化的方向發展,技術含量和復雜程度不斷提高。
首先,全球PCB產業將保持穩定增長
據中國產業洞察網統計及預測,2010年全球PCB總產值524.68億美元,相對于2009年增長27.3%;2011年全球PCB產值達到554.09億美元,較2010年增長5.6%;2012年全球PCB產值達到543.10億美元,較2011年下降2.0%;2012年至2017年期間,全球PCB將保持3.9%的年復合增長率穩定增長,在2017年整體規模將有望達到656.54億美元。