国内PCB技术发展态势分析

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简介:我国的PCB 研制工作始于1956 年,1963-1978 年,逐步扩大形成PCB 产业。2002 年,成为第三大PCB 产出国。我国PCB 产业近年来保持着20%左右的高速增长,远远高于全球PCB 行业的增长速度。自2005 年以来,世界电子电路行业技术快速发展,集中表现在无源组件PCB、喷墨PCB 工艺、激光直接成像技术、光技术PCB、纳米材料在PCB 板上的应用等方面。

1 我国印刷电路板行业及技术发展情况

1.1 印刷电路板定义

印刷电路板,又称印制电路板、印刷线路板,简称印制板,www.pcb-sz.com/英文简称PCB(printed circuit board )或PWB(printed wiring board),以绝缘板为基材,切成一定尺寸,其上至少附有一个导电图形,并布有孔(如元件孔、紧固孔、金属化孔等),用来代替以往装置电子元器件的底盘,并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。印刷电路板是电子设备的关键互连件,对科研、通信、汽车、航空航天等领域的重大突破具有重要的支撑作用,是现代科技的重要基础,其自身发展以及相关技术的不断提升促进了社会与经济的不断发展。

1.2 我国PCB 行业发展情况

我国的PCB 研制工作始于1956 年。1963~1978 年,逐步扩大形成PCB 产业。改革开放后20 多年,由于引进国外先进技术和设备,单面板、双面板和多层板均获得快速发展,国内PCB 产业由小到大逐步发展起来。2002 年,成为第三大PCB 产出国。2003 年,PCB 产值和进出口额均超过60 亿美元,首度超越美国,成为世界第二大PCB 产出国,产值的比例也由2000 年的8.54%提升到15.30%,提升了近1 倍。2006 年中国已经取代日本,成为全球产值最大的PCB 生产基地和技术发展最活跃的国家。我国PCB 产业近年来保持着20%左右的高速增长,远远高于全球PCB 行业的增长速度。2008 年3 月17 日中国印制电路行业协会在上海成立了全印制电子分会,标志着我国PCB 工业在发展道路上开始了新的阶梯。

1.3 我国PCB 技术发展情况

自2005 年以来,世界电子电路行业技术快速发展,集中表现在无源组件PCB、喷墨PCB 工艺、激光直接成像技术、光技术PCB、纳米材料在PCB 板上的应用等方面。PCB 从安装向封装载板发展,以及元器件的片式化和集成化、球栅阵列、芯片级封装、多芯片模块的日益流行,要求PCB 封装端子微细化、封装高集成化、同时也要求基板承担新的功能,出现埋置组件印制板,以适应高密度组装要求。

目前先进的PCB 制造技术有:曾层法制作高密度内层(HDI)印制板的制造工艺、半加成法技术、热固油墨积层法(简称TCD)技术、电镀填平盲孔技术(Via Filling)、高档次特殊材料印制板制造技术等。

2 我国PCB 专利分析

在国家知识产权局数据库中,主要从生产PCB 的技术角度方面进行专题检索,1985 年到2010 年申请的专利总数是2385 件,而2000 年到2010 年是2108 件,近十年申请的专利总数占所申请专利总数的88%.2000 年到2010 年,申请发明专利1798 件、实用新型310 件;申请国家专利有1677 件、国际431 件。从专利数量上看,说明近十年来我国PCB 产业发展迅速。

外国在我国专利申请的国家有:日本、美国、韩国、德国、法国、芬兰、瑞典、荷兰、新加坡等,可以看出许多国外企业在中国申请专利,说明中国市场越来越受到国外企业的重视,竞争较为激烈。我国专利申请情况前十名的城市:广东、台湾、江苏、上海、浙江、北京、福建、山东、湖北、天津,我国申请专利主要分布于东南沿海的珠江三角洲和长江三角洲地区,二者相加超过全国总量的90%,长江三角洲近几年的发展较快,而东北地区发展相对比较缓慢。

3 我国PCB 产品结构分析

从PCB 的层数和发展方向来分,将PCB 产业分为单面板、双面板、常规多层板、绕性板、HDI(高密度互连)板、封装基板等6 个主要细分产品。从产品生命周期“导入期- 成熟期- 衰退期”等4 个周期来看,其中单面板、双面板由于不适应目前电子产品短小轻薄的应用趋势,正处于衰退期,其产值比例逐渐减少,发达国家和地区如日本、韩国和我国台湾在本土已经很少生产该类产品,不少大型厂商已经明确表示不再接单双面板。

常规多层板和HDI 属于成熟期的产品,工艺能力日益成熟,产品附加值较高,是目前大多主要PCB 厂商全力主攻的方向,中国厂商只有超声电子等少数几家掌握生产技术。挠性板特别是高密度挠性板和刚硬结合板,由于目前技术尚未成熟,未能实现大量厂家大批量生产,属于成长期的产品,但由于其具有比刚性板更适合应用数码类产品的特征,挠性板的成长性很高,是各个大型厂商未来的发展方向。IC(半导体元件产品的统称www.pcb-sz.com)所用的封装基板,无论是研发还是制造在电子产业发达国家如日本、韩国比较成熟,但在国内还处于技术探索阶段,只有揖斐电(北京)有限公司、日月光半导体(上海)有限公司、珠海斗门超毅电子有限公司等为数不多的几家厂商在小批量生产。这是因为我国的IC 业还很不发达,但随着跨国电子巨头不断将IC 研发机构迁到中国,以及中国自身IC 研发和制作水平的提高,封装基板将具有巨大的市场,是大型厂商的发展方向。

4 我国PCB 行业发发展态势分析及建议

从统计的角度来看,虽然PCB 行业目前十分繁荣,但实际上遇到较多的困难。一方面,发达国家产业的转移造就行业繁荣,水平提升;另一方面,到达阶段顶点之后,发展带来的问题有所显现,制约前进的空间,劳动力、水电、环境等资本不再廉价。PCB 行业由于受成本和下游产业转移的影响,正逐渐转移到中国。中国增长的趋势分析:下游产品的需求推动产业本身的发展,产业从发达国家转移到中国,但我国政府处于对环境保护的考虑,限制4 层以下的低端产品。鼓励HDI 等高端产品,这些因素共同作用,促进PCB 向高端产品发展。

未来PCB 的成长主要在HDI 板、软板、IC 载板,但这几类板的技术含量高,设备投资大,目前的厂商主要集中在日本和我国台湾等地,中国的发展任重道远。PCB 总的发展趋势是大型厂商逐渐向高端产品挺进,逐渐丢弃低端产品或低端产品外包其他中小型PCB厂商。

从我国PCB 专利申请情况的分析,近十年间我国该技术领域的专利申请处于高速增长期,其中我国台湾、日本、韩国等企业占有较大比例,随着我国知识产权战略的实施,国内企业对于技术研发的投入逐步加大,对专利申请也更加重视,国内企业的专利申请量也明显呈现上升趋势。

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