我国PCB工业的发展趋势——调整结构、创新发展

林金堵

CPCA顾问 本刊主编

PCB工业的发展与进步主要是受世界主导经济而决定（制约）着的，也就是说，当前和今后的世界主导经济——知识经济的状况将决定着PCB工业的发展与进步！尽管世界经济多次反复的波动（经济危机、特别是2008年发生的金融海啸，至今还处在缓慢“复苏”之中）会给PCB工业带来市场和生产上的很大起落变化。但是，当今世界的主导经济——知识经济仍然没有改变，这意味着PCB工业仍将继续大力（特别是PCB生产工业技术、产品结构和升级等）向前发展着。正如90年代以来发生的几次经济危机给PCB产业带来波动那样，但是危机过后，便是PCB工业发展的新机遇，使PCB技术和产品带来新调整、新升级和新发展！相信，这次“金融海啸”中也是正在“酝酿”着新一轮PCB工业的发展与进步！

1 当今世界经济中的主导经济——“知识经济”

从目前和今后相当长的时间看，推动世界经济发展的最活跃的主导经济仍然是“知识经济”。近代人类历史的经济发展过程大概可分为三大阶段：农业经济；工业经济；知识经济。如表1所示。

尽管，目前的知识经济主要是体现在发达国家上，它们的GDP（国民经济总值）值中的科技因素（知识）贡献值达到60-80%之多，而发展中国家的GDP值仅在20%～40%之间。这就是说，占世界80%以上人口的发展中国家也正在开始向着“知识经济”的方向快速发展着。同时，发达国家仍然会在知识经济的“纵”、“深（横）”方向继续发展。这些因素，必然会快速推动知识经济及其基础工业（电子工业、PCB工业）持续快速向前发展！这个向前走的方向是不会改变的、步伐是不会停止的！

表1 人类历史的经济发展过程

2 推动PCB工业发展的主要直接动力

PCB的功能主要是起着集成（焊接、连接和埋嵌等）各种元（组）件和传输信号等作用，是电子产品中的“航空母舰”。因此，元（组）件的集成度、组装技术或埋嵌技术和传输信号特性等的发展将成为推动PCB产品发展的主要和直接动力。

2.1 集成电路等元件的集成度迅速发展，迫使PCB产品向高密度发展

从目前来看，PCB高密度化还是跟不上集成电路集成度的发展，如表2所示。

从表2中可看出，到2010年底，能够生产10μm的线宽/间距（L/S）的PCB产品是十分困难的，能够生产50μm的线宽/间距的产品就不错了！尽管已能生产20μm的线宽/间距的产品了，但为数极少！这就是说，PCB的高密度化发展速度已经跟不上元件集成度的发展要求了，或者说还必须加快PCB的高密度化的发展！

表2

2.2 组装技术进步也推动了PCB向高密度化发展

近20多年来，组装技术有长足的进步，要求PCB产品高密度化发展，如表3所示。

2.3 信号传输高频化和高速数字化推动PCB精细化发展

近10多年来，由于电子产品的信号传输高频化和高速数字化，在PCB具有高密度化的同时，还必须进行“特性阻抗值控制”等要求。

2.3.1 信号高频化的发展

100K→1M→10M→100M→1G→10G→100G→200G→500G→1000G→

表3

2.3.2 PCB走向高密度化和精细化发展

即微小孔、精细导线、介质均匀薄型和高多层化，并要求具有特性阻抗值、RFI和EMI等的控制。

2.3.3 PCB结构复杂化发展

常规通孔结构—→埋/盲孔结构—→HDI/BUM结构—→集成（埋入）元件结构—→印制（薄膜）电子—→光-电线路结构—→光线路结构。

2.3.4 PCB品种（类型）多样化发展

常规PCB板—→高密度互连PCB板、特种PCB板—→印制（薄膜）电子类—→光-电路板—→光路板。

3 PCB现状与产品结构

从全球PCB产品状态和产品结构上看，目前PCB产品可归纳成五大类型，其情况如表4所示。

这些产品的主次、比率和附加值等会随着时间的推移而发生变化，但它们还会长期共存下去。

4 我国PCB工业的发展方向

尽管改革开放30多年来使我国PCB工业从小到大走上了世界产量首位、产值第一的大国，但是仍然属于中、低档产品为主体的“劳动密集型”的产业。同时，我国PCB工（产）业和其它工（产）业一样，面临着发达国家走过的“刘易斯转变点”——无限提供劳动力到有限提供劳动力变化的问题，在这种情况下。我国PCB工业要积极应对：转变生产方式提高生产效率；进行产品结构调整和优化升级；创新生产工艺和产品体系等，使我国PCB工业从生产大国走向生产强国！

表4 目前全球PCB产品类型与结构

4.1 我国PCB工业走近或进入“刘易斯转变点”

我国PCB工业经过30年来的发展与进步，已经发展到超越百万产业大军，2010年已经开始遇到“招工难”、“用人荒”的问题，甚至出现由过去“老板挑人”到现在“人挑老板”的现象。这是无限提供劳动力到有限提供劳动力变化的重要标志！也意味着产业发展要转型问题。

目前，我国劳动力的情况：广大农村“剩余”劳动力正在逐年减少着；国家和地方政府的政策向广大西部和农村倾斜；适龄的劳动力（以“独生子女”为主体的“80”和“90”后人群）在减少、老年化在加速；农业、乡镇企业、服务业等迅速发展。

总之，过去我国PCB产业的状大和发展主要是依靠广大农村的“剩余劳动力”，而现在上述等多种原因，广大农村和乡镇的“剩余劳动力”正在加速减少……。这些迹象都表明，我国的经济和PCB产业发展已经迅速走向或接近“刘易斯转变点”了，真正出现由“老板”挑选“打工仔”变成“打工仔”挑选“老板了”，或者说出现“劳动力不足”的局面。

4.2 走向“刘易斯转变点”会出现什么？

从发达国家历史和目前我国正在出现的情况上看，走向“刘易斯转变点”后，发展经济和产业时，主要会遇到的问题：劳动力不足、出现“用工荒”；工资明显上涨、原辅材料价格提升；劳动密集型产品生产成本明显提高、企业利润明显下降，甚至达到“无利可图”的地步。很显然，“刘易斯转变点”将给劳动密集型企业（产品）带来生存的挑战！

4.3 PCB产业的出路

当PCB产业走向“刘易斯转折点”时，正确应对的是：转变生产方式提高生产率；产品优化升极和结构调整；创新生产工艺和产品体系。实质上是把“劳动密集型”产品转变到提高生产率和高附加值的产品上（产业结构升极）。主要做法有如下几种办法。

4.3.1 转移生产基地存在问题

把“劳动密集型”或附加值低的产品转移到相对“劳动力充足”和“低工资”的地方或发展中国家（外国）去，发达国家就是这样做的。如20世纪80年代的欧美、日本等把劳动密集型和低附加值的PCB产品转移到中国等劳动力充足和低工资的国家和地区来加工生产，以维持高的利润。但是，我国能按这样的办法“照搬”吗？恐怕是有问题的。

（1）迁移到我国内地、边缘（远）地区。这不仅有污染与投资问题，更重要是要考虑到我国的国策因素（如农村政策、环保政策、资源匹配、地理条件、人口情况等）。同时，依靠“剩余劳动力”、“低工资”等不是长久之计，显然不是根本的出路。

（2）进入电子电路工业园区。我国已经建立多个这样的工业园区，虽然可较好解决环境保护和节能减排压力，但不能解决劳动力与成本问题。

（3）搬迁到国外。如越南、印度等劳动力充足的国家。要考虑的是：①原辅材料、资源（水、电等）和交通等的配套，不是件容易的事；②这些国家大多是美国式的“民主”“自由”，加上时代（强调低碳、绿色等）不同，民族地缘问题等，存在着很大的不定“变数”，搞得不好，“进去容易出来难”了！

4.3.2 转变生产方式提高生产效率

采用自动化生产（特别是中、低档的劳动密集型产品）方法，这是发达国家和地区走过或还在走的路。2009年6月我在日本看到采用自动化生产常规的PCB产品的企业，生产设备之间间隔很小，也看不到操作人员，得知只有百余人（主要是管理和调整、维护人员），其产量和产值却超过我国千余人的PCB企业！这表明采用自动化生产PCB产品是一个很好的出路。这样做既可增加产品自动化生产程度，又能够提高产品质量与生产效率，达到降低生产成本、提高企业效益！

4.3.3 优化升级和结构调整

调整产品结构可减少附加值小的产品比率，增加高端产品（高附加值）比重，如增加高密度互连（HDI）板（埋/盲孔板、积层板、IC基板、集成元件板、刚-挠性板）、特种印制板（高频板、金属基板和厚铜箔板）等的比例。

开发新品抢占市场或开辟新的市场，如开发印制电子产品和印制光-电路板等。

4.3.4 创新生产工艺和产品体系

（1）生产技术创新是指改革和变更传统生产工艺过程。主要有两大方面：

①改革传统生产工艺过程。把大部分人工操作过程改变为自动化（或机械手等）过程。在目前的生产条件下，提高和采用自动化程度是减少在线操作人员、提高产品合格率和质量的重要方法。

②在传统生产工艺中进行改革。如在干膜/湿膜上采用激光直接成像（LDI）、或直接在CCL上激光直接刻像（LDE），既达到减少生产工序与操作人员、节省材料（菲林等）和管理，又达到提高产品合格率和质量、降低生产成本。

（2）产品体系创新是指在PCB产品类型上进行改革和变更。

这是指在现在的常规印制板、HDI印制板和特种印制板的基础上，开发新型的印制板，如光-电印制板、系统印制板（SIB）等。

总之，目前的PCB生产过程冗长而复杂，它是造成人员多、耗材（含资源）大、产品合格率和质量低、污染重和成本高的根本原因，这是目前和今后改革的主要内容，而采用印制电子技术的喷墨打印和印刷工艺困难是最有效的方法。

参考资料

[1]林金堵. 元旦献词——印制板面临节能减排和技术革命的两大挑战[J]. 印制电路信息, 2010,1:5-7.

[2]龚永林. 印制电子综述(1)[J]. 印制电路信息, 2009,7:11-17.

[3]杨振国. 印制电子的研究现状, 技术特征及产业化前景[J]. 印制电路信息, 2010, 1:8-12.

[4]林金堵, 梁志立, 邬宁彪, 等. 现代印制电路先进技术[M]. 中国印制电路行业协会CPCA, 上海:印制电路信息杂志社, 2009:479-493.