中国印制电路板产品技术接近国际先进水平

2015-09-12 03:30龚永林本刊主编
印制电路信息 2015年9期
关键词:印制板印制电路水平

龚永林本刊主编

中国印制电路板产品技术接近国际先进水平

龚永林
本刊主编

通过各类印制板的市场需求比例分析,以及全球部分顶级印制板制造商产品技术能力比较,列出当前各类印制板的技术能力水平,说明中国生产各类印制板的技术水平,得出中国的印制板产品技术水平已接近国际先进水平的结论。

PCB产品;中国水平;国际水平;比较

1 前言

印制电路产业的强弱,是体现在多方面的,包括生产工艺技术、原材料供应和设备配置等,其中PCB产品类型与技术能力是重要一方面[1]。本人从世界顶级PCB制造商中选择不同地域的部分公司,搜索他们生产PCB产品类型与技术能力,进行分析比较,从中说明目前中国印制电路产业中制造PCB产品技术能力之强弱。

2 各类PCB产品之市场比例

PCB产品类型按PCB产品结构区分,有刚性板、挠性板、刚挠结合板三大类,其中按导电线路层数又分別有单面板、双面板和多层板。这是传统的、经典的分类方式,及PCB产品种类名命。

随着印制电路技术发展与市场需求,PCB又有按新的工艺技术或结构特点、性能特点给予新的种类名称。如高密度互连(HDI)板,欧美又称微导通孔(Micro Via)板,这是反映了该PCB结构特点;同样的PCB产品在日本常称为积层(Build Up)多层板,这是反映了该PCB的工艺技术。目前还有金属基(金属芯)PCB、厚铜PCB、埋置元件PCB、高频PCB、背板、IC封装载板等等。

PCB产品类型不同其生产技术有差异,产品档次有高低之分,但其不是绝对的。我们生产何种产品首先是根据市场需要,其次是企业的生产能力。

全球各类PCB市场金额和份额比例见表1[2]。在2014年全球常规刚性单双面板产量占14.3%,多层板38%,两者之和52.3%是已经占了PCB总量的多数(图1)。根据日本政府经济产业部生产统计数据(JPCA News 2015/03),2014年日本国内PCB产值4854.03亿日元,其中常规刚性单双面板产值837.52亿日元占17.26%,多层板产值1437.70亿日元占29.62%,两者之和46.88%,是占了PCB总量近一半(图2)。在中国大陆常规刚性单双面板产量占8%,多层板52%,两者之和60%,是占了PCB总量的多数,图3虽是2013年数据,2014年应该相近。可以说,中国大陆PCB产品中以单双面板和多层板占大多数是正常的,与世界PCB市场需求结构相吻合。

图1 PCB产品分类比例 [Prismark资料]

图2 日本PCB产品分类比例 [JPCA资料]

图3 中国大陆PCB产品分类比例 [CPCA资料]

现从世界和日本的PCB产品种类比例看,中国大陆生产单双面与多层PCB产品占多数是正常的,这是市场的需要,不能以此来断定中国PCB产业不强。

中国是世界制造业大国,也是电子信息制造业大国。在电子设备中家用电器和消费类电子设备,中国制造产量世界第一,那么与之相配的单双面与多层PCB产量也世界第一完全正常;计算机和通讯设备中国制造产量超过全球一半,与之相配的多层板和HDI板理应也占据全球半壁江山;中国的高端智能手机等个別电子设备制造量和IC封装产量尚少,那么高端FPCB、R-FPCB和IC封装载板所占比例少也是市场不足影响的。

PCB的发展不是新的种类产生而淘汰原有的种类,如有多层板却不会淘汰单双面板,有HDI板出现而普通单双多层板照样在发展。目前的单双面板性能规格与技术水平与二三十年前大不一样,同样线路更细孔更小向高密度化,也有其先进性。对于PCB用户来说,PCB能设计成单面或双面板,就不应该设计成多层板;PCB能设计成低层数多层板,就不应该设计成高层数多层板;因为层数少产品成本低、技术可靠性高。

多年来有不少人认为中国印制电路产业不强的理由之一是PCB产品以中低档为主,大量的是单面板、双面板和低层数多层板。这种观点应该是错误的。

3 各类PCB产品的技术水平

在国际上商品化的各种PCB产品在中国大陆是都能生产,能生产不等于达到同等水平,同一种类PCB产品其技术性能有很大差异的。通过对国内外一些主要PCB制造商网站搜索,把各类PCB产品一些代表性的技术指标归纳为表2,以此比较国内外PCB产品技术水平。

PCB技术性能中高频电气性、尺寸稳定性(CET)等指标与基板材料密切相关,达到要求首先是选用合适的基材,在表2中不再列入。

表1 全球各类PCB市场份额(单位:亿美元)

有关“国际水平”并不是仅国外某一个国家企业的水平,应包含多个国家企业的水平。“技术水平”有落后、一般、先进、领先之区分。“国际水平”并不都是先进的,正如“国际标准”只是通行的大路货标准一样。因此,在表2对“技术水平”有一般、先进的区分,而“领先”能力是仅一二个企业的技术,在本表不再列出。

表2数据来源是参考了国内外著名PCB制造商的网站资料,包括:美国TTM、Viasystems(现与TTM合并)、Multek、M-Flex;欧洲AT&S、Murth;日本Mektron、Ibiden、Sumitomo Denko、Meiko、CMK;东南亚KCE;韩国Young Poong Group(含Korea Circuit和Interflex等)、Daeduck Group、Samsung Electro-Mechanics;中国台湾的欣兴、臻鼎、健鼎、景硕、华通、嘉联益、台郡、敬鹏、楠梓(沪士)、松维;中国大陆的深南电路、汕头超声、方正科技、兴森科技、崇达电路、 景旺电子、安捷利、厦门弘信、广东依顿、奥士康、澳弘电子。

以上述36个制造商为代表,整理得表2数据以及作相关比较,可以说:

(1)中国的常规刚性单双面板,包括导电膏塞孔板与国际先进水平相当。加之国内制造商对这类产品的成本优势,保持着稳定的发展。

(2)中国的常规刚性多层板与国际先进水平相似。其中中低层数多层板已达到国际先进水平,仅在超高层数多层板制造国内企业尚欠缺量产经历。

表2 PCB产品主要技术水平比较(单位:mm)

(3)中国的HDI板制造能力与国际先进水平接近。目前只在高阶(高层数)及更精细线路与微小孔方面尚有些差距。

(4)中国的背板、金属基(芯)板、厚铜等特种板制造能力与国际先进水平相似。国内的华为、中兴的通信基站设备已是国际先进水平,国内相配的PCB背板也达到国际先进水平;有关汽车电子设备用高耐热与散热、高功率与大电流要求的特种板已在向国际先进水平靠拢。

(5)中国的挠性和刚挠结合板是达到国际一般水平,产品层数、精细程度和功能多样性与以日本Mektron和Sumitomo Denko为代表国际先进水平相比有明显差距。

(6)中国的IC封装载板生产尚属起步阶段,国际一般水平也未达到。这与国内IC封测水平及整个IC产业水平有关,囯内IC封装载板用户的落后与市场滞后,以使IC载板发展动力不足。中国一直在鼓励与支持集成电路产业发展,待国内IC封测业兴盛时国内IC封装载板生产技术也会达到国际先进水平。

4 PCB产品的技术水平的发展

PCB产品的技术发展是多方面的,在世界百强PCB制造商中排名前列的那些公司,除了产量规模大外,他们都有自己的专有PCB生产技术,那些核心技术使他们处于领先地位。例如制作精细图形的mSPA、SPA技术、埋置无源与有源元件的PCB技术、积层法多层化R-FPCB技术,以及SiP和印制电子技术等。现在中国PCB制造商做强是达到国际先进水平,其后是实现国际领先则属超强了。

从PCB制造能力而言重点是高密度化。今年日本电子安装学会印制板制造技术委员会的文章[3],陈述近期PCB线路布设规则如表3。这数据是代表了国际水平。

对于表3的现状水平相当于国际一般水平,高密度水平(A)相当于国际先进水平,高密度水平(B)相当于国际领先水平。现状水平在中国PCB制造工厂基本都能做到,高密度水平(A)在中国那些先进的PCB制造工厂也都能做到。只是在中国还未见有达到高密度水平(B)此能力的企业,即国际领先水平未能达到,未有称得上世界领先的PCB制造商。当然,在中国虽未有世界领先PCB制造企业,但还是有个別“特长生”,即与众不同的特色企业。

在前面所述搜索的那些进入世界百强的中国PCB企业中,有许多有PCB产品技术发展路线图,如兴森快捷、方正科技、汕头超声、崇达电路等他们都在加强开发核心技术,他们的路线图目标基本上是赶上现在的世界领先水平。

在IC封装载板制造方面,中国尚在起步阶段,即使包括在国内的外资与台资的IC封装载板制造工厂,与国际一般水平相比也有差距。但应该看到,这方面中国企业已经起步,并且是高起点和迈大步,相信他们能达到国际水平甚至国际先进水平。

当然,PCB产品要求和生产技术能力是动态变化的。国际水平会发展变化,可能今天是先进水平,到明天就是一般水平。所以中国的PCB产品制造水平也在发展,并且步子大于国际水平,因而相信能赶上国际先进水平。

5 结语

通过上述的论证与说明,本人观点认为:

(1)中国的PCB产品构成是合理的,符合市场需求,不应该依常规简单PCB产量占多数而认为中国PCB生产落后。

(2)中国的PCB产品技术能力已接近世界先进水平。PCB种类繁多,其中大部分是与世界先进水平相当或相似,只有个別高端种类尚有差距。

表3 近期 PCB线路布设规则(单位:微米/µm)

(3)中国的PCB产品生产技术并不弱,随着产业发展一定会填补个别PCB产品的短处。目前来看,中国PCB产品技术能力达到世界先进水平无需多年。

(4)PCB产品技术能力水平是在不断变化发展,中国的印制电路产业和PCB制造企业也要有发展路线图,保持不断进步,以立身于世界先进水平行列,成为强国!

[1]龚永林. 中国印制电路产业强大吗[J]. 印制电路信息,2015,6.

[2]Prismrk. ELECTRONICS AND PCB MARKET REVIEW AND OUTLOOK[R]. 2015,3.

[3]高木清. 次世代配線板の進む方向[J]. エレクトロニクス実装学会誌,Vol.18,No.1,2015,1.

Chinese PCB product technology has been close to the international advanced level

GONG Yong-lin

This paper describes China PCB product technology level of various types of PCB by analysis of PCB market demands and PCB product technical capabilities of the global top PCB manufacturers.The conclusion is that Chinese PCB product technical level is close to the international advanced level.

PCB Product; China's Level; International Level; Comparison

TN41

A

1009-0096(2015)09-0005-05

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