PCB技术发展综述_pcb技术前景分析

　　21世纪人类进入了高度信息化社会，在信息产业中PCB是一个不可缺少的重要支柱。电子设备要求高性能化、高速化和轻薄短小化，而作为多学科行业——PCB是高端电子设备最关键技术。PCB产品中无论刚性、挠性、刚-挠结合多层板，以及用于IC封装基板的模组基板，为高端电子设备做出巨大贡献。本文首先分别介绍了中国、全球、日本、美国PCB的发展现状，其次阐述了PCB的技术变化及市场趋势，最后介绍了pcb技术前景分析，具体的跟随小编一起来了解一下。

　　PCB的发展现状

　　1、中国PCB发展现状

　　目前，全球印制威廉希尔官方网站 板的发展已经走上一个相对平稳的发展时期，已形成包括中国香港、日本、中国***、韩国、美国、德国和东南亚在内的七大主要生产中心，其中亚洲占到全球生产总值的79.7%。中国由于在产业分布、制造成本等多方面具备优势，已经成为全球最重要的印制威廉希尔官方网站 板生产基地，2013年中国威廉希尔官方网站 板产值已占据全球总产值的44. 2%以上，但中国单个企业的市场占有份额较小，对市场的主导能力不强。

　　近二十年来，通过引进国外先进技术和设备，我国PCB产业的发展非常迅速。2002年，我国PCB产值超过***，成为全球第三大PCB产出国; 2003年，我国PCB产值和进出口额均超过60亿美元，成为全球第二大PCB产出国; 2006年，我国首次超过日本，一跃而成为全球第一大PCB制造基地，并在其后连续五年成为全球最大的PCB生产地。2010年中国PCB产值迅速增长至185亿美元，全球占比上升至39. 8%。2012年全球PCB产业受到全球经济疲软的影响，增幅有所下滑，中国PCB产值仍占据全球较高的市场份额。随着经济的复苏，2013年至2016年仍保持增长趋势。

　　2、全球PCB发展现状

　　自20世纪50年代中期起，PCB技术开始被广泛采用。目前，PCB已经成为“电子产品之母”，其应用几乎渗透于电子产业的各个终端领域中， 包括计算机、通信、消费电子、工业控制、汽车电子、LED、IPTV、数字电视等新兴电子产品不断涌现，PCB产品的用途和市场将不断扩展。

　　近年来，全球PCB行业总体呈稳步增长态势。2009 年受全球金融危机影响，PCB 产值有所回落，2010 年随着全球宏观经济的逐步向好，PCB行业开始复苏，全年产值达524.68亿美元，2009年大幅面。上升27. 33%。

　　2008年全球金融危机给PCB产业造成了巨大冲击，中国PCB产业也受到了一定的影响，全国PCB行业总产值由2008年的150.37亿美元下降至2009年的142.52亿美元，同比下降5.2%，2010年中国的PCB产业出现了全面复苏，全国PCB行业总产值高达199.71亿美元，同比上涨40.1%。2011~2012年，随着全球电子产业和PCB行业进入调整期，中国PCB的增长液有所放缓，全国PCB行业总产值分别为220.29亿美元、220.34亿美元，增长率分别为10.30%、0.02%。2013-2014年全国PCB行业总产值有所恢复，增长率分别为11.62%、6. 01%。2014-2019年中国PCB行业产值的年复合增长率为5.1%。2016年全球PCB行业的整体规模将达到720. 07亿美元，2011 年-2016年全球PCB产值年复合增长率5. 38%。

　　3、美国PCB发展现状

　　美国PCB产业结构亦偏向硬板生产，硬板比重占七成以上比重，在高层板生产比重相对日本及***较高，12到20层板占整体PCB产品21%，22层板以上占整体营收的13%，上述12层板以上产品共达三成以上的比重，4到10层板则占17%。软板及软硬板领域，美国主要生产业者为Multi-Fineline Electroniz，并以软板组装为主，产品应用广泛，其中手机为最主要之应用，采用客户包括Apple、RIM、Motorola等。

　　产品应用方面，美国PCB业者以手机用PCB为最主要应用产品，占26%，以Mult-Fineline为手机用软板的代表业者，Multek 生产手机用的HDI板。美国PCB业者次要产品为电信设备相关应用及计算机相关产品应用，分占19%及18%，TMTechnologies， Inc.即 为美国供应通信基础设备应用的主要业者，其PCB产品在航空及国防应用。上亦有很高的采用比重;此外，美国亦为服务器用PCB的主要供货商之一，全球提供服务器用PCB厂商中，前一、二名均为美国业者，且美国厂商全球市占达四成以上;另外美国 PCB业者在车用、医疗及军事用PCB板_上，亦有相当程度的投入。近年来美国PCB企业在数量占百强比例一直在缩小，但总产值保持稳定（约占全球总量的4.6%）、平均产值略有提高，主要在于企业间的合并;预计未来几年将保持不变或略有下降。

　　4、日本PCB发展现状

　　根据Prismark统计数据：日本印刷威廉希尔官方网站 板产业产值占全球市场的比重近年来呈下降趋势，2014 年该区域市场产值为66.2亿美元，占同期全球市场总量的11.5%。日本PCB厂商专注生产高阶及高单价PCB产品，主要以软板及软硬板为主，二者共占其整体生产PCB约47%的比重，主要应用在手机及HDD，IC 载板占30%，前述两者就共占77%的比重，硬板产品仅占21%，且为技术］坎较高且热门的HDI板。在产品应用上，日本PCB产业应用最多为IC封装领域，占30%，这也是日商生产IC载板比例高的原因。此领域全球主要以日商Ibiden营收占比最高，产品为FCBGA及FCCSP应用，日商Shinko Electric也是此应用领域佼佼者，以Flip Chip、P-BGA及P-CSP基板为主。日本PCB板次要应用在手机领域，占整体生产的25%;排名第- -的Nippon，其产品组合的三成以上比重，皆为手机相关应用，其中又以手机用LCD软板为主; Ibiden 在手机上的应用主要为HDI及AnylayerHDI而日本PCB厂商在手机客户群方面，主要为Apple及Nokia等，因此智慧手机市场的持续成长，对日本PCB产业亦有所帮助。汽车相关应用占日本PCB产值的13%，虽比重不及其它应用，但日本PCB业者于车用PCB的产品供应已领先全球，如CMK、Meiko 等。

　　

　　PCB的技术变化及市场趋势

　　作为重要的电子连接件，PCB几乎用于所有的电子产品上，被认为是“电子系统产品之母”，它的技术变化及市场趋势成为众多业者关注重点。

　　电子产品当前呈现两个明显的趋势，一是轻薄短小，二是高速高频，相应地带动下游PCB向高密度、高集成、封装化、细微化和多层化的方向发展，对高层板和HDI的需求日益提升。

　　高层板配线长度短，威廉希尔官方网站 阻抗低，可高频高速工作，性能稳定，可承担更复杂的功能，是电子技术向高速高频、多功能大容量发展的必然趋势。尤其是大规模集成威廉希尔官方网站 的深入应用，将进一步驱动PCB迈向高精度、高层化。

　　目前8层以下的PCB主要用于家用电器、PC、台式机等电子产品，而高性能多路服务器、航空航天等高端应用都要求PCB的层数在10层以上。以服务器为例，在单路、双路服务器上PCB板一般在4-8层之间，而4路、8路等高端服务器主板要求16层以上，背板要求则在20层以上。

　　HDI布线密度相对普通多层板具有明显优势，成为当前智能手机主流的主板选择。智能手机功能日益复杂而体积又向轻薄化发展，留给主板的空间越来越少，要求有限的主板上承载更多的元器件，普通多层板已经难以满足需求。

　　高密度互联线路板（HDI）采用积层法制板，以普通多层板为芯板叠加积层，利用钻孔，以及孔内金属化的制程，使得各层线路内部之间实现连结功能。相比仅有通孔的普通多层板，HDI精确设置盲孔和埋孔来减少通孔的数量，节约PCB可布线面积，大幅度提高元器件密度，因而在智能手机中迅速完成了对多层板的替代。

　　HDI的技术差异体现在增层阶数，增层数量越多，技术难度越大。HDI按照阶数可分为一阶HDI、二阶HDI、高阶HDI等，其层数表示为C+N+C，其中N为普通芯板层数，C则为增层次数，即HDI的阶数。高阶HDI布线密度更高，但与此同时压合次数多，存在对位、打孔和镀铜等技术难点，对厂家的技术工艺和制程能力有较高要求。

　　近年来高端智能机中流行的任意层HDI则为HDI之最高阶，要求任意相邻层之间都有盲孔连接，可在普通HDI的基础上节省近一半体积，从而腾出更大空间容纳电池等部件。

　　任意层HDI需要用到镭射钻孔、电镀孔塞等先进技术，是生产难度最大、产品附加值最高的HDI类型，最能体现HDI的技术水平。当前由于技术和资金壁垒较厚，生产能力主要集中在日韩、***以及奥地利AT&S等大厂手中。

　　

　　ADAS和新能源车双轮驱动，汽车电子成长趋势明确

　　汽车行业当前两个重要的发展方向是智能化和电动化。ADAS（Advanced Driver Assistance System）作为实现完全智能驾驶前的过渡，已成为各大车厂和跨界而来的互联网巨头争相布局的新战略高地，其涉及到的电子装置几乎覆盖了全车所有驾驶和安全相关的系统，随着ADAS的快速渗透，汽车电子化水平将得到全面提升。

　　而新能源车则代表着汽车电动化的方向，与传统汽车相比，其对电子化程度的要求更高，电子装置在传统高级轿车中的成本占比约为25%，在新能源车中则达到45%-65%，独特的动力控制系统（BMS、VCU和MCU）使得整车PCB用量较传统汽车更大，三大动力控制系统PCB用量平均在3-5平米左右，整车PCB用量在5-8平米之间，价值数千元。

　　ADAS和新能源车成长迅猛，双轮驱动之下，汽车电子市场近年也维持着15%以上的年增长率。相应地带动车用PCB市场持续向上，据Prismark预测，2018年车用PCB产值将超过40亿美元，成长趋势非常明确，为PCB行业注入新增动能。汽车电子供应链相对封闭，产品要经过一系列的验证测试，认证周期较长。而一旦通过认证，则厂商一般不会轻易更换，供应商能够获得长期稳定的订单，利润率也相对更高。

　　

　　

　　智能手机驱动PCB加速成长，进入存量时代增速换挡

　　智能手机过去一直是PCB行业的主要驱动力。移动互联网时代越来越多的用户由PC转向移动终端设备，PC计算平台的地位迅速被移动终端取代，自2008年开始，随着苹果引领的智能手机浪潮兴起，全球消费电子零组件企业快速发展，尤其是2012~2014年，智能手机进入快速渗透期，开启了一个千亿美金的市场。因此PCB上一轮的快速增长是以智能手机为代表的移动终端下游驱动的。

　　根据Prismask数据，2010年到2014年间，PCB下游智能手机市场达到了24%的年均复合增长率，远超过其他下游行业，提供了PCB产业的主要增长动力。

　　在高端PCB方面，以HDI为例，手机是HDI的传统市场，以2015年的数据为例，智能手机占到了过半的比例， 而从智能手机的视角来看，目前新产机型几乎所有的产品都采用HDI作为主板。

　　无论是从PCB全品类角度还是高端HDI角度来看，都是智能手机的高速增长带来了下游的繁荣需求，从而支撑起全球PCB优势企业的业绩增长。

　　

　　

　　苹果引领全球PCB产业创新趋势

　　苹果公司是手机乃至整个消费电子行业的技术引领者。苹果每一次技术革新，都会给产业链带来举足轻重的影响。对于上游供应商而言，苹果对产业链的带动作用体现在两方面，一是苹果自身巨大的订单需求，二是对非A厂商的示范效应。

　　聚焦PCB行业，FPC和任意层互联HDI的爆发，都是由苹果坚定导入，吸引其他厂商跟进，由点辐射到面形成快速渗透的典范：

　　

　　

　　

　　PCB技术的发展前景分析

　　电子设备要求高性能化、高速化和轻薄短小化，而作为多学科行业--PCB是高端电子设备最关键技术。PCB产品中无论刚性、挠性、刚-挠结合多层板，以及用于IC封装基板的模组基板，为高端电子设备做出巨大贡献。PCB行业在电子互连技术中占有重要地位。21世纪人类进入了高度信息化社会，在信息产业中PCB是一个不可缺少的重要支柱。回忆中国PCB走过五十年的艰难历程，今天它已在世界PCB发展史上写下光辉一页。2006年中国PCB产值近130亿美元，称为全球PCB第一生产大国。就当前PCB技术发展趋势：

　　一、沿着高密度互连技术（HDI）道路发展下去

　　由于HDI集中体现当代PCB最先进技术，它给PCB带来精细导线化、微小孔径化。HDI多层板应用终端电子产品中——移动电话（手机）是HDI前沿发展技术典范。在手机中PCB主板微细导线（50μm～75μm/50μm～75μm，导线宽度/间距）已成为主流，此外导电层、板厚薄型化；导电图形微细化，带来电子设备高密度化、高性能化。

　　二十多年HDI促使移动电话发展，带动信息处理和控制基本频率功能的LSI和CSP芯片（封装）、封装用模板基板的发展，同样也促进PCB的发展，因此要沿着HDI道路发展下去。

　　二、元件埋嵌技术具有强大的生命力

　　在PCB的内层形成半导体器件（称有源元件）、电子元件（称无源元件）或无源元件功能“元件埋嵌PCB”已开始量产化，元件埋嵌技术是PCB功能集成威廉希尔官方网站 的巨大变革，但要发展必须解决模拟设计方法，生产技术以及检查品质、可靠性保证乃是当务之急。

　　我们要在包括设计、设备、检测、模拟在内的系统方面加大资源投入才能保持强大生命力。

　　三、PCB中材料开发要更上一层楼

　　无论是刚性PCB或是挠性PCB材料，随着全球电子产品无铅化，要求必须使这些材料耐热性更高，因此新型高Tg、热膨胀系数小、介质常数小，介质损耗角正切优良材料不断涌现。

　　四、光电PCB前景广阔

　　它利用光路层和威廉希尔官方网站 层传输信号，这种新技术关键是制造光路层（光波导层）。它是一种有机聚合物，利用平版影印、激光烧蚀、反应离子蚀刻等方法来形成。目前该技术在日本、美国等已产业化。

　　五、制造工艺要更新、先进设备要引入

　　1、制造工艺

　　HDI制造已成熟并趋于完善，随着PCB技术发展，虽然过去常用的减成法制造方法仍占主导地位，但加成法和半加成法等低成本工艺开始兴起。利用纳米技术使孔金属化同时形成PCB导电图形新型制造挠性板工艺方法。高可靠性、高品质的印刷方法、喷墨PCB工艺。

　　2、先进设备

　　生产精细导线、新高解析度光致掩模和曝光装置以及激光直接曝光装置。均匀一致镀覆设备。生产元件埋嵌（无源有源元件）制造和安装设备以及设施。