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淺析中國PCB電子化學品市場的機遇與挑戰

印制線路板(簡稱PCB)是電子工業的重要部件之一,小到日常用的手機,大到汽車,通訊設備,軍用武器系統,PCB板都是必不可少的核心部件。PCB板在整機中起著元器件和芯片的支撐、層間互連和導通、防止焊接橋搭和維修識別等作用,其設計和制造質量直接影響到整個產品的質量和成本,甚至導致商業競爭的成敗。而印制板的所有功能及性能的穩定性、可靠性同印制板生產過程中的化學品都息息相關。

PCB電子化學品的不斷革新伴隨著整個PCB制板技術發展史,可以說沒有眾多不同用途的化學品,就不可能制成印制板,更無法生產出適合于各種高科技電子使用的高端多層板、HDI板、芯片載板、剛撓結合板。另一方面PCB化學品的發展趨勢又受到PCB板廠的市場需求、生產設備、生產工藝以及政策法規等多方面的影響,厘清這些因素,也就能夠明確PCB電子化學品的機遇與挑戰所在。

印制電路板(PCB)行業國內外市場分析

全球PCB產業在歷經2012年歐債危機與全球經濟低迷的谷底后,2013年隨著消費市場回溫,開始往上翻轉。過去十年來,全球PCB持續向亞洲尤其是中國大陸遷移,中國大陸迅速成為電子產品和PCB生產大國。

據Prismark預測,全球PCB產業未來將繼續穩步發展。中國作為全球產值最大、增長最快的PCB制造基地,是推動全球PCB行業發展的主要增長動力。據預測,未來幾年中國pcb行業仍保持快速增長趨勢,在全球的市場地位也將繼續提升;2012年至2017年中國pcb產值年復合增長率可達6.0%,到2017年總產值可達到289.72億美元,占全球pcb總產值比例上升至44.13%。下游PCB產值的快速且穩步增長為PCB電子化學品產業提供了良好的發展機會。

信息化的時代背景下,數據處理與通信設備對PCB提出了更高標準和更多要求,產品檔次不斷提升。對PCB化學品也提出了更多、更高的要求。

下游電子產品追求短、小、輕、薄的發展趨勢,導致PCB持續向高精密、高集成、輕薄化方向發展,HDI板、撓性板和高密度互連(HDI/BUM)基板與IC封裝(BGA、CSP)基板保持良好的發展勢頭。2014年至2018年,HDI板復合增長率將達5.8%,成為PCB產業主要增長點。常規多層板和HDI屬于成熟期的產品,工藝能力日益成熟,產品附加值較高,是目前大多主要PCB廠全力主供的方向。撓性板特別是高密度撓性板和剛硬結合板,由于目前技術尚未成熟,未能實現大量廠家大批量生產,屬于成長期的產品,但由于其具有比剛性板更適應于數碼類產品的特性,撓性板的成長性很高,是各個大廠未來的發展方向。

印制板的各種要求的變化、各類性能的提高,不少指標往往是通過化學配方和工藝的改變而實現的。伴隨PCB的不斷發展,要求也不斷提高,也給上游PCB電子化學品行業帶來一系列的機遇與挑戰。而沒能抓住HDI板用化學品的廠家,還可以抓住撓性板這一機會。

國內化學品程發展歷程

PCB制造從開料到成品包裝有干制程、濕制程幾十道工序,工藝流程長,控制點繁瑣,影響品質因素多,也因此PCB廠對于藥水供應商的技術依賴度高,我國電子化學品市場雖高速發展,卻長期被外資品牌所壟斷。由于外資品牌行業發展早,技術積累時間長,其產品經受終端客戶長期考驗,穩定可靠,具有良好的品牌效應,加之外資企業擁有強大的研發團隊并配備有高端的檢測分析儀器,其研發成果甚至引導著世界PCB化學工藝發展的潮流,導致PCB生產用化學品高端市場長期被歐美、日本、臺灣等地外資品牌所占領。而國內廠的藥水供應商起步慢,主要是從周邊物料,如洗槽劑,消泡劑,蝕刻,剝膜,退錫,開始進入市場,客戶也是一般的中小型PCB廠為主,對一些沉銅電鍍等藥水,還是采用代理國外品牌,進行銷售。

但經過了多年的技術沉淀,國內的藥水商經過多年發展,也取得了相當大的進步,PCB系列專用化學品配方不斷改良;部分產品開始進入大型PCB企業,包括外資企業,產品也從周邊的產品,到信賴度高的產品,如棕化,超粗化,沉銅,電鍍,OSP,沉鎳金…等已經有大量PCB廠使用,國內供應商高性價比產品;而藥水商也開始重視研發和實驗室檢測儀器的建設,有的企業己配備測試生產設備,大型電子顯微鏡等高檔分析儀器,不少企業已建立研發中心,并招聘了一些高學歷人才;開始重視知識產權建設,多個公司都已擁有自己的專利,如光華科技集團除了有自己的研發實驗室外,還成立了博士后工作站,積極引進科技人才,投入新產品技術研發。

這幾年,國內的藥水供應商共同努力下,PCB系列專用化學品逐步改變絕大部分被國外公司壟斷局面。

化學品市場分布狀況

依PCB制程的藥水區分,統計各類藥水的占比如下表:


在整個PCB藥水的市場,國內廠目前市場占比狀況:

在整個PCB藥水的市場,國內廠目前市場占比狀況:

綠色環保產品是未來趨勢,創新是生存、發展之路

PCB藥水開始由非環保型逐步向環保型發展。在今年6月環保部開出史上最大罰單,19家企業因脫硫設施存在突出問題,被罰或追繳排污費合計4.1億元,在國家要發展經濟也要關注環保的前提下,環保政策日趨收緊,無論是政府還是行業和PCB廠家,還有供應商,大家都開始十分關注環保問題,毋庸置疑的環保是PCB行業最重要的課題,也是今后很長時間行業關注的焦點。誰能夠率先開發出環保產品的藥水,也必將成為行業的贏家,解決環保問題更是化學藥水商首要面對的難題和必須擔當的責任。

環保型化學藥水的廢氣、廢水、廢物排放量更少,處理容易,工作環境友好,工人的身體健康得到更多保障。

在環保方面近年來也取得了長足的進步:例如在孔金屬化方面,近幾年來,樂思、東碩科技等公司的選擇性有機導電膜直接電鍍,得到越來越多企業的認可及使用。該孔金屬化工藝無甲醛氣體排放,不僅使工作環境得到大大改善,而且無絡合廢水、處理方法簡單,大幅節水省電,大大降低了運營成本,水平傳送易自動化、省人化。集諸多優勢于一身的高分子導電膜直接電鍍技術終被市場接納并逐漸被廣泛應用。以昆山千燈為例,2010年以前,整個長三角地區只有南京依利安達有一條水平高分子導電膜直接電鍍線,昆山千燈地區沒有水平線;2011年昆山鑫立電子引進了千燈第一條水平高分子導電膜直接電鍍線;2012年昆山金鵬,昆山元件總廠各投一條水平高分子導電膜直接電鍍線;2013年昆山惠承電子、昆山鴻運通,廣謙等4家又各投產一條水平高分子導電膜直接電鍍線。到2014年引進高分子導電膜直接電鍍工藝的廠家已經有100多家以上,越來越多關注環保的廠投入直接電鍍制程,行業的發展勢頭十分迅猛,也對環境保護起到一個正面的示范效果。

國內PCB藥水商面臨的挑戰和新的機遇

中國早已成為世界第一PCB生產大國外,如手機及電腦等產品,國內消費電子產品制作商的能力提升,這也促進PCB行業在中國的快速發展,但PCB生產高端HDI產品的專用化學品市場長期被歐美、日本、臺灣等地外資品牌所占領,本土生產PCB用的化學品的總體的技術水平仍然落后于世界先進水平、企業的品牌形象還沒有樹立起來,市場占有率仍較低,雖然投入大量的研發經費,但還是無法被客戶大量運用,造成國內供應商一直處于價格競爭的狀態,搶食中低端客戶訂單的困擾。

另外化學品生產制造的門檻不高,在中低端客戶可以大量引用國內藥水,也促使國內新藥水商如雨后春筍般的設立,目前統計國內藥水供應商,至少有1~2百家以上;在眾多的藥水供應商的高度競爭下,對需要投入高端產品研發的供應商,無形中又增加了很多經營壓力。

PCB行業的許多有識之士已開始意識到這個問題,他們也急于呼吁和倡導,希望能由生產大國向技術大國的轉變,而這個轉變首先應該解決的是PCB制造所應用的化學藥水、設備和工藝的革新。并且國家已經把印制板生產加工用化學品列為重點支持的高新技術領域,要提升國內的技術水平,也要給化學品供應商一個良好的發展空間,除了國家支持外,PCB生產廠家的實際合作行動支持,可以起到相互提升的最佳方式,這也是讓行業能夠完整提升技術的關鍵;在未來PCB制造工藝技術革新的方向,是行業必須面對、必須解決的技術難題。PCB制造工藝的革新需要PCB藥水供應商、設備供應商和PCB行業的共同參與、共同努力、共同進步;這將是一個漫長的過程。

產品技術升級和創新贏來機會

PCB的產品設計,一直是往輕,薄,細,小發展,產品要能夠生產更精細的線路,更薄的板,高可靠的方面發展,對藥水的技術門檻會不斷提升,加上國內已經有的生產廠家,越來越多情況下,產品技術的運用已經成熟,對積極投入研發高端HDI領域運用的藥水供應商,無疑是一個很好的機會,在HDI技術運用方面,以低微蝕量(0.5um)的微蝕劑,50um以下精細線路蝕刻,薄板的水平沉銅,VCP盲孔電鍍,填孔電鍍,及環保型的直接電鍍,只要能夠在制程技術上追趕國際品牌的供應商,未來將能夠有更好的發展機會。

總之,環保、適應更短工序、滿足自動化生產、能夠幫助PCB生產廠家有效降低生產成本,提高產品良率的藥水是市場發展的必然趨勢。面對未來機遇與挑戰并存,提高產品開發實力,快速適應市場需求,順應行業發展的廠家才能夠成為最終的贏家。
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