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1、印制電路板簡介
印制電路板,又稱印制線路板或印刷線路板,其主要功能是使各種電子元器組件通過電路進行連接,起到導通和傳輸?shù)淖饔茫请娮赢a(chǎn)品的關鍵電子互連件。印制電路板,有“電子產(chǎn)品之母”之稱,幾乎每種電子設備都離不開它,因為其提供各種電子元器件固定裝配的機械支撐、實現(xiàn)其間的布線和電氣連接或電絕緣、提供所要求的電氣特性,其制造品質(zhì)直接影響電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性和使用壽命,并且影響系統(tǒng)產(chǎn)品整體競爭力。
作為電子終端設備不可或缺的組件,印制電路板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平在一定程度體現(xiàn)了國家或地區(qū)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度與技術水準。
2、PCB 產(chǎn)品分類
PCB 產(chǎn)品分類方式多樣,行業(yè)中常用的分類方法主要有按導電圖形層數(shù)、板材材質(zhì)、技術方向以及均單面積進行分類。
(1)按導電圖形層數(shù)進行分類
單面板:最基本的印制電路板,零件集中在其中一面,導線則集中在另一面上。因為導線只出現(xiàn)在其中一面,所以稱為單面板,主要應用于較為早期的電路和簡單的電子產(chǎn)品。
雙面板:在雙面覆銅板的正反兩面印刷導電圖形的印制電路板,通過金屬導孔使兩面的導線相互連通,一般采用絲印法或感光法制成。
多層板:具有 4 層或更多層導電圖形的印制電路板,層間有絕緣介質(zhì)粘合,并有導通孔互連。
(2)按板材材質(zhì)進行分類
剛性板:由不易彎曲、具有一定強韌度的剛性基材制成,具有抗彎能力,可以為附著其上的電子元件提供一定的支撐。剛性基材包括玻纖布基板、紙基板、復合基板、陶瓷基板、金屬基板、熱塑性基板等。廣泛分布于計算機及網(wǎng)絡設備、通信設備、工業(yè)控制、消費電子和汽車電子等行業(yè)。
撓性板:指用柔性的絕緣基材制成的印制電路板。它可以自由彎曲、卷繞、折疊,可依照空間布局要求任意安排,并在三維空間任意移動和伸縮,從而達到元器件裝配和導線連接一體化。主要應用與智能手機、筆記本電腦、平板電腦及其他便攜式電子設備等領域。
剛撓結合板:指在一塊印制電路板上包含一個或多個剛性區(qū)和撓性區(qū),將薄層狀的撓性印制電路板底層和剛性印制電路板底層結合層壓而成。其優(yōu)點是既可以提供剛性板的支撐作用,又具有撓性板的彎曲特性,能夠滿足三維組裝需求。主要應用與先進醫(yī)療電子設備、便攜攝像機和折疊式計算機設備等。
(3)按技術方向進行分類及應用
普通板:泛指使用普通 FR-4 環(huán)氧玻纖布覆銅板生產(chǎn)的印制電路板,主要為上述的單面板、雙面板、8 層以下的多層板和撓性板等。應用于計算機及網(wǎng)絡設備、通信設備、安防領域、消費電子和汽車電子等。
HDI 板:HDI 板是高密度互連(High Density Interconnect)印制電路板的簡稱,也稱微孔板或積層板。HDI 是印制電路板技術的一種,可實現(xiàn)高密度布線,常用于制作高精密度電路板。HDI 板一般采用積層法制造,采用激光打孔技術對積層進行打孔導通,使整塊印制電路板形成了以埋、盲孔為主要導通方式的層間連接。HDI 板實現(xiàn)印制電路板高密度化、精細導線化、微小孔徑化等特性。應用于手機、筆記本電腦、數(shù)碼相機、汽車電子以及其他消費電子產(chǎn)品,其中智能手機為 HDI 板的最大應用領域。
高頻板:高頻板(High-frequency PCB)又可稱為高頻通信電路板、射頻電路板等,是指使用特殊的低介電損耗材料生產(chǎn)出來的印制電路板,具有較高的電磁頻率。一般來說,高頻可定義為頻率在 1GHz 以上。高頻板對信號完整性要求較高,加工難度較大,具體體現(xiàn)在對圖形精度、層間對準度和阻抗控制方面要求更為嚴格,因而價格較高。應用于通信基站、微波通信、衛(wèi)星通信和雷達等領域。
高速板:高速板是由低介電損耗的高速材料壓制而成的印制電路板,主要承擔芯片組間高速電路信號的傳輸,以實現(xiàn)芯片的運算及信號處理功能。高速板對精細線路加工及特性阻抗控制技術要求較高。應用于通信和服務/存儲等領域。
厚銅板:厚銅板是指任何一層銅厚為 3oz 及以上的印制電路板。厚銅板可以承載大電流和高電壓,同時具有良好的散熱性能,厚銅板由于線路銅厚較厚,對壓合層間粘結劑填膠、鉆孔、電鍍等工藝要求很高。應用于工業(yè)電源、醫(yī)療設備電源、軍工電源、汽車電子等。
金屬基板:金屬基板是由金屬基材、絕緣介質(zhì)層和電路層三部分構成的復合印制電路板。金屬基板具有散熱性好、機械加工性能佳等特點,主要應用于發(fā)熱量較大的電子系統(tǒng)中。應用于通信、汽車電子、照明等。
封裝基板:封裝基板指的是 IC 載板,直接用于搭載芯片,可為芯片提供電連接、保護、支撐、散熱、組裝等功效,以實現(xiàn)多引腳化,縮小封裝產(chǎn)品體積、改善電性能及散熱性、超高密度或多芯片模塊化的目的。封裝基板屬于交叉學科的技術,涉及到電子、物理、化工等知識。應用于半導體芯片封裝。
(4)按均單面積進行分類
PCB 產(chǎn)品按照均單面積進行分類可分為樣板、小批量板和大批量板。
樣板主要用于客戶產(chǎn)品的研究、試驗、開發(fā)和中試階段,是 PCB 產(chǎn)品進行批量生產(chǎn)的前置環(huán)節(jié),只有研制成功并經(jīng)市場測試、定型后,確定投入實際生產(chǎn)應用的產(chǎn)品才會進入批量生產(chǎn)。樣板的市場需求量較小,其訂單面積一般不超過 5 平方米。
批量板是指在通過研發(fā)和試生產(chǎn)階段后,有充分商業(yè)價值,可開始進行批量生產(chǎn)的 PCB 產(chǎn)品。批量板根據(jù)均單面積又可分為小批量板和大批量板。小批量板的單個訂單面積一般在 5-50 平方米之間,大批量板的單個訂單面積較大,訂單面積一般在 50 平方米以上。
3、行業(yè)發(fā)展概況及前景
(1)全球印制電路板市場概況
①市場規(guī)模
PCB 行業(yè)是全球電子元件細分產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)值占比最大的產(chǎn)業(yè),PCB 產(chǎn)品廣泛應用于通信、計算機、消費電子、汽車電子、服務器、工業(yè)控制、軍事航空、醫(yī)療等各個領域,是現(xiàn)代電子產(chǎn)品中不可或缺的元器件。隨著研發(fā)的深入和技術的不斷升級,PCB 產(chǎn)品逐步向高密度、小孔徑、大容量、輕薄化的方向發(fā)展。
與此同時,5G 通信、新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、可穿戴設備等領域的蓬勃發(fā)展給 PCB 行業(yè)帶來了新一輪的發(fā)展周期。根據(jù) Prismark 統(tǒng)計,2019 年由于宏觀經(jīng)濟表現(xiàn)疲軟、中美貿(mào)易戰(zhàn)及地緣政治影響等原因,全球 PCB 產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值約為 613.11 億美元,較上年下降 1.74%;2020 年,由于第二季度宏觀經(jīng)濟開始復蘇,半導體封裝、數(shù)據(jù)中心、個人電腦、汽車及高端消費電子等領域的 PCB 需求快速提升,拉動了全球 PCB 產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值較上年增長6.37%,總產(chǎn)值約為 652.19 億美元。
2021 年,全球 PCB 市場實現(xiàn)大幅增長,在手機、個人電腦、汽車電子等領域帶動下,2021 年全球 PCB 市場規(guī)模達到了 809.20 億美元,增長達到了 24.1%,2022 年全球 PCB 市場規(guī)模為 817.40 億美元,增長放緩,增長率僅為 1.0%。根據(jù) Prismark 預測,到 2026 年,全球 PCB 產(chǎn)值預計將達到1,015.59 億美元。
②市場分布
PCB 產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)廣泛分布,歐美發(fā)達國家起步早,研發(fā)并充分利用先進的技術設備,故 PCB 行業(yè)得到了長足發(fā)展。近二十余年,憑借亞洲尤其是中國在勞動力、資源、政策、產(chǎn)業(yè)聚集等方面的優(yōu)勢,全球電子信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能向中國大陸、中國臺灣和韓國等亞洲地區(qū)進行轉移。隨著全球產(chǎn)業(yè)中心向亞洲轉移,PCB 行業(yè)呈現(xiàn)以亞洲,尤其是中國大陸為制造中心的新格局。自 2006 年開始,中國大陸超越日本成為全球第一大 PCB 生產(chǎn)基地,PCB 的產(chǎn)量和產(chǎn)值均居世界第一。
中國大陸作為全球 PCB 行業(yè)的最大生產(chǎn)地,占全球 PCB 行業(yè)總產(chǎn)值的比例已由2000 年的 8.10%上升至 2021 年的 54.56%。中國臺灣、韓國的 PCB 行業(yè)有所增長,而美洲、歐洲和日本的產(chǎn)值占比大幅下滑。
③發(fā)展趨勢
隨著全球經(jīng)濟逐步復蘇,5G 通信、新能源汽車、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居及可穿戴設備等諸多領域發(fā)展速度加快。在此背景下,對 PCB 尤其是特殊類型、特殊板材的高多層印制電路板的需求將持續(xù)強勁。根據(jù) Prismark 預測,未來一段時間內(nèi)全球 PCB 行業(yè)產(chǎn)值將持續(xù)穩(wěn)定增長,預計2021 年至 2026 年復合增長率為 4.6%,2026 年全球 PCB 行業(yè)產(chǎn)值將達到 1,015.59億美元。
根據(jù) Prismark 預計,未來 5 年,亞洲將繼續(xù)主導全球 PCB 市場的發(fā)展,而中國的核心地位更加穩(wěn)固。未來五年,中國大陸地區(qū) PCB 行業(yè)將有望保持 4.3%的復合增長率,至 2026 年行業(yè)總產(chǎn)值預計將達到 546.05 億美元。
目前 PCB 市場企業(yè)眾多,市場總體較為分散,但已經(jīng)開始逐漸呈現(xiàn)“大型化、集中化”的趨勢,已確立領先優(yōu)勢的大型 PCB 公司在未來全球市場競爭中可能取得更大的市場份額。
④全球 PCB 細分產(chǎn)品結構
從 PCB 產(chǎn)品細分結構來看,普通多層板占據(jù) PCB 產(chǎn)品的主流地位,2021 年多層板產(chǎn)值最高,約為 310.53 億美元,占比達到了 38.37%。隨著電子電路行業(yè)技術的迅速發(fā)展,終端應用產(chǎn)品呈現(xiàn)小型化、智能化趨勢,市場對高密度、高多層、高技術 PCB 產(chǎn)品的需求將變得更為突出,高多層板、HDI 板、封裝基板等技術含量更高的產(chǎn)品增長速度將更快,未來在 PCB 行業(yè)中占比將進一步提升。根據(jù) Prismark 的預測,2021 年至 2026 年,封裝基板、HDI 板年均復合增長率顯著高于其他細分產(chǎn)品。
⑤全球 PCB 下游應用領域
全球 PCB 下游應用市場分布廣泛,主要包括通信、計算機、消費電子、汽車電子、工業(yè)控制、軍事航空、醫(yī)療等領域。通信、計算機、消費電子和汽車電子是 PCB 產(chǎn)品的重要應用領域,其中通信和計算機占比較大,約為 65%。
(2)中國大陸印制電路板市場概況
近年來,中國經(jīng)濟發(fā)展速度雖然有所放緩,但與其他主要經(jīng)濟體相比,中國經(jīng)濟仍保持了較高速增長。2019 年在全球 PCB 總產(chǎn)值下降 1.74%的情況下中國大陸PCB 產(chǎn)值仍實現(xiàn)了 0.72%的增長,產(chǎn)值達到 329.41 億美元,2020 年中國大陸 PCB 行業(yè)產(chǎn)值整體規(guī)模達 350.09 億美元,占全球 PCB 行業(yè)總產(chǎn)值的比例為 53.68%;2021年中國大陸 PCB 市場增長迅速,規(guī)模達到了 441.50 億美元,增幅 26.11%;2022 年中國大陸 PCB 市場規(guī)模有所下滑,下滑至 436.00 億美元,降幅 1.4%。
中國大陸是全球 PCB 主要產(chǎn)區(qū),預計未來仍有望維持高速增長,根據(jù) Prismark 的預測,預計2021 年至 2026 年中國大陸 PCB 行業(yè)產(chǎn)值年復合增長率為 4.3%,到 2026 年,中國大陸 PCB 行業(yè)產(chǎn)值將有望達 546.05 億美元。
②產(chǎn)業(yè)分布
長三角、珠三角地區(qū)是中國大陸 PCB 產(chǎn)業(yè)的主要生產(chǎn)基地。改革開放以來,長三角和珠三角率先承接產(chǎn)業(yè)轉移,經(jīng)濟發(fā)展迅速,聚集了大批人才,配套設施先進,電子產(chǎn)業(yè)發(fā)達,PCB 是電子信息產(chǎn)業(yè)所必需的基礎電子器件,因而中國大陸 PCB 企業(yè)亦主要分布在珠三角和長三角地區(qū)。近年來,隨著珠三角、長三角用工成本增加,產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整,環(huán)保要求不斷提高,以及各省市不斷完善的招商引資政策,部分 PCB 生產(chǎn)企業(yè)開始在產(chǎn)業(yè)鏈較為完善、勞動力成本更低的省、市投資設廠,如湖北、江西、湖南、四川、重慶等地。
③發(fā)展趨勢
中國電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展壯大了產(chǎn)業(yè)規(guī)模,也帶動了中國大陸 PCB 行業(yè)的整體發(fā)展。目前,智能手機、平板電腦、可穿戴設備、智慧家電等智能終端設備,大范圍建設的 5G 通信網(wǎng)絡,迅速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化,智慧城市以及新能源汽車成為新的消費增長點,PCB 行業(yè)的發(fā)展?jié)摿Φ玫接行г鰪?。未來幾年,中國大陸印制電路板市場在國?nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)的帶動下,預計仍將有望維持高速增長。據(jù) Prismark預測,到 2026 年中國大陸 PCB 市場規(guī)模將達到 546.05 億美元。
根據(jù) WECC 數(shù)據(jù),2021 年中國大陸 PCB 市場產(chǎn)品以多層板和單雙面板為主,占比達到了 63%,其次為 HDI 板,占比 18%,IC 載板占比較低。整體來看,與日本、韓國等國家相比,我國 PCB 產(chǎn)品中高端印制電路板占比較低,具有較大的提升空間。
⑤中國大陸 PCB 下游應用領域
中國大陸 PCB 下游應用領域分布較為廣泛。根據(jù) WECC 的數(shù)據(jù),2021 年中國大陸 PCB 下游應用領域占比最高的是通信,達到 31%;其次是計算機,占比約為 23%。其他下游領域 PCB 市場規(guī)模較大的是汽車電子、消費電子。
4、行業(yè)發(fā)展態(tài)勢
(1)PCB 生產(chǎn)向環(huán)保、節(jié)能方向發(fā)展
隨著經(jīng)濟步入轉型發(fā)展期,我國越來越重視環(huán)保和能耗問題。近幾年,環(huán)保相關法律法規(guī)以及政策層出不窮,各地方政府部門不斷加強環(huán)保監(jiān)管和整治力度,加強環(huán)境保護力度,實現(xiàn)綠色健康發(fā)展。
2022 年 3 月,發(fā)改委印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出要更大力度強化節(jié)能降碳,完善能耗“雙控”與碳排放控制制度,嚴格控制能耗強度,堅決遏制高耗能高排放低水平項目盲目發(fā)展。在綠色發(fā)展與能耗“雙控”背景下,要求 PCB 企業(yè)不斷通過技術創(chuàng)新、材料創(chuàng)新、更多環(huán)保投入等方式,實現(xiàn)綠色節(jié)能發(fā)展。
(2)PCB 產(chǎn)品向高密度、精細化、高性能方向發(fā)展
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展,電子元器件與設備越來越輕薄、便捷,功能越來越強大。隨著 5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等技術發(fā)展,對電子硬件設施設備提出了更高要求,高集成、高穩(wěn)定性、高傳輸速率等成為必要條件,作為電子硬件基礎的 PCB 必須適應技術發(fā)展方向,向更小孔徑、更窄線寬線距的高密度化、精細化,高散熱、高頻高性能方向發(fā)展。
更多行業(yè)研究分析請參考思瀚產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年中國印制電路板行業(yè)市場概況及投資盈利預測報告》,同時思瀚產(chǎn)業(yè)研究院亦提供行研報告、可研報告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、商業(yè)計劃書、專項調(diào)研、建筑設計、境外投資報告等相關咨詢服務方案。