胡建東 廣西大學

一、印制線路板PCB 的發(fā)展歷程

在電子技術(shù)早期的發(fā)展中，電路構(gòu)成主要是電源、導線、開關(guān)和元器件。元器件的連接全部是采用導線的，而對元件固定的都是在空間中立體進行的。在電子技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，電子產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)變得越來越復雜，元件的布局、互連布線均受到比較大的空間限制，如果對電子產(chǎn)品采用空間布線的方式，就會讓人感覺眼花繚亂。因此對于元件和布線的規(guī)劃布局提出了一定的要求。進行元件的規(guī)劃布局，其基礎(chǔ)是一塊板子，在板上進行規(guī)劃布局，對元件的接點予以確定，接點是接線柱，然后按照電路要求運用導線把接點在板的一面進行布線，另一面裝元件，這就是最原始的印制線電路板。在真空電子管時代這種類型的電路板是很流行的，因為線路全部分布于同一個平面，遮蓋點也不多，所以要進行檢查很容易。電路板“層”的概念就是在這個時期初步形成的。20 世紀30 年代，奧地利人保羅·愛斯勒（Paul Eisler）在英國發(fā)表了箔膜技術(shù)，他在一個收音機裝置內(nèi)采用了PCB 印制電路板。10 年后，美國人在軍用收音機內(nèi)大量運用該技術(shù)，1948 年，對于這個發(fā)明用于商業(yè)用途被美國正式認可，PCB 最早發(fā)展起來是在美國，并曾成為世界最大的PCB研發(fā)和生產(chǎn)基地之一。

二、全球PCB 行業(yè)現(xiàn)狀

目前，全球約有2800 家PCB 企業(yè)，主要集中在中國大陸、臺灣地區(qū)、日本、韓國、美國和歐洲等六大區(qū)域。

1.從行業(yè)技術(shù)水平來看，日本是全球最大的高端PCB 生產(chǎn)地區(qū)，產(chǎn)品以高階HDI板、封裝基板、高層撓性板為主；盡管日本企業(yè)在技術(shù)方面具有絕對的領(lǐng)先優(yōu)勢，但日本PCB 廠商過去幾年經(jīng)營毛利率一直在低位徘徊。除了汽車板之外，日本印制線路板企業(yè)逐漸退出剛性PCB 的領(lǐng)域，傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)品FPC 以及IC 載板也逐漸衰退。Morgan 數(shù)據(jù)顯示，5 年前，日本三大FPC廠商（NOK、SEI、Fujikura）占據(jù)了超過70%的份額，盈利能力的下滑使得NOK 和SEI 無法投資FPC 業(yè)務(wù)，目前日本企業(yè)在蘋果FPC 的份額僅有50%左右。美國印制線路板企業(yè)卻保留了高復雜性PCB 的研發(fā)和生產(chǎn)，產(chǎn)品以高端多層板為主，主要應(yīng)用于軍事、航空、通信等領(lǐng)域，高端印制電路板的特點是需求少但價值高；韓國和臺灣地區(qū)的印制線板PCB 的水平與美國、日本地區(qū)相比存在一些差距，主要集中在中等難度的產(chǎn)品；中國大陸PCB 企業(yè)技術(shù)能力還處在中低水平，但隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速擴張，中國大陸PCB 產(chǎn)業(yè)的升級進程不斷加快，高端多層板、撓性板、HDI 板等產(chǎn)品的生產(chǎn)能力在最近幾年也實現(xiàn)了較大提升。

2.從行業(yè)產(chǎn)值來看，2000 年至今，全球PCB 產(chǎn)業(yè)在發(fā)展的過程中，經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造從歐美日向中國大陸、中國臺灣、韓國、東南亞的轉(zhuǎn)移。2000 年～2019年P(guān)CB 產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移從歐洲、美國、日本向中國、海外其他、中國臺灣、韓國的轉(zhuǎn)移路線，美國PCB 產(chǎn)值從109 億美元減少到28億美元，占比從26.1%減少到4.5%；歐洲PCB 產(chǎn)值從67 億美元減少到20 億美元，占比從16.1%減少到3.2%；日本從119 億美元減少到54 億美元，占比從28.7%減少到8.7%。發(fā)達國家和地區(qū)因為勞動力成本、環(huán)保和水電等因素的制約，成本和下游產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移對PCB 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了影響，在20 世紀末已經(jīng)開始積極和快速向中國及東南亞等地區(qū)轉(zhuǎn)移。中國在2006 年時已經(jīng)超越了日本，成為全球產(chǎn)值最大的PCB 生產(chǎn)基地，成長為全球最具競爭力的PCB 市場。PCB 產(chǎn)能逐漸開始向中國轉(zhuǎn)移，中國到2012 年P(guān)CB 銷售額已占世界PCB 產(chǎn)值的40%，并且還在不停增長，產(chǎn)量和產(chǎn)值均位于世界第一，而美國、歐洲、日本的PCB 產(chǎn)值卻在不停地下降。

3.從市場需求來看，全球 2019 年 PCB增長率 2.1%。由于經(jīng)濟的不確定性、貿(mào)易紛爭和智能手機市場的停滯，PCB 工業(yè)從2019 年開始下滑。當前及未來，數(shù)據(jù)中心、云計算機、5G 無線技術(shù)將會引領(lǐng) PCB 市場增長的動力。因此高端基板、性能及功能特殊的多層板，將有較強的增長。智能手機、便攜式平板電腦和個人電腦的需求市場的疲軟，將導致為其配套的 FPC 和 HDI 板的需求量有所下降。2018 年 至 2019 年正值是印刷電路板市場處于品種轉(zhuǎn)型階段。在這個產(chǎn)品過渡期中，通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，將會成為 PCB 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動力。而另一方面，攜帶型消費電子產(chǎn)品市場低迷，則又會減緩了印刷電路板市場增長的速度。但這兩方面的市場變化，又有著相輔相成的關(guān)系。一旦數(shù)據(jù)中心投資周期5G 無線基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)達到完善，且投入使用之后，驅(qū)動PCB 市場擴大主要動力，市場將可能會出現(xiàn)又轉(zhuǎn)向電子消費品和智能手機等的趨勢。

三、我國PCB 行業(yè)現(xiàn)狀與趨勢

1.我國印刷線路板行業(yè)現(xiàn)狀：在2000年以前，全球70%以上的PCB 產(chǎn)值分布在美洲（主要是北美）、歐洲及日本等地區(qū)。進入二十一世紀以來，PCB 產(chǎn)業(yè)重心逐漸轉(zhuǎn)移到了亞洲地區(qū)。目前亞洲地區(qū) PCB 產(chǎn)值已接近全球的90%，其中增長最快的就是中國和東南亞地區(qū)。從2006 年起，中國超越日本成為全球第一大 PCB 生產(chǎn)國，其產(chǎn)量和產(chǎn)值均傲居世界第一。最近幾年，全球經(jīng)濟處于深度化調(diào)整時期，歐、美、日等主要經(jīng)濟體對世界經(jīng)濟增長的帶動作用減弱得很明顯，其PCB 市場增長有限甚至出現(xiàn)萎縮；而中國與全球經(jīng)濟的融合度日益提升力，逐漸占據(jù)了全球 PCB 市場的半壁江山。全球PCB 行業(yè)中，中國作為最大的生產(chǎn)國，全球PCB 行業(yè)總產(chǎn)值占經(jīng)已從2008 年的31.18%上漲至2018 年的 52.41%。由于中國巨大的內(nèi)需市場、低廉勞動力成本以及完善的產(chǎn)業(yè)配套等優(yōu)勢，吸引全球PCB 產(chǎn)能從2000 年開始持續(xù)向中國轉(zhuǎn)移，使中國大陸PCB 產(chǎn)業(yè)在2006 年超過日本成為全球最大的生產(chǎn)國。近年來，由于沿海地區(qū)勞動力成本、環(huán)保要求不斷提高等因素的影響，PCB 產(chǎn)業(yè)正逐步從長三角、珠三角等電子科技發(fā)達地區(qū)向內(nèi)地產(chǎn)業(yè)條件較好的省市轉(zhuǎn)移。目前，中國已經(jīng)形成了以珠三角地區(qū)、長三角地區(qū)為核心區(qū)域的PCB 產(chǎn)業(yè)聚集帶。據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)PCB 行業(yè)企業(yè)數(shù)量在2017 年約有1300家，主要分布區(qū)域為珠三角、長三角和環(huán)渤海地區(qū)，中國大陸PCB 總產(chǎn)值的90%左右是長三角和珠三角地區(qū)。隨著產(chǎn)能漸漸轉(zhuǎn)移到國內(nèi)市場。中國廠商最少還需要2 年的時間才能成為高端PCB 產(chǎn)品的制造商，不過從中長期角度來看，國內(nèi)在PCB 行業(yè)的中提供充足的資金支持將會使本土廠商成為中流砥柱。純內(nèi)資的國內(nèi)廠商規(guī)模較小，但是增速較快遠高于其他同行，行業(yè)集中度逐漸上升，上市公司通過資本市場進行投資與并購等提升市場份額。盡管大多數(shù)國內(nèi)PCB 制造商的競爭力仍然在于低端產(chǎn)品，但是部分廠商已經(jīng)逐漸進入國際大客戶蘋果的供應(yīng)鏈，例如東山精密收購美國FPC 廠商MFLX，成為蘋果無線充電接收端的供應(yīng)商，超聲電子則參與了蘋果最新PCB 業(yè)務(wù)，提供SLP 的外圍組件。

2.我國印刷線路板環(huán)保與政策現(xiàn)狀：電子信息是我國重點發(fā)展的戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)，印刷電路板作為電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)產(chǎn)品，國家政策的大力發(fā)展，促進和引導印刷電子板行業(yè)的良性發(fā)展。隨著生態(tài)環(huán)境問題的突出，綠色環(huán)保的理念以在電子產(chǎn)業(yè)得到了共識。在嚴苛的環(huán)保標準下，企業(yè)需要建立更完善的環(huán)保制度，未來行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，未來行業(yè)加工制作和產(chǎn)品將向環(huán)保方向發(fā)展。目前，PCB 的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及所有的電子產(chǎn)品，在現(xiàn)代電子設(shè)備中不可缺少的基礎(chǔ)元件，電子信息產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位，是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導性的支柱型產(chǎn)業(yè)，對國家的經(jīng)濟發(fā)展及安全有著極其重要的戰(zhàn)略意義，特別是近兩年，國家發(fā)布《中國制造2025》后，對PCB 行業(yè)提出了更高的要求，推動整個行業(yè)往中高端發(fā)展。電子信息產(chǎn)業(yè)是我國重點發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，具有戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導性，而PCB 是現(xiàn)代電子設(shè)備中不可或缺的基礎(chǔ)構(gòu)件，在電子信息產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵作用就是承上啟下。因此我國政府和行業(yè)主管部門對于PCB 行業(yè)推出了一系列產(chǎn)業(yè)政策予以扶持和鼓勵，引導PCB 產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。2013 年，發(fā)改委發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄（2011 年本）》（2013 年修訂本），將高密度印刷電路板和柔性電路板列為鼓勵類目錄；2019 年1月，工信部發(fā)布《印制電路板行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法》和《印制電路板行業(yè)規(guī)范條件》，推動印刷電路板行業(yè)優(yōu)化布局，鼓勵建設(shè)一批具有國際影響力、技術(shù)領(lǐng)先、專精特新的PCB 企業(yè)。

3.我國印刷線路板未來方向：在經(jīng)歷20 多年的工業(yè)化和全球化，印制電路板產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，面對國際競爭，我們必須要認清差距，努力提升自主創(chuàng)新能力。目前，我國已是全球最大的印制電路板產(chǎn)值國，并已形成珠三角、長三角、環(huán)渤海與華中地區(qū)四大產(chǎn)業(yè)版圖，但是為促進制造強國建設(shè)，國務(wù)院把智能制造作為主攻方向，隨著我國制造業(yè)技術(shù)水平的不斷進步，和向工業(yè)發(fā)達國家的收斂，技術(shù)引進的難度不斷加大，后發(fā)優(yōu)勢不斷弱化，進一步鼓勵了在國產(chǎn)化的工業(yè)應(yīng)用進入深度轉(zhuǎn)型，戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)。因此，提升自我的技術(shù)和對高端板的制造能力已是迫切需求，我們PCB 未來設(shè)計趨勢毫無疑問，在智能手機時代和可穿戴設(shè)備大量使用的今天，PCB 將變得更加小巧和緊湊。生產(chǎn)模式趨勢將會是生產(chǎn)自動化程度提升，生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變，PCB 行業(yè)屬于勞動密集型行業(yè)，隨著勞動力成本的提升，企業(yè)將逐步進行工業(yè)自動化改造，逐步從人工操作的生產(chǎn)模式向自動化設(shè)備的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變。同時政府的政策持續(xù)出臺，市場發(fā)展空間巨大，電子信息是我國重點發(fā)展的戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)，印刷電路板作為電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)產(chǎn)品，國家政策的大力發(fā)展，促進和引導印刷電子板行業(yè)的良性發(fā)展。全球汽車電子及5G 基建推動PCB 需求量快速增長，PCB 的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及所有的電子產(chǎn)品，是現(xiàn)代電子設(shè)備中必不可少的基礎(chǔ)組件，汽車電子和5G 通信的快速增長將帶來相應(yīng)車用PCB需求量倍數(shù)式增長。同時我們面臨著嚴謹?shù)沫h(huán)保挑戰(zhàn)，污染物治理，加工制作和產(chǎn)品向環(huán)保發(fā)展，隨著生態(tài)環(huán)境問題的突出，綠色環(huán)保的理念以在電子產(chǎn)業(yè)得到了共識。在嚴苛的環(huán)保標準下，企業(yè)需要建立更完善的環(huán)保制度，未來行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，未來行業(yè)加工制作和產(chǎn)品將向環(huán)保方向發(fā)展。

四、總結(jié)與展望

印制電路板的技術(shù)發(fā)展至今已有70 多年，雖然技術(shù)很成熟，但人們還在探索，研發(fā)新材，新工藝和新設(shè)備，使得我們的印制線路板的技術(shù)更加的完善。我國印制線路板行業(yè)應(yīng)該抓住機遇，沉穩(wěn)應(yīng)對挑戰(zhàn)，推動我國由“中國制造”邁進“中國創(chuàng)造”，也幫助中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級添磚蓋瓦。預(yù)計未來 5 年，亞洲將對全球PCB 市場的發(fā)展繼續(xù)主導，而中國位居亞洲市場的中心地位是不可動搖的，PCB 行業(yè)在中國大陸將繼續(xù)保持3.7%的復合增長率，行業(yè)總產(chǎn)值預(yù)計2022 年將達到 356.86 億美元。相比之下，由于整體經(jīng)濟疲軟，日本和歐洲 PCB 市場增長乏力，但全球市場仍將保持 3.2%的復合增長。在 PCB 公司“大型化、集中化”趨勢下，我國在較早確立領(lǐng)先優(yōu)勢的大型PCB 公司將在未來全球市場競爭中取得較大優(yōu)勢。