Piirilevyjen piirilevyteollisuuden tutkimus: PCB, elektroniikkateollisuuden tärkeä kulmakivi

1. Johdatus piirilevyyn (PCB)

1.1 Mikä on PCB

PCB (Printed Circuit Board) on painettu piirilevy, lyhennettynä painettuna piirilevynä, joka on elektronisten komponenttien tukirunko ja elektronisten komponenttien sähköisen liitännän alusta. Koska piirilevyt valmistetaan elektronisilla painotekniikoilla, niitä kutsutaan "painetuiksi" piirilevyiksi.

Tämän tuotteen päätehtävänä on saada erilaiset elektroniset komponentit muodostamaan ennalta määrätyn piirin liitännät ja toimimaan relelähetyksenä. Painetut piirilevyt ovat keskeisiä liitäntöjä elektronisten osien kokoonpanossa. Ne eivät ainoastaan ​​tarjoa sähköliitäntöjä elektronisille komponenteille, vaan ne tarjoavat myös liiketoimintoja, kuten digitaalisen ja analogisen signaalin siirtoa, virtalähdettä ja RF-mikroaaltosignaalin lähetystä ja vastaanottoa elektroniikkalaitteille. Useimmat elektroniset laitteet ja tuotteet on varustettava, joten sitä kutsutaan "elektroniikkatuotteiden äidiksi".

1.2 piirilevyn kotimainen vaihtorytmi

Hong Kong Circuit Board Associationin tilastojen mukaan vuonna 2000 Manner-Kiinan yritysten maailmanlaajuinen piirilevymarkkinaosuus oli vain 8,1 prosenttia, ja japanilaiset ja amerikkalaiset yritykset olivat vakaasti johtavassa asemassa piirilevytuotannon arvossa. Vuodesta 2000 vuoteen 2017 Manner-Kiinan piirilevyteollisuus kehittyi nopeasti, tuotantokapasiteetti jatkoi kasvuaan ja teknologiaa kehitettiin tasaisesti. Vuonna 2017 vain mannerkiinalaisten yritysten globaali piirilevymarkkinaosuus nousi 50,52 prosenttiin. PR Newswiren tietojen mukaan vuonna 2020 piirilevyjen markkinaosuus Manner-Kiinassa pysyy yli 50 prosentissa ja nousee tasaisesti 53,80 prosenttiin vuonna 2020.

1.3 PCB alkupään raaka-aineet

Piirilevyjen toimialaketju on selkeä. Ylävirran materiaaleja ovat kuparifolio, hartsi, lasikuitukangas, puumassa, muste, kuparipallo jne. Niistä kuparifolio, hartsi ja lasikuitukangas ovat kolme päämateriaalia.

1.4 PCB-raaka-ainekustannusanalyysi

Piirilevyn kustannukset jaetaan pääasiassa materiaalikustannuksiin ja työvoimakustannuksiin, joista materiaalikustannukset sisältävät pääasiassa kuparipäällysteisen laminaatin, kuparifolion, fosforipronssipallon, musteen jne. PCB:n kustannuksista työvoimakustannukset olivat korkeimmat, noin 40 prosenttia kokonaiskustannuksista; Yksittäisistä materiaaleista kuparipäällysteisen laminaatin hinta oli korkein, sen osuus oli 30 prosenttia kokonaiskustannuksista; kuparifolion, fosforipronssipallon ja musteen kustannukset olivat vastaavasti alhaisemmat. Ovat 9 prosenttia, 6 prosenttia ja 3 prosenttia kokonaiskustannuksista.

CCL:llä on tärkeä asema piirilevyraaka-aineissa, ja sen kustannusten osuus on 30 prosenttia piirilevyn kokonaiskustannuksista. CCL:n raaka-aineista kuparifolion hinta on korkein, noin 39 prosenttia CCL:n hinnasta; lasikuitukankaan ja hartsin hinta on alhaisempi, ja niiden osuus on vastaavasti 18 prosenttia kustannuksista. Koska kuparin hinta vaikuttaa suuresti kuparipäällysteiseen laminaattiin, piirilevyyn epäsuorasti vaikuttava hinta esiintyy tietyn jaksoittaisena.

1.5 Erot eri piirilevyjen välillä

Jäykän piirilevyn paksuus eroaa joustavan PCB:n paksuisuudesta, ja joustavaa piirilevyä voidaan taivuttaa. Jäykkien piirilevyjen yleiset paksuudet vaihtelevat välillä {{0}},2 mm, 0,4 mm, 0,6 mm - 20 mm. Joustavan piirilevyn yleinen paksuus on 0,2 mm. HDI on korkeatiheyksinen toisiinsa kytketty piirilevy. HDI:n läpiviennissä on umpireiät tai upotetut reiät. Prosessointiteknologioita ovat mikroverkot ja haudatut reiät sekä laserporaus, joilla on korkea prosessointitarkkuus ja alhaiset kustannukset. Tavallinen piirilevyporaus on pääasiassa mekaanista porausta, ja vain reikien läpi tehdään piirin jokaisen kerroksen sisäinen liitos.

Toiseksi yleiskuva PCB-levyteollisuuden ketjusta ja alku- ja loppupään yrityksistä

2.1 Panorama piirilevyteollisuusketjusta

Elektroniikkatuotteiden tärkeimpänä elektronisena liitäntänä PCB yhdistää monia alku- ja loppupään teollisuudenaloja. Varsinainen teollisuus: kuparifolio, kuparikalvosubstraatit, lasikuitukangas, hartsi ja muu raaka-aineteollisuus; jatkoteollisuus: elektroniset kuluttajatuotteet, autot, viestintä, ilmailu-, sotilas- ja muut teollisuudenalat. Keskivirran substraatti: pääasiassa kuparipäällysteinen laminaatti (CCL), jota käsitellään raaka-aineista, kuten kuparifoliosta, epoksihartsista ja lasikuitulangasta. Piirilevyteollisuuden ketju on pitkä. Erikoismassapaperi, elektroninen lasikuitukangas, elektrolyyttinen kuparifolio, CCL (kuparilla päällystetty laminaatti) ja PCB (painettu oikosulkulevy) ovat tuotantoketjun alku- ja loppupään tuotteita, jotka liittyvät läheisesti toisiinsa ja riippuvat toisistaan ​​teollisuusketjussa.

2.2 Tärkeimmät raaka-aineet ja toimittajat piirilevyteollisuusketjun alkupäässä

Piirilevyteollisuusketjun alkupään raaka-aineista kuparifolio on CCL:n valmistuksen pääraaka-aine, jonka osuus kokonaiskustannuksista on noin 30 prosenttia. Kuparifolion tuotantoteollisuudessa on korkea keskittymisaste, ja alan johtajalla on vahva neuvotteluvoima. Johtava yritys Nord Co., Ltd. harjoittaa pääasiassa elektrolyyttisen kuparifolion tutkimusta ja kehitystä, ja se on luonut vakaat yhteistyösuhteet suurten akkuyhtiöiden, kuten Ningde Timesin, BYD:n ja Yiwei Lithium Energyn, kanssa.

2.3 Yleiskatsaus piirilevyteollisuusketjun keskivaiheen teollisuuden suuriin yrityksiin ja yrityksiin

Keskivirran CCL-yritysten edustajat vuonna 2021: Nanya New Materials, Jinan Guoji, Shengyi Technology, Huazheng New Materials; Edustavia piirilevyyrityksiä vuonna 2021: Shennan Circuit, Jingwang Electronics, Victory Macro Technology, Xingsen Technology, Hudian Co., Ltd., Pengding Holdings jne.

2.4 Johtavien piirilevyyhtiöiden suorituskykytaso

Piirilevyjä edustavat yritykset: Shennan Circuits, Jingwang Electronics, Victory Macro Technology, Xingsen Technology, Hudian Co., Ltd., Oshicom jne. Keski- ja huippuluokan yrityksissä ovat pääasiassa ulkomaiset, taiwanilaiset ja hongkongilaiset rahoittamat yritykset, ja muutamaa hallitsevat kotimaisesti rahoitetut valtionyhtiöt. Kiinan piirilevymarkkinoiden laajuus laajenee vähitellen. Prismarkin tietojen mukaan Kiinan piirilevymarkkinoiden koko vuonna 2020 on 35,1 miljardia Yhdysvaltain dollaria. Vuonna 2020 Pengding Holdingsista on tullut 29,851 miljardin yuanin liikevaihdolla Kiinassa korkein piirilevyjen liiketulos, joka on alan johtavassa asemassa.

2.5 PCB:n loppupään sovellusskenaariot ja suuret asiakkaat

Piirilevyteollisuusketjun toimialapitoisuus pienenee peräkkäin ylhäältä alas. Sovellusvaatimukset loppupään aloilla voidaan jakaa viestintälaitteisiin, teollisuuden ohjauslääketieteen, ilmailun, autoelektroniikkaan, tietokoneisiin ja muihin ala-aloihin. Vuonna 2017 tärkeimmät viestintälaitteiden piirilevytuotteiden toimittajat: Huawei, Nokia, ZTE ja muut globaalin viestintäalan johtavat valmistajat; Vuonna 2017 mobiilipäätteiden pakkausalustoja käytettiin pääasiassa huippuluokan matkapuhelimissa, kuten Apple ja Samsung. (Raportin lähde: Future Think Tank)

3. PCB-teollisuuden loppupään sovellusalueet

3.1 Globaalin piirilevyliittimen sovellukset ja muutokset

Piirilevyteollisuuden sovellusalaan on tähän mennessä kuulunut lähes kaikki elektroniikkatuotteet, mukaan lukien lähinnä viestintä-, ilmailu-, lääketieteellinen ohjaus, kulutuselektroniikka, autoelektroniikka ja muut teollisuudenalat.

3.2 Päätesovellukset ja piirilevyjen muutokset Manner-Kiinassa

Piirilevyteollisuuden sovellusalalla Manner-Kiinassa viestintä-, tietokone- ja kulutuselektroniikkateollisuus ovat aina olleet pääaloja.

3.3 PCB-lähtöarvon asteikko

Manner-Kiinan piirilevymarkkinat ovat yleisesti ottaen kehittyneet nopeasti, mikä on hyötynyt maailmanlaajuisen piirilevyjen tuotantokapasiteetin siirtämisestä mantereelle ja sähköisten päätelaitteiden jatkojalostuksen kasvun vaikutuksesta. Vuodesta 2014 vuoteen 2019 PCB-tuotannon asteikko Manner-Kiinassa osoitti yleisesti tasaista nousua. Vuodesta 2019 lähtien Kiinan ja Yhdysvaltojen taloudelliset ja kaupalliset kitkat ovat voimistuneet, taloudellinen epävarmuus on lisääntynyt ja piirilevyteollisuus on vaihdellut lyhyellä aikavälillä, mutta keskipitkän ja pitkän aikavälin kasvutrendi on edelleen suhteellisen varma. Prismarkin mukaan Kiinan piirilevyteollisuuden markkinoiden kokonaiskoko kasvaa 42 miljardiin dollariin vuoteen 2025 mennessä.

3.4 PCB-teollisuuden jatkosovellus CAGR

5G:n rakentamisen vaikutuksesta piirilevyviestinnän ala on käynnistänyt nopean kasvun. 5G-rakentamista nopeutetaan ja laajamittaista tuotantoa käynnistetään vuonna 2020. Tukiasemapuolen PA, suodattimet ja antennit tuovat muutoksia ja piirilevyteollisuus tuo suuren mahdollisuuden 5G-kehitykseen. Prismarkin arvioiden mukaan PCB-tuotannon arvon yhdistetyn vuotuisen kasvuvauhdin globaalilla tietokonealalla 2017–2021 arvioidaan olevan -3,2 prosenttia . Pääsyynä on tietokoneteollisuuden kasvun asteittainen hidastuminen.

Kulutuselektroniikka-alalla perinteisten kulutuselektroniikkamarkkinoiden kyllästymisestä johtuen piirilevysovellusten osuus on pysynyt pääosin vakaana. Piirilevyjä käytetään pääasiassa kodinkoneissa, droneissa, VR-laitteissa ja muissa kulutuselektroniikan tuotteissa.

Autoelektroniikan alalla älykkään ajamisen ja uusien energiateknologioiden vetämänä siitä odotetaan muodostuvan uusi liikkeellepaneva voima piirilevyjen kehittämisessä. Piirilevyjä käytetään pääasiassa GPS-navigaatiossa, auton äänentoistossa, auton kojelaudoissa, auton antureissa ja muissa laitteissa.

Teollisen ohjauksen sairaanhoidon alalla maailman väestön nopeutuneen ikääntymisen myötä kannettavien lääketieteellisten ja kotihoitolaitteiden kysyntä on kasvanut nopeasti, mikä tekee lääketieteellisistä laitteista laajat kehitysnäkymät. Teollisen ohjauksen ja lääketieteellisen hoidon alalla PCB-levyjä käytetään pääasiassa teollisuustietokoneissa, taajuusmuuntimissa, mittauslaitteissa, lääketieteellisissä näytöissä ja muissa laitteissa.

Pohjois-Amerikka on suurin piirilevymarkkina ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, mikä johtuu pääasiassa alueen suhteellisen kehittyneestä ilmailu- ja avaruusteollisuudesta. Aasian ja Tyynenmeren alue on alue, jossa ilmailu- ja avaruusteollisuuden piirilevyjen kysyntä kasvaa nopeimmin. Matkustajaliikenteen jatkuvan kasvun vetämän liikennelentokoneiden kysynnän kasvun vaikutuksesta markkinat ovat elpyneet nopeasti. Ilmailualalla PCB-levyjä käytetään pääasiassa lentokoneissa, ilmailun kaukokartoitusjärjestelmissä, ilmailututkissa ja muissa laitteissa.

3.5 Jatkoketjun sovellusten segmentointi

Viestintäkentän vaatimukset: Viestintäkentän piirilevyvaatimukset voidaan jakaa viestintälaitteisiin ja mobiilipäätteisiin sekä muihin alakenttiin. Niiden joukossa viestintälaitteet viittaavat pääasiassa langallisen tai langattoman verkon siirtoon käytettävään viestintäinfrastruktuuriin, mukaan lukien viestintätukiasemat, reitittimet, kytkimet ja runkoverkot. Lähetyslaitteet, mikroaaltouunin lähetyslaitteet, kuitu kotiin -laitteet jne.

Kysyntä teollisen ohjauksen ja sairaanhoidon alalla: Teollisuuden ohjauslaitteita voidaan pitää eräänlaisena karkaistuna ja tehostettuna tietokoneena, jota käytetään teolliseen ohjaukseen luotettavan toiminnan varmistamiseksi teollisuusympäristössä. Teollisilla ohjauslaitteilla on yleensä korkea antimagneettinen, pölytiivis, iskunkestävä ja muu suorituskyky, erityisellä pohjalevyllä, vahvalla häiriönestovirtalähteellä, jatkuvalla pitkäaikaisella työskentelykyvyllä ja muut ominaisuudet, kuten moottoritie, rautatie, metro ja muut liikenteenohjausjärjestelmät.

Kysyntä ilmailualalla: Aerospace PCB-tuotteita käytetään pääasiassa ilmailu-ilmalaitteisiin, ja ilmassa olevat laitteet voidaan jakaa avioniikkajärjestelmiin ja sähkömekaanisiin järjestelmiin, joista avioniikkajärjestelmiin kuuluvat pääasiassa lennonohjaus, lennonhallinta, ohjaamon näyttö, navigointi, toiminnalliset järjestelmät, kuten tieto- ja puheviestintä-, valvonta- ja hälyttäjänä; sähkömekaanisia järjestelmiä ovat pääasiassa voimajärjestelmät, ilmanhallintajärjestelmät, polttoainejärjestelmät, hydraulijärjestelmät ja muut toiminnalliset järjestelmät.

Kysyntä autoelektroniikan alalla: Autoelektroniikka on yleinen termi ajoneuvojen korien autoelektroniikkaa ja autojen autojen elektronisia ohjauslaitteita. Se on elektroninen ohjausjärjestelmä, joka koostuu antureista, mikroprosessoreista, toimilaitteista ja elektronisista komponenteista. Autojen yleisen turvallisuuden, mukavuuden ja viihteen kysynnän kasvaessa elektroniikasta, tietotekniikasta, verkottumisesta ja älykkyydestä on tullut autotekniikan kehityssuunta; samaan aikaan uusia energiaajoneuvoja, turvallista ajoapua ja kuljettajatonta teknologiaa Nopea kehitys on mahdollistanut korkealaatuisten sähköisten viestintätekniikoiden soveltamisen autoissa, ja autojen elektroniikkajärjestelmien osuus koko ajoneuvon hinnasta on jatkunut lisääntyä.

Kysyntä tietokonealalla: 5G-aikakauden datamäärät ovat nousseet pilviin ja datakeskusten kysyntä on vahvaa. Vuonna 2019 IDC:n globaali mittakaava oli noin 750 miljardia yuania, ja vuosikasvu oli 21 prosenttia. Kiinan IDC-markkinoiden koko on 158,4 miljardia yuania, mikä on 29 prosentin vuosikasvu. Kiinan kasvu on paljon nopeampaa kuin maailmassa. Puolivälissä-2020 hyperscale-palvelinkeskusten määrä maailmassa on kasvanut 541:een, mikä on kaksinkertaistunut vuodesta 2015. Palvelinkeskusten kasvava kysyntä on lisännyt tietokone-/palvelin- ja tiedontallennuspiirilevyjen kysyntää. Yhdessä globaalin pilvipalveluiden nopean kehityksen kanssa pilviinfrastruktuurin, kuten palvelimien ja datakeskusten, kysyntä kasvaa edelleen ja vastaava piirilevyjen käyttö kasvaa vastaavasti. Prismark ennustaa, että palvelimissa ja tiedontallennustilassa käytettävien PCB-levyjen tuotantoarvo nousee 8,9 miljardiin dollariin vuoteen 2025 mennessä, ja vuotuinen kasvuvauhti on 8,5 prosenttia vuodesta 2020 vuoteen 2025.