PCB报告学习

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1、 1一一、PCBPCB 基本属性基本属性 ( (一一) ) 简介简介 印制电路板(printed circuit board PCB)是支撑电路电子元器件和互连电路的电子元器件，对电子整机的各种元器件起支撑和互连两大作用，有的还具有散热和屏蔽等功能，被认为是电子工业的“地皮”。在电子设备中广泛运用印制电路板具有以下优点：促进产品的标准化、部件的模块化设计；容易实现自动化生产，提高生产效率；使产品小型化，便于安装和维修；降低生产成本；提高产品的一致性，确保产品质量等。 ( (二二) ) 分类与应用分类与应用 以层数来分，可以分为： (1)仅在基板一边形成导体图案的单层板(Single-Sided

2、 PCB) (2)在两面形成导体图案的双层板(Double-Sided PCB) (3)在内部形成导体图案的多层板(Multi-layer PCB) 单、双与多面板各有不同的应用领域，一般而言：单层板主要应用于电视机、收音机等消费性电子产品；双面板一般应用于计算机接口设备、一般通讯设备和传真机等；多层板则主要应用于个人计算机、自动交换机、半导体测试设备、数字控制设备、网络通讯设备等方面。 以柔软度来分， 可以分为： 硬板及挠性板(Flexible Printed Circuit)。 根据 IPC 的定义，软性印刷电路板是指以印刷的方式，在可挠性基材上做成线路布置。由于具有可连续自动化生产、可提

3、高配线密度、重量轻、体积小、减少配线错误、可挠性、可依空间限制改变形状等特性，是印刷2电路板产品中最复杂、用途最多的一类。 目前挠性板主要用于笔记本计算机、汽车仪表、LCD 面板及驱动 IC 等产品上，随着电子产品轻薄短小及功能化、高密度化及低成本的趋势，未来挠性板的市场将逐渐扩大，将主要应用于手机等通信领域及 TFT-LCD 等光电领域。 表1 PCB种类和应用领域 类别 分类 简介 应用领域 按层数划分 单层板 仅在基板一边形成导体图案 电视机、收音机、电冰箱等家电产品，以及计算机、打印机、自动售货机、电子组件等电子产品 双层板 在基板两面形成导体图案 电子乐器、电子玩具、汽车电子、电脑周

4、边设备、通讯设备、传真机等 多层板 在基板内部形成导体图案 个人电脑、自动交换机、网络通讯设备、半导体测试设备、数字控制设备、医学仪器等 按刚性、柔性 刚性板 也称硬板，是以刚性基材加工而成，该板面上至少有一个导电图形和所有设计好的孔(如元件孔，机械安装孔及金属化孔等)，以实现元器件之间的电气互连 刚性电路板是移动通信终端的基本硬件载体。 目前刚性印刷线路板仍占据电路板中重要地位。 挠性印刷线路板 以印刷的方式，在可挠性基材上做成线路布置，由于具有可连续自动化生产、可提高配线密度、重量轻、体积小、减少配线错误、可挠性、可依空间限制改变形状等特性，是印刷电路板产品中最复杂、用途最多的一类。 目前

5、挠性板主要用于笔记本电脑、 汽车仪表、LCD 面板及驱动 IC 等产品上。随着电子产品轻薄短小及功能化、 高密度化及低成本的趋势， 未来挠性板的市场将逐渐扩大，将主要应用于手机等通信领域及TFT-LCD 等光电领域 刚 - 挠 结合板 利用挠性基材并在不同区域与刚性基材互连而制成的 PCB。 在刚挠结合区，挠性基材与刚性基材上的导电图形通常互连。刚挠结合 PCB 可以连接不同平面间的刚挠结合 PCB 为解决电子设备各功能模块之间的互连问题提供了新方法， 同时也解决了许多封装上原受限制的问题， 提高了连接的密度， 它使电子设备的重量减 轻、体积减小、组装成本降低、维修3电路，可以折叠、卷缩、弯曲

6、，也可以连接活动部件，实现三维布线 速度提高，并且提高了电子设备的可靠性。 数据来源：驰昂咨询整理 2007，03 图1 PCB产品分类 数据来源：驰昂咨询整理 2007，03 除了下游的电子产品需求外， PCB 上游供给包括覆铜板(又称铜箔基板、CCL)、粘结片(又称半固化片、胶片)、电子级玻璃纤维布(简称玻纤布)等原材料，这些关键原材料占 PCB 生产成本约 40%，其供求状况对 PCB 行业有重大影响。 ( (三三) ) 技术水平技术水平 由于电子产品变得越来越小， 功能则越来越复杂， 因此印刷电路板一直是朝着薄型、多层和图形高密度化为发展方向。随着集成制程复杂程度的提高、电路板作业制程

7、温度增加、加上环保 等方面的要求，PCB 产业的基材与生产工艺方面也日益进步。 结构 硬度性能 孔的导通状 表面制作 单 层 板双层板 多 层 板硬 板软板 软硬板 埋孔板 盲 孔 板通 孔 板喷锡板 镀 金 板沉 金 板碳 油 板 等PCB 4( (四四) ) 工艺流程工艺流程 图2 普通双层板工艺流程图 数据来源：驰昂咨询整理 2007，03 图3 多层板工艺流程图 数据来源：驰昂咨询整理 2007，03 图4 HDI板工艺流程图 外层钻孔 化学沉铜 外层干膜 镀铜、镀锡 印字符 插头镀金 QA AUDIT 热风整平 铣板 斜边 FQC E/T 手工V-CUT 湿膜 去膜、蚀刻、退锡 下料

8、 包装 5数据来源：驰昂咨询整理 2007，03 6( (三三) ) 重点产品市场分析重点产品市场分析 1 1、HDIHDI板板 (1) (1) 简介简介 普通的印制电路板较厚，孔径大，线路只能挤压在同一平面上，难以满足更高密度的集成；传统增大布线密度方法是增加层数再搭配镀通孔作为其电性互联，但有成本高、面积大、电路信号完整性受限等问题。 HDI(High Density Interconnection Technology)作为一种新型 PCB设计制作技术应运而生， 它改用逐层方式且用盲孔或埋孔(一般采用激光成孔)进行电性连接，也被称为层积(Build-Up)技术。线宽/线距通常不大于0.1

9、/0.1mm、孔径不大于 0.15mm、层间厚度小于 0.1mm、而 I/O 数大于 300 的 PCB 称为 HDI 板。采用 HDI 技术的产品孔径、盘径和线路都大大缩小，还具有更好的散热性能, 实现和顺应了消费类电子的轻薄短小化需求。 (2) (2) 产品分类产品分类 随电子产品进一步轻、薄、小化与多功能化，HDI 技术从一阶开始逐步向多阶发展。 HDI 主流技术发展经历如下： 激光钻微孔 1+N+1、 2+N+2、 35+N+35，而后是任意层互连技术 FVSS。 表2 HDI板区别和应用场合(以手机应用为例) 结构结构 电路密电路密度度 生产生产良率良率 平均价格平均价格 应用领域应

10、用领域 市场占有率市场占有率 一阶一阶 1+N+1 低 高 低 低端，部分中端手机 30% 二阶二阶 2+N+2 中 中 中 2-2.5 代，少量 3G 手机 55% 当前主流 三阶三阶 3+N+3 高 低 高 3G 和部分智能手机 5% 未来主流 数据来源：驰昂咨询整理 2007，03 7以手机为例， 随手机功能不断增加， 手机用 PCB 已从普通多层板发展成为高密度互连(HDI)积层板，从 2002 年到 2005 年，采用 HDI 技术比例由20%提高到 90%。目前 HDI 层积次数从 1 增加到 2，现在少部分智能手机和3G 开始使用 3 阶 HDI。 表3 2002-2005年全球

11、HDI手机比重 20022002 年年 20032003 年年 20042004 年年 20052005 年年 SequentialSequential( (传统压合工艺比重传统压合工艺比重) ) 70 30 15 10 全球全球 HDIHDI 手机板比重手机板比重 30 70 85 90 其中其中：二阶二阶 HDIHDI 手机比重手机比重 10 15 30 50 数据来源：驰昂咨询整理 2007，03 (3) (3) 应用领域应用领域 HDI 技术制作的 PCB 板被广泛应用于手机、数码相机、手提电脑、电池控制板等装配密度高的各种手持电子产品中，一些对信号完整性要求高的高频产品也需用 HDI

12、 技术。 手机是目前 HDI 板的最大市场，占 50%左右，其次是 IC 载板，占 17%左右，而且 IC 载板成长最为迅速。其余近三成包含数码相机(DSC)、编携式摄像机(DVC)、汽车、服务器、医疗仪器等市场。 表4 2005-2006年全球HDI板按用途分布 20052005 年年 20062006 年年 手机手机 54.2% 45.5% 便携式摄像机便携式摄像机 11.6% 9.3% 数据通信数据通信 11.6% 13.9% 汽车电子汽车电子 1.7% 1.4% 8载板载板 17.0% 24.1% 其他其他 3.9% 5.8% 总计总计 100% 100.0% 数据来源：驰昂咨询整理

13、2007，03 (4) (4) 市场概况市场概况 全球全球 2006 年全球 HDI 板市场规模达 79.1 亿美元，占 PCB 行业总产值比重的 17.3%。 图5 20012006年全球HDI板产值 33.141.948.559.179.670.4010203040506070802001年2002年2003年2004年2005年2006年亿美元数据来源：驰昂咨询整理 2007，03 2006 年全球手机销量为 10 亿只，90%采用 HDI 板，按照 “1 平方米HDI 板配套 180-250 只手机”，即全球 HDI 板的市场空间在 360-500 万平方米(10*0.8)*10000

14、/(180-250)，考虑到智能终端、数码相机和其它小型化电子领域的需求占另外的 50%， 则全球市场空间可能接近 720-1000 万平方米,保守估计为 800 万平方米。 9预计 2011 年市场规模为 165.8 亿美元，占全球 PCB 产值的 23.8%。 图6 20072011年全球HDI板产值预测 91.0102.8118.9139.2165.819.1%17.1%15.7% 13.0%03060901201501802007年2008年2009年2010年2011年亿美元0%5%10%15%20%25%产值增长率数据来源：驰昂咨询整理 2007，03 中国中国 全球 2002-2

15、005 年复合成长率约 19%。预测 HDI 板按面积计算平均年增长 13%以上，远远高于 PCB 行业的平均增长速度。 由于下游产业向国内的转移， 国内市场快速膨胀， 近年来中国大陆 HDI市场成长性相较其它地区更为强劲，2002-2005 年复合成长率高达六成左右，不但明显高于全球成长幅度。比东南亚地区近 50%左右的增长速度还高。目前，中国大陆地区已与韩国和中国台湾地区规模相当，在全球市场占比从 2005 年的 12%上升到接近 16%。 (5(5) ) 竞争情况竞争情况 行业壁垒行业壁垒 HDI技术的难点主要包括激光钻孔、 去钻污和塞电镀、 孔以及多层板压合技术， 需要工艺技术know

16、-how的积累， HDI的生产需要人员具备长期工艺技术积累，必须有一定的人员和技术储备，即使买了设备，但是没工艺积10 累也很难做。目前，能生产的企业都是一些有多年生产经验的领先企业，具有明显的先发优势。 其次，一些设备比如激光钻孔设备比较昂贵，其中一台激光机就6000万日元，折合人民币400万元左右，设备投资也比较大，属于资本密型产品，国内一般小企业缺乏相关的资金实力，上述技术和资金门槛，屏蔽了很多中小内资企业上马的产能。 国内市场上真正能批量供应的企业只有7家企业， 以日资(如IBIden等)、中国台资和欧美(奥地利的AT&S和Viasystems)的先进企业为主，这些企业都处于国际前列。 竞争格局竞争格局 2004 年日本 HDI 板全球市占率约占 40%以上而居世界之冠，中国台湾地区占 15%、韩国占 14.5%、中国大陆地区占 12%，欧洲占 7.5%、美国占4%、东南亚占 4%；2005 年，日本以 41%的市占率持续