技術依賴的重災區-PCB產業鏈
2018年中美貿易摩擦爆發,美國從各個方面對中國開始打壓,尤其是中國的高科技領域,美國作為一流的科技強國,掌握著大量核心技術,覆蓋科技領域的方方面面,借此優勢,美國對我國的高科技領域進行技術封鎖,妄圖阻止“中國制造2025”。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/202009/418655.htm在電子信息產業鏈上,我國創新能力不足,關鍵核心技術受制于人,美國商務部一斷供,中興通訊主要經營活動就無法繼續進行下去。從這個事情可以看出,如果我們沒有自主研發的核心技術,又沒有國內可替代的產品,僅僅依賴于一兩個供應商或國家,供應商斷供或國家限制出口,對企業就是毀滅性的打擊,甚至威脅到國家經濟安全。
那目前在電子信息產業哪些方面我國還缺乏自主研發的核心技術或產品,芯片半導體這一塊有過多種解讀和分析,整個國家都對這個產業有了一定的了解。這次我們分析一個與我們日常生活息息相關的行業,那就是電路板產業。在現代生活中,只要是電子產品就離不開的電路板。我們從電路設計、電路板制造、SMT貼裝整個產業鏈來分析。
一、PCB電路設計
PCB電路設計完全依賴電路板繪圖軟件,目前三大主流PCB設計軟件是Altium designer(包括protel98、99、99se等,這個是升級版)、PADS、Cadence allegro,占據中國市場的95%。
Altium designer:澳大利亞Altium公司產品,相對簡單的電路板設計基本上都是用這個軟件,一般以雙面、四層電路板為主,這個軟件上手容易,在學校應用相對廣泛。
PADS:以前又叫power PCB,美國Mentor Graphics公司產品,大部分消費類電子產品都用這個軟件設計,像電視、電腦、手機、汽車等等,這個軟件上手也比較容易。
Cadence allegro:美國楷登電子產品,主要用于一些尺寸比較大,或者層數高的電路板設計,功能強大,但是上手比較難,現在中國你能隨口說出來的幾家通訊類企業都是用這個軟件。
比較遺憾的是,在PCB設計軟件這一塊,中國還沒有一家企業有自主研發的產品,基本上所有中國企業使用的電路板設計軟件,都逃不開這三家企業。PCB設計軟件的國產替代之路還很遠。
二、PCB制造
PCB制造的技術水平和質量水平,對電路板的可靠性、信號傳輸完整性有至關重要的影響。在PCB制造中,包括PCB制造商、軟件供應商、材料供應商、設備供應商。
1、電路板制造供應商
下圖是2018年全球PCB供應商的排名,現在排名有一些小的變動,但是也不太大,在PCB制造領域,我們國產替代的選擇還是有很多。我們主要分析一下中國大陸的供應商:
(1)深南電路
中國大陸PCB制造的龍頭企業,而且是國企,工藝技術能力領先全行業,不管是高端電路板(5G、航天航空、工控、醫療等),還是低端電路板(家用電器、汽車電子等等),都可以實現大批量生產,在IC封裝基板制造領域也是國內當之無愧的龍頭(目前中國大陸封裝基板制造的就三家企業,深南電路、興森快捷、珠海越亞)。
(2)興森快捷
中國大陸快捷樣板的龍頭企業,產品涵蓋低端到高端各個領域,工藝水平與深南電路有一定的差距,不過產品交付的速度在國內處于一流水平。
2、軟件供應商
目前市面上主流的PCB輔助制造軟件有3種,genesis、incam、cam350,不過目前CAM350基本上已經慢慢被淘汰。整個行業的軟件被以色列的一家公司Orbotech(奧寶)壟斷。
Orbotech(奧寶):有genesis、incam、inplan等,基本上國內排行前列的PCB制造商都是用的奧寶公司的軟件
國內也有一些小公司參考genesis軟件開發了功能類似的軟件,但是都僅僅用于電路分析,沒有其余修改優化的功能,且沒有經過市場的大量驗證,無法推廣使用。
3、材料供應商
(1)板材/銅箔/半固化片
板材/銅箔/半固化片:板材/銅箔是承載電路的基礎材料,半固化片是多層電路板必不可少的一種材料,主要起粘合作用。
這三種材料,目前普通的材料供應商有建滔(港商,外資控股)、生益(中國大陸)、聯茂(臺灣)、南亞(臺灣)等,而涉及高頻高速材料,常用的就是羅杰斯(美國)、松下(日本)的板材,也有用一些生益的高頻高速板材,但是都只能用在高頻高速性能要求不高的電路板上。
(2)藥水
主要有蝕刻藥水、電鍍藥水、這兩個是決定電路圖上線寬、間距精細程度的主要材料。
這兩種藥水又是很多種不同的成分調配而成,與PCB制造商根據設備、銅厚、水壓、傳送速度等有關。
(3)阻焊油墨
最主要使用的就是南亞(臺灣)、太陽油墨(日本、應用最廣)、安美特(美國)、聯致(臺灣),國內應用比較廣的廠商較少。
4、設備供應商
(1)鉆孔機
機械鉆機:HITACHI日立鉆孔機(日本)、SCHMOLL鉆孔機(德國),高精度鉆孔基本上用日立鉆機,基本上90%是國外進口設備,10%是國產設備。
激光鉆機(切割):國外的,主要有德國通快、意大利普瑞瑪、日本三菱,國內主要是華工激光、大族激光
(2)曝光機
有菲林曝光和激光直接成像兩種。主要的供應商有Orbotech(以色列)、志圣(臺灣)、大族(中國),其中Orbotech還是PCB軟件的供應商,配套設備生產,有一定的優勢。
三、SMT貼裝
在SMT貼裝這一塊,先不討論電子元器件(這個被國外壟斷的比較多),從加工流程上看,最重要的就是設備。
1、錫膏印刷機
國外品牌:英國DEK、美國MPM、德國ERKA
國內品牌:凱格GKG,廣晟德Grandseed。
2、貼片機
基本上國外品牌占了一大半,富士、松下、日立、YAMAHA、環球、西門子、飛利浦、三星等等
3、回流焊
國內品牌:偉達科、日東、勁拓、新西源
國外品牌:德國ERSA、美國Vitronics Soltec
4、AOI檢測設備
比較高端的都是國外或者臺灣的設備:以色列Orbotech、日本網屏科技、韓國的高水科技、臺灣德律科技
中低端的國產占比較大,主要有勁拓股份、神州視覺、精測電子、長川科技
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