上游原材料—中游基材—下游PCB應(yīng)用

 

 

 

上游原材料包括銅箔、樹脂、玻璃纖維布、木漿、油墨、銅球等，其中銅箔、樹脂和玻璃纖維布是三大主要原材料。

 

銅箔是制造覆銅板最主要的原材料，約占覆銅板成本的30%（厚板）和50%（薄板）。銅箔的價格取決于銅的價格變化，受國際銅價影響較大。銅箔是一種陰質(zhì)性電解材料，沉淀于電路板基底層上，它作為PCB的導(dǎo)電體在PCB中起到導(dǎo)電、散熱的作用。

 

玻璃纖維布也是覆銅板的原材料之一，由玻纖紗紡織而成，約占覆銅板成本的40%（厚板）和25%（薄板）。玻纖布在PCB制造中作為增強(qiáng)材料起到增加強(qiáng)度和絕緣的作用，在各類玻纖布中，合成樹脂在PCB制造中則主要作為粘合劑將玻璃纖維布粘合到一起。

 

全球前十大電解銅箔生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量占比

 

銅箔生產(chǎn)行業(yè)集中度高，行業(yè)龍頭議價能力強(qiáng)。PCB生產(chǎn)所使用的銅箔主要采用電解法制成，電解銅箔的工藝流程較長，加工要求嚴(yán)格，存在資本和技術(shù)壁壘，歷經(jīng)數(shù)次整合后行業(yè)集中度較高，全球銅箔前十大生產(chǎn)商占據(jù)73%的產(chǎn)量，對整個銅箔行業(yè)的議價能力較強(qiáng)，上游原材料銅的漲價可向下轉(zhuǎn)移。銅箔價格影響覆銅板價格，進(jìn)而向下引起線路板價格變化。

 

 

中游基材主要指覆銅板（CCL）。覆銅板由銅箔，環(huán)氧樹脂，玻璃纖維紗等原材料加工制成。PCB營業(yè)成本中原材料成本占比較大，約60-70%。

 

覆銅板是PCB制造的核心基材。覆銅板是將增強(qiáng)材料浸以有機(jī)樹脂，一面或兩面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料，擔(dān)負(fù)著（PCB）導(dǎo)電、絕緣、支撐三大功能，是一類專用于PCB制造的特殊層壓板，覆銅板占整個PCB生產(chǎn)成本的20%～40%，在所有PCB的物料成本中占比最高，玻纖布基板是最常見的覆銅板類型，由玻纖布作為增強(qiáng)材料，環(huán)氧樹脂為粘合劑制成。

 

覆銅板構(gòu)造示意圖

 

 

下游則是各類PCB的應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)鏈自上而下行業(yè)集中度依次降低。

 

在通信領(lǐng)域的應(yīng)用占比由2009年的22%提升至2017年的27%，PCB在通信領(lǐng)域的應(yīng)用呈穩(wěn)步上升趨勢，主要運(yùn)用于手機(jī)、光模塊、濾波器、通訊背板、通訊基站天線等設(shè)備中；

 

在計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，PCB產(chǎn)值占比由2009年的32%逐步下降至2016年的27%。主要由于計算機(jī)產(chǎn)業(yè)今年來增長逐步放緩；

 

在消費(fèi)電子領(lǐng)域，PCB應(yīng)用占比基本保持平穩(wěn)，保持在14~15%，PCB在消費(fèi)電子領(lǐng)域主要運(yùn)用于家電、無人機(jī)、VR設(shè)備等產(chǎn)品中；

 

在汽車電子領(lǐng)域，PCB主要運(yùn)用于GPS導(dǎo)航、汽車音響、汽車儀表盤、汽車傳感器等設(shè)備中；

 

在工控醫(yī)療領(lǐng)域，PCB主要運(yùn)用于工業(yè)電腦、變頻器、測量儀、醫(yī)療顯示器等設(shè)備中；在航空航天領(lǐng)域，PCB主要運(yùn)用于飛行器、航空遙感系統(tǒng)、航空雷達(dá)等設(shè)備中。

 

 

5

 

 

大多數(shù)工程師把PCB文件，或者gerber文件發(fā)給廠家之后，就可以等著回板了。但是往往硬件研發(fā)崗位工作很多年都沒有機(jī)會去PCB生產(chǎn)廠去看看整個生產(chǎn)的過程。(此內(nèi)容來源：硬件十萬個為什么)

 

今天小編帶你了解一下PCB加工的完整過程：

 

 

1 開料

 

PCB板廠的原材料一般都是1020mm×1020mm和1020mm×1220mm規(guī)格的多，如果單板或拼板的尺寸不合適，PCB生產(chǎn)過程中，就會產(chǎn)生很多的原料廢邊，PCB板廠會把之些廢邊的價格都加到你的板子上，這樣你的PCB板單位價格就貴一些；如果板子大小設(shè)計得好，單板或拼板的尺寸是原材料的n等分，那么原材料的利用率就最高，PCB板廠也好開料，以一樣的原材料尺寸，做出最多的板子，單板價格也就是最便宜的了。我們把買來的覆銅板，切割成我們需要的大小，叫做開料。

 

開料設(shè)備：（把大板子切成小板子）

 

 

最早的覆銅板是，是一個介質(zhì)層，兩面覆上銅。

 

覆銅板的剖面圖

 

2 排版

 

 

3 菲林

 

把客戶提供的圖形文件通過軟件進(jìn)行導(dǎo)入和修改，并最終把圖形輸出在菲林上。即是把你給廠家的gerber文件變成膠片。

 

菲林就是膠片就是銀鹽感光膠片，也叫菲林，由PC/PP/PET/PVC料制作而成?，F(xiàn)在一般是指膠卷,也可以指印刷制版中的底片。菲林都是黑色的。

 

 

4 曝光

 

在覆銅板表面會涂一層感光液體，經(jīng)過80度的溫試烤干，再用菲林貼在PCB板上，再經(jīng)過紫外線曝光機(jī)曝光，撕下菲林。

 

曝光機(jī)

 

5 蝕刻

 

單獨(dú)一個蝕刻過程可以拆解為下面幾步

 

PCB的蝕刻機(jī)

 

板子在滾輪下方流動

為什么PCB內(nèi)外層蝕刻方法不一樣？

內(nèi)層：顯影→蝕刻→剝離

外層：顯影→二銅鍍錫→剝離→蝕刻→剝錫

 

為什么這么做？外層這樣蝕刻不是工序更多嗎？

內(nèi)層一般線寬線距較大，故Ring環(huán)是夠的；外層一般線路較密，空間不夠，所以這個時候就需要想辦法在不夠的空間內(nèi)達(dá)到做出線路的目的。堿蝕的能力可以達(dá)到1~2mil的ring即可，但是酸蝕則需要5mil左右，所以就必須使用錫將需要的線路先保護(hù)起來。在能不做堿蝕的地方盡量不做，因為堿蝕成本高於酸蝕。蝕刻因子是一個工廠的制成能力，是無法通過工序來提高的。酸堿蝕的蝕刻能力不一樣而已。

 

6 鉆孔

 

機(jī)器按照文件中過孔的尺寸和坐標(biāo)，在PCB上面鉆孔。

如過做成非金屬孔，線路板廠必須用干膜或者做二鉆或者塞膠粒，無論怎么做都會增加板廠成本。所以如果你不要求的話，板廠一般都會做金屬化孔給你。

 

 

7 沉銅

 

沉銅是在本來不導(dǎo)電的基材(孔壁)以及銅面上沉上一層化學(xué)薄銅

 

 

 

8 綠油、字符

 

PCB低溫UV機(jī)

用途：紫外線（UV）披覆涂層固化

 

刷字符：

 

字符網(wǎng)版

 

9 綜檢

 

樣品加工的時候，工廠一般不做夾具進(jìn)行測試，手工測試；如果小批量的時候，工廠需要制作測試夾具，測試所有走線的阻抗，連通性。

 

 

PCB 主要分為剛性板（單面板/雙面板/多層板），柔性板，HDI 基板，IC 封裝基板以及金屬基板。

 

各類印刷電路板示意圖

 

PCB 產(chǎn)品特性及應(yīng)用領(lǐng)域

 

PCB 產(chǎn)品特性及應(yīng)用領(lǐng)域

 

 

 

 

深南電路：成立于1984年，內(nèi)資PCB龍頭。擁有印制電路板、封裝基板及電子裝聯(lián)三項業(yè)務(wù)。公司在高密度、高多層PCB板產(chǎn)品方面具有顯著優(yōu)勢，可實現(xiàn)最高100層、厚徑比30:1等產(chǎn)品。下游通信領(lǐng)域營收占比突出，2017年營收占比超60%。

 

滬電股份：成立于1992年，通訊板領(lǐng)先企業(yè)。產(chǎn)品主要包括單、雙面板及多層板、HDI、電路板組裝產(chǎn)。主導(dǎo)產(chǎn)品為14~28層企業(yè)通訊市場板、中高階汽車板，企業(yè)通訊市場板為主要營收來源，2017年營收占比63%。

 

超聲電子：成立于1997年，高階HDI技術(shù)領(lǐng)先。產(chǎn)品包含雙面及多層印制電路板、液晶顯示器、超薄及特種覆銅板、超聲電子儀器等，是蘋果、博世、法雷奧等全球知名企業(yè)長期供應(yīng)商。PCB為主要營收來源，2017年營收占比53%。

 

景旺電子：成立于1993年，盈利能力行業(yè)翹首。以剛性電路板為基礎(chǔ)，橫向發(fā)展柔性電路板（含貼裝）及金屬基板。已開發(fā)出剛撓結(jié)合PCB、高密度剛撓結(jié)合PCB、金屬基散熱型剛撓結(jié)合PCB等產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)。剛性電路板為主要營收來源，2017年營收占比59%。

 

依頓電子：成立于2000年，專注于高精度、高密度雙層及多層PCB。主要產(chǎn)品包括2L、4L、6L、8L及以上。主要客戶包括華為、Flextronics（偉創(chuàng)力）、Jabil（捷普）等。4L板為主要營收來源，2017年營收占比47%。

 

興森科技：成立于1999年，國內(nèi)最大的PCB樣板小批量板快件制造商。公司先后成為華為、中興核心快件樣板供應(yīng)商，是國內(nèi)中高端PCB樣板小批量板制造領(lǐng)域的著名品牌。小批量和樣本為營收主要來源，2017年營收占比77%。

 

崇達(dá)技術(shù)：成立于1995年，小批量板領(lǐng)軍企業(yè)。產(chǎn)品覆蓋2~50層、HDI、厚銅、剛撓結(jié)合、埋容等線路板。定位“多品種、小批量、短交期”的經(jīng)營策略，現(xiàn)金周轉(zhuǎn)期極短，運(yùn)營能力突出。公司下游客戶結(jié)構(gòu)分散，產(chǎn)品70%以上外銷至歐洲、美洲、日本、亞太等地區(qū)。已成功實現(xiàn)小批量板向大批量板轉(zhuǎn)型，2017年大批量板營收占比57%。

 

世運(yùn)電路：成立于2005年，主要產(chǎn)品包括單面板、雙面板、多層板、HDI板等，廣泛應(yīng)用于計算機(jī)及周邊設(shè)備、消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。多層板為公司主要營收來源，2017年營收占比55%。

 

博敏電子：成立于2005年，已逐步形成以HDI板產(chǎn)品為核心，涵蓋多層板、單/雙面板、撓性電路板、剛撓結(jié)合板和其他多元化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，主要客戶包括百富計算機(jī)、沃特沃德、三星電子等。HDI為主要營收來源，2017年營收占比超50%。

 

 

 

來源：ittbank