Cercetare în industria de circuite imprimate PCB: PCB, o piatră de temelie importantă a industriei electronice

1. Introducere în placa de circuit imprimat (PCB)

1.1 Ce este PCB

PCB (Printed Circuit Board) este o placă de circuit imprimat, abreviată ca o placă de circuit imprimat, care este un corp suport pentru componente electronice și un suport pentru interconectarea electrică a componentelor electronice. Deoarece PCB-urile sunt realizate folosind tehnici de imprimare electronică, ele sunt numite plăci de circuite „imprimate”.

Funcția principală a acestui produs este de a face diferite componente electronice să formeze conexiunea circuitului predeterminat și să joace rolul de transmisie prin releu. Plăcile de circuite imprimate sunt interconexiunile cheie pentru asamblarea pieselor electronice. Acestea nu oferă doar conexiuni electrice pentru componentele electronice, ci și funcții comerciale, cum ar fi transmisia semnalului digital și analogic, alimentarea cu energie și transmisia și recepția semnalului RF cu microunde pentru echipamente electronice. Majoritatea echipamentelor și produselor electronice trebuie echipate, așa că se numește „mama produselor electronice”.

1.2 Ritmul intern de înlocuire PCB

Conform statisticilor Asociației de circuite din Hong Kong, în 2000, cota de piață globală a PCB-urilor companiilor din China continentală a reprezentat doar 8,1%, iar companiile japoneze și americane se aflau ferm pe poziția de lider în valoarea producției de PCB. Din 2000 până în 2017, industria PCB din China continentală s-a dezvoltat rapid, capacitatea de producție a continuat să crească, iar tehnologia a fost actualizată în mod constant. În 2017, doar cota de piață globală de PCB a companiilor din China continentală a crescut la 50,52%. Potrivit datelor PR Newswire, în 2020, cota de piață de PCB în China continentală va rămâne peste 50% și va crește constant până la 53,80% în 2020.

1.3 Materii prime PCB din amonte

Lanțul industrial al PCB este clar. Materialele din amonte includ folie de cupru, rășină, pânză din fibră de sticlă, pastă de lemn, cerneală, bile de cupru etc. Printre acestea, folia de cupru, rășina și pânza din fibră de sticlă sunt cele trei materiale principale.

1.4 Analiza costului materiilor prime PCB

Costul PCB este împărțit în principal în costul materialului și costul forței de muncă, dintre care costul materialului include în principal laminat placat cu cupru, folie de cupru, bile de bronz fosfor, cerneală etc. Dintre costul PCB, costul forței de muncă a reprezentat cel mai mare, aproximativ 40% din costul total; dintre materialele individuale, costul laminatului placat cu cupru a fost cel mai mare, reprezentând 30 la sută din costul total; costul foliei de cupru, bile de bronz fosfor și cerneală a fost mai mic, respectiv Ocupă 9 la sută, 6 la sută, 3 la sută din costul total.

CCL ocupă o poziție importantă în materiile prime PCB, iar costul său reprezintă 30% din costul total al PCB. Dintre materiile prime ale CCL, costul foliei de cupru este cel mai mare, aproximativ 39 la sută din costul CCL; costul pânzei din fibră de sticlă și al rășinii este mai mic, reprezentând 18% din cost. Deoarece laminatul placat cu cupru este foarte afectat de prețul cuprului, prețul care afectează indirect PCB prezintă o anumită periodicitate.

1.5 Diferențele dintre diferitele PCB-uri

Grosimea PCB-ului rigid este diferită de cea a PCB-ului flexibil, iar PCB-ul flexibil poate fi îndoit. Grosimile comune ale PCB-urilor rigide variază de la {{0}},2 mm, 0,4 mm, 0,6 mm până la 2,0 mm. O grosime comună a unui PCB flexibil este de 0,2 mm. HDI este o placă de circuite interconectate de înaltă densitate. Vias-urile HDI au găuri oarbe sau găuri îngropate. Tehnologiile de prelucrare utilizate sunt găurile micro-oarbe și îngropate și găurirea cu laser, care au o precizie ridicată de prelucrare și un cost redus. Găurirea obișnuită a plăcii de circuit este în principal găurire mecanică și numai prin găuri se realizează conexiunea internă a fiecărui strat al circuitului.

În al doilea rând, imaginea de ansamblu a lanțului industriei plăcilor PCB și a întreprinderilor din amonte și din aval

2.1 Panorama lanțului industrial PCB

Fiind interconectarea electronică cheie a produselor electronice, PCB conectează multe industrii din amonte și din aval. Industrii din amonte: folie de cupru, substraturi de folie de cupru, pânză din fibră de sticlă, rășină și alte industrii de materii prime; industriile din aval: produse electronice de consum, automobile, comunicații, industria aerospațială, militară și alte industrii. Substrat midstream: în principal laminat placat cu cupru (CCL), care este prelucrat din materii prime, cum ar fi folie de cupru, rășină epoxidică și fire de fibră de sticlă. Lanțul industriei PCB este lung. Hârtia specială din pastă de lemn, pânza din fibră de sticlă de calitate electronică, folie de cupru electrolitică, CCL (laminat placat cu cupru) și PCB (placă de scurtcircuit imprimată) sunt produsele din amonte și din aval care sunt strâns legate și interdependente într-un lanț industrial.

2.2 Principalii materii prime și furnizori din amontele lanțului industriei PCB

Printre materiile prime din amonte din lanțul industriei PCB, folia de cupru este principala materie primă pentru fabricarea CCL, reprezentând aproximativ 30% din costul total. Industria de producție a foliilor de cupru are un grad ridicat de concentrare, iar liderul industriei are o puternică putere de negociere. Întreprinderea lider Nord Co., Ltd. este angajată în principal în cercetarea și dezvoltarea foliei de cupru electrolitic și a stabilit relații stabile de cooperare cu companii mari de baterii de putere, cum ar fi Ningde Times, BYD și Yiwei Lithium Energy.

2.3 Prezentare generală a companiilor și afacerilor majore din industria midstream a lanțului industriei PCB

Reprezentanți ai companiilor midstream CCL în 2021: Nanya New Materials, Jinan Guoji, Shengyi Technology, Huazheng New Materials; Companii reprezentative de PCB în 2021: Shennan Circuit, Jingwang Electronics, Victory Macro Technology, Xingsen Technology, Hudian Co., Ltd., Pengding Holdings etc.

2.4 Nivelul de performanță al companiilor de top PCB

Companii reprezentative PCB: Shennan Circuits, Jingwang Electronics, Victory Macro Technology, Xingsen Technology, Hudian Co., Ltd., Oshicom, etc. Întreprinderile mid-to-high-end sunt ocupate în principal de întreprinderi străine, taiwaneze și finanțate de Hong Kong, iar câteva sunt dominate de întreprinderile de stat cu finanțare națională. Amploarea pieței de circuite imprimate din China se extinde treptat. Conform datelor Prismark, dimensiunea pieței de circuite imprimate din China în 2020 va fi de 35,1 miliarde de dolari. În 2020, Pengding Holdings a devenit compania cu cel mai mare venit din exploatare de plăci de circuite imprimate din China, cu un venit de 29,851 miliarde de yuani, care se află într-o poziție de lider în industrie.

2.5 Scenarii de aplicații din aval PCB și clienți majori

Concentrația industrială a lanțului industriei PCB scade secvenţial de sus în jos. Cerințele de aplicare în domeniile din aval pot fi împărțite în echipamente de comunicație, control industrial medical, aerospațial, electronică auto, computere și alte subdomenii. În 2017, principalii furnizori de produse PCB pentru echipamente de comunicație: Huawei, Nokia, ZTE și alți producători de top din industria globală de comunicații; în 2017, substraturile de ambalare pentru terminalele mobile au fost utilizate în principal în telefoanele mobile de marcă de ultimă generație, cum ar fi Apple și Samsung. (Sursa raportului: Future Think Tank)

3. Domenii de aplicare în aval ale industriei PCB

3.1 Aplicații și modificări globale ale terminalelor plăcii PCB

Domeniul de aplicare al industriei PCB a implicat până acum aproape toate produsele electronice, inclusiv în principal comunicații, aerospațiale, control industrial medical, electronice de larg consum, electronice auto și alte industrii.

3.2 Aplicații terminale și modificări ale plăcilor PCB în China continentală

În domeniul de aplicare al industriei PCB din China continentală, industria de comunicații, computere și electronice de larg consum au fost întotdeauna principalele domenii.

3.3 Scara valorii de ieșire PCB

Beneficiind de transferul capacității globale de producție de PCB către continent și de influența producției în aval de produse terminale electronice în plină expansiune, piața PCB din China continentală a arătat o tendință de dezvoltare rapidă în ansamblu. Din 2014 până în 2019, amploarea valorii producției de PCB în China continentală a arătat, în general, o tendință ascendentă constantă. Din 2019, fricțiunile economice și comerciale chino-americane s-au intensificat, incertitudinea economică a crescut, iar industria PCB a fluctuat pe termen scurt, dar tendința de creștere pe termen mediu și lung este încă relativ sigură. Potrivit Prismark, dimensiunea totală a pieței industriei PCB din China va crește la 42 de miliarde de dolari până în 2025.

3.4 CAGR aplicație în aval al industriei PCB

Afectat de construcția 5G, domeniul comunicațiilor PCB a inaugurat o perioadă de creștere rapidă. Construcția 5G este accelerată, iar producția pe scară largă va fi lansată în 2020. PA, filtrele și antenele de la stația de bază vor introduce schimbări, iar industria PCB va introduce o mare oportunitate pentru dezvoltarea 5G. Potrivit estimărilor Prismark, rata de creștere anuală compusă a valorii producției de PCB în domeniul computerelor la nivel mondial din 2017 până în 2021 este estimată la -3,2 la sută. Motivul principal este încetinirea treptată a creșterii industriei computerelor.

În domeniul electronicelor de larg consum, din cauza saturației pieței tradiționale de electronice de larg consum, proporția aplicațiilor PCB a rămas practic stabilă. PCB-urile sunt utilizate în principal în aparatele de uz casnic, drone, echipamente VR și alte produse din domeniul electronicelor de larg consum.

În domeniul electronicii auto, condus de conducerea inteligentă și noile tehnologii energetice, se așteaptă să devină o nouă forță motrice pentru dezvoltarea PCB-urilor. PCB-urile sunt utilizate în principal în navigația GPS, audio auto, tablouri de bord auto, senzori auto și alte echipamente.

În domeniul îngrijirii medicale de control industrial, odată cu îmbătrânirea accelerată a populației globale, cererea de echipamente medicale portabile și de acasă a crescut rapid, ceea ce face ca echipamentele medicale să aibă perspective largi de dezvoltare. În domeniul controlului industrial și al tratamentului medical, PCB-urile sunt utilizate în principal în calculatoare industriale, convertoare de frecvență, instrumente de măsurare, afișaje medicale și alte echipamente.

America de Nord este cea mai mare piață pentru PCB-uri din sectorul aerospațial, în principal datorită industriei de fabricație aerospațială relativ dezvoltată din regiune. Regiunea Asia-Pacific este regiunea cu cea mai rapidă creștere a cererii de PCB aerospațiale. Afectată de factori precum creșterea cererii de aeronave comerciale determinată de creșterea continuă a traficului de pasageri, piața și-a revenit rapid. În domeniul aerospațial, PCB-urile sunt utilizate în principal în avioane, sisteme de teledetecție ale aviației, radare de aviație și alte echipamente.

3.5 Segmentarea aplicațiilor din aval

Cerințe în domeniul comunicațiilor: cerințele PCB în domeniul comunicațiilor pot fi împărțite în echipamente de comunicații și terminale mobile și alte subdomenii. Printre acestea, echipamentele de comunicații se referă în principal la infrastructura de comunicații utilizată pentru transmisia prin rețea cu fir sau fără fir, inclusiv stațiile de bază de comunicații, routerele, comutatoarele și rețelele backbone. Echipamente de transmisie, echipamente de transmisie cu microunde, echipamente de fibră până la domiciliu etc.

Cererea în domeniul controlului industrial și al tratamentului medical: Echipamentele de control industrial pot fi privite ca un fel de computer întărit și îmbunătățit, care este utilizat pentru controlul industrial pentru a asigura funcționarea fiabilă în mediul industrial. Echipamentele de control industrial au, de obicei, performanțe ridicate anti-magnetice, rezistente la praf, anti-șoc și alte performanțe, cu placă inferioară specială, sursă de alimentare puternică anti-interferențe, capacitate de lucru continuă pe termen lung și alte caracteristici, cum ar fi autostradă, cale ferată, metrou și alte sisteme de control al traficului.

Cererea în domeniul aerospațial: produsele aerospațiale PCB sunt utilizate în principal pentru echipamentele aerospațiale, iar echipamentele aeriene pot fi împărțite în sisteme avionice și sisteme electromecanice, dintre care sistemele avionice includ în principal controlul zborului, managementul zborului, afișarea cabinei, navigația, sisteme funcționale precum ca comunicații de date și voce, monitorizare și alarmare; sistemele electromecanice includ în principal sisteme de alimentare, sisteme de gestionare a aerului, sisteme de combustibil, sisteme hidraulice și alte sisteme funcționale.

Cererea în domeniul electronicii auto: Electronica auto este un termen general pentru electronicele auto pentru caroserie și dispozitivele electronice de control pentru autovehicule. Este un sistem de control electronic compus din senzori, microprocesoare, actuatoare și componente electronice. Odată cu creșterea cererii de siguranță generală, confort și divertisment a automobilelor, electronicele, informatizarea, rețelele și inteligența au devenit direcția de dezvoltare a tehnologiei automobilelor; în același timp, vehicule cu energie nouă, asistență la conducere în siguranță și tehnologie fără șofer. Dezvoltarea rapidă a permis aplicarea mai multor tehnologii de comunicații electronice de ultimă generație în automobile, iar proporția sistemelor electronice ale automobilelor în costul întregului vehicul a continuat să scadă. crește.

Cererea în domeniul computerelor: cantitatea de date în era 5G a crescut vertiginos, iar cererea de centre de date este puternică. În 2019, scara globală IDC a fost de aproximativ 750 de miliarde de yuani, cu o rată de creștere anuală de 21%. Dimensiunea pieței IDC a Chinei este de 158,4 miliarde de yuani, o rată de creștere anuală de 29 la sută. Rata de creștere a Chinei este mult mai mare decât cea a lumii. La mijlocul-2020, numărul de centre de date hiperscale din lume a crescut la 541, ceea ce s-a dublat față de 2015. Cererea în plină expansiune pentru centre de date a crescut cererea de PCB-uri pentru computer/server și pentru stocarea datelor. Împreună cu dezvoltarea rapidă a cloud computing-ului global, cererea de infrastructură cloud, cum ar fi servere și centre de date, continuă să se extindă, iar utilizarea PCB-ului corespunzătoare crește în consecință. Prismark prezice că valoarea de producție a PCB-urilor utilizate în servere și stocarea datelor va ajunge la 8,9 miliarde USD până în 2025, cu o rată de creștere anuală compusă de 8,5% între 2020 și 2025.