在 20 世纪初期,由于 FM 收音机和电器工业开始普及,电路越来越复杂,原来用铜线点对点连接的方式已经难以适应。
1925 年,美国工程师 Charles Ducas 成功在绝缘的基板上印刷出线路图案,再以电镀方式实施立体配线。1936 年,英国 Eisler 博士制造出第一块实用的“印刷”电路板,他提出的铜箔腐蚀法成为后来应用最广泛的PCB布线技术,因此Eisler博士被称为PCB 之父。早期的 PCB 材料厂商都是从造纸、纺织业逐步向覆铜板绝缘材料转型的(如罗杰斯)。
1943 年,美军将印制电路板技术大量应用于军用电台,并成为 VT 引信中的关键部件(无线近炸引信,是美国太平洋海战中碾轧日军的优势技术之一)。其中,罗杰斯 49 年推出了用于引信和制导部件的 RT/duroid绝缘产品。50 年代后,由于电视机等消费电器产品的普及,民用领域使用玻璃纤维布增强型的环氧树脂(FR-4)电路板出现,替代原来的纸基板。
到了 70 年代,PCB 开始使用电镀钻孔的方式进行不同层之间互连,2 层以上的多层电路板成为可能,PCB 开始向高多层数发展。另外,插入式安装技术(TMT)逐步被表面安装技术(SMT)替代。现代印制电路板技术基本成型,从此 PCB 工艺开始向高密度
化、细线化、小孔化、轻薄化发展,挠性板技术也开始出现。
PCB 逐步被应用在科研设备、医疗设备、航空航天、国防,以及后来的电子消费品、PC 等几乎一切电子产品领域,目前仍然没有替代品。由于 PCB 的可靠性直接影响设备整机的质量,因此 PCB 被称为“电子系统之母”。根据 Prismark 统计,2016 年全球 PCB 总产值达到 542 亿美元(约 3500 亿人民币),约占整个电子元器件总产值的 1/5~1/4。
PCB 按照产品属性有多种分类方式,一般有三种:以结构分类,以基材分类和以用途分类。若按照结构分类,PCB 可以划分为刚性板、挠性板(FPC)和刚挠结合板三种类型;按照所用芯板(覆铜板)的层数,又可以划分为单面板、双面板和多层板等。若按照基材分类,可以分为玻纤布基板、纸基板、金属基板、陶瓷基板等。若按照用途分(即根据下游应用),可以分为通信板、消费电路板、军工板等等。
参考观研天下发布《2018年中国PCB行业分析报告-市场深度调研与发展趋势研究》
在 PCB 加工行业中(中游),按照商业模式(订单模式)的不同也可以分为样板、小批量板和大批量板。样板以定制化生产为主,主要用于量产前的研发试验,样板单个订单生产面积一般在 5 平方米以下。产品定型后,再由小批量、大批量厂商生产,此后进入产品商业化、规模化量产的阶段。而小批量、大批量一般按照订单规模分,单个订单生产面积 5~20 平方米的为小批量板,20~50 平方米的为中等批量板,50 平方米以上则可称为大批量板。
虽然大、小批量板和样板厂商都属于 PCB 厂商,但实际上各自的客户群体和能力侧重大不相同。目前,小批量、样板的龙头公司以兴森科技为代表。一般而言,样板、小批量公司毛利率高、市占率低,客户也比较分散,生产过程注重客户定制化和柔性管理。而大批量板公司则需要较高的自动化程度和较强的成本管控能力,大批量厂商的客户基本是下游汽车、消费电子和通信设备巨头,对认证、良率和交货时间的要求极高,相对而言门槛也较高。目前,大批量 PCB 龙头公司以台湾、日本企业为主,国内具有大批量生产能力的上市公司有深南电路、沪电股份、景旺电子等。
1. 产能逐步转向国内,中国有望逐步实现高端替代
目前,参与电路板行业竞争的国家和地区包括美国、欧洲、日本、中国大陆、中国台湾、韩国等。PCB 产业出现后,最早由欧美国家主导,日本在二十世纪末加入了主导国行列,随后产能依次向韩国、台湾及中国大陆转移,进入了“亚洲主导”的时代。
欧、美、日地区的环保要求越来越苛刻,劳动力成本也越来越高,目前发达国家本土已经逐步退出中低端产品生产。中国 2000 年后逐步承接全球 PCB 产业转移,并发展成为全球最大的 PCB 产地,2016 年,中国大陆 PCB 产值占全球的 50%。
2000 年以前,美国、欧洲和日本地区的 PCB 产值占据了全球 70%以上。2006 年后,中国超越日本成为全球 PCB 行业最大的生产基地。2016 年,中国 PCB 总产值达到 271 亿美元,同比增长 3.45%。目前,亚洲地区 PCB 产值已经接近全球的 90%,尤其中国和东南亚地区增长最快。预计未来 5 年内,中国仍为 PCB 产值增长最快的区域,年复合增长率继续保持在 3.10%左右,到了 2020 年,中国市场规模将达到 359 亿美元。
早在 1956 年,国家就将印制电路及其基材列入公布的全国自然科学和社会科学十二年长期规划中。当时的电子部第 10 研究所,北京的电子部第 15 研究所,上海的无线电研究所开展了早期研究。在改革开放早期,中国大陆的 PCB 生产商也主要是台湾、美国及日本投资者在中国设立的合资或外资公司。2004 年后,中国大陆逐步成为全球 PCB 主导国,政府的产业政策逐步向环保、HDI、高频板、高频、高导热、高尺寸稳定性 PCB 板倾斜。
根据我国信息产业部《信息产业科技发展“十一五”规划和 2020 年中长期规划纲要》,印刷电路板(特别是多层、柔性、柔刚结合和绿色环保印刷线路板技术)是我国电子信息产业未来 5~15 年重点发展的 15 个领域之一。
国务院制订的《国家重点支持的高新技术领域目录》载明,将“刚挠结合板”和“HDI 高密度积层板”技术等列为国家重点支持的高新技术领域。
发改委制订的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016 版)》载明,将“高密度互连印刷电路板”、“柔性多层印刷电路板”等新型元器件列入战略性新兴产业重点产品和指导目录。
虽然中国发展成为全球最大的 PCB 市场,中国大陆产能则仍然以低技术、低附加值的产品为主。根据 Prismark 统计,2016 年中国大陆在 4 层板、6 层板及 8 至 16 层板市场的产值占比分别为 19.1%、13.5%和 10.4%,IC 载板、18 层及以上高层板销量占比较小,分别只有 2.7%和 1.2%。HDI 板和柔性板的市场占比分别为 16.5%、17.1%。目前,中国大陆产业优胜劣汰正在加速,中国大陆 PCB 产业将进入升级过程,未来可以关注我国在高附加值的HDI 板、封装基板、挠性板等产品的销售占比。
高端、尖端产品仍集中在日本、台韩和欧美地区。从技术水平角度看,日本仍然是全球最大的高端 PCB 生产国,强项包括高阶 HDI 板、封装基板、高层挠性板;美国仍然保留了高复杂性 PCB 的研发和生产,产品以高端多层板为主,主要应用于美国本土的军事、航空、通信等领域;韩国和台湾地区也逐步加入附加值较高的封装基板和 HDI 板等领域竞争行列。
2. 行业结构:内资 PCB 厂仍然中低端聚集,通信板有望率先实现高端突破
根据 NTI 估计,2016 年全球 PCB 企业数量达到 2800 家之多,中国大陆的企业占了其中一半,再加上本土原材料供应商、专用设备制造商则达到 2300 家之多。但据 NTI 的统计,世界排名前十的厂商中数量最多的为台资企业,而大陆 PCB 厂商总数虽多,但规模小、集中度较低。
Prismark 统计的中国 PCB 市场产值刚好占全球的 50%,但大陆内资企业在全球的占有率仅达到 15.6%,说明外资(合资)在华的厂商占据着大陆市场的主要份额。中国作为 PCB 第一大国,PCB 的原料铜箔和覆铜板仍然处于“逆差”状态,每年净进口金额在 10 亿美元以上,说明高端材料仍然依赖进口。
目前,全球 PCB 龙头企业仍以日本、台湾、美国、韩国的厂商为主,但 2010 年后,中国企业异军突起,大企业数量大幅增加。据 N.T.Information 统计,2016 年全球 PCB 制造企业百强中,全球前 10 大有 4 家台湾企业,2 家日本企业,2 家韩国企业以及 1 家美国企业,中国厂商建滔首次冲进前十。在进入榜单的企业中,日本、台湾上榜企业数分别为 19 家和 25 家,中国企业多达 45 家,占榜单企业总数 39.8%。2016 年中国上榜企业营收平均增长 13.5%,远远高于全球百强企业的平均水平(下滑 2.1%)。
根据 NTI 的口径,2016 年沪电股份的营收规模排名全球第 21 位、中国第 2 位,目前公司在中国 PCB 企业中排名仅次于建滔化工,高于深南电路。沪电股份在通信板领域的主要竞争对手是深南电路,未来随着 5G 投资高峰的到来,预计二者的市占率将继续提升。
相对于上游(覆铜板)和下游(汽车、电子、通信终端厂商),目前国内 PCB 行业集中度并不高。在 21 世纪头十年,我国内资 PCB 厂商竞争力仍然比较“孱弱”,上市企业较少。近年来,国内逐步出现一批有影响力的 PCB 厂商,其中多家企业已在 A 股上市融资,推动了行业产能的扩张,集中度不断提高。近两年来,中国大陆环保政策趋严,供给侧改革持续推进,规模较小的 PCB 企业面临更严峻的考验,拥有先进工艺+掌握核心大客户资源的企业才能分享行业成长的空间。
近年内资 PCB 厂商深南电路和沪电股份异军突起,在通信板市场担起一面旗帜,市场份额全球领先。根据 CPCA 公布的数据,2016 年在中国设厂 PCB 前十大厂商中包括 4 家台资、2 家日资、1 家欧资和 3 家本土企业。3 家本土企业分别是深南电路(第五)、沪电股份(第七)和景旺电子(第十)。其中深南电路和沪电股份均主要经营通信用 PCB,2016 年两大厂商分别实现营业收入 45.98 亿元和 37.90 亿元,在通信设备用 PCB 市场的份额均在 30%左右,为该细分行业的两大龙头企业。
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