Istraživanje industrije štampanih ploča: PCB, važan kamen temeljac elektronske industrije

1. Uvod u štampanu ploču (PCB)

1.1 Šta je PCB

PCB (Printed Circuit Board) je štampana ploča, skraćeno štampana ploča, koja je potporno tijelo za elektronske komponente i nosač za električno međusobno povezivanje elektronskih komponenti. Budući da se PCB-ovi izrađuju pomoću elektronskih tehnika štampanja, nazivaju se "štampane" ploče.

Glavna funkcija ovog proizvoda je da različite elektronske komponente formiraju vezu unaprijed određenog kola i igraju ulogu relejnog prijenosa. Štampane ploče su ključne međukonekcije za sklapanje elektronskih delova. Oni ne samo da obezbeđuju električne veze za elektronske komponente, već nose i poslovne funkcije kao što su digitalni i analogni prenos signala, napajanje i RF mikrotalasni prenos i prijem signala za elektronsku opremu. Većina elektroničke opreme i proizvoda mora biti opremljena, pa se naziva "majka elektronskih proizvoda".

1.2 PCB domaći zamjenski ritam

Prema statistici Hong Kong udruženja Circuit Board, 2000. godine, globalni udio PCB-a na tržištu kineskih kompanija iznosio je samo 8,1 posto, a japanske i američke kompanije bile su čvrsto na vodećoj poziciji u vrijednosti proizvodnje PCB-a. Od 2000. do 2017., PCB industrija u kontinentalnoj Kini se brzo razvijala, proizvodni kapacitet je nastavio da raste, a tehnologija se stalno unapređivala. U 2017., samo se globalni udio PCB-a na tržištu kineskih kompanija povećao na 50,52 posto. Prema podacima PR Newswirea, u 2020., tržišni udio PCB-a u kontinentalnoj Kini ostat će iznad 50 posto, te će se stalno povećavati na 53,80 posto u 2020. godini.

1.3 PCB uzvodne sirovine

Industrijski lanac PCB-a je jasan. Uzvodni materijali uključuju bakrenu foliju, smolu, tkaninu od staklenih vlakana, drvenu celulozu, mastilo, bakrene kuglice, itd. Među njima, bakarna folija, smola i tkanina od staklenih vlakana su tri glavna materijala.

1.4 Analiza troškova PCB sirovina

Troškovi PCB-a se uglavnom dijele na troškove materijala i cijene rada, od kojih materijalni troškovi uglavnom uključuju laminat obložen bakrom, bakrenu foliju, fosfornu bronzanu kuglu, mastilo, itd. Među troškovima PCB-a, trošak rada je bio najveći, oko 40 posto ukupnih troškova; među pojedinačnim materijalima, cijena laminata obloženog bakrom je bila najveća i činila je 30 posto ukupne cijene; cijena bakrene folije, fosforne brončane kugle i tinte je bila niža, odnosno zauzimaju 9 posto, 6 posto, 3 posto ukupne cijene.

CCL zauzima važnu poziciju u PCB sirovinama, a njegova cijena čini 30 posto ukupne cijene PCB-a. Među sirovinama CCL-a, cijena bakarne folije je najveća, oko 39 posto cijene CCL-a; cijena tkanine od staklenih vlakana i smole je niža, što čini 18 posto cijene. Kako cijena bakra u velikoj mjeri utiče na laminat obložen bakrom, cijena koja indirektno utiče na PCB ima određenu periodičnost.

1.5 Razlike između različitih PCB-a

Debljina krutog PCB-a se razlikuje od debljine fleksibilnog PCB-a, a fleksibilni PCB se može savijati. Uobičajene debljine krutih PCB-a kreću se od {{0}}.2mm, 0.4mm, 0.6mm do 2.0mm. Uobičajena debljina fleksibilnog PCB-a je 0,2 mm. HDI je međusobno povezana ploča visoke gustoće. Viasi HDI-a imaju slijepe rupe ili ukopane rupe. Korištene tehnologije obrade su mikro-slijepe i ukopane rupe i lasersko bušenje, koje imaju visoku preciznost obrade i nisku cijenu. Uobičajeno bušenje ploča je uglavnom mehaničko bušenje, a samo kroz rupe se ostvaruje unutarnja veza svakog sloja kola.

Drugo, ukupni pogled na lanac industrije PCB ploča i preduzeća uzvodno i nizvodno

2.1 Panorama lanca industrije PCB-a

Kao ključna elektronska interkonekcija elektronskih proizvoda, PCB povezuje mnoge upstream i downstream industrije. Upstream industrije: bakrene folije, podloge od bakarne folije, tkanine od staklenih vlakana, industrije smole i drugih sirovina; nizvodne industrije: elektronički potrošački proizvodi, automobili, komunikacije, zrakoplovna, vojna i druge industrije. Podloga srednjeg toka: uglavnom laminat obložen bakrom (CCL), koji se prerađuje od sirovina kao što su bakarna folija, epoksidna smola i pređa od staklenih vlakana. Lanac industrije PCB-a je dug. Specijalni papir od drvene pulpe, staklena vlakna od elektronskog kvaliteta, elektrolitička bakrena folija, CCL (bakreni laminat) i PCB (štampana ploča kratkog spoja) su proizvodi koji su usko povezani i međusobno ovisni u industrijskom lancu.

2.2 Glavne sirovine i dobavljači u uzvodnom lancu industrije PCB-a

Među primarnim sirovinama u lancu industrije PCB-a, bakrena folija je glavna sirovina za proizvodnju CCL-a, koja čini oko 30 posto ukupnih troškova. Industrija proizvodnje bakarne folije ima visok stepen koncentracije, a lider u industriji ima snažnu pregovaračku moć. Vodeće preduzeće Nord Co., Ltd. uglavnom se bavi istraživanjem i razvojem elektrolitičke bakrene folije, i uspostavilo je stabilne odnose saradnje sa velikim kompanijama za baterije kao što su Ningde Times, BYD i Yiwei Lithium Energy.

2.3 Pregled glavnih kompanija i preduzeća u srednjoj industriji u lancu industrije PCB-a

Predstavnici srednjih CCL kompanija u 2021: Nanya New Materials, Jinan Guoji, Shengyi Technology, Huazheng New Materials; Reprezentativne PCB kompanije u 2021: Shennan Circuit, Jingwang Electronics, Victory Macro Technology, Xingsen Technology, Hudian Co., Ltd., Pengding Holdings, itd.

2.4 Nivo performansi vodećih PCB kompanija

Kompanije koje zastupaju PCB: Shennan Circuits, Jingwang Electronics, Victory Macro Technology, Xingsen Technology, Hudian Co., Ltd., Oshicom, itd. Preduzeća srednjeg i visokog kvaliteta uglavnom su okupirana od strane stranih, Tajvanskih i Hong Konga finansiranih preduzeća, a u nekima dominiraju državna preduzeća koja se finansiraju iz domaćih izvora. Obim kineskog tržišta štampanih ploča postepeno se širi. Prema podacima Prismark-a, obim kineskog tržišta štampanih ploča u 2020. godini iznosit će 35,1 milijardu američkih dolara. Pengding Holdings je 2020. godine postao kompanija sa najvećim operativnim prihodom od štampanih ploča u Kini, sa prihodom od 29,851 milijardi juana, što je na vodećoj poziciji u industriji.

2.5 PCB nizvodni scenariji aplikacija i glavni kupci

Industrijska koncentracija u lancu industrije PCB-a opada uzastopno od vrha do dna. Zahtjevi primjene u daljnjim poljima mogu se podijeliti na komunikacionu opremu, industrijsku kontrolnu medicinu, vazduhoplovstvo, automobilsku elektroniku, kompjutere i druga pod-polja. U 2017. godini glavni dobavljači komunikacijske opreme PCB proizvoda: Huawei, Nokia, ZTE i drugi vodeći proizvođači u globalnoj komunikacijskoj industriji; u 2017. godini, podloge za pakovanje mobilnih terminala uglavnom su se koristile u vrhunskim mobilnim telefonima kao što su Apple i Samsung. (Izvor izvještaja: Future Think Tank)

3. Nizvodna polja primjene PCB industrije

3.1 Globalne aplikacije i promjene terminala PCB ploče

Područje primjene industrije PCB-a uključivalo je gotovo sve elektroničke proizvode do sada, uglavnom uključujući komunikaciju, avio-svemir, industrijsku kontrolnu medicinu, potrošačku elektroniku, automobilsku elektroniku i druge industrije.

3.2 Primjena terminala i promjene PCB ploča u Kini

U području primjene PCB industrije u kontinentalnoj Kini, industrija komunikacija, računara i potrošačke elektronike uvijek su bila glavna polja.

3.3 Skala izlazne vrijednosti PCB-a

Koristeći prenošenje globalnih proizvodnih kapaciteta PCB-a na kopno i uticaj rastuće proizvodnje elektronskih terminalnih proizvoda, tržište PCB-a u kontinentalnoj Kini pokazalo je brzi razvojni trend u cjelini. Od 2014. do 2019. godine, skala vrijednosti proizvodnje PCB-a u kontinentalnoj Kini općenito je pokazivala stalni trend rasta. Od 2019., kinesko-američka ekonomska i trgovinska trenja su se pojačala, ekonomska neizvjesnost je porasla, a industrija PCB-a je kratkoročno fluktuirala, ali srednjoročni i dugoročni trend rasta je i dalje relativno izvjestan. Prema Prismarku, ukupna veličina kineskog tržišta PCB industrije će porasti na 42 milijarde američkih dolara do 2025.

3.4 CAGR za daljnju primjenu industrije PCB-a

Pod utjecajem izgradnje 5G, polje PCB komunikacije je započelo period brzog rasta. Izgradnja 5G je ubrzana, a proizvodnja velikih razmjera će biti pokrenuta 2020. PA, filteri i antene na strani bazne stanice uvest će promjene, a PCB industrija će otvoriti sjajnu priliku za razvoj 5G. Prema Prismarkovim procjenama, ukupna godišnja stopa rasta vrijednosti PCB izlaza u globalnom kompjuterskom polju od 2017. do 2021. procjenjuje se na -3,2 posto. Glavni razlog je postepeno usporavanje rasta računarske industrije.

U području potrošačke elektronike, zbog zasićenosti tradicionalnog tržišta potrošačke elektronike, udio PCB aplikacija ostao je u osnovi stabilan. PCB-i se uglavnom koriste u kućanskim aparatima, dronovima, VR opremi i drugim proizvodima iz područja potrošačke elektronike.

U području automobilske elektronike, vođene inteligentnom vožnjom i novim energetskim tehnologijama, očekuje se da će postati nova pokretačka snaga za razvoj PCB-a. PCB se uglavnom koriste u GPS navigaciji, auto audio, instrument tabli automobila, auto senzorima i drugoj opremi.

U oblasti medicinske njege industrijske kontrole, sa ubrzanim starenjem svjetske populacije, potražnja za prijenosnom medicinskom i kućnom medicinskom opremom brzo je rasla, zbog čega medicinska oprema ima široke razvojne perspektive. U oblasti industrijske kontrole i medicinskog tretmana, PCB se uglavnom koriste u industrijskim računarima, frekventnim pretvaračima, mernim instrumentima, medicinskim displejima i drugoj opremi.

Sjeverna Amerika je najveće tržište za PCB-e u zrakoplovnom sektoru, uglavnom zbog relativno razvijene industrije zrakoplovne proizvodnje u regiji. Azijsko-pacifička regija je regija sa najbržim rastom potražnje za PCB-ima u svemiru. Pod uticajem faktora kao što je rast potražnje za komercijalnim avionima potaknut kontinuiranim rastom putničkog prometa, tržište se brzo oporavilo. U vazduhoplovstvu, PCB se uglavnom koriste u avionima, vazduhoplovnim sistemima za daljinsko otkrivanje, avionskim radarima i drugoj opremi.

3.5 Segmentacija nizvodnih aplikacija

Zahtjevi komunikacijskog polja: Zahtjevi PCB-a u komunikacijskom polju mogu se podijeliti na komunikacijsku opremu i mobilne terminale i druga pod-područja. Među njima, komunikaciona oprema se uglavnom odnosi na komunikacionu infrastrukturu koja se koristi za žičani ili bežični mrežni prenos, uključujući komunikacione bazne stanice, rutere, prekidače i okosne mreže. Oprema za prijenos, oprema za mikrovalne prijenose, oprema od vlakana do kuće, itd.

Potražnja u oblasti industrijske kontrole i medicinskog tretmana: Industrijska kontrolna oprema može se smatrati nekom vrstom ojačanog i poboljšanog računara, koji se koristi za industrijsku kontrolu kako bi se osigurao pouzdan rad u industrijskom okruženju. Industrijska kontrolna oprema obično ima visoke antimagnetne, otporne na prašinu, otpornost na udarce i druge performanse, sa posebnom donjom pločom, jakim napajanjem protiv smetnji, kontinuiranom dugotrajnom radnom sposobnošću i drugim karakteristikama, kao što su autoput, željeznica, metro i drugi sistemi kontrole saobraćaja.

Potražnja u oblasti vazduhoplovstva: Aerospace PCB proizvodi se uglavnom koriste za vazduhoplovnu opremu u vazduhu, a oprema u vazduhu se može podeliti na sisteme avionike i elektromehaničke sisteme, od kojih sistemi avionike uglavnom uključuju kontrolu leta, upravljanje letom, prikaz u kokpitu, navigaciju, funkcionalne sisteme kao što su kao podatkovna i glasovna komunikacija, praćenje i alarmiranje; elektromehanički sistemi uglavnom uključuju energetske sisteme, sisteme upravljanja vazduhom, sisteme za gorivo, hidraulične sisteme i druge funkcionalne sisteme.

Potražnja u oblasti automobilske elektronike: Automobilska elektronika je opšti naziv za elektroniku karoserije vozila i automobilske elektronske upravljačke uređaje. To je elektronski kontrolni sistem sastavljen od senzora, mikroprocesora, aktuatora i elektronskih komponenti. Sa sve većom potražnjom za ukupnom bezbednošću, udobnošću i zabavom automobila, elektronika, informatizacija, umrežavanje i inteligencija postali su pravac razvoja automobilske tehnologije; istovremeno, nova energetska vozila, pomoć u bezbednoj vožnji i tehnologija bez vozača. Brzi razvoj omogućio je da se više vrhunskih elektronskih komunikacionih tehnologija primeni u automobilima, a udeo automobilskih elektronskih sistema u ceni celog vozila nastavio je da raste povećati.

Potražnja u oblasti računara: Količina podataka u eri 5G je naglo porasla, a potražnja za data centrima je velika. U 2019. globalna IDC skala iznosila je oko 750 milijardi juana, sa godišnjom stopom rasta od 21 posto. Veličina kineskog IDC tržišta iznosi 158,4 milijarde juana, što predstavlja stopu rasta od 29 posto na godišnjoj razini. Stopa rasta Kine je mnogo veća od one u svijetu. Sredinom-2020, broj hiperscale data centara u svijetu je porastao na 541, što se udvostručilo u odnosu na 2015. Rastuća potražnja za podatkovnim centrima povećala je potražnju za računarima/serverima i PCB-ovima za pohranu podataka. Zajedno sa brzim razvojem globalnog računarstva u oblaku, potražnja za infrastrukturom u oblaku kao što su serveri i data centri nastavlja da se širi, a odgovarajuća upotreba PCB-a raste u skladu s tim. Prismark predviđa da će izlazna vrijednost PCB-a koji se koriste u serverima i pohranjivanju podataka dostići 8,9 milijardi američkih dolara do 2025. godine, sa složenom godišnjom stopom rasta od 8,5 posto od 2020. do 2025. godine.