Speciaal rapport over de PCB-industrie (2024)

Speciaal rapport over de PCB-industrie: AI-rekenkracht en terminalinnovatie werken synergetisch, wat leidt tot een toename van de vraag naar hoogwaardige producten zoals HDI

Volgens gegevens van Prismark daalde de totale wereldwijde PCB-productiewaarde in 2023 met 14,9% op jaarbasis, tot een omvang van 69,5 miljard dollar. Prismark voorspelt dat de wereldwijde PCB-productiewaarde in 2024 weer zal groeien tot 73,026 miljard dollar, een stijging van 5% op jaarbasis.

Upstream en Downstream van de PCB-industrie en productclassificatie

De bovenstroom van de PCB-industrie omvat elektronisch glasvezelgaren, koper, houtpulp, epoxyhars, enz. De directe kosten vertegenwoordigen bijna 60% van de kostenstructuur van PCB's en worden daarom aanzienlijk beïnvloed door schommelingen in de grondstofprijzen in de bovenstroom. De benedenstroom van de PCB-industrie omvat tal van sectoren, waaronder computers, communicatieapparatuur, consumentenelektronica, auto-elektronica, industriële besturing, medische instrumenten, militaire lucht- en ruimtevaart, enz. Er zijn vele soorten printplaten, die kunnen worden onderverdeeld in stijve platen, flexibele platen, stijf-flexibele gecombineerde platen en verpakkingssubstraten, evenals speciale producten zoals metalen substraten en hoogfrequente, hogesnelheidsplaten, afhankelijk van de productstructuur en -eigenschappen.

Lijnbreedte/regelafstand, HDI en SLP

HDI (High Density Interconnect): Volledige naam van High-Density Interconnect Board. Het heeft de voordelen van lichtgewicht en dun, een hoge circuitdichtheid, vergemakkelijkt het gebruik van geavanceerde verpakkingstechnologieën, betere elektrische eigenschappen en signalen, verbetert radiofrequentie-interferentie/elektromagnetische interferentie/elektrostatische ontlading en heeft korte transmissiepaden. Daarom is het veel gebruikt in sectoren zoals 3C, medische apparatuur en communicatieapparatuur. Het maakt gebruik van laserboortechnologie om de beperkingen van traditioneel mechanisch boren te doorbreken, wat een belangrijk kenmerk is van HDI-technologie. Traditioneel mechanisch PCB-boren wordt beïnvloed door boorbits, en wanneer de gatdiameter 0,15 mm bereikt, stijgen de kosten aanzienlijk en is het moeilijk om het verder te verbeteren. De minimale lijnbreedte/-afstand van HDI-boards is 75/75 µm en kleiner, de minimale doorgaande gatdiameter is 150 µm en kleiner, ze bevatten blinde gaten of blinde begraven gaten, de minimale pad is 400 µm en kleiner, en de paddichtheid is groter dan 20/cm².

Er zijn momenteel vier hoofdtypen HDI-printplaten op de markt: lage orde (eerste orde, tweede orde), hoge orde (boven derde orde), Anylayer HDI en SLP. Eerste orde verwijst naar de verbinding tussen twee aangrenzende lagen, tweede orde naar de verbinding tussen drie aangrenzende lagen, en vierde orde en hoger vereisen Anylayer HDI (verbindingen tussen willekeurige lagen). Anylayer HDI, dat gebruikmaakt van semi-additieve processen (mSAP) en carrierboardtechnologie, wordt ook wel Substrate-like PCB (SLP) genoemd.

Drie processen voor interne circuitverwerking

Momenteel worden er bij de productie van printplaten hoofdzakelijk drie procestechnologieën gebruikt: subtractief, volledig additief en semi-additief.

Subtractief: De subtractieve methode is het oudste traditionele PCB-proces en tevens een relatief volwassen productieproces. Het gebruikt over het algemeen lichtgevoelige, etsbestendige materialen om de patroonoverdracht te voltooien en gebruikt dit materiaal om de gebieden te beschermen die niet geëtst hoeven te worden. Vervolgens worden zure of alkalische etsoplossingen gebruikt om de koperlaag in de onbeschermde gebieden te verwijderen.

Volledig additief proces (SAP): Het volledig additieve proces maakt gebruik van een isolerend substraat met een lichtgevoelige katalysator. Na belichting volgens het circuitpatroon wordt een geleiderpatroon verkregen door middel van selectieve chemische koperafzetting.

Semi-additief proces (MSAP): Het semi-additieve proces richt zich op het overwinnen van de respectievelijke problemen van de subtractieve en additieve methoden bij de productie van fijne schakelingen. Het semi-additieve proces voert chemische koperplating uit op het substraat en vormt er een etsbestendig patroon op. Vervolgens wordt het patroon op het substraat verdikt door middel van galvaniseren, wordt het etsbestendige patroon verwijderd en worden overtollige chemische koperlagen verwijderd door middel van flitsetsen. De gebieden die beschermd worden door de droge film zonder galvanische verdikking worden snel verwijderd tijdens differentieel etsen, waarna de resterende delen het circuit vormen.

II. Grondstofprijzen, vraag en aanbod en downstream-innovatie beïnvloeden gezamenlijk de PCB-cyclus

PCB-prijzen worden sterk beïnvloed door koperprijzen

Volgens de Chinese Kamer van Koophandel voor de Import en Export van Machines en Elektronische Producten vertegenwoordigen de directe kosten bijna 60% van de kostenstructuur van PCB's. Koperbeklede laminaten vertegenwoordigen het grootste aandeel met 27,31%, gevolgd door prepregs, arbeidskosten, goudzout, koperbolletjes, koperfolie, droge film en inkt met respectievelijk 13,8%, 9,5%, 3,8%, 1,4%, 1,4%, 1,4% en 1,2%. Koperbeklede laminaten zijn het materiaal met het hoogste aandeel in de PCB-productiekosten. In de kostenstructuur vertegenwoordigt koperfolie het grootste aandeel met 42,1%, gevolgd door hars en glasvezeldoek met respectievelijk 26,1% en 19,1%.

Omdat koper de belangrijkste grondstof is voor de productie van printplaten en koperbeklede laminaten, neemt het een groot deel in van de kostenstructuur van printplaten en koperbeklede laminaten. Schommelingen en trends in de koperprijs zullen daarom een ​​grote invloed hebben op de prestaties van fabrikanten van printplaten en koperbeklede laminaten. Volgens onze analyse zijn de brutowinstmarges van fabrikanten van koperfolie en koperbeklede laminaten (Shengyi Technology, Nan Ya Plastics, Huazheng New Materials) van 2015 tot heden positief, maar negatief gecorreleerd met de gemiddelde brutowinstmarges van fabrikanten van printplaten (zoals Qisheng Technology, Mankun Technology, Shengyi Electronics, Chonda Technology, Jingwang Electronics, Shanghai Aosheng Electronics en Shennan Circuits).

Periodiciteit van koperbeklede laminaten

Koperfolie: De prijs bestaat uit ruwe koperprijzen en verwerkingskosten, die sterk worden beïnvloed door schommelingen in de internationale ruwe koperprijzen en marktgecorrigeerde verwerkingskosten. De prijstrend van koperfolie kent een duidelijke periodiciteit. De prijsstijging van medio 2016 tot eind 2017 was te wijten aan een verminderd aanbod, wat zich manifesteerde als: (1) Gedeeltelijke overzeese kopermijnen stopten met de productie vanwege stakingen en de wereldwijde mijnbouwinvesteringen vertraagden; (2) Japanse bedrijven trokken zich geleidelijk terug uit de productie van koperfolie voor FR-4 en produceerden in plaats daarvan hoogwaardige koperfolie voor flexibele printplaten, hoogfrequente en hogesnelheidsprintplaten; (3) Koperfoliefabrikanten verschoven hun capaciteit naar koperfolie voor lithium-ionbatterijen, waardoor een tekort ontstond aan gewone elektronische koperfolie. Medio 2020 stegen de koperfolieprijzen opnieuw, voornamelijk als gevolg van de voortdurende stijging van de grondstoffenprijzen als gevolg van de COVID-19-pandemie. Van de tweede helft van 2021 tot de eerste helft van 2022 bleven de koperfolieprijzen hoog en volatiel. In de tweede helft van 2022 bleven de koperprijzen dalen, om begin 2024 geleidelijk te herstellen. Vergeleken met januari stegen de koperprijzen in juni 2024 met 17,13%.

Hars: Als bindmiddel bindt het glasvezeldoek aan elkaar. Na impregnatie en droging vormt het een gebonden plaat als een glasvezelversterkt isolatiesubstraat. Er worden veel soorten harsen gebruikt in koperbeklede laminaten, maar epoxyhars is nog steeds de belangrijkste en vertegenwoordigt meer dan 70% van de hars die in koperbeklede laminaten wordt gebruikt. Sinds 2015 is de prijs van epoxyhars blijven stijgen, deels door de stijging van de grondstofprijzen in de toeleveringsketen en deels door strengere binnenlandse milieumaatregelen die leiden tot onvoldoende industriële capaciteit. Sinds de COVID-19-pandemie in 2020, beïnvloed door de stijging van de ruwe olieprijzen in de toeleveringsketen, steeg de prijs van epoxyhars ooit tot meer dan 32.000 yuan/ton; sinds september 2021, beïnvloed door de afname van de vraag in de toeleveringsketen, is de prijs van epoxyhars gedaald.

Glasvezeldoek: Geweven van glasvezelgaren, dient het als versterkingsmateriaal bij de productie van koperen laminaten ter verbetering van de sterkte en isolatie. In de glasvezelindustrie is het productieproces van elektronisch garen/elektronisch doek relatief specifiek en is het voor bedrijven moeilijk om van productie te wisselen. De aanpasbare ruimte voor elektronisch garen/elektronisch doek is daardoor beperkt, wat leidt tot mismatches tussen vraag en aanbod, wat leidt tot drastische schommelingen in de productprijzen. Sinds begin 2024 zijn de prijzen licht gestegen.