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2024年PCB行业特别报告(一)

2024年10月15日

PCB行业专题报道:AI公司微处理器强大的动力和终端创新协同作用,带动了对HDI等高端产品的需求激增。

根据Prismark的数据,全球总量 PCB产品2023年,全球PCB产值同比下降14.9%,规模达695亿美元。Prismark预测,2024年全球PCB产值将恢复增长,达到730.26亿美元,同比增长5%。

PCB行业的上游和下游及产品分类

PCB产业链的上游包括电子玻璃纤维纱、铜、木浆、环氧树脂等。直接成本约占PCB成本结构的60%,因此极易受到上游原材料价格波动的影响。PCB产业链的下游涵盖众多领域,包括计算机、通信设备、消费电子、汽车电子、工业控制、医疗器械、军工航空航天等。印刷电路板种类繁多,根据产品结构和特性,可分为刚性板、柔性板、刚柔结合板、封装基板以及金属基板、高频高速板等特殊产品。

线宽/行间距、HDI 和 SLP

高密度互连(HDI):全称为高密度互连板,具有轻薄、电路密度高、易于采用先进封装技术、电气特性和信号传输更佳、抗射频干扰/电磁干扰/静电放电能力更强、传输路径更短等优点。因此,它被广泛应用于3C、医疗设备和通信设备等领域。HDI技术采用激光钻孔技术突破了传统机械钻孔的限制,这是其主要特点。传统PCB机械钻孔受钻头影响,当孔径达到0.15mm时,成本显著增加,难以进一步提高。HDI板的最小线宽/线间距为75/75µm及以下,最小通孔直径为150µm及以下,包含盲孔或盲埋孔,最小焊盘尺寸为400µm及以下,焊盘密度大于20/cm²。

目前市面上主要有四种类型的HDI板:低阶(一阶、二阶)、高阶(三阶及以上)、任意层HDI和SLP。其中,一阶指相邻两层之间的连接,二阶指相邻三层之间的互连,四阶及以上则需要使用任意层HDI(任意层之间的连接)。而采用半加法工艺(mSAP)和载板技术的任意层HDI则被称为基板式PCB(SLP)。

内部电路处理的三种工艺

目前,印刷电路板的制造工艺主要有三种:减材制造、全增材制造和半增材制造。

减材制造:减材制造是最早的传统PCB工艺,也是一种相对成熟的制造工艺。它通常使用光敏耐蚀材料完成图案转移,并用这种材料保护无需蚀刻的区域,然后再使用酸性或碱性蚀刻液去除未保护区域的铜层。

全增材制造工艺(SAP):全增材制造工艺采用含有光敏催化剂的绝缘基板。根据电路图案进行曝光后,通过选择性化学铜沉积获得导体图案。

半加成工艺(MSAP):半加成工艺旨在克服减材制造和加材制造工艺在精密电路制造中各自的局限性。该工艺首先在基板上进行化学镀铜,形成耐蚀刻图案。之后,通过电镀工艺加厚基板上的图案,去除耐蚀刻图案层,然后通过闪速蚀刻去除多余的化学镀铜层。在差分蚀刻过程中,未被电镀加厚的干膜保护区域被快速去除,剩余部分构成电路。

二、原材料价格、供需关系和下游创新共同影响PCB周期

PCB价格受铜价影响很大

根据中国机械电子产品进出口商会的数据,印刷电路板(PCB)成本结构中,直接成本占比近60%,其中覆铜板占比最高,达27.31%,其次是预浸料(13.8%)、人工成本(9.5%)、金盐(3.8%)、铜球(1.4%)、铜箔(1.4%)、干膜(1.4%)和油墨(1.2%)。覆铜板是PCB生产成本中占比最高的材料。在其成本结构中,铜箔占比最高,达42.1%,其次是树脂(26.1%)和玻璃纤维布(19.1%)。

由于铜是生产印刷电路板(PCB)和覆铜板的主要原材料,因此在PCB和覆铜板的成本结构中占比很高。铜价的波动和趋势将极大地影响PCB制造商和覆铜板制造商的业绩。根据我们的分析,从2015年至今,铜箔和覆铜板制造商(如盛益科技、南亚塑料、华正新材料)的毛利率与PCB制造商(如启盛科技、满坤科技、盛益电子、崇达科技、精望电子、上海奥盛电子、深南电路)的平均毛利率呈正相关,但呈负相关。

覆铜层压板的周期性

铜箔:价格由铜原料价格和加工费组成,受国际铜原料价格波动和市场调整后的加工费影响较大。铜箔价格走势具有明显的周期性。2016年中至2017年底的价格上涨是由于供应减少所致,具体表现为:(1)部分海外铜矿因罢工而停产,全球矿业投资放缓;(2)日本企业逐步停止生产FR-4用铜箔,转而生产用于柔性板、高频板和高速板的高端铜箔;(3)铜箔生产商将产能转向锂离子电池用铜箔,导致普通电子铜箔短缺。2020年中,铜箔价格再次上涨,主要受新冠疫情导致大宗商品价格持续上涨的影响。2021年下半年至2022年上半年,铜箔价格维持在高位且波动较大。 2022年下半年,铜价持续下跌,2024年初开始逐步回升。与1月份相比,2024年6月份铜价上涨了17.13%。

树脂:作为粘合剂,它将玻璃纤维布粘合在一起。浸渍干燥后,形成粘合片材,作为玻璃纤维增​​强绝缘基材。覆铜板中使用的树脂种类繁多,但环氧树脂仍然是主要树脂,占覆铜板树脂用量的70%以上。自2015年以来,环氧树脂价格持续上涨,部分原因是上游原材料价格上涨,部分原因是国内环境政策日益严格导致行业产能不足。2020年新冠疫情爆发后,受上游原油价格上涨的影响,环氧树脂价格一度超过3.2万元/吨;自2021年9月以来,受下游需求放缓的影响,环氧树脂价格有所回落。

玻璃纤维布:由玻璃纤维纱线织成,用作覆铜板制造中的增强材料,以提高强度和绝缘性。在玻璃纤维行业中,电子纱/电子布的生产工艺较为特殊,企业难以转换生产,因此电子纱/电子布的产能调整空间较小,容易出现供需不匹配,导致产品价格剧烈波动。自2024年初以来,价格略有上涨。