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PCB产业发展较快,PCB专用设备将逐步实现高端产品突破
发布日期: 2024-03-29 18:02:57

PCB产业发展较快,PCB专用设备将逐步实现高端产品突破

PCB专用设备作为PCB产业的核心生产设备,在维护工业、制造业质量安全、加快技术创新、促进产业升级等方面发挥着重要作用,有力推动我国制造业的高质量发展。近年来,国家持续出台多项促进制造业转型升级、产品质量保障等相关的法律、法规及政策,推动PCB专用设备行业的市场需求不断提升。

在下游应用领域,PCB和半导体材料作为各类电子产品的核心基础元件,是现代电子设备的重要组成部分,是我国重点发展的战略性、基础性和先导性的核心支柱产业。近年来,国家陆续推出一系列扶持和鼓励的产业政策,进一步推动行业需求增长和产业升级。同时,随着PCB和半导体材料行业的下游终端行业需求持续增长,相关的鼓励政策为PCB和半导体材料制造商创造了良好的产业政策环境,带动PCB和半导体材料制造商持续加大专用设备的投入,有效推动了PCB专用设备行业的发展。

1、行业概述

PCB生产制造过程中大体有 20-45 个不重复工序, 可大致分为图形转移、湿制程、机械加工三大类。由于PCB生产过程中部分工序需在化学药水等溶液的湿环境下进行处理,故该部分工序中使用的设备又被称为湿制程设备, 代表性工序有电镀、化学沉积、蚀刻、表面抗氧化、粗化、显影、清洁等,相关设备包括显影蚀刻设备、表面处理设备、前后处理设备、清洗设备等。 湿制程设备的质量优劣会直接影响PCB的导通性和电路板图案的清晰度、精密度以及其他工序的处理结果,因此PCB湿制程设备是PCB生产制造设备中的关键设备之一。

2、PCB专用设备产业链

PCB专用设备的发展对PCB产业至关重要。 从产业链图景来看,PCB专用设备行业的上游行业主要包括钣金加工件、控制电路、机械零部件、 光学器件、 模组等器件生产商,上游行业发展较为充分、 技术成熟、产品供应较为稳定。PCB专用设备行业的下游行业即PCB制造行业,是典型的技术与资金密集型行业,企业的技术水平提升很大程度上依赖于制造设备的升级。PCB产业所涉及的终端应用包括消费电子、 通信设备、 医疗器械、航空航天、 汽车电子、 计算机等。

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3、PCB专用设备市场现状

PCB专用设备的发展与PCB制造行业以及PCB下游应用领域的发展息息相关。 随着PCB产业链不断向我国转移,我国PCB专用设备行业也取得了快速发展,诞生了一批优秀企业,如天华机器、东威科技、大族数控、芯碁微装、东莞宇宙等。

PCB行业特别是高端PCB行业的需求增长将积极带动PCB专用设备行业产值的提升。 在智能化、低碳化等因素的驱动下, 汽车电子、 数据中心、消费电子、 AI 等下游终端行业快速发展,高端PCB产品需求将进一步增长。高端PCB产品的通孔密度大、层数多、线宽小,对于设备性能要求更高, 因此高端PCB产品需求的增长将促进PCB专用设备的升级迭代, 促进PCB专用设备的市场需求进一步增长。

4、行业特征

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5、行业技术水平

我国PCB专用设备行业的发展先后经历了国外设备采购、国外技术引进、国内品牌自主技术研发等阶段。在行业从无到有、发展壮大过程中,PCB专用设备企业根据我国PCB产业的发展情况,积极探索符合我国国情的发展道路,持续进行产品创新,丰富我国PCB专用设备的产品类型以及规格功能,缩小了我国PCB专用设备品牌与国外品牌的差距。

在核心技术方面,经过多年的技术创新和实践总结,我国PCB专用设备企业的产品性能和技术水平已有较大提高, 可根据不同PCB对于性能、结构、材料、工艺的要求提供多样化的配置选择,能够满足国内外客户的差异化需求。但由于我国PCB专用设备行业起步较晚,加之PCB制造行业所需的生产技术日新月异,我国高端的PCB专用设备在设备综合性能、技术水平、制造工艺、使用寿命等方面与国内外知名企业仍有一定差距。

6、细分行业竞争格局

我国PCB专用设备行业呈现差异化竞争的局面。由于PCB生产制造所涉及的工序繁多,如开料、内层图形、棕化、层压、显影、钻孔、电镀、外层图形、蚀刻、阻焊、表面处理、成型、质量检测等, 且随着PCB种类多样,PCB生产制造流程也更加复杂多样,大大推动了不同类型、 不同工序PCB专用生产设备的发展。由于PCB专用设备行业具有较高的技术壁垒, 且PCB不同类型、不同工序对技术、设备的要求不尽相同,导致PCB专用设备行业企业大多专注于某一类或少数工序的设备制造。

从行业企业营业收入来看,根据 CPCA 公布的“2022 年我国大陆PCB专用设备及仪器” 榜单, 2022 年营业收入超过 1 亿元的企业共有 25 家,其中超过 10 亿元的企业有 3 家,其余大多数分布在 1-5 亿元之间。假设榜单上企业营业收入为我国大陆PCB专用设备行业的产值,通过统计分析可得, 2022 年我国大陆PCB专用设备行业营业收入排前五的企业所占的市场份额之和为55%,排名十的企业所占的市场份额之和为 75%。

因此,从整体来看,我国PCB专用设备行业集中度相对较高,行业企业竞争整体呈差异化特点,不同细分工序的设备企业间的竞争程度各不相同。

7、PCB专用设备行业发展趋势

(1)国内PCB产业发展较快,PCB专用设备将逐步实现高端产品突破

由于欧美等发达国家在PCB领域起步较早, 20 世纪 90 年代以前,全球PCB产业主要分布在美洲、欧洲及日本等地区。 20 世纪 90 年代,PCB产业大规模向中国转移,我国PCB制造企业迅速发展。直至 2006 年,我国已超越日本成为全球第一大PCB产区。与此同时,我国诞生了一批行业领先的PCB制造商,如深南电路、景旺电子、胜宏科技、崇达技术等。PCB制造业的快速发展使其对PCB专用设备的需求不断扩大。

早期, 海外PCB专用设备企业依托当地PCB产业集群优势,在超高精度钻孔、精细密度沉铜、精细线路曝光、精密检测等技术上不断积累,并不断引领全球技术发展方向,我国的PCB专用设备市场以境外品牌为主。随着我国PCB专用设备企业在与PCB制造商的合作中不断突破技术瓶颈,打破境外企业在原有技术领域的垄断,国产PCB专用设备在部分领域已实现突破,并积极向高端领域渗透。

(2)PCB专用设备将向更稳定、更精密的方向发展

PCB与半导体、电子设备的发展关联性较大,随着 IC 芯片的制程不断升级,以及电子设备的小型化与精密化,市场对于PCB最小线宽、孔径密度等规格的要求不断提升。根据台湾电路板协会(TPCA)发布的PCB技术蓝图, 2021 年 HDI 产品的线路设计为 40/40μm,但预估 2023 年将会逐步提升至 35/35μm,盲孔孔径也在向 50μm 以下发展。愈发精密的PCB在稳定性、精细化程度等方面对其生产加工设备提出了更高的要求。PCB专用设备企业将随着下游需求升级不断开发更稳定、更精密的专用设备,提高行业的技术水平。

(3)PCB专用设备的自动化程度将进一步提升

PCB制造的工艺流程较多,生产线排布复杂,部分工艺流程需要的生产人员较多,各工艺流程之间的物料转移也需要大量生产人员。近年来,我国人口红利逐渐减弱,用工成本逐步提升,PCB制造业对于降本增效的需求愈发迫切。目前,我国制造业正处于升级转型阶段,机器视觉、自动检测、机械臂等技术的发展使得生产设备的自动化程度明显提升。除可以减少用工成本外,自动化设备在提高生产效率、 结合智能化系统和柔性化生产等方面也更加具有优势。进一步提升自动化程度是PCB制造业未来发展的主流趋势,研发生产高度自动化设备也是PCB专用设备行业的重要发展方向。随着国内PCB制造企业陆续推进智能工厂建设,未来,拥有PCB设备自动化集成方案的PCB专用设备企业将更具竞争力。

(4)受下游绿色生产要求影响,PCB专用设备将更加环保节能

PCB生产过程中的电镀、蚀刻、清洗及印刷等多个生产环节会产生废水、废气及固废等污染物。近年来,我国在环保相关的政策方面制定了多项标准和管理办法,例如《电子信息产品污染防治管理办法》 、 《电子信息产品污染控制管理办法》 、 《中华人民共和国清洁生产促进法》和《清洁生产标准印制电路板制造业》等,进一步倡导绿色生产。并且,环保部门也持续加大对各行业环保治理的监管力度,对环保不达标的企业采取关停、限期责令整改等手段进行处罚。因此,随着环保政策的日渐趋严以及环保要求的日益提高,PCB生产企业需要更加环保的专用生产设备。

同时,PCB制造过程中的部分工序会使用大量的电力和水资源。随着各国愈发重视节能减排,PCB制造业开始通过在机器设备、原辅材料、工艺技术等方面的改进提高自身的节能标准。PCB专用设备受PCB制造业影响,也开始研究开发更加节能的PCB专用设备。在建设环境友好型社会和发展绿色循环经济的背景下,在环保节能方面更具优势的PCB专用设备也将受到下游客户更多的青睐。

8、竞争壁垒

(1)技术壁垒

PCB专用设备的技术含量较高,涉及机械设计、电气工程、电子技术、化学材料、自动控制技术、智能制造技术等多个学科和领域。PCB专用设备定制化属性较为突出,设备需根据客户的产品需求,例如原材料种类、化学性质、基材厚度、孔径大小、线宽线距等多个指标进行调整,要求PCB专用设备企业具备丰富的技术储备和工艺技术经验。此外,设备各个零部件的组装是PCB专用设备制造的重要环节,对于部件设计人员以及组装工人的技术水平、生产经验均有较高的要求。对于新进入企业,无论是产品整体的研发设计能力,还是部件的设计经验、组装工艺水平,都需要有长时间的积累与准备。因此,拟进入PCB专用设备行业的企业将面临较高的技术壁垒。

(2)客户壁垒

PCB作为电子产品的重要基础元件,其产品品质直接关系到终端电子产品的性能和寿命。因此,下游客户特别是大型知名客户对于PCB专用设备的品质要求较高,从而制定了严格的供应商认证考核制度。PCB专用设备企业需要经过现场资质考察、设备检验、产品试制等多轮考察后才有机会进入供应商体系,通常考察期较长。而企业一旦进入客户的合格供应商名录,只要产品质量、交期等方面能够持续满足客户需求,客户通常不会轻易更换供应商,合作关系一般较为稳定,从而建立了较高的客户壁垒。

(3)资金壁垒

PCB专用设备企业需要根据下游需求生产多个工序的专用设备,且定制化程度较高,要求PCB专用设备企业投入大量资金用于厂房建设、生产设备购置、材料采购以及整机设备设计等。同时, 随着电子产品的不断升级, 下游终端行业对PCB的性能和品质等方面提出了更高要求,PCB专用设备企业需要根据PCB制造厂商需求不断加大研发投入,以保持产品竞争力。 此外,下游PCB制造厂商通常要求PCB专用设备企业提供安装调试服务,设备定制化程度越高、涉及工序越多、设备越复杂,安装调试周期越长,而PCB制造厂商部分款项支付与安装调试进度相关,并且较多采用分期付款,导致PCB专用设备企业通常存在一定资金压力。 因此,新进入企业需要具备较大规模资金支持才能进入本行业,行业具有较高的资金壁垒。

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