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中国电路板供应F35?聊几句国内真实水平,PCB机床和刀具领先世界
2022-04-14 10:28:59 来源: 工业科技控

作者 | 科技宅男圈

相信许多老铁对美国F35战斗机上的电路板,来自中国这件事都有所耳闻,但大多数人未必知道的是:与电路板配套的刀具和机床,中国已经是名副其实的世界第一。说刀具和机床之前,先给大家讲讲中国的电路板目前到底处于什么水平。

我相信很多人是通过以下这则新闻,了解到中国电路板的:《中资公司为绝密的F-35战斗机制造零件》英国天空电视台独家报道称:中资公司生产的电路板,被用于控制F35战斗机的发动机、照明、燃油与导航系统等。除了F-35外,该公司还为F-16、阿帕契直升机、台风战斗机等供货。

稍微给大家解读一下,所谓的中资公司,原先是一家英国本土企业,2013年的时候被深圳兴森快捷公司收购了,英国人也算是后知后觉,美国先进军机的电路板相关技术和数据,可能我们已经拿到手了。

好了言归正传,中国电路板的实力到底如何,接下来就给大家说清楚。印刷电路板,也就是PCB,是承载电子元器件并连接电路的桥梁,作为“电子产品之母”,广泛应用于通讯电子、消费电子、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防以及航空航天等领域,是现代电子信息产品中不可或缺的电子元器件。

早在2006年中国就超越日本,成为全球第一大印刷电路板生产国。2019年全球印刷电路板产值为613亿美元,中国产值约为329亿美元,咱们占了全球总产值的一半多。

其中,IC载板是印刷电路板里面技术门槛最高的,是半导体封装中价值量最大的耗材。

2018年全球IC载板份额,前十大企业占据83%,台资企业占32.9%,日本企业占24.1%,韩国企业占22%。而咱们国内的IC载板企业起步较晚,近年才开始新建IC载板生产线,主要企业有深南电路、兴森科技、崇达技术、丹邦科技和中京电子等,目前市场份额相对较少。

下面接着说印刷电路板的配套产业,很多人可能不知道,与印刷电路板配套的刀具和机床,中国已经是世界第一。微孔是印刷电路板的关键结构,而机械钻孔是印刷电路板微孔主流的加工方法,精密微型钻头,则是加工印刷电路板微孔的关键工具。

目前,印刷电路板向孔径微小、高密度、高精度的方向发展,由此对钻头提出了更高的要求。深圳金洲研制出世界最细的钻头,直径只有0.01毫米,相当于人类头发直径的七分之一,制造难度极大,需要在外径0.01毫米的钻头上面开螺旋沟槽,还要进行刃口磨削。钻头如此精密的结构,肉眼是无法直接看出来的。

所以目前世界仅有2家能生产0.01毫米极小钻头的企业,一家是我们,另一家是日本企业,其产品单价高达4.5万日元。

全球每三部手机中,就有一部是采用金洲超微钻头加工的。日本旗胜、美国TTM等全球PCB行业排名前20的企业,大多数都在使用深圳金洲的微钻产品。铣刀方面,金洲成功突破了0.10毫米极小径铣刀的制备工艺。

2019年金洲的PCB微钻铣刀,年销量达到3.7亿支,市场占有率接近世界第一。

接下来要说的就是名副其实的世界第一--广东鼎泰,广东鼎泰生产的微钻针,被广泛应用于PCB、3C、汽车、航空航天、军工和模具等领域,是富士康、三星、方正等企业的主要供应商,其PCB硬质合金钻针和铣刀的市场份额,已经位居全球第一。

说完刀具,接下来说说机床。印刷电路板的生产,用的最主要的机床就是钻孔机,钻孔占印刷电路板生产成本的30%-40%。2020年深圳大族激光的钻孔机,全球市场占有率为60%。

钻孔机细分为机械钻孔机和激光钻孔机,机械钻孔一般用于150微米以上的孔,激光钻孔一般用于150微米以下的孔,激光钻孔机的价格高于机械钻孔机,单价约为60万美元。机械钻孔机方面,大族激光出货量全球第一,市场份额遥遥领先于中国台湾东台精机、中国台湾大量科技等竞争对手。

激光钻孔机方面,大族激光的激光钻孔机市场份额,仅次于日本三菱 ,位居世界第二。

再说说与机床配套的电主轴,电主轴技术是保证印刷电路板加工设备的动态性能、加工精度、加工效率和可靠性的关键技术之一。广州昊志机电,在国内PCB钻孔机,和成型机电主轴市场,处于全面领先的地位,实现了大规模进口替代,客户包括大族激光、大量科技等。

此外,生产印刷电路板的高价值设备,还有曝光机和自动光学检测设备。

先聊聊曝光机,印刷电路板线宽越来越窄,密度越来越高,传统的掩膜曝光工艺,无法达到所需的加工精度。而激光直接成像曝光的制程,可低至微米量级,而且设备运行的稳定性和经济效益也较为突出,所以激光直接成像设备,逐步开始替代传统曝光设备。传统曝光机方面,中国台湾川宝科技市场占有率最高。

激光直接成像曝光机方面,以色列奥宝科技/Orbotech占据全球过半的市场份额。激光直接成像曝光机单机约为90万美元,属于高附加值产品。国内厂商主要有大族激光、新诺科技、芯硕半导体等。

接着说自动光学检测设备,它能够在印刷电路板生产的各环节中,及时发现产品的各类缺陷。全球自动光学检测设备市场份额,主要被美国安捷伦、日本欧姆龙、日本迪恩士、以色列奥宝科技/Orbotech、以色列康特科技/Camtek等企业占据,国内厂商主要包括正业科技、精测电子等。

其他设备和软件方面,先说说电镀设备,主要企业有昆山东威、中国台湾竞铭机械、中国台湾亿鸿工业等。

昆山东威在行业内率先实现,垂直连续电镀(VCP)设备的设计标准化、 生产流程化、产业规模化,一举打破了国外垂直升降式电镀方法的垄断地位,显著提高了PCB电镀工艺的效率和品质,成为国产PCB专用电镀设备的主流,目前已向超过50%以上的PCB企业提供了VCP产品,并出口到了国外,主要性能指标方面,已经达到甚至超越了国际同类产品水平,客户包括富士康、敬鹏电子、方正科技、深南电路、比亚迪等。

国内压板机市场份额,中国台湾活全机械占50 ~ 55%以上,其主要竞争对手为德国博可。

印刷电路板设计软件份额,主要被美国明导、澳大利亚奥腾、日本图研、美国楷登电子等企业占据。

最后总结一下:整体来看,中国已经是世界第一大印刷电路板生产国,市场份额也是遥遥领先。但细分来看,高端产品IC载板仍有很大的提升空间。

配套方面,刀具和钻孔机已经占据行业主导地位。曝光机和自动光学检测设备已经具备了一定的竞争力,但跟行业头部企业仍有一定的差距。至于印刷电路板设计软件,由于工业软件开发难度大,目前这是我们比较明显的短板。

我经常看到有人吐槽配套产业的,中国某些产品一旦取得突破,就会有人跳出来说“零件、材料或设备都是外国的”。其实你冷静下来想想,哪个国家不是这么一步步走过来的,哪个国家的产业发展都不可能一蹴而就,咱们很多产业起步都比别人晚,从无到有总需要一个过程,心急吃不了热豆腐。我相信随着时间的推移,中国的电路板配套产业会越来越完善。因为PCB产业就是一个很好的例子,中国印刷电路板产值世界第一,并带动了配套产业,相关刀具和机床也成为了世界第一。今天先给大家泛泛而谈,后面我还会接着讲中国电路板,希望大家持续关注,我们下期不见不散,写自工号:工业科技控

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