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5G之PCB

来源:华体会网页登录入口    发布时间:2024-06-26 17:46:55

  

5G之PCB

  印制电路板,即Printed CircuitBoard ,简称“PCB”,是每个电子科技类产品承载的系统集合。PCB主要由绝缘基材与导体两类材料构成,是电子元器件连接的提供者,在电子设备中起到支撑、互连的作用,是结合电子、机械、化工材料等绝大多数电子设备产品必需的元件,又被称为绝大多数电子设备产品必需的元件,又被称为“ 电子科技类产品之母”。依照结构不同可将 PCB 分为刚性板、挠性板、刚挠接合板;按 PCB 的层数可将其分为单面板、双面板和多层板。

  PCB 的上业为电子基础材料制造行业,原材料主要为半固化片、铜箔、铜球、金盐、油墨、干膜等。原材料占PCB成本的60%左右,其中覆铜板占材料成本的大约 37%,所以覆铜板是PCB最主要的成本。覆铜板由铜箔、玻纤布、油墨等制成,铜箔占覆铜板成本的 30%(薄板)和 50%(厚板),玻纤布占覆铜板成本的 40%(厚板)和 25%(薄板)。

  PCB 在使用时的场景、产品、性能、材料、面积等各方面均有非常大的差异,导致不同 PCB 在所使用的元件种类、连接线粗细、布线密度等方面也有非常大的变化,所以不同 PCB的差异化程度非常高,一般没有两块相同的 PCB,这就要求 PCB 企业有很强的定制化生产能力。

  PCB 行业虽然具有一些通用的基本工艺,但最重要的是根据基材厚度和材质、线宽和线距的精度要求、设计结构和生产规模以及客户指定的其他专门要求,确定不同的生产的基本工艺和设备。正因为 PCB 行业有很强的定制化特点,所以客户更换 PCB 供应商具有较高的成本,所以客户通常愿意保持价格的稳定从而方便获得稳定的 PCB供应,所以 PCB 产品的价格弹性并不大。

  PCB 的定制化特点导致 PCB厂商的效率通常随着规模扩大而下降,所以 PCB 行业是一个参与者众多的行业,行业竞争格局非常分散。根据 Prismark 的统计,2017年全球第一大PCB 厂商为台湾地区的臻鼎,其 2017 年营收为 35.88亿美元,在全球 PCB行业的市占率也仅为 6.10%,而前十大 PCB 厂商的市占率仅为 33.51%,供给格局非常分散。

  由于技术差异并不大,成本管控能力为就成为PCB企业纯收入能力差异的最重要的条件。成本管控体现在公司经营的方方面面,直接取决于公司的管理上的水准,需要从细节做起。

  在 PCB 的成本构成中,直接材料成本占比通常达到 60%左右,直接人工成本占比通常达到 15%左右,制造费用成本占比通常达到 25%左右。但直接成本中的覆铜板企业具有很强的话语权,所以 PCB企业的降成本主要是通过降造和劳动力成本来实现,其中降造成本主要是通过自动化来提高生产效率和良率来实现,降低劳动力成本主要通过向中西部地区转移来实现。

  全球PCB市场空间(2017年,数据来源NTI)按应用领域和占比划分为通讯电子(24.5%)、消费电子(15.6%)、计算机(28%)、汽车电子(9.7%)、工业控制&医疗器械(6.9%)、国防及航空航天(4.9%)、IC载板(10.4%)等。

  2017年全PCB产值超588亿美元增速约8.60%,中国产值超一半。作为电子科技类产品中不可或缺的元件,PCB 的需求呈现稳步增长趋势。根据 Prismark 多个方面数据显示,全球 PCB 产值从 2009年的412亿美元增长至2017年的 588亿美元,年均复合增速为 4.55%,2017 年全球 PCB 产值同比增速为8.60%。

  近年来,随着全球电子产业向中国转移,PCB 产业重心也同步向大陆转移。在 2000 年以前,全球 PCB 产值70%分布在欧洲、美洲(主要是北美)、日本等三个地区。而随着产能转移的不断进行,目前亚洲地区已成为主要全球PCB 供应基地,产值合计接近全球的 90%,

  而中国大陆成为了全球 PCB 产能最高的地区。2017 年中国 PCB 产值将达到297.32 亿美元,占全球总产值的 50%以上。

  大陆PCB 厂商约有 1500 家,占据了全球总数的近一半,但大厂却以外资为主,内资小厂较多,生产规模偏小,且技术水平相对落后,产品以传统的刚性多层板、单双面板为主。2016 年中国内资厂商生产的 PCB 产品中,刚性单双面板的全球占比约 33.8%,刚性多层板全球占比约 30.7%,FPC 全球占比约15.8%,中、高端的HDI、IC 载板在全球占比过低,不足 10%。

  通信行业是 PCB 产业未来五年发展的主要驱动力。5G 将在 2019 年开始大规模建设,将带动通信 PCB 需求量开始上涨,根据 Prismark 预测,通信板需求在 2018-2022 年的复合增速将达到 3.5%。

  预计未来五年中国 PCB产业增速仍高于全球。未来五年,中国印制电路板市场在国内电子信息产业的带动下,仍将以高于全球的增长率继续增长。Prismark 预计到 2022 年,中国PCB 市场的规模将达到 356.9亿美元。

  5G将给基站结构带来重大变革,通信PCB的用量和单价有望大幅度的增加。在4G时代,一个标准的宏基站主要由基带处理单元 BBU(Base Band Unit)、射频处理单元 RRU(Remote Radio Unit)和天线三个部分所组成。由于传统CPRI(连接 RRU 和 BBU 的公共无线Gbps 传输容量在 5G时代不够使用,所以为降低传输带宽,5G 基站结构需要重构。

  在 5G 基站中,由于需要用 Massive MIMO 天线,所以一部分 BBU的功能与 RRU 和天线结合在一起,形成了新的有源天线单元 AAU(ActiveAntenna Unit),剩余的 BBU 则被拆分为 CU-DU 两级架构,其中 DU(DistributedUnit)是分布单元,负责满足实时性需求,同时具有部分底层基带协议处理功能;CU(Centralized Unit)是中央单元,具有非实时的无线高层协议处理功能。

  5G 基站的天线阵子需要用 PCB 作为连接。相比4G 时代的 PCB,5G使用的 PCB 会在多个角度得到升级,从而带来用量和价值量的大幅度的提高。

  首先是PCB 的面积和层数都会得到大幅提升。目前4G使用的天线G的天线 个,形成 Massive MIMO阵列天线G 是对每个天线阵子单独配备一块PCB作为连接,而 5G 则是对整个 PCB 配备一块PCB来连接,使用的 PCB 面积大幅度的增加。与此同时,由于通信信道大幅度的增加,使用的 PCB 也需要更为复杂,需要从4G时代的双面板上升到 5G时代的 12层板。

  其次是PCB的板材用料需要用高频高速板,带来价值量的大幅度的提高。目前国外的罗杰斯和泰康尼克是主要的高速高频板材供应商。

  深南电路:成立于1984年内资 PCB龙头。拥有印制电路板、封装基板及电子装联三项业务。公司在高密度、高多层PCB板产品方面具有非常明显优势,可实现最高100层、厚径比 30:1等产品。下游通信领域营收占比突出,2017年营收占比超60%。

  沪电股份:成立于1992年,通讯板领先企业。产品最重要的包含单、双面板及多层板、HDI、电路板组装产。主流产品为 14~28 层企业通讯市场板、中高阶汽车板,企业通讯市场板为主要营收来源,2017 年营收占比 63%。

  超声电子:成立于 1997 年, 高阶 HDI 技术领先 技术领先。产品包含双面及多层印制电路板、液晶显示器、超薄及特种覆铜板、超声电子仪器等,是苹果、博世、法雷奥等全球有名的公司长期供应商。PCB 为主要营收来源,2017 年营收占比 53%。

  景旺电子:成立于 1993 年, 盈利能力行业翘首。以刚性电路板为基础,横向发展柔性电路板(含贴装)及金属基板。已开发出刚挠结合PCB、高密度刚挠结合 PCB、金属基散热型刚挠结合 PCB 等产品生产技术。刚性电路板为主要营收来源,2017年营收占比 59%。

  依顿电子:成立于 2000 年,层 专注于高精度、高密度双层及多层 PCB。基本的产品包括 2L、4L、6L、8L 及以上。主要客户包括华为、Flextronics(伟创力)、Jabil(捷普)等。4L 板为主要营收来源,2017 年营收占比 47%。

  兴森科技:成立于1999 年,国内最大的 PCB样板小批量板快件制造商样板小批量板快件制造商。公司先后成为华为、中兴核心快件样板供应商,是国内中高端 PCB 样板小批量板制造领域的著名品牌。小批量和样本为营收主要来源,2017 年营收占比 77%。

  崇达技术:成立于1995年, 小批量板领军企业。产品覆盖 2~50 层、HDI、厚铜、刚挠结合、埋容等线路板。定位“多品种、小批量、短交期”的经营策略,现金周转期极短,运营能力突出。公司下游客户结构分散,产品70%以上外销至欧洲、美洲、日本、亚太等地区。已成功实现小批量板向大批量板转型,2017 年大批量板营收占比57%。

  世运电路:成立于2005 年,主要产品有单面板、双面板、多层板、HDI 板等,大范围的应用于计算机及周边设备、消费电子、汽车电子、工业控制、医疗设施等领域。多层板为企业主要营收来源,2017 年营收占比 55%。

  博敏电子:成立于 2005 年,已逐步形成以 HDI 板产品为核心,涵盖多层板、单/双面板、挠性电路板、刚挠结合板和其他多元化产品结构,主要客户包括百富计算机、沃特沃德、三星电子等。HDI 为主要营收来源,2017 年营收占比超 50%。