PCB產(chǎn)業(yè)增速放緩 轉(zhuǎn)進(jìn)工業(yè)電子為長遠(yuǎn)發(fā)展之道
[導(dǎo)讀]隨著3C產(chǎn)品的日新月異以及傳統(tǒng)家電的電子化，使得印刷電路板的應(yīng)用范圍越來越廣泛。印刷電路板一般簡(jiǎn)稱為PCB(PrintedCircuitBoard)、或是PWB(Printedwireboard)，它是電子工業(yè)中的基礎(chǔ)零組件，無論是電子表、手機(jī)、電
隨著3C產(chǎn)品的日新月異以及傳統(tǒng)家電的電子化，使得印刷電路板的應(yīng)用范圍越來越廣泛。印刷電路板一般簡(jiǎn)稱為PCB(PrintedCircuitBoard)、或是PWB(Printedwireboard)，它是電子工業(yè)中的基礎(chǔ)零組件，無論是電子表、手機(jī)、電腦等3C產(chǎn)品中都會(huì)用到此組件，甚至在軍用武器、通訊設(shè)備、太空梭上，都可見到PCB的蹤影。
PCB最早是由奧地利人PaulEisler于1936年在收音機(jī)中首度采用，他以印刷電路板來取代傳統(tǒng)以電線連接電子零件的方式。之后在1943年由美國將該技術(shù)應(yīng)用在軍用收音機(jī)上，隨著技術(shù)逐漸成熟，該發(fā)明于1948年正式普及至商業(yè)用途上。在經(jīng)過一甲子的發(fā)展之后，終于奠定PCB在電子工業(yè)中的重要地位。
多層板增加布線面積軟板突破空間限制
目前PCB的分類主要有兩種方式：其一是依照層數(shù)，其二是依照其軟硬度來分類。依照層數(shù)來分，則PCB可分為單面板、雙面板及多層板，一般多層板多為4層或6層板，復(fù)雜的甚至可高達(dá)幾十層。
單面板是最基本的PCB，顧名思義，其導(dǎo)線集中在單面，而零件則在另一面(但是貼片零件會(huì)跟導(dǎo)線在同一面)，由于單面板在設(shè)計(jì)上受到面積的限制，因此多半僅能用于簡(jiǎn)單的線路，早期的電子產(chǎn)品或傳統(tǒng)上變化較少的電子產(chǎn)品多半使用單面板。
雙面板則是上下兩層都有導(dǎo)線，之間是透過導(dǎo)通孔來使上下層的導(dǎo)線得以相互連接。因此同樣尺寸的雙面板，會(huì)比單面板多了一倍的導(dǎo)線設(shè)計(jì)面積，也可解決單面板中因?yàn)閷?dǎo)線交錯(cuò)而產(chǎn)生較多電磁干擾的難題，因此適合于較復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)使用。
多層板則是將單、雙面板結(jié)合在一起使用，可增加更多的布線面積。通常最常見的是使用兩片雙層板作為內(nèi)板，然后外側(cè)使用兩片單層板，之后透過定位系統(tǒng)與絕緣粘接材料組合而形成四層的多層板。
另外依照軟硬度來分類，則是可以分為硬性電路板、軟性電路板、軟硬結(jié)合板。硬性電路板的厚度通常由0.2mm一直到2.0mm不等，而軟性電路板則通常為0.2mm，然后在需要焊接之處予以加厚。軟性電路板的出現(xiàn)，主要在于機(jī)構(gòu)空間有限，因此需使用可彎折的PCB方可達(dá)成空間的要求。軟性電路板的材料多半是聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜及氟化乙丙烯薄膜之類的材料。
高密度互連技術(shù)促使機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)微型化
近年來隨著半導(dǎo)體技術(shù)的精進(jìn)，以及資訊產(chǎn)品對(duì)于體積的要求越來越小，使得PCB的技術(shù)也朝向高密度互連(HighDensityInterconnect；HDI)的方向發(fā)展；這是一種使用微盲埋孔技術(shù)讓線路密度分布更高的印刷電路板技術(shù)。它不僅有著重量輕薄、線路密度較高，使整體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)得以微型化的優(yōu)勢(shì)，且具備可改善射頻干擾、電磁波干擾等優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，主要應(yīng)用除了目前超過五成的手機(jī)之外，有越來越多的筆記型電腦、平板電腦、數(shù)位相機(jī)、數(shù)位攝影機(jī)、車用電子等電子產(chǎn)品也都紛紛使用HDI的印刷電路板。
另外一種新趨勢(shì)則是任意層高密度連接板(Any-layerHDI)，這是一種高階的HDI制程。不同于一般在鉆孔制程中，是由鉆頭直接貫穿PCB的方式，Any-layerHDI則是以雷射鉆孔打通層與層之間的連通，因此可以省略中間的銅箔基板，而使得產(chǎn)品厚度變得更薄，進(jìn)而可減少將近四成左右的體積。
目前Any-layerHDI已被應(yīng)用在AppleiPhone4G，但因?yàn)锳ny-layerHDI使用雷射盲孔制造難度較難，且成本高，所以尚未被廣泛應(yīng)用，不過相信隨著電子產(chǎn)品薄型化趨勢(shì)的持續(xù)發(fā)展，該技術(shù)未來應(yīng)可成為主流趨勢(shì)。
大環(huán)境經(jīng)濟(jì)情況不佳拖累產(chǎn)業(yè)整體表現(xiàn)
雖然印刷電路板的應(yīng)用范圍廣泛，但是仍是以資訊產(chǎn)品為大宗，因此近年來的市場(chǎng)走勢(shì)也常受到大環(huán)境經(jīng)濟(jì)狀況所影響。近20年來，在上一波網(wǎng)路泡沫化而導(dǎo)致國際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)不佳的2001年，PCB產(chǎn)業(yè)面臨到自從90年代資訊科技開始蓬勃發(fā)展以來最大的負(fù)成長，根據(jù)欣興電子2010年1月份的年報(bào)資料顯示，當(dāng)年度全球市場(chǎng)產(chǎn)值相較于前一年下跌了20.1%，也結(jié)束了自1993年以來長達(dá)8年的景氣擴(kuò)張期。
然而，之后除了在2002年微幅下跌之外，自2003年起，又開始進(jìn)入新一波成長期，一直到2008年受到當(dāng)年度發(fā)生的金融海嘯所波及，使得當(dāng)年僅有幾乎持平的1.1%的成長，進(jìn)而在2009年面臨了近20年來第二大負(fù)成長，當(dāng)年全球產(chǎn)值成長率為-16.4%。
但是如同上一波的景氣循環(huán)般，2009年雖然有著如此大的負(fù)成長，但是隔年卻很迅速的有著V型復(fù)蘇的氣勢(shì)，使得2010年全球PCB百大制造商合計(jì)繳出了26.4%的成長(資料來源：中原捷雄博士，N.T.InformationLtd，2011年11月10日)，也使業(yè)內(nèi)人士紛紛樂觀認(rèn)為，或許能如同前一波循環(huán)那般的從2003年之后拉出一波長達(dá)5年的榮景，例如在欣興電子2010年1月份的年報(bào)資料就顯示出，其預(yù)估2011年至2013年的市場(chǎng)成長率分別為10.7%、9.6%以及8.0%。
然而根據(jù)WECC在2012年9月針對(duì)2011年全球PCB產(chǎn)值的報(bào)告中顯示，2011年全球PCB產(chǎn)值較2010年增加9.8%，與預(yù)期相距不遠(yuǎn)，而其中最主要的貢獻(xiàn)度來自于印度市場(chǎng)，因?yàn)槠涑砷L率高達(dá)25.7%。然而其中的主要市場(chǎng)如美國與日本，則分別下跌了14.8%以及10.4%，當(dāng)年日本因?yàn)槭艿?11地震與海嘯的影響，也使得其整體產(chǎn)值受到相當(dāng)大的影響，而臺(tái)灣則是受惠于日本訂單的釋出，有著10.3%的成長。
到了2012年，全球PCB總產(chǎn)值來到了597.97億美金的高點(diǎn)，然相較于2011年599.23美金的產(chǎn)值而言，不僅沒有任何成長，反而微幅下跌了0.21%(資料來源：中原捷雄博士，N.T.InformationLtd，2012全球百大PCB排行與業(yè)界動(dòng)態(tài))。
而2013年的的市場(chǎng)展望，則受限于2012年的表現(xiàn)不如原本所預(yù)期，而使得預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)皆保守的看待，其中全球著名印制電路板市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)Prismark公司預(yù)測(cè)2013年的成長率為3.2%；臺(tái)灣工研院IEKITIS計(jì)劃則是預(yù)測(cè)臺(tái)灣的PCB產(chǎn)值成長率為2.8%。然而IEK也接連在今年(2013年)兩度下修2013全年臺(tái)商PCB產(chǎn)值成長幅度，從第2季預(yù)估年減0.99%，下修至年減3.06%可看出，2013年的PCB產(chǎn)業(yè)最終成績可能也不會(huì)盡如人意。
轉(zhuǎn)進(jìn)工業(yè)電子等高階領(lǐng)域?qū)崬殚L遠(yuǎn)發(fā)展之道
雖然之前提到2012年全球PCB產(chǎn)值微幅下跌，但是應(yīng)用在智慧型手機(jī)與平板電腦的HDI板、以及應(yīng)用于無線通信晶片的IC構(gòu)裝載板業(yè)者，在2012年時(shí)則仍有相當(dāng)?shù)某砷L。
由于臺(tái)灣的PCB應(yīng)用相當(dāng)集中于通訊、電腦、及消費(fèi)性電子三大區(qū)塊，以WECC在2012年9月針對(duì)2011年全球PCB產(chǎn)值的報(bào)告中顯示，這三大區(qū)塊占了87%的市場(chǎng)，無怪乎當(dāng)2012年個(gè)人電腦的出貨量降低了約20%之后，使得主機(jī)板與高階的覆晶載板銷售狀態(tài)都不好，而使得PCB廠商普遍成績不佳。[!--empirenews.page--]
若觀察日本與美國的終端市場(chǎng)組合，可以發(fā)覺日本的PCB在工業(yè)電子上的應(yīng)用占了17%，而前述三大區(qū)塊則僅占了66%；北美市場(chǎng)在三大區(qū)塊則是僅有52%，另外在軍事／太空應(yīng)用上則占了28%，儀器／醫(yī)療則是占了10%，工業(yè)電子則是占了9%。因此臺(tái)灣廠商值此全球景氣渾沌、消費(fèi)力道不振之際，應(yīng)該將目光從過去的三大區(qū)塊轉(zhuǎn)移到如前述的工業(yè)電子、儀器／醫(yī)療、及軍事／太空應(yīng)用上。
況且這些領(lǐng)域的技術(shù)門檻較高，臺(tái)商及早做好準(zhǔn)備轉(zhuǎn)進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域，提升自身技術(shù)實(shí)力，以及競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，一來除了可以拓展新市場(chǎng)，使整體銷售組合更健全，以減低市場(chǎng)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)之外，也可避開大陸目前遍地開花的PCB廠所進(jìn)行的殺價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，如此方能確保臺(tái)灣PCB產(chǎn)業(yè)在全球的優(yōu)勢(shì)地位。
PCB最早是由奧地利人PaulEisler于1936年在收音機(jī)中首度采用，他以印刷電路板來取代傳統(tǒng)以電線連接電子零件的方式。之后在1943年由美國將該技術(shù)應(yīng)用在軍用收音機(jī)上，隨著技術(shù)逐漸成熟，該發(fā)明于1948年正式普及至商業(yè)用途上。在經(jīng)過一甲子的發(fā)展之后，終于奠定PCB在電子工業(yè)中的重要地位。
多層板增加布線面積軟板突破空間限制
目前PCB的分類主要有兩種方式：其一是依照層數(shù)，其二是依照其軟硬度來分類。依照層數(shù)來分，則PCB可分為單面板、雙面板及多層板，一般多層板多為4層或6層板，復(fù)雜的甚至可高達(dá)幾十層。
單面板是最基本的PCB，顧名思義，其導(dǎo)線集中在單面，而零件則在另一面(但是貼片零件會(huì)跟導(dǎo)線在同一面)，由于單面板在設(shè)計(jì)上受到面積的限制，因此多半僅能用于簡(jiǎn)單的線路，早期的電子產(chǎn)品或傳統(tǒng)上變化較少的電子產(chǎn)品多半使用單面板。
雙面板則是上下兩層都有導(dǎo)線，之間是透過導(dǎo)通孔來使上下層的導(dǎo)線得以相互連接。因此同樣尺寸的雙面板，會(huì)比單面板多了一倍的導(dǎo)線設(shè)計(jì)面積，也可解決單面板中因?yàn)閷?dǎo)線交錯(cuò)而產(chǎn)生較多電磁干擾的難題，因此適合于較復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)使用。
多層板則是將單、雙面板結(jié)合在一起使用，可增加更多的布線面積。通常最常見的是使用兩片雙層板作為內(nèi)板，然后外側(cè)使用兩片單層板，之后透過定位系統(tǒng)與絕緣粘接材料組合而形成四層的多層板。
另外依照軟硬度來分類，則是可以分為硬性電路板、軟性電路板、軟硬結(jié)合板。硬性電路板的厚度通常由0.2mm一直到2.0mm不等，而軟性電路板則通常為0.2mm，然后在需要焊接之處予以加厚。軟性電路板的出現(xiàn)，主要在于機(jī)構(gòu)空間有限，因此需使用可彎折的PCB方可達(dá)成空間的要求。軟性電路板的材料多半是聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜及氟化乙丙烯薄膜之類的材料。
高密度互連技術(shù)促使機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)微型化
近年來隨著半導(dǎo)體技術(shù)的精進(jìn)，以及資訊產(chǎn)品對(duì)于體積的要求越來越小，使得PCB的技術(shù)也朝向高密度互連(HighDensityInterconnect；HDI)的方向發(fā)展；這是一種使用微盲埋孔技術(shù)讓線路密度分布更高的印刷電路板技術(shù)。它不僅有著重量輕薄、線路密度較高，使整體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)得以微型化的優(yōu)勢(shì)，且具備可改善射頻干擾、電磁波干擾等優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，主要應(yīng)用除了目前超過五成的手機(jī)之外，有越來越多的筆記型電腦、平板電腦、數(shù)位相機(jī)、數(shù)位攝影機(jī)、車用電子等電子產(chǎn)品也都紛紛使用HDI的印刷電路板。
另外一種新趨勢(shì)則是任意層高密度連接板(Any-layerHDI)，這是一種高階的HDI制程。不同于一般在鉆孔制程中，是由鉆頭直接貫穿PCB的方式，Any-layerHDI則是以雷射鉆孔打通層與層之間的連通，因此可以省略中間的銅箔基板，而使得產(chǎn)品厚度變得更薄，進(jìn)而可減少將近四成左右的體積。
目前Any-layerHDI已被應(yīng)用在AppleiPhone4G，但因?yàn)锳ny-layerHDI使用雷射盲孔制造難度較難，且成本高，所以尚未被廣泛應(yīng)用，不過相信隨著電子產(chǎn)品薄型化趨勢(shì)的持續(xù)發(fā)展，該技術(shù)未來應(yīng)可成為主流趨勢(shì)。
大環(huán)境經(jīng)濟(jì)情況不佳拖累產(chǎn)業(yè)整體表現(xiàn)
雖然印刷電路板的應(yīng)用范圍廣泛，但是仍是以資訊產(chǎn)品為大宗，因此近年來的市場(chǎng)走勢(shì)也常受到大環(huán)境經(jīng)濟(jì)狀況所影響。近20年來，在上一波網(wǎng)路泡沫化而導(dǎo)致國際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)不佳的2001年，PCB產(chǎn)業(yè)面臨到自從90年代資訊科技開始蓬勃發(fā)展以來最大的負(fù)成長，根據(jù)欣興電子2010年1月份的年報(bào)資料顯示，當(dāng)年度全球市場(chǎng)產(chǎn)值相較于前一年下跌了20.1%，也結(jié)束了自1993年以來長達(dá)8年的景氣擴(kuò)張期。
然而，之后除了在2002年微幅下跌之外，自2003年起，又開始進(jìn)入新一波成長期，一直到2008年受到當(dāng)年度發(fā)生的金融海嘯所波及，使得當(dāng)年僅有幾乎持平的1.1%的成長，進(jìn)而在2009年面臨了近20年來第二大負(fù)成長，當(dāng)年全球產(chǎn)值成長率為-16.4%。
但是如同上一波的景氣循環(huán)般，2009年雖然有著如此大的負(fù)成長，但是隔年卻很迅速的有著V型復(fù)蘇的氣勢(shì)，使得2010年全球PCB百大制造商合計(jì)繳出了26.4%的成長(資料來源：中原捷雄博士，N.T.InformationLtd，2011年11月10日)，也使業(yè)內(nèi)人士紛紛樂觀認(rèn)為，或許能如同前一波循環(huán)那般的從2003年之后拉出一波長達(dá)5年的榮景，例如在欣興電子2010年1月份的年報(bào)資料就顯示出，其預(yù)估2011年至2013年的市場(chǎng)成長率分別為10.7%、9.6%以及8.0%。
然而根據(jù)WECC在2012年9月針對(duì)2011年全球PCB產(chǎn)值的報(bào)告中顯示，2011年全球PCB產(chǎn)值較2010年增加9.8%，與預(yù)期相距不遠(yuǎn)，而其中最主要的貢獻(xiàn)度來自于印度市場(chǎng)，因?yàn)槠涑砷L率高達(dá)25.7%。然而其中的主要市場(chǎng)如美國與日本，則分別下跌了14.8%以及10.4%，當(dāng)年日本因?yàn)槭艿?11地震與海嘯的影響，也使得其整體產(chǎn)值受到相當(dāng)大的影響，而臺(tái)灣則是受惠于日本訂單的釋出，有著10.3%的成長。
到了2012年，全球PCB總產(chǎn)值來到了597.97億美金的高點(diǎn)，然相較于2011年599.23美金的產(chǎn)值而言，不僅沒有任何成長，反而微幅下跌了0.21%(資料來源：中原捷雄博士，N.T.InformationLtd，2012全球百大PCB排行與業(yè)界動(dòng)態(tài))。
而2013年的的市場(chǎng)展望，則受限于2012年的表現(xiàn)不如原本所預(yù)期，而使得預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)皆保守的看待，其中全球著名印制電路板市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)Prismark公司預(yù)測(cè)2013年的成長率為3.2%；臺(tái)灣工研院IEKITIS計(jì)劃則是預(yù)測(cè)臺(tái)灣的PCB產(chǎn)值成長率為2.8%。然而IEK也接連在今年(2013年)兩度下修2013全年臺(tái)商PCB產(chǎn)值成長幅度，從第2季預(yù)估年減0.99%，下修至年減3.06%可看出，2013年的PCB產(chǎn)業(yè)最終成績可能也不會(huì)盡如人意。
轉(zhuǎn)進(jìn)工業(yè)電子等高階領(lǐng)域?qū)崬殚L遠(yuǎn)發(fā)展之道
雖然之前提到2012年全球PCB產(chǎn)值微幅下跌，但是應(yīng)用在智慧型手機(jī)與平板電腦的HDI板、以及應(yīng)用于無線通信晶片的IC構(gòu)裝載板業(yè)者，在2012年時(shí)則仍有相當(dāng)?shù)某砷L。
由于臺(tái)灣的PCB應(yīng)用相當(dāng)集中于通訊、電腦、及消費(fèi)性電子三大區(qū)塊，以WECC在2012年9月針對(duì)2011年全球PCB產(chǎn)值的報(bào)告中顯示，這三大區(qū)塊占了87%的市場(chǎng)，無怪乎當(dāng)2012年個(gè)人電腦的出貨量降低了約20%之后，使得主機(jī)板與高階的覆晶載板銷售狀態(tài)都不好，而使得PCB廠商普遍成績不佳。[!--empirenews.page--]
若觀察日本與美國的終端市場(chǎng)組合，可以發(fā)覺日本的PCB在工業(yè)電子上的應(yīng)用占了17%，而前述三大區(qū)塊則僅占了66%；北美市場(chǎng)在三大區(qū)塊則是僅有52%，另外在軍事／太空應(yīng)用上則占了28%，儀器／醫(yī)療則是占了10%，工業(yè)電子則是占了9%。因此臺(tái)灣廠商值此全球景氣渾沌、消費(fèi)力道不振之際，應(yīng)該將目光從過去的三大區(qū)塊轉(zhuǎn)移到如前述的工業(yè)電子、儀器／醫(yī)療、及軍事／太空應(yīng)用上。
況且這些領(lǐng)域的技術(shù)門檻較高，臺(tái)商及早做好準(zhǔn)備轉(zhuǎn)進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域，提升自身技術(shù)實(shí)力，以及競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，一來除了可以拓展新市場(chǎng)，使整體銷售組合更健全，以減低市場(chǎng)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)之外，也可避開大陸目前遍地開花的PCB廠所進(jìn)行的殺價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，如此方能確保臺(tái)灣PCB產(chǎn)業(yè)在全球的優(yōu)勢(shì)地位。
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