PCB產業蓬勃發展,利好PCB專用化學品行業
PCB專用電子化學品系PCB生產制作中的必備原材料,PCB的生產制造過程中的前處理、蝕刻、棕化、化學沉銅、圖形電鍍、化學鎳金、化學沉銀、化學沉錫等眾多關鍵工序均需要使用大量相關PCB專用電子化學品。
據統計,2022年全球PCB產值達到817億美元。PCB行業主要受到云計算、物聯網、5G通信、工業4.0等行業的拉動,當前全球PCB市場保持溫和增長。
資料來源:觀研天下數據中心整理
PCB 廣泛應用于通信設備、計算機等領域,2022年上述兩領域消費占比分別為33.2%、28.7%。隨著5G 通信、云計算、大數據、人工智能、電動汽車等新技術、新應用出現,PCB 的需求也在增加。
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我國PCB化學品行業生產技術與國外仍有一定差距
印制電路板作為電子產品的關鍵電子互連件,使得各種電子元器組件通過電路進行連接,起到導通和傳輸的作用。電子產品的可靠性很大程度上依賴于印制電路板的制造品質,因此印制電路板被稱作“電子產品之母”。PCB 制造涉及流程、工序較多,在多個工藝環節需要使用電子化學品。為了提高 PCB 的性能,需要對生產工藝和搭配的化學品進行改進,因此高質量的 PCB 專用電子化學品是制造高端 PCB的保障。
國內 PCB 專用電子化學品行業起步較晚,國內企業起初主要通過技術難度較低的洗槽劑、消泡劑、蝕刻、剝膜、褪錫等產品進入市場,后續逐步開發棕化、沉銅、電鍍、化學鎳金等重要工藝所用的專用電子化學品。在普通的雙面板和多層板專用電子化學品方面,國內廠商占有一定的市場份額。對于高頻高速板、HDI、軟硬結合板、類載板、半導體測試板、載板等高端 PCB 使用的專用電子化學品,國內整體的技術水平相比國際先進水平還有一定差距。
由于PCB 專用電子化學品的性能高低能夠在一定程度上決定 PCB 產品在集成性、導通性、信號傳輸等特性和功能上的優劣,因此高端 PCB 廠商對于 PCB 專用電子化學品供應的選擇較為謹慎,因此高端 PCB 專用電子化學品長時間被歐美、日本等地區品牌所占領。
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近幾年來我國PCB專用電子化學品企業加大對研發的投入,建立研發中心,同時招聘高水平技術人才,生產技術水平得到了有效地提升,涌現了一批具有獨立研發、創造能力的企業,包括廣東光華科技股份有限公司、廣東天承科技股份有限公司、深圳市正天偉科技有限公司、深圳市貝加電子材料有限公司、江西博泉化學有限公司等企業,在核心制程沉銅、電鍍等上也開發出了相關產品,并得到眾多PCB廠商的應用,與此同時我國PCB專用化學品產值逐步提升。2022年我國PCB專用化學品產值規模達到129億元。
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根據觀研報告網發布的《中國PCB電子專用化學品行業發展現狀分析與投資前景研究報告(2023-2030年)》顯示,PCB 制造過程復雜,工序繁多,涉及專用電子化學品使用的主要制程涵蓋孔金屬化、電鍍、表面處理等,其中表面處理還可劃分為線路圖形、銅面處理、最終表面處理等制程,上述制程涉及的主要專用電子化學品、技術水平及特點、主要供應商情況如下:
行業技術水平及特點
PCB工藝 |
主要的專用電子化學品 |
技術水平及特點 |
供應商情況 |
線路圖形 |
顯影液、蝕刻液、光阻去除劑、消泡劑等 |
除類載板和載板用藥水外,技術難度較低,內資廠商已經全面實現技術突破。類載板和載板由于線路很精細,對藥水的處理能力比如蝕刻系數有很高的要求,技術難度較高 |
非類載板和載板用藥水,主要以國內供應商為主;類載板和載板用藥水以外資廠商為主 |
閃蝕刻專用化學品 |
僅應用于類載板和載板,技術難度較高,要求添加劑在蝕刻時滿足流體中異相吸附的要求,穩定雙氧水濃度,能對蝕刻有加速效應,對不同晶格的銅沒有選擇效應等 |
外資廠商主導,以 JCU、韓國納勒電子、麥德美樂思、安美特等為主 |
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銅面處理 |
酸性微蝕液 |
技術難度較低,主要為基礎原物料 |
以國內原物料供應商為主 |
超粗化專用化學品、中粗化專用化學品、堿性微蝕液、有機鍵合劑等 |
技術難度中等,藥水通過改變銅表面形貌或化學成分以增強與有機料的結合力,實現特定范圍的銅面粗糙度,以滿足銅面和干膜的結合力要求,同時需要滿足不同工藝或不同 PCB 特定的技術要求,比如 HDI、類載板細線路的加工要求、通訊板對信號完整度的要求等 |
內外資廠商均有,其中類載板和載板應用以外資廠商為主,外資廠商包括MEC、安美特、麥德美樂思等,內資廠商包括板明科技、天承科技、光華科技等 |
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孔金屬化 |
垂直沉銅專用化學品 |
非載板用的垂直沉銅專用電子化學品技術難度中等,采用膠體鈀工藝和 EDTA 化學銅體系,因槽液負載較大,反應活性好,對溶液濃度控制要求相對寬松 |
內外資廠商均有,外資廠商包括陶氏杜邦、麥德美樂思等,內資廠商包括貝加電子、深圳市正天偉科技有限公司等 |
載板沉銅專用化學品 |
載板采用 SAP 的制造工藝,使用的垂直沉銅專用化學品技術難度很高。為了制備細線路和降低信號傳輸趨膚效應,載板需要選擇低粗糙度的基材,比如需要在 ABF 上形成化學銅層,要求專用電子化學品結合力和可靠性非常高。同時因為流程設計需要沉積更厚的化學銅層,需要采用離子鈀活化和低應力化學銅技術 |
外資廠商主導,以日本上村工業株式會社、安美特為主 |
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水平沉銅專用化學品 |
目前主流的沉銅工藝,技術難度較高,主要采用離子鈀和中速低應力化學銅技術,不同的 PCB類型對化學沉銅可靠性要求不一樣,需要根據材料類型,板子應用類型和設計結構選擇合適的配方和應用參數以滿足要求 |
外資廠商主導,特別是在高端應用市場上以安美特為主,國內供應商中天承科技正在打破外資壟斷地位 |
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黑孔黑影專用化學品、高分子導電膜專用化學品 |
技術難度中等,但是對前工序控制要求較高(鉆孔粗糙度等)。目前主要應用于普通的單雙面板、多層板以及軟板 |
以麥德美樂思、安美特為主 |
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電鍍工藝 |
直流通孔電鍍專用化學品、脈沖通孔電鍍專用化學品等 |
技術難度中等,需要根據生產板的板厚度、孔徑大小、使用電流密度等因素搭配不同的電鍍添加劑 |
應用于普通 PCB 的產品國產化程度較高,應用于高端 PCB 的產品以麥德美樂思、安美特、陶氏杜邦為主 |
不溶性陽極直流電鍍填孔專用化學品、不溶性陽極水平脈沖電鍍填孔專用化學品等 |
采用不溶性陽極電鍍技術,技術難度較高,主要應用于高端 HDI、類載板、載板生產,需要滿足盲孔的填孔需求以及細小線路面鍍銅要求 |
外資廠商主導,不溶性陽極直流電鍍填孔產品以JCU、陶氏杜邦、安美特、麥德美樂思為主;不溶性陽極水平脈沖電鍍填孔產品以安美特為主 |
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電鍍錫專用化學品 |
技術難度中等,要求電鍍錫的鍍層均勻,致密,沒有縫隙,且深鍍能力好,防止蝕刻流程中銅線路被堿性蝕刻溶液腐蝕攻擊 |
內外資廠商均有,主要包括陶氏杜邦、安美特、貝加電子、天承科技等 |
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最 終 表 面 處理 |
OSP(有機預焊保護劑)、化學錫專用化學品、化學鎳金專用化學品、化學鎳鈀 金專用化學品、化學銀專用化學品等 |
技術難度中等,需要控制各表面處理方式的厚度,以及最終表面的清潔度,以保護銅面不被氧化,保證客戶端組裝時良好的焊錫性 |
內外資廠商均有,主要包括日本上村工業株式會社、陶氏杜邦、安美特、麥德美樂思、光華科技、貝加電子、天承科技等多家供應商 |
資料來源:公開資料,觀研天下數據中心整理
我國PCB化學品行業未來發展機遇分析
(1)中國大陸 PCB產能擴大促進 PCB專用電子化學品市場擴大
伴隨 5G 通信、人工智能、云計算、智能穿戴、智能家居等技術的持續升級與應用的不斷拓展,PCB 作為電子產品的關鍵電子互連件,下游應用行業的蓬勃發展帶動 PCB 需求的持續增長。目前,中國大陸產出的 PCB 產品中仍有較多技術含量較低的產品,與歐美、日本、中國臺灣地區相比仍存在一定的技術差距,因此內資 PCB 公司正在不斷擴大高頻高速板、HDI、軟硬結合板、類載板、載板高端 PCB 的產能。隨著中國大陸 PCB 企業在經營規模、技術能力、資金實力等方面的快速發展,未來高端 PCB 產能將進一步擴大,促進國內高端 PCB專用電子化學品市場擴大。
(2)中美貿易摩擦促使高端 PCB專用電子化學品國產化進程加快
2018 年以來中美之間貿易摩擦增多,美國將中國部分高科技企業納入實體名單,并對部分產品加征關稅。我國雖是電子工業制造大國,但是生產制造過程中的部分核心材料卻長期依賴于進口。中美貿易摩擦促使國內企業提高對核心技術、產業鏈的自主可控的重視程度,加大研發力度,加快關鍵技術自主可控進程。國家提高對高新技術和戰略性新興產業發展的政策扶持力度,提高自主可控水平,避免關鍵領域受到“卡脖子”制約。由于 PCB 專用電子化學品領域具有較高的技術門檻,因此高端 PCB 制造使用的專用電子化學品長期被安美特、陶氏杜邦和 JCU 等國際巨頭所壟斷。受中美貿易摩擦等因素影響,國內高科技企業積極推動上游供應鏈核心原材料“國產化”,以實現“自主可控”,保障自身產業鏈安全。國內企業轉向國產核心原材料促使上游供應鏈企業加強技術研發,不斷改革創新,加快國產化進程步伐,這也為國內 PCB 專用電子化學品企業提供了良好的發展機遇。隨著國內 PCB專用電子化學品企業的產品和技術的日趨成熟,未來國產化進程的步伐將進一步加快,產品具備技術先進性的國內優勢企業迎來了快速發展機遇。
(3)通信技術推動電子產業持續發展
自 2019 年 6 月 6 日 5G 牌照發放以來,我國 5G 建設取得積極進展,網絡建設速度和規模超出預期。據工信部統計,截至 2022 年 6 月底,我國已建成超170 萬個 5G 基站。由于 5G 頻率更高,基站的信號覆蓋范圍比 4G 基站覆蓋范圍更小,因此建設密度更大,并將建設大量配套的小基站。同時,5G 基站多采用高頻/高速 PCB,天線/RRU/BBU 對 PCB 需求總量約為 4G 基站的 3-4 倍。同時 5G 通信將促進通信設備、手機和可穿戴設備等消費電子、汽車智能化、家電智能化領域的快速發展,推動電子產業持續發展,進而帶動專用電子化學品需求的快速增長。5G 通信需要用到的 PCB通常為高頻、高速的多層板、HDI、多層柔性電路板等,高端專用電子化學品的需求預計將進一步擴大。
(4)清潔生產將成為行業技術發展的重要方向
近年來,國家對環境保護的要求不斷提升,對 PCB 行業的環保要求也不斷增加。為了實現產業結構調整和轉型升級,國家對工藝技術落后、不符合行業準入條件的處理工藝和產品予以限制,對不符合有關法律法規規定、不具備安全生產條件、嚴重浪費資源、污染環境的工藝和產品予以淘汰。2020 年國家生態環境部發布《電子工業水污染物排放標準》,明確水污染物排放限值并規定“印刷電路板生產含總鉛、總鎘、總鉻、六價鉻、總砷、總鎳、總銀中任一污染物的污水,實行分類歸集、專管專送和分質集中預處理”。PCB 生產過程中的廢水污染物主要來源于專用電子化學品,因此不含上述元素,可以減少廢水的藥水配方技術成為 PCB 專用電子化學品企業的研發重點,清潔生產成為行業技術發展的重要方向。(qmm)

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