“新常態(tài)”下國產PCB專用設備的發(fā)展

楊朝輝（深圳市大族數(shù)控科技有限公司，廣東 深圳 518052）

“新常態(tài)”下國產PCB專用設備的發(fā)展

楊朝輝
（深圳市大族數(shù)控科技有限公司，廣東 深圳 518052）

PCB專用設備的技術水平制約著PCB產業(yè)的整體水平。我國專用設備起步較晚，盡管近年來取得矚目的成就，但同世界先進國家的設備技術水平有較大差距，國內設備企業(yè)應該依托國內日益壯大的PCB市場提升技術能力，進而促進國內PCB行業(yè)的整體提升。

新常態(tài)；《中國制造2025》；發(fā)展路徑

1 概述

金融危機以來的這些年受全球經(jīng)濟變化多端的影響，PCB產業(yè)從2013年度增幅“基本持平”、“增長非常緩慢”、“增幅不足1%”，到2014年度，全球PCB“持續(xù)仍有增長，實在是不太容易”、“同比增幅2.3%”；都顯示全球PCB產業(yè)增長乏力。而根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計機構Prismark預計，未來幾年整個PCB產業(yè)依然延續(xù)低增長態(tài)勢，2015～2018年的復合增長率3.7%（圖1）。

圖1 PCB與半導體增長率變化

中國PCB行業(yè)一直在穩(wěn)步發(fā)展，在全球PCB領域影響越來越大。2014年全球PCB產值約為596億美元，中國PCB產值占全球比例從2013年的43.8%增長到45.5%達261.3億美元，約1650億元人民幣，同比增幅6.3%，遠遠大于全球的產業(yè)增幅。

盡管中國PCB行業(yè)較全球行業(yè)水平的發(fā)展速度在未來幾年仍將呈現(xiàn)較快增長，但隨著全球經(jīng)濟復蘇緩慢、發(fā)達經(jīng)濟體制造業(yè)回流以及國內經(jīng)濟增長水平放緩，加上電子行業(yè)的增長引擎智能手機和平板電腦的增長幅度大幅回落，我國PCB產業(yè)隨同整體經(jīng)濟的節(jié)奏步入新常態(tài)。

2 國產品牌專用設備現(xiàn)狀

2.1 國內專用設備企業(yè)眾多但規(guī)模不大

根據(jù)CPCA最新會員統(tǒng)計，國產設備的生產廠家多達兩百余家，但都以中小企業(yè)為主，CPCA發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示2014年國內龍頭專用設備廠商總銷售額23億人民幣，僅占國內PCB行業(yè)設備采購極小一部分，其中銷售額超過億元的僅5家，而全球PCB行業(yè)專用設備企業(yè)龍頭以色列奧寶2014年度的銷售額就超過2.8億美元（數(shù)據(jù)來源：Orbotech Annual Report 2014）。中國大陸PCB專用設備市場規(guī)模見圖2。

圖2 中國大陸PCB專用設備市場規(guī)模

這些企業(yè)幾乎涵蓋了PCB生產的全部工序，覆蓋了所有干濕制程，從開料，壓合到鉆孔，圖形轉移的曝光、電鍍、蝕刻，自動光學檢查（AOI/AVI）到電性能測試都可是實現(xiàn)全部的國產化；也涌現(xiàn)出眾多知名品牌，如大族、協(xié)辰、東威等。但是具體到PCB細分市場，國產設備在IC載板、高階HDI以及細導線FPC產品應用上的工藝符合度極低，這些產品上的生產設備幾乎全部被國外企業(yè)占據(jù)甚至完全壟斷。

2.2 國產設備技術層次較低一個國家的產業(yè)水平取決于其制造設備的技術層次，我國PCB產業(yè)盡管占據(jù)全球近一半的份額，但整體上產品的技術層次不高，設備主要覆蓋中低階的HDI、10層以下的多層板、中低階的撓性板市場。以下列表1顯示了國產專用設備在PCB行業(yè)中適配程度。

表1 國產專用設備在PCB行業(yè)中適配程度

根據(jù)WECC的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，國內生產的PCB種類中單雙面及普通多層板占比高達60%，而高附加值的IC載板及細導線FPC產值非常低，印證了裝備水平與產業(yè)水平的正相關特性。圖3為國內生產PCB產品比例。

圖3 國內生產PCB產品比例

2.3 國產設備最近幾年的進步較快

PCB行業(yè)的技術發(fā)展離不開專用設備的技術升級，伴隨著近年來國內PCB投資浪潮以及PCB生產企業(yè)的成本壓力，進口設備昂貴的價格和維護成本，促使國內一大批專用設備企業(yè)的產品的得到行業(yè)的采用并顯示出國產設備的強大生命力和競爭力，尤其是在機械鉆孔行業(yè)、AOI/AVI自動光學檢查、通用測試機/飛針測試機；而之前為國外壟斷的激光直接成像設備、激光鉆孔設備、高精微針測試設備等紛紛面試并得到國內甚至國外龍頭企業(yè)的認可。

隨著內資PCB企業(yè)實力的增強以及對國產設備認知上的改觀，通過行業(yè)的良好互動，國產專用設備越來越有能力替代進口設備，實現(xiàn)整個PCB行業(yè)的整體向前發(fā)展。

2.4 從單臺設備的模仿制造到產品的自主研發(fā)

盡管2006年國內PCB產值就提升到了全球第一的水平，但前期的PCB產業(yè)爆發(fā)主要是依賴發(fā)達國家PCB產業(yè)的快速轉移實現(xiàn)的，這些外商投資企業(yè)采購的幾乎全部是進口設備，因此PCB設備的國產化道路起步較晚。我國PCB行業(yè)設備的起步大多從單臺設備模仿的路走過來的，在低端設備上完全替代國外設備并向中端滲透。但是隨著國內PCB行業(yè)整體技術的提升，沒有自主技術的設備無法滿足市場快速的技術提升需求，因此推動國內相關企業(yè)加大投入進行自主研發(fā)，先后打破國外企業(yè)在激光鉆孔機、LDI（直接成像）機、高精微針測試機、貼補強機等高端設備方面的壟斷。

2.5 國產設備關鍵零部件受制于人

國產設備近年雖然取得長足的進步并不斷打破國外企業(yè)的壟斷，但是要進一步提升國產設備的技術能力甚至超越國外設備的能力，嚴重受制于國外關鍵零部件、軟件甚至物料供應商，如機械鉆孔的高速主軸及運動控制系統(tǒng)、激光鉆機的激光光源及振鏡、直接成像設備的激光光源及DMD、高精測試設備的夾具微針/板材等等。涉及到化工、機械、光電、自動化等方面，國內相關配套產業(yè)水平不足嚴重制衡著PCB專用設備企業(yè)的前進步伐。

3 新常態(tài)下國內PCB產業(yè)對設備的需求

隨著PCB產業(yè)全球整體增長趨勢的趨穩(wěn)，國內PCB產業(yè)需要從產業(yè)技術升級及技術改造來獲取更高的利潤率，但是隨著國內人口紅利的消退，人力成本的 提升，PCB生產企業(yè)對自動化/智能化生產設備顯示了強烈的需求。通過結合國內PCB產業(yè)的本地化需求，提升國產設備的競爭優(yōu)勢，將是提升我國PCB產業(yè)競爭力的有效途徑。

在全球PCB行業(yè)結構整體穩(wěn)定的情況下，我國PCB產業(yè)一下子跨入高端產品制造領域有諸多限制，因此國內PCB產業(yè)要實現(xiàn)競爭水平和利潤水平的提升，PCB專用設備行業(yè)需要滿足PCB制造企業(yè)的如下需求。

3.1 PCB行業(yè)的整體要求

從人工手動到工序的自動化到工廠的智能化。隨著PCB產品的輕薄化、細線化的發(fā)展持續(xù)，人員操作帶來的風險大大增加，由于操作失誤導致的報廢幾乎是每一家PCB企業(yè)都面臨的頑疾；同時加上人力成本的增加（包括招工難、培養(yǎng)難、留人難），盡量減少人工的參與是提升PCB產業(yè)競爭力的首要需求，因此設備企業(yè)需要通過提升設備自動化、流程智能化等方面入手重新確定產品的研發(fā)方向。

3.2 設備廠商的轉型要求

從單個的生產設備制造商到自動化、智能化工藝的解決方案提供。PCB生產是一種有機的動態(tài)的模式，專用設備廠商應該成為所服務工序的專家，能結合單一客戶的產品結構和發(fā)展規(guī)劃制定一整套的工序解決方案（涵蓋生產設備、工藝流程、加工參數(shù)、原輔料建議等），這樣一來將為PCB企業(yè)快速的技術提升帶來極大的便利。

3.3 設備的整體要求

從單臺設備的性能、功能的比較到整體有效性、協(xié)調性及效能的比較。PCB生產設備多種多樣，高效的生產依賴于所有的設備的順暢銜接和配合，因此除設備本身性能需要滿足生產需求外，還需要通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)多設備的協(xié)同運作以達到最優(yōu)化的生產流程。

3.4 設備的具體要求

從功能、性能、成本到可靠性、維護性、效能以及設備故障的人工干預修復到設備的自我檢測，自我修復。設備的投入占PCB企業(yè)尤其是高端PCB制造企業(yè)的總體投入比重超過六成，因此除需要提供比肩國外設備相同功能和性能，還需要提供低成本、高可靠性、易維護的設備以降低企業(yè)的總體成本。

3.5 設備體檢中心

快速高效的生產必須有穩(wěn)定、高效的生產設備與之配套，但生產設備不可能做到無故障發(fā)生，因此適當?shù)亩ㄆ诒ｐB(yǎng)維護以及快速的維修是保障生產運行的關鍵。通過設備供應商對生產設備的遠程化4 未來國產設備發(fā)展路徑（圖4）

實時數(shù)據(jù)監(jiān)控，可提前進行干預以減少設備停機造成的生產遲滯。

今年5月份，國務院印發(fā)了經(jīng)國務院總理李克強簽批的《中國制造2025》這一部署全面推進實施制造強國的戰(zhàn)略文件，是中國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領。

電子產業(yè)是國家支柱產業(yè)，而PCB產業(yè)則是整個電子產業(yè)的基石，因此加快PCB國產設備的發(fā)展成為必然。結合PCB產業(yè)現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢，我們認為通過以下發(fā)展路徑能夠扎實有效的逐步推進行業(yè)效率和競爭力的提升。

圖4　

（1）緊跟全球工業(yè)變革并根據(jù)中國PCB產業(yè)的特點來展開PCB專用設備的路徑規(guī)劃。

（2）加大設備的自主研發(fā)能力，迅速提高產品的可靠性、效能，迎接自動化、智能化時代的到來。

國產設備的自助研發(fā)除設備企業(yè)本身積極持續(xù)投入外，同時要推動上游零部件供應商的技術水平，減少對國外零組件供應商的依賴；另外加大同高校、研究機構的合作，形成產學研聯(lián)盟，產業(yè)為先，積極引導高?；A研究成果的孵化及根據(jù)產業(yè)需求進行定向研究。

同時需加大對PCB行業(yè)專業(yè)人才的培養(yǎng)。PCB作為電子工業(yè)的基石，但長期以來被當做配角的位置，幾乎沒有高校設置印刷線路板相關專業(yè)，PCB行業(yè)人才的培養(yǎng)僅依靠PCB行業(yè)企業(yè)本身，造成專門人才尤其是高端人才的短缺。

（3）各設備廠家可分工合作，共享新的工業(yè)變革的成果。

由龍頭企業(yè)搭建業(yè)務平臺，聯(lián)合上下游企業(yè)進行共同研發(fā)，制定完善的可定制化的業(yè)務模型。如鉆孔平臺，由機械鉆機牽頭，聯(lián)合鉆頭、蓋/墊板、板材供應商甚至沉銅藥水供應商，形成一整套的解決方案，PCB制造企業(yè)則只需要錄入待加工的產品信息即可實現(xiàn)快速生產。

（4）呼吁行業(yè)協(xié)會組織專家，根據(jù)PCB工廠自動化和智能化的要求，進行PCB整個工藝流程的頂層設計，重新定義設備規(guī)格，根據(jù)該設計展開新設備的研制工作。

（5）寄望國家推行相應政策，給予積極采用國產設備替代國外優(yōu)勢產品的廠商資金及稅收方面的支持。

在PCB行業(yè)挑戰(zhàn)和機遇并存的新常態(tài)下，如何在實現(xiàn)企業(yè)利潤增長的同時兼顧社會責任是擺在每個中國印刷電路板行業(yè)內的共同課題。良好的發(fā)展機遇和有力的政策保障，會給PCB設備等配套相關產業(yè)帶來更多的發(fā)展契機，希望我們PCB國產設備產業(yè)能抓住機遇、充分利用自身產業(yè)優(yōu)勢、依托有力的政策支持及共享行業(yè)協(xié)會各企業(yè)的優(yōu)質資源，進一步提高PCB國有設備的自給率，一起推動PCB工業(yè)的進步，并贏得國內、國際客戶對中國品牌的信任！

Development of domestic PCB special equipment under the new normal situation

YANG Zhao-hui

The technical level of PCB special equipment restricts the whole level of PCB industry. In China special equipment production starts late. Although in recent years we made big achievements， but compare to the world's advanced countries， the technical level has a big difference. Domestic equipment manufacturers should relying on the growing PCB market to enhance the technical ability and promote the overall improvement of domestic PCB industry.

The New Normal Situation； "Made in China 2025"； Development Path

TN41

A

1009-0096（2015）11-0006-03