1.覆銅板處于產(chǎn)業(yè)鏈中游,是PCB的核心基材
整個印制電路板(PCB)產(chǎn)業(yè)鏈的上游主要為玻纖布、銅箔、環(huán)氧樹脂等原材料;中游為覆銅板(CCL)行業(yè),是下游PCB的核心材料。PCB應用于各行業(yè)的電子產(chǎn)品中,且不同行業(yè)對PCB的基板和導電層數(shù)要求不同。
銅箔、覆銅板、PCB產(chǎn)業(yè)鏈
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相關報告:智研咨詢發(fā)布的《2018-2024年中國車用PCB市場分析預測及發(fā)展趨勢研究報告》
覆銅板是制造PCB的核心基材,占PCB原材料成本最高,約為35%。單/雙面的PCB需要單/雙面覆銅板,而多層PCB的基材則由銅箔、粘結(jié)片和覆銅板組成。其中粘結(jié)片是指將基材浸在以樹脂為主體的粘結(jié)劑中,加熱干燥處理后制成的半固化狀態(tài)的粘結(jié)片,既可以進一步壓制成覆銅板,也可以作為商品出售給下游PCB廠商。
多層PCB結(jié)構(gòu)示意圖
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PCB制作成本占比情況
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2.覆銅板種類與原材料介紹
覆銅板根據(jù)機械剛性的不同可以分為剛性基板CCL和柔性基板FCCL,其中剛性CCL又可以根據(jù)增強材料的不同分為紙質(zhì)基板、復合基板和玻纖環(huán)氧基板等。其中,紙質(zhì)基板由于強度較差屬于低端產(chǎn)品,主要用于電視、音響等家用電器;復合基板的面料和芯料由不同的增強材料構(gòu)成,同樣主要應用于家電民生產(chǎn)品;玻纖環(huán)氧基板強度、耐熱性等性能都優(yōu)于紙質(zhì)基板和復合基板,包含F(xiàn)R-4、FR-5等品種,是目前最常見的覆銅板類型。
覆銅板也稱“基材”,由玻纖布或其他增強材料浸以樹脂、一面或雙面覆以銅箔并經(jīng)熱壓制成。銅箔、玻纖布和樹脂是覆銅板的三大原材料。
雙面覆銅板結(jié)構(gòu)示意圖
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銅箔是最主要的原材料,一般占覆銅板三大原材料成本的50%左右。銅箔的生產(chǎn)線昂貴,投資成本高且周期長;加工要求都比較嚴格,工藝流程相對長,存在資本和技術壁壘。銅箔行業(yè)集中度高,全球產(chǎn)能集中在少數(shù)龍頭手上,議價能力強。
根據(jù)制造工藝的不同,銅箔可分為電解銅箔和壓延銅箔。電解銅箔由銅原料經(jīng)過溶解、電解、沉積的步驟制成原箔,其韌性等性能相比壓延銅箔較差,因此多用于剛性PCB/CCL和鋰電池。壓延銅箔由銅板反復輥軋后得到原箔,其耐折性、彈性系數(shù)以及銅純度、毛面光滑程度都優(yōu)于電解銅箔,因此主要用于柔性基板(FCCL),也被用作高頻PCB的基材。
電解銅箔與壓延銅箔的對比
- | 壓延銅箔 | 電解銅箔 |
生產(chǎn)工藝 | 銅錠、銅板帶反復壓延加工后根據(jù)要求進行表面處理 | 硫酸銅溶液電解沉積后根據(jù)要求進行表面處理 |
工藝流程 | 工藝復雜、流程長 | 工藝較復雜 |
設備精度要求 | 高 | 較高 |
生產(chǎn)成本 | 高 | 低 |
用途 | FPCB/FCCl、鋰離子電池負極載體、電磁屏蔽材料和高頻電子電氣產(chǎn)品 | PCB/CCL、鋰離子電池負極載體、電磁屏蔽材料和高頻電子電氣產(chǎn)品 |
加工附加值 | 相對較高 | 相對較低 |
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目前中國是全球最大的電解銅箔生產(chǎn)基地,2016年全球電解銅箔產(chǎn)量約50.6萬噸,其中中國大陸實現(xiàn)產(chǎn)量29.16萬噸,占全球產(chǎn)量的近58%。根據(jù)2015年的數(shù)據(jù),全球電解銅箔年產(chǎn)量萬噸以上的企業(yè)約為35家,其中20家位于中國大陸。
國內(nèi)及全球電解銅箔產(chǎn)量情況
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而壓延銅箔目前基本上是絕對的壟斷市場,產(chǎn)能集中在美日企業(yè)手中,日本的日礦金屬和福田金屬就占據(jù)了全球90%以上的市場份額。而國內(nèi)壓延銅箔的生產(chǎn)能力仍處于較低的水平,根據(jù)統(tǒng)計,截至2015年低僅有4家本土企業(yè)能夠生產(chǎn)壓延銅箔,產(chǎn)能合計約14,000噸左右,產(chǎn)量僅為282噸。
截至2015年底國內(nèi)壓延銅箔企業(yè)產(chǎn)能和產(chǎn)量情況
企業(yè) | 產(chǎn)能(噸) | 產(chǎn)量(噸) | 說明 |
中鋁上海 | 3000 | 50 | 壓延銅箔項目于2013年投產(chǎn)運行 |
山東天和 | 3000 | 200 | 引進設備2014年調(diào)通,2015年又新增產(chǎn)能 |
靈寶金源 | 3000 | 0 | 引進設備,2015年投入試生產(chǎn) |
中色奧博特 | 3000 | 0 | 引進設備,2015年投入試生產(chǎn) |
蘇州福田(日) | 1000 | 32 | 日資企業(yè),只做壓延銅箔表面加工處理 |
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根據(jù)用途的不同,銅箔也可以被分為電子銅箔和鋰電銅箔。電子銅箔主要用于覆銅板,鋰電銅箔則用于鋰電池中起到收集電流的作用。兩種銅箔對技術參數(shù)和對厚度的要求均不同,因此生產(chǎn)工藝也不同。
- 電子銅箔 鋰電銅箔
- | 電子銅箔 | 鋰電銅箔 |
純度 | 99.7% | 99.7% |
生產(chǎn)工藝 | 曝光、刻蝕、去膜后得到設計好的電路圖 | 將石墨負極材料與化學有機材料攪拌均勻后涂覆到銅箔表面 |
厚度 | 5-105um | 7-20um(主流8-10um,消費電池通常為6-8um,動力電池更厚一些) |
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玻纖布在覆銅板中作為增強材料起到了增加強度、絕緣的作用,在覆銅板的原材料成本中約占25%。玻纖布是由硅砂等原料在窯中煅燒成液態(tài),再通過合金噴嘴拉成玻纖絲后纏絞制成玻纖紗,最后使用玻纖紗紡織支撐的。玻纖布由于其強度高、絕緣的特性,廣泛用于石油、化工、電子等行業(yè)。玻纖布行業(yè)的集中度較高,全球六大供應商(巨石、OC、PPG等)合計產(chǎn)能占到70%,用于PCB的電子布要求較高,主要廠商還是歐美企業(yè)但產(chǎn)能一直在向亞太轉(zhuǎn)移,而超薄特種玻璃紗的產(chǎn)能仍集中在歐美企業(yè)。
樹脂在覆銅板中起到了粘合劑的作用,約占原材料成本的25%。不同的PCB對樹脂的要求不同:一般來說,單/雙面板、多層板及HDI等主要采用酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂,而高速/高頻制板主要使用聚四氟乙烯,近年流行的無鹵CCL則使用環(huán)保型非溴基樹脂。目前大陸與臺灣的供應商主要提供酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂,高端特種樹脂如BT、PPE等則被美日的國際巨頭壟斷。
3.覆銅板行業(yè)整體趨勢
2016年全球剛性覆銅板市場規(guī)模達到101.23億美元,相比去年增長8%,其中各類剛性覆銅板的增長率均為正數(shù),復合基板的增長最明顯,達到了15.7%。
2016年全球剛性覆銅板規(guī)模(產(chǎn)值)增長(單位:百萬美元)
- | 2015 | 2016 | 增長率 |
紙基板 | 606 | 636 | 5.0% |
復合基板 | 756 | 875 | 15.7% |
普通FR-4 | 3839 | 4005 | 4.3% |
高TgFR-4 | 954 (其中無鹵381) | 1055 (其中無鹵399) | 10.6% |
無鹵型FR-4(標準Tg) | 1149 | 1297 | 12.9% |
特殊樹脂基板/其它 | 2072 | 2255 | 8.8% |
合計 | 9376 | 10123 | 8.0% |
注釋:包括半固化片產(chǎn)值 |
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產(chǎn)能方面,盡管2011-2015年我國覆銅板行業(yè)總產(chǎn)量處于上升趨勢,但生產(chǎn)能力增幅相比10年前明顯平緩,行業(yè)復合增速近五年已經(jīng)降至7%左右。另外,數(shù)據(jù)顯示國內(nèi)一些核心企業(yè)的產(chǎn)能利用率達到80%以上的水平,接近滿產(chǎn)。但由于2016年原材料不足等種種原因的影響,行業(yè)整體產(chǎn)能利用率只近70%。預期在未來環(huán)保督察力度加大、供給側(cè)改革的政策引導下,核心企業(yè)仍能保持高產(chǎn)能利用率,一些低效低質(zhì)量的產(chǎn)能會被逐步淘汰,市場整體產(chǎn)能增速緩慢。
2000-2016年中國大陸覆銅板的歷年產(chǎn)量變化
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此外,從國內(nèi)各類覆銅板產(chǎn)能數(shù)據(jù)中可以明顯得到目前國內(nèi)覆銅板產(chǎn)能結(jié)構(gòu)向中高端調(diào)整的信號。低端產(chǎn)品紙基和CEM-1型覆銅板產(chǎn)能縮減了11%,中高端產(chǎn)品金屬基覆銅板和撓性覆銅板及相關制品產(chǎn)能均得到了20%的大幅增長。
2016年中國大陸各類覆銅板生產(chǎn)能力估算
覆銅板分類 | 生產(chǎn)能力(萬平方米/年) | ||
2016 | 2015 | 增長率 | |
玻纖布基和CEM-3型覆銅板 | 50763 | 49284 | 3% |
紙基和CEM-1型覆銅板 | 6180 | 18180 | -11% |
金屬基覆銅板(單班次生產(chǎn)) | 3096 | 2580 | 20% |
撓性覆銅板及相關制品 | 12966 | 10805 | 20% |
合計 | 83005 | 80849 | 2.7% |
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產(chǎn)能轉(zhuǎn)移與進口替代
從剛性覆銅板產(chǎn)量在全球的區(qū)域分布來看,歐美及日本地區(qū)的產(chǎn)量逐年減少,而中國大陸和亞洲其他地區(qū)的產(chǎn)量呈增長態(tài)勢。2016年全球總產(chǎn)值101.23億美元,亞洲地區(qū)總產(chǎn)值為95.99億美元,其中中國大陸65.48億美元,占全球產(chǎn)值的65%,已位列世界第一。從面積數(shù)據(jù)看,2016年全球剛性覆銅板按面積統(tǒng)計為5.729億平方米,整個亞洲為5.555億平方米占97%,中國大陸占比71%。中國大陸產(chǎn)量2016年同比增長12.3%,高于全球整體增長率10.7%。
2016年全球剛性覆銅板的產(chǎn)值和產(chǎn)量(以面積計)
地區(qū) | 產(chǎn)值(百萬美元) | 產(chǎn)量(百萬平方米) | ||||
2015 | 2016 | 增長率 | 2015 | 2016 | 增長率 | |
美洲 | 315 | 306 | --2.9% | 8.7 | 8.9 | 2.3% |
歐洲 | 215 | 218 | 1.4% | 7.0 | 8.5 | 21.5% |
日本 | 509 | 538 | 5.7% | 19.2 | 19.6 | 2.1% |
中國大陸 | 6093 | 6548 | 7.5% | 361.9 | 406.2 | 12.3% |
亞洲其他 (除中國大陸和日本) | 2239 | 2513 | 12.2% | 120.8 | 129.5 | 7.2% |
合計 | 9376 | 10123 | 8.0% | 517.5 | 572.9 | 10.7% |
注釋:包括半固化片,不包括多層板用內(nèi)芯壓合預制板 |
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下游PCB行業(yè)產(chǎn)能也一直在向中國大陸轉(zhuǎn)移,2016年全球PCB產(chǎn)值合計54,207百萬美元,其中中國大陸地區(qū)的產(chǎn)值為27,123百萬美元,占全球總產(chǎn)值的50%,位列全球第一。需要注意的是,2016年全球各地區(qū)PCB產(chǎn)值同比增長率僅有中國大陸地區(qū)為正,達到1.50%,剩余地區(qū)均為負增長。
2016年全球不同國家/地區(qū)的PCB產(chǎn)值和增長率(單位:百萬美元)
國家/地區(qū) | 2015 | 2016 | 2016/2015增長率 |
中國大陸 | 26722 | 27123 | 1.50% |
中國臺灣 | 7192 | 6922 | -3.75% |
韓國 | 6639 | 6232 | -6.13% |
日本 | 5699 | 5253 | -7.83% |
北美 | 2766 | 275 | -0.51% |
歐洲 | 1936 | 1910 | -1.31% |
其他 | 4371 | 4015 | -8.14% |
合計 | 55325 | 54207 | -2.02% |
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從份額占比變化看,中國大陸PCB份額從2000年的8.1%全球第五上升至50%全球第一。
2000年中國大陸PCB在全球的份額變化
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2016年中國大陸PCB在全球的份額變化
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從產(chǎn)業(yè)鏈的布局和協(xié)同看,在PCB國產(chǎn)比例提高的同時,其對于上游國產(chǎn)CCL產(chǎn)生了正向的影響,同類產(chǎn)品在質(zhì)量相同的情況下,國內(nèi)PCB廠商從成本角度更傾向于采購國產(chǎn)CCL,與PCB的國產(chǎn)化與CCL的國產(chǎn)化產(chǎn)生了協(xié)同效應。覆銅板市場作為PCB的上游來說是相對集中的,2016年全球覆銅板市場份額中,排名前五的廠商占據(jù)了51%的份額。其中生益科技以1183百萬美元的產(chǎn)值名列全球第二,占全球份額的12%。
2016年全球剛性覆銅板公司排名前十(按產(chǎn)值)單位:百萬美元
公司名稱 | 2016年 | |
產(chǎn)值 | 份額 | |
建滔化工 | 1411 | 14% |
生益科技 | 1183 | 12% |
南亞塑膠 | 1127 | 11% |
松下電工 | 823 | 8% |
臺光電子 | 657 | 6% |
聯(lián)茂電子 | 610 | 6% |
金安國紀 | 464 | 5% |
斗山電子 | 400 | 4% |
Isola | 382 | 4% |
日化立成 | 358 | 4% |
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電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與升級換代加大了對中高端CCL的需求
3.2.1.PCB下游的電子產(chǎn)業(yè)技術一直在逐步向中高端升級
PCB行業(yè)下游應用廣泛,涵蓋了計算機設備、汽車電子、通訊設備、機械工控、醫(yī)療器械等制造行業(yè)。而從PCB領域占比情況的變化也可以發(fā)現(xiàn),通信領域和汽車電子領域占比處于穩(wěn)步增加狀態(tài),而計算機、封板基材和消費電子的占比小幅下滑。目前通訊和汽車電子用PCB主要為高頻、高速、高阻燃、高Tg類覆銅板,顯然PCB產(chǎn)品結(jié)構(gòu)正在進一步向中高端化調(diào)整。
2009-2016年PCB產(chǎn)品各個應用領域的產(chǎn)值占比變化情況
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電動化和智能化的雙趨勢驅(qū)動汽車電子市場高速擴張
汽車電子領域,一方面,傳統(tǒng)汽車正在經(jīng)歷向先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)甚至向自動駕駛轉(zhuǎn)變的過程,實現(xiàn)這些必須以電子產(chǎn)品為載體。預計市場規(guī)模未來的增長速度將超過30%,到2020年市場規(guī)模有望接近300億。另一方面,新能源汽車的產(chǎn)量和銷量在政策利好的條件下出現(xiàn)較快增長,根據(jù)中國汽車協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2017年前10個月我國新能源汽車的產(chǎn)量為51.09萬輛,同比增長47%,保持了高速增長。
ADAS中國市場規(guī)模及預測
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2013年-2017前10月國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)量(萬輛)
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汽車電動化和智能化發(fā)展雙輪驅(qū)動,車用PCB市場增加。一方面,汽車的電子化相比傳統(tǒng)燃油發(fā)動機的驅(qū)動系統(tǒng)增加了電控系統(tǒng)對PCB的要求,另一方面,新能源汽車的核心為電池、電機和電控,與傳統(tǒng)汽車相比其電子比例大幅提高。這兩大因素提升了PCB在汽車行業(yè)的使用量,車用PCB市場規(guī)模由2009年的28億美元增至2015年的49億美元,年復合增長率為9.78%,預計到2018年有望接近60億美元。同時,汽車電子對于材料性能要求極高,這些因素對于覆銅板行業(yè)來說不僅增加了需求,也提高了中高端覆銅板的應用占比。
2009-2018E車用PCB市場規(guī)模及預測(單位:億美元)
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通信走向5G時代,高端產(chǎn)品需求占比上升
通信領域,5G成為通信下一風口。我國在宏觀層面不斷發(fā)布相關文件明確未來5G的發(fā)展目標和方向,5G通信早期布局已開始。與4G技術相比,5G網(wǎng)絡擁有更強的性能,支持超高速率、超低時延、超大連接的應用場景,5G作為通信技術的發(fā)展新方向帶動了高頻高速、超高頻超高速等材料應用占比,使得覆銅板中高端結(jié)構(gòu)比例提升。
政府不斷發(fā)布文件支持5G發(fā)展
文件名稱 | 內(nèi)容 |
《中國制造2025》 | 提出全面突破5G技術,突破“未來網(wǎng)絡”核心技術和體系架構(gòu) |
《十三五規(guī)劃綱要》 | 提出要積極推進5G發(fā)展,布局未來網(wǎng)絡架構(gòu),到2020年啟動5G |
《5G愿景與需求白皮書》 《5G概念白皮書》 | 明確5G的技術場景、潛在技術、關鍵性能指標等,部分指標被ITU納入到制定的5G需求報告中 |
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從5G通信的目前發(fā)展規(guī)劃推斷出其有以下幾個特點:
1.最大的特點是高速,接收頻率從過去的3GHz以下上升到6GHz區(qū)間,按規(guī)劃速率甚至會高達10~50Gbps;
2.高速需要高頻段,高頻波長短損耗會快;
3.5G因此需要大小基站結(jié)合,基站覆蓋更密集,基站總量更多;
4.5G要支持各類物聯(lián)網(wǎng)的應用。
從此可以看出,相對于4G來說,因為5G采用了更高的頻率,而且不僅傳輸速率更高,為了更好地支持物聯(lián)網(wǎng)應用,必須在傳輸中呈現(xiàn)出低時延、高可靠、低功耗的特點。同時,為了滿足小基站和其他設備的小型化趨勢,各類產(chǎn)品設計的空間布局都在變小,設備總量在變大。低損耗、高集成、高一致性、散熱等需求對PCB提出了新的技術需求,也增加了對中高端覆銅板的需求。
其他電子產(chǎn)品同樣也對PCB的要求越來越高
由于智能手機和筆記本電腦、平板電腦等微型計算機設備增速普遍放緩,根據(jù)工信部數(shù)據(jù),中國手機和智能手機的產(chǎn)量增速已下滑至6.4%和6.1%,而我國微型計算機設備產(chǎn)量近年在不斷減少,至2017年上半年產(chǎn)量為14146萬臺。
消費電子產(chǎn)品進入存量時代,雖然增速已放緩但是由于性能的提升抬高了對于PCB的要求,軟硬件的不斷升級使得眾多大容量的數(shù)據(jù)信息需要進行高速處理和傳輸。以高頻為例,原來達到1GHz以上的高頻信號只限于航空航天、衛(wèi)星通信等領域使用,而現(xiàn)在電子信息產(chǎn)品已邁入了千兆時代,電子部件向著高集成度、高速高頻化方向發(fā)展使得作為支撐體的PCB必須跟進,這直接帶動了中高端覆銅板的應用占比。
中國手機及智能手機產(chǎn)量(單位:億部)
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中國微型計算機產(chǎn)量(單位:萬臺)
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我國電子信息產(chǎn)業(yè)保持了持續(xù)的快速發(fā)展趨勢,根據(jù)工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)及我們的預測,2017年我國電子信息制造業(yè)收入將達到13.8萬億元左右,同比增速超14%,呈現(xiàn)加速態(tài)勢。我們認為在國家政策、經(jīng)濟轉(zhuǎn)型等因素的推動下,我國電子信息產(chǎn)業(yè)有望繼續(xù)保持快速發(fā)展趨勢,從而給PCB產(chǎn)業(yè)鏈帶來廣闊的市場發(fā)展空間。
2010-2017我國電子信息制造業(yè)收入及增長率
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從2001年至今的數(shù)據(jù)對比可以看出,我國PCB產(chǎn)業(yè)的增速變化與工業(yè)增加值(宏觀經(jīng)濟)有著同向的關系。從2017年的工業(yè)增加值趨勢可以看出,目前處于向上趨勢的初期,之前的每輪上升或者下跌周期都帶動了PCB增速的30%左右的波動,而本輪的PCB增速向上波動才剛起步。
我國工業(yè)增加值和PCB產(chǎn)值增速對比
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2025-2031年中國PCB行業(yè)市場全景評估及投資前景規(guī)劃報告
《2025-2031年中國PCB行業(yè)市場全景評估及投資前景規(guī)劃報告》共十二章,包含2025-2031年PCB企業(yè)投資潛力與價值分析,2025-2031年PCB企業(yè)投資風險預警,2025-2031年PCB產(chǎn)業(yè)投資機會及投資策略分析等內(nèi)容。



