品類在移動終端領(lǐng)域的增速已換擋放緩。


智能手機(jī)巨頭創(chuàng)新勢在必行,功能創(chuàng)新引爆存量換機(jī)需求。
盡管在經(jīng)濟(jì)下行的大背景下,智能手機(jī)行業(yè)步入下半場已成定局,但在大存量的基礎(chǔ)上,一旦領(lǐng)頭羊蘋果等廠商進(jìn)行功能創(chuàng)新,由于示范效應(yīng)其它廠商跟進(jìn),消費(fèi)者需求增加將推動換機(jī)熱潮。智能手機(jī)的大存量市場仍蘊(yùn)藏巨大潛力,各終端巨頭廠商將竭盡所能改善消費(fèi)者痛點(diǎn)從而激發(fā)換機(jī)需求,搶奪市場份額。因而智能手機(jī),作為過去PCB主要的下游應(yīng)用,對PCB的成長驅(qū)動在巨大的存量邊界里仍有巨大潛力。
縱觀過去兩三年來智能手機(jī)發(fā)展趨勢,指紋識別、3D Touch、大屏、雙攝等持續(xù)創(chuàng)新點(diǎn)曾不斷涌現(xiàn),也不斷刺激換機(jī)升級。
在手機(jī)進(jìn)入存量時代的大背景下,大的體量基礎(chǔ)決定了賣點(diǎn)創(chuàng)新引發(fā)的相對增長仍然會帶來需求絕對數(shù)量的巨大提升。存量創(chuàng)新同樣會影響全球PCB,未來若智能手機(jī)在PCB方面有所創(chuàng)新升級,考慮現(xiàn)有手機(jī)的出貨規(guī)模和其他手機(jī)廠商迫切的跟進(jìn)意愿,創(chuàng)新升級會加速滲透,從而出現(xiàn)類似與在光學(xué)、聲學(xué)等領(lǐng)域出現(xiàn)蘋果創(chuàng)新引領(lǐng)下行業(yè)優(yōu)勢廠商業(yè)績和股價齊飛的Win-Win大滿貫。


蘋果引領(lǐng)全球PCB產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新趨勢
蘋果公司是手機(jī)乃至整個消費(fèi)電子行業(yè)的技術(shù)引領(lǐng)者。蘋果每一次技術(shù)革新,都會給產(chǎn)業(yè)鏈帶來舉足輕重的影響。對于上游供應(yīng)商而言,蘋果對產(chǎn)業(yè)鏈的帶動作用體現(xiàn)在兩方面,一是蘋果自身巨大的訂單需求,二是對非A廠商的示范效應(yīng)。
聚焦PCB行業(yè),FPC和任意層互聯(lián)HDI的爆發(fā),都是由蘋果堅(jiān)定導(dǎo)入,吸引其他廠商跟進(jìn),由點(diǎn)輻射到面形成快速滲透的典范:



蘋果是FPC堅(jiān)定擁護(hù)者,帶動FPC迅速滲透,領(lǐng)銜行業(yè)增長。
FPC又被稱為“軟板”,是以聚酰亞胺或聚酯薄膜等柔性基材制成的一種可撓印刷電路板,具有配線密度高、重量輕、厚度薄、可彎曲、靈活度高等優(yōu)點(diǎn),迎合了電子產(chǎn)品輕薄化、靈活化的潮流趨勢。
蘋果是FPC堅(jiān)定的擁護(hù)者,其iPhone中使用了多達(dá)16片FPC,是全球最大的FPC采購方,全球前6大FPC廠商主要客戶均為蘋果。三星、華為、OPPO等廠商在蘋果示范下也不斷提升其智能機(jī)中的FPC使用量。
智能機(jī)作為FPC最主要的成長驅(qū)動力,正是受益于蘋果及其示范效應(yīng)的帶動,FPC快速滲透,09年以來每年都能保持較高增速,15年更是作為PCB行業(yè)僅有的亮點(diǎn),成為唯一實(shí)現(xiàn)正增長的品類。
蘋果率先采用任意層互聯(lián)HDI,引領(lǐng)上一次主板升級。在電子產(chǎn)品短小輕薄的發(fā)展主線下,手機(jī)主板也經(jīng)歷了“傳統(tǒng)多層板—普通HDI—任意層HDI”的升級過程。
普通HDI是由鉆孔制程中的機(jī)械鉆直接貫穿PCB層與層之間的板層,而任意層HDI以激光鉆孔打通層與層之間的連通,中間的基材可省略使用銅箔基板,從而讓產(chǎn)品的厚度變得更輕薄。
由普通HDI向任意層HDI的升級正是由蘋果引領(lǐng),其在iPhone 4和iPad 2中首次采用任意層HDI,大幅度提升了產(chǎn)品的輕薄化程度。以iPad 2為例,相比iPad 1將厚度由1.34公分降到僅有0.88公分,主要原因就是采用了3+4+3任意層HDI替代普通HDI。蘋果這一技術(shù)革新迅速吸引非蘋陣營跟進(jìn),任意層HDI快速爆發(fā),成為新一代主流的高端智能機(jī)主
十周年紀(jì)念機(jī)iPhone 8大概率導(dǎo)入類載板,或開啟新一輪主板革命。當(dāng)前智能機(jī)中,主板所能搭載的元器件數(shù)幾乎到了極限,要進(jìn)一步縮小線寬線距,受制程限制已難以實(shí)現(xiàn)。
類載板(Substrate-Like PCB,簡稱SLP)在HDI技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用M-SAP制程,可進(jìn)一步細(xì)化線路,是新一代精細(xì)線路印制板。預(yù)計(jì)蘋果大概率會在其十周年紀(jì)念機(jī)iPhone 8中完成類載板的導(dǎo)入,主板由1片HDI分為3片小板,將采用類載板與HDI混搭的技術(shù)方案。
鑒于蘋果創(chuàng)新對產(chǎn)業(yè)鏈的影響,比照蘋果對FPC和任意層HDI的助推作用,本次技術(shù)革新將有望開啟新一輪由任意層HDI向類載板的主板升級。

下一代M-SAP制程法類載板(SLP)
類載板(SLP)是下一代PCB硬板,可將線寬/線距從HDI的40/40微米縮短到30/30微米。從制程上來看,類載板更接近用于半導(dǎo)體封裝的IC載板,但尚未達(dá)到IC載板的規(guī)格,而其用途仍是搭載各種主被動元器件,因此仍屬于PCB的范疇。對于這一全新的精細(xì)線路印制板品類,我們將從其導(dǎo)入背景、制造工藝和潛在供應(yīng)商三個維度進(jìn)行解讀。
為什么要導(dǎo)入類載板:極細(xì)化線路疊加SIP封裝需求,高密度仍是主線
智能手機(jī)、平板電腦和可穿戴設(shè)備等電子產(chǎn)品向小型化和多功能化方向發(fā)展,要搭載的元器件數(shù)量大大增多然而留給線路板的空間卻越來越有限。 在這樣的背景下,PCB導(dǎo)線寬度、間距,微孔盤的直徑和孔中心距離,以及導(dǎo)體層和絕緣層的厚度都在不斷下降,從而使PCB得以在尺寸、重量和體積減輕的情況下,反而能容納更多的元器件。如同摩爾定律之于半導(dǎo)體一般,高密度也是印制線路板技術(shù)持之以恒的追求:
-
極細(xì)化線路要求比HDI更高的制程。高密度促使PCB不斷細(xì)化線路,錫球(BGA)間距不斷縮短。
在幾年前,0.6 mm -0.8 mm節(jié)距技術(shù)已用在了當(dāng)時的手持設(shè)備上,這一代智能手機(jī),由于元件I/O數(shù)量和產(chǎn)品小型化,PCB廣泛使用了0.4 mm節(jié)距技術(shù)。而這一趨勢正向0.3 mm發(fā)展,事實(shí)上業(yè)內(nèi)對用于移動終端的0.3 mm間距技術(shù)的開發(fā)工作早已開始。同時,微孔大小和連接盤直徑已分別下降到75 mm和200 mm。
行業(yè)的目標(biāo)是在未來幾年內(nèi)將微孔和盤分別下降到50 mm和150mm。0.3mm的間距設(shè)計(jì)規(guī)范要求線寬線距30/30µm,現(xiàn)行的HDI不符合要求,需要更高制程的類載板。
-
類載板更契合SIP封裝技術(shù)要求。SIP即系統(tǒng)級封裝技術(shù),根據(jù)國際半導(dǎo)體路線組織(ITRS )的定義:SIP為將多個具有不同功能的有源電子元件與可選無源器件,以及諸如MEMS 或者光學(xué)器件等其他器件優(yōu)先組裝到一起,實(shí)現(xiàn)一定功能的單個標(biāo)準(zhǔn)封裝件,形成一個系統(tǒng)或者子系統(tǒng)的封裝技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)電子整機(jī)系統(tǒng)的功能通常有兩種途徑,一種是SOC,在高度集成的單一芯片上實(shí)現(xiàn)電子整機(jī)系統(tǒng);另一種正是SIP,使用成熟的組合或互聯(lián)技術(shù)將CMOS等集成電路和電子元件集成在一個封裝體內(nèi),通過各功能芯片的并行疊加實(shí)現(xiàn)整機(jī)功能。
近年來由于半導(dǎo)體制程的提升愈發(fā)困難,SOC發(fā)展遭遇技術(shù)瓶頸,SIP成為電子產(chǎn)業(yè)新的技術(shù)潮流。蘋果公司在iWatch、iPhone6、iPhone7等產(chǎn)品中大量使用了SIP封裝,預(yù)計(jì)iPhone 8將會采用更多的SIP解決方案。構(gòu)成SIP技術(shù)的要素是封裝載體與組裝工藝,對于SIP而言,由于系統(tǒng)級封裝內(nèi)部走線的密度非常高,普通的PCB板難以承載,而類載板更加契合密度要求,適合作為SIP的封裝載體。

-
類載板將采用哪種制造技術(shù):半加成法MSAP是目前生產(chǎn)精細(xì)線路的主要方法
目前在印制線路板和載板制造工藝中,主要有減成法、全加成法與半加成法三種工藝技術(shù):
-
減成法:減成法是最早出現(xiàn)的PCB傳統(tǒng)工藝,也是應(yīng)用較為成熟的制造工藝,一般采用光敏性抗蝕材料來完成圖形轉(zhuǎn)移,并利用該材料來保護(hù)不需蝕刻去除的區(qū)域,隨后采用酸性或堿性蝕刻藥水將未保護(hù)區(qū)域的銅層去除。
對于減成法工藝,最大的缺點(diǎn)在于蝕刻過程中,裸露銅層在往下蝕刻的過程中也向側(cè)面蝕刻(即側(cè)蝕),由于側(cè)蝕的存在,減成法在精細(xì)線路制作中的應(yīng)用受到很大限制,當(dāng)線寬/線距小于50μm(2mil)時,減成法由于良率過低已無用武之地。目前減成法主要用于生產(chǎn)普通PCB、FPC、HDI等印制電路板產(chǎn)品。
全加成法(SAP):全加成法工藝采用含光敏催化劑的絕緣基板,在按線路圖形曝光后,通過選擇性化學(xué)沉銅得到導(dǎo)體圖形。
全加成法工藝比較適合制作精細(xì)線路,但是由于其對基材、化學(xué)沉銅均有特殊要求,與傳統(tǒng)的PCB制造流程相差較大,成本較高且工藝并不成熟,目前的產(chǎn)量不大。全加成法可用于生產(chǎn)WB或FC覆晶載板,其制程可達(dá)12μm/12μm。
半加成法(MSAP):半加成法立足于如何克服減成法與加成法在精細(xì)線路制作上各自存在的問題。半加成法在基板上進(jìn)行化學(xué)銅并在其上形成抗蝕圖形,經(jīng)過電鍍工藝將基板上圖形加厚,去除抗蝕圖形,然后再經(jīng)過閃蝕將多余的化學(xué)銅層去除,被干膜保護(hù)沒有進(jìn)行電鍍加厚的區(qū)域在差分蝕刻過程中被很快的除去,保留下來的部分形成線路。
MSAP的特點(diǎn)是圖形形成主要靠電鍍和閃蝕。在閃蝕過程中,由于蝕刻的化學(xué)銅層非常薄,因此蝕刻時間非常短,對線路側(cè)向的蝕刻比較小。與減成法相比,線路的寬度不會受到電鍍銅厚的影響,比較容易控制,具有更高的解析度,制作精細(xì)線路的線寬和線距幾乎一致,大幅度提高成品率。半加成法是目前生產(chǎn)精細(xì)線路的主要方法,量產(chǎn)能力可達(dá)最小線寬/線距14μm/14μm,最小孔徑55μm,被大量應(yīng)用于CSP、WB和FC覆晶載板等精細(xì)線路載板的制造。
類載板雖屬于印制線路板,但從制程來看,其最小線寬/線距為30μm/30μm,無法采用減成法生產(chǎn),同樣需要使用MSAP制程技術(shù)。



- 業(yè)內(nèi)將有哪些潛在參與者:載板廠商握有技術(shù)優(yōu)勢,HDI廠商則更具動力
-
類載板屬于PCB硬板,其制程則介于高階HDI和IC載板之間,高端HDI廠商和IC載板廠商都有機(jī)會切入:
載板廠商握有技術(shù)優(yōu)勢,關(guān)鍵在于切入意愿。載板的制程高于類載板,對于載板廠商而言,類載板的MSAP制程技術(shù)較為熟悉,從載板轉(zhuǎn)產(chǎn)或擴(kuò)充產(chǎn)能投入類載板不存在技術(shù)壁壘,將在產(chǎn)品良率等方面占據(jù)優(yōu)勢。
然而類載板尚不能達(dá)到載板的精細(xì)度,應(yīng)用在手機(jī)中其售價也可能會受到限制,導(dǎo)致利潤水平不如載板廠商原本的高端產(chǎn)品,同時類載板也存在無法大量普及的風(fēng)險。因此載板廠商需要仔細(xì)權(quán)衡轉(zhuǎn)產(chǎn)或擴(kuò)產(chǎn)的收益與風(fēng)險,關(guān)鍵不在于技術(shù)而在于其切入意愿。潛在的載板廠商參與者包括景碩、斐揖電等。
-
HDI廠商更具動力,良率將是關(guān)鍵。與IC載板相比,HDI競爭日益激烈,逐步變?yōu)榧t海市場,利潤率下滑。面對類載板帶來的契機(jī),HDI廠商一方面可借此獲得新增訂單,另一方面可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級,優(yōu)化產(chǎn)品組合和盈利水平,因而切入意愿更強(qiáng),率先布局的動力更足。
由于類載板的制程更高,HDI廠商要投入資金改造或新增制造設(shè)備,MSAP制程技術(shù)對HDI廠商來說也需要學(xué)習(xí)時間,從減成法轉(zhuǎn)為MSAP,產(chǎn)品良率將是關(guān)鍵。潛在的參與者包括欣興、AT&S、華通、南亞等高端HDI廠商。
超聲電子擁有不遜于臺灣高端廠商的先進(jìn)HDI制造技術(shù)、基于其多年PCB制造的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),具備轉(zhuǎn)型類載板PCB的技術(shù)實(shí)力。如果從HDI大量過渡到類載板PCB的趨勢到來,超聲電子是最有望在新一輪的技術(shù)升級中取得先機(jī)的國內(nèi)廠商之一。

-
龍頭廠商積極布局,擁抱新成長紅利
由于蘋果對產(chǎn)業(yè)鏈強(qiáng)大的帶動作用,各大廠商看好類載板的滲透前景,為分享紅利紛紛跑馬圈地提前布局:
其中景碩在新豐廠生產(chǎn)類載板產(chǎn)品,公司判斷需至少20億新臺幣的資本支出,且類載板將成為明年收入增長的主要動力;
欣興正式宣布跨入類載板,調(diào)增資本支出,2016年第四季度投入超過15億新臺幣、開始設(shè)備進(jìn)貨,以增加曝光機(jī)及鍍金等制程來提升細(xì)線化;
AT&S投資1390萬歐元在重慶建設(shè)生產(chǎn)SLP工廠,和上海工廠一起構(gòu)成公司的SLP生產(chǎn)能力布局;
在高階HDI細(xì)線路累積了豐富經(jīng)驗(yàn)的華通,也已積極布局類載板產(chǎn)線,正在蘆竹廠試產(chǎn)類載板,目前進(jìn)度良好,預(yù)計(jì)今年下半年將可大量出貨;
揖斐電也在積極提升SLP良率,但尚無意愿擴(kuò)大產(chǎn)能。

-
我們研判:類載板若順利導(dǎo)入將改變蘋果PCB供應(yīng)鏈格局,本土優(yōu)質(zhì)HDI廠商將迎來機(jī)遇,超聲是潛在受益標(biāo)的。
對于類載板自身而言,新技術(shù)大規(guī)模投產(chǎn)需要時間,這些早期有所布局的廠商產(chǎn)能不會太大,我們預(yù)計(jì)會由多家日臺龍頭企業(yè)共同供貨,本土廠商短期內(nèi)進(jìn)入的可能性不大;而日臺廠商轉(zhuǎn)供類載板后,HDI供應(yīng)將出現(xiàn)潛在空位,新一代iPhone中使用了諸多新技術(shù),為緩解元器件成本壓力,其中的HDI供應(yīng)或?qū)⒏嗟叵虼箨憙?yōu)質(zhì)廠商轉(zhuǎn)移,本土廠商的機(jī)會正在于填補(bǔ)HDI的空位。
高性能覆銅板漸成大勢所趨
電子工業(yè)飛速發(fā)展的同時,也帶來了電子產(chǎn)品廢棄物所導(dǎo)致的污染問題。有關(guān)研究實(shí)驗(yàn)已表明,含有鹵素的化合物或樹脂作為阻燃劑的電氣產(chǎn)品(包括印制電路板基材),在廢棄后的焚燒中會產(chǎn)生有害物質(zhì)。同時隨著PCB下游需求成長分化,汽車電子、LED等快速發(fā)展的領(lǐng)域?qū)Ω层~板材料提出了特殊要求。無鹵、無鉛、高 Tg(玻璃化轉(zhuǎn)換溫度)、高頻、高導(dǎo)熱等高性能特種覆銅板的需求日益提升:
-
環(huán)保型材料發(fā)展迅猛。隨著全民的環(huán)保意識覺醒,環(huán)保審查日趨嚴(yán)格,世界各國都已出臺相關(guān)法案或行規(guī)對印制板鹵素的使用進(jìn)行限制。自2008年年初以來,在國際大廠無鹵時間表的推動下,電子行業(yè)要求無鹵的呼聲更加強(qiáng)勁,綠色和平組織每季度都會推出新的綠色電子排名,索尼、東芝、諾基亞、蘋果等眾多電子整機(jī)巨頭對無鹵板材的要求也變得越來越強(qiáng)烈。據(jù)Prismark的估測,2011-2016年無鹵FR4板復(fù)合增長率最高,將達(dá)到21.5%,研發(fā)環(huán)保材料已成為當(dāng)前CCL行業(yè)一項(xiàng)重要的工作。
-
LED快速發(fā)展使高導(dǎo)熱覆銅板成為熱點(diǎn)。小間距LED具有無拼縫、顯示效果好、使用壽命長等優(yōu)勢,近年開始爆發(fā)滲透,成長很快,相應(yīng)地其所需的高導(dǎo)熱覆銅板也成為熱點(diǎn)。
-
車用PCB對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求非常嚴(yán)格,多采用特殊性能材料覆銅板。汽車電子是PCB重要的下游應(yīng)用。汽車電子產(chǎn)品首先必須滿足汽車作為一個交通工具所必須具備的特征,溫度、氣候、電壓波動、電磁干擾、震動等適應(yīng)能力要求更高,這對車用PCB的材料提出更高的要求,多采用特殊性能材料(如高Tg材料、耐CAF(壓縮石棉纖維)材料、厚銅材料以及陶瓷材料等)覆銅板。
