电路板技术工艺及发展现状的可行性研究

第一节  电路板的简介

电路板的名称有：陶瓷电路板，氧化铝陶瓷电路板，氮化铝陶瓷电路板，线路板，PCB板，铝基板，高频板，厚铜板，阻抗板，PCB，超薄线路板，超薄电路板，印刷（铜刻蚀技术）电路板等。电路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。电路板可称为印刷线路板或印刷电路板，FPC线路板和软硬结合板-FPC与PCB的诞生与发展，催生了软硬结合板这一新产品。因此，软硬结合板，就是柔性线路板与硬性线路板，经过压合等工序，按相关工艺要求组合在一起，形成的具有FPC特性与PCB特性的线路板。（可行性研究）

第二节  电路板的技术工艺

国内对印刷电路板的自动检测系统的研究大约始于90年代初中期，还刚刚起步。从事这方面研究的科研院所也比较的少，而且也因为受各种因素的影响，对于印刷电路板缺陷的自动光学检测系统的研究也停留在一个相对初期的水平。正因为国外的印刷电路板的自动检测系统价格太贵，而国内也没有研制出真正意义上印刷电路板的自动检测设备，所以国内绝大部分电路板生产厂家还是采用人工用放大镜或投影仪查看的办法进行检侧。由于人工检查劳动强度大，眼睛容易产生疲劳，漏验率很高。而且随着电子产品朝着小型化、数字化发展，印制电路板也朝着高密度、高精度发展，采用人工检验的方法，基本无法实现。对更高密度和精度电路板(0.12~0.10mm),己完全无法检验。检测手段的落后，导致目前国内多层板(8-12层)的产品合格率仅为50~60%。

第三节  电路板的种类

电路板系统分类为以下三种：

单面板

我们刚刚提到过，所以我们就称这种PCB叫作单面板。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交*而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。

双面板

这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的「桥梁」叫做导孔（via）。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板

更复杂的电路上。

多层板

【多层板】在较复杂的应用需求时，电路可以被布置成多层的结构并压合在一起，并在层间布建通孔电路连通各层电路。

内层线路

铜箔基板先裁切成适合加工生产的尺寸大小。基板压膜前通常需先用刷磨、微蚀等方法将板面铜箔做适当的粗化处理，再以适当的温度及压力将干膜光阻密合贴附其上。将贴好干膜光阻的基板送入紫外线曝光机中曝光，光阻在底片透光区域受紫外线照射后会产生聚合反应（该区域的干膜在稍后的显影、蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂），而将底片上的线路影像移转到板面干膜光阻上。撕去膜面上的保护胶膜后，先以碳酸钠水溶液将膜面上未受光照的区域显影去除，再用盐酸及双氧水混合溶液将裸露出来的铜箔腐蚀去除，形成线路。最后再以氢氧化钠水溶液将功成身退的干膜光阻洗除。对于六层（含）以上的内层线路板以自动定位冲孔机冲出层间线路对位的铆合基准孔。

四层电路板

为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢（压合）。

板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构，不过技术上可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果您仔细观察主机板，也许可以看出来。

电路板的自动检测技术随着表面贴装技术的引入而得到应用，并使得电路板的封装密度飞速增加。因此，即使对于密度不高、一般数量的电路板，电路板的自动检测不但是基本的，而且也是经济的。在复杂的电路板检测中，两种常见的方法是针床测试法和双探针或飞针测试法。

第四节  电路板的发展现状

优势

产业政策的扶持

我国国民经济和社会发展“十一五”规划纲要提出，要提升电子信息制造业，根据数字化、网络化、智能化总体趋势，大力发展集成电路、软件和新型元器件等核心产业。

根据我国信息产业部《信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》，印刷电路板(特别是多层、柔性、柔刚结合和绿色环保印刷线路板技术)是我国电子信息产业未来5-15年重点发展的15个领域之一。在东莞、深圳成立了许多线路板科技园。

下游产业的持续快速增长

我国信息电子产业的快速发展为印刷电路板行业的快速发展提供了良好的市场环境。电子通讯设备、电子计算机、家用电器等电子产品产量的持续增长为印刷电路板行业的快速增长提供了强劲动力。此外，3G牌照发放将引发大规模电信投资，并带动对服务器、存储、网络设备的大量需求。根据中国信息产业部的预测，2006和2007年中国大陆电信固定资产投资规模增长率将分别达到10.53%、14.29%。

劳动力成本优势，制造业向中国的转移

由于亚洲各国在劳动力资源、市场、投资及税收政策方面的优惠措施，吸引美国及欧洲的制造业向亚洲，特别是中国转移。中国具有得天独厚的条件，大量的电子产品及设备制造商将工厂设立在中国大陆，并由此带动相关产业的发展。印刷电路板作为基础的电子元件，市场的配套需求增长强劲，行业前景看好。

劣势

产品同质性高，高端板比重低，成本转嫁能力弱

激烈的价格竞争，各公司无法把成本上升因素转嫁给用户，只能靠自身因素去消化，在材料成本不断上升的情况下，PCB价格不会出现大的变化，而一旦材料成本下降，激烈的竞争使价格下降。

机会

下游需求带来发展动力

美国、欧洲等主要生产国减产或产品结构调整带来的市场空间

国际产业转移带来新的技术和管理电子信息产业高速发展，出口增长40-45%之间，PCB产业却落后于整体电子信息产业的增长幅度，多层板和HDI板的产量更远远落后于市场，需大量依赖进口，PCB产业还有很大的发展空间

各厂商要寻找高毛利的细分市场、产品，转型到高阶产品，以软板、软硬结合板、厚铜板、光电的XY控制板、TFT面板的source板、汽车板、内存板、内存模块板、10层以上PCB板，有更多的机会。

威胁

原材料和能源价格上涨的压力

印刷电路板生产所需的主要原料包括覆铜板、铜箔、半固化片、化学药水、阳极铜/锡/镍、干膜、油墨等，此外，印刷电路板的生产还需要消耗电力能源，贵金属以及石油、煤等基础能源价格的大幅上涨也使得印刷电路板行业覆铜板、铜箔等主要原材料和能源的价格均有较大幅度的上升，这给印刷电路板生产企业带来一定的成本压力。

下游产业的价格压力

我国印刷电路板行业的市场竞争程度较高，单个厂商的规模不大，定价能力有限。而随着下游产业产能的扩张和竞争的加剧，下游产业中的价格竞争日益激烈，控制产品成本是众多厂商关注的重点。在这种情况下，下游产业的成本压力可能部分传递到印刷电路板行业，印刷电路板价格提高的障碍较大。

原材料涨价PCB提不动价格，而阶段性回落时，立即招来下游行业一片降价要求。PCB结构性供需不平衡。高中低三个企业层面，中高端有外资、港资，台资、少数国有企业主导，国内企业处于资金和技术劣势。低端指运作不规范的小厂，由于设备、环保方面投资少，反而形成成本优势。中端层面形成厂家密集态势，两头夹击，竞争更加激烈。一些厂家改扩建，市场难以很快消化，价格战越演越烈。

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