PCB产业链解析（含全球PCB百强和完整加工过程）！

PCB的产业链从上至下依次为：上游原材料—中游基材—下游PCB应用。

 

 

 

上游原材料

 

上游原材料包括铜箔、树脂、玻璃纤维布、木浆、油墨、铜球等，其中铜箔、树脂和玻璃纤维布是三大主要原材料。

 

铜箔是制造覆铜板最主要的原材料，约占覆铜板成本的30%（厚板）和50%（薄板）。铜箔的价格取决于铜的价格变化，受国际铜价影响较大。铜箔是一种阴质性电解材料，沉淀于电路板基底层上，它作为PCB的导电体在PCB中起到导电、散热的作用。

 

玻璃纤维布也是覆铜板的原材料之一，由玻纤纱纺织而成，约占覆铜板成本的40%（厚板）和25%（薄板）。玻纤布在PCB制造中作为增强材料起到增加强度和绝缘的作用，在各类玻纤布中，合成树脂在PCB制造中则主要作为粘合剂将玻璃纤维布粘合到一起。

 

全球前十大电解铜箔生产企业产量占比

 

铜箔生产行业集中度高，行业龙头议价能力强。PCB生产所使用的铜箔主要采用电解法制成，电解铜箔的工艺流程较长，加工要求严格，存在资本和技术壁垒，历经数次整合后行业集中度较高，全球铜箔前十大生产商占据73%的产量，对整个铜箔行业的议价能力较强，上游原材料铜的涨价可向下转移。铜箔价格影响覆铜板价格，进而向下引起线路板价格变化。

 

中游基材

 

中游基材主要指覆铜板（CCL）。覆铜板由铜箔，环氧树脂，玻璃纤维纱等原材料加工制成。PCB营业成本中原材料成本占比较大，约60~70%。

 

覆铜板是PCB制造的核心基材。覆铜板是将增强材料浸以有机树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，担负着（PCB）导电、绝缘、支撑三大功能，是一类专用于PCB制造的特殊层压板，覆铜板占整个PCB生产成本的20%～40%，在所有PCB的物料成本中占比最高，玻纤布基板是最常见的覆铜板类型，由玻纤布作为增强材料，环氧树脂为粘合剂制成。

 

覆铜板构造示意图

 

下游PCB的应用

 

下游则是各类PCB的应用，产业链自上而下行业集中度依次降低。

 

在通信领域的应用占比由2009年的22%提升至2017年的27%，PCB在通信领域的应用呈稳步上升趋势，主要运用于手机、光模块、滤波器、通讯背板、通讯基站天线等设备中；

 

 

在计算机应用领域，PCB产值占比由2009年的32%逐步下降至2016年的27%。主要由于计算机产业今年来增长逐步放缓；

 

在消费电子领域，PCB应用占比基本保持平稳，保持在14~15%，PCB在消费电子领域主要运用于家电、无人机、VR设备等产品中；

 

在汽车电子领域，PCB主要运用于GPS导航、汽车音响、汽车仪表盘、汽车传感器等设备中；

 

 

在工控医疗领域，PCB主要运用于工业电脑、变频器、测量仪、医疗显示器等设备中；在航空航天领域，PCB主要运用于飞行器、航空遥感系统、航空雷达等设备中。

 

PCB完整加工过程

 

大多数工程师把PCB文件，或者gerber文件发给厂家之后，就可以等着回板了。但是往往硬件研发岗位工作很多年都没有机会去PCB生产厂去看看整个生产的过程。(此内容来源：硬件十万个为什么)

 

今天带你走一遭。看一看完整的过程。

 

 

第一步：开料

 

PCB板厂的原材料一般都是1020mm×1020mm和1020mm×1220mm规格的多，如果单板或拼板的尺寸不合适，PCB生产过程中，就会产生很多的原料废边，PCB板厂会把之些废边的价格都加到你的板子上，这样你的PCB板单位价格就贵一些；如果板子大小设计得好，单板或拼板的尺寸是原材料的n等分，那么原材料的利用率就最高，PCB板厂也好开料，以一样的原材料尺寸，做出最多的板子，单板价格也就是最便宜的了。

 

我们把买来的覆铜板，切割成我们需要的大小，叫做开料。

 

开料设备：（把大板子切成小板子）

 

 

最早的覆铜板是，是一个介质层，两面覆上铜。

 

 

上图为覆铜板的剖面图。

 

第二步：排版

 

 

第三步：菲林

 

把客户提供的图形文件通过软件进行导入和修改，并最终把图形输出在菲林上。就是把你给厂家的gerber文件变成胶片。

 

菲林就是胶片就是银盐感光胶片，也叫菲林。由PC/PP/PET/PVC料制作而成。现在一般是指胶卷,也可以指印刷制版中的底片。菲林都是黑色的。

 

 

第四步：曝光

 

在覆铜板表面会涂一层感光液体，经过80度的温试烤干，再用菲林贴在PCB板上，再经过紫外线曝光机曝光，撕下菲林。

 

下图为曝光机：

 

 

第五步：蚀刻

 

单独一个蚀刻过程可以拆解为下面几步：

 

 

 

PCB的蚀刻机

 

板子在滚轮下方流动

 

为什么PCB内外层蚀刻方法不一样？

 

内层：显影→蚀刻→剥离

 

外层：显影→二铜镀锡→剥离→蚀刻→剥锡

 

为什么这么做？外层这样蚀刻不是工序更多吗？

 

内层一般线宽线距较大，故Ring环是够的；外层一般线路较密，空间不够，所以这个时候就需要想办法在不够的空间内达到做出线路的目的。堿蚀的能力可以达到1~2mil的ring即可，但是酸蚀则需要5mil左右，所以就必须使用锡将需要的线路先保护起来。在能不做堿蚀的地方尽量不做，因为堿蚀成本高於酸蚀。蚀刻因子是一个工厂的制成能力，是无法通过工序来提高的。酸堿蚀的蚀刻能力不一样而已。

 

第六步：钻孔

 

机器按照文件中过孔的尺寸和坐标，在PCB上面钻孔。

 

如过做成非金属孔，线路板厂必须用干膜或者做二钻或者塞胶粒，无论怎么做都会增加板厂成本。所以如果你不要求的话，板厂一般都会做金属化孔给你。

 

第七步：沉铜

 

 

沉铜是在本来不导电的基材(孔壁)以及铜面上沉上一层化学薄铜。

 

第八步：绿油、字符

 

PCB低温UV机，用途：紫外线（UV）披覆涂层固化

 

刷字符：

 

字符网版

 

最后一步：综检

 

样品加工的时候，工厂一般不做夹具进行测试，手工测试；如果小批量的时候，工厂需要制作测试夹具，测试所有走线的阻抗，连通性。