市场分析国内印制电路板及集成电路封装
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苏新虹，珠海方正印刷电路板发展有限公司研究院副院长，化工教授级高级工程师，从事电子电路先进技术研发及技术管理工作。
印制电路板（PrintedCiruitBoard,简称PCB）作为组装电子元器件和芯片封装用的基板，是电子产品的关键材料，又称电子产品之母，随着应用领域需求扩大和制造技术进步，从普通PCB（单双面板、高多层板）到高频高速板、HDI、刚挠结合板、类载板等高端产品持续技术升级。半导体封装板包含集成电路（简称IC）封装基板、半导体测试板等，属于更高端的PCB。专用电子化学品作为PCB及IC封装基板非常重要的原材料，从表面处理、层压键合、孔金属化、电镀等均离不开各种专用电子化学品。各种专用电子化学品占普通PCB制造总成本约3-4%，占高端PCB制造总成本约5-7%，占IC封装基板制造总成本约8%-12%。年全球PCB及IC封装基板专用电子化学品市场规模约为亿元人民币，欧美、日本企业包括安美特、麦德美乐思、陶氏杜邦、上村、杰希优等占据70%以上市场份额，高端PCB产品及IC封装基板所用专用电子化学品几乎都被国外品牌垄断，以安美特，麦德美乐思，陶氏杜邦为代表的美资企业占据了绝大部分市场份额。作为PCB及IC封装基板制造如此重要的原材料，70%以上市场份额完全被国外品牌所垄断，虽然这些外资品牌大多在国内建设有生产基地，但是核心技术仍然掌握在外资企业手中，研发均放在这些外资品牌本土国家，这对于国内PCB及IC封装基板制造业的发展来说，无论是高昂的生产成本还是随时面临欧美等西方国家对中国高科技发展的限制和制裁，都不是一件好事，对国内高科技企业的发展造成了严重的影响，国内核心技术进口替代已经迫在眉睫，急需一批中国民族品牌企业自主研发、突破核心技术壁垒、尽快解决卡脖子工程问题，其中最核心的专用电子化学品为化学沉铜及电镀，尤其用于高端PCB及IC封装基板生产的化学沉铜和电镀产品。化学沉铜是PCB生产过程中重要的环节，通过化学方法在不导电的PCB孔表面沉积密实牢固的金属铜层作为导体。化学沉铜是PCB层间电气互联的重要保证，直接影响PCB以及电子设备的可靠性，因此PCB厂商对化学沉铜工艺十分重视。化学沉铜传统的工艺为垂直沉铜工艺，在年之前为大部分PCB厂商采用。安美特在二十世纪九十年代初开发出水平沉铜设备和水平沉铜专用电子化学品，在欧美，日本，韩国和台湾地区率先应用。相比于垂直沉铜工艺，水平沉铜工艺在产品品质、自动化程度、生产环境、环保节能等方面具有明显优势，特别是在生产高多层板、HDI和类载板等精细线路、含盲孔、高板厚孔径比的中高端PCB，水平沉铜设备独有的水刀交换技术和超声波技术能够较好地处理盲孔和高板厚孔径比通孔。另外其封闭的生产线改善了工作环境，连续传动使其更易于实现自动化连线。随着品质，技术和环保需求的驱动，我国PCB厂商逐步采用水平沉铜工艺替代垂直沉铜工艺，水平沉铜专用电子化学品成为沉铜制程使用的主要材料。随着终端领域的发展，PCB的种类不断丰富。不同类型PCB对水平沉铜专用电子化学品提出不同的要求：01高频高速PCB的覆铜板材具有高Tg值、高硬度等特点，要求沉铜专用电子化学品进行配方调整以满足特殊板材对除胶能力、孔壁调整能力，药水润湿性，沉积铜层结合力等方面的要求。同时高频高速PCB通常会做高多层设计，通孔板厚孔径比会提高至12:1以上，因此化学铜药水润湿性需要做相应优化，以便药水可以顺利进入高板厚孔径比的孔里进行反应；02HDI板、类载板要求沉铜专用电子化学品对盲孔具有良好的处理能力，同时还需要有均匀的板面铜厚分布，以满足精细线路的制作要求。对于任意层互联HDI，多层盲孔叠加结构的内层盲孔底部会承受较大的应力，容易产生互联缺陷，对沉铜的可靠性提出更高的要求，需要降低沉铜层应力，改善沉铜层与底层铜的结合力而实现；03多层挠性板及刚挠结合板通常使用PI膜作为基础材料，传统的沉铜产品难以在光滑的PI膜上形成可靠的化学铜层，需要对PI膜表面进行特殊处理和采用低应力化学铜体系才能产生良好的覆盖能力和结合力。
这些高端PCB的市场和技术要求推动着专用电子化学品原材料供应商和设备供应商加速产品的升级换代，提升研发能力，满足进口替代的需求。广告
广告与正文无关近年来，我国不断引进国外先进技术与设备，提升PCB的制造能力和水平，PCB行业产值增长迅速，已成为全球PCB生产制造中心，尤其智能制造的推动，越来越多的高端制造会使用水平沉铜。中国电子电路行业协会经过对相关地方协会，设备商、PCB制造商、专用电子化学品原材料供应商进行相关调研统计，目前国内的PCB厂商在高频高速板、多层挠性板及刚挠硬结合板、HDI、类载板等高端PCB投入的水平沉铜线约为条，其中安美特为一半以上的水平沉铜线提供专用电子化学品，国内专用电子化学品著名企业天承科技以雄厚的技术实力和优良的产品，为大约60条水平沉铜线提供产品和技术支持，在国内市场仅次于安美特；超特（中国台湾）、陶氏化学（美国）、ORCHEM（韩国）等占据剩余的国内高端市场。PCB在经过沉铜工艺之后，孔壁上沉积上一层厚度为0.2~1微米的导电铜层，在孔壁上可以导电，但是铜层的厚度还达不到电子元件电气连接和机械强度需要的厚度，导通孔通常要求孔内铜厚达到20微米以上，因此需要用电镀的方法把铜层加厚到需要的厚度，HDI、类载板还要求盲孔完全被填满，采用填铜结构可以改善电气性能和导热性，有助于高频设计，便于设计叠孔和盘上孔，减少孔内空洞，降低传输信号损失，最终实现电子产品功能及质量的提高。随着电子产业发展，PCB板的板厚孔径比越来越大，线路越来越细，电镀铜成为PCB制造最大的挑战之一，传统电镀/填孔工艺使用的可溶性阳极在电镀过程中会因为阳极溶解消耗导致尺寸形状发生变化，影响电流分布，进而影响铜镀层在PCB表面上的均匀性，对于HDI和类载板等线路密度较高的PCB，镀层的均匀性对电路板精细线路制作影响较大。不溶性阳极技术则可以解决以上问题，因此使用不溶性阳极技术的电镀/填孔专用电子化学品成为研发重点。电镀铜/填孔工艺作为PCB及IC封装基板的核心制程，电镀化学品的开发需要长期的投入，并且需要得到终端OEM厂商的认可。国内企业在低端的可溶性阳极电镀专用电子化学品占有一定的市场份额，但不溶性阳极电镀/填孔产品主要为安美特、麦德美乐思、JCU株式会社、陶氏化学等国际巨头所垄断，国内知名PCB专业药水企业之一的天承科技凭借其研发优势和不懈的努力，于年成功研发出水平不溶性阳极电镀/填孔技术，开发出打破全球独家垄断多年的产品，取代国外产品垄断，并已经批量用于客户生产，各项性能指标可以满足高端电路板如HDI板、类载板、IC封装基板的制作要求。PCB制造在中国从落地生根到蓬勃发展，经历数十年的历练，逐步形成了以国内10来家细分行业龙头PCB制造企业带领整个产业链发展的格局，如深南电路、方正科技、景旺电子、博敏电子、崇达技术、生益电子、胜宏科技、中京电子等，这些公司在迅速的完善各自的产品结构和产业布局的同时，积极推动设备、材料、专业化学品国产化、本土化，带领和推动了国内诸多优秀企业的蓬勃发展，如一直专注于材料的生益科技，专注于设备的大族激光、东威科技、宇宙设备等，跟随行业发展节奏，迅速发展为行业的细分龙头企业，并在技术领先，成本控制，市场份额等方面都占有绝对优势，前景广阔。但在专业电子化学品领域，由于研发周期长，技术壁垒相对较高，目前仍然处于被国际公司垄断的局面，可喜的是，国内以涌现了一批具有独立研发、创造能力的药水企业，在各自的领域都取得了不错的突破。比如天承科技的水平沉铜，不溶性阳极电镀／填孔，贝加尔的黑影药水，光华科技／兴经纬的棕化药水，成功科技／宏达秋的沉镍金等产品都在各自的产品领域取得了突破性的发展，假以时日，未来可期。国内PCB专用电子化学品的发展，需要行业每个人的支持，加大研发投入，希望早日突破更多的核心关键技术，不断地完善产品和提高产品的竞争力，为早日形成完整的国内PCB制造产业链添砖添瓦！END
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