中国PCB行业发展状况.docx

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中国PCB行业发展状况

中国PCB行业发展状况：

　　1、中国PCB行业整体发展迅猛，已成为全球PCB最大生产国

昆山PCB产业园-PCB专业生产

　　改革开放以来，中国由于在劳动力资源、市场、投资等方面的优惠政策，吸引了欧美制造业的大规模转移，大量的电子产品及制造商将工厂设立在中国，并由此带动了包括PCB在内的相关产业的发展。

据中国CPCA统计，2006年我国PCB实际产量达到1.30亿平方米，产值达到121亿美元，占全球PCB总产值的24.90%，超过日本成为世界第一。

2000年至2006年中国PCB市场年均增长率达20%，远超过全球平均水平。

2008年全球金融危机给PCB产业造成了巨大冲击，但没有给中国PCB产业造成灾难性打击，在国家经济政策刺激下2010年中国的PCB产业出现了全面复苏，2010年中国PCB产值高达199.71亿美元。

Prismark预测2010-2015年间中国将保持8.10%的复合年均增长率，高于全球5.40%的平均增长率。

　　2、产业区域分布不均衡　　中国的PCB产业主要分布于华南和华东地区，两者相加达到全国的90%，产业聚集效应明显。

此现象主要与中国电子产业的主要生产基地集中在珠三角、长三角有关。

　　3、中国PCB行业的下游应用分布　　中国PCB行业下游应用分布如下图所示。

消费电子占比最高，达到39%；其次为计算机，占22%；通信占14%；工业控制/医疗仪器占14%；汽车电子占6%；国防及航天航空占5%。

　　4、技术发展落后于世界先进水平，产品以中低端为主　　中国目前虽然从产业规模来看已经是全球第一，但从PCB产业总体的技术水平来讲，仍然落后于世界先进水平。

在产品结构上，多层板占据了大部分产值比例，但大部分为8层以下的中低端产品，HDI、挠性板等有一定的规模但在技术含量上与日本等国外先进产品存在差距，技术含量最高的IC载板在国内更是很少有企业能够生产。

中国PCB产业分析表

编辑本段PCB电路板的价格

　　简介　　根据PCB电路板的设计不同,价格会因为PCB的材料,PCB的层数,PCB的尺寸,每次生产的数量,生产的工艺,最小的线宽线距,最小的孔径以及孔的数量,特殊工艺等要求来决定.目前行业内主要有以下几种方式来计算价格:

　　1,按尺寸计算价格（对于样品小批量适用）　　生产商会根据不同的PCB层数,不同的工艺给出每平方厘米的单价,客户只需要把PCB的尺寸换成厘米然后乘以每平方厘米单价就能得出所要生产的PCB的单价.这种计算方式对于普通工艺的PCB来说是很适用的,既方便生产商也方便采购商.以下是举例说明:

　　例如某生产厂定价单面板,FR-4材料,10-20平方米的订单,单价为0.04元/平方厘米,这时如果采购商的PCB尺寸是10*10CM,生产的数量是1000-2000块,就刚好符合这个标准,单价就等于10*10*0.04=4元一块.　　2,按成本精细化计算价格（对于大批量适用）　　因为PCB电路板的原材料是覆铜板,生产覆铜板的工厂定了一些固定的尺寸在市场上销售,常见的有915MM*1220MM（36"*48"）;940MM*1245MM（37"*49"）;1020MM*1220MM（40"*48"）;1067mm*1220mm（42"*48"）;1042MM*1245MM（41"49"）;1093MM*1245MM（43"*49"）;生产商会根据所要生产的电路板的材料,层数,工艺,数量等参数计算出此批电路板的覆铜板利用率,从而算出材料成本,举例来说就是你生产一块100*100MM的电路板,工厂为了提高生产效率,他可能会拼成100*4和100*5的大块板来生产,这其中他们还需要加一些间距和板边用于方便生产,一般锣板的间距留2MM,板边留8-20MM,然后形成的大块板在原材料的尺寸中来切割,这里如果刚好切割,没有什么多余的板,就是利用率最大化.算出利用就只是其中的一步,还要算钻孔费,看看有多少个孔,最小的孔多大,一张大板有多少个孔,还要根据板子里的走线来算出电镀铜的成本等每个小工艺的成本,最后加上每个公司平均的人工费,损耗率,利润率,营销费用,最后把这个总的费用除以一大块原材料里能生产多少个小板,得出小板的单价.这个过程非常复杂,需要有专人来做,一般报价都要几个小时以上.　　3,PCB在线计价器　　由于PCB的价格受多种因素影响,普通的采购商对于供应商的报价过程也不懂,往往要得到一个价格需要花很久的时间,浪费了大量的人力物力,还会因为想了解一个PCB的价格,把个人的联络信息交给了工厂,带来后续的不断推销骚扰.目前已有很多公司开始在自己的网站上建一个PCB计价程序,通过一些规则,让客户自由计算价格.对于不懂PCB的人也能轻松计算出PCB的价格.　　以下是举例说明某公司的PCB在线计价器　　

某公司的PCB在线计价器2

某公司的PCB在线计价器

　　从图上可以一目了然,分为简易版和专业版,只需要用户输入和选择相应的规格,即可得到价格,非常方便简单.　　4.PCB在线下单步骤　　如上所述传统下单模式，客户通过email报价，制作合同，传真回签确认，到银行付款，收货　　这种传统模式存在email报价响应慢，制作合同耗时费力，对公付款不方便，效率低，客户无法知道生产情况，漏掉无法及时发现等等　　为了解决这些问题，某集团旗下公司PCB样板工厂投入巨资，成功开发出PCB在线ERP系统，可实现在线报价，下线下单，在线付款，在线查询订单工艺进度，在线打印合同，在线下载对账单等，使得PCB交易全程高效智能无纸化，生产过程也可随时掌握[1]　　这个设计好的PCB板从下单到收到PCB板需要以下几个步骤　　1.计算价格：

填写订单数量、尺寸、工艺要求、计算价格　　2.在线下单：

填写订单数量、尺寸、工艺要求、上传PCB文件　　3.审核确认：

PCB工厂审核工艺、交期、价格等　　4.在线付款：

如果PCB板审核通过可以付款生产　　5.进度查询：

PCB生产需要很多道工艺，（如：

开料、钻孔、沉铜、线路、电镀、蚀刻、阻焊、文字、表面处理、测试、成型等）耗时也比较长，所以当我们下单后可以清楚看到自己订单目前在哪个工艺，可以很好计划下步的其它工作安排，当工厂漏单或者其它问题造成PCB板生产受阻也好及时跟进及调整　　6.收货评价：

当拿到PCB后可以检查工艺质量，数量及客服等，给一个客观的评价，方便其他客户参考，以便把服务好，品质佳，交期快的供应商推送给大家，利于整个行业的整体水平提升　　以下是某工厂下单步骤及后台订单管理及进度跟踪等截图　　

编辑本段PCB的分类

简介

　　根据电路层数分类：

分为单面板、双面板和多层板。

常见的多层板一般为4层板或6层板，复杂的多层板可达几十层。

　　PCB板有以下三种主要的划分类型：

单面板

　　单面板（Single-SidedBoards）在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。

因为导线只出现在其中一面，所以这种PCB叫作单面板（Single-sided）。

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，布线间不能交叉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。

单面板

双面板

　　双面板（Double-SidedBoards）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，双面板解决了单面板中因为布线交错的难点（可以通过孔导通到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。

多层板

　　多层板（Multi-LayerBoards）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。

用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了，也称为多层印刷线路板。

板子的层数并不代表有几层独立的布线层，在特殊情况下会加入空层来控制板厚，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，不过技术上理论可以做到近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，不过如果仔细观察主机板，还是可以看出来。

编辑本段PCB的特点

　　过去、现在和未来PCB之所以能得到越来越广泛地应用，因为它有很多独特优点，概栝如下。

　　可高密度化。

100多年来，印制板高密度能够随着集成电路集成度提高和安装技术进步而发展着。

　　高可靠性。

通过一系列检查、测试和老化试验等可保证PCB长期（使用期，一般为20年）而可靠地工作着。

　　可设计性。

对PCB各种性能（电气、物理、化学、机械等）要求，可以通过设计标准化、规范化等来实现印制板设计，时间短、效率高。

　　可生产性。

采用现代化管理，可进行标准化、规模（量）化、自动化等生产、保证产品质量一致性。

　　可测试性。

建立了比较完整测试方法、测试标准、各种测试设备与仪器等来检测并鉴定PCB产品合格性和使用寿命。

　　可组装性。

PCB产品既便于各种元件进行标准化组装，又可以进行自动化、规模化批量生产。

同时，PCB和各种元件组装部件还可组装形成更大部件、系统，直至整机。

　　可维护性。

由于PCB产品和各种元件组装部件是以标准化设计与规模化生产，因而，这些部件也是标准化。

所以，一旦系统发生故障，可以快速、方便、灵活地进行更换，迅速恢服系统工作。

当然，还可以举例说得更多些。

如使系统小型化、轻量化，信号传输高速化等。

根据软硬进行分类

　　分为刚性电路板和柔性电路板、软硬结合板。

一般把下面第一幅图所示的PCB称为刚性（Rigid）PCB﹐第二幅图图中的黄色连接线称为柔性（或扰性Flexible）PCB。

刚性PCB与柔性PCB的直观上区别是柔性PCB是可以弯曲的。

刚性PCB的常见厚度有0.2mm，0.4mm，0.6mm，0.8mm，1.0mm，1.2mm，1.6mm，2.0mm等。

柔性PCB的常见厚度为0.2mm﹐要焊零件的地方会在其背后加上加厚层﹐加厚层的厚度0.2mm﹐0.4mm不等。

了解这些的目的是为了结构工师设计时提供给他们一个空间参考。

刚性PCB的材料常见的包括﹕酚醛纸质层压板﹐环氧纸质层压板﹐聚酯玻璃毡层压板﹐环氧玻璃布层压板﹔柔性PCB的材料常见的包括﹕聚酯薄膜﹐聚酰亚胺薄膜﹐氟化乙丙烯薄膜。

柔性PCB

硬性PCB

PCB的原材料

　　覆铜箔层压板是制作印制电路板的基板材料。

它用作支撑各种元器件，并能实现它们之间的电气连接或电绝缘。

PCB铝基板

　　PCB铝基板（金属基散热板包含铝基板，铜基板，铁基板）是低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金板（结构见下图），它具有良好的导热性、电气绝缘性能和机械加工性能，目前主流铝基板福斯莱特。

PCB多氯联苯

　　PCB多氯联苯是在1929年直至70年代末期北美商业上使用的一种人工合成的有机化合物，虽然加拿大没有加工生产过这种化学物质，但也一直广泛用于电气设备绝缘、热交换机、水利系统以及其它特殊应用中。

　　经过几十年以后人们才认识到多氯联苯对全球性环境的污染，它是各种氯化联苯的混合物，对人体有极大的危害。

加拿大政府曾经采取措施试图消除PCB，但是1977年在加拿大发生了非法进口、加工和销售PCB的现象，并在1985年将PCB非法释放到自然环境中，而加拿大的宪法允许PCB设备拥有者继续使用PCB直到设备的寿命期。

1988年起加拿大各省政府才开始对PCB的储存、运输以及销毁进行了规定。

　　PCB在自然环境中不容易分解，而且传播的非常远，PCB在生产加工、使用、运输和废物处理过程中进入空气、土壤和河流以及海洋，小的海洋生物以及鱼类将PCB吸入体内，而它们又成为大的海洋生物的食物，这样一来，PCB就进入所有海洋生物的体内，包括哺乳类海洋生物。

PCB在海洋生物体内的累积远远超出它在水中的含量，几乎是几千倍的数字。

接点加工

　　防焊绿漆覆盖了大部份的线路铜面，仅露出供零件焊接、电性测试及电路板插接用的终端接点。

该端点需另加适当保护层，以避免在长期使用中连通阳极（+）的端点产生氧化物，影响电路稳定性及造成安全顾虑。

　　【电镀硬金】在电路板的插接端点上（俗称金手指）镀上一层镍层及高化学钝性的金层来保护端点及提供良好接通性能，其中含有适量的钴，具有优良的耐磨特性。

　　【喷锡】在电路板的焊接端点上以热风整平的方式覆盖上一层锡铅合金层，来保护电路板端点及提供良好的焊接性能。

　　【预焊】在电路板的焊接端点上以浸染的方式覆盖上一层抗氧化预焊皮膜，在焊接前暂时保护焊接端点及提供较平整的焊接面，使有良好的焊接性能。

　　【碳墨】在电路板的接触端点上以网版印刷的方式印上一层碳墨，以保护端点及提供良好的接通性能。

　　成型切割　　将电路板以CNC成型机（或模具冲床）切割成客户需求的外型尺寸。

切割时用插梢透过先前钻出的定位孔将电路板固定于床台（或模具）上成型。

切割后金手指部位再进行磨斜角加工以方便电路板插接使用。

对于多联片成型的电路板多需加开X形折断线（业内称V-Cut），以方便客户于插件后分割拆解。

最后再将电路板上的粉屑及表面的离子污染物洗净。

　　终检包装　　在包装前对电路板进行最后的电性导通、阻抗测试及焊锡性、热冲击耐受性试验。

并以适度的烘烤消除电路板在制程中所吸附的湿气及积存的热应力，最后再用真空袋封装出货。

编辑本段PCB的制作

　　电子爱好者的PCB制作方法主要有热转印法，感光湿膜法，感光干膜法。

蚀刻剂有环保的三氯化铁（FeCl3），有快速的盐酸+双氧水（HCl+H2O2）。

常用PCB出图软件有Protel99se等Protel系列软件。

感光干膜+氯化铁是业余爱好者的最佳首选。

PCB制作

PCB生产

　　影像（成形/导线制作）　　制作的第一步是建立出零件间联机的布线。

我们采用负片转印（Subtractivetransfer）方式将工作底片表现在金属导体上。

这项技巧是将整个表面铺上一层薄薄的铜箔，并且把多余的部份给消除。

追加式转印（AdditivePatterntransfer）是另一种比较少人使用的方式，这是只在需要的地方敷上铜线的方法，不过我们在这里就不多谈了。

　　如果制作的是双面板，那么PCB的基板两面都会铺上铜箔，如果制作的是多层板，接下来的步骤则会将这些板子黏在一起。

　　正光阻剂（positivephotoresist）是由感光剂制成的，它在照明下会溶解（负光阻剂则是如果没有经过照明就会分解）。

有很多方式可以处理铜表面的光阻剂，不过最普遍的方式，是将它加热，并在含有光阻剂的表面上滚动（称作干膜光阻剂）。

它也可以用液态的方式喷在上头，不过干膜式提供比较高的分辨率，也可以制作出比较细的导线。

　　遮光罩只是一个制造中PCB层的模板。

在PCB板上的光阻剂经过UV光曝光之前，覆盖在上面的遮光罩可以防止部份区域的光阻剂不被曝光（假设用的是正光阻剂）。

这些被光阻剂盖住的地方，将会变成布线。

　　在光阻剂显影之后，要蚀刻的其它的裸铜部份。

蚀刻过程可以将板子浸到蚀刻溶剂中，或是将溶剂喷在板子上。

一般用作蚀刻溶剂的有，氯化铁（FerricChloride），碱性氨（AlkalineAmmonia），硫酸加过氧化氢（SulfuricAcid+HydrogenPeroxide），和氯化铜（CupricChloride）等通过氧化反应将其氧化（如Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2）。

蚀刻结束后将剩下的光阻剂去除掉。

这称作脱膜（Stripping）程序。

　　钻孔与电镀　　如果制作的是多层PCB板，并且里头包含埋孔或是盲孔的话，每一层板子在黏合前必须要先钻孔与电镀。

如果不经过这个步骤，那么就没办法互相连接了。

　　在根据钻孔需求由机器设备钻孔之后，孔璧里头必须经过电镀（镀通孔技术，Plated-Through-Holetechnology，PTH）。

在孔璧内部作金属处理后，可以让内部的各层线路能够彼此连接。

在开始电镀之前，必须先清掉孔内的杂物。

这是因为树脂环氧物在加热后会产生一些化学变化，而它会覆盖住内部PCB层，所以要先清掉。

清除与电镀动作都会在化学制程中完成。

　　多层PCB压合　　各单片层必须要压合才能制造出多层板。

压合动作包括在各层间加入绝缘层，以及将彼此黏牢等。

如果有透过好几层的导孔，那么每层都必须要重复处理。

多层板的外侧两面上的布线，则通常在多层板压合后才处理。

　　处理阻焊层、网版印刷面和金手指部份电镀　　接下来将阻焊漆覆盖在最外层的布线上，这样一来布线就不会接触到电镀部份外了。

网版印刷面则印在其上，以标示各零件的位置，它不能够覆盖在任何布线或是金手指上，不然可能会减低可焊性或是电流连接的稳定性。

金手指部份通常会镀上金，这样在插入扩充槽时，才能确保高品质的电流连接。

　　测试　　测试PCB是否有短路或是断路的状况，可以使用光学或电子方式测试。

光学方式采用扫描以找出各层的缺陷，电子测试则通常用飞针探测仪（Flying-Probe）来检查所有连接。

电子测试在寻找短路或断路比较准确，不过光学测试可以更容易侦测到导体间不正确空隙的问题。

　　零件安装与焊接　　最后一项步骤就是安装与焊接各零件了。

无论是THT与SMT零件都利用机器设备来安装放置在PCB上。

　　THT零件通常都用叫做波峰焊接（WaveSoldering）的方式来焊接。

这可以让所有零件一次焊接上PCB。

首先将接脚切割到靠近板子，并且稍微弯曲以让零件能够固定。

接着将PCB移到助溶剂的水波上，让底部接触到助溶剂，这样可以将底部金属上的氧化物给除去。

在加热PCB后，这次则移到融化的焊料上，在和底部接触后焊接就完成了。

　　自动焊接SMT零件的方式则称为再流回焊接（OverReflowSoldering）。

里头含有助溶剂与焊料的糊状焊接物，在零件安装在PCB上后先处理一次，经过PCB加热后再处理一次。

待PCB冷却之后焊接就完成了，接下来就是准备进行PCB的最终测试了。

编辑本段PCB元器件布局

　　PCB布板过程中，对系统布局完毕以后，要对PCB图进行审查，看系统的布局是否合理，是否能够达到最优的效果。

通常可以从以下若干方面进行考察：

　　1.系统布局是否保证布线的合理或者最优，是否能保证布线的可靠进行，是否能保证电路工作的可靠性。

在布局的时候需要对信号的走向以及电源和地线网络有整体的了解和规划。

　　2.印制板尺寸是否与加工图纸尺寸相符，能否符合PCB制造工艺要求、有无行为标记。

这一点需要特别注意，不少PCB板的电路布局和布线都设计得很漂亮、合理，但是疏忽了定位接插件的精确定位，导致设计的电路无法和其他电路对接。

　　3.元件在二维、三维空间上有无冲突。

注意器件的实际尺寸，特别是器件的高度。

在焊接免布局的元器件，高度一般不能超过3mm。

　　4.元件布局是否疏密有序、排列整齐，是否全部布完。

在元器件布局的时候，不仅要考虑信号的走向和信号的类型、需要注意或者保护的地方，同时也要考虑器件布局的整体密度，做到疏密均匀。

　　5.需经常更换的元件能否方便地更换，插件板插入设备是否方便。

应保证经常更换的元器件的更换和接插的方便和可靠。

编辑本段PCB的历史

福斯莱特电子铝基板

印制电路板的发明者是奥地利人保罗·爱斯勒（PaulEisler），他于1936年在一个收音机装置内采用了印刷电路板。

1943年，美国人将该技术大量使用于军用收音机内。

1948年，美国正式认可这个发明用于商业用途。

自20世纪50年代中期起，印刷电路版技术才开始被广泛采用。

　　在印制电路板出现之前，电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的。

而现在，电路面板只是作为有效的实验工具而存在；印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。

编辑本段进程控制块

　　进程控制块（PCB，ProcessControlBlock）。

　　每个进程在操作系统内用进程控制块表示。

进程控制块简单来说是一个信息的仓库。

这些信息在进程与进程之间是不同的。

　　举个关于PCB的例子，它包含了许多与一个特定进程相关的信息。

如：

　　1.进程状态：

新的，就绪，运行，等待，停止。

　　2.程序计数器：

表示进程将要执行的下个指令。

　　3.CPU寄存器：

如累加器、索引寄存器（en:

Indexregister）、堆栈指针以及一般用途寄存器、状况代码等，主要用途在于中断时暂时存储数据，以便稍后继续利用；其数量及类因计算机架构有所差异。

CPU排班法：

优先级、排班队列等指针以及其他参数。

　　4.存储器管理：

如标签页表（en:

Pagetable）等。

会计信息：

如CPU与实际时间之使用数量、时限、帐号、工作或进程号码。

　　5.输入输出状态：

配置进程使用I/O设备，如磁带机。

　　总言之，PCB如其名，内容不脱离各进程相关信息。

编辑本段PCB设计

　　不管是单面板、双面板、多层板的设计，之前都是用protel设计出来的，现在有用PADS、Allegro等设计。

　　印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。

印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。

优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。

简单的版图设计可以用手工实现，复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计（CAD）实现。

编辑本段PCB设计规范

　　1概述　　本文档的目的在于说明使用PADS的印制板设计软件PowerPCB进行印制板设计的流程和一些注意事项，为一个工作组的设计人员提供设计规范，方便设计人员之间进行交流和相互检查。

　　2设计流程　　PCB的设计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤.　　2.1网表输入　　网表输入有两种方法，一种是使用PowerLogic的OLEPowerPCBConnection功能，选择SendNetlist，应用OLE功能，可以随时保持原理图和PCB图的一致，尽量减少出错的可能。

另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表，选择File->Import，将原理图生成的网表输入进来。

　　2.2规则设置　　如果在原理图设计阶段就已经把PCB的设计规则设置好的话，就不用再进行设置这些规则了，因为输入网表时，设计规则已随网表输入进PowerPCB了。

如果修改了设计规则，必须同步原理图，保证原理图和PCB的一致。

除了设计规则和层定义外，还有一些规则需要设置，比如PadStacks，需要修改标准过孔的大小。

如果设计者新建了一个焊盘或过孔，一定要加上Layer25。

　　注意：

　　PCB设计规则、层定义、过孔设置、CAM输出设置已经作成缺省启动文件，名称为Default.stp，网表输入进来以后，按照设计的实际情况，把电源网络和地分配给电源层和地层，并设置其它高级规则。

在所有的规则都设置好以后，在PowerLogic中，使用OLEPowerPCBConnection的RulesFromPCB功能，更新原理图中的规则设置，保证原理图和PCB图的规则一致。

　　2.3元器件布局　　网表输入以后，所有的元器件都会放在工作区的零点，重叠在一起，下一步的工作就是把这些元器件分开，按照一些规则摆放整齐，即元器件