PCB图形转移设备行业技术趋势及主要玩家分析

PCB图形转移设备行业技术趋势及主要玩家分析

PCB图形转移设备是PCB制造的核心装备之一，属于装备制造领域，处于产业链中游，对应的上游为装备零部件供应商，下游为PCB生产制造商以及各PCB应用行业。

资料来源：普华有策制图

1、行业概述

印制电路板（PCB）是电子元器件的支撑体，也是电子元器件电气相互连接的载体，主要功能是使各种电子零组件形成预定电路的连接，起中继传输作用。印制电路板是组装电子零件用的关键互连件，不仅为电子元器件提供电气连接，也承载着电子设备数字及模拟信号传输、电源供给和射频微波信号发射与接收等业务功能，绝大多数电子设备及产品均需配备，因而被称为“电子系统产品之母”。印刷电路板广泛应用于通讯电子、消费电子、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防及航天航空等领域，在电子工业中已经占据了绝对核心的地位，其不可替代性是印制电路板制造行业得以长久稳定发展的重要因素之一。

印制电路板的制造品质不仅直接影响电子产品的可靠性，而且影响芯片与芯片之间信号传输的完整性，其产业的发展水平可在一定程度上反映一个国家或地区电子信息产业的发展速度与技术水平。行业的供需状况决定了行业的发展方向，规模上，随着人工智能、大数据、云计算、工业物联网、虚拟现实、5G通讯、新能源汽车等新兴领域的快速发展，市场对PCB的需求迎来新的一轮的增长，尤其是以ChatGPT为代表的人工智能大时代来临，全面带动PCB产业的技术升级，PCB产业迎来量价齐升的黄金时期。技术上，经历了多年的发展，印刷电路板技术已从单面板发展到双面板、多层板，目前多层印制电路板加工技术已成为主流方向，包括常规多层板、高密度互联（HDI）板、挠性板、刚挠结合板等，并不断向着高密度、细导线、小孔径、高可靠性、低成本和自动化连续生产方向发展。印刷电路板的发展方向同时也决定了PCB生产设备将朝着为PCB缩小体积、减少成本、提高性能的技术方向发展，使印制电路板在未来电子产品的发展过程中，保持强大的生命力。

2、技术发展趋势

（1）终端应用的发展方向驱动PCB产业结构升级

电子产品轻量化、集成化趋势驱动国内PCB产业结构升级。从产业结构上看，目前，美国制造的PCB产品以18层以上的高层板为主，日本PCB技术领先主要产品系多层板、挠性板和封装基板；中国台湾PCB以高阶HDI、IC载板、类载板等产品为主。整体来看，与日本、韩国等国家相比，我国PCB产品以中低端底层PCB产品为主，中高端PCB占比较低，多层板占比近五成，其次，单双面板、HDI板、柔性板各占比约15%，封装基板占据比重较少，约为5%左右，在技术含量更高的产品方面还具有较大的提升空间，电子产品向集成化、小型化、轻量化方向发展的趋势将会不断带动PCB板向高端方向发展。

（2）先进工艺节点驱动PCB图形转移设备升级

先进工艺节点也提升对专用设备要求，高单价设备需求有望迎来高速增长。高多层板、HDI板、IC封装基板、挠性板及刚挠结合板等中高端PCB板市场的快速发展主要受到半导体产业的持续推动，目前其最先进的5nm工艺将芯片的密度进一步提升，芯片的I/O数量增加节距减小，BGA的最小节距从0.4mm缩小至0.35mm以下，孔径及线路的特征尺寸都需要相应的微缩，孔密度将提升30%，相应的最小线宽则从最小40μm减小到30μm以下。PCB的特征尺寸微缩及I/O数量的增加，对钻孔、曝光、成型、检测等设备提出了更高的要求。随着我国PCB产品结构升级，高单价PCB图形转移设备需求将显著增长。

（3）PCB图形转移技术

印制电路板图形转移技术主要应用于内层线路、外层线路和组焊层的加工上，不同功能层的制备均遵循类似的前后道工序，主要包括涂覆感光材料、图形转移、显影三个过程，具体如下：

资料来源：普华有策制图

图形转移技术的具体工作过程为，首先在PCB基板涂覆功能层感光材料，然后通过与该感光材料相匹配的光源进行曝光，使感光材料发生聚合交联反应，并转变为薄膜固态层，辅以后续的显影工艺完成图形转移。在印制电路板的生产制造中，该过程需要通过专用图形转移设备，并在机器视觉引导下完成，设备的性能以及工艺技术的水平与下游PCB产业的发展关系密切。PCB图形转移工艺可通过两种技术方式实现，包括菲林曝光技术与直接成像（DI）技术，两者对应的设备分别为菲林曝光设备与数字光刻设备。两种技术及设备均可应用于线路层（包括内层线路和外层线路）以及阻焊层图形转移工艺中，具体如下：

资料来源：普华有策制图

3、下游主要行业情况及趋势

（1）人工智能

人工智能作为新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力量，已成为了国际竞争的新焦点和经济发展的新引擎。数据量和计算力作为人工智能发展的“两个心脏”，是人工智能学习分析与决策应用的根基。以OpenAI为代表的人工智能掀起了人工智能产业的新一轮升级浪潮，对数据量和计算力的需求促使包括芯片和PCB在内的硬件的进一步升级，带动PCB图形转移设备产业的增长。

（2）IC载板

IC载板是集成电路封装环节的核心材料，资金、技术、客户认证壁垒较高。受益于先进封装工艺、新技术、新应用的拓展，IC载板需求不断扩容，目前IC载板由日韩台厂商主导，前十大载板厂商市占率超过80%，内资厂商份额较小。随着IC载板快速发展，国内厂商积极投建IC载板项目，带动对PCB图形转移设备的需求。

（3）新能源汽车

随着电池技术的发展与新能源汽车制造成本的持续下行，全球新能源汽车迈入加速发展时代，渗透率持续提升，推动车用PCB市场逆势增长，与此同时，随着汽车设计的集成化、高压化、智能化趋势，对高端PCB的需求持续促进PCB产业升级，促进PCB图形转移设备的需求与性能升级。

（4）新型显示面板（mini LED、OLED、micro LED、nanoLED）

目前显示面板仍以LCD为主流，OLED、mini LED、micro LED、nanoLED等正蓄势成为新的行业增长点。以Mini/Micro LED为例，目前产业化较为成熟的是“Mini LED+LCD”背光技术，相较于OLED面板，该技术能够在实现更轻更薄的情况下达到媲美OLED面板的显示效果，且在显示亮度、成本方面更具优势。

2021年，苹果公司发布搭载MiniLED显示面板的IPad Pro及MacBook Pro产品，Samsung、LG、TCL先后推出Mini LED电视，标志着Mini LED技术开始大规模应用于高端消费电子领域。伴随消费升级、产能向大陆加速转移、产业链本土化发展以及新型显示技术驱动，电视面板市场正在向大尺寸、超高清显示技术发展，在消费市场和商用市场双双加持下，液晶显示面板将迎来高速发展，进一步催生对PCB的大量需求，从而为PCB图形转移设备在Mini LED等领域内的应用创造广阔的市场空间。

4、PCB图形转移设备行业竞争格局

PCB图形转移设备属于技术密集型、资金密集型行业，具有较高的技术、资金门槛。目前行业中欧美、日本等发达国家的设备企业在中高端市场领域占据主导地位，其设备技术水平及产业规模均处于行业领先地位。近年来随着我国本土企业技术水平发展迅速，国产设备有望凭借性能、性价比、国内服务等优势不断增加市场份额。

（1）Orbotech

奥宝科技（Orbotech）是一家总部位于以色列雅夫内（Yavne）的科技企业，成立于1981年。专门为印刷电路板、平板显示器、先进封装、微电子机械系统和其他电子元件制造商提供自动化修理设备、激光直接成像生产系统以及自动光学检测，帮助高科技电子制造企业提高良品率。经过三十多年的发展，奥宝科技（Orbotech）已成为全球最大的先进精密制造解决方案的领导者。该公司于2018年被美国KLA-Tencor收购。

（2）SCREEN

日本网屏（SCREEN）成立于1943年，总部位于日本京都，是世界顶尖的制版设备制造厂商，致力于生产质量可靠、质量卓越的印前制造设备，产品多元化，包括电分机、扫描仪、服务器、印前工作站、输出机、光刻机和电子雕刻机等。

（3）ADTEC

日本ADTEC成立于1983年，专注于全自动光刻设备、PCB制造相关设备、各种FA设备、粉末成型压力机等产品的研发、制造和销售，于2012年被日本USHIO收购。

（4）ORC

日本ORC成立于1968年，主要从事工业用灯、各种光刻设备、光应用装置、光计测及检查设备的研发制造销售等。

（5）川宝科技

专注于PCB及ITO制品曝光机设备之研发、生产及行销。在中国台湾、中国境内、中国香港、泰国、韩国、新加坡等地拥有超过300家客户，涵盖国内主要PCB集团大厂，为CCD自动对位曝光机占有率最高之品牌。

（6）芯碁微装

主要从事以微纳直写光刻为技术核心的直接成像设备及直写光刻设备的研发和生产。该公司主要产品为PCB直接成像设备及自动线系统、泛半导体直写光刻设备及自动线系统、其他激光直接成像设备，产品功能涵盖微米到纳米的多领域光刻环节。

（7）大族数控

该公司主营业务为PCB专用设备的研发、生产和销售，报告期内产品主要覆盖钻孔、曝光、成型、检测等PCB关键工序，是全球PCB专用设备企业中产品线最广泛的企业之一。

（8）源卓微纳

该公司主要从事LDI（Lazerdirect imaging）激光直写设备的研发、设计、生产和销售，主要产品为曝光机和丝网制板印刷机，目前通过销售设备产品获得收入。公司LDI激光直写光刻设备主要应用于PCB印刷线路板行业，包括高层板、IC载板和HDI、软板、防焊板等多个系列。

（9）科视光学

该公司围绕机器视觉引导技术开展业务，产品聚焦于PCB图形转移领域及机器视觉领域，主要产品包括数字光刻设备、菲林曝光设备、机器视觉照明系统。

（10）多普光电

该公司专业研发生产CCD自动影像对位LED曝光机、直接成像光刻设备（LDI机）、字符喷印机、自动化投收料机、蚀刻线、水平清洗线等电子电路连线设备。

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