电子布行业未来发展趋势及行业主要经营模式分析
1、电子布行业未来发展趋势
未来几年,受益多重有利因素推动,电子布行业将保持稳定增长。一方面,传统终端应用领域众多,涉及消费电子、工业、汽车、通信等众多行业,新兴终端应用领域层出不穷,如可穿戴智能产品、智能电子、智能汽车,这带动下游行业需求持续增长;另一方面, 国家一系列产业政策的大力扶持,也为电子布行业创造有利市场环境。
智能手机等终端电子设备技术升级和产品的更新换代,推动着上游电子组件的产品不断升级,要求其不断朝着“薄、轻、短、小” 的方向发展。
2010 至 2011 年,全球某知名智能手机品牌使用的是 1080、 1078 号电子布(薄型电子布); 2012 年至 2015 年,该品牌新款手机已应用更薄的 106 号、 1067号电子布(超薄型电子布); 2016 年和 2017 年, 该品牌新款手机已分别应用更薄的 1037 号和 1027 号电子布(极薄型电子布)。
未来,电子布将继续朝着薄型化的方向发展,高端极薄布、超薄布的品种将增加,应用领域的深度和广度将不断拓展。电子布市场将呈现越来越明显的差异化发展:高端电子布的增速将快于中低端电子布,其市场份额和占比将持续扩大。
随着电子信息产业的飞跃发展,覆铜板不仅仅要充当基板,还要发展某些功能特性,而这些功能的实现,需要具备相应功能的电子布作为其原材料,如低介电常数电子布(Low Dk/Df)等各种功能性电子布。
以低介电常数电子布(Low Dk/Df) 为例,材料的介电性能是指在电场作用下,对静电能储蓄和损耗之性质,通常用介电常数(Dk) 和介质损耗(Df) 来表示。 Dk 是衡量材料存储电性能能力之指针, Dk 越低,信号在介质中传送速度越快、能力越强。 Df 是衡量介电材料能量耗损大小的指标, Df 越低,则信号在介质中传送的完整性越好。
未来电子产品朝着大容量、高速化趋势发展,传送速度越来越快,这对电子布性能提出新要求,需要电子布厂商开发及生产 Low Dk/Df 玻纤布,以满足市场需求,引领市场发展潮流。
2、电子布行业技术水平及技术特点
电子布行业横跨众多技术领域,其生产工艺具有相当的复杂性,主要需运用纺织、开纤、后处理和微杂质控制等技术。
改革开放以来,我国电子布行业得到快速发展。经过多年积累,大部分企业在低端电子布领域已经基本实现自主生产,部分企业在中端电子布领域也实现技术突破;但在高端电子布领域,受限于技术水平约束,国内绝大部分企业依然无法生产,这些企业在核心技术、成套制造装备、工业化作业过程控制等方面与行业领先企业的差距较大。
(1)、织造
使用喷气式织布机,将纬纱连续投射与经纱交错织造,以织成上下交错、彼此沉浮要求之平纹结构布种。织布机织布时依靠压缩空气将纬纱从布机左侧投送至右侧,压缩空气由空压机提供,同时还要保证织布过程的温湿度控制。
织 造 是 影 响 电 子 布 外 观 品 质 的 主 要 工 序 , 在 此 过 程 中 除 了 根 据IPC-4412B-2013 规范的要求将纱线织成布,如何避免纱与纱、纱与设备之间的摩擦所造成的外观缺陷成为该道工序的核心技术。原纱是由多根 4~9μm 的单纤维组成,织造时因摩擦容易造成起毛、破丝、甚至断裂,织成布之后在布表面会形成破丝、毛羽等外观品质上的缺陷。
下游覆铜板客户若使用布表面存在破丝、毛羽等缺陷的电子布,其产品表面将会出现分布不均匀的凸粒,制成的基板易造成覆铜板破洞,印制电路板短路、断路等严重的质量问题。
随着电子行业印制电路板线宽越来越窄,孔径、孔间距等越来越小,电子布织造工序扮演着越来越重要的角色。通过对织布机零部件等升级,工艺参数的调整等,如何有效降低玻纤布表面外观缺陷是玻纤布各厂商不断改进的目标,成为各厂商能否长久立足于行业的门槛。
(2)、开纤
开纤作为玻纤布生产核心技术之一,常用开纤方法有化学膨胀法、机械应力法、高压水流法和超声波振荡法等,通过各种方法使得玻纤布表面更平滑,纱束之间单纤维能够均匀化排列, 经纬交织处铺展均匀,经纬之间的空隙继续减少直至消失,布面厚度降低,布面均匀性提升,布表面光洁性、平滑性提升。开纤技术的高低与下游覆铜板、 印刷电路板等息息相关,其主要效果体现在如下三个方面:
(3)含浸性提升
纱束之间空隙变小、单股纱束变宽能够直接增大玻纤布与树脂结合的表面积,从而使树脂能更容易地向玻纤布纱束内层渗透,即树脂含浸性会更好,直接提升玻纤布与树脂的结合性和亲和性。
(4)尺寸安定性提升
开纤后经纬向的纱束宽度差异变小,直接体现在其经纬向纱束在相同条件下抵抗应变能力差异缩小,有利于提升印制电路板的尺寸安定性。印制电路板经高温加工,树脂热膨胀系数一般为 60ppm/℃ 以上,而玻纤布热膨胀系数为5~6ppm/℃,在同样温度下受热膨胀,树脂形变程度将远远超过玻纤布的形变程度,且树脂形变方向无规则,此情况下经纬向抗形变能力的作用能明显体现。
(5)钻孔加工性提升
开纤技术使得玻纤布表面更平滑,厚度变得更薄,整体更均匀。印制电路板钻孔加工时,玻纤布产生的阻力变小,且更均匀,对镭射加工而言其能量可以保持稳定状况, 对钻头加工而言其钻头磨损程度可以大大降低,从而延长其使用寿命。另外,对钻孔后除胶渣处理工序也有很大帮助。
因此,开纤技术水平的高低、开纤品质的稳定性已经成为各家玻纤布厂商衡量其综合实力的重要标志。
3、后处理
后处理即玻纤布表面化学处理技术。通过使用表面处理剂,可在无机物质和有机物质的界面之间架起“分子桥”,把无机和有机两种性质悬殊、不能相互发生化学反应的材料连接在一起,通过迅速地发生化学反应产生化学键连接,提高复合材料的结合性能,增加树脂和玻纤布的粘接强度。后表面化学处理技术影响印制电路板的耐热性、绝缘性,而该两项性能是印制电路板的重要技术衡量指标。
4、微杂质管控
随着电子行业技术的“薄、轻、短、小”的发展趋势,线宽、孔径、孔间距、高多层、高集成的技术需求,电子行业对微杂质的管控要求随之提高。微杂质主要包括金属杂质、中空纤维、粉尘杂质三大类。
金属杂质主要是电子级玻璃纤维布中含有少量金属纤维引起的,主要是原材料厂商在拉丝过程中引入的金属杂质造成的,其存在影响电子级玻璃纤维布的绝缘性能,因此需严格管控产品中的金属杂质。
中空纤维是原纱在拉丝时因气泡混入玻璃液中造成的长短不一的空气泡,可直接导致耐离子迁移性能差,发生短路、断路异常,因而对印制电路板之绝缘性影响较大。在电子布制造过程中需对其进行严格测量、监控。
粉尘杂质主要是空气中、环境中产生的颗粒状杂质,如空气中的 PM2.5,地面的灰尘,人员身上的灰尘等。目前主要通过改善环境、安装无尘生产室、人员穿防静电服等方式来管控。
微杂质管控是电子布生产厂商的重要管控项目,直接关系到产品是否能应用在高端市场和领域。
5、电子布行业特有的经营模式
电子布属于玻璃纤维制品,应用领域广,为电子产品普遍采用的基础材料,行业无特殊监管要求。电子布企业经营模式一般为产品直接销售予下游客户, 向客户收取相应的产品销售款,以实现收入与盈利。
目前,全球有 40 个多个国家和地区生产电子布,我国拥有世界上最大的电子布产业聚集区,是世界第一大电子布生产国,行业主要企业分布在江苏、广东、四川、重庆、上海、河南、山东等地。
电子布是生产覆铜板、印制电路板的基础材料,而覆铜板、印制电路板是各类电子产品的关键上游产业,因此电子布行业的发展和覆铜板、印制电路板等行业的周期性波动有一定关联。