美国PCB行业调查与中国PCB发展战略

    1 前言 

    作为世界超级大国的美国,其PCB从20年前至今的发展演变,目前状况如何以及其PCB行业依靠哪些核心竞争力而获得生存和发展,这是我们需要研究的,了解这些信息,就可以很好地预测中国PCB行业未来10年至20年的发展走势,从而可以从战略层面上做好发展规划。 

    2 世界PCB版图演变 

    1936年,奥地利人保罗·爱斯勒(Paul Eisler)在英国发表了箔膜技术,他在一个收音机装置内采用了PCB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,PCB最早在美国发展起来,并曾成为世界最大的PCB研发和生产基地之一。 

    上世纪九十年代开始,世界PCB产能开始向中国地区转移,到2012年中国PCB销售额已占世界PCB产值40%并仍在不断增长,产量和产值均世界第一,而美国、欧洲、日本的PCB产值在不断下降。 

    3 美国PCB行业调查 

    3.1 制作能力调查 

    美国PCB的核心竞争力之一在于其较强的制作能力,以表1从线宽线距、最高层数、纵横比等几个指标解析两国国内PCB工厂的能力。 

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    以图1为从美国市场抢回的一个10层刚挠结合板的订单难度情况描述: 

 图1 10层刚挠结合板的订单难度

图1 10层刚挠结合板的订单难度


    3.2 主要产品调查 

    美国PCB的核心竞争力之二在于其产品的特殊性,因为能力要求的关系以及制作能力上的差异,中国国内多数PCB工厂无法满足制作要求,使得在美国本土生产反而更有成本优势,具体如以表2所示。 

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    美国PCB工厂能生产这么高端的产品,并不是因为他们有很先进的设备,与之相反,他们的设备配置普遍落后,其设备大多数有20年的历史,但依靠悠久而深厚的技术沉淀以及优秀的技术工人素质,却产出了一流的产品,设备折旧费用几乎为零,反过来降低了他们的生产成本,这是他们的另外一个核心竞争力。如加洲一家有25年历史的名为FT公司的软板工厂,采用500元具有25年历史的手动曝光机、手动电镀线,还可以制作出0.0635 mm(2.5 mil)线宽的多层挠性板,使人不禁对其肃然起敬。 

    以下图2~图7为美国硅谷展览会上一些PCB工厂的展品。 

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 图4 SMN公司的72层高速母板展示(32:1纵横比,包金属边,阶梯厚设计)

图4 SMN公司的72层高速母板展示(32:1纵横比,包金属边,阶梯厚设计)

图5 isi公司设计的系统级封装芯片展示

图5 isi公司设计的系统级封装芯片展示

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    3.3 公司规模调查 

    美国PCB的核心竞争力之三在于其小,故变化快,可以适应客户多变的需求,中国国内的PCB工厂,大型的有数千人乃至上万人,而美国的PCB工厂则最大才几百人,小的只有十多个人,人数规划上只有国内的十分之一至几十分之一,产能规模则因为其设备的落后性而更小,故PCB工厂普遍小型化、微型化,而这样的工厂的数量却有数百家之多! 

    3.4 交期能力调查 

    美国PCB的核心竞争力之四在于其“快”,尽管在这么高难度要求下,2~4天交货是很正常的要求,而32层板1天内交货的要求亦非奇怪。而这些要求快速交期的公司,绝大多数来自于硅谷,快速交期可确保一个研发项目可以快速定型乃至快速推向市场,抢占有利先机。相比在中国区域,美国本土的PCB工厂除了自身交期快之外,还少了快递时间和成本,故在这一块的优势还是十分明显的。 

    3.5 配套业务调查 

    美国PCB的核心竞争力之五在于其上、下游的整合能力以及向客户提供一站式的服务能力,更突出其对于新产品研发的“快”之要求。大多数的美国PCB工厂麻雀虽小、五脏俱全,有客户的设计过程就已经一起做了大量的沟通甚至参与或主导了设计工作之本身,故对于产品的特点了如指掌,生产起来自然也顺利。一站式服务的内容包括方案设计、信号完整性设计、PCB前端设计、PCB制造、PCBA组装、装配、测试等及相关工作。不同规模的公司,所提供服务的完整度和深度也各不相同,如图8~图10。 当然,这些公司在大批量生产阶段是无法参与的,在后阶段的PCB大批量生产则转到了中国。 

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    3.6 综合分析 

    到此,我们可能会问:“在美国的PCB行业为何有这样的特殊需求?”其实,答案就在我们自己身上——人们对于物质提出了越来越高的要求,推动着大批的高科技公司日以继夜地工作,源源不断地开发出新的电子产品,同时也造就了众多的顶级高科技公司,如Intel、Apple、MicroSoft、Dell、MicroChip、IBM、Sun等;与此同时,大量的配套企业应运而生,方案设计、测试、封装、组装、信号完整性、新材料研发…,众多的B2B企业由此而来;而作为PCB行业,是在这个产业链的最未端,提供着配套的订制服务而已。高科技产品的产品寿命越来越短,必然导致研发、生产也需不断压缩时间,所以在研发阶段的PCB,显著特点就是“快”、“难”和“准”,只有精英中的“精英”,才能摘取硅谷中的果实。要实现“快”,必须不断地整合上、下游的工作,拿掉中转停留环节,故美国的PCB从原来“强而大”变成了“强而小且全”。表3中的人均产值对比数据可以反映出中美PCB工厂的强弱情况。 

    因为美国PCB企业相比中国企业 有以下优势,所以在样品与中小批量PCB上仍具有极强的竞争力,还将长期发展: 

    (1)“快”、“准”、“能力强”;(2)设备投入小、折旧费用极低;(3)近年美国能源成本不断下降,能源支出大幅低于中国国内;(4)人力成本上升幅度不大,而中国人力成本不断快速上升;(5)与终端用户距离近,可提供更好的配套服务,上下游产业链整合程度好。 

    所以,产品功能和要求的差异化是未来发展的一大趋势,只有适应客户的差异化设计并向之提供良好的差异化产品和服务,才能获得更好的利润和发展空间。 

  
  4 中国PCB行业如何获得更强的竞争力 

    中国的今天,就是美国20年前的“昨天”;而美国的今天,可能就是中国20年后的“明天”,不研究美国的“今天”,则不可能赶超美国。一个企业,准时交付能力、成本水平、品质是三大核心竞争力,而推动各项指标进步的动力,必须依靠技术进步,而学习则是技术进步的最有效手段。中国PCB企业,要获得更强的竞争力,必须同时做好以下工作: 

    (1)提升产品品质、提升产品档次:向行业先进指标看齐,逐个达到并超越,这个指标不仅在于产品的品种,还在于技术指标。 

    (2)不断缩短交付时间、并提升准时准付能力:作为高科技产业中的一个环节,“快”和“准”永远永都是不变的话题,向美国企业看齐,实现“快”和“准”就可赢得未来20年。 

    (3)不断降低生产成本、同时为客户创造价值:降成本不可以以牺牲品质为代价,而是提升品质的同时仍可以降低成本,才能达到多赢,从而保证企业持续发展。 

    (4)不断整合产业链、提供一站式服备:这不仅是实现客户需求的需要,也是企业自身价值增值的需要,有了这一个理念,可以同时提升上述三个指标,获得更大的客户满意度,实现企业的跨越式发展。 

    5 结语 

    员工强、则企业强;企业强、则国家强;国家强、则人民强。中国作为一个发展中国家,应该向发达国家学习,吸取他们的先进理念和方法来提高自己,如果我们能够在不断做好品质和成本控制的同时,将发达国家的先进技术和经验也全部吸收过来,中国的PCB工业会变得更加强大,让我们见证“中国崛起”从我们自己创造的“中国PCB工业崛起”开始! 

    来源:印制电路信息

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