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专题栏目 | 《我国PCB专用化学品高质量发展的思考与建议》
信息来源:光华科技2023-11-10

核心导读


电子化学品是电子产业的重要支柱,如何实现PCB专用化学品的高质量发展,是我们必须思考的重要课题。GHTECH光华科技技术中心主任教授级高工刘彬云受邀在广东省电路板行业协会 (GPCA) /深圳市线路板行业协会 (SPCA) 特别策划的“产业链协同 促进PCB专用电子化学品高质量发展”专题栏目上发表了《我国PCB专用化学品高质量发展的思考与建议》,刘主任PCB专用化学品行业的发展现状、挑战以及如何通过技术创新、开发底层物料,解决卡脖子问题,贯彻ESG理念等措施推动行业高质量发展,提出一些建议和看法,以下是全文转载。

刘彬云

广东光华科技股份有限公司 

技术中心主任  教授级高工




电子化学品是电子产业的重要支柱,其中PCB专用化学品具有更高的技术要求和更严格的质量标准。根据Prismark数据,全球PCB产值在2022年达到了817亿美元,2022年PCB专用化学品全球产值约为300亿元人民币。而我国作为全球最大的PCB生产国,其专用化学品行业依然面临诸多挑战,包括在高阶PCB产品的配套药水及整体工艺制程方面,与国际领先水平存在一定差距;在关键原材料的研发和生产方面,亟需解决底层物料供应安全问题,实现产业链自主可控。在全球市场竞争加剧的背景下,如何实现PCB专用化学品的高质量发展,是我们必须思考的重要课题。本文将就PCB专用化学品行业的发展现状、挑战以及如何通过技术创新、开发底层物料,解决卡脖子问题,贯彻ESG理念等措施推动行业高质量发展,提出一些建议和看法。

一、加速推进高端技术开发:提升核心竞争力

印制电路板(PCB)行业是一个高度竞争的行业,中国PCB制造业目前仍处于大而不强阶段。随着PCB技术不断向高密度互联和多层封装、5G等技术发展,高阶PCB如类载板SLP、IC封装基板、COF软板国产化率很低,高端HDI、模组板、背板、高频高速板等对整体工艺制程的要求越来越高,国内厂商仍相对较弱,国内企业甚至无法进入高端市场。在目前经济环境下滑的背景下,国内PCB厂商纷纷布局高端HDI、FCBGA封装基板等高端领域,实现高端PCB的国产化,其相关配套工艺制程能力的国产化及先进技术的开发势在必行。

要实现高端技术的自主开发,专用化学品的开发与创新是其中重要的一环。国内的PCB专用化学品厂商需要关注高密度互联和多层封装等技术要求,多关注行业国际发展趋势,掌握最新的技术产品动态和市场需求,以便于调整优化技术研发方向。同时,PCB专用化学品厂商需要投入更多的研发资源,不断提升自身研发能力;组建自身研发团队与引入高端人才;加强对化学、物理、电子等相关领域知识的理解,并掌握PCB整体制造工艺和材料的关键机理;在高性能化学药水如多层压合前处理、化学镀铜、电镀铜、镍钯金、OSP等核心工艺制程领域,不断改进、创新并掌握其关键技术,为突破高精度制造技术、高可靠性材料打下扎实根基,以加速国内高端技术的突破和实现,支撑我国高端PCB制造体系的建立与发展,提升行业的核心竞争力。

二、扎实解决底层物料“卡脖子”问题:实现进口替代

PCB行业在国内高速发展30余年,从引进港、台、日、美企业到自己建厂,业内较普遍是模仿、跟随的策略,考虑先进技术转移,将国际上的成熟技术和经验引入国内后,对技术进行改造。但国际先进技术不见得别人愿意给,也是“卡脖子”的根源所在,“改造”更多只是从1到N的迭代,更关键的是要实现从0到1的突破。在PCB专用化学品行业中,有一些中低端的化学品国产化了,但添加剂的原物料特别是功能性核心物料仍需要从国外进口,我们只是做了一个混料的代工工艺而已。这些底层物料长期依赖进口,严重制约了行业的高质量发展。

为解决这一问题,我们需要加大自主开发力度,将底层原物料制造和配方技术掌握在国人手中。为此,我们需要开展底层物料的深入研究,通过深入了解这些物料的特点和用途,与国内优秀的原料供应商和化学配方供应商建立稳定的供应链合作,针对不同原料和配方的性能、成本、适用范围等方面进行对比分析,共同寻找、研发与选择最适合的替代原料和配方。同时,逐步建立完善的研发与品质控制体系,发挥中试线的模拟作用,对原物料与配方进行全面的性能测试,确保国产底层物料在实际应用中具有与进口物料相当的性能。PCB企业需要对国产专用化学品有包容和培育的心态,适当地给国产化学品上线测试的机会。针对规模量产后,在实际生产过程中与上线后遇到的问题和难点,通过与设备的匹配性调控,进行工艺优化和持续改进,不断提升国产化化学品的性能,进一步提高国产物料的稳定性、可靠性、一致性。

三、全面贯彻ESG理念:推动环保、节能、低碳、经济发展


在推动PCB专用化学品行业高质量发展的过程中,我们也必须关注环保、安全、节能低碳等方面的问题。通过推广ESG理念,我们可以实现生产过程中的绿色化和可持续发展。

1.环保优先

积极研发和选择应用环保友好型原材料、制程和产品,始终将环保放在首位,降低生产过程中的环境污染。例如,针对PCB棕化处理工序中产生大量废水、运作成本高的问题,光华科技积极投入研发,推出1269HC新一代棕化液等技术,助力PCB产业发展降低约60%废水排放。

2.节能降耗

通过优化生产流程和设备升级,大力推广高效节能技术,如高效电镀添加剂VCP17、省电省铜,以提高能源和资源利用效率,节能降耗。同时,合理利用废弃物资源,通过废水处理和循环利用技术,提高废水、废气等排放的达标率并减少水资源消耗与污染。

3.低碳发展

积极推动低碳发展,通过减少碳排放和碳中和等措施,企业可以选择优化能源结构的方式减少碳足迹。

四、稳步推进自动化控制:提升生产效率和产品质量

随着工业4.0时代的到来,逐步实现自动化控制对于PCB专用化学品企业提升生产效率和产品质量至关重要。在数字化技术的支持下,我们可以通过以下几个方面实现自动化控制和提升生产效率。

1.生产流程自动化

采用自动化生产设备和系统,实现生产流程的自动化控制,可以有效提高生产效率、降低成本并减少人为因素对产品质量的影响。

2.数据驱动决策

利用大数据和人工智能技术对PCB专用化学品企业生产和下游应用数据进行深入分析,为生产和管理提供数据支持,并为下游企业定制化配送提供依据。这可以帮助国内PCB专用化学品的企业更好地了解市场需求、优化资源配置和提前规划,降低仓储,提高产品的转化率、管控制程与质量。

3.智能检测与监控

通过引入智能检测和监控设备,对产品质量进行实时监测和预警。这将有助于提高产品质量和减少售后成本,增强企业的市场竞争力。


五、多方推动产业链协同:从终端顶层设计到产学研用联动

在推动PCB专用化学品行业高质量发展的过程中,我们需要关注终端需求的变化,并据此推动产业链上下游与产学研用的多方联动,持续创新,并不断优化产品和服务。以光华科技为例,光华科技聚焦行业痛点,持续开展多层次技术攻坚,形成“高校研究院所-光华科技-客户-终端”的产业链协同合作开发模式,致力于自主研发与提供IC封装、载板、中高端PCB湿流程解决方案,形成5G关键制程及化学品技术、集成电路关键化学品等解决方案。经过多年实践,我们建议:


1.关注终端客户顶层需求

终端用户的需求,是产品价值链的“顶层设计”环节。在进行产品设计时,应前置终端客户的要求,充分考虑终端客户的场景应用、技术性能与参数指标等要求,例如了解知名终端企业对前沿通讯技术、人工智能技术、新能源材料等专用化学品需求,为其定制研发有针对性的底层物料及功能性配方产品,形成专用化学品整体解决方案。同时,考虑产品的生命周期与可回收性,将环保、节能、低碳等因素前置。


2.与高端PCB板厂合作

通过与终端用户联合开发取得的成果,再寻找国内高端PCB板厂的合作,就能将成熟的技术成功转移到制造端,形成新的技术优势,就能起到“事半功倍”的效果。并通过三方合作开发与优化,共同提升行业的整体竞争力。


3.加强与设备商联动

PCB专用化学品企业与设备商建立紧密的合作关系,共同解决PCB板厂在生产过程中的技术难题和瓶颈,有利于提升PCB专用化学品的自主生产能力。同时,PCB专用化学品厂商积极参与到设备的研发和改进,也提升生产设备的适用性和效率。我们是希望能立足当下的配合,国内的设备商、材料商、制造商联合起来,进行相关领域的配合测试,打通设备、材料与板厂的供应链,快速提升高端PCB制程的能力。


4.产学研用合作

最后加强产学研用的合作,可以为PCB专用化学品行业的发展提供强大的动力和支持。学校和企业可以共享资源,如实验室、设备、技术等,以加快科研成果的转化和应用。同时,通过发挥学校在机理研究的优势、发挥企业在市场产业化的优势,将学校的科研成果转化为企业的生产力,推动PCB专用化学品行业的创新发展。

除了上述关键的建议举措和思考探索之外,笔者还有几个方面的补充与强调:


1.行业标准与规范

参与制定和更新PCB及专用化学品的行业标准与规范,推动行业朝着规范化、标准化的方向发展。


2.知识产权保护

加强知识产权保护,鼓励企业进行专利申请和维权,保护企业的创新成果。

 

3.国际合作与交流

积极参与国际合作与交流,了解国际最新技术动态和发展趋势,推动我国PCB专用化学品行业走向世界。


4.绿色供应链

构建绿色供应链,推动上下游企业实施环保、节能、低碳的生产方式,降低整个产业链的碳排放和环境影响。


5.人才培养与培训

加强高端PCB人才培养和培训,提高从业人员的专业素质和技术水平,为PCB专用化学品行业的发展提供坚实的人才基础。


综上所述,推动PCB专用化学品行业的高质量发展需要我们从多个方面入手,包括技术高端开发、底层物料解决卡脖子问题、贯彻ESG理念、实现自动化控制、终端需求驱动、加强产学研用合作以及行业标准与规范等。同时,也需要保持开放的心态,积极开展国际合作与交流,开展产业上下游的联动,面向未来,培养高端的PCB国际化人才。展望未来,随着新一代科技浪潮的不断革新,PCB专用化学品行业将继续迎来新的机遇和更大挑战。我们拭目以待,通过不断探索、创新和合作,将推动我国PCB专用化学品行业实现高质量发展,为全球电子行业的发展做出更大贡献。


新闻来源 | 印制电路资讯

编辑 | Li Y.C.

审核 | Lin Z.K. / Mai S.X.


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广东光华科技股份有限公司始创于1980年,集产品研发、生产、销售和服务为⼀体,以高性能电子化学品、高品质化学试剂与产线专用化学品、新能源材料和动力电池回收、综合利用为主导,同时提供其他专用化学品的定制开发及技术服务,致力成为国际高端专用化学品创新与整体技术服务方案领跑者,助力国家技术革新,引领产业链高质量发展,持续为全球客户创造价值!



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