PCB 產品與技術探討

資料來源：工研院經資中心(2002/09)，TPCA 2001 年台灣電路板市場現況調查報 告，p15，2002 年 10 月。

表4-3-2 國內軟板廠商製程技術指標分析

資料來源：工研院經資中心(2002/09)，TPCA 2001 年台灣電路板市場現況調查報 告，p16，2002 年 10 月。

Thickness(um) ^100-360 150 100-500 75 100 75

介質層最小厚度

(續表 4-3-3)

資料來源：工研院經資中心(2002/09)，TPCA 2001 年台灣電路板市場現況調查報 告，p17，2002 年 10 月。

- 高密度覆晶構裝(Flip-chip)凸塊間距將降至 150um(6mil)、層數也將增至 3+N+3，並朝無鉛、低溫、低應力等趨勢發展。

溫度、絕緣)為未來發展重點。

- 焊點材料：無鉛、無鹵、無磷為未來發展趨勢。目前無鉛銲錫的種類以錫銀 銅(Sn/Ag/Cu)最被看好。

4. 軟板與 HDI 板展趨勢

- 高密度 FPC、COF：間距將降至 2~3mil→1mil、多層化、薄型化、信號高速 化；此外，軟硬結合板將是新一代數位消費電子產品的新寵兒，建議國內PCB 業者應加緊研發，並與硬板廠商策略聯盟達到雙贏境界。

- 絕緣材料：銅與 PI 的接合間以有膠 PI 居多，但慢慢會朝無膠發展。

- 感光/非感光：以非感光型 PIC 為主(感光型 PIC 適用高階產品)。

- 軟板材料發展趨勢:高 Tg、低離子含量(無鹵)、低吸濕(尺寸安定好)、環保無 鉛。

5. 半導體製程與封裝技術發展

- IC 載板：硬質/軟質發展方向不盡相同。

- PCB 所用銅製程與 IC 製程技術齊平。

6. 微機電與奈米技術發展

- MEMS 與 Nano 有部分的重疊技術，追求低成本/高效能是其共同處。

- PCB 從設計著手進行細線化 Pattern，微機電刻化等也是其發展趨勢。

7. 其他被動元件發展

- 埋入式電容居多、電感次之、電阻最少。

(二)、美國 PCB 技術發展與趨勢

下面是美國廠商PCB 產品發展現況與未來展望：

1. 美國雖為 PCB 原始開創國，但產值不如日本，現居全球第二大生產國。

2. 美國除原先的 IPC 機構外，2003 年 9 月又成立一新協會 USPCA。

3. 美國 FPC 產值約佔全球兩成，主要應用於軍事設施;最力 FPC 廠:Innovex;最 大FPC 基材廠:杜邦(Kapton)。

4. 面對亞大地區(特別是中國大陸)PCB 產品嚴重價格侵蝕，在低價趨勢及供過 於求的壓力下，美國PCB 廠商關廠(如 Solectron、Celestica、Jabil...)情事嚴重，

僅存都除轉型為設計導向、少量多樣的Quick-turn 型態外，也不乏外移至中 國大陸設廠以降低生產成本，或跟隨客戶前進中國大陸這個全球大工廠以便 就近提供服務，其中包括一些大型專業電子服務(EMS)代工廠商(如

Flextronics、Sanmins-SCI…)自已擁有的 PCB 工廠。因此，中國大陸成為價格 之殺戮戰場將愈演愈烈。

(三)、日本 PCB 技術發展與趨勢

下面是日本廠商品發展現況與未來展望：

1. 日本 FPC 產值佔全球近 30%，主要應用於 PC 和消費性產品;最大 FPC 廠 商:NOK(Nippon Mektron)；最大 PI 供應廠商:日商鐘淵化工(Kaneka)。

2. 日本前二大 IC 載板廠商：Ibiden、NGK。(全球市佔率約 75%)。

3. 日本 Northm 與韓國 LG 電子;合作開發出銅凸塊導通第 2 代(NMBI2)。

4. 日本 Sharp：窄間距高密度貼裝技術可使軟板開發出來的產品更小。

5. 掌握關鍵技術成為市場先趨者，第一時間抓住市場高額利潤與報酬一向是日 本企業的作風，日本PCB 產業更是。在其他國家紛紛加入價格戰時，再開發 更先進的產品使其擁有更寬廣的空間以贏得先機也是日本PCB 業者目前的寫 照。當然，日本領先世界潮流的數位消費電子(DCE)產品是其 PCB 產業發揮 競爭優勢的最大動力。

三、 PCB 新利基產品分析

現在台灣建立了一個全球最佳的電路板供應鍊，不但有先進的製作技術同時 有廣大的客群。然而中國大陸地區的成長，卻點出了台灣電路板產業的一些困 境，例如:缺少內需性的市場，逐步揚升的人工及土地成本，這使得未來的產業 成長受到挑戰。

現在的成長來自於過去的成功經驗，較高的人工及土地成本是造成本地生產 成熟商品競爭力降低的原因，但是技術的優勢、市場能力以及完整的產業結構使 得台灣在較高利潤的產品領域有一定的競爭力，例如:IC 構裝載板、高層數電路 板、微孔電路板以及軟板。在這些產品方面，台灣仍具有價格競爭力以技術的優 勢。實質上台灣電路產業的變化，隱約的呈現了這樣的趨勢。

從1998 年開始台灣的單雙面板產值就持續下滑，多層板的高峰產值則發生 在2000 年時，但是之後整整滑落了 40%的產值。軟性電路板逐漸產值提升到 2003 年的五億一千萬美元，足足比1998 年產值約提升了三倍。至於微孔電路板以及 構裝載板方面確有實質的成長，相較於1998 年的僅佔 2%，到了 2003 年其本地 產值比例已經高於30%。

這樣的趨勢會繼續蔓延，而台灣廠商必須在未來的幾年裡在這些技術領域中 找到最佳的成長機會。而後續的段落中，我們將針對有關軟性電路板、軟硬板、

微孔電路板、IC 構裝載板以及綠色產品的發展趨勢與商機作逐一討論：

(一)、軟性電路板(Flexible PCB; FPC)

如表4-3-4∼5 所顯示，軟性電路板是一個成長的市場，主要的驅動力來自 於手機、顯示器以及其它的應用。這個市場主要是由日本軟板業者所掌控，而原 材料(PI 膜)則控制在一些美日大廠手中，如: 美國杜邦(包含日本 Toray Dupont Company)、Kaneka 及 Ube。

軟性電路板產業以往在台灣受到個人電腦產業的驅動，而目前生態轉向手 機、數位相機、顯示器等方面發展。2002 年末台灣地區的軟性電路板廠獲得實 質的成長以及不錯的利潤，這引起多方的注意同時許多公司都決定投入。刻意的 投資與發展將快速的提升台灣地區軟板的產出，但是過度建置的產能將產生惡性 競爭與價格不跌的隱憂。

在軟性電路板的區塊，主要的成長動力有細線路類的產品如:COF，用於顯 示器以及用於手機的軟板，這包括了轉折軟板、按鍵、相機模組等。因為多數的

顯示器以及手機都在亞洲地區組裝，特別是韓國、中國大陸、台灣、日本，台灣

('03-'08) 7.10% 16.90% 7.80% 4.20% 4.10% 5.60% 7.10% 18.20% 12.20%

資料來源：Prismark Partners LLC, http://www.prismark.com/，2004 表4-3-5 軟性電路板生產地區狀況分佈

資料來源：Prismark Partners LLC, http://www.prismark.com/，2004

(二)、軟硬板（Rigid-Flex Printed Board 或稱 F/R PWB、軟硬合板）

1. 軟硬板的發展歷程

軟硬板（Rigid-Flex Printed Board 或稱 F/R PWB、軟硬合板）係將軟板與硬 板組合成同一產品的電子零件，發展歷程已超過二十年。早期的用途多在軍事、

醫療、工業儀器等領域，這類設備對於零組件要求高信賴度（reliability）、高精 度、低阻抗電性等高性能需求，但對於價格敏感度不高，因此多數需求量小且產 品單價昂貴，且不同產品間設計的差異性頗大。軟硬板開始用於手機通訊和消費 性電子產品（數位相機DSC、數位攝影機 DV 等）等終端產品是近五年間才明 顯出現的現象，終端產品中，已有部份機型開始將軟硬板納入設計，但因軟硬板 的特性是配合結構需求而設計，因此沒有固定的設計模式或產品外形，軟硬板的 樣品如圖4-3-1(一)所示。

圖4-3-1 軟硬板應用領域

資料來源：工研院經資中心(IEK, ITIS)，http://www.iek.itri.org.tw/index.jsp，2005 2. 軟硬合板的全球市場分析

2003 年以前因為軍事與醫療的產業成熟度較高，所以其成長性穩定且變化 性不大，而在2003 年以後因為消費性電子產品和手機通訊等終端產品的快速成 長，加上軟硬板能夠吻合其設計需求與較好的產品表現，因此軟硬板市場成長幅 度有較大的成長趨勢，全球的軟硬板市場如圖4-3-2(二)所示。

圖4-3-2 全球軟硬板市場趨勢

資料來源：工研院經資中心(IEK, ITIS)，http://www.iek.itri.org.tw/index.jsp，2005 2003 年~2005 年期間，手機及消費性電子是軟硬板市場成長的動力，分析其 市場驅動力如下：

此期間內，手機的年產量已維持在 6 億支的高用量水準，但使用軟硬板的比 率仍低，因此其成長潛力受到曙目。手機的功能有兩個重大的變革影響軟硬板的 發展，可動式機體設計與模組設計。在可動式機體方面，折疊式（Clamshell）、

或掀蓋式、滑蓋式的結構設計中，若以軟硬板取代原有的軟板、硬板、連接元件 的組合，可以有較好的產品表現與產品穩定度，但因為軟硬板的生產難度高且手 機廠必需認証軟硬板的品質，以致於多年來其市場需求成長緩慢，但目前台灣和 韓國推動手機用軟硬板的應用十分積極，因此可望有較明顯的成長。而在手機模 組（Module）也是一個重要的應用，其需要較高的傳輸量且減少手機廠組裝的漏 失，因此需求量也逐季成長中，其應用包括目前常見的相機模組（Camera Module）

等。另一方面，軟硬板在消費性電子產品中以DSC、DV 的應用最多，因為數位 化的電子產品訊號傳輸量較大，軟硬板可以有較好的訊號通路，而DSC 與 DV 的設計趨向於小體積且高耐用性，盡量減少接點組裝所造成的不良率，所以軟硬 板亦是合適的零件。

所以 2003 年~2005 年期間軟硬板市場的成長動力，主要來自於手機及消費 性電子對軟硬板接受度提高所建立的市場。再者，若是產量增加且製程較穩定後，

軟硬板的成本有下降的空間，也將使軟硬板的價格更有競爭力。

預計 2007 年之後，軟硬板已歷經過多年醞釀發酵期，製程成熟度上升，可 供應的廠商家數增多，預估汽車應用和其它新興應用將開始發展，在汽車電子化 的趨勢下，車用的控制系統，如儀表板顯示、空氣品質、音響、顯示器等高訊號 傳輸量和高信賴度的要求等汽車用軟硬板，軟硬板將開始展現其優點，使得以往 可由PCB 硬板或是軟板完成的功能，在元件精密化的趨勢下，加上立體結構的

車體，配線區狹窄且彎折採用軟硬板更能符合設計的要求。括 2003~2007 年間

(三)、微孔電路板(High Density Interconnection; HDI)

微孔電路板的技術由美國開始發展，但是由日本開始量產。因為 1990 年代 Package) 、 DCA(Direct Chip Attach)、CSP 及等設 計到系統中

有利於先進構裝技術的 使用

(續表 4-3-6)

資料來源：工研院經資中心(IEK, ITIS)，http://www.iek.itri.org.tw/index.jsp，2005 手機在設計愈精細化下，已由最普遍的傳統壓合法往 HDI 製程發展，而手 機在 MMS、GPRS 等規格陸續推出下，往高階方向設計已成為趨勢，HDI 製程 因此由1 階發展至 2 階，傳統 1+4+1 的 6 層手機板、1+6+1 的 8 層手機板，逐步

資料來源：工研院經資中心(IEK, ITIS)，http://www.iek.itri.org.tw/index.jsp，2005 手機在設計愈精細化下，已由最普遍的傳統壓合法往 HDI 製程發展，而手 機在 MMS、GPRS 等規格陸續推出下，往高階方向設計已成為趨勢，HDI 製程 因此由1 階發展至 2 階，傳統 1+4+1 的 6 層手機板、1+6+1 的 8 層手機板，逐步