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印刷電路版產業與專利分析

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科技產業資訊室 (iKnow) - David 發表於 2005年12月28日

說明:本文結合「全國博碩士論文資訊網」之國內論文與專利資料庫等資訊,由不同面向初步探討印刷電路版產業現況、主要競爭公司佈局與主要競爭公司專利佈局等議題。

 

表一 印刷電路板演進史

年代

發明者或公司

概 要

1903

Albert P. Hanson

在絕緣板上析出金屬粉使其與收音機裝置的電線接觸方式

1913

Berry

利用金屬蝕刻的方式應用於電阻發熱體

1918

M. U. Shcoop

利用鎔融金屬噴射在模板上形成電氣圖形

1925

Charles Ducas

在絕緣體上,以電鍍形成導體印成電氣圖形

1926

Paragon Rubber Co.

金屬 spray 電氣電鍍、金屬 stamping 利用低融點金屬繪成電路圖形的四種專利

1926

Phuyssenaers

將鎔融金屬用吹著的方式印於紙板上

1927

C.Parolini

絕緣板上印上接著油墨,再以 Dusting 法接著金屬粉

1929

O'Connell

金屬壓印法

1940

John Sargrove

上述幾種方法的應用,使電力試作裝置的實現

1961

Hazeltine Co.

開發通孔鍍敷法並導致 1962 年起多層板的生產

Source: 柯明志 , 2004.


參考資料:

•  謝銘雲 , 台灣印刷電路板產業的競爭策略 , 國立台灣大學管理學院知識管理組碩士論文 , 2003.

•  柯明志 , 成熟產業環境之競爭策略研究 - 我國印刷電路板產業為例 , 國立台灣大學國際企業學研究所碩士論文 , 2004.

一、印刷電路板簡介

所謂的印刷電路板英文為 Printed circuit board ,簡稱為 PCB ,也有人稱為 PWB ( Printed wiring board )印刷線路板。顧名思義,印刷電路板即是以印刷技術作成的電路產品,然而,由於電路板之線路趨向於微細化,已無法再以印刷技術製作線路而改以乾膜曝光顯影方式為之。

在 1940 年代前,電器產品是以銅線配電方式為之,而早期電路板是以金屬融熔覆蓋於絕緣板表面,作出所要之線路,因其可大量生產,且體積可縮小,除方便性提昇外,價格亦可降低。

1936 年以後,電路板製作方式為將覆蓋有金屬的絕緣基板以耐蝕油墨作區域選別,將不要的區域以蝕刻的方法去除。 1960 年以後,電視機 / 錄音機 / 錄影機等產品,陸續採用了“雙面貫通孔”的電路板製造技術。此外,由於 80 年代電子產品的急速發展,亦刺激了電路板的量產化,由早期的收音機、電視機起而代之的隨身聽、電子計算機、電腦、大哥大等產品皆須使用電路板。

表一為文獻整理關於印刷電路板的發展歷史,由表與上面說明可以發現印刷電路板的幾個關鍵年代,包括 1930 年代之後的蝕刻方法與 1960 年代之後的通孔鍍敷法與後續多層板的生產與製造。

二、印刷電路板基本製作流程與產業鏈

電路板依其可撓性分為硬質電路板及軟性電路板。一般硬質多層電路板之簡要製造如圖一所示,其流程係以基板為起始材料,先製作內層線路,此步驟須經由前處理,上光阻劑、曝光、顯影、蝕刻及去光阻等步驟,形成所需線路,並藉由以黑化或棕化製程粗化銅表面,增加和絕緣樹脂的接著性,而後與膠片壓合,內外層之間的導通則使用機械或雷射鑽孔,再經電鍍製程形成基板間的導電通路,完成電路製程後的電路板外層,再塗佈防焊油墨,以避免焊接電子元件時,銲錫溢流至相鄰線路造成短路,此亦為隔絕基板和空氣中的水氣及氧化作用,塗佈完防焊油墨後的電路板,再依客戶要求,作表面抗氧化處理,以加強表層抗氧化能力。

圖一  一般多層板的簡要製程

Source: 柯明志 , 2004

因此,根據上述製程與相關材料與化學品,便形成印刷電路板相關產業鏈,以台灣印刷電路板產業而言,產業關係如圖二所示。

圖二  台灣電路板產業鏈

Source: 柯明志 , 2004

如果將上述產業鏈切割成上中下游產業,則台灣印刷電路板相關產業關係可表示成下圖三。

圖三  台灣印刷電路板上中下游廠商關係

Source: 謝銘雲 , 2003

由上面可以發現,一般所指稱的印刷電路板產業是指至做出下游電路板之廠商而言,包括單面板、雙面板、多層板、軟板與 IC 載板等,而對應之公司亦如圖三所示。此外,如果以應用端而言(即會進行印刷電路板採購,並應用到後端產品上),一般而言,印刷電路板的應用端包括下面四類。

1. 資訊類— 主要為電腦及其週邊產品。

2. 通訊類— 主要為大哥大手機、通訊網路系統、數據機等。

3. 消費性產品— 如電動玩具、錄放影機、電視機、印表機等。

4. 汽車相關電子化產品— 主要有各類汽車用控制板, 衛星導航系統及結合辦公、娛樂等車上應用產品。

換句話說,印刷電路板廠商的上游廠商為包括電鍍化學品、蝕刻液、膠片、軟性基板、 FR4 與 CEM 等印刷電路板產業鏈中游廠商。而印刷電路板廠商的下游廠商即是系統組裝廠商,包括資訊類(主要為電腦及其週邊產品)、通訊類(主要為大哥大手機、通訊網路系統、數據機等)、消費性產品(如電動玩具、錄放影機、電視機、印表機等)與汽車相關電子化產品(主要有各類汽車用控制板, 衛星導航系統及結合辦公、娛樂等車上應用產品)等。

如果以台灣筆記型電腦與手機產品供應鏈而言,其供應鏈關係如圖四與圖五所示,由相關圖表亦可看出主要對應之印刷電路板廠商。

圖四  台灣筆記型電腦供應鏈與對應之印刷電路版廠商

Source: 柯明志 , 2004

 

圖五  台灣手機供應鏈與對應之印刷電路版廠商

Source: 柯明志 , 2004

由上面印刷電路板產業鏈與對應之印刷電路板上游與下游廠商關係,我們可以初步看出,印刷電路板實為一電子工業之基礎,其應用領域幾乎只要需要傳導電訊之電子元件便需要相關的電子零組件。此外,現有印刷電路板產業乃建立在 1960 年代以來所建立的光罩、蝕刻、絕緣樹脂接著、膠片壓合、鑽孔、電鍍與防焊油墨等標準製程,因此若是希望改變其一製程(例如波特五力分析之新技術引進),那麼整體產業鏈將大為轉變。基於此,就算有新製程出現,希望取代舊製程也需要非常大的努力與時間,此為新技術開發者所需要特別注意的。最後,以印刷電路板廠商而言,新製程的引進或是改變應該由上游驅動,包括設備與原材料廠商,因為印刷電路板廠商所著重者為量產規模,而非全新製程的提出。 (2463字)


 
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