工业科技控：刀具和机床

对美国F35战斗机上的电路板，来自中国这件事都有所耳闻，但大多数人未必知道的是：与电路板配套的刀具和机床，中国已经是名副其实的世界第一。说刀具和机床之前，先给大家讲讲中国的电路板目前到底处于什么水平。
相信很多人是通过以下这则新闻，了解到中国电路板的：《中资公司为绝密的F-35战斗机制造零件》英国天空电视台独家报道称：中资公司生产的电路板，被用于控制F35战斗机的发动机、照明、燃油与导航系统等。除F-35外，该公司还为F-16、阿帕契直升机、台风战斗机等供货。
所谓的中资公司，原先是一家英国本土企业，2013年的时候被深圳兴森快捷公司收购，英国人也算是后知后觉，美国先进军机的电路板相关技术和数据，中国已经拿到手。
印刷电路板，也就是PCB,是承载电子元器件并连接电路的桥梁，作为“电子产品之母”，广泛应用于通讯电子、消费电子、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防以及航空航天等领域，是现代电子信息产品中不可或缺
早在2006年中国就超越日本，成为全球第一大印刷电路板生产国。2019年全球印刷电路板产值为613亿美元，中国产值约为329亿美元，中国占全球总产值的一半多。
其中，IC载板是印刷电路板里面技术门槛最高的，是半导体封装中价值量最大的耗材。
中国的IC载板企业起步较晚，近年才开始新建IC载板生产线，主要企业有深南电路、兴森科技、崇达技术、丹邦科技和中京电子等，目前市场份额相对较少。
印刷电路板的配套产业，很多人不晓，与印刷电路板配套的刀具和机床，中国已经是世界第一。
微孔是印刷电路板的关键结构，而机械钻孔是印刷电路板微孔主流的加工方法，精密微型钻头，则是加工印刷电路板微孔的关键工具。
目前，印刷电路板向孔径微小、高密度、高精度的方向发展，由此对钻头提出更高的要求。深圳金洲研制出世界最细的钻头，直径只有0.01毫米，相当于人类头发直径的七分之一，制造难度极大，需要在外径0.01毫米的钻头上面开螺旋沟槽，还要进行刃口磨削。钻头如此精密的结构，肉眼是无法直接看出来的。
所以目前世界仅有2家能生产0.01毫米极小钻头的企业，一家是中国，另一家是日本企业，其产品单价高达4.5万日元。
全球每三部手机中，就有一部是采用金洲超微钻头加工的。日本旗胜、美国TTM等全球PCB行业排名前20的企业，大多数都在使用深圳金洲的微钻产品。铣刀方面，金洲成功突破0.10毫米极小径铣刀的制备工艺。
2019年金洲的PCB微钻铣刀，年销量达到3.7亿支，市场占有率接近世界第一
名副其实的世界第一--广东鼎泰，广东鼎泰生产的微钻针，被广泛应用于PCB、3C、汽车、航空航天、军工和模具等领域，是富士康、三星、方正等企业的主要供应商，其PCB硬质合金钻针和铣刀的市场份额，已经位居全球第一。
说说机床。印刷电路板的生产，用的最主要的机床就是钻孔机，钻孔占印刷电路板生产成本的30%-40%。2020年深圳大族激光的钻孔机，全球市场占有率为60%。
钻孔机细分为机械钻孔机和激光钻孔机，机械钻孔一般用于150微米以上的孔，激光钻孔一般用于150微米以下的孔，激光钻孔机的价格高于机械钻孔机，单价约为60万美元。机械钻孔机方面，大族激光出货量全球第一，市场份额遥遥领先于中国台湾东台精机、中国台湾大量科技等竞争对手。
激光钻孔机方面，大族激光的激光钻孔机市场份额，仅次于日本三菱 ，位居世界第二。
与机床配套的电主轴，电主轴技术是保证印刷电路板加工设备的动态性能、加工精度、加工效率和可靠性的关键技术之一。广州昊志机电，在国内PCB钻孔机，和成型机电主轴市场，处于全面领先的地位，实现大规模进口替代，客户包括大族激光、大量科技等。
此外，生产印刷电路板的高价值设备，还有曝光机和自动光学检测设备。
先聊聊曝光机，印刷电路板线宽越来越窄，密度越来越高，传统的掩膜曝光工艺，无法达到所需的加工精度。而激光直接成像曝光的制程，可低至微米量级，而且设备运行的稳定性和经济效益也较为突出，所以激光直接成像设备，逐步开始替代传统曝光设备。传统曝光机方面，中国台湾川宝科技市场占有率最高。
激光直接成像曝光机方面，以色列奥宝科技/Orbotech占据全球过半的市场份额。激光直接成像曝光机单机约为90万美元，属于高附加值产品。国内厂商主要有大族激光、新诺科技、芯硕半导体等。
接着说自动光学检测设备，它能够在印刷电路板生产的各环节中，及时发现产品的各类缺陷。全球自动光学检测设备市场份额，主要被美国安捷伦、日本欧姆龙、日本迪恩士、以色列奥宝科技/Orbotech、以色列康特科技/Camtek等企业占据，国内厂商主要包括正业科技、精测电子等。
其他设备和软件方面，先说说电镀设备，主要企业有昆山东威、中国台湾竞铭机械、中国台湾亿鸿工业等。
昆山东威在行业内率先实现，垂直连续电镀(VCP)设备的设计标准化、 生产流程化、产业规模化，一举打破了国外垂直升降式电镀方法的垄断地位，显著提高了PCB电镀工艺的效率和品质，成为国产PCB专用电镀设备的主流，目前已向超过50%以上的PCB企业提供了VCP产品，并出口到了国外，主要性能指标方面，已经达到甚至超越了国际同类产品水平，客户包括富士康、敬鹏电子、方正科技、深南电路、比亚迪等。
国内压板机市场份额，中国台湾活全机械占50 ~ 55%以上，其主要竞争对手为德国博可。
印刷电路板设计软件份额，主要被美国明导、澳大利亚奥腾、日本图研、美国楷登电子等企业占据。
最后总结一下：整体来看，中国已经是世界第一大印刷电路板生产国，市场份额也是遥遥领先。但细分来看，高端产品IC载板仍有很大的提升空间。
配套方面，刀具和钻孔机已经占据行业主导地位。曝光机和自动光学检测设备曝光机和自动光学检测设备已经具备一定的竞争力，但跟行业头部企业仍有一定的差距。
中国印刷电路板产值世界第一，并带动配套产业，相关刀具和机床也成世界第一。写自工号：工业科技控