Согласно данным консультативной компании Custer Consulting Group, мировой рынок электронного оборудования во втором квартале 2010 года развивался достаточно успешно. Оценка производилась по совокупным финансовым данным 70 крупных производителей комплектного оборудования, из которых 11 специализируются в области компьютерной техники, 5 — в области Интернета, 7 — систем памяти, 11 — систем связи, 13 — полупроводниковой электроники, 6 — в области медицинской аппаратуры, 11 — контрольно-измерительного оборудования и 6 — в области военной техники. Рост производства электроники наблюдался во всех крупных странах. Самые большие темпы роста, согласно данным Министерства торговли США, были зарегистрированы в Сингапуре (58,6%), Тайване (30,7%), Японии (20,2%), самые низкие — в Великобритании (2,1%). В России темпы роста составили 12,6%. За исключением сектора телекоммуникационных систем за рассматриваемый период рост продаж наблюдался во всех секторах мирового рынка электроники. При этом наибольший прирост был характерен в секторах технологического оборудования для производства полупроводниковых приборов (91%) и печатных плат (75%) (рис.2). С хорошими показателями закончили второй квартал компании-изготовители оригинальных изделий (EMS) (рост 59%) и компании, предоставляющие услуги по производству электронной техники (ODM) (рост продаж 32%).
Темпы роста рынка технологического полупроводникового оборудования в третьем квартале 2010 года, по сравнению с аналогичным периодом предыдущего года, должны несколько снизиться и составить 71%. Следует отметить, что продажи капитального оборудования для полупроводникового производства не постоянны и, как правило, по темпам прироста отстают на один-два квартала от этого показателя для полупроводниковых приборов, которые за рассматриваемый период увеличились на 43%. Темпы прироста продаж полупроводниковых приборов, согласно оценкам, в третьем квартале составят 25%. При этом несколько увеличится их запасоемкость. Вместе с тем, в третьем квартале ожидается сокращение спроса на системы памяти, в основном накопителей на жестких дисках.
Поскольку оценка темпов прироста объемов продаж электронной техники во втором полугодии 2010 года должна проводиться относительно этого показателя за тот же период предыдущего года, который был выше, чем в начале 2009 года, очевидно темпы прироста несколько замедлятся. К тому же состояния бизнеса и потребительского рынка (а, следовательно, и экономики) сейчас не вполне стабильны. Уровни материально-технических запасов не велики, хотя маловероятно, что во второй половине 2010 года здесь произойдет спад, поскольку запасы понемного растут (рис.3)
Региональные индексы деловой активности в сфере производства электроники снижаются, приближаясь к выходу в отрицательную область (рис.4). Мировые цены на медь (мера активности электротехнической промышленности с учетом большого спроса Китая) в апреле 2010 года снизились, упал и курс акций. Отмечается усиление трудовых конфликтов, ослабление экспорта и наращивания материально-технических запасов в Китае, усиление безработицы в США. В Европе пока еще не преодолен долговой кризис и нестабильны автомобильные и строительные рынки.
Индикаторы развития мировой полупроводниковой промышленности, позволяющие прогнозировать изменение уровня ее деловой активности на основе отношения индекса деловой активности к объему отгрузок полупроводниковых приборов, говорят о том, что к началу 2011 года рост полупроводниковой промышленности очевидно прекратится.
Таким образом, 2011 год, конечно, останется годом оздоровления электронной промышленности, хотя ход ее развития, очевидно, будет «более спокойным» без дополнительных «пособий», обеспечиваемых оздоровлением экономики или пополнением материально-технических запасов. Особенно осмотрительны должны быть поставщики капитального оборудования.
Рассмотрим подробнее ситуацию на рынке печатных плат
Рынок печатных плат
Согласно данным блога ReportLinker, в 2009 году мировой объем выпуска печатных плат составил 40,6 млрд. долл., что на 15,83% меньше, чем в 2008. Это в основном обусловлено сокращением отгрузок печатных плат и снижением средних цен на них. Мировые продажи подложек, жестких и гибких печатных плат по сравнению с 2008 годом сократились на 50, 20 и 3,8%, соответственно. Столь резкое сокращение секторов подложек и жестких печатных плат вызвано резким уменьшением продаж настольных ПК и ноутбуков высшего класса. В то же время меньшее снижение продаж гибких печатных плат связано с ростом продаж модулей светодиодной подсветки, смартфонов и сенсорных экранов. В 2010 году спрос на гибкие печатные платы должен расти, и, по оценкам компании Flexium Interconnect (поставщика гибких печатных плат), их производство возрастет на 8—10%, поскольку практически во всех малогабаритных устройствах малой толщины требуются такие платы. Так, если в традиционном сотовом телефоне используется 5–7 гибких печатных плат, то в iPhone их 10–15. В электронной книге требуются 5–12 гибких плат, а рынок таких книг в 2010 году, по прогнозам, достигнет 9,3 млн. шт. Примерно 16 гибких плат стоит в планшетном компьютере iPAD компании Apple. Светодиодные панели, спрос на которые резко возрос в 2009 году и продолжает расти в 2010, большей частью выполнены на основе гибких печатных плат. Росту продаж гибких печатных плат будет способствовать и освоение программных средств Win7, поддерживающих работу сенсорного экрана, для построения которого нужны именно эти платы.
По данным президента консальтинговой компании N.T. Information (США), изучающей промышленность печатных плат, доктора Хайао Накахара, мировой объем производства печатных плат с 2007 по 2012 год увеличится с 50,7 млрд. до 60,1 млрд. долл. при среднегодовых темпах роста в сложных процентах ~3,5%. Основной движущей силой развития производства печатных плат являются автомобильные системы, среднегодовые темпы прироста продаж плат для которых в ближайшие три года 8%.
Крупнейшие по объему производство и спрос на печатные платы сосредоточены в азиатских странах — 83,4% и 93%, соответственно. При этом на долю Китая приходится 29,9% объема производства печатных плат этого региона, на долю Японии — 22,7% и Тайваня — 15,1%. Это объясняется тем, что в Китай были переведены большие объемы производства печатных плат со всего мира. В результате сейчас Китай — единственная страна, в которой доходы от продаж печатных плат продолжают расти. В 2010 году производство и экспорт печатных плат в Китае увеличится на 11% и составит 19,7 млрд.
и 11,8 млрд. долл., соответственно. В Тайване производство возрастет на 13,5%, в Южной Корее — на 9,5%. Но если при расчете объема производства печатных плат принять во внимание страну, в которой находятся компании, действующие в Китае, то группу азиатских стран, занятых в промышленности печатных плат, возглавит Япония, на долю которой придется 32% производства. На втором месте будет Тайвань с 25%.
На мировом рынке печатных плат лидирует Япония (более 50%), поскольку японские производители контролируют рынки таких электронных устройств, в которых широко используются гибкие платы, как накопители на жестких дисках, оптические драйверы, цифровые фотокамеры и автомобильные системы.
Основные игроки на рынке печатных плат — Amphenol, Bulova Technologies Group, BT Manufacturing, LLC, CMK Corp., DDi Corp, Coretec, Firan Technology Group, Fujikura, Ibiden, KB PCB Technology, Kingboard Chemical Holdings, Merix Corp., Nanya PCB, Nippon Mektron, Samsung Electro-Mechanics, Shinko Electric Industries, Sanmina-SCI Corp., TTM Technologies, Tripod Technology Corp и Unimicron Technology Corp.
Что же нового появилось на рынке печатных плат в последнее время?
Новые разработки в области печатных плат
На Международной выставке электронных схем 2010 года (JPCA Show 2010), которая состоялась 2–4 июня в Японии, компания NEC Toppan Circuit Solutions представила печатную плату сверхмалой толщины со смонтированными на ней компонентами. На шестислойной печатной плате были установлены пассивные компоненты высотой 0,22 мм, при этом толщина ее составила 0,34 мм. Для крепления пассивных компонентов компания NEC Toppan отказалась от традиционного метода их пайки на базовую пластину, расположенную на печатной плате, и использовали так называемый метод «заполненного сквозного отверстия», позволяющий присоединять пассивные компоненты к плате с помощью процесса электроосаждения меди. По утверждению специалистов компании, метод заполненного сквозного отверстия позволяет уменьшить толщину подложки со смонтированными на ней пассивными компонентами на 10—20%, обеспечивая при этом высокую надежность соединения. Правда, новый метод требует применения пассивных компонентов с медненными выводами. Но при этом можно отказаться от традиционного оборудования пайки. Стоимость операции сборки печатной платы с помощью предложенного компанией метода сопоставима или даже дешевле сборки обычным методом. К тому же число производителей пассивных элементов с медненными выводами непрерывно растет.
На выставке JPCA компания NEC Toppan Circuit Solutions также экспонировала печатную плату толщиной 0,43 мм с 39 конденсаторами размером 01005 (рис.5). Компания готова начать поставки опытных образцов.
Внимание посетителей выставки JPCA привлекла и четырехслойная печатная плата толщиной 0,8 мм со встроенной твердотельной тонкопленочной ионно-литиевой батареей высотой 170 мм компании Oki Printed Circuits. Встраиваемая батарея — изделие компании Infinite Power Solutions (IPS). По данным сайта PhsyOrg, до сих пор на рынке представлено очень небольшое число печатных плат с интегрированными в них источниками энергии. Так, в некоторых мобильных телефонах имеются печатные платы со встроенными двухслойными батареями для накопления энергии, т.е. более перспективная конструкция в сравнении с традиционными мобильными телефонами с развязывающими конденсаторами. Однако токи утечки таких конденсаторов велики, что приводит к увеличению числа зарядок батареи. Применение встроенной в плату батареи позволяет исключить эту проблему. Выходное напряжение батареи, встроенной в плату компании Oki Printed Circuits, составляет 4,2 В, емкость — 0,7 мА⋅ч, что достаточно для включения/выключения светодиодной лампы. Если удастся увеличить энергию батареи, она сможет применяться для питания электронных устройств.
Сейчас усилия разработчиков направлены на создание сменяемых батарей следующего поколения, выполненных на дешевых безопасных материалах.
Считается, что печатные платы со встроенными батареями перспективны для применения в автомобильных электронных системах, поскольку независимые их модули могут быть распределены в различных блоках систем. При разрядке такую батарею заменить легче, чем единичную батарею большего размера. Компания планирует совместно с несколькими корпоративными партнерами определить области применения новых печатных плат. Освоить серийное производство новых плат планируется в 2011 году.
И еще один интересный экспонат выставки JPCA Show 2010. Компания Nippon Mektron представила гибкую «объемную» подложку. Подложка трехмерной формы состоит из термопластичного жидкокристаллического полимера (ЖКП) и медной фольги. После придания подложке нужной формы, она нагревается, охлаждается и уже не меняет свою форму. Подложка при пайке волной выдерживает температуру до 260°C. Теплопроводность, коэффициент поглощения воды и тангенс угла диэлектрических потерь ЖКП составляют 0,5 Вт/м⋅К (против 0,2 Вт/м⋅К для полиимида), 1,5% и 0,009, соответственно.
Созданная подложка пригодна для формирования гибких печатных плат, легко размещаемых в небольшом пространстве приборв. Компания демонстрировала изогнутую плату с напечатанной антенной и гибкую подложку, совпадающую по форме с формой мобильного телефона.
По мнению разработчиков, предложенная технология позволит создавать растягиваемые печатные платы, а также формировать трехмерные монтажные схемы, делая складки на подложке или сворачивая ее в спираль. На выставке компания экспонировала прототип светодиодного светильника с трехмерной монтажной схемой, выполненной на гибкой подложке. Поскольку смонтированные модули светодиодов были направлены в разные стороны, зона освещения лампы была широкой. Нанесенная толстая пленка меди поверх монтажной схемы обеспечивала теплоотвод светодиодного модуля.
Nippon Mektron планирует завершить разработку технологии в 2010 финансовом году и начать массовое производство подложек в 2011 финансовом году.
Фирма Methode Development, дочерняя компания Methode Electronics, объявила о создании проводящих чернил на основе воды марки 9101, пригодных для печати рисунка непосредственно на подложку из обработанного полиэфирного пластика. Чернила, предназначенные для работы с термическими и пьезоэлектрическими струйными системами, позволяют наносить на плату рисунок созданной электрической схемы непосредственно с ПК и, тем самым, ускоряют процессы разработки устройства, создания его прототипа и изготовления. Чернила содержат серебряные наночастицы и не требуют вторичной термообработки или дополнительной обработки. Практически полная проводимость достигается за несколько минут печати. Чернила отвечают требованиям директивы RoHS. При печати количество выделяемых летучих органических веществ пренебрежимо мало, что позволяет при печати обойтись без специальной вентиляции.
Компания Kaneka объявила о разработке технологии массового производства полиимидных пленок толщиной всего7,5 мкм (на 40% меньшей толщины, чем обычные пленки полиимида и на 40% легче их). Отмечается, что для производства новых пленок компании нужно было лишь модифицировать процесс получения полиимидных пленок на своем заводе, не закупая нового оборудования.
Поскольку оценка темпов прироста объемов продаж электронной техники во втором полугодии 2010 года должна проводиться относительно этого показателя за тот же период предыдущего года, который был выше, чем в начале 2009 года, очевидно темпы прироста несколько замедлятся. К тому же состояния бизнеса и потребительского рынка (а, следовательно, и экономики) сейчас не вполне стабильны. Уровни материально-технических запасов не велики, хотя маловероятно, что во второй половине 2010 года здесь произойдет спад, поскольку запасы понемного растут (рис.3)
Региональные индексы деловой активности в сфере производства электроники снижаются, приближаясь к выходу в отрицательную область (рис.4). Мировые цены на медь (мера активности электротехнической промышленности с учетом большого спроса Китая) в апреле 2010 года снизились, упал и курс акций. Отмечается усиление трудовых конфликтов, ослабление экспорта и наращивания материально-технических запасов в Китае, усиление безработицы в США. В Европе пока еще не преодолен долговой кризис и нестабильны автомобильные и строительные рынки.
Индикаторы развития мировой полупроводниковой промышленности, позволяющие прогнозировать изменение уровня ее деловой активности на основе отношения индекса деловой активности к объему отгрузок полупроводниковых приборов, говорят о том, что к началу 2011 года рост полупроводниковой промышленности очевидно прекратится.
Таким образом, 2011 год, конечно, останется годом оздоровления электронной промышленности, хотя ход ее развития, очевидно, будет «более спокойным» без дополнительных «пособий», обеспечиваемых оздоровлением экономики или пополнением материально-технических запасов. Особенно осмотрительны должны быть поставщики капитального оборудования.
Рассмотрим подробнее ситуацию на рынке печатных плат
Рынок печатных плат
Согласно данным блога ReportLinker, в 2009 году мировой объем выпуска печатных плат составил 40,6 млрд. долл., что на 15,83% меньше, чем в 2008. Это в основном обусловлено сокращением отгрузок печатных плат и снижением средних цен на них. Мировые продажи подложек, жестких и гибких печатных плат по сравнению с 2008 годом сократились на 50, 20 и 3,8%, соответственно. Столь резкое сокращение секторов подложек и жестких печатных плат вызвано резким уменьшением продаж настольных ПК и ноутбуков высшего класса. В то же время меньшее снижение продаж гибких печатных плат связано с ростом продаж модулей светодиодной подсветки, смартфонов и сенсорных экранов. В 2010 году спрос на гибкие печатные платы должен расти, и, по оценкам компании Flexium Interconnect (поставщика гибких печатных плат), их производство возрастет на 8—10%, поскольку практически во всех малогабаритных устройствах малой толщины требуются такие платы. Так, если в традиционном сотовом телефоне используется 5–7 гибких печатных плат, то в iPhone их 10–15. В электронной книге требуются 5–12 гибких плат, а рынок таких книг в 2010 году, по прогнозам, достигнет 9,3 млн. шт. Примерно 16 гибких плат стоит в планшетном компьютере iPAD компании Apple. Светодиодные панели, спрос на которые резко возрос в 2009 году и продолжает расти в 2010, большей частью выполнены на основе гибких печатных плат. Росту продаж гибких печатных плат будет способствовать и освоение программных средств Win7, поддерживающих работу сенсорного экрана, для построения которого нужны именно эти платы.
По данным президента консальтинговой компании N.T. Information (США), изучающей промышленность печатных плат, доктора Хайао Накахара, мировой объем производства печатных плат с 2007 по 2012 год увеличится с 50,7 млрд. до 60,1 млрд. долл. при среднегодовых темпах роста в сложных процентах ~3,5%. Основной движущей силой развития производства печатных плат являются автомобильные системы, среднегодовые темпы прироста продаж плат для которых в ближайшие три года 8%.
Крупнейшие по объему производство и спрос на печатные платы сосредоточены в азиатских странах — 83,4% и 93%, соответственно. При этом на долю Китая приходится 29,9% объема производства печатных плат этого региона, на долю Японии — 22,7% и Тайваня — 15,1%. Это объясняется тем, что в Китай были переведены большие объемы производства печатных плат со всего мира. В результате сейчас Китай — единственная страна, в которой доходы от продаж печатных плат продолжают расти. В 2010 году производство и экспорт печатных плат в Китае увеличится на 11% и составит 19,7 млрд.
и 11,8 млрд. долл., соответственно. В Тайване производство возрастет на 13,5%, в Южной Корее — на 9,5%. Но если при расчете объема производства печатных плат принять во внимание страну, в которой находятся компании, действующие в Китае, то группу азиатских стран, занятых в промышленности печатных плат, возглавит Япония, на долю которой придется 32% производства. На втором месте будет Тайвань с 25%.
На мировом рынке печатных плат лидирует Япония (более 50%), поскольку японские производители контролируют рынки таких электронных устройств, в которых широко используются гибкие платы, как накопители на жестких дисках, оптические драйверы, цифровые фотокамеры и автомобильные системы.
Основные игроки на рынке печатных плат — Amphenol, Bulova Technologies Group, BT Manufacturing, LLC, CMK Corp., DDi Corp, Coretec, Firan Technology Group, Fujikura, Ibiden, KB PCB Technology, Kingboard Chemical Holdings, Merix Corp., Nanya PCB, Nippon Mektron, Samsung Electro-Mechanics, Shinko Electric Industries, Sanmina-SCI Corp., TTM Technologies, Tripod Technology Corp и Unimicron Technology Corp.
Что же нового появилось на рынке печатных плат в последнее время?
Новые разработки в области печатных плат
На Международной выставке электронных схем 2010 года (JPCA Show 2010), которая состоялась 2–4 июня в Японии, компания NEC Toppan Circuit Solutions представила печатную плату сверхмалой толщины со смонтированными на ней компонентами. На шестислойной печатной плате были установлены пассивные компоненты высотой 0,22 мм, при этом толщина ее составила 0,34 мм. Для крепления пассивных компонентов компания NEC Toppan отказалась от традиционного метода их пайки на базовую пластину, расположенную на печатной плате, и использовали так называемый метод «заполненного сквозного отверстия», позволяющий присоединять пассивные компоненты к плате с помощью процесса электроосаждения меди. По утверждению специалистов компании, метод заполненного сквозного отверстия позволяет уменьшить толщину подложки со смонтированными на ней пассивными компонентами на 10—20%, обеспечивая при этом высокую надежность соединения. Правда, новый метод требует применения пассивных компонентов с медненными выводами. Но при этом можно отказаться от традиционного оборудования пайки. Стоимость операции сборки печатной платы с помощью предложенного компанией метода сопоставима или даже дешевле сборки обычным методом. К тому же число производителей пассивных элементов с медненными выводами непрерывно растет.
На выставке JPCA компания NEC Toppan Circuit Solutions также экспонировала печатную плату толщиной 0,43 мм с 39 конденсаторами размером 01005 (рис.5). Компания готова начать поставки опытных образцов.
Внимание посетителей выставки JPCA привлекла и четырехслойная печатная плата толщиной 0,8 мм со встроенной твердотельной тонкопленочной ионно-литиевой батареей высотой 170 мм компании Oki Printed Circuits. Встраиваемая батарея — изделие компании Infinite Power Solutions (IPS). По данным сайта PhsyOrg, до сих пор на рынке представлено очень небольшое число печатных плат с интегрированными в них источниками энергии. Так, в некоторых мобильных телефонах имеются печатные платы со встроенными двухслойными батареями для накопления энергии, т.е. более перспективная конструкция в сравнении с традиционными мобильными телефонами с развязывающими конденсаторами. Однако токи утечки таких конденсаторов велики, что приводит к увеличению числа зарядок батареи. Применение встроенной в плату батареи позволяет исключить эту проблему. Выходное напряжение батареи, встроенной в плату компании Oki Printed Circuits, составляет 4,2 В, емкость — 0,7 мА⋅ч, что достаточно для включения/выключения светодиодной лампы. Если удастся увеличить энергию батареи, она сможет применяться для питания электронных устройств.
Сейчас усилия разработчиков направлены на создание сменяемых батарей следующего поколения, выполненных на дешевых безопасных материалах.
Считается, что печатные платы со встроенными батареями перспективны для применения в автомобильных электронных системах, поскольку независимые их модули могут быть распределены в различных блоках систем. При разрядке такую батарею заменить легче, чем единичную батарею большего размера. Компания планирует совместно с несколькими корпоративными партнерами определить области применения новых печатных плат. Освоить серийное производство новых плат планируется в 2011 году.
И еще один интересный экспонат выставки JPCA Show 2010. Компания Nippon Mektron представила гибкую «объемную» подложку. Подложка трехмерной формы состоит из термопластичного жидкокристаллического полимера (ЖКП) и медной фольги. После придания подложке нужной формы, она нагревается, охлаждается и уже не меняет свою форму. Подложка при пайке волной выдерживает температуру до 260°C. Теплопроводность, коэффициент поглощения воды и тангенс угла диэлектрических потерь ЖКП составляют 0,5 Вт/м⋅К (против 0,2 Вт/м⋅К для полиимида), 1,5% и 0,009, соответственно.
Созданная подложка пригодна для формирования гибких печатных плат, легко размещаемых в небольшом пространстве приборв. Компания демонстрировала изогнутую плату с напечатанной антенной и гибкую подложку, совпадающую по форме с формой мобильного телефона.
По мнению разработчиков, предложенная технология позволит создавать растягиваемые печатные платы, а также формировать трехмерные монтажные схемы, делая складки на подложке или сворачивая ее в спираль. На выставке компания экспонировала прототип светодиодного светильника с трехмерной монтажной схемой, выполненной на гибкой подложке. Поскольку смонтированные модули светодиодов были направлены в разные стороны, зона освещения лампы была широкой. Нанесенная толстая пленка меди поверх монтажной схемы обеспечивала теплоотвод светодиодного модуля.
Nippon Mektron планирует завершить разработку технологии в 2010 финансовом году и начать массовое производство подложек в 2011 финансовом году.
Фирма Methode Development, дочерняя компания Methode Electronics, объявила о создании проводящих чернил на основе воды марки 9101, пригодных для печати рисунка непосредственно на подложку из обработанного полиэфирного пластика. Чернила, предназначенные для работы с термическими и пьезоэлектрическими струйными системами, позволяют наносить на плату рисунок созданной электрической схемы непосредственно с ПК и, тем самым, ускоряют процессы разработки устройства, создания его прототипа и изготовления. Чернила содержат серебряные наночастицы и не требуют вторичной термообработки или дополнительной обработки. Практически полная проводимость достигается за несколько минут печати. Чернила отвечают требованиям директивы RoHS. При печати количество выделяемых летучих органических веществ пренебрежимо мало, что позволяет при печати обойтись без специальной вентиляции.
Компания Kaneka объявила о разработке технологии массового производства полиимидных пленок толщиной всего7,5 мкм (на 40% меньшей толщины, чем обычные пленки полиимида и на 40% легче их). Отмечается, что для производства новых пленок компании нужно было лишь модифицировать процесс получения полиимидных пленок на своем заводе, не закупая нового оборудования.
Отзывы читателей
