中国PCB专用材料企业的现状与发展调查
——钻孔用盖垫板（2022年版）

中国电子电路行业协会信息部

摘要：盖/垫板作为PCB钻孔加工的重要辅料，随着PCB的市场发展与技术升级，盖/垫板产品技术不断细分、升级，市场得到快速发展。近些年来，随着钻孔技术的微孔化、高精度和高品质化、多元化发展升级，盖/垫板也面临了新的需求与挑战。
关键词：盖/垫板钻孔加工调查

The Present Situation and Development Survey of PCB SpecialMaterials in China for Drilling Entry and Backup Boards

Abstract ：Entry and backup boards is a important accessories in PCBdrilling. As the PCB market development and technology upgrading, the productsand technology of entry and backup boards constantly segmenting, upgrading,market development. Recently , with the PCB drilling technology of micro, highhole position accuracy, high hole quality and diversified development, theentry and backup boards are also facing the new demand and challenge.
Key words ：entry and backup boards   drilling  survey

一、印制电路板（PCB）与机械钻孔

近年来，由于电子产品的高密度、多功能、小型化的要求，促进了PCB工业向高密度布线和多层板薄型化、积层立体封装技术的发展，电路板（PCB）在人们的日常工作生活中运用得越来越广泛，成为电子制造业的支柱产业之一。

电路板（PCB）在实际应用时，由于走线、结构、电流导通、信号传输等需求，需要进行钻孔加工。机械钻孔加工是整个电路板（PCB）生产过程中的极为关键的一道工序，是PCB实现多层化、集成化的基础。而机械钻孔生产成本高、技术难度大，加工水平的高低直接影响PCB的可靠性和功能性。据统计，电子产品60%以上的失效与PCB钻孔品质直接相关，而机械钻孔成本通常占PCB加工总成本的30-40%。机械钻孔加工是当前电路板（PCB）生产制造的关键和瓶颈工序。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

在PCB的生产过程中，对钻孔工序有下述三方面的基本要求：1）孔位准确；2）孔壁质量好；3）生产效率高。机械钻孔加工工序中，影响钻孔加工最终品质的主要材料因素为：层压板、钻头、盖板、垫板等，如下图所示。

图1 影响钻孔品质的主要材料因素：＜特性要因图＞

二、PCB钻孔盖垫板的定义及功能、主要分类

电路板（PCB）用盖板和垫板（简称为盖/垫板）是PCB机械钻孔加工必备的重要材料之一。它在PCB孔加工中，无论是确保产品品质、工艺的实施，还是经济效益，都起到非常重要的作用。

2.1、盖/垫板的定义

在电路板进行机械钻孔加工时,放置在待加工覆铜板（或电路板）的上/下表面，以满足加工工艺要求的板状材料,称为盖/垫板。其中，盖放于待加工基板材料上表面的，最先与钻针入钻时接触的板状材料，称为“盖板”（Entry board）；钻孔时垫在待加工基板材料下表面的，与钻孔设备台面直接接触的板状垫料，称为垫板(Back-up board)。（见图2）

图2 盖板和垫板产品及在PCB钻孔加工中应用示意图

2.2、对钻孔用盖/垫板的要求及其主要功能

PCB钻孔对盖板和垫板的要求主要有：有一定弹性，当钻头下钻接触的瞬间立即变形，使钻头精确地对准被钻孔的位置，保证钻孔位置精度；有一定的表面硬度，防止钻孔时材料的上下表面产生毛刺，但又不能太硬，以免严重磨损钻头；材料本身成份的树脂成分不易形成钻污；导热系数大，能迅速将钻孔时产生的热量带走，降低钻针温度；要有一定的刚性，防止钻针提刀时板材颤动等。

2.2.1 盖板的主要功能

盖板是放在待钻孔基板的最上层，也就是钻头行程的起点，钻头在初始入钻接触盖板的表层时，只有当盖板的硬度、材质、结构适宜才能保证孔位精度、加工行程顺畅。盖板材料有五个主要功效：

① 固定钻头，减少钻孔时钻头摇摆幅度、偏移、打滑，提高孔位精度，防止折断钻头；

② 贴紧板面，防止基板（加工板料）发生上毛头、披峰; 减少入口性毛刺；

③ 保护板面（保护覆铜板的铜箔面，或基板镀铜导电层面）,防止压力脚压伤板面；

④ 高导热材质，可协助钻针快速散发热量、降低钻头温度；

⑤ 协助清扫钻针沟槽、防止腻污孔，减少钻头的磨损和断钻等。

2.2.2 垫板的主要功能

垫板是放在待钻孔基板的最下层，也就是钻头行程的终点，起到保护钻针和台面的作用，而钻头在垫板中高速摩擦，只有当垫板的硬度、材质、结构适宜才不会产生过高的温度，从而保护钻针。垫板的主要功效也有以下五个主要方面：

① 贴紧板面，防止基板（加工板料）发生下毛头、披峰，减少出口性毛刺；

② 可延伸钻针行程，对贯穿孔的钻孔加工，起到保护钻针和钻机台面的作用；

③ 采用导热材料，可降低钻头温度，减少钻头磨损，提升孔壁质量，减少断针几率；

④ 均匀材质的钻屑，可在一定程度上清扫、润滑钻针上的钻污；

⑤ 引导和固定钻头，协助发挥其定位功效，提高孔位精度。

2.3、盖/垫板的主要分类

2.3.1 盖板的主要类别

PCB钻孔用盖板根据材料的不同，通常分为四大类：普通铝片(即铝箔盖板)、冷冲板(俗称，属酚醛纸盖板类)、涂覆树脂铝盖板（又称为MVC覆膜铝片、润滑铝片）、背钻盖板（即单面覆铝盖板）。

普通铝片即铝箔盖板，用于普通及精细线路板钻孔，由合金铝箔构成；冷冲板主要用于挠性板钻孔；涂树脂铝盖板，用于HDI板、密集BGA、IC载板等微小孔钻孔和挠性板钻孔，由树脂和铝箔构成；背钻盖板主要用于通讯类高厚板的定深钻孔。

 表1  盖板品种的分类 

2.3.2 垫板的主要类别

PCB钻孔用垫板通常分为四大类：酚醛纸层压垫板、蜜胺木垫板(含蜜胺木垫板、复合木垫板、涂胶木垫板、UV木垫板)、木浆板、其他型垫板。酚醛纸层压垫板，是由牛皮纸或木浆纸浸渍酚醛树脂热压制成；蜜胺木垫板则是通过脲醛或酚醛或其它树脂与木浆板经过不同工艺制成不同类型的垫板；垫板中的木浆板，可分为中密度木纤维垫板和高密度木纤维垫板，由木质纤维或其它植物纤维与脲醛树脂或其它合成树脂混合，经热压制成。

表2  垫板品种的分类

三、PCB钻孔用盖垫板的市场需求规模分析

近四十多年来，全球PCB钻孔用盖/垫板行业为了满足PCB钻孔技术发展的需要，先后经历了多次盖/垫板材料类型的革命性变化。每次技术改进都使生产效率、PCB品质跨上一个新的台阶，不仅使精密度、成品率有了极大提高，而且应用范围迅速扩大，商业价值也日趋重要。伴随着全球PCB市场的快速发展和区域变迁，PCB钻孔用盖、垫板现已发展成为拥有近百亿市场规模的专用材料行业。

3.1、盖/垫板市场总体需求规模与品种结构特点

根据CPCA调查统计，2021年全球PCB钻孔用盖垫板的市场规模为358.7百万平方米，预测在2026年PCB钻孔用盖垫板的市场需求规模将达430.87百万平方米。按盖垫板产值统计，2021年为86.88亿元（人民币，下同），2026年将增长到113.27亿元。

中国大陆是PCB钻孔用盖板、垫板全球需求量最大的国家，年消费盖板、垫板量约占整个全球的57.6%，其次是亚洲其他国家，约占全球总需求量的31.2%。

根据盖板、垫板历史数据和业内预测：国内的盖板、垫板行业和整个PCB印制电路板行业同幅发展，在2018-2019处于市场的低谷，2019年末迎来市场回归后的正常发展，而2020年起国内PCB跟随新兴终端市场的发展有较为明显的恢复及快速成长。2021年大陆市场盖垫板市场需求规模约在51.08亿元人民币，到2026年预估约达到65.24亿元人民币。

3.2 盖板市场需求规模与品种结构特点

根据CPCA调查统计，全球PCB钻孔用盖板在2020年总体需求量为227.82百万平方米。其中铝片148.26百万平方米，金额为21.33亿元；覆膜铝片49.37百万平方米，金额为19.77亿元；冷冲板24.95百万平方米，金额为5.27亿元。2021年、2022年的PCB用盖板市场需求规模分别增加到277.92百万平方米、291.26百万平方米。预测2026年将增加到339.96百万平方米。全球PCB钻孔用盖板的销售额，由2020年的47.82亿元增加到2021年的57.22亿元。预测2026年将增至71.02亿元。

表3  全球2020-2026年PCB钻孔用盖板市场需求量统计及预测（百万平米）

在PCB钻孔用盖板的市场需求产品结构上，随着PCB技术的发展，PCB产品结构的不断升级，以及PCB钻孔工艺技术的提升。主要用于孔壁孔位品质特殊规格PCB、刚性高技术、微孔PCB和FPC钻孔加工的覆膜铝片需求量在近年逐步增多。根据统计，2011年覆膜铝片的市场需求占全球整个盖板量的15.2%（18.8百万平米），到2021年其市场比例已增加到22.8%，预测2026年比例将扩大到25.4%；用于背钻钻孔方面的专用单面覆铝盖板需求量也会呈较快的增长趋势。

3.3 垫板市场需求规模与品种结构特点

在PCB钻孔用垫板市场方面，2021年全球PCB钻孔用垫板的总体需求量为145.3百万平方米，产值为31.46亿元。其中木浆板58.31百万平方米，金额为7.58亿元人民币；密胺板33.67百万平方米，金额为7.07亿元人民币；酚醛板51.32百万平方米，金额为15.91亿元人民币。2022年的PCB用垫板市场产量及产值需求规模分别增加到154.16百万平方米、33.42亿元。预测2026年将增加到197.41百万平方米、产值将增至42.25亿元。

 表4  全球2020-2026年PCB钻孔用垫板市场需求量统计及预测（百万平米） 

在PCB用垫板中目前用量最大的是木浆板品种，主要用于中低阶PCB钻孔加工。随着技术的不断升级，多样、个性的微孔加工的发展，对特殊结构的垫板需求在不断扩大，如满足于中高端汽车板、HDI及IC载板PCB钻孔需求的蜜胺板及酚醛板的用量将会明显增多，此外，为适应5G时代高频高速电路板对导通孔孔壁质量的要求、能快速降低钻温并保护钻针的散热型润滑垫板，以及解决形变翘曲与表面不平等特殊要求的涂覆型感光油等新型垫板，在持续不断的研发改进后，新产品在实际生产中得到了PCB企业用户较好的反馈。

3.4、全球不同地区盖/垫板市场需求情况

从世界生产PCB的国家、地区分布来看，盖垫板市场需求量最大的是中国大陆，其中2021年中国大陆的盖板需求占世界总的盖板市场量的57.6%,为160.08百万平方米（见表），销售额约为32.51亿元人民币。中国大陆的垫板市需求量为80.50百万平方米，占世界总垫板市场需求量55.4%，销售额约为18.57亿元人民币。中国大陆钻孔用盖垫板需求总共约51.08亿元（人民币）的市场规模。

表5   2021年不同地区PCB钻孔用盖垫板市场需求量 单位：百万平方米 

目前，全世界不同地区PCB钻孔用不同类型盖垫板需求量可以看到，每个地区使用的盖垫板在不同类型产品的需求存在着差异，这主要由于每个地区各种类型PCB板分布比例不同所致。 
  在我国国内企业（包括在中国建立的外资企业）的PCB钻孔加工中，所用的盖板以采用普通铝片最多（2021年约占国内市场的总盖板需求量的63.4%），其次是涂树脂铝盖板（2021年约占国内市场的总盖板需求量的16.2%）。在日本的PCB钻孔加工中，所用的盖板一般为铝片、涂树脂铝盖板、冷冲板，垫板达到90%以上是使用酚醛纸垫板；在韩国的PCB钻孔加工中，使用的盖板品种一般为冷冲板、涂树脂铝盖板、铝片为主，垫板使用蜜胺木垫板和酚醛纸垫板。在台湾，目前的PCB钻孔加工中，选用盖板铝片、涂树脂铝盖板、冷冲板为主，垫板主要使用酚醛纸垫板及少量蜜胺木垫板、木纤板。

 3.4、中国大陆盖/垫板市场现况
  根据CPCA调查统计, 2021年中国大陆盖/垫板市场规模为2.406亿平方米，约占整个全世界市场需求量的56.85%。2021年～2026年的五年间，全球盖/垫板市场需求量年平均增长率预估为4.89%，中国大陆增长率约为7.5%，高于全球。
  2021年中国大陆盖/垫板市场需求量，约有89% 为国内生产厂家（包括在中国建立的外资企业）所供应。中国的盖/垫板企业生产的产品，约有12～15%为出口。出口的主要是韩国、日本、欧洲（德国、法国、奥地利等）、美国。为此，我们可推算出，设在中国大陆盖/垫板厂家的年产量约为214.1百万平方米，创产值约为人民币为53.48亿。
  根据调查，目前（以2021年为例）国内的盖板使用品种主要是铝片，它约占63.4%。国内PCB业垫板使用品种最大量的是木浆板，它约占53.6%（见下图）。

图3 中国大陆不同品种盖板、垫板需求比例情况

四、盖垫板行业的整体市场竞争状况

尽管最近几年全球经济不确定性持续，电子行业受经济波动影响较显著，但对应用广泛的PCB行业的整体影响相对较小。PCB钻孔用盖/垫板行业属于与PCB加工制造密切相关的行业，钻孔是PCB加工流程必须经历的生产环节，盖/垫板的市场需求刚性较强，行业周期性特征表现不明显，也处于行业成长期。

目前盖垫板行业主要厂家较多，但专业生产厂家比较少、而且规模不大，总体来说，星星多，月亮少。中国大陆地区规模较大的厂家主要是深圳市柳鑫实业、广东中晨实业、宏宇辉、昆山优文、苏州禾宏、深圳旺宏、数优，另外还有东方鑫、英创、贯思等一些中小型盖垫板生产企业；中国台湾地区主要有钜橡企业、欣岱实业、合正公司等；国外生产PCB用盖/垫板厂家主要有：日本的三家生产规模较大的厂家利昌工业公司、三菱瓦斯化学公司、NIHON DECOLUXE公司；印度的Golden Laminate公司，美国的Laminating Company of America（LCOA）公司，韩国有尚牙、柳源等公司。

国内最大的盖垫板生产企业是深圳市柳鑫实业股份有限公司，创立于1996年，国内最早专业经营、生产PCB钻孔用辅助材料的大型企业。目前该公司在广东深圳、山东烟台、湖南株洲、江苏昆山设有自主研发、生产及加工基地。2021年该公司盖垫板年销售额达到8.04亿元（见下表），其中高档型盖/垫板产品销量约占全球这类板总销量的15～20%，占我国大陆的这类板总销量的35～45%，已成为细分行业（即PCB钻孔用盖板、垫板行业）的龙头领军企业。

 表6    2018年～2021年深圳市柳鑫公司盖垫板销售额变化 单位：亿元

五、PCB钻孔技术发展趋势与盖垫板市场的机遇和挑战

随着电路板设计与制造的多层化、积层化、功能化、集成化和轻、薄、短、小的趋势，以及相应钻孔技术的微孔化、高精度和高品质化、多元化发展，电路板制造厂家们不断改进提升工艺技术，同时也加强了钻孔加工技术的深化研究，如新购高转速的数控钻孔机、现有数控钻孔机的升级、优化钻孔参数及提高对钻针、盖/垫板等钻孔辅材的要求等。同时，受贸易战、人工成本增加、环保升级等因素影响，电路垫板利润不断下滑，PCB厂家们不得不纷纷加大生产成本降低的控制与管理，盖/垫板行业也面临提升效率、降低成本的挑战。

1、市场需求细分化

随着新技术不断运用于PCB产品，PCB行业产品结构正在较大规模转型过程中，高技术的HDI、挠性板、封装载板等的占比逐年上升，诸多种类电路板的钻孔技术差异化、不同加工孔径和成本控制的需求，使得盖/垫板也出现了市场需求的细分化，盖板出现了普通铝片、冷冲板、覆膜铝片等，根据不同孔径的需求，还出现了盖板不同厚度要求的细分，甚至覆膜铝片还有不同厚度、配方的搭配细分；垫板出现了木纤板、密胺板、酚醛板等，木纤板可分为中、高密度木纤板，密胺板可分为涂胶或贴合密胺板、快压密胺板、热压密胺板，酚醛板可分常规酚醛板和细小孔钻孔用的特制酚醛板。

2、产品功能化

随着印制电路板技术发展，出现了多种类型印制电路板，不同类型印制电路板的规格、钻孔加工方式和要求、孔径等都存在差异；同时也随着钻孔技术和要求的提高，不同规格、订单、客户的钻孔技术和品质也存在差异，这些使得对盖/垫板提出了不同功能化的需求，如一些高厚径比板和厚铜板用的盖/垫板偏向于散热功能，一些高孔位精度要求的印制电路板用的盖/垫板偏向于提高孔位精度，一些大尺寸的厚板存在平整性不足的问题则需要能解决披锋问题的盖/垫板。亦如覆膜铝片根据需求的不同可分为高孔位精度型、高散热型、高润滑型、综合型等，据了解，深圳柳鑫公司还研发了散热与润滑型的垫板，专为解决高厚大板、高低差、表面平整度差的DB压敏垫板等。

3、一站式钻孔技术解决方案化

印制电路板的钻孔技术差异化、精细化越来越明显，成本控制也要求越来越高，其钻孔加工已不是简单的物料组合使用加工，而是钻针、盖/垫板、钻孔参数配套的优化组合。如HDI板增加叠板层数提高钻孔效率，则需要覆膜铝片与垫板配套；软板细小孔钻孔则需要冷冲板或覆膜铝片与酚醛板搭配；高频高速高多层板则需要散热型覆膜铝片与促排或散热型垫板搭配；厚铜板则需要散热型覆膜铝片与散热型垫板搭配。优化的盖/垫板搭配方案不仅有利于解决钻孔问题和提升钻孔品质，还能提高钻孔效率和降低成本，使得印制电路板钻孔加工的性价比大幅度提升。

4、客户成本控制需求的加剧

印制电路板制造竞争激烈、环保升级、人工成本增加等，造成了制造利润的不断下滑，一些企业的生存空间深受影响，尤其一些利润低的中低端印制电路板生产厂家或代加工厂家，纷纷加大成本控制力度，对钻孔用的盖/垫板也提出了成本降低的需求。目前一些低端钻孔用的普通盖/垫板如铝片、木纤板获利微薄，甚至有些几乎零利润；中、高端应用的盖/垫板如冷冲板、密胺板、酚醛板也很大程度受到成本压制。此外，盖/垫板的低成本化还极大地影响了其产品和技术的开发与改进。

作为技术密集型的电子科技细分行业，“技术创新”成为业内企业话语里的高频词，很多企业都强调技术创新。虽然老生常谈，但是这却是市场制胜的不二法门。国内PCB专用材料企业可充分利用PCB国内市场的需求，联合大学和科研机构，建立研究开发中心，不断提高产品的档次和系列化水平，研究开发符合市场需求的新产品，同时在行业协会的组织和引导下，立足国内实际发展情况，制定既高瞻远瞩，又切实可行的行业及企业发展远景规划。

21世纪PCB专用材料的现状是机遇与挑战并存，危中有机，国内企业应牢牢抓住这个有利时机，开拓创新，创立PCB专用材料的民族品牌，获得跨越式发展。

参考文献
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