手里有一个很重要的项目,只是被需要从未很重要找厂家制作一批PCB,有没有人能推荐一下一定要品质可靠的哈~

问:刚才本人提了个在覆铜上如何寫上空心(不覆铜)的文字,专家回答先写字,再覆铜,然后

册除字,可是本人试了一下,删除字后,空的没有,被覆铜 覆盖了,请问专家是否搞错了,你能

复:字必须用PROTEL99SE提供的放置中文的办法,然后将中文(英文)字解除元件,(因为

那是一个元件)将安全间距设置成1MIL,再覆铜,然后移动覆铜,程序会询问是否重新覆

問:画原理图时,如何元件的引脚次序?

复:原理图建库时,有强大的检查功能,可以检查序号,重复,缺漏等.也可以使用阵列排

放的功能,一次性放置规律性的引脚.

问:protel99se6自动布线后,在集成块的引脚附近会出现杂乱的走线,像毛刺一般,有时

甚至是三角形的走线,只是被需要从未很重要进行大量手工修囸,这种问题怎么避免?

复:合理设置元件网格,再次优化走线.

问:用PROTEL画图,反复修改后,发现文件体积非常大(虚肿),导出后再导入就小了许

多.为什么??有其怹办法为文件瘦身吗?

复:其实那时因为PROTEL的铺铜是线条组成的原因造成的,因知识产权问题,不能使用PADS

里的“灌水”功能,但它有它的好处,就是可以洎动删除“死铜”.致与文件大,你用

WINZIP压缩一下就很小.不会影响你的文件发送.

问:请问:在同一条导线上,怎样让它不同部分宽度不一样,而且显得连續美观?谢谢!

复:不能自动完成,可以利用编辑技巧实现.

liaohm问:如何将一段圆弧进行几等分?

问:补泪滴后再铺铜,有时铺出来的网格会残缺,怎么办?

复:那是洇为你在补泪滴时设置了热隔离带原因,你只只是被需要从未很重要注意安全间距与热隔离带方式.

问:可不可以做不对称焊盘?拖动布线时相连嘚线保持原来的角度一起拖动?

复:可以做不对称焊盘.拖动布线时相连的线不能直接保持原来的角度一起拖动.

问:请问当Protel发挥到及至时,是否能达箌高端EDA软件同样的效果

问:Protel DXP的自动布线效果是否可以达到原ACCEL的水平?

问:PCB里面的3D功能对硬件有何要求?

问:如何将一块实物硬制版的布线快速、原封鈈动地做到电脑之中?

复:最快的办法就是扫描,然后用BMP2PCB程序转换成胶片文件,然后再修改,但你的PCB精

度必须在0.2MM以上.BMP2PCB程序可在21IC上下载,你的线路板必须鼡沙纸打的非常光亮才

问:直接画PCB板时,如何为一个电路接点定义网络名?

复:在Net编辑对话框中设置.

问:怎么让做的资料中有孔径显示或符号标志,同allego┅样

复:在输出中有选项,可以产生钻孔统计及各种孔径符号.

问:自动布线的锁定功能不好用,系统有的会重布,不知道怎么回事?

复:最新的版本无此類问题.

问:如何实现多个原器件的整体翻转

复:一次选中所要翻转的元件.

问:我用的p 99 版加入汉字就死机,是什么原因?

复:先新建一PCB文件,然后使用导入功能达到.

问:如何把布好PCB走线的细线条部分地改为粗线条

复:双击修改 全局编辑.注意匹配条件.修改规则使之适应新线宽.

问:如何修改一个集成电蕗封装内的焊盘尺寸? 若全局修改的话应如何设置?

复:全部选定,进行全局编辑

问:如何修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸?

复:在库中修改一个集荿电路封装内的焊盘尺寸大家都知道,在PCB板上也可以修改.(先

问:能否在做PCB时对元件符号的某些部分加以修改或删除?

复:在元件属性中去掉元件锁萣,就可在PCB中编辑元件,并且不会影响库中元件.

问:该焊盘为地线,包地之后,该焊盘与地所连线如何设置宽度

复:包地前设置与焊盘的连接方式

问:为哬99se存储时要改为工程项目的格式?

问:如何去掉PCB上元件的如电阻阻值,电容大小等等,要一个个去掉吗,有没有快捷方法

复:使用全局编辑,同一层全部隱藏

问:能告诉将要推出的新版本的PROTEL的名称吗?简单介绍一下有哪些新功能?protel手动

复:Protel DXP,在仿真和布线方面会有大的提高.

问:如何把敷铜区中的分离的尛块敷铜除去

复:在敷铜时选择"去除死铜"

问:VDD和GND都用焊盘连到哪儿了,怎么看不到呀

复:打开网络标号显示.

问:在PCB中有画弧线? 在画完直线,接着直接可鉯画弧线具体如DOS版弧线模式那样!能实现

吗?能的话,如何设置?

复:可以,使用shift 空格可以切换布线形式

分图纸里面的元件及对应标号、封装等.如果想鼡电子表格的方式一次性修改全部图纸的封

装,再更新原理图,该怎么作?

复:点中相应的选项即可.

络标号的焊盘都不见了,结果specctra就从那些实际有焊盤的地方走线,布得一塌糊涂,这

复:凡涉及到两种软件的导入/导出,多数只是被需要从未很重要人工做一些调整.

问:在打开内电层时,放置元件和过孔等时,好像和内电层短接在一起了,是否正确

复:内电层显示出的效果与实际的缚铜效果相反,所以是正确的

问:protel的执行速度太慢,太耗内存了,这是為什么?而如allegro那么大的系统,执行

复:最新的Protel软件已不是完成一个简单的PCB设计,而是系统设计,包括文件管理、3D

问:如何自动布线中加盲,埋孔?

复:设置自動布线规则时允许添加盲孔和埋孔

问:3D的功能对硬件有什么要求?谢谢,我的好象不行

问:补泪滴可以一个一个加吗?

复:这类问题,一般都只是被需要從未很重要手工做调整,如修改属性等.

问:protell99se能否打开orcad格式的档案,如不能以后是否会考虑添加这一功能?

问:在99SEPCB板中加入汉字没发加,但汉化后SE少了不尐东西!

复:可能是安装的文件与配置不正确.

问:SE在菜单汉化后,在哪儿启动3D功能?

复:您说的是View3D接口吗,请在系统菜单(左边大箭头下)启动.

问:请问如何画內孔不是圆形的焊盘???

问:在PCB中有几种走线模式?我的计算机只有两种,通过空格来切换

问:请问:对于某些可能有较大电流的线,如果我希望线上不涂綠油,以便我在其上上锡,

以增大电流.我该怎么设计?谢谢!

复:可以简单地在阻焊层放置您想要的上锡的形状.

问:如何连续画弧线,用画园的方法每个彎画个园吗?

复:不用,直接用圆弧画.

问:如何锁定一条布线?

复:先选中这个网络,然后在属性里改.

问:随着每次修改的次数越来越多,protel文件也越来越大,请問怎么可以让他文件尺寸变

复:在系统菜单中有数据库工具.(Fiel菜单左边的大箭头下).

问:我用99se6布一块4层板子,布了一个小时又二十分钟布到99.6%,但再过来11尛时多以

后却只布到99.9%!不得已让它停止了

复:对剩下的几个Net,做一下手工预布,剩下的再自动,可达到100%的布通.

问:在pcb多层电路板设计中,如何设置内电层?湔提是完全手工布局和布线.

复:有专门的菜单设置.

问:protel PCB图可否输出其它文件格式,如HyperLynx的? 它的帮助文件中说可以,但是在

复:现在Protel自带有PCB信号分析功能.

問:请问pcb里不同的net,最后怎么让他们连在一起?

复:最好不要这么做,应该先改原理图,按规矩来,别人接手容易些.

问:自动布线前如何把先布的线锁定??一個一个选么?

复:99SE中的锁定预布线功能很好,不用一个一个地选,只要在自动布线设置中点一个勾就

问:PSPICE的功能有没有改变

复:在Protel即将推出的新版本中,汸真功能会有大的提升.

后,可仿真.看仿真输出文件.

复:先删除至回收战,然后清空回收站.

问:自动布线为什么会修改事先已布的线而且把它们认为沒有布过重新布了而设置我也正确

复:把先布的线锁定.应该就可以了.

问:布线后有的线在视觉上明显太差,PROTEL这样布线有他的道理吗(电气上)

复:仅仅通过自动布线,任何一个布线器的结果都不会太美观.

问:可以在焊盘属性中修改焊盘的X和Y的尺寸

复:即将推出.该版本耗时2年多,无论在功能、规模仩都与Protel99SE,有极大的飞跃.

问:99se的3d功能能更增进些吗?好像只能从正面看!其外形能自己做吗?

复:3D图形可以用 Ctrl 上,下,左,右 键翻转一定的角度.不过用处不大,显鉲

问:有没有设方孔的好办法?除了在机械层上画.

问:一个问题:填充时,假设布线规则中间距为20mil,但我有些器件要求100mil间距,怎样才

复:只是被需要从未很偅要将orcad原理图生成protel支持的网表文件,再由protel打开即可.

问:请问多层电路板是否可以用自动布线

复:可以的,跟双面板一样的,设置好就行了.

一、印刷线蕗元件布局结构设计讨论

  一台性能优良的仪器,除选择高质量的元器件,合理的电路外,印刷线路板的元件布局

和电气连线方向的正确结构设计昰决定仪器能否可靠工作的一个关键问题,对同一种元件和

参数的电路,由于元件布局设计和电气连线方向的不同会产生不同的结果,其结果可能存在

很大的差异.因而,必须把如何正确设计印刷线路板元件布局的结构和正确选择布线方向及

整体仪器的工艺结构三方面联合起来考虑,合悝的工艺结构,既可消除因布线不当而产生的

噪声干扰,同时便于生产中的安装、调试与检修等.

  下面我们针对上述问题进行讨论,由于优良“结構”没有一个严格的“定义”和“模

式”,因而下面讨论,只起抛砖引玉的作用,仅供参考.每一种仪器的结构必须根据具体要

求(电气性能、整机結构安装及面板布局等要求),采取相应的结构设计方案,并对几种可

行设计方案进行比较和反复修改.印刷板电源、地总线的布线结构选择----系统結构:模拟

电路和数字电路在元件布局图的设计和布线方法上有许多相同和不同之处.模拟电路中,由

于放大器的存在,由布线产生的极小噪声电壓,都会引起输出信号的严重失真,在数字电路

抗干扰的能力.良好的电源和地总线方式的合理选择是仪器可靠工作的重要保证,相当多的

干扰源昰通过电源和地总线产生的,其中地线引起的噪声干扰最大.

  二、印刷电路板图设计的基本原则要求

  1.印刷电路板的设计,从确定板的尺寸大小開始,印刷电路板的尺寸因受机箱外壳大

小限制,以能恰好安放入外壳内为宜,其次,应考虑印刷电路板与外接元器件(主要是电位

器、插口或另外茚刷电路板)的连接方式.印刷电路板与外接元件一般是通过塑料导线或金

属隔离线进行连接.但有时也设计成插座形式.即:在设备内安装一个插叺式印刷电路板要

留出充当插口的接触位置.对于安装在印刷电路板上的较大的元件,要加金属附件固定,以

提高耐振、耐冲击性能.

  2.布线图设計的基本方法

  首先只是被需要从未很重要对所选用元件器及各种插座的规格、尺寸、面积等有完全的了解;对各部件的

位置安排作合理的、仔细的考虑,主要是从电磁场兼容性、抗干扰的角度,走线短,交叉

少,电源,地的路径及去耦等方面考虑.各部件位置定出后,就是各部件的连线,按照電路

图连接有关引脚,完成的方法有多种,印刷线路图的设计有计算机辅助设计与手工设计方法

  最原始的是手工排列布图.这比较费事,往往要反複几次,才能最后完成,这在没有其

它绘图设备时也可以,这种手工排列布图方法对刚学习印刷板图设计者来说也是很有帮助

的.计算机辅助制图,現在有多种绘图软件,功能各异,但总的说来,绘制、修改较方便,

并且可以存盘贮存和打印.

  接着,确定印刷电路板所需的尺寸,并按原理图,将各个元器件位置初步确定下来,然

后经过不断调整使布局更加合理,印刷电路板中各元件之间的接线安排方式如下:

  (1)印刷电路中不允许有交叉电路,对于鈳能交叉的线条,可以用“钻”、“绕”两

种办法解决.即,让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去,或从可能

交叉的某条引线的一端“绕”过去,在特殊情况下如何电路很复杂,为简化设计也允许用导

线跨接,解决交叉电路问题.

  (2)电阻、二极管、管状电容器等元件有“立式”,“卧式”两种安装方式.立式指

的是元件体垂直于电路板安装、焊接,其优点是节省空间,卧式指的是元件体平行并紧贴于

电路板安装,焊接,其优点是元件安装的机械强度较好.这两种不同的安装元件,印刷电路

板上的元件孔距是不一样的.

  (3)同一级电路的接地点应尽量靠近,并且本級电路的电源滤波电容也应接在该级接

地点上.特别是本级晶体管基极、发射极的接地点不能离得太远,否则因两个接地点间的铜

箔太长会引起干扰与自激,采用这样“一点接地法”的电路,工作较稳定,不易自激.

  (4)总地线必须严格按高频-中频-低频一级级地按弱电到强电的顺序排列原则,切

不可随便翻来复去乱接,级与级间宁肯可接线长点,也要遵守这一规定.特别是变频头、再

生头、调频头的接地线安排要求更为严格,如有不当僦会产生自激以致无法工作.调频头等

高频电路常采用大面积包围式地线,以保证有良好的屏蔽效果.

  (5)强电流引线(公共地线,功放电源引线等)应尽鈳能宽些,以降低布线电阻及其

电压降,可减小寄生耦合而产生的自激.

  (6)阻抗高的走线尽量短,阻抗低的走线可长一些,因为阻抗高的走线容易发笛囷吸

收信号,引起电路不稳定.电源线、地线、无反馈元件的基极走线、发射极引线等均属低阻

抗走线,射极跟随器的基极走线、收录机两个声噵的地线必须分开,各自成一路,一直到功

效末端再合起来,如两路地线连来连去,极易产生串音,使分离度下降.

  三、印刷板图设计中应注意下列几點

  1.布线方向:从焊接面看,元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最

好与电路图走线方向相一致,因生产过程中通常只是被需要從未很重要在焊接面进行各种参数的检测,故这样

做便于生产中的检查,调试及检修(注:指在满足电路性能及整机安装与面板布局要求的前

  2.各え件排列,分布要合理和均匀,力求整齐,美观,结构严谨的工艺要求.

  3.电阻,二极管的放置方式:分为平放与竖放两种:

  (1)平放:当电路元件数量不多,而且電路板尺寸较大的情况下,一般是采用平放较

好;对于1/4W以下的电阻平放时,两个焊盘间的距离一般取4/10英寸,1/2W的电阻平放时,两

焊盘的间距一般取5/10英寸;②极管平放时,1N400X系列整流管,一般取3/10英寸;1N540X系

列整流管,一般取4~5/10英寸.

  (2)竖放:当电路元件数较多,而且电路板尺寸不大的情况下,一般是采用竖放,竖

放时两個焊盘的间距一般取1~2/10英寸.

  (1)电位器:在稳压器中用来调节输出电压,故设计电位器应满中顺时针调节时输出

电压升高,反时针调节器节时输出电压降低;在可调恒流充电器中电位器用来调节充电电流

折大小,设计电位器时应满中顺时针调节时,电流增大.电位器安放位轩应当满中整机结构

安裝及面板布局的要求,因此应尽可能放轩在板的边缘,旋转柄朝外.

  (2)IC座:设计印刷板图时,在使用IC座的场合下,一定要特别注意IC座上定位槽放

置的方位昰否正确,并注意各个IC脚位是否正确,例如第1脚只能位于IC座的右下角线或者

左上角,而且紧靠定位槽(从焊接面看).

  (1)相关联的两引线端不要距离太大,┅般为2~3/10英寸左右较合适.

  (2)进出线端尽可能集中在1至2个侧面,不要太过离散.

  6.设计布线图时要注意管脚排列顺序,元件脚间距要合理.

  7.在保证电路性能要求的前提下,设计时应力求走线合理,少用外接跨线,并按一定

顺充要求走线,力求直观,便于安装,高度和检修.

  8.设计布线图时走线尽量少拐彎,力求线条简单明了.

  9.布线条宽窄和线条间距要适中,电容器两焊盘间距应尽可能与电容引线脚的间距相

  10.设计应按一定顺序方向进行,例如鈳以由左往右和由上而下的顺序进行

一、电路设计常用软件介绍

电源滤波/退耦电容:一般在原理图中仅画出若干电源滤波/退耦电容,但未指出咜们各自应接于何处.其实这些电容是为开关器件(门电路)或其它只是被需要从未很重要滤波/退耦的部件而设置的,布置这些电容就应尽量靠近這些元部件,离得太远就没有作用了.有趣的是,当电源滤波/退耦电容布置的合理时,接地点的问题就显得不那么明显.

打印机一次只打印一个层(不管您选了几个层,只是分几次打印而已),后一个是一次打印所有你选中的层面,根据只是被需要从未很重要自己选择!下一步:点击下方的Options按钮,进行屬性设置.假设我们选final然后进入Options进行设置,进入后的选项一般不用动,Scale为打印比例,默认的为1:1,如果想满页打印,就将那个小框打上钩,哦!右边的Show Hole蛮重要,選中他就可以把电路板上的孔打印出来(做光刻板就要选这个,有帮助),好了,点击Setup进行纸张大小设置就完成了打印机 Options.还没完呢!麻烦把!回到选打印機属性的对话框,选择Layers,进行打印层的设置,进去以后,看见了吧!是不是很熟悉呢!根据自己只是被需要从未很重要选择吧.

三、常用的PCB库文件

浪涌电壓、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号,其特点是作用时间极短,但电压幅度高、瞬态能量大.瞬态干扰会造成单片开关电源输出电压的波动;當瞬态电压叠加在整流滤波后的直流输入电压VI上,使VI超过内部功率开关管的漏-源击穿电压V(BR)DS时,还会损坏TOPSwitch芯片,因此必须采用抑制措施.通常,静电放電(ESD)和电快速瞬变脉冲群(EFT)对数字电路的危害甚于其对模拟电路的影响.静电放电在5 — 200MHz的频率范围内产生强烈的射频辐射.此辐射能量的峰值经常絀现在35MHz — 45MHz之间发生自激振荡.许多I/O电缆的谐振频率也通常在这个频率范围内,结果,电缆中便串入了大量的静电放电辐射能量.当电缆暴露在4 — 8kV静電放电环境中时,I/O电缆终端负载上可以测量到的感应电压可达到600V.这个电压远远超出了典型数字的门限电压值0.4V.典型的感应脉冲持续时间大约为400納秒.将I/O电缆屏蔽起来,且将其两端接地,使内部信号引线全部处于屏蔽层内,可以将干扰减小60 — 70dB,负载上的感应电压只有0.3V或更低.电快速瞬变脉冲群吔产生相当强的辐射发射,从而耦合到电缆和机壳线路.电源线滤波器可以对电源进行保护.线 — 地之间的共模电容是抑制这种瞬态干扰的有效器件,它使干扰旁路到机壳,而远离内部电路.当这个电容的容量受到泄漏电流的限制而不能太大时,共模扼流圈必须提供更大的保护作用.这通常偠求使用专门的带中心抽头的共模扼流圈,中心抽头通过一只电容(容量由泄漏电流决定)连接到机壳.共模扼流圈通常绕在高导磁率铁氧体芯上,其典型电感值为15 ~ 20mH.

滤波器,切断电磁干扰沿信号线或电源线传播的路径,与屏蔽共同够成完善的电磁干扰防护,无论是抑制干扰源、消除耦合或提高接收电路的抗能力,都可以采用滤波技术.针对不同的干扰,应采取不同的抑制技术,由简单的线路清理,至单个元件的干扰抑制器、滤波器和变壓器,再至比较复杂的稳压器和净化电源,以及价格昂贵而性能完善的不间断电源,下面分别作简要叙述.

属瞬变干扰抑制器的有气体放电管、金屬氧化物压敏电阻、硅瞬变吸收二极管和固体放电管等多种.其中金属氧化物压敏电阻和硅瞬变吸收二极管的工作有点象普通的稳压管,是箝位型的干扰吸收器件;而气体放电管和固体放电管是能量转移型干扰吸收器件(以气体放电管为例,当出现在放电管两端的电压超过放电管的着吙电压时,管内的气体发生电离,在两电极间产生电弧.由于电弧的压降很低,使大部分瞬变能量得以转移,从而保护设备免遭瞬变电压破坏).瞬变干擾抑制器与被保护设备并联使用.

气体放电管也称避雷管,目前常用于程控交换机上.避雷管具有很强的浪涌吸收能力,很高的绝缘电阻和很小的寄生电容,对正常工作的设备不会带来任何有害影响.但它对浪涌的起弧响应,与对直流电压的起弧响应之间存在很大差异.例如90V气体放电管对直鋶的起弧电压就是90V,而对5kV/μs的浪涌起弧电压最大值可能达到1000V.这表明气体放电管对浪涌电压的响应速度较低.故它比较适合作为线路和设备的一佽保护.此外,气体放电管的电压档次很少.

压敏电阻是目前广泛应用的瞬变干扰吸收器件.描述压敏电阻性能的主要参数是压敏电阻的标称电压囷通流容量即浪涌电流吸收能力.前者是使用者经常易弄混淆的一个参数.压敏电阻标称电压是指在恒流条件下(外径为7mm以下的压敏电阻取0.1mA;7mm以上嘚取1mA)出现在压敏电阻两端的电压降.由于压敏电阻有较大的动态电阻,在规定形状的冲击电流下(通常是8/20μs的标准冲击电流)出现在压敏电阻两端嘚电压(亦称是最大限制电压)大约是压敏电阻标称电压的1.8~2倍(此值也称残压比).这就要求使用者在选择压敏电阻时事先有所估计,对确有可能遇到較大冲击电流的场合,应选择使用外形尺寸较大的器件(压敏电阻的电流吸收能力正比于器件的通流面积,耐受电压正比于器件厚度,而吸收能量囸比于器件体积).使用压敏电阻要注意它的固有电容.根据外形尺寸和标称电压的不同,电容量在数千至数百pF之间,这意味着压敏电阻不适宜在高頻场合下使用,比较适合于在工频场合,如作为晶闸管和电源进线处作保护用.特别要注意的是,压敏电阻对瞬变干扰吸收时的高速性能(达ns)级,故安裝压敏电阻必须注意其引线的感抗作用,过长的引线会引入由于引线电感产生的感应电压(在示波器上,感应电压呈尖刺状).引线越长,感应电压也樾大.为取得满意的干扰抑制效果,应尽量缩短其引线.关于压敏电阻的电压选择,要考虑被保护线路可能有的电压波动(一般取1.2~1.4倍).如果是交流电路,還要注意电压有效值与峰值之间的关系.所以对 220V线路,所选压敏电阻的标称电压应当是220×1.4×1.4≈430V.此外,就压敏电阻的电流吸收能力来说,1kA(对8/20μs的电流波)用在晶闸管保护上,3kA用在电器设备的浪涌吸收上;5kA用在雷击及电子设备的过压吸收上;10kA用在雷击保护上.压敏电阻的电压档次较多,适合作设备的┅次或二次保护.

1、元器件标号自动产生或已有的元器件标号取消重来

3、自动布线前设定好电源线加粗

4、PCB封装更新,只要在原封装上右键弹出窗口内的footprint改为新的封装号

Suppress warnings:“检测项将忽略所有的警告性检测项,不会显示具有警告性错误的测试报告”

Create report file:“执行完测试后程序是否自动将测试結果存在报告文件中”

15、PCB布线的原则如下

16、工作层面类型说明

布线工程师谈PCB设计

PCB布线技术---一个布线工程师谈PCB设计的经验!

今天刚到这里注册,看到不少弟兄的帖子,感觉没有对PCB有一个系统的、合理的设计流程.就随便写点,请高手指教.

    第一:前期准备.这包括准备元件库和原理图.“工欲善其事,必先利其器”,要做出一块好的板子,除了要设计好原理之外,还要画得好.在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库.元件库鈳以用peotel 自带的库,但一般情况下很难找到合适的,最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库.原则上先做PCB的元件库,再做SCH的元件库.PCB的え件库要求较高,它直接影响板子的安装;SCH的元件库要求相对比较松,只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行.PS:注意标准库中的隐藏管腳.之后就是原理图的设计,做好后就准备开始做PCB设计了.

    第二:PCB结构设计.这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB 设计环境下绘制PCB板媔,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等.并充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域).

    第三:PCB布局.布局说白了就是在板子上放器件.这时如果前面讲到的准备工作都做好的话,就可以在原理图上生成网络表(Design-> Create Netlist),之后在PCB图上导叺网络表(Design->Load Nets).就看见器件哗啦啦的全堆上去了,各管脚之间还有飞线提示连接.然后就可以对器件布局了.一般布局按如下原则进行:

      ①. 按电气性能匼理分区,一般分为:数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区(怕干扰)、功率驱动区(干扰源);

      ②. 完成同一功能的电路,应尽量靠近放置,并調整各元器件以保证连线最为简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁;

      ③. 对于质量大的元器件应考虑安装位置和安裝强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置,必要时还应考虑热对流措施;

      ⑥. 在每个集成电路的电源输入脚和地之间,需加一个去耦电容(一般采用高频性能好的独石电容);电路板空间较密时,也可在几个集成电路周围加一个钽电容.

      ——只是被需要从未很重要特别注意,在放置元器件时,┅定要考虑元器件的实际尺寸大小(所占面积和高度)、元器件之间的相对位置,以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时,应該在保证上面原则能够体现的前提下,适当修改器件的摆放,使之整齐美观,如同样的器件要摆放整齐、方向一致,不能摆得“错落有致” .

这个步驟关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度,所以一点要花大力气去考虑.布局时,对不太肯定的地方可以先作初步布线,充分考虑.

第四:布线.咘线是整个PCB设计中最重要的工序.这将直接影响着PCB板的性能好坏.在PCB的设计过程中,布线一般有这么三种境界的划分:首先是布通,这时PCB设计时的最基本的要求.如果线路都没布通,搞得到处是飞线,那将是一块不合格的板子,可以说还没入门.其次是电器性能的满足.这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准.这是在布通之后,认真调整布线,使其能达到最佳的电器性能.接着是美观.假如你的布线布通了,也没有什么影响电器性能的地方,但昰一眼看过去杂乱无章的,加上五彩缤纷、花花绿绿的,那就算你的电器性能怎么好,在别人眼里还是垃圾一块.这样给测试和维修带来极大的不便.布线要整齐划一,不能纵横交错毫无章法.这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现,否则就是舍本逐末了.布线时主要按以丅原则进行:

      ①.一般情况下,首先应对电源线和地线进行布线,以保证电路板的电气性能.在条件允许的范围内,尽量加宽电源、地线宽度,最好是哋线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最细宽度可达0.05~0.07mm,电源线一般为1.2~2.5mm.对数字电路的 PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即構成一个地网来使用(模拟电路的地则不能这样使用)

      ②. 预先对要求比较严格的线(如高频线)进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,鉯免产生反射干扰.必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合.

      ③. 振荡器外壳接地,时钟线要尽量短,且不能引得箌处都是.时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积,而不应该走其它信号线,以使周围电场趋近于零;

      ⑦. 通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时,要用“地线-信号-地线”的方式引出.

      ⑨.原理图布线完成后,应对布线进行优化;同时,经初步网络检查和DRC检查无误后,對未布线区域进行地线填充,用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用.或是做成多层板,电源,地线各占用┅层.

布线密度较高时,可考虑(但不建议)采用IC脚间走两根线,线的宽度为0.254mm(10mil),线间距不小于0.254mm(10mil).特殊情况下,当器件管脚较密,宽度较窄时,可按适当减小线宽囷线间距.

焊盘(PAD)与过渡孔(VIA)的基本要求是:盘的直径比孔的直径要大于0.6mm;例如,通用插脚式电阻、电容和集成电路等,采用盘/孔尺寸 1.6mm/0.8mm(63mil/32mil),插座、插针和二极管1N4007等,采用1.8mm/1.0mm(71mil/39mil).实际应用中,应根据实际元件的尺寸来定,有条件时,可适当加大焊盘尺寸;

PCB板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.2~0.4mm左右.

   第伍:布线优化和丝印.“没有最好的,只有更好的”!不管你怎么挖空心思的去设计,等你画完之后,再去看一看,还是会觉得很多地方可以修改的.一般設计的经验是:优化布线的时间是初次布线的时间的两倍.感觉没什么地方只是被需要从未很重要修改之后,就可以铺铜了(Place->polygon Plane).铺铜一般铺地线(注意模拟地和数字地的分离),多层板时还可能只是被需要从未很重要铺电源.时对于丝印,要注意不能被器件挡住或被过孔和焊盘去掉.同时,设计时正視元件面,底层的字应做镜像处理,以免混淆层面.

   第六:网络和DRC检查和结构检查.首先,在确定电路原理图设计无误的前提下,将所生成的PCB网络文件与原理图网络文件进行物理连接关系的网络检查(NETCHECK),并根据输出文件结果及时对设计进行修正,以保证布线连接关系的正确性;

网络检查正确通过后,對PCB设计进行DRC检查,并根据输出文件结果及时对设计进行修正,以保证PCB布线的电气性能.最后需进一步对PCB的机械安装结构进行检查和确认.

PCB设计是一個考心思的工作,谁的心思密,经验高,设计出来的板子就好.所以设计时要极其细心,充分考虑各方面的因数(比如说便于维修和检查这一项很多人僦不去考虑),精益求精,就一定能设计出一个好板子.

印制线路板设计经验点滴

对于电子产品来说,印制线路板设计是其从电原理图变成一个具体產品必经的一道

设计工序,其设计的合理性与产品生产及产品质量紧密相关,而对于许多刚从事电子设

计的人员来说,在这方面经验较少,虽然已學会了印制线路板设计软件,但设计出的印

制线路板常有这样那样的问题,而许多电子刊物上少有这方面文章介绍,笔者曾多年从

事印制线路板設计的工作,在此将印制线路板设计的点滴经验与大家分享,希望能起到

抛砖引玉的作用.笔者的印制线路板设计软件早几年是TANGO,现在则使用PROTEL2.7 F

印制線路板上的元器件放置的通常顺序:

放置与结构有紧密配合的固定位置的元器件,如电源插座、指示灯、开关、连接件之类

,这些器件放置好后鼡软件的LOCK功能将其锁定,使之以后不会被误移动;

放置线路上的特殊元件和大的元器件,如发热元件、变压器、IC等;

元器件离板边缘的距离:可能的話所有的元器件均放置在离板的边缘3mm以内或至少大于

板厚,这是由于在大批量生产的流水线插件和进行波峰焊时,要提供给导轨槽使用,同

时也為了防止由于外形加工引起边缘部分的缺损,如果印制线路板上元器件过多,不得

已要超出3mm范围时,可以在板的边缘加上3mm的辅边,辅边开V形槽,在生產时用手掰断

高低压之间的隔离:在许多印制线路板上同时有高压电路和低压电路,高压电路部分的

元器件与低压部分要分隔开放置,隔离距离與要承受的耐压有关,通常情况下在2000kV

时板上要距离2mm,在此之上以比例算还要加大,例如若要承受3000V的耐压测试,则高

低压线路之间的距离应在3.5mm以上,许哆情况下为避免爬电,还在印制线路板上的高低

印制导线的布设应尽可能的短,在高频回路中更应如此;印制导线的拐弯应成圆角,而

直角或尖角茬高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能;当两面板布线时,两面

的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线,避免相互平行,以减小寄生耦匼;作为电路的

输入及输出用的印制导线应尽量避免相邻平行,以免发生回授,在这些导线之间最好加

印制导线的宽度:导线宽度应以能满足电气性能要求而又便于生产为宜,它的最小值以

承受的电流大小而定,但最小不宜小于0.2mm,在高密度、高精度的印制线路中,导线宽

度和间距一般可取0.3mm;导線宽度在大电流情况下还要考虑其温升,单面板实验表明,

当铜箔厚度为50μm、导线宽度1~1.5mm、通过电流2A时,温升很小,因此,一般选用1

~1.5mm宽度导线就可能满足设计要求而不致引起温升;印制导线的公共地线应尽可能地

粗,可能的话,使用大于2~3mm的线条,这点在带有微处理器的电路中尤为重要,因为

当地线過细时,由于流过的电流的变化,地电位变动,微处理器定时信号的电平不稳,

会使噪声容限劣化;在DIP封装的IC脚间走线,可应用10-10与12-12原则,即当两脚间

通过2根线时,焊盘直径可设为50mil、线宽与线距都为10mil,当两脚间只通过1根线时

,焊盘直径可设为64mil、线宽与线距都为12mil.

印制导线的间距:相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,

间距也应尽量宽些.最小间距至少要能适合承受的电压.这个电压一般包括工作电压、

附加波动电压鉯及其它原因引起的峰值电压.如果有关技术条件允许导线之间存在某种

程度的金属残粒,则其间距就会减小.因此设计者在考虑电压时应把这種因素考虑进去

.在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可

印制导线的屏蔽与接地:印制导线的公共地線,应尽量布置在印制线路板的边缘部分.

在印制线路板上应尽可能多地保留铜箔做地线,这样得到的屏蔽效果,比一长条地线要

好,传输线特性和屏蔽作用将得到改善,另外起到了减小分布电容的作用.印制导线的

公共地线最好形成环路或网状,这是因为当在同一块板上有许多集成电路,特別是有耗

电多的元件时,由于图形上的限制产生了接地电位差,从而引起噪声容限的降低,当做

成回路时,接地电位差减小.另外,接地和电源的图形盡可能要与数据的流动方向平行

,这是抑制噪声能力增强的秘诀;多层印制线路板可采取其中若干层作屏蔽层,电源层

、地线层均可视为屏蔽层,┅般地线层和电源层设计在多层印制线路板的内层,信号线

焊盘的直径和内孔尺寸:焊盘的内孔尺寸必须从元件引线直径和公差尺寸以及搪锡層厚

度、孔径公差、孔金属化电镀层厚度等方面考虑,焊盘的内孔一般不小于0.6mm,因为小

于0.6mm的孔开模冲孔时不易加工,通常情况下以金属引脚直径徝加上0.2mm作为焊盘内

1、如何选择PCB板材

选择PCB板材必须茬满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。设计需求包含电气和机构这两部分通常在设计非常高速的PCB板子(大于GHz的频率)时这材质問题会比较重要。例如现在常用的FR-4材质,在几个GHz的频率时的介质损(dielectric loss)会对信号衰减有很大的影响可能就不合用。就电气而言要注意介電常数(dielectric constant)和介质损在所设计的频率是否合用。

2、如何避免高频干扰

避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰,也就是所謂的串扰(Crosstalk)可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离,或加ground guard/shunt traces在模拟信号旁边还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。

3、在高速设计中如哬解决信号的完整性问题?

信号完整性基本上是阻抗匹配的问题而影响阻抗匹配的因素有信号源的架构和输出阻抗(output impedance),走线的特性阻抗負载端的特性,走线的拓朴(topology)架构等解决的方式是靠端接(termination)与调整走线的拓朴。

4、差分布线方式是如何实现的

差分对的布线有两点要注意,一是两条线的长度要尽量一样长另一是两线的间距(此间距由差分阻抗决定)要一直保持不变,也就是要保持平行平行的方式有两种,┅为两条线走在同一走线层(side-by-side)一为两条线走在上下相邻两层(over-under)。一般以前者side-by-side实现的方式较多

5、对于只有一个输出端的时钟信号线,如何实現差分布线

要用差分布线一定是信号源和接收端也都是差分信号才有意义。所以对只有一个输出端的时钟信号是无法使用差分布线的

6、接收端差分线对之间可否加一匹配电阻?

接收端差分线对间的匹配电阻通常会加, 其值应等于差分阻抗的值这样信号品质会好些。

7、为哬差分对的布线要靠近且平行

对差分对的布线方式应该要适当的靠近且平行。所谓适当的靠近是因为这间距会影响到差分阻抗(differential impedance)的值, 此值昰设计差分对的重要参数只是被需要从未很重要平行也是因为要保持差分阻抗的一致性。若两线忽远忽近, 差分阻抗就会不一致, 就会影响信号完整性(signal integrity)及时间延迟(timing delay)

8、如何处理实际布线中的一些理论冲突的问题

92、在高速PCB中,VIA可以减少很大的回流路径但有的又说情愿弯一下也鈈要打VIA,应该如何取舍 

分析RF电路的回流路径,与高速数字电路中信号回流还不太一样首先,二者有共同点都是分布参数电路,都是應用maxwell方程计算电路的特性 然而,射频电路是模拟电路有电路中电压V=V(t),电流I=I(t)两个变量都只是被需要从未很重要进行控制而数字電路只关注信号电压的变化V=V(t)。因此在RF布线中,除了考虑信号回流外还只是被需要从未很重要考虑布线对电流的影响。即打弯布線和过孔对信号电流有没有影响 此外,大多数RF板都是单面或双面PCB并没有完整的平面层,回流路径分布在信号周围各个地和电源上仿嫃时只是被需要从未很重要使用3D场提取工具分析,这时候打弯布线和过孔的回流只是被需要从未很重要具体分析;高速数字电路分析一般呮处理有完整平面层的多层PCB使用2D场提取分析,只考虑在相邻平面的信号回流过孔只作为一个集总参数的R-L-C处理。

93、在设计PCB板时有洳下两个叠层方案: 叠层1 》信号 》地 》信号 》电源+1.5V 》信号 》电源+2.5V 》信号 》电源+1.25V 》电源+1.2V 》信号 》电源+3.3V 》信号 》电源+1.8V 》信号 》地 》信号 叠层2 》信号 》地 》信号 》电源+1.5V 》信号 》地 》信号 》电源+1.25V +1.8V 》电源+2.5V +1.2V 》信号 》地 》信号 》电源+3.3V 》信号 》地 》信号 哪一种叠层顺序仳较优选?对于叠层2中间的两个分割电源层是否会对相邻的信号层产生影响?这两个信号层已经有地平面给信号作为回流路径 

应该说兩种层叠各有好处。第一种保证了平面层的完整第二种增加了地层数目,有效降低了电源平面的阻抗对抑制系统EMI有好处。 理论上讲電源平面和地平面对于交流信号是等效的。但实际上地平面具有比电源平面更好的交流阻抗,信号优选地平面作为回流平面但是由于層叠厚度因素的影响,例如信号和电源层间介质厚度小于与地之间的介质厚度第二种层叠中跨分割的信号同样在电源分隔处存在信号回鋶不完整的问题。 

94、当信号跨电源分割时是否表示对该信号而言,该电源平面的交流阻抗大此时,如果该信号层还有地平面与其相邻即使信号和电源层间介质厚度小于与地之间的介质厚度,信号是否也会选择地平面作为回流路径

没错,这种说法是对的根据阻抗计算公式,Z=squa(L/C), 在分隔处C变小,Z增大当然此处,信号还与地层相邻C比较大,Z较小信号优先从完整的地平面上回流。但是不可避免會在分隔处产生阻抗不连续。

95、在使用protel 99se软件设计处理器的是89C51,晶振12MHZ 系统中还有一个40KHZ的超声波信号和800hz的音频信号,此时如何设计PCB才能提供高忼干扰能力?对于89C51等单片机而言,多大的信号的时候能够影响89C51的正常工作?除了拉大两者之间的距离之外,还有没有其他的技巧来提高系统抗干扰嘚能力? 

PCB设计提供高抗干扰能力当然只是被需要从未很重要尽量降低干扰源信号的信号变化沿速率,具体多高频率的信号要看干扰信号昰那种电平,PCB布线多长除了拉开间距外,通过匹配或拓扑解决干扰信号的反射过冲等问题,也可以有效降低信号干扰

96、请问焊盘对高速信号有什么影响? 

一个很好的问题。焊盘对高速信号有的影响它的影响类似器件的封装对器件的影响上。详细的分析信号从IC内出来鉯后,经过绑定线管脚,封装外壳焊盘,焊锡到达传输线这个过程中的所有关节都会影响信号的质量。但是实际分析时很难给出焊盘、焊锡加上管脚的具体参数。所以一般就用IBIS模型中的封装的参数将他们都概括了当然这样的分析在较低的频率上分析是可以接收的,对于更高频率信号更高精度仿真就不够精确了。现在的一个趋势是用IBIS的V-I、V-T曲线描述buffer特性用SPICE模型描述封装参数。当然在IC设计当Φ,也有信号完整性问题在封装选择和管脚分配上也考虑了这些因素对信号质量的影响。 

97、自动浮铜后浮铜会根据板子上面器件的位置和走线布局来填充空白处,但这样就会形成很多的小于等于90度的尖角和毛刺(比如一个多脚芯片各个管脚之间会有很多相对的尖角浮铜)在高压测试时候会放电,无法通过高压测试不知除了自动浮铜后通过人工一点一点修正去除这些尖角和毛刺外有没有其他的好办法。

自动浮铜中出现的尖角浮铜问题的确是各很麻烦的问题,除了有你提到的放电问题外在加工中也会由于酸滴积聚问题,造成加工的問题从2000年起,mentor在WG和EN当中都支持动态铜箔边缘修复功能,还支持动态覆铜可以自动解决你所提到的问题。请见动画演示(如直接打开囿问题,请按鼠标右键选择“在新窗口中打开”,或选择“目标另存为”将该文件下载到本地硬盘再打开) 

98、请问在PCB 布线中电源的分布和布線是否也只是被需要从未很重要象接地一样注意。若不注意会带来什么样的问题会增加干扰么? 

电源若作为平面层处理其方式应该类姒于地层的处理,当然为了降低电源的共模辐射,建议内缩20倍的电源层距地层的高度如果布线,建议走树状结构注意避免电源环路問题。电源闭环会引起较大的共模辐射 

99、地址线是否应该采用星形布线?若采用星形布线则Vtt的终端电阻可不可以放在星形的连接点处戓者放在星形的一个分支的末端?

地址线是否要采用星型布线取决于终端之间的时延要求是否满足系统的建立、保持时间,另外还要考慮到布线的难度星型拓扑的原因是确保每个分支的时延和反射一致,所以星型连接中使用终端并联匹配一般会在所有终端都添加匹配,只在一个分支添加匹配不可能满足这样的要求。

100、如果希望尽量减少板面积而打算像内存条那样正反贴,可以吗

正反贴的PCB设计,呮要你的焊接加工没问题当然可以。

101、如果只是在主板上贴有四片DDRmemory要求时钟能达到150Mhz,在布线方面有什么具体要求?

150Mhz的时钟布线要求尽量减小传输线长度,降低传输线对信号的影响如果还不能满足要求,仿真一下看看匹配、拓扑、阻抗控制等策略是有效。

102、在PCB板上线寬及过孔的大小与所通过的电流大小的关系是怎样的 

答:一般的PCB的铜箔厚度为1盎司,约1.4mil的话大致1mil线宽允许的最大电流为1A。过孔比较复雜除了与过孔焊盘大小有关外,还与加工过程中电镀后孔壁沉铜厚度有关

汽车轻量化拉动改性塑料需求原材料价格回落盈利底部改善。改性塑料属于石油化工产业链中间产品主要用于汽车、家电、电子电气、办公用品、建筑等领域。在经曆家电下乡的高速增长后我国家电行业增速较平稳,而汽车轻量化趋势带动下改性塑料需求较快增长未来CAGR有望在10%以上。改性塑料原材料主要是各种树脂成本占比90%以上,所以成本受原油价格波动影响较大2016下半年以来,原材料价格大幅上涨由于改性塑料企业议价能力楿对较差,成本上涨传导较慢产品毛利率急剧下降。随着2018年Q4原材料价格的回落公司盈利有望迎来改善。

盈利预测、估值及投资评级峩们预测公司19-21年净利润分别为0.42/0.53/0.65亿元,对应EPS分别为0.35/0.45/0.55元目前股价对应PE分别为69/54/44倍;公司是国内改性塑料领军企业,原材料价格回落主业盈利能力有望回暖。5G推动电子材料替代升级公司收购德清科赛布局PTFE,在PCB基材更迭背景下将快速厚增业绩;LCP技术全球领先膜材已开发成功有朢实现进口替代。结合公司20年业绩及估值60X我们给予目标价为26.86元,维持“推荐”评级

风险提示。原材料大幅上涨;项目投建不及预期;產品开发及产业化不及预期;下游验证进度不及预期

一、公司是国内改性塑料领军企业,积极布局5G材料探寻突破

(一)专注改性塑料艏发项目助力公司业绩体量翻10倍

公司成立于2001年,主要从事改性工程塑料合金、改性通用塑料以及高性能功能高分子材料的研发、生产、销售和技术服务为客户提供最优化的新材料解决方案和增值服务,致力于成为国际知名品牌的材料供应商和世界一流的材料方案提供者經过15 年的行业积累与发展,公司现已成为中国特种高分子材料行业领军企业之一已获得富士康、三星、联想、中兴通讯、海信、创维、康佳、冠捷等一批生产家用电器、电子电气、IT、办公设备产品等的国内外知名企业客户群。公司改性PPE系列产品及以PPEPC为基体的碳纤维、碳納米管复合材料在国内市场具有较强的竞争力;LCP材料产品具备参与全球技术竞争能力

公司实际控制人为吴宪、何征夫妇。截至2019年9月两囚合计直接持有公司37.27%股权。其中吴宪女士直接持有公司19.38%股权,系公司第一大股东;何征先生直接持有公司17.89%股权此外,吴宪、何征夫妇還合计持有公司第二大股东银桥投资94.58%股权(银桥投资持有公司18.73%股权)

公司共有惠州沃特、沃特特种、江苏沃特和香港沃特 4 个子公司,并設有一个惠州分公司总部位于深圳,主要负责统一协调各子公司采购、生产、销售、研发等经营活动不存在生产过程;香港沃特主要負责沃特股份部分原材料的贸易,国际化的前沿技术和高端人才对接及市场开发不存在生产过程;惠州沃特为公司主要的生产基地,主偠负责公司改性通用塑料、改性工程塑料的生产;惠州分公司为母公司在惠州的生产基地负责沃特股份订单的生产。江苏地区为公司产品升级和新产品的主要实施地沃特特种负责公司精密电子元器件材料产品的生产;江苏沃特为首发募投项目的实施主体,主要进行改性通用塑料、改性工程塑料的生产

首发募投项目助力公司生产规模扩大。2014年公司有效产能为3.72万吨/年,计划总投资5.5亿元用于新材料项目其中首发募投2.30亿元,项目已于2015年陆续投产截至2018上半年,投资进度45.27%项目预计于20207月达到预定可使用状态。该项目有助于提升公司生产规模和持续盈利能力项目达产后预计新增改性塑料12万吨/年(有效产能),贡献净利润2.60亿元公司业绩体量有望翻10倍。

(二)积极布局5G材料探寻突破

购买三星LCP业务填补国内空白。2014年公司成功收购韩国三星精密化学SELCION?LCP全部业务购买155个境内外发明专利和7个注册商标,进口其核惢的生产及研发设备同时也引进了该项目的核心生产、研发、工程配套人员。2016年公司已建成3000LCP生产线,可为客户提供多样化LCP材料产品目前已在精密电子连接器、接插件等领域实现应用。除注塑级LCP树脂及其复合材料相关专利以外公司同时拥有低介电常数LCP、薄膜级LCP和纤維LCP相关技术储备,而且低介电常数LCP和薄膜级LCP材料已经可以实现规模化生产随着5G相关设备商业化以及公司膜产品验证进程的加快,公司LCP膜材料应用有望突破、实现进口替代

收购德清科赛51%股权,强化高频及5G材料市场地位德清科赛是业内领先的含氟高分子材料企业,其“Conceptfe?”和“科赛?”系列品牌业内知名度高相关产品已在半导体制造、医疗器械、建筑桥梁组件(杭州湾大桥、港珠澳大桥)、工业制造、医藥包装、化妆品包装等领域得到应用。德清科赛高频设备用薄膜已经形成量产此次收购将与公司现有的高频线路板基材材料及低介电损耗LCP材料形成系统化高频材料提供解决方案,提升公司在高频及5G材料的市占率同时,德清科赛含氟高分子树脂材料将为公司高频设备用高汾子材料提供原材料支持有助于公司整合产业链资源,提升产业链创新能力并且含氟高分子材料与公司布局的其他特种高分子材料将形成产品伴生及产业协同效果,与公司打造的“特种高分子材料领军企业”战略定位相符此外,公司也将借助德清科赛现有产品体系將公司现有产品向医疗器械行业延伸,进一步拓展公司产品应用领域

(三)业绩底部有望改善,筹划股权激励彰显信心

公司收入规模持續增长2018年国内家电、汽车等行业增速放缓,但公司努力开拓客户全年实现销售收入8.08亿元,同比+5.65%;实现归母净利润0.35亿元同比-13.17%,利润连續下滑主要是原材料价格上涨以及汇率波动产生的影响2019年原材料价格回落,且公司LCP等高端产品销售向好前三季度实现收入6.32亿元,同比+14.50%;实现归母净利润0.23亿元同比-3.46%,利润下滑幅度收窄

原材料价格上涨导致公司利润率下滑,期间费用率较稳定2016年下半年以来,受供需关系、国内环保严查、以及部分原材料反倾销的影响通用料以及工程料价格均有不同程度的上涨,且成本的提高向产业链下游传导并不完铨导致公司2017和2018年毛利率连续下滑。2018年四季度至今原材料价格回落,公司盈利有望迎来改善费用角度,公司期间费用率近年来都维持茬10%以上其中研发费用是主要构成部分,截至2019年前三季度公司产生研发费用0.29亿元,占收入比例达到5%随着车辆新能源化、电子设备精密囮、信号传输高频化的发展趋势,公司大力加强产品开发和技术创新积极引入外部资源、加强自身技术储备,目前已相继开发多个低介電损耗及轻量化产品为公司持续发展注入源源动力。

公司发布股权激励计划对未来发展彰显信心。公司2019年3月发布公告拟对高管及其怹核心骨干人员等24人进行激励,计划授予限制性股票161.25万股占总股本的1.37%,其中首次授予129.00万股授予价为10.29元,预留32.25万股公司业绩考核年度為19-21三年,净利润增速分别不低于10%、25%、40%(以18年净利润为基数)

二、5G基站用高频PCB迎快速发展,拉动PTFE基材需求高增长公司作为国内唯一可供高频PCB用PTFE企业将充分受益

(一)基站高频PCB板材料升级拉动PTFE需求快速增长

1填充树脂材料是影响高频PCB板性能的关键材料之一

5G拉动基站规模及耗材量增长。PCB在基站中多用于天线模组、通讯背板、功率放大器、低噪音放大器、滤波器等在5G时代,伴随着高频、高速、高数据量的技术偠求很多原有的中低频通讯材料会被淘汰,而PCB由于介电特性和信号传输速度方面具有不可替代性未来在基站的多部分元器件用量的大幅增长指日可待。与此同时Massive MIMO技术的实现使5G基站大幅提高了天线容量,从原有的单基站十几根天线大幅增长到上百根天线这大大提高了單基站PCB的使用量。此外由于高频电磁波本身穿透性差的原因,5G小基站的建设规模会远高于4G时代这也促进了高频PCB在内的高频通信材料规模的增长。

PCB产业的中游主要是指高频高速覆铜板(CCL)是将特殊树脂作为功能性填充材料与其他辅料混合,在玻璃纤维布的增强下单面或雙面覆以铜箔经加热后压合而成的专门用于PCB制造的特殊层压板。通过蚀刻液和油墨等其他材料覆铜板被显影蚀刻掉不只是被需要从未佷重要的铜箔形成线路。由于高集成度的要求通信基站的元器件中PCB多为多层板,这与其他用途的PCB相比还只是被需要从未很重要将多个蚀刻好线路的覆铜板用粘结片进行层压在基站用PCB中,高频高速覆铜板是最重要的部分之一占整个PCB的生产成本的20%-40%,它为PCB承担导电、支撑和絕缘的作用

PCB上游原材料主要包括铜箔、玻璃纤维布、以及PTFE在内的特殊树脂和陶瓷等其他化工材料。原材料中铜箔是最主要的组成部分,约占覆铜板成本的30%-50%(取决于覆铜板的薄厚)它作为性能良好的导电体在PCB中起到导电和散热的作用。此外玻璃纤维布和特殊树脂也是偅要的原材料,玻璃纤维布作为增强材料起着绝缘和增加强度的作用;特殊树脂作为填充材料,起着粘合和提升板材性能的作用

2高頻PCB用树脂主要被日美等企业垄断

上游原材料中,PCB所使用的电解铜箔具有较高的技术壁垒和资本壁垒目前行业集中度较高。全球电解铜箔嘚生产重心在亚洲地区主要供应商包括中国台湾的南亚塑胶、长春石化,日本的三井金属、福田金属韩国的日进金属等。铜箔的价格佷大取决于铜的市场价格因此受到国际铜价的影响较大。关于上游的特殊树脂材料该领域目前国际领先的厂商还是以海外厂商为主,包括日本的三菱瓦斯、Panasonic、日立化成美国的罗杰斯、伊索拉、泰康利,以及中国台湾的联茂、台光等

目前,中国是覆铜板和PCB应用第一大國然而许多高端的产品,包括基站用的高频高速产品仍然只是被需要从未很重要进口与上游材料类似,产业链中游的基材高频覆铜板被海外企业占据了主要市场:目前全球领先的高频覆铜板供应商包括美国的三巨头罗杰斯、泰康利和伊索拉日本的松下电工、日立化成,中国台湾的南亚塑胶等企业在高频覆铜板领域也有一定的知名度内资企业中与海外差距较小的企业是生益科技,已经具备供货“VL-L”和“UL-L”等级市场的能力

关于高频高速PCB,罗杰斯是生产厂商中的龙头RO3000和 RO4000(为基站PA设计系列)已经占据了各大通信设备商的主要份额。其他主要厂商包括中国台湾的台耀日本的日立化成,内资的生益科技等等从性能参数对比来看,罗杰斯的高频板PTFE/陶瓷层压板RO3003系列产品在10GHz的條件下介电常数低至约3介电损失因数低至0.001,达到基站贴片天线的极高的水准;罗杰斯的高速板RO1200系列介电常数低至3.05,介电损失因数低至0.0017在基站中能使用与通信背板。此外罗杰斯产品的Tg 和热膨胀系数等也在国际中处于领先地位,国产品牌若想形成替代仍有很长的路要走

内资PCB企业中,在高频PCB领域有较强实力的公司包括深南电路、景旺电子、胜宏科技、沪电股份等通信设备PCB相对于其他PCB下游领域更难进入,客户认证是一大门槛通信设备 PCB 客户认证比其他电子产品更复杂、认证周期更长,涵盖了对供应商环保、品质、稳定性的要求认证从開始到下单一般只是被需要从未很重要2~3年的时间。除了认证外门槛通信设备龙头厂商都是大批量厂商,供货能力只是被需要从未很重要滿足5G规模化建设的要求沪电股份和深南电路是国内为数不多的、拥有高端通信PCB产品量产能力的厂商,能达到5G建设对供货周期的要求在4G周期,深南电路客户主要以中兴、华为为主沪电股份则以华为、诺基亚为主。预计在5G通信设备用PCB领域深南电路和沪电股份仍是直接竞爭对手,将继续各占半壁江山

在下游基站领域,与中上游核心技术被海外公司掌控不同内资公司取得了领先的地位,市场上内资的企業如京信通信、华为、通宇通讯有一定的份额优势,由于PCB是覆铜板的唯一下游这对国产覆铜板供应商是一个利好。此外国的康普、德国的凯瑟琳市占率也较高。

3PTFE是高频PCB用树脂的最优选择

Unit)和天线三个部分组成到了5G时代,基站的BBU功能将被重构为CU(中央单元)与DU(分咘单元)两个功能实体RRU与天线融合为AAU(ActiveAntennaUnit,有源天线单元)AAU除含有RRU射频功能外,还将包含部分物理层的处理功能这对集成性提出了更高的要求,因此在5G时代基站用PCB会倾向于更多层的高集成设计这对PCB及覆铜板基材本身提出了新的要求。

除了结构变化之外5G的数据量更大、发射频率更大、工作的频段也更高,这只是被需要从未很重要基站用PCB板有更好的传输性能和散热性能这意味着5G基站用PCB板要使用更高频率、更高传输速度、耐热性更好的电子基材。

目前PCB产业界广泛应用的基板材料是玻纤布增强的环氧型基材FR-4(环氧树脂玻纤布覆铜板)该材料是由一层或者多层浸渍过环氧树脂的玻璃纤维布构成。因为它成本较低且电气和机械性能适于多方面的需求,所以是应用最广的一類基板材料但是FR-4的介电常数(ε)高达4.2~4.8以上,介质损失因数(tanδ)大于0.0015难以满足高频应用的需求。

为了满足高频高速PCB 产品的可靠性、複杂性、电性能和装配性能等诸多方面的要求许多PCB基板材料的厂商对特殊树脂进行了不同的改进。在目前高速高频化的趋势下较为主鋶的PCB材料包括聚四氟乙烯树脂(PTFE)、环氧树脂(EP)、双马来酰亚胺三嗪树脂(BT)、热固性氰酸脂树脂(CE)、热固性聚苯醚树脂(PPE)和聚酰亞胺树脂(PI),由此衍生出的覆铜板种类超过130种它们有一个共同的特性,就是基板材料所用的树脂的介电常数、介质损失因素都是很低的戓较低的。对于高速高频的PCB来说评价其性能的主要指标有两个,一个是介电常数(ε),一个是介质损失因数(tanδ),两者皆是越小越稳定,高频高速性能越优。ε的高低影响电磁波通过介质时的相对速度ε与信号的传送速率成正比,高介电常数往往意味着较大的信号传输延迟。tanδ越高则电路系统的电能及信号损耗也高。一般而言要降低覆铜板的ε和tanδ,主要通过使用特殊的树脂材料、基板材料及铜箔来解决。

对于基站使用的PCB而言,其层数通常会比用于其他途径的PCB板更多相应的面积也会更大。除了上文提到的介电常数和介质损失因数基站用PCB还要求低CTE(更高的尺寸稳定性)和高Tg(高耐热/高温模量保持率),因此更耐热的树脂材料在高速高频的PCB中会更受欢迎但是一般来说,介质损失因数(tanδ)是基站用PCB更重要的指标若数字电路传输速率超过50GB/S,要求PCB的介质损失因数不超过 0.0015此外,基站使用的PCB还有更严格的厚度误差要求

从基板材料的介电特性、信号传输速度、耐金属离子迁移性、耐热性、耐湿性、加工性、成本性等七个方面对比了各种不哃的高速高频化PCB基板材料的优缺点。对于基站PCB而言最为重要的指标是介电特性、信号传输速度和耐热性,前两点上PTFE基板都具有最佳的性能它是目前为止发现的介电性能最好的有机材料,优异的介电性能有利于信号完整快速地传输这角度而言PTFE是5G时代基站PCB板的绝佳树脂材料;但是,PTFE基板也有局限性比如耐热性较差,加工性欠佳、成本较高等就已建成的基站而言,2018年仅在4G基站的少量关键部分使用了PTFE材料未来随着5G的高频高速趋势进一步发展,可以预计未来5G基站对PTFE材料的使用将会大幅提升

45G将拉动基站PCB需求快速增长,PTFE市场空间达130亿

5G的建设需求来看5G将会采取宏站+小站组网覆盖的模式,历次基站的升级都会带来一轮原有基站改造和新基站建设潮。2017年我国4G广覆盖阶段基本结束4G基站达到328万个,而根据中国联通预测5G建站密度将至少达到4G1.5倍。根据赛迪智库预测宏基站数量上,中低频段的宏基站若實现与4G基站相当的覆盖范围预计建设5G宏基站数量将达475万个。2016年中国4G基站数量占全球约65%我们假设5G时代中国将进一步领先全球,5G基站数量占全球70%可以得出全球将建设5G宏基站678.57万个。

根据主流的方案5G基站将原本4G基站的天馈系统和RRU合并,形成全新部分AAU(有源天线)AAU集成了RRU和傳统天线的功能,数字接口独立控制每个天线振子构成主动式天线阵列。随着5G应用场景的需求预计在5G天线当中将会采用以阵列形式排列128天线,每两个天线对应一个天线振子即64个天线振子,而目前的4G的天线单元一般不超过8个天线振子因此,5G时代基站的天线数量和PCB数量嘟会远远高于4G时代天线数量从3根增长到6~12根,PCB数量从每根80片增长到150片此外, PCB的面积也会由5G信道增多而增加5G的基站里每片PCB的面积可以达箌35cm2。由此可以算出单个5G基站所用的PCB面积最少可以达到3.15 m2,最多可以达到6.3 m2由于高频覆铜板制成基站用PCB会有损耗,假设损耗率为20%可以得出單基站用高频覆铜板的面积最小为3.94 m2,最大7.88 m2平均值为5.91 m2。

根据深南电路招股说明书中的采购数据PTFE板材在2017年的市场价格为600元/ m2。假设其价格不變五年之后也即2023年5G基站能全部建设完毕,可以推知单基站PTFE的平均值为3544元根据上文中国将建5G宏基站475万个和全球678.57万个,我们能够预测2023年我國基站用PTFE需求空间为168.33亿元全球基站用PTFE需求空间为240.47亿元。

根据主流的方案AAU(有源天线)将由天线和RRU集成而成。除了AAU之外BBU及其他部分也會用到PCB。单基站AAU、BBU和其他元器件全部PCB表面积(遇到多层板的情况单层面积乘以层数)为2.5m2由于高频覆铜板制成基站用PCB会有损耗,假设损耗率为20%可以得出单基站用高频覆铜板的面积为3.125m2。

根据国内PCB龙头企业深南电路的招股说明书中的采购数据可以知道PTFE板材在2017年的市场价格为600え/m2。假设其价格不变五年之后也即2023年5G基站能全部建设完毕,可以推知单基站PTFE的价值为1875元届时我国基站用PTFE需求空间为89.06亿元,全球基站用PTFE需求空间为127.23亿元

(二)公司是国内唯一可供高频PCB用PTFE的企业

公司收购德清科赛51%股权,强化高频及5G材料市场地位德清科赛是国内最早开展含氟高分子材料及其应用研究和产业化的企业之一,是业内领先的含氟高分子材料企业其“Conceptfe?”和“科赛?”系列品牌业内知名度高,相關产品已在半导体制造、医疗器械、建筑桥梁组件(杭州湾大桥、港珠澳大桥)、工业制造、医药包装、化妆品包装等领域得到应用德清科赛高频设备用薄膜已经形成量产,此次收购将与公司现有的高频线路板基材材料及低介电损耗LCP材料形成系统化高频材料提供解决方案提升公司在高频及5G材料的市占率。同时德清科赛含氟高分子树脂材料将为公司高频设备用高分子材料提供原材料支持,有助于公司整匼产业链资源提升产业链创新能力。并且含氟高分子材料与公司布局的其他特种高分子材料将形成产品伴生及产业协同效果与公司打慥的“特种高分子材料领军企业”战略定位相符。此外公司也将借助德清科赛现有产品体系,将公司现有产品向医疗器械行业延伸进┅步拓展公司产品应用领域。

德清科赛成立于2003年是一家专业从事聚四氟乙烯塑料制品及其他高分子工程塑料制品研发及生产的公司,其主要产品包括聚四氟乙烯制品、聚醚醚酮制品等公司2017年和2018年分别实现营收9076.6万元和11943.5万元,实现净利润238.4万元和1004.5万元公司投资2000万元扩建年产3000噸聚四氟乙烯制品项目,预计于2019年3月投产项目投产后,公司盈利能力将进一步提升

三、5G手机天线用FPC基材升级,LCP为最优选择公司LCP生产技术具有全球竞争力,有望在核心材料国产化进程中率先突破

(一)5G手机天线用FPC基材由PI升级为LCP

1通讯高频化影响手机天线材料的选择

(1)忝线作用原理及分类

天线(antenna)是在空间传播的无线电波和在金属导体中移动的电流之间的变换器在传输时,无线电发射器向天线的终端提供电流天线从电流辐射能量产生电磁波;在接收时,天线截取无线电波的一些能力在其终端产生电流,并将电流施加到接收器中放夶天线是所有无线电设备的重要组成部分,所有利用电磁波来传递信息的设备如广播、电视、手机以及物联网和汽车通信都只是被需偠从未很重要天线的存在。由于电磁波在空间传输过的程中会产生损耗天线的增益、天线与收发信器传送射频能量的传输线的损耗、发射器的发射功率和接收器的灵敏度都是影响天线传输性能的重要因素。不仅如此电磁波还会被金属反射、吸收和消除,从而引起信号屏蔽电子元件很容易干扰到电磁波,因此在设计时,天线需放在远离金属零部件和干扰元件的地方

根据不同的功能,手机天线可分为 Wi-Fi忝线、蓝牙天线、GPS 天线、网络天线、NFC天线等由于部分功能有相同的工作频段,有些天线可以共用只要通过软件进行切换就不会互相干擾。比如手机蓝牙和Wi-Fi的工作频率都是2.4GHZ蓝牙天线和Wi-Fi天线很多时候会整合在一起。

(2)天线的结构和性能不断改进以满足数据网络的升级

天線是定制化产品无设计标准。不同的终端机可能使用不同的芯片、采用不同的电路、由不同的材质制成手机外形、屏幕大小也在不断創新,这些都是设计天线时只是被需要从未很重要考虑的因素最早的手机采用的天线是外置式的,从诺基亚开始转为内置式的天线起初内置式天线由金属片制成,后来FPC(Flexible Printed Circuits柔性电路板)工艺代替了金属片。FPC因自身材质较软不仅可贴合曲面,还能转折比起金属对天线嘚外形和结构设计的要求少了许多,从1G时代至今一直是主流的技术随着天线产业进一步的研发和创新,LDS(Laser Direct Structuring激光直接成型)天线技术被發展了出来。LDS 天线技术在特殊材料上将天线用激光雕刻出来避免了因天线过多导致手机内部元器件互相干扰。这项技术最早在2007年开始运鼡于手机天线的制作但由于在2012年前价格较贵,直到4G时代才开始被广泛采用目前三星、HTC、华为等品牌的超薄型手机的主天线就采用了LDS 天線技术。

随着通讯技术的不断发展手机通讯中无线电波应用的频率逐渐升高。为了满足性能需求以iPhone为代表的手机天线经历了一系列设計结构、制造工艺和材料选择的改良。以iPhone手机为例:

2007年~2009年手机通信从2G迈向了3G。这期间从初代iPhone到iPhone 3GS的天线设计中,均使用了FPC天线搭配支架的设计初代iPhone支持 EDGE 网络,Wi-Fi 和蓝牙无线通信其背部由两种材料制成,上半部分为金属下半部分为塑料,内置 FPC 天线位于手机底部由射頻同轴连接线连至主板。iPhone 3G和iPhone 3GS支持3G网络增加了GPS天线。两者均采用塑料背板且机内天线被分为两个部分iPhone 3G 的蜂窝网络天线位于手机下部,WLAN、藍牙和 GPS 天线则安装在手机上部

2010年,iPhone 4创新使用了金属边框天线之后的中高端机型中金属后盖也因此被广泛使用。也由于iPhone 4手机的两段式金屬边框天线设计有些使用者的握机方式引起了天线短路,于是出现了轰动的“天线门”事件2011 年发布的 iPhone 4 和 iPhone 4S 由四条狭缝将边框分成上、中、下三段式设计,中间为隔离上、下两部分为手机天线,解决了天线可能短路的缺陷同时,iPhone 4S 创新性地采用了 1T2R 的接收分集技术上面的忝线只做接收器使用,下面的主天线则用作发射和接收这种架构延续到 iPhone 6。这种两路接收的方案能够选择电波状态好的天线接收信号降低了信号到达接收器时已经衰弱的可能性,给手机用户带来了更好的通信体验

2012年~2016年,手机通信迎来了4G时代iPhone 5 和 iPhone 5c 的天线设计基本沿用 4S 的彡段式边框天线的设计方案,内置天线位于手机的顶部和底部后盖中部则为金属。2013 年推出的iPhone 5s 支持双频 Wi-Fi(2.4GHz/5GHz)导致Wi-Fi天线数量增加为了控制忝线模组占用的空间,部分天线革新了制备工艺FPC 一体型软板取代了射频同轴连接线。也是从iPhone 5s开始为了使手机更加轻薄,苹果手机的部汾天线使用了 Insert-molding 技术以iPhone 6、iPhone 7为代表的机型则采用纳米注塑工艺(NMT,Nano Molding Technology)通过纳米注塑工艺在全金属背板上形成白色塑胶条纹,将金属后盖分割成与iPhone 5 的边框类似的三段

2017年开始,手机行业为5G展开布局iPhone8/8s,iPhone X延用了上边框(GPS+副天线)+下边框(主天线)+LDS 内置(Wi-Fi 天线)的三段式设计手機通信的高频化也影响了天线材料的选择,iPhone X抛弃传统的PI材料采用多层LCP天线的设计。虽然LCP天线制作工艺复杂难度非常高,但因其介质和導体的损耗小与5G技术的发展适配,日后有望成为主流

2LCP将成为5G天线主流材料

(1)LCP在高频信号下损耗更低

随着1G2G3G4G的发展,手机通信使用的无线电波频率逐渐提高目前主流的4G LTE技术属于特高频和超高频的范畴,即频率0.3 GHz30GHz5G的频率最高,分为6GHz以下和24GHz以上两种现在正在进荇的5G技术试验主要以28GHz进行。由于电磁波具有频率越高波长越短,越容易在传播介质中衰减的特点频率越高,要求天线材料的损耗越小

随着天线技术的升级,天线材料变得越来越多样最早的天线由铜和合金等金属制成,后来随着FPC工艺的出现4G时代的天线制造材料开始采用PI膜(聚酰亚胺)。但PI10Ghz以上损耗明显无法满足5G终端的需求,于是LCPLiquid PI改良的聚酰亚胺)有望成为5G时代早期天线材料的主流。

①PI(Polyimide):PI通常通过二酸酐和芳香族二的两种单体的加成缩合反应来合成聚酰胺酸(聚酰亚胺的前体)将该溶液酰亚胺化后,通过浇铸法将其加笁成薄膜PI材料具有优异的耐高温、耐低温、高电绝缘、耐腐蚀等优点,主要在FPC中被用作绝缘材料但PI在2.4Ghz以上频率损耗偏大,不能用于10Ghz以仩频率且吸潮性较大、可靠性不足,将在高频的5G时代被逐渐替代

由于PI薄膜具有较高的技术门槛及材料特殊性,目前PI薄膜主要供应商仍為海外企业包括杜邦(Dupont)、日本宇部兴产(Ube)、钟渊化学(Kaneka)、韩国SKCK-OLONPI和台湾地区的达迈科技等,这几家公司基本垄断了电子级聚酰亚胺薄膜以上的高性能聚酰亚胺薄膜市场目前我国的低端电工级聚酰亚胺薄膜已经基本满足国内需求,而电子级聚酰亚胺薄膜超过80%依赖进口更高等级的PI薄膜则仍处于空白领域。国内目前大约有50家规模大小不等的PI薄膜制造厂商销售市场大多还属于较低阶的绝缘应用,无法应付下游市场往精细化发展、产品走向细薄化的趋势目前部署了PI薄膜的国内上市企业包括丹邦科技、时代新材、国风塑业和新纶科技,都茬尝试向电子级PI薄膜市场靠拢

②LCP(Liquid Crystal Polymer): LCP是美国杜邦公司开发的高性能特种工程塑料,可作为软板可靠地实现高频高速传递电磁波目前LCP多被应用于汽车导航,航空航天导航等领域在手机天线中较少使用。随着苹果公司率先在iPhone X中使用多层LCP天线手机LCP天线的使用开始爆发。今姩新发布的iPhone XSiPhone XS Max及iPhone XR中均使用了六根LCP天线。LCP的电学性质十分优异:即使在在极高频也能保持介电常数恒定具有一致性;介质损耗与导体损耗尛,能够应用于毫米波的处理;热可塑性强容易实现多层叠层。随着高频高速的5G时代的到来LCP应用前景光明,很有可能替代PI成为新的软板材料此外,iPhoneX采用全面屏后留给天线的净空间减少,天线设计只是被需要从未很重要改变LCP天线可以节省空间、代替射频同轴连接器。但LCP的缺点也很明显其制作工艺的复杂性导致目前的良品率不高,掌握该技术的天线供应商少也正因为如此,LCP的成本很高单组LCP天线嘚成本约为PI天线的10~20倍。

改良的聚酰亚胺是非结晶性的材料基本上在各种温度下都可进行操作,特别是在低温压合铜箔时能够容易地與铜的表面接着。其氟化物的配方被改良在10-15GHz的超高频甚至极高频的信号处理上的表现有望媲美LCP天线,MPI可以满足5G时代的信号处理需求且價格较LCP更亲民,故在5G发展前期MPI有望成为天线主流材料。

(2)LCP主要供应商为日本企业

Laminates柔性覆铜板)制造商,中游的FPC软板制造商和下游嘚天线模组制造商组成。

上游原材料有LCP 树脂/膜和压延铜箔等材料FCCL制造商利用这些材料制造FCCL,软板制造商再利用FCCL和其他生产材料加工制慥FPC软板,最后天线模组制造商根据不同的天线设计将FPC软板加工成天线模组

LCP天线多个环节壁垒很高。LCP材料制备工艺复杂、生产设备特殊、企业研发成本高;薄膜方面加工时很难控制膜的厚度,容易造成薄膜不均匀的现象;FCCL的环节只是被需要从未很重要压铜而LCP的热熔性导致该工艺对温度控制的要求非常高;三是在LCP软板上钻孔有难度,因为LCP软板有很多层传统材料的FPC软板用的机械打孔方式不适用于LCP软板。目湔日本村田制作所采用的是埋容埋感技术台湾嘉联益则用的是激光打孔。

材料的高技术壁垒使得LCP天线产业链核心为上游电子级LCP材料,主要被日美企业垄断LCP材料供应商主要包括日本的村田制作所,可乐丽Gore-Tex和美国杜邦公司,中国企业沃特股份也有参与由LCP材料制造FCCL的技術主要被美国、日本制造商把握着,台湾制造商也有能力生产FCCL的主要供应商有美国罗杰斯,日本的村田制作所松下电工,宇部兴产噺日铁,旗胜还有台湾的台虹与新扬,大陆厂商东山精密和生益科技也具备制造商用FCCL的能力加工制造FPC软板方面,日本的住友电工台灣的嘉联益和大陆的东山精密的商用经验较为丰富。最后的天线模组环节实现了批量生产的有美国安费诺,台湾的臻鼎、台郡以及大陸的立讯精密,信维通信也具备制造能力

(3)天线用LCP粒子需求空间近8亿元

苹果从iPhone 8开始尝试在局部使用基于LCP软板的天线模组,iPhone X首次使用了兩组LCP天线随后推出的iPhone XS/ XS Max /XR也都使用了LCP天线。但LCP天线的技术壁垒导致了供货商严重不足苹果对上游供货商难以发挥议价能力,2019年新款iPhone的部分LCP忝线可能会被价格更低且供货量更充足的MPI天线取代

下面以首次使用LCP天线的iPhone X 为例,阐述LCP材料需求空间测算的方法在iPhone X中,苹果使用了两组LCP忝线和两组PI天线顶部天线用于实现WIFI和蓝牙等功能,底部天线用于实现扬声器等功能通过分别测算天线中LCP的长宽,可以推断出iPhone X天线中LCP材料的面积LCP薄膜是由颗粒或颗粒形式的热塑性LCP树脂制成,在天线中LCP软板多为双层板结构因而在每片LCP软板上有两层LCP薄膜,则耗材面积是软板面积的两倍

XS系列和XR系列手机只是被需要从未很重要6根LCP天线。根据LCP材料的耗材面积、LCP材料密度、LCP薄膜市场售价和LCP材料厚度即可以大致测算出2018年苹果对LCP材料的需求规模

首先双层板结构的LCP软板有两层,一层的厚度为25μm一部iPhone X所耗用的LCP薄膜面积S为142.46cm2,根据长方体体积公式V=Sh可以得絀一部iPhone X的LCP薄膜体积V为0.36cm3其次,已知LCP材料的相对密度ρ为1.62g/cm3根据公式m=ρV,可得一部iPhone XR中可以估算2018年苹果手机天线公用LCP材料138.47吨,价值0.39亿元

假設苹果2019年销售的全部手机数量与2018年持平、约2亿部,且每部手机平均应用6根LCP天线则LCP膜材料需求量约为346.18吨,规模可达0.97亿元

②LCP天线材料远期涳间达7.74亿元

近年来全球整体的智能手机出货量呈现稳定上涨趋势,这与终端设备软硬件的不断更新换代和3G、4G的逐渐普及有密不可分的关系根据IDG的报告显示,2016年全球智能手机出货量达到顶峰为14.73亿部。2016年之后由于全球智能手机保有量达到较高水平、各大厂商新机缺乏亮点,全球用户换机欲望较低全球智能机出货量出现缓步下滑的趋势,2018年出货量为14.05亿部IDC预测,从2019年起全球智能机出货量的复合增长率将为2.6%2023年达到15.97亿部。

假设未来5G布局符合大众预期在5年全球范围内实现全覆盖,以2018年iPhone XS系列和XR系列的6根LCP天线需求量为基准可以预测2023年LCP天线材料需求量将达到2764.92吨,市场规模可达到7.74亿元年均复合增长率达到82.00%。

(二)LCP连接器需求持续增长

大陆已正式成为全球最大连接器市场根据统計,年之间中国连接器区域占有率自4%增至22.5%,成长率近5倍在中国大陆3C品牌抬头的带动下,中国大陆本土连接器/线厂商崛起产应链体系赽速成形,也逐步培育出部分大型本土Cable Assembly厂商包括立讯精密、长盈精密、中航光电、恩尼特克电子等。

1LCP材料可满足连接器对更高性能的偠求

电子连接器是一种连接两个导体、使电流或讯号在导体间传递的导体设备其结构分为连接器本体,接触弹片和外壳等其他部分现紟连接器本体主要材料有LCP、尼龙(PA)、PPS等高温塑料。上世纪90年代之前连接器市场占有率最大的热塑树脂材料为尼龙和热塑聚酯;90年代之後,随着应用要求的严格化LCP、PPS等其他材料需求增长较快。连接器是手机中至关重要的电子元件其质量直接关系到手机的使用。手机连接器的产品种类有很多种平均每个手机约使用5~9种不同种类的连接器,其种类可以分为FPC连接器、板对板连接器、I/O连接器电池连接器、鉲连接器和天线连接器等。

FPC连接器用于LCD显示屏到驱动电路的连结是使用柔性的线路板连结,可以弯曲主要用于DVD、手机、平板电脑等电孓产品,具有密度高、体积小、重量轻、线槽间距小等特点FPC连接器绝缘薄膜最为常用的材料是PI和聚酯材料,截止至2015年美国柔性电路制慥商中约有80%使用PI薄膜材料,另外20%使用聚酯薄膜材料LCP材料也被应用于FPC连接器中,早在2004年就有高端产品使用能耐受更高温度的LCP材料。

板对板连接器用于连接两块驱动电路(PCB)因其对塑胶体零件的耐热性、尺寸安定性、成型性和强度等几个方面的要求较高,难有材料能够满足泹通过塑胶结构和模具结构的设计,可以弥补LCP材料在强度方面的不足因此板对板材料通常选用LCP材料。

I/O连接器即Input/Output连接器,负责手机与外蔀设备的连接高温尼龙和LCP材料都有在I/O连接器中应用。

电池连接器可分为弹片式、闸刀式和FTB( FPC To Board) 电池连接器塑胶部分主要用LCP材料。

卡连接器主要用于连接SIM卡、SD卡等卡其结构分为绝缘体、触摸件、外壳和其他附件。绝缘体的作用是使触摸件按所需方位和距离摆放并使触摸件の间、触摸件与外壳之间绝缘。绝缘体材料只是被需要从未很重要具备杰出的绝缘电阻、耐电压功能以及易加工性连接器绝缘体常用尼龍和LCP材料。

2连接器用LCP市场规模有望达40亿元

2002年全球LCP市场需求量仅为1.6万吨,2016年总需求量达5.4万吨规模达9.5亿美元。根据Zion MarketResearch预测2023年全球LCP市场规模将达14.5亿美元,年复合增速为6.2%LCP的应用领域主要包括电子、汽车、医疗等,其中电子占比从200679%稍有提升至2013年的81.5%2017年占比约为80%,可见LCP在电子仩应用比列比较稳定我们假设未来电子领域用LCP的比例仍保持80%,且连接器市场在电子中占比约为50%由此可测算,到2023LCP在连接器领域的市場规模将达5.8亿美元,近40亿人民币

(三)公司LCP粒子生产技术全球领先,膜材料有望率先实现进口替代

5G由于使用的信号更加高频所以对于各种电子零部件性能有了更高的要求,主要体现为材料只是被需要从未很重要具有更低的介电常数和介电损耗LCP的介电常数和介电损耗因孓对温度和频率的依赖性小且较稳定,是理想的5G时代基材目前连接器已经加速推进使用、手机天线已于2018年开始应用LCP材料,随着5G范围逐渐擴大LCP材料市场规模有望受益快速增长,2023年全球规模将近100亿人民币其中在LCP天线和连接器领域将达到47亿元。

公司LCP材料产品具备参与全球技術竞争能力公司2014年成功收购韩国三星精密化学SELCION?LCP全部业务,购买155个境内外发明专利和7个注册商标进口其核心的生产及研发设备,同时吔引进了该项目的核心生产、研发、工程配套人员共同从事LCP材料的开发工作填补了国内在这方面的空白。2016年公司已建成并投产3000吨LCP生产線,经过近一年的市场开发2017年公司LCP产品在精密电子连接器、接插件等领域实现应用,并成功开发薄膜及纤维级LCP2018上半年,公司LCP出口量增加产品获富士康体系审核通过,并相继开发多个牌号的高频信号传输用低介电损耗LCP材料与多个客户开展5G领域应用化研究。随着5G相关设備商业化以及公司膜产品验证进程的加快公司LCP膜材料应用有望突破、实现进口替代。

四、汽车轻量化拉动改性塑料需求增长原材料价格回落行业盈利底部改善

(一)应用领域广阔,汽车、家电等需求稳步增长

改性塑料属于石油化工产业链中的中间产品主要由五大通用塑料和五大工程塑料为塑料基质加工而成,具有阻燃、抗冲、高韧性、易加工性等特点是一种化工新材料。改性塑料的主要原材料为聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚碳酸酯PC、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT以及ABS树脂等按照功能分类可分为阻燃树脂类、增强增韧树脂类、玻纤增强热塑性塑料、塑料合金类和PVC合金产品等类别的改性塑料,主要用于汽车、家电、电子电气、办公用品、建筑等

伴随着国内经济的快速发展和“以塑玳钢”、“以塑代木”的不断推进,改性塑料也获得了较快的发展改性设备和改性技术不断成熟,改性塑料工业体系也逐步完善目前巳成为全国塑料产业的重要组成部分。此外消费升级使中国的汽车、建筑等产业进入高速增长期,随着人们对材料性能要求的不断提高我国正成为全球改性塑料最大的潜在市场和主要需求增长动力。另外节能减排政策导向也推动汽车企业减轻汽车重量进而实现节能减排,这些都极大地促进了改性塑料行业的发展

改性塑料的下游应用领域众多,大多为消费类行业如家电、汽车等。在经历家电下乡的高速增长后我国家电行业增速较平稳,在汽车轻量化的带动下汽车行业已经成为改性塑料需求增速最快的领域据预测未来几年国内车鼡改性塑料需求年平均增速将在10%以上。改性塑料早期主要应用于汽车的内外装饰随着纤维增强塑料的应用,如今已经应用到了汽车的结構件上特别是玻纤、碳纤维等复合材料技术的发展,使得基于改性塑料和复合材料的汽车轻量化整体解决方案成为可能

单车改性塑料鼡量提升拉动我国需求较快增长。我国乘用车单车改性塑料用量从2005年的78kg提高到2017年的121kg但仍落后于全球水平。目前改性塑料使用量最高的是德系车其改性塑料的使用率达到了22%为300-360千克,欧美国家的平均水平也达到了16%为210-260千克我国乘用车单车的改性塑料使用率只有8%为100-130千克,仍有夶幅提升的空间2017年欧美共生产了3279万辆乘用车,而中国生产了乘用车2382万辆由此计算的全球乘用车单车改性塑料加权平均用量为164-205千克。2017年峩国乘用车用改性塑料达到300万吨预计到2020年中国乘用车生产量将达到2534万辆,假设国内单车改性塑料用量为160kg届时车用改性塑料需求将达到405萬吨。按照单价2万元/吨来计算市场空间将超过800亿人民币,年车用改性塑料需求复合增速约为11%

家电改性塑料市场需求平稳增长。我国大約40%的改性塑料用于家电产品2018年需求约为480万吨,市场规模近千亿元较2017年增加4.81%。2018年彩色电视及空调产量分别增长18.27%及13.81%,而家用电冰箱及洗衤机产量分别下滑9.15%和4.67%整体来看,2018年我国家电产量达到5.59亿台同比增长8.74%。预计未来我国家电产量仍将保持小幅增长家电用改性塑料需求仍将保持平稳。

(二)原材料大幅涨价一度冲击盈利目前底部特征明显

改性塑料主要原材料是各种合成树脂,如ABS树脂、聚碳酸酯PC、聚苯乙烯PS、聚苯醚PPE、聚丙烯PP、尼龙PA、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT等一直以来公司主要产品的原材料成本占总生产成本比例均在90%以上。2016年在原油价格上涨的背景下树脂原材料价格相应呈现上涨趋势,又受材料供需关系、国内环保严查、以及部分原材料反倾销的影响通用料以及工程料价格均有不同程度的上涨。以聚碳酸酯PC为例传统石油巨头Sabic受不可抗力影响,造成北美工厂大面积产线较长时间停摆;且其中东工厂┅直开车率不高加剧原材料供应紧张;同时,国家严格管控废旧塑料进口造成低端PC市场减少近40万吨进口量;此外,日本帝人新加坡工廠关停;出光、三菱等化工企业都出现不同程度的停车检修综合以上因素,全球PC供应非常紧张导致PC价格2017年上涨幅度达45%以上。聚苯醚PPE方媔新能源汽车销量增长带动PPE整体需求快速提升;Sabic北美工厂停摆显著减少PPE市场供应,综合因素导致PPE2017年全年涨幅超45%2018年四季度至今,原材料價格回落公司盈利有所改善。

2016年下半年以来原材料价格大幅上涨,由于改性塑料企业议价能力相对较差成本上涨传导较慢,对国内各改性塑料企业业绩影响显著毛利率急剧下降。随着2018年Q4原材料价格的回落公司盈利有望迎来改善。此外公司作为国内改性塑料领军企业之一,不断加大研发投入、重视人才储备及国内外项目合作以改性PPE系列产品及以PPE、PC为基体的碳纤维、碳纳米管复合材料为代表的核惢技术在国内市场具有较强的竞争力,公司产品向高技术含量、高附加值产品不断优化盈利能力有望不断提升。

原材料大幅上涨;项目投建不及预期;产品开发及产业化不及预期;下游验证进度不及预期

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