天津普林布局玻璃基载板,能否突破重重挑战?

天津普林布局玻璃基载板,能否突破重重挑战?
2024年09月03日 17:29 维文信PCB世界

日前,天津普林(002134)发布2024年半年度报告,透露将依靠集团内的资源开展玻璃基载板的业务研发,通过技术创新引领公司发展。

“后摩尔时代”系统级封装对PCB基板提出新需求

在分析行业发展趋势时,天津普林首先指出PCB 作为电子连接系统的产物,它和电子终端及半导体行业是同步发展的。伴随电子终端技术不断演进,PCB从最初解决电子终端器件连接,到如今承载芯片连接,其在终端价值中的占比通常约为 3%-4%。然而,半导体在终端中的价值占比日益提升,新技术变革的时代即将来临。

当前,服务器、汽车和手机的 PCB 需求决定未来走向,背后是数据传输增长。为实现高数据传输带宽需高频高速材料,芯片数据处理和响应要求促使板级互联成趋势。数据高速增长带来产业链变革,先进封装需求爆发式增长,增加 I/O 数量和传输速率是改进方向。再此背景下,“后摩尔时代”系统级封装对PCB 尤其基材带来新需求。算力需求提升使硬件电路复杂,PCB有机基板和TSV技术或成限制因素。

玻璃基板原本用于制作液晶显示器,具有平整表面、低热膨胀系数等特性。凭借天然电气特性、机械性能、热导率和低膨胀系数,玻璃基板正成为新型先进封装技术基板的重要载体。面板厂作为玻璃基板的长期技术开发者具有先天优势,半导体制造企业已开始在这一方向进行战略布局。天津普林表示,立足于本身天津基地和华南基地两个生产基地,聚焦于不同的类型客户,发展好原有业务的同时,也依靠集团内的资源开展玻璃基载板的业务研发,在这个领域做前沿性的布局,通过技术创新引领公司发展。

图表1:天津普林现有业务和技术发展方向

天津普林有多元化的产品布局及丰富的客户资源

天津普林PCB产品类型丰富多样,涵盖单双面板、多层板、高多层板、HDI、高频高速板及厚铜板等。这些产品在工控医疗、汽车电子、航空航天、消费电子等众多领域得到广泛应用。

2023年,天津普林成功收购泰和电路,使公司实现多工厂多基地布局。天津基地主攻工控、汽车、航空及科研专用领域;华南基地(惠州/珠海)则聚焦于显示光电、线圈厚铜等方向。

图表2:天津普林的发展历程

经过多年的发展及在PCB行业的深耕细作,天津普林树立了良好的品牌形象与行业知名度。目前,该公司客户遍布全球各主要地区,美国、日本、韩国、德国、法国、英国等多个国家,成功进入众多全球领先企业的合格供应商体系。

在显示面板领域,天津普林是华星光电的主要供应商;在工业控制领域,天津普林是施耐德的主要供应商;天津普林通过AS9100质量体系认证、NADCAP技术认证,是国内少有能够给飞机制造商供应关键PCB零部件厂商,通过FTG等合作伙伴先后进入GE通用、中国商飞、ROCKWELL COLLINS等供应链体系,目前产品应用于波音、空客、庞巴迪等国际知名商用飞机,并成功配套国产大飞机项目。

图表3:天津普林的分业务线

经过长期发展积累,天津普林在生产工艺、制造流程、可靠性设计等方面经验丰富,具备 PCB 全流程制作和多种复合工艺制造能力,能承接复杂 PCB 订单。同时,还采用“多品种、中小批量”生产模式,结合柔性化管理,以均衡配排为基础,根据客户需求混流配比不同工艺和批量产品,确保信息和产品流通顺畅,缩短生产周期,满足客户需求,多次参与国家重大项目工程配套。

玻璃基载板的潜力与挑战

相信很多人都有一个疑问:天津普林布局玻璃基载板,能否突破重重挑战?目前还未可知。

据了解,TCL科技旗下的华显光电计划投资建设第11代超高清新型显示器件生产线,该项目主要针对光电显示应用。但在先进封装领域,整个PCB行业还处于初期阶段。

值得注意的是,玻璃基载板在其广泛应用的道路上,仍存在诸多挑战需要克服。首先,玻璃脆弱易碎,制造时易断裂,对工艺和设备的要求都极为严格;运输和存储也需谨慎,任何疏忽都可能给企业带来重大损失。

其次,如何确保玻璃基板与半导体堆叠中其他材料(如金属和绝缘材料)适当附着也是个难题。材料特性差异,界面易产生应力,致剥离等问题都会影响产品性能和寿命。关键是不同材料热膨胀系数还不一致,玻璃虽与硅相似,但与 PCB 板/突起所用材料可能差异显著。在温度循环变化时,这种不匹配造成热应力,威胁产品可靠性和性能。

此外,玻璃基载板领域目前还缺乏统一的行业标准,这导致了不同供应商产品之间的性能差异。这种差异会使制造商难于选择合适的供应商,从而进一步增加了产品质量的不确定性。

此前,PCB 龙头臻鼎董事长沈庆芳受访回应玻璃基载板议题时指出,玻璃基板不论从设备上,或是生产压合四层以上都尚有诸多困难待克服,这类情况很像当初在耀文的时候大家在炒内埋式议题,但从当时后来到现在也没有成熟,可以说公司在玻璃基板不会缺席但短期要量产仍言之过早。

臻鼎董事暨礼鼎半导体科技董事长兼总经理李定转也提到,观察后续产品越来越高阶,可能玻璃基板在某类产品有好处但并非全面,玻璃基板可能是投资界有议题要讨论但就产业生产面来看还早。

业界普遍认为,尽管众多主要代工厂如英特尔、台积电、三星和SKC等都在大力投资玻璃基载板技术。预计在高端硅中实现向玻璃基板的转变,还需要3-4年的时间。但随着技术的不断进步和完善,玻璃基板有望在未来为硅领域带来重大变革。

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