Produkcja elektroniki

PCB

Komponenty

Zasilanie

Elektromechanika

Komunikacja

Mikrokontrolery i IoT

Optoelektronika

Pomiary

Projektowanie i badania

Poniedziałek, 08 lutego 2016

Obwody drukowane kluczowe, niezbędne i atrakcyjne dla biznesu

Bezsprzecznie płytkę drukowaną można traktować jako kluczowy element niezbędny w konstrukcji każdego urządzenia elektronicznego, który potrzebny jest w takim samym stopniu, jak półprzewodniki i inne podzespoły elektroniczne. W wielu aplikacjach obwody drukowane determinują funkcjonalność urządzenia i wpływają na możliwość osiągnięcia wielu ważnych parametrów technicznych. Ich rola jest zatem duża, a dodatkowo w miarę upływu lat liczba realizowanych zadań zwiększa się o rozpraszanie ciepła, ochronę elektromagnetyczną, wsparcie dla konstrukcji mechanicznej i podobne zagadnienia. Krajowy rynek obwodów drukowanych to w ostatnich latach biznes niełatwy w prowadzeniu, niekoniecznie pozwalający dobrze zarobić i zmuszający do nieustannego wysiłku w kierunku rozwoju technologii i oferty handlowej. Jest to też obszar rynku, w którym mamy w kraju znaczący potencjał produkcyjny.

Od mniej więcej dekady największym problemem krajowego rynku obwodów są płytki drukowane importowane z Dalekiego Wschodu. Nie jest to temat dla rynku nowy, taki który pojawił się w ostatnich kilku latach, ale o ile jeszcze 5 lat temu można było dyskutować na temat siły oddziaływania tego zjawiska na rynek i wskazywać, że w zasadzie dotyczy on wąskiego obszaru zastosowań i kilku firm zajmujących się importem płytek do Polski, to obecnie widać, iż import doszedł do takiej skali, że wielu krajowych producentów postawił przed ścianą.

Jeszcze pięć lat temu płytki importowane trafiały do specjalistycznych aplikacji, tam gdzie trzeba było zapewnić wiele warstw ścieżek, wysoką gęstość upakowania ścieżek, ślepe przelotki i podobne nowinki. Takich płytek w kraju się nie wytwarzało z uwagi na ogromne koszty technologiczne lub potencjał produkcyjny był niewystarczający pod względem wydajności, terminu wykonania i jakości.

Dzisiaj importuje się także płytki o mniejszej skali złożoności, w tym te najpopularniejsze obwody 4- i 2-warstwowe, a linia podziału na rynek zajmowany przez producentów krajowych i importerów przebiega przez wielkość zamówienia, cenę i termin wykonania. O ile te złożone płytki były w sumie korzystne dla rynku, o tyle proste obwody wyróżniają się wyłącznie ceną, a to już dla każdej branży nie jest zjawisko pozytywne.

Profile ofert dostawców obwodów drukowanych

Produkcja PCB jest bardzo kapitałochłonna, a wprowadzanie nowych rozwiązań i technologii wymaga niestety dużych inwestycji, na które stać tylko największych graczy. Nowe urządzenia, zapewniające odpowiednią wydajność, powtarzalność parametrów i dobry uzysk, a także pozwalające na miniaturyzację elektroniki przekładającą się na coraz większe upakowanie elementów ścieżek i otworów, są po prostu bardzo drogie.

Ich kupno i eksploatacja ma sens, gdy firma może koszt rozłożyć na wiele metrów kwadratowych płytek, a niestety ostatnie lata w gospodarce nie były łatwe. Nacisk na obniżanie ceny, spadek zamówień nie sprzyjają możliwości amortyzacji drogich inwestycji, tym samym presja konkurencyjna ze strony importerów obwodów azjatyckich się nasila.

Pomijając nieliczne wyjątki, produkcja w kraju ogranicza się dzisiaj do małych i średnich serii. Duże zamówienia wykonywane są w Chinach. Wzrosła też liczba firm zajmujących się importem płytek, duża aktywność tamtejszych agentów i pośredników powoduje, że płytki importują także bezpośrednio producenci elektroniki.

W ostatnim okresie coraz większą aktywność na rynku przejawiają pośrednicy, którzy biorą na siebie cały ciężar kontaktów z azjatyckimi producentami i ryzyko handlowe. Ich lokalne biura aktywnie szukają klientów, konkurują z producentami i między sobą. Nie zmieniają one układu sił na rynku, jeśli chodzi o oferty handlowe, ale z pewnością przyczyniają się do poszerzenia dostępności i zmniejszenia ryzyka handlowego.

Branża wytrzyma

Uśredniona roczna sprzedaż dostawców obwodów drukowanych dla blisko połowy firm (producentów i importerów) zawiera się w przedziale 1-5 mln zł. Można te przedsiębiorstwa traktować jako firmy średniej wielkości. Co czwarta firma ma obroty większe, przekraczające 5 mln zł rocznie, ale odsetek tych największych, które sprzedają płytki za sumę przekraczającą 10-15 mln, to 3%, a powyżej 15 mln zł rocznie kolejne 3%. Innymi słowy, dużych firm mogących wykazać się sprzedażą ponad 10 mln zł mamy w kraju mniej więcej dwie lub trzy.

Wydaje się, że najwięksi krajowi wytwórcy umiejętnie i skutecznie bronią się przed opisanymi negatywnymi zjawiskami. Widać to po tym, że inwestują w nowe maszyny i rozwijają technologię produkcji w kierunku większej wydajności. Swoją aktywność kierują w stronę rynku krajowego i Europy Zachodniej, proponując przede wszystkim dużą szybkość realizacji usług, wysoką jakość, elastyczne podejście do wymagań klienta, błyskawiczne prototypowanie i podobne usługi wykorzystujące bliskość geograficzną.

Kilka firm równolegle do produkcji płytek oferuje też usługi montażu kontraktowego (np. Techno-Service, Kompania, Printor). To z pewnością jest dobra metoda na poprawę rentowności w zakresie produkcji PCB i szansa na dotarcie do innej grupy klientów za pomocą kompleksowej usługi produkcyjnej.

Rynkowi obwodów drukowanych w Polsce sprzyja też ogólny rozwój branży elektronicznej, a zwłaszcza powstawanie małych i średnich firm produkujących specjalistyczne urządzenia przemysłowe i użytkowe. Firmy takie często są też beneficjentami środków z wielu funduszy i programów rozwojowych dostępnych w UE, które pozwalają na sfinansowanie wydatków na innowacje.

Małe i średnie serie nierzadko lokują się poza zainteresowaniem dostawców z Chin i tym samym dają szansę na zbalansowanie trudnych relacji pomiędzy krajowymi producentami a importerami. Takie specjalistyczne urządzenia wymagają często modyfikacji i modernizacji konstrukcji, konieczności szybkiego przygotowania prototypu lub wersji indywidualnie dopasowanej do wymagań odbiorcy. W takich przypadkach korzystniej kontaktować się z lokalnym producentem, niż czekać na dostawę z Dalekiego Wschodu.

Na rynek krajowy trafiają też zlecenia produkcyjne od firm zagranicznych. Firmy EMS muszą gdzieś zamówić do nich płytki, nierzadko u lokalnych wytwórców, którzy mają produkcję certyfikowaną pod względem jakości i są w stanie w krótkim czasie dostarczyć obwody drukowane. W praktyce zawsze na montaż zostawia się minimum czasu, dlatego wiele krajowych firm EMS, chcąc sprostać różnym wymaganiom klienta, współpracuje z kilkoma producentami krajowymi i importerami PCB, elastycznie korzystając z ich możliwości.

Marcin Hajdziński

Hatron

W jakim kierunku rozwija się krajowy rynek obwodów drukowanych i Wasza oferta?

Z uwagi na silną konkurencję zagraniczną liczy się z pewnością szybkość realizacji zleceń i elastyczność działania. Patrząc na krajową branżę z perspektywy, widzimy, że większość polskich producentów ma ograniczone możliwości inwestycyjne i tym samym nie jest w stanie konkurować na rynku zaawansowaniem technologii. Branża stawia na dobrą jakość najpopularniejszych obwodów dwustronnych, dobrą cenę i obsługę oraz wsparcie techniczne dla klienta po to, aby nawiązać z nim partnerskie relacje.

Wymienione cechy plus stopniowe inwestycje w park maszynowy bazujące na funduszach unijnych wydają się optymalnym podejściem, bo na skokowe zmiany nie ma szans. Rozbudowa oferty na przykład o produkcję płytek elastycznych wymagałaby w naszym przypadku inwestycji na poziomie 50% aktualnych rocznych obrotów firmy. To bardzo dużo, bo rozwijamy się, ale w niewielkim kilkuprocentowym tempie, a więc w porównaniu do reszty branży zdecydowanie słabiej.

Na szczęście w ostatnim okresie można zaobserwować, że na skutek wzrostu kosztów pracy na Dalekim Wschodzie różnice w cenach tamtejszych i naszych obwodów nie są już takie duże jak kiedyś. Oznacza to, że nie wszystkim opłaca się dzisiaj kupować płytki na Dalekim Wschodzie i zlecać tam montaż i wiele nowych projektów jest realizowanych w kraju. Ale tych powrotów nie ma wiele, bo wiadomo, że inercja i przyzwyczajenie przesuwają te decyzje na później, a przy wyrównanych kosztach nie ma też natychmiastowych korzyści.

Skoro większość firm krajowych ma podobne profile i ofertę, to czym konkurujecie między sobą?

Ponieważ większość krajowych producentów PCB to firmy z długą historią, nasza branża tworzy dość unikalne środowisko biznesowe, które się doskonale zna i szanuje. Ale bezsprzecznie mamy wielu wspólnych klientów i to oni wybierają, z kim chcą współpracować. Ponieważ oferty handlowe są zbliżone, liczą się wszystkie pozostałe czynniki, w tym także to, że klienci przyzwyczajają się do współpracy z danymi dostawcami i o ile nie ma problemów, to ich nie zmieniają.

Sama produkcja płytek to jedno, ale ważne są też kwestie techniczne związane z dokumentacją, dopasowaniem się do reżymu i wymagań procesu technologicznego, a nawet formaty plików i zgodne oprogramowanie. Pozornie są to drobiazgi, ale firmy elektroniczne mają w większości konserwatywne podejście do zmian, bo wiedzą, że wiążą się one z ryzykiem.

Wielu krajowych producentów PCB w zasadzie nie eksportuje płytek. A jak jest u Was pod tym względem?

Eksport przynosi nam niewiele, mniej więcej do 10% obrotów i składają się na to raczej sporadyczne zamówienia. Powody są podobne jak te wymienione wcześniej - klienci zagraniczni też zamawiają większe serie w krajach azjatyckich a mniejsze w firmach lokalnych, które zapewniają dobry serwis i szybkość działania. Stąd my poza naszym krajem zawsze będziemy mieć odrobinę gorszą pozycję.

Nowości

Nowości wymuszają klienci zamawiający obwody drukowane, którzy wyrażając swoje opinie, kształtują kierunek zmian i można do nich zaliczyć obwody elastyczne, nowe podłoża do układów w.cz. i oczywiście bardzo popularne płytki z radiatorem aluminiowym lub konstrukcje związane z zarządzaniem ciepłem w obwodach drukowanych.

Płytki z rdzeniem metalowym są w ofertach większości firm produkujących obwody drukowane, a ich względnie duża dostępność powoduje, że coraz chętniej są używane także w innych aplikacjach profesjonalnych. Wykonywane są też konstrukcje specjalne, ale wymagają one dużego doświadczenia i wiedzy w zakresie obróbki niestandardowych materiałów.

Przemysław Zawadzki

Nanotech Elektronik

Jaką rolę w biznesie PCB odgrywa wsparcie techniczne udzielane przez producenta płytek?

Pomoc techniczna powinna zawierać kilka obowiązkowych punktów. Po pierwsze, należy zapoznać klienta z normami technologicznymi produkcji, na której będzie wykonywana płytka drukowana. To pozwoli dokonać właściwego wyboru norm projektowych, co z kolei doprowadzi do optymalizacji kosztów wyprodukowania.

Po drugie, w razie potrzeby, wyjaśnić podstawowe zasady DFM (Design for Manufacturability) i DFA (Design for Assembly) dotyczące obwodów drukowanych, zwracając uwagę na konkretne rozwiązania projektu klienta. Dalej, jak każda inna branża, produkcja płyt ma swoje know how i udzielanie konkretnych porad zamawiającemu na etapie projektowania pozwoli znacznie zwiększyć niezawodność urządzenia, skrócić czas produkcji i związane z tym koszty, co pozwoli w pełni zrealizować wymagania produktu.

Przykładem może być doradztwo w zakresie wyboru odpowiedniego materiału bazowego, projektowanie budowy wielowarstwowej płytki, zapewnienie wymaganej impedancji przewodników, projektowanie geometrii pól lutowniczych elementów o wysokiej gęstości, prognozowanie zgodności z wymaganiami norm IPC i wiele innych.

Ile procent projektów nie wymaga poprawek i konsultacji?

Naszym standardem jest przekształcenie do znormalizowanego widoku 100% projektów. Czyli otrzymując pliki topologii w różnych formatach i o różnym stopniu gotowości do produkcji, konwertujemy dane do formatu Gerber, realizujemy analizę DRC, projektujemy panel i dostosujemy projekt do pełnej specyfikacji.

Fabryka otrzymuje od nas pliki, które są w pełni gotowe do produkcji, nie zawierają niejasności (wszystkie problemy są rozwiązane wcześniej na etapie przejścia przez nasz dział techniczny) i niezwłocznie przystępuje do produkcji płyt. Odsetek projektów wymagających konsultacji z klientami według naszych obserwacji wynosi 30-40%.

Jakie oczekiwania mają dzisiaj klienci w stosunku do dostawców PCB?

Można wyróżnić dziś dwa główne czynniki. Pierwszy - preferencje dla bardziej kompleksowej usługi. Jest oczywiste, że po wykonaniu obwodu drukowanego rodzi się pytanie zakupu komponentów i montażu. W zależności od ilości partii, iteracji projektu i ekonomicznych oczekiwań klienta mogą być realizowane różne schematy: pełny outsourcing produktu, częściowy outsourcing, samodzielny montaż, regulacja i testowanie.

Wszystkie podejścia mają rację bytu, ale chcielibyśmy wyróżnić niuanse: zamawiając płytki drukowane, należy poinformować producenta, na jakim dokładnie sprzęcie planuje przeprowadzić automatyczny montaż SMD i poprosić producenta o zaprojektowanie odpowiedniego panelu (są brane pod uwagę orientacja płytek na panelu, sztywność konstrukcji, technologiczne pola, punkty odniesienia z oznaczeniami). Projektowanie szablonu do pasty należy wykonywać na podstawie pliku panelu od producenta płytki. Przestrzeganie tych zagadnień pozwoli zaoszczędzić klientowi czas, pieniądze i nerwy.

Dodatkowo, biorąc pod uwagę naturalne dążenie dostawców, by mieć w portfelu jak najwięcej dużych zleceń/klientów, można stwierdzić, że dobrych ofert na rynku dla małych zamówień, w krótkim czasie i za małe pieniądze nie jest za dużo. Z jednej strony obiektywnie trudno połączyć krótki termin wykonania i niskie ceny, przy zachowaniu jakości, oraz możliwości ponownego wykorzystania przygotowania.

Z drugiej strony pragnienie, aby umacniać i rozwijać swoją pozycję na rynku sprawia, że niektórzy z dostawców, tak jak my, oprócz dostaw dużych partii, zwracają uwagę na potrzeby klientów w zakresie produkcji pojedynczych zamówień i prototypów.

Dostawcy płytek

Dostawcy obwodów drukowanych w kraju to przede wszystkim firmy specjalizujące się w tej tematyce. 48% przedsiębiorstw osiąga z omawianych produktów ponad trzy czwarte swoich obrotów. Inaczej mówiąc, co drugi podmiot na rynku oferujący płytki ma oprócz nich coś jeszcze: usługi produkcyjne, sprzedaż komponentów, własną produkcję elektroniki, usługi inżynierskie. W porównaniu do innych sektorów elektroniki, w omawianym przypadku udział tych, dla których płytki drukowane to mały dodatek zajmujący do 10% sprzedaży, jest wyraźnie mniejszy. Czyli specjalizacja w branży PCB jest wyższa, nawet jeśli weźmie się pod uwagę, że część firm uwzględnionych w tym zestawieniu to importerzy, którzy po pominięciu jednego wyjątku, nie zajmują się tylko PCB.

Na rynku obwodów drukowanych zmiany są rzadkie, a większość z firm produkcyjnych istnieje od dawna lub nawet od bardzo dawna. Zmiany w ostatnim okresie to raczej ruchy na plus, bowiem przybyło importerów, a producenci utrzymali swoją liczność i potencjał. Jeśli chodzi o importerów płytek to są nimi dystrybutorzy podzespołów tacy jak Elhurt, Masters, Andpol oraz SoftCom.

Osobną kategorią firmy importowej jest NCAB, który jest pośrednikiem między wieloma fabrykami PCB na Dalekim Wschodzie a klientami w Europie. Płytki drukowane oferuje też Farnell element14. Oferta bazuje na współpracy z zewnętrznymi partnerami (Eurocircuits) i pozwala np. zamówić płytkę bezpośrednio z programu Eagle.

Największe firmy krajowe dysponują dużym potencjałem produkcyjnym, wykonują samodzielnie płytki wielowarstwowe, a sporą część produkcji wysyłają na eksport. Wszystkie firmy z tej grupy to przedsiębiorstwa obecne na rynku od kilkudziesięciu lat. Takie firmy to m.in. Eldos, Eltar, Faldruk, Hatron, Kono, Norel, TS PCB, Unidruk, a także mniejsze firmy jak Elpin, Elmax i inne. Wśród producentów płytek drukowanych znajdują się firmy, które uzupełniają produkcję PCB montażem kontraktowym. Są to Kompania Elektroniczna i Printor.

Powiązane treści