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ROHS环保指令对PCB产业影响分析

【来源:PCBTN】【编辑:toptouch】【时间: 2007-7-6 9:13:03】【点击:

◆结论RoHS 环保指令推动全球电子产业新一波革命,在实施时程逐渐逼近下相关题材将为市场关注焦点,目前厂商已着手对材料与制程做研发与转换。RoHS 指令下厂商受益程度最大为上游材料厂商,以锡膏厂商受惠程度最大,其次为铜箔基板厂商。
◆欧盟RoHS 环保法令推动全球电子产业新绿色革命2006 年7 月1 日起RoHS 指令规定在欧盟地区贩售之新产品将不可含有铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr(VI))、多溴联苯类(PBB)、多溴二本醚类(PBDE)等六项物质。在.欧盟的环保法令推动下,台湾厂商成为绿色环保的重要供货商,在法令实施时间逼近下,预期对台湾电子产业影响将逐步加重,对全球电子产业而言则推动一波「新绿色产业革命」。
◆RoHS 指令影响整体电子产业供应链目前产业界最关注的焦点为电子产品的无铅化与无卤素化,无铅化主要可分为PCB 及零组件、焊料以及制程三大方向,无卤素化主要在PCB的上游材料铜箔基板。PCB 无铅化主要影响在外层电镀与表面处理,被动组件无铅化脚步快,组装制程无铅化主要为SMT 焊料由有铅焊料转无铅焊料。在欧盟环保法令实施时间逼近,品牌大厂预计2006 年7 月1 日前符合RoHS 指令产品须达100%。国际大厂对绿色制程与采购的强制策略下,相关制造厂商与材料供货商均着手对材料与制程做研发、变更与认证。
◆RoHS 指令下受益程度最大为上游材料厂商RoHS 指令影响层面涵盖材料与制程,制程在时间的磨练下可逐步克服,厂商在良率上控制得宜者在接单上具有优势,整体RoHS 指令受益程度最大的厂商应属上游材料厂,主要因RoHS 指令带动材料替换效应,材料厂商将可受惠环保材料替换需求,材料转换初期还可享有价格优势,但在用量放大后价格将逐步下滑。目前受RoHS 指令推动的环保材料主要有无铅锡膏、无卤素High-Tg 铜箔基板,对厂商获利贡献最大为无铅锡膏,其次为铜箔基板。无铅锡膏受益厂商为升贸(3305),铜箔基板受益厂商为联茂(6213)、台光电(2383)与台虹(8039)。
◇相关公司公司 2006年EPS 投资建议
3305升贸 7.2(Dilute) OW
6213联茂 3.1 OW
2383台光电 2.39 OW
8039台虹 6.94(Dilute) OW
◆产业前景一、欧盟RoHS 环保法令推动全球电子产业新绿色革命近十多年来电子产业蓬勃发展,在电子产品功能不断创新下,电子废弃物对环境的危害日渐益增,因此欧盟、美国及日本各国开始推动环境保护政策,提出以产品设计、制造、使用回收为导向之环保法令,目前相关法令推动以欧盟及日本脚步最快。欧盟2003 年2 月立法通过「废弃电子电机设备 Waste Electronics and Electrical Equipment,WEEE」,WEEE指令已于2005 年8 月13 日实施,此法令要求制造商(producer)必须负责提供回收以及产品生命周期结束后的回收解决方案,WEEE 以品牌制造商受影响最大。在WEEE 架构下欧盟也针对危害物质进行规范,此指令为「Restriction of Hazardous Substance, RoHS」,RoHS 针对电器和电子设备中相关有害物质使用加以限制,2006 年7 月1 日起,在欧盟地区贩售之新产品将不可含有铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr(VI))、多溴联苯类(PBB)、多溴二本醚类(PBDE)等六项物质。台湾在电子产业中扮演全球重要的代工(OEM/ODM)角色,在.欧盟的环保法令推动下,台湾厂商成为绿色环保的重要供货商,在法令实施时间逼近下,预期对台湾电子产业影响将逐步加重,对全球电子产业而言则推动一波「新绿色产业革命」。
表一、欧盟WEEE/RoHS 指令实施时程表












资料来源:宝来证券研发部整理

二、RoHS 指令的禁用物质与排除条款概况RoHS 为架构在WEEE 之下的环保指令,指令主要针对电器与电子设备中相关有害物质加以限制,同时透过回收及处理废弃电器合电子设备相关办法,减低电子产品对环境带来之危害并促进人类健康。RoHS 指令所适用范围为WEEE 指令中第3(1)款,附例IA 的类别1、2、3、4、5、6、7 和10(表二),类别8、9 的医疗设备及监控仪器则排除在RoHS 条款,此外,RoHS 指令不适用于2006 年7 月1 日前进入市场维修的零件或重复使用之配件,但国际电子大厂如Dell、HP 为因应RoHS 指令对于产品环保策略要求零件供货商与组装厂提前符合规定,因此台湾零件供货商与代工厂商必须提前因应绿色环保趋势。

表二、RoHS 指令的适用范围1.大型家电产品 6.电动工具
2.小型家电用品 7.玩具、休闲及健身器材
3.信息、通讯及办公室自动化产品 8.医疗产品
4.消费/娱乐电子产品 9.侦测与控制仪器
5.电灯 10.自动贩卖机

自2006 年7 月1 日起凡在欧盟地区贩售的新产品不可含有铅(Pb) 、镉(Cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr(VI))、多溴联苯类(PBB)、多溴二苯醚类(PBDE)等六项物质,六项物质并非完全不能使用,欧盟委员会针对六项物质设定最高浓度限制(表三),国际大厂如Dell 与HP 为防止产品不符而遭禁止销售对最高浓度限制要求高于欧盟规定。
表三、RoHS 禁用物质最高浓度限制








RoHS 指令目前对部分产品与制程技术上执行多有困难,导致部份制程与产品中有害物质的浓度含量无法达到规定,因此基于现况考量RoHS指令中有排除条款,目前较显著的排除条款例子如日光灯中的汞、阴极射线管、电子部件和发光管玻璃内的铅含量、用于服务器、内存、存储系统、电信网络基础设备、芯片组与IC 载板间连接等高铅焊料。

三、RoHS 指令影响整体电子产业供应链RoHS 六项物质的禁用激活电子产业绿色革命,品牌厂商与制造厂商的「产品环保风险」大幅提升。RoHS 指令影响电子产品与零组件相当广泛,由品牌端影响至制造及上游材料与零组件,目前产业界最关注的焦点为电子产品的无铅化与无卤素化,无铅化主要可分为PCB 及零组件、焊料以及制程三大方向,无卤素化主要在PCB 的上游材料铜箔基板。PCB无铅化主要影响在外层电镀与表面处理,零组件方面,被动组件无铅化脚步快,台湾厂商已能提供无铅被动组件,组装制程无铅化主要为表面黏着技术(SMT)由有铅焊接转无铅焊接,焊料由有铅焊料转无铅焊料。在欧盟环保法令实施时间逼近,目前品牌大厂对于RoHS 指令的策略倾向全系列已产品转换,以HP、Dell 为例至2005 年底60%~80%产品转换为符合RoHS 指令,预计至2006 年7 月1 日符合RoHS 指令产品须达100%。在国际大厂为符合法令对绿色制程与采购的强制策略下,相关制造厂商与材料供货商均着手对材料与制程做研发、变更与认证。由于RoHS 指令执行流程采厂商自我宣告方式,为确保零组件采购符合RoHS 法令,目前美国电子工业联盟(EIA) 、美国半导体技术协会(JEDEC)及日本绿色采购(JGPSSI)已联合制订「材料组成宣告指导基准,Material CompositionDeclaration for Electronic Products」,经济部RoHS 辅导小组也在规划类似的准则与平台,未来厂商可透过绿色采购平台或零件供货商宣告文件来采购绿色零组件。

表四、RoHS 指令影响用料禁用物质 可能含有组件或用料
铅(Pb) 焊料、塑料、橡胶、电池、漆料、墨水匣、墨水、玻璃、电子陶瓷材、合金、灯管等
镉(Cd) 塑料、电池、墨水、墨水匣、电线、电池、焊剂、继电器、电子陶瓷材、涂膜、灯管等
汞(Hg) 电池、液晶屏幕背光灯管、塑料、颜料、漆料、墨水匣、墨水、电源开关、继电器、感应器等
六价铬(Cr(VI)) 颜料、染料、电镀处理、表面处理、墨水匣、墨水、电子陶瓷材纸材等
多溴联苯类(PBB) 主要用在印刷电路板、组件(如连接器)、塑料件与电线的耐燃剂等
多溴二苯醚类(PBDE) 

图二、HP 产品符合RoHS 指令时程














三、PCB 制造厂商已能因应RoHS 指令对制程上的改变PCB 制程上受RoHS 指令影响主要为外层电镀与表面处理,外层电镀制程主要在线路电镀的后段进行蚀阻金属的电镀,传统蚀阻方式使用锡铅电镀,为因应无铅趋势大部份厂商已改用以硫酸锡为镀液的纯锡电镀制程。PCB 最终焊垫的表面处理制程目的是将PCB 上铜的焊环、通孔焊垫、零件脚处经金属化或涂布有机膜方式,使焊接处有沾锡性及焊锡性。过去最普遍与最便宜的表面处理制程为喷锡(Hot Air Solder Leveling,HASL),喷锡制程主要使用锡铅合金将PCB 浸到约200℃融熔状的锡炉中,再用热刮风除去表面多余的焊料并吹出通孔内的残锡,由于RoHS 指令禁止铅的使用,PCB 厂商目前提出的替代制程方案有四种较为成熟,分别为有机保焊膜(Organic Solderability Preservatives,OSP)、化学银(ImmersionSilver)、化学锡(Immersion Tin)、化镍金(Electroless Ni & ImmersionGold)。目前PCB 厂商对于外层电镀与表面处理无铅制程上的转换以能因应,因此RoHS 指令的实施对PCB 厂商冲击不大,但材料在转为无卤素后制程中的尺寸稳定度、附着力及更高温焊接对结构的冲击是制程中最需注意。

四、CCL 厂商均有开发无卤素材料传统PCB 上游FR-4 铜箔基板以溴化物来增加难燃性,由于溴化物燃烧时会产生戴奥辛,因此溴化物在RoHS 指令中被列为对禁用物质,但并非所有溴化物都不能使用,RoHS 指令主要禁用多溴联苯类 (PBB)与多溴二苯醚类 (PBDE)。目前铜箔基板厂商主打完全无卤素的环保材料,环保材料的开发主要将卤素系难燃剂以磷系、氮系及无机难燃剂来取代溴的使用,转换为无卤素后树脂的物性或化性会随之改变,制程中与树脂处理或结合的制程均会受影响,因此PCB 制程中电镀性、钻孔对位及化学兼容性都需调整。除难燃剂的转换,受RoHS 影响最大的为无铅化,制程转无铅后焊接温度较原有铅焊接提高34℃,温度的提升对电路板材料及附属组件影响重大,因此在环保材料开发的同时厂商必须开发High Tg 材料来防止板材在高温回焊(reflow)后可能造成的膨胀、裂解问题。国内铜箔基板厂早在2000 年起就开始研发无卤素材料,惟市场未开发需求未能大幅成长,但在欧盟环保法令推动下,05 年下半年已见PCB 厂商采用量增加,预期2006 年起需求成长幅度将更高。目前铜箔基板厂在无卤材料品质上大致无问题,惟部份厂商仍未取得UL 认证,唯有取得UL 认证厂商能领先同业抢占环保基材市占率。目前环保材料在使用量仍不大之下产品价格优于传统FR-4,预期在2H/06 RoHS 指令实施后厂商采用量将扩大,PCB上游材料在用量放大的情况下采购议价权将转移PCB 厂商,预期届时环保材料价格将逐步下滑至合理价格。

五、SMT 转无铅制程对良率影响大过去PCBA 采用有铅的锡铅合金焊接,在RoHS 指令推动无铅化之下,SMT 组装转为无铅焊接,目前无铅焊接规范以美国IPC 与EIA 联合出版的J-STD-001D 为市场最流行的品质允收规格,由于无铅焊接的缺点多良率不易掌控,目前厂商尚未大量导入量产,只有在客户的要求及法令时程的逼近下逐步导入无铅焊接。SMT 转无铅后焊材须由传统有铅锡膏转无铅锡膏,传统有铅锡膏合金为63%锡与37%铅,传统锡铅合金没有专利问题,转为无铅锡膏后因有多种合金组成,各合金组成有不同的专利,目前市场主流无铅合金比例为96.5%锡、3%银、0.5%铜的三元合金,该三元合金专利为日本千住金属所拥有,另有美国爱荷华大学的五元合金锡、银、铜、锌、铋专利,这些皆为目前市场主流的无铅合金组合。焊接材料在转换为无铅锡膏后熔点由183℃提升至217℃,在温度提升下对焊点掌控难度提升,容易造成锡须及良率偏低问题,在IC 封装上更仍易造成BGA 锡球中空问题,由于产业界对无铅焊接规范定义仍持续更新演进中,短期无铅制程转换对组装业影响层面大,良率提升需靠时间来克服。

◆相关公司RoHS 指令影响层面涵盖材料与制程,制程在时间的磨练下可逐步克服,厂商在良率上控制得宜者在接单上具有优势,整体RoHS 指令受益程度最大的厂商应属上游材料厂,主要因RoHS 指令带动材料替换效应,材料厂商将可受惠环保材料替换需求,材料转换初期还可享有价格优势。目前受RoHS 指令推动的环保材料主要有无铅锡膏、无卤素High-Tg 铜箔基板,对厂商获利贡献最大为无铅锡膏,其次为铜箔基板,以下针国内对相关厂商做详细介绍与评析。
一、锡膏厂商 - 升贸(3305)升贸成立于1978 年为国内规模最大的专业焊锡材料公司,主要产品包括焊锡棒、锡球、焊锡丝、锡膏、BGA 锡球等。主要客户包含PCB 厂、SMT 组装厂、系统厂与封测厂等。为就近服务客户,目前除台湾外,于马来西亚、东莞与苏州吴江等设有生产基地。升贸过去以传统焊锡材料锡棒、锡球、锡丝产品为主占营收比重8 成以上,传统焊锡材料稳定成长。在SMT 制程逐渐取代传统波焊制程下,锡膏成为SMT 制程中重要焊锡材料,附加价值高于传统焊锡材料,升贸于2000 年切入锡膏产品。2004 年锡膏出货量达177 吨,以有铅锡膏为主,升贸相较于美、日锡膏大厂切入时间晚,有铅锡膏市场已无法大幅成长,但在RoHS 指令推动下客户逐步导入无铅制程,升贸与美、日大厂同在一样的起跑点,因此升贸无铅锡膏出货量逐月增加,1H/05 锡膏总出货量达130 吨,其中无铅锡膏出货量约9.1 吨,无铅锡膏占整体锡膏出货比重达7%。2H/05 进入电子产业旺季,在主要锡膏客户华硕及新无铅锡膏客户鸿海、广达、仁宝等加入,无铅锡膏出货量逐月增加,3Q/05 锡膏总出货量达90.5 吨,无铅锡膏出货比重提升至19.45%达17.6 吨,4Q/05 在苏州厂11 月新增产能贡献下,锡膏出货量进一步提升至110.1 吨,在RoHS 指令时程逼近下,有铅锡膏出货量逐步下滑,无铅锡膏占整体锡膏出货比重跃升至37.6%达41.1 吨。展望2006 年,有铅锡膏出货量将持续下滑,1 月无铅锡膏出货量即有机会占整体出货量50%,在苏州厂新产能持续调整发挥下,1H/06 单月锡膏出货量可望达50 吨,2Q/06 无铅锡膏占整提锡膏出货量可望达60~70%,2H/06 在RoHS 指令实施下,无铅锡膏占整体锡膏出货比重可望提升至80~90%水准,预估2006 年锡膏总出货量将有机会挑战585 吨较2005年出货量330.6 吨成长77%。无铅锡膏在不同的合金组合下使其售价较有铅锡膏多近一倍水准,毛利率也优于有铅锡膏,升贸在无铅趋势所推动材料的替换下营收与毛利率同步受惠,合并营收逐月创新高,2Q/05 后毛利率逐季成长。预估2005 年合并营收20.24 亿元,YoY+20.57%,合并毛利率20.35%,税后净利2.14 亿元,YoY+50.92%,EPS4.07 元,以现增后股本计算EPS3.81 元。2006 年在无铅锡膏出货量持续成长下预估合并营收27.6 亿元,YoY+36.34%,合并毛利率将跃升至25.8%,税后净利4.04 亿元,YoY+89.2%,EPS7.71 元,以现增后股本计算EPS7.2 元。升贸为RoHS 指令下最大受惠厂商,投资建议维持Overweight。

表五、有铅与无铅锡膏比较













资料来源:升贸、宝来证券研发部整理图

三、升贸锡膏出货量概况















资料来源:升贸、宝来证券研发部

预估二、铜箔基板厂商 - 联茂(6213)、台光电(2383)、台虹(8039)
无卤素铜箔基板使用以消费性电子产品最为积极,特别是游戏机产品,主要因SONY PS 层于2001 年销往荷兰时因镉含量超过法定限制质而被退货。国内铜箔基板厂商早已开发无卤素环保基材,但碍于市场未开发销售量小,但在RoHS 指令推动下,2005 年起铜箔基板厂商在无卤素、High Tg 等环保基材销售呈现逐季成长态势,目前环保基板材料销售比重最高厂商为环保材料产品已取得UL认证及PCB客户消费性电子产品比重较高为主。目前环保材料在使用量仍不大之下产品价格优于传统FR-4,预期在2H/06 RoHS 指令实施后厂商采用量将扩大,PCB 上游材料在用量放大的情况下采购议价权将转移PCB 厂商,预期届时环保材料价格将逐步下滑至合理价格。在访谈调查后我们发现硬板基材厂以联茂(6213)及台光电(2383)环保材料比重最高,软板环保材料以台虹(8039)比重最高。
(1) 联茂(6213)联茂为台湾第二大铜箔基板厂,近两年积极扩增大陆厂产能,联茂为国内铜箔基板厂商中较积极开发环保材料,环保材料已获PS2、X-Box 360游戏机采用,目前环保材料占营收比重约15%,在RoHS 指令推动下,预估2006 年比重可望提升超越20%。由于环保材料价格优于传统FR-4基板,在环保材料出货比重逐步提升下将有助毛利率提升。短期营运受惠于PCB 1Q/06 淡季需求不弱,加上铜箔基板价格调涨,1Q/06 营运可望维持4Q/05 高档水准。预估联茂2005 年营收57.12 亿元,YoY+4.6%,税后净利3.38 亿元,EPS1.83 元。预估2006 年营收63.12 亿元,YoY+10.5%,税后净利5.73 亿元,EPS3.1 元,投资建议Overweight,P/E7~9X 区间操作。
表六、联茂环保基材种类












(2) 台光电(2383)台光电主要生产薄铜箔基板,主要生产基地在台湾观音厂、大陆昆山厂、大陆中山新厂2005 年12 月正式投产,受惠于主要客户健鼎、瀚宇博德扩增大陆厂产能对铜箔基板需求增加,目前铜箔基板满载。2005 年7月新增新竹湖口压合厂,目前以HDI 手机压合代工为主,近期手机板需求强劲下12 月压合厂营收跨越损平点在铜箔基板满载及压合厂跨越损平点下,近期获利跳升幅度大,1Q/06 在PCB 需求不弱下营运可望与4Q/05相当。环保无卤基材在RoHS 法令推动下销售比重逐步增加,目前环保材料销售台湾厂占40%,昆山厂仍小量。预估台光电2005 年营收23.83 亿元,YoY+35.7%,税后净利2.03 亿元,EPS1.15 元。预估2006 年营收29.94 亿元,YoY+25.6%,税后净利4.19 亿元,EPS2.39 元,投资建议Overweight,P/E7~9X 区间操作。
(3) 台虹(8039)台虹为目前国内最大3-Layer FCCL 厂商,目前有3 条3-Layer 产线月产能70 万平方米,1H/05 产能利用率仅50~70%,3Q/05 起在需求旺季及国内软板客户采购比重提升产能利用率提高至90%以上,11 月营收下滑但为建立库存目前产能利用率维持90%水准,1Q/06 进入淡季预估产能利用率将下滑至80%。2006 年3-Layer 一般品将稳定成长,在环保趋势下无卤素材料成长将较大,台虹无卤素产品领先同业6~9 个月,前10月无卤素材料占营收约13%,10 月单月占营收比重已提升至18%,在环保趋势下预估2006 年无卤素材料占营收比重将达27%。由于软板无卤素材料供货商仍不多,目前价格与毛利率优于一般品,2006 年在比重提升下将有助整体毛利率提升。预估2005 年营收27.08 亿元,YoY+32.16%,税后净利4.89 亿元,YoY+43.03%,EPS5.2 元,稀释后EPS4.75 元。2006年无卤素FCCL、2 Layer 与新产品光学膜将为成长动力,国内软板厂商采购比重增加则带动出货量成长。预估2006 年营收35.54 亿元,YoY+31.3%,预估平均毛利率将高于2005 年达32.04%,预估税后净利7.15 亿元,YoY+46.2%,EPS7.6 元,稀释后EPS6.94 元。目前2006 年稀释后P/E 为8.7X,2006 年P/E 不高,但在4Q/05 营收不如预期,加上1Q/06 进入淡季,短期营运动能趋缓,建议可在淡季时逢低布局,投资建议Overweight,目标价稀释后P/E10X。


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