孫保玉 宋建遠(yuǎn) 何 淼 張盼盼
(深圳崇達(dá)多層線路板有限公司,廣東 深圳 518132)
高精度、高密度、高可靠性和體積縮小化一直是印制線路板(PCB)的發(fā)展方向,剛撓結(jié)合線路板的發(fā)展不僅具有分立電子元器件易焊接及支撐剛性板的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還具有可移動(dòng)、可彎曲、可扭曲的特點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)三維安裝[1]。
剛撓結(jié)合板的結(jié)構(gòu)是將撓性板兩面再粘結(jié)兩個(gè)剛性的外層,剛性PCB上的電路,與撓性PCB的電路通過金屬化孔實(shí)現(xiàn)電氣連通。每個(gè)剛撓性PCB上有一個(gè)或多個(gè)剛性區(qū)和一個(gè)或多個(gè)撓性區(qū),即一塊撓性板與幾塊剛性PCB 的結(jié)合,采用鉆孔和鍍覆孔工藝方法實(shí)現(xiàn)電氣互連。
按照撓曲程度的區(qū)分,可將剛撓結(jié)合板大致分為:動(dòng)態(tài)彎曲型高剛撓結(jié)合板、靜態(tài)彎曲型剛撓結(jié)合板和半彎曲型剛撓結(jié)合板;按照剛撓層的結(jié)構(gòu)區(qū)分,可將剛撓結(jié)合板大致分為:對(duì)稱型與非對(duì)稱型剛撓結(jié)合板、書本型剛撓結(jié)合板、飛尾型剛撓結(jié)合板、屏蔽型高剛撓結(jié)合板;按制造方法的不同,又可分為:鍍通孔型剛撓結(jié)合板和積層型剛撓結(jié)合板[2]。
本文以國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的國(guó)內(nèi)外專利數(shù)據(jù)庫為檢索源,以軟硬結(jié)合板、剛撓結(jié)合板、軟硬結(jié)合線路板、軟硬結(jié)合電路板、剛撓結(jié)合線路板、剛撓結(jié)合電路板、撓性板、撓性電路板、撓性線路板、FPC為關(guān)鍵詞檢索要素進(jìn)行檢索,檢索時(shí)間為2019年2月?;跈z索的目標(biāo)數(shù)據(jù),通過對(duì)申請(qǐng)人、申請(qǐng)量、申請(qǐng)區(qū)域、技術(shù)領(lǐng)域等多項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析,得出以下的圖表及分析結(jié)論。
圖1展示了在剛撓結(jié)合及撓性線路板領(lǐng)域(下文簡(jiǎn)稱:該領(lǐng)域)全球的歷年專利申請(qǐng)量趨勢(shì)。從圖中可以看出,第一階段如2005年之前全球在該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量較小,剛撓結(jié)合板及撓性板技術(shù)發(fā)展緩慢,為技術(shù)萌芽期;第二階段,2006年~2010年,專利申請(qǐng)量逐漸緩慢增多,但總體申請(qǐng)量不大,為技術(shù)初步發(fā)展期;第三階段,2011年~2017年專利申請(qǐng)量快速高速增長(zhǎng),技術(shù)發(fā)展迅速,2017年專利申請(qǐng)量達(dá)到峰值953項(xiàng),為技術(shù)高速發(fā)展期。發(fā)明專利申請(qǐng)一般自申請(qǐng)日起18個(gè)月公布、實(shí)用新型專利申請(qǐng)?jiān)谑跈?quán)后公布、PCT專利申請(qǐng)自申請(qǐng)日起30個(gè)月后進(jìn)入到國(guó)家階段等原因,2018年專利申請(qǐng)量為446項(xiàng),整體表現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。
圖2展示了在剛撓結(jié)合及撓性線路板領(lǐng)域全球各國(guó)家/地區(qū)的專利申請(qǐng)量對(duì)比。從圖中可以看出中國(guó)、日本、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、美國(guó)的占比名列前茅,分別為75.14%、15.04%、2.59%、2.27%、1.16%,該五大國(guó)家/地區(qū)累計(jì)占比高達(dá)96.7%。其中,中國(guó)占比高達(dá)75.14%,遠(yuǎn)超其他國(guó)家/地區(qū),是該技術(shù)領(lǐng)域的第一梯隊(duì);日本占比為15.04%,為中國(guó)申請(qǐng)量的1/5、第三名韓國(guó)申請(qǐng)量的5.8倍,是該領(lǐng)域的第二梯隊(duì);韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、美國(guó)申請(qǐng)均為2~3%之間,量級(jí)較為接近,為該領(lǐng)域的第三梯隊(duì)。從全球角度來看,剛撓結(jié)合及撓性線路板領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展集中在中國(guó)、日本、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)、美國(guó)。
圖1 全球歷年專利申請(qǐng)量
圖2 全球各國(guó)家/地區(qū)申請(qǐng)量占比
圖3展示了在剛撓結(jié)合及撓性線路板領(lǐng)域全球申請(qǐng)量前10大申請(qǐng)人。從圖3可以看出,在該領(lǐng)域布局的主要申請(qǐng)人全部為企業(yè)申請(qǐng)人,包括:中國(guó)的合力泰科技、華盟電子、凱強(qiáng)實(shí)業(yè)、歐珀、矢崎儀表、興森快捷和日本的MOLEX INC、JAPAN AVIATION ELECTRON、航空電子工業(yè)株式會(huì)社。前10名申請(qǐng)人中中國(guó)公司6家、日本公司4家,與圖2國(guó)家/地區(qū)分析占比類似。
根據(jù)國(guó)際專利分類(IPC分類)標(biāo)準(zhǔn)的分類原則,圖4展示了全球剛撓結(jié)合及撓性線路板領(lǐng)域?qū)@募夹g(shù)領(lǐng)域分布對(duì)比。圖4中IPC分類按(部一大類)技術(shù)領(lǐng)域區(qū)分,可以看出專利主要集中在H部(電學(xué))、G部(物理)和B部(作業(yè);運(yùn)輸)3個(gè)部分,其中H05大類(其他類目不包含的電技術(shù))占比最大為42.42%, 后依次為H01(基本電氣元件)18.87%、G01(測(cè)量;測(cè)試)5.47%、G02(光學(xué))5.22%、G06(計(jì)算;推算;計(jì)數(shù))2.74%、B32(層狀產(chǎn)品)2.55%、B65(輸送;包裝;貯存;搬運(yùn)薄的或細(xì)絲狀材料) 2.39%、B23(機(jī)床;不包含在其他類目中的金屬加工)2.03%、H04(電通信技術(shù))1.93%。
圖5展示了在剛撓結(jié)合及撓性電路板領(lǐng)域中,中國(guó)歷年專利申請(qǐng)量及全球占比趨勢(shì)。從圖5的柱狀圖可以看出,第一階段,2004年之前中國(guó)在該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量較小,軟硬結(jié)合板及撓性板技術(shù)發(fā)展緩慢,為國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展萌芽期;第二階段,2005年~2010年,專利申請(qǐng)量逐漸緩慢增多,但總體申請(qǐng)量也不大,為國(guó)內(nèi)技術(shù)初步發(fā)展時(shí)期,第三階段,2011年~2017年專利申請(qǐng)量快速高速增長(zhǎng),技術(shù)發(fā)展迅速,國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)量逐年遞增,2017年專利申請(qǐng)量達(dá)到峰值862項(xiàng),為技術(shù)高速發(fā)展期,2018年專利申請(qǐng)量為415項(xiàng),整體表現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。
圖3 全球申請(qǐng)量前10大申請(qǐng)人
圖4 全球?qū)@夹g(shù)領(lǐng)域分布對(duì)比
對(duì)比圖1和圖5可知,中國(guó)在該領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)程大致與世界的發(fā)展趨勢(shì)吻合。值得說明是,從圖5中的折線圖可以看出,中國(guó)的專利申請(qǐng)?jiān)谌虻恼急却笾鲁尸F(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì),其中2005年以后占比均超過50%、2016年以后占比超過90%,說明該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展重心目前已經(jīng)基本轉(zhuǎn)移到國(guó)內(nèi)。
圖6展示了在剛撓結(jié)合及撓性線路板領(lǐng)域中國(guó)各省市的專利申請(qǐng)量占比。從圖6中可以看出,在該技術(shù)領(lǐng)域,申請(qǐng)量最多的為廣東省占比24.72%,其次為深圳市、江蘇省,占比分別為23.42%、17.57%,此3省市總體占比為 65.72%,為申請(qǐng)主體區(qū)域的第一梯隊(duì);申請(qǐng)量占比第4-10名依次為江西、廣州、重慶、廈門、上海、浙江、安徽,占比分別為4.58%、2.74%、2.39%、2.36%、2.36%、1.84%、1.35%,此7省市總體占比為17.63%,為申請(qǐng)主體區(qū)域的第二梯隊(duì);其余眾多省市地區(qū)總體占比為16.65%,為申請(qǐng)主體區(qū)域的第三梯隊(duì)。
另外從圖6中還可以看出,從全國(guó)區(qū)域看,在該技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)主體主要集中在珠三角(廣東+深圳+廣州,總體50.88%)和長(zhǎng)三角(江蘇+上海+浙江,總體27.78%)。值得注意的是僅深圳一城申請(qǐng)量占比竟高達(dá)23.42%,其城市的該技術(shù)分布密度可見一斑;內(nèi)陸省份中的江西表現(xiàn)較為亮眼占比達(dá)4.58%,在各省市排名第四。
圖5 中國(guó)歷年專利申請(qǐng)量及占比
圖6 中國(guó)各省市專利申請(qǐng)占比
圖7 中國(guó)各類型專利申請(qǐng)占比
圖8 中國(guó)不同申請(qǐng)量區(qū)間申請(qǐng)人占比
圖9 中國(guó)申請(qǐng)量前10大申請(qǐng)人
圖7展示了在剛撓結(jié)合及撓性線路板領(lǐng)域中國(guó)各類型專利申請(qǐng)量占比。從圖7中可以看出,在該技術(shù)領(lǐng)域各類型專利均有涉及申請(qǐng),其中以實(shí)用新型專利的申請(qǐng)量最大,占比高達(dá)62%;其次為發(fā)明專利申請(qǐng)占比約為36%;申請(qǐng)量最少的為外觀設(shè)計(jì)專利申請(qǐng),占比僅為2%。
圖8展示了在剛撓結(jié)合及撓性線路板領(lǐng)域中國(guó)不同申請(qǐng)量區(qū)間申請(qǐng)人占比分布。從圖8中可以看出,在該技術(shù)領(lǐng)域單個(gè)申請(qǐng)人申請(qǐng)總數(shù)并不高,但申請(qǐng)人數(shù)量眾多。其中申請(qǐng)量為1~5項(xiàng)的申請(qǐng)人占比最大為88.24%,占絕大多數(shù);申請(qǐng)量超20項(xiàng)以上的申請(qǐng)人占比僅為1.45%。
圖9展示了在剛撓結(jié)合及撓性線路板領(lǐng)域中國(guó)申請(qǐng)量前10大申請(qǐng)人。從圖8中可以看出,在該技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)量最大的為合力泰科技總計(jì)56項(xiàng),第2~10名申請(qǐng)人依次為華盟電子、凱強(qiáng)實(shí)業(yè)、歐珀、矢崎儀表、深圳興森快捷、臻鼎科技、廣州興森快捷、富葵精密和深圳崇達(dá)。圖9結(jié)合圖8可以看出,在該技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行專利布局的申請(qǐng)人眾多,多為小申請(qǐng)人(申請(qǐng)量不超過5項(xiàng)),未出現(xiàn)技術(shù)寡頭(專利布局?jǐn)?shù)量最大的合力泰科技僅為56項(xiàng))。該技術(shù)領(lǐng)域參與者眾多,仍處于快速發(fā)展時(shí)期。
從專利IPC分類來看,剛撓結(jié)合及撓性線路板技術(shù)涉及的學(xué)科復(fù)雜多樣,涵蓋了電子、化學(xué)、物理、材料、機(jī)械等眾多學(xué)科,是電子信息產(chǎn)業(yè)中集成融合性較強(qiáng)的行業(yè)。從全球、中國(guó)的剛撓結(jié)合及撓性電路板技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)看,該領(lǐng)域2005年之前為初步萌芽發(fā)展期,經(jīng)過五六年左右的緩慢增長(zhǎng),在2011年正式進(jìn)入高速增長(zhǎng)期,一直持續(xù)到如今,未來幾年內(nèi)也會(huì)保持較高的增長(zhǎng)速度。從全球區(qū)域范圍看,該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展重心出現(xiàn)幾個(gè)層級(jí)的分化,中國(guó)為第一梯隊(duì)、日本為第二梯隊(duì)、韓臺(tái)美為第三梯隊(duì)。從中國(guó)區(qū)域看,該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展重心也集中分化,國(guó)內(nèi)的發(fā)展重心集中在珠三角、長(zhǎng)三角兩個(gè)大區(qū)域,其中珠三角區(qū)域又集中在深廣兩市;內(nèi)陸省份中的江西也是發(fā)展重點(diǎn),此與珠三角產(chǎn)業(yè)向內(nèi)陸的轉(zhuǎn)移有關(guān)。