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美國努力重建脆弱的PCB產業
PCB 製造商希望，隨著美國的新激勵措施，超大規模製造商將在美國採購更多的電路板。
專家在獨家採訪中告訴《EE Times》，美國政府最近為重建美國幾乎絕跡的印刷電路板(PCB)產業所做的努力是試探性的，對國內電子供應鏈中最薄弱的環節之一並未採取足夠的措施。
3月24日，美國總統Joe Biden和加拿大總理Justin Trudeau宣佈，兩國將出資支援北美製造包括半導體在內的關鍵技術。該協定撥出5,200萬美元用於PCB生產。
3月27日，Biden下定決心，必須根據《國防生產法》(Defense Production Act，DPA)採取行動擴大PCB的國內生產，以避免嚴重損害國家安全的關鍵技術短缺。
「DPA是1950年代初期的一項法律，它允許政府更快地——而且沒有太多繁文縟節和官僚作風——做它認為對國防和國家安全至關重要的事情，」美國印刷電路板協會(PCBAA)執行董事David Schild在接受《EE Times》專訪時表示，「白宮說，『我們將根據DPA對PCB進行分類。』它讓五角大廈現在有能力花費我們已經分配的資金。」
David Shield (來源：PCBAA)
根據PCBAA提供的資料，美國在全球PCB生產中的比重已從大約25年前的30%驟降至目前的4%。在同一時期，中國的份額已從8%飆升至54%。根據Precedence Research的資料，全球PCB市場在2021年價值780億美元，預計到2030年將成長近一倍，達到1,280億美元。現在，大多數連接晶片和電子系統其他元件的電路板——從資料中心到無人機——都是在中國製造。
禁運情景
Sanmina Technology Components GroupHari Pillai在接受《EE Times》獨家採訪時表示：「為了避免我們在PCB上遭到禁運的情況，所需的產能數量是驚人的。」Sanmina是美國最大的PCB製造商之一，其約60%的業務依賴於與國防相關的生產。而且它很難提高產量來滿足激增的需求。
「我們不可能[在短時間內]將我們在美國的出貨量提高兩倍，」Pillai說。「我認為沒有任何競爭對手在美國坐擁大量閒置產能。」
缺口不只是PCB
填補PCB缺口的努力凸顯了美國電子產品供應鏈中的一系列漏洞，從晶片到半導體封裝，一直到電路板。
要重振美國PCB產業，美國製造商必須指望的不僅僅是國防訂單；他們將需要在用於運算、通訊和醫療系統的電路板的高階商業業務中獲得更大份額。這就是另一項立法提案——2022年支持「美國印刷電路板法案」(American Printed Circuit Boards Act)，又名HR 7677——可以提供幫助之處。
美國政府上個月的努力創造了「對HR 7677這樣的事情的更多認識和支援」，Pillai說。「HR 7677法案可能會促使兩到三個尖端的[PCB]工廠在美國建置。」
該擬議法案於2022年5月6日在國會上屆會議上提出但未獲得投票，將提供30億美元的資金用於擴大生產。建造先進的PCB工廠需要兩年時間，耗資高達4億美元。相比之下，建造一座最先進的晶片廠的成本高達200億美元。
雖然該法案沒有頒佈，但其條款可以通過納入另一項法案而成為法律。
2022 年支持美國印刷電路板法案，又名HR 7677，由今天仍在任的這些美國代表提出的：加州的Anna Eshoo (D)、猶他州的Blake Moore (R)、內華達州的Dina Titus (D)、和印第安那州的Frank Mrvan (D)。
(來源：EE Times)
Pillai說，除了PCB工廠建設，HR 7677還將透過稅收減免提供需求方刺激，讓美國製造PCB的買家獲得稅收減免。他補充：「這是激勵措施的正確平衡——所以不是所有的東西都由政府資助，透過加入私人資金來幫助減少和平衡與中國人的競爭。」
PCBAA的Schild說，留在美國的每一家板廠都在為商業或航太和國防市場提供服務，他們面臨著來自外國供應商的「真正激烈的競爭」，並指出外國政府在土地、設施和勞動力方面提供大量補貼。
脆弱、複雜的生態系統
PCB製造是與半導體生產一樣複雜的電子生態系統的一部分。PCB設計的創新有助於電子系統以更高的速度運作。Pillai指出，電路板就像連接處理器和高速資料的高速公路。
Hari Pillai (來源：Sanmina)
「我們正在做大量工作，以提高訊號完整性並允許更快的速度，」他說。「我們正在做一種叫做『背鑽』的技術。」這在產業中並不常見。它使我們能夠實現更高水準的訊號完整性，從而使Google、Facebook和惠普(HP)等[公司]能夠實現更快的運算。這種創新也有利於Raytheon和Northrop Grumman，以及武器處理器和系統。」
Pillai表示，PCB產業的衰退威脅到美國材料和技術供應商的基礎設施：「我看到了電路板業務的這種侵蝕，但它也帶走了我們正在努力達到的性能水準的介電材料高速層壓板的供應基礎。」
發出嚴重警告
根據Schild的說法，美國PCB產業非常接近滅絕。「單點障礙太多了，」他說。「美國有一家玻璃布製造商，兩家銅箔製造商，矽谷只有兩家公司生產半導體製造商所依賴的測試板。如果你打算將半導體生產轉移到海外，你應該轉移該供應鏈的其他元素。僅靠國防業務根本無法維持我們的產業。」
Schild告訴《EE Times》，如今，一些在美國認為不友好的地方採購的商業現成技術正在進入國防供應鏈。他補充說，美國需要讓五角大樓為其供應鏈擔保並保護它們，從而加強國際武器貿易條例(ITAR)的控制。「國防授權法案(NDAA)要求他們這樣做，但從現在開始，它給政府和工業界四年時間來實現這一目標。」
Schild認為，PCB不僅僅用於對國家安全至關重要的國防設備：「能源基礎設施呢？醫院基礎設施如何？銀行和金融服務呢？美國的關鍵基礎設施定義廣泛，關鍵基礎設施應依賴可信賴的微電子技術。」
亞馬遜(Amazon)和Google等超大規模公司使用由60~70層和多個層壓週期製成的高階PCB運作資料中心。它與軍方用來利用速度和訊號完整性的電路板類型相同。美國PCB製造商希望，隨著美國的新激勵措施，超大規模製造商將在美國採購更多的電路板。
(參考原文：U.S. Crawls Toward Rebuilding Frail PCB Industry，by Alan Patterson)
本文原刊登於國際電子商情網站