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(1)电子装联行业概况:电子装联是指电子元器件、光电子元器件、基板、导线、连接器等零部件根据设定的电气工程模型,实现装配和电气连通的制造过程。在此过程中所采用的各种设备称为电子装联设备。电子装联设备的技术水平及运作性能不仅直接影响产品的电气连通性,还影响到产品性能的稳定性及使用的安全性,电子装联设备包括SMT设备、THT设备、组装设备及其他周边设备等。
上世纪80年代之前,电烙铁装联是我国电子工业中电子产品的主要装联方式,大部分装配工艺以手工组装为主。到了90年代初,半导体封装、片式元器件发展迅猛,本世纪初,SMC/SMD在我国电子装备中的使用率增长超过65%-75%。目前,我国电子装备电路组装是采用以SMT为主流的混合组装技术形式,对应的以锡膏印刷设备、贴片设备、回流焊炉等设备为核心。近年来,在电子装联装配部分工艺中的锁螺丝设备和激光打标设备等柔性自动化设备也逐渐发展起来。
电子装联设备呈现从手工组装--半自动化--全自动化--整线自动化的发展趋势。发展之初,我国电子装联设备几乎全部依赖高价国外进口设备,对国内电子制造企业的规模化进程和技术水平的提升造成了不利的影响。近年来,国家加大对自动化技术及精密装备制造产业的政策扶持,我国电子装联设备国产化率逐渐提高,如:波峰焊接设备、回流焊接设备、锡膏印刷设备、点胶设备等,国产设备已占领市场主流。但在对速度和精度要求较严格的高端应用中,国产设备与进口设备仍存在差距,如高速高精度贴片设备,仍以德国和日本等进口设备为主。
(2)电子装联工艺技术与设备的发展趋势:电子装联依据技术发展历程主要可分为THT工艺和SMT工艺。随着电子整机产品向小、薄、轻及数字化方向发展,元器件封装形式发生了由THC/THD到SMC/SMD的变化,从而驱动电子装联SMT工艺逐渐取代THT工艺,成为近年来主流的电子装联工艺。装联工艺变化带动了新型工艺装备(如印刷设备、贴片设备、点胶设备)的发展。因此,贴装方式驱动了工艺技术的变革,而工艺技术的变革,又决定了电子装联设备的发展。
当前,现代电子装联的发展目标主要是朝着高性能、高精度、微型化的方向发展,传统安装方式是采用基板与电子元器件分别制作并采用SMT技术进行组装,已经不符合现代电子装联工艺技术发展的要求,电子装联技术发展的方向由SMT转向后SMT发展。未来,电子装联技术可以考虑高密度与新型元器件的组装技术、多芯片系统设备/组装技术、立体组装技术、整机线三维立体布线技术、特种基板互连技术、微波与毫米波子系统电气互联技术等新技术的发展与研究,电子装联技术工程的知识结构将会越来越复杂,并逐步走向复合化的道路。
随着电子元器件的尺寸逐步缩小,对超微型元器件组装定位的要求越来越高,未来电子装联设备需要满足各种尺寸下超微级电子元器件的装联要求。下游应用行业产品个性化、多样化趋势明显,对电子装联自动化线提出了柔性化、模块化的需求,因此,装联设备厂商除应具备提供标准设备服务能力,还需具备能满足根据客户应用,提供方案设计、功能选择、安装调试、工艺技术支持等非标设备整套解决方案综合服务能力。
中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国电子装联市场发展战略及投资前景预测咨询报告》
(3)行业市场规模现状:中国电子装联行业发展迅猛,新技术新工艺持续涌现,国产品牌逐渐在世界电子装联设备领域的金字塔式竞争格局中占据一席之地。未来,随着重点领域突破,各项专业技术不断提升,电子装联设备国产率将不断提升,市场空间广阔。
经过多年发展,中国已经成为全球最重要的电子信息产品生产基地以及电子信息产品消费市场,产业规模居世界前列,庞大的加工制造能力为中国电子装联设备领域稳步发展提供了有利的市场环境。近年,国内领先企业在不断模仿、吸收、创新的模式下,通过多年持续积累,累计了一定技术储备和项目经验。中国电子装联企业自主研发能力不断提高,逐渐建立完善的采购渠道和销售网络,提升服务能力和自身品牌形象,持续扩大国产企业的电子装联市场份额。
目前,国内电子装联市场以产品层次为划分,呈现金字塔竞争格局。高端市场位于金字塔塔尖,主要参与者为世界龙头企业,少数国内领先企业也在近年逐渐扩大了高端产品领域的市场份额。此类尖端产品以装联机器人等自动化精密产品为主,竞争方向主要为技术创新、客户需求响应能力等。中端市场企业多为国际工具生产者,主要产品涉及智能控制的装联工具及设备,产品围绕质量稳定性以及价格展开竞争。国内小型加工企业为低端市场主要参与者,其产品为简单装联工具,厂家之间通过价格竞争。
受益全球电子产业逐步从欧美、日韩台向大陆转移,我国电子装联产业作为电子信息产业的关键环节始终保持较高景气度。我国电子整机装联设备制造2016年市场规模约783亿元,2020年约1246.3亿元,年复合增长率为12.3%。下游产业如消费电子、工业革新、汽车电子等行业近年来持续扩张,2020年消费电子行业电子装联需求约137亿元。未来,电子装联设备领域将继续为我国电子信息制造业、高端装备制造业、电力电气等战略性新兴产业和国家重点建设行业提供工艺技术和设备产品支撑。
(4)产业发展趋势分析:目前,现代电子装联主要朝着高性能、高精度、微型化方向发展,传统的安装方式已不适应现代电子装联工艺发展的需要。随着电子元器件尺寸的缩小,电子装联技术工程知识结构将更加复杂,未来电子装联技术将逐步走向复合化道路,新兴精细化电子组装技术如多芯片系统组装技术、立体组装技术、整机线三维立体布线技术、特种基板互连技术、微波与毫米波子系统电气互联技术将得到进一步发展,电子装联设备领域整体将呈现以下发展趋势:
1)电子装联设备高效、灵活、智能、环保化:过去的单台设备已无法满足新的生产发展需要,电子装联设备开始由单台向多台设备组合连线方向发展;由多台分步控制方式向集中在线控制方向发展;由单路连线生产向双路组合连线生产方向发展。电子装联设备智能化、灵活化发展主要指利用远程互联网控制技术和人工智能技术,对生产工艺进行实时监控以及自动优化。电子装联设备环保化发展主要指生产无铅化和低能耗以及低排放。
2)高精度、高速度、多功能发展方向:电子元器件逐渐向小型化方向发展,封装方式不断变化,各种新技术、新工艺在电子装备制造过程中不断更新和推广应用,对于装联设备的技术要求也不断提高,对于点胶设备的精度要求也越来越高,行业技术未来将越更精细,更高速、多功能化。
此外,随着下游产品个性化、多样化趋势明显,电子装联厂商不仅需要有提供标准设备服务的能力,也需要具备根据客户需要,提供方案设计、功能选择、安装调试、工艺技术支持等非标准设备服务的综合能力。