2018中國(guó)電子制造設(shè)備自動(dòng)化市場(chǎng)研究報(bào)告
電子制造行業(yè),包括半導(dǎo)體,光電子,電子元器件,SMT,PCB等電子產(chǎn)品。
一、電子設(shè)備制造行業(yè)主要設(shè)備概述
電子制造行業(yè)種類(lèi)繁雜,其加工需要的設(shè)備涉及各種電子器件的加工。電子制造設(shè)備包括半導(dǎo)體設(shè)備,光電子設(shè)備,電子元器件設(shè)備,SMT設(shè)備,PCB設(shè)備,環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備,防靜電裝備,超聲波設(shè)備,凈化設(shè)備,激光設(shè)備以及其它電子通用設(shè)備。
近幾年中國(guó)電子設(shè)備行業(yè)都處于一個(gè)高速發(fā)展的階段,各種新產(chǎn)品層出不窮,各大廠商都在抓住技術(shù)變革使勁朝前跑,近幾年各大廠商都在新上生產(chǎn)線或者新上生產(chǎn)設(shè)備來(lái)加快生產(chǎn),比較典型的是富士康,2012年開(kāi)始新上了大量的自動(dòng)化產(chǎn)品。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年,電子行業(yè)還會(huì)處于一個(gè)比較穩(wěn)定的增長(zhǎng)階段,特別是國(guó)家重點(diǎn)扶持的LED照明行業(yè)。
1.半導(dǎo)體設(shè)備
一般把介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料稱(chēng)為半導(dǎo)體。與導(dǎo)體和絕緣體相比,半導(dǎo)體材料的發(fā)現(xiàn)是最晚的,直到20世紀(jì)30年代,當(dāng)材料的提純技術(shù)改進(jìn)以后,半導(dǎo)體的存在才真正被學(xué)術(shù)界認(rèn)可。
半導(dǎo)體的分類(lèi),按照其制造技術(shù)可以分為:集成電路器件,分立器件、光電半導(dǎo)體、邏輯IC、模擬IC、儲(chǔ)存器等.
2.光電子設(shè)備
光子學(xué)也可稱(chēng)光電子學(xué),它是研究以光子作為信息載體和能量載體的科學(xué),主要研究光子是如何產(chǎn)生及其運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化的規(guī)律。所謂光子技術(shù),主要是研究光子的產(chǎn)生、傳輸、控制和探測(cè)的科學(xué)技術(shù)?,F(xiàn)在,光子學(xué)和光子技術(shù)在信息、能源、材料、航空航天、生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用,必將促進(jìn)光子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。
3.電子元器件設(shè)備
電子元器件是元件和器件的總稱(chēng).,包括元件和器件。
元件:工廠在加工產(chǎn)品時(shí)沒(méi)有改變分子成分產(chǎn)品可稱(chēng)為元件,不需要能(電)源的器件,包括:電阻、電容、電感器。又可分為電路類(lèi)器件和連接類(lèi)器件。電路類(lèi)器件包括二極管,電阻器等;連接類(lèi)器件包括連接器,插座,連接電纜,印刷電路板。
器件:工廠在生產(chǎn)加工時(shí)改變了分子結(jié)構(gòu)的器件稱(chēng)為器件,器件分為主動(dòng)類(lèi)器件和分立器件。主動(dòng)器件的主要特點(diǎn)是:自身消耗電能,還需要外界電源。分立器件分為雙極性晶體三極管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、可控硅和半導(dǎo)體電阻電容。
4.PCB設(shè)備
PCB(PrintedCircuitBoard),中文名稱(chēng)為印制電路板,又稱(chēng)印刷電路板、印刷線路板,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱(chēng)為“印刷”電路板。
根據(jù)電路層數(shù)分類(lèi):分為單面板、雙面板和多層板。
根據(jù)軟硬進(jìn)行分類(lèi):分為普通電路板和柔性電路板。
PCB設(shè)備主要包括制前設(shè)備、基板加工設(shè)備、壓合設(shè)備等。
PCB板的加工流程為:裁板-->壓板-->鉆孔-->鍍銅-->印刷-->噴錫-->成型-->電測(cè)-->檢驗(yàn)-->包裝
5.環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備
環(huán)境試驗(yàn)是為了保證產(chǎn)品在規(guī)定的壽命期間,在預(yù)期的使用,運(yùn)輸或貯存的所有環(huán)境下,保持功能可靠性而進(jìn)行的活動(dòng).是將產(chǎn)品暴露在自然的或人工的環(huán)境條件下經(jīng)受其作用,以評(píng)價(jià)產(chǎn)品在實(shí)際使用,運(yùn)輸和貯存的環(huán)境條件下的性能,并分析研究環(huán)境因素的影響程度及其作用機(jī)理。
A、按環(huán)境試驗(yàn)形式分類(lèi):(1)自然暴露試驗(yàn)(2)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)(3)人工模擬試驗(yàn)。
B、按環(huán)境試驗(yàn)性質(zhì)分類(lèi):(1)氣候環(huán)境因素(2)生物及化學(xué)因素(3)機(jī)械環(huán)境因素(4)綜合環(huán)境因素。
6.防靜電裝備
靜電是一種客觀的自然現(xiàn)象,產(chǎn)生的方式多種,如接觸、摩擦等。靜電的特點(diǎn)是高電壓、低電量、小電流和作用時(shí)間短的特點(diǎn)。靜電就是一個(gè)靜止不動(dòng)的帶電電荷,靜電大多數(shù)通常是由于摩擦和分離造成的,摩擦引起熱,促使材料內(nèi)部中的分子活躍起來(lái),然后兩種物質(zhì)被分離,電子從一種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到其它物質(zhì)就可能發(fā)生了。
7.超聲波設(shè)備
超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波,它方向性好,穿透能力強(qiáng),易于獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠(yuǎn),可用于測(cè)距,測(cè)速,清洗,焊接,碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽(tīng)覺(jué)上限而得名。
超聲波塑料焊接的方法有熔接法、埋植(插)法、鉚接法、點(diǎn)焊法、成型法、切除法。
電子元器件的基體清洗:電子元器件的基體是由半導(dǎo)體材料制成并封裝在金屬或塑料殼座中形成的,在封裝前,不但對(duì)殼座必須清洗,而且也必須對(duì)基體進(jìn)行清洗,如IC芯片、電阻、晶體、半導(dǎo)體、原膜電路等。
8.電子通用設(shè)備
電子制造需要的設(shè)備種類(lèi)繁雜,有一部分可以通用,包括真空設(shè)備、焊接設(shè)備、沖壓設(shè)備、鉚接設(shè)備、等離子切割機(jī)、數(shù)控設(shè)備、冷、熱壓機(jī)、電火花加工設(shè)備等。
二、電子設(shè)備制造行業(yè)發(fā)展環(huán)境及經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀
近幾年中國(guó)電子設(shè)備行業(yè)都處于一個(gè)高速發(fā)展的階段,各種新產(chǎn)品層出不窮,各大廠商都在抓住技術(shù)變革使勁朝前跑,近幾年各大廠商都在新上生產(chǎn)線或者新上生產(chǎn)設(shè)備來(lái)加快生產(chǎn),比較典型的是富士康,2012年開(kāi)始新上了大量的自動(dòng)化產(chǎn)品。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年,電子行業(yè)還會(huì)處于一個(gè)比較穩(wěn)定的增長(zhǎng)階段,特別是國(guó)家重點(diǎn)扶持的LED照明行業(yè)。
1.集成電路生產(chǎn)設(shè)備
(1)8英寸0.13微米集成電路成套生產(chǎn)線設(shè)備產(chǎn)業(yè)化
在“十一五”攻關(guān)的基礎(chǔ)上,以設(shè)備生產(chǎn)能力的提升和產(chǎn)業(yè)化為重點(diǎn)。解決以光刻設(shè)備、刻蝕設(shè)備、離子注入設(shè)備、退火設(shè)備、單晶生長(zhǎng)設(shè)備、薄膜生長(zhǎng)設(shè)備、化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備和封裝測(cè)試設(shè)備為代表的8英寸0.13微米工藝的集成電路成套設(shè)備的自主研發(fā),突破核心關(guān)鍵技術(shù),在國(guó)內(nèi)建立成套生產(chǎn)線,提高半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的配套性和整體水平。
(2)12英寸65納米-45納米集成電路關(guān)鍵設(shè)備產(chǎn)業(yè)化
光刻機(jī):基于國(guó)產(chǎn)核心部件完成90納米光刻機(jī)的產(chǎn)品定型,形成小批量生產(chǎn)能力,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷(xiāo)售。
刻蝕機(jī):使國(guó)產(chǎn)65納米-45納米刻蝕機(jī)進(jìn)入主流生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)刻蝕機(jī)的產(chǎn)業(yè)化;完成45納米以下柵刻蝕和介質(zhì)刻蝕產(chǎn)品研制,逐步完成關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)線驗(yàn)證及商業(yè)設(shè)備定型設(shè)計(jì)。通過(guò)納米刻蝕機(jī)研制和工藝開(kāi)發(fā)掌握高密度等離子刻蝕機(jī)制造的核心技術(shù)。
封測(cè)設(shè)備:開(kāi)展先進(jìn)封裝圓片減薄設(shè)備、三維系統(tǒng)封裝通孔設(shè)備、高密度倒裝鍵合設(shè)備、新型晶片級(jí)封裝用設(shè)備等的研發(fā)。
其它設(shè)備:完成45納米薄膜設(shè)備、摻雜設(shè)備、互聯(lián)設(shè)備、平坦化設(shè)備、清洗設(shè)備、工藝檢測(cè)設(shè)備等整機(jī)產(chǎn)品的研發(fā),在工程樣機(jī)設(shè)計(jì)及工藝開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上,結(jié)合可靠性、穩(wěn)定性等產(chǎn)業(yè)化指標(biāo)要求,改進(jìn)設(shè)計(jì),制造中試樣機(jī),通過(guò)大量工藝驗(yàn)證與優(yōu)化試驗(yàn),確定商業(yè)機(jī)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化銷(xiāo)售。
2.太陽(yáng)能電池生產(chǎn)設(shè)備
太陽(yáng)能級(jí)多晶硅及單晶硅生長(zhǎng)、切割、清洗設(shè)備產(chǎn)業(yè)化;全自動(dòng)晶硅太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)線設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,重點(diǎn)發(fā)展擴(kuò)散爐、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備(PECVD)等關(guān)鍵設(shè)備;重點(diǎn)突破自動(dòng)圖像對(duì)準(zhǔn)技術(shù)、柔性傳輸技術(shù)、高精度印刷技術(shù)、高速高精度對(duì)準(zhǔn)技術(shù)、測(cè)試分選技術(shù)、智能化控制及系統(tǒng)集成技術(shù),進(jìn)一步提高電池片電極印刷、烘干、測(cè)試分選速度,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能達(dá)到1440片/小時(shí)以上、碎片率低于0.5%的全自動(dòng)太陽(yáng)能印刷線設(shè)備產(chǎn)業(yè)化。
薄膜太陽(yáng)能生產(chǎn)設(shè)備,硅基類(lèi)薄膜太陽(yáng)能電池設(shè)備:重點(diǎn)提高大面積沉積的均勻性,進(jìn)一步提升設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性,適度提升自動(dòng)化程度,提高生產(chǎn)效率。
碲化鎘(CdTe)薄膜太陽(yáng)能電池設(shè)備:突破真空鍍膜設(shè)備技術(shù)難點(diǎn),研發(fā)新型升華源的結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高溫度均勻性,開(kāi)發(fā)在高溫、真空環(huán)境下的傳動(dòng)系統(tǒng)。
銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽(yáng)能電池設(shè)備:突破真空鍍膜設(shè)備、材料濺射、硒化技術(shù)等技術(shù)難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)元素配比的精確控制,保證大面積沉積的均勻性,提高生產(chǎn)效率,降低制造成本。實(shí)現(xiàn)0.7平方米以上、電池轉(zhuǎn)化效率達(dá)14%以上的CIGS整線設(shè)備集成。
3.新型元器件生產(chǎn)設(shè)備
中小尺寸有機(jī)發(fā)光顯示(OLED)生產(chǎn)設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,解決無(wú)源有機(jī)發(fā)光顯示(PM-OLED)用有機(jī)蒸鍍和封裝等關(guān)鍵設(shè)備大面積化和低成本化等問(wèn)題,重點(diǎn)發(fā)展蒸發(fā)源、掩模對(duì)位、玻璃和掩模板固定裝置等設(shè)備,進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。
高儲(chǔ)能鋰離子電池生產(chǎn)設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,突破電池漿料精密攪拌技術(shù)、電極極片精密涂敷技術(shù)、極片精密軋膜技術(shù)及快速極片分切技術(shù),實(shí)現(xiàn)400升(裝量)漿料攪拌設(shè)備、650毫米(幅寬)擠出式涂布設(shè)備、Φ800(軋輥直徑800毫米)強(qiáng)力軋膜設(shè)備、極片分切設(shè)備(分切速度30-35米/分鐘)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)整線設(shè)備集成。
其他元器件生產(chǎn)設(shè)備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,重點(diǎn)發(fā)展高性能永磁元件生產(chǎn)設(shè)備、高亮度LED生產(chǎn)設(shè)備、金屬化超薄膜電力電容器生產(chǎn)設(shè)備、超小型片式元件生產(chǎn)設(shè)備、高密度印制電路板生產(chǎn)設(shè)備、高精密自動(dòng)印刷機(jī)高速、多功能自動(dòng)貼片機(jī)無(wú)鉛再流焊機(jī)、高精度光學(xué)檢測(cè)設(shè)備。
4.通信與網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀器
滿(mǎn)足時(shí)分雙工長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(TD-LTE)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的多模終端樣機(jī)的研發(fā),開(kāi)發(fā)TD-LTE路測(cè)分析儀并達(dá)到商用化要求,配合TD-LTE技術(shù)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)和規(guī)模商用。
5.半導(dǎo)體和集成電路測(cè)試儀器
滿(mǎn)足對(duì)多種功能半導(dǎo)體和集成電路進(jìn)行測(cè)試需求的射頻與高速數(shù)?;旌闲盘?hào)集成電路測(cè)試系統(tǒng);存儲(chǔ)器等專(zhuān)項(xiàng)測(cè)試系統(tǒng);半導(dǎo)體和集成電路在線測(cè)試系統(tǒng)、測(cè)試開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。
6.數(shù)字電視測(cè)試儀器
滿(mǎn)足數(shù)字電視和數(shù)字音視頻測(cè)試需求的數(shù)字電視信號(hào)源、數(shù)字音視頻測(cè)試儀、碼流監(jiān)測(cè)分析儀、圖像質(zhì)量分析儀、數(shù)字電視上網(wǎng)融合分析儀、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和安全監(jiān)測(cè)儀、數(shù)字電視地面信號(hào)覆蓋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
三、電子制造設(shè)備行業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)概述
作為典型的OEM行業(yè),電子制造設(shè)備行業(yè)涉及的產(chǎn)品類(lèi)型較多。整體而言,在半導(dǎo)體器件和集成電路專(zhuān)用設(shè)備和電子整機(jī)裝聯(lián)設(shè)備兩個(gè)子行業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用程度較高,使用到的自動(dòng)化產(chǎn)品包括PLC,低壓變頻器,HMI,以及伺服產(chǎn)品等都具有廣泛的應(yīng)用。
PLC作為控制系統(tǒng)在電子制造設(shè)備行業(yè)運(yùn)用比較多,尤其在半導(dǎo)體器件、集成電路專(zhuān)用設(shè)備行業(yè)的電子整機(jī)裝聯(lián)設(shè)備自動(dòng)化程度比較高,電真空器件專(zhuān)用設(shè)備以及例行試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)設(shè)備包含力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備、氣候環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備、可靠性試驗(yàn)設(shè)備等也會(huì)涉及到。電真空器件專(zhuān)用設(shè)備中近幾年發(fā)展比較快的是LCD設(shè)備,基本都用PLC控制,每臺(tái)設(shè)備上配置主機(jī)一臺(tái),擴(kuò)展單元4-5套。LCD設(shè)備包含了數(shù)個(gè)工藝流程,不同的設(shè)備應(yīng)用的PLC有很大的差異。大部分工藝過(guò)程應(yīng)用到PLC的IO點(diǎn)數(shù)不超過(guò)80,但也有大型設(shè)備超過(guò)300點(diǎn)的情況。
HMI作為與PLC連接的設(shè)備,運(yùn)用也比較廣泛。半導(dǎo)體器件、集成電路專(zhuān)用設(shè)備行業(yè)以及電子整機(jī)裝聯(lián)設(shè)備都會(huì)用到HMI產(chǎn)品,占有比較大的份額。
低壓變頻器和伺服主要運(yùn)用在電子制造設(shè)備行業(yè)的生產(chǎn)線中,主要運(yùn)用在半導(dǎo)體器件、集成電路專(zhuān)用設(shè)備行業(yè)以及電子整機(jī)裝聯(lián)設(shè)備中,例行試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)設(shè)備也會(huì)涉及,只是不太普遍。
2017年電子制造設(shè)備行業(yè)涉及的自動(dòng)化產(chǎn)品市場(chǎng)比重中,PLC占到了19.1%,HMI占到了7.3%,低壓變頻器市場(chǎng)占到了23.0%,伺服的市場(chǎng)占到了50.6%,如圖1所示。
1.PLC市場(chǎng)
電子制造設(shè)備行業(yè)中使用到的PLC,主要包括小型PLC和中大型PLC,2017年小型PLC和中大型PLC在電子制造行業(yè)PLC市場(chǎng)占比分別為69.8%、30.2%,如圖2所示。
PLC在2017年智能硬件產(chǎn)品整體市場(chǎng)表現(xiàn)強(qiáng)勢(shì),特別是智能手機(jī)、智能手環(huán)、兒童手表等,帶動(dòng)電子設(shè)備制造業(yè)快速發(fā)展。
電子制造行業(yè)種類(lèi)繁雜,為了拓展該行業(yè),為客戶(hù)提供更好的服務(wù),多數(shù)的PLC廠商在該行業(yè)的都設(shè)有專(zhuān)有部門(mén)。
在電子制造行業(yè)PLC市場(chǎng)中,以三菱的市場(chǎng)份額領(lǐng)先,西門(mén)子、歐姆龍緊隨其后,如圖3所示。
2.HMI市場(chǎng)
2017年電子制造設(shè)備行業(yè)的HMI中,Siemens、Pro-Face、Omron銷(xiāo)售額較高,如圖4所示。
3.低壓變頻器市場(chǎng)
2017年電子制造設(shè)備行業(yè)低壓變頻器產(chǎn)品銷(xiāo)售額達(dá)到了7.92億元,市場(chǎng)規(guī)模如圖5所示。
4.伺服市場(chǎng)
伺服在電子設(shè)備制造行業(yè)的應(yīng)用主要使用品牌為松下、安川,三菱、臺(tái)達(dá),其占據(jù)了2017年銷(xiāo)售額的大多數(shù),如圖6所示。
隨著經(jīng)濟(jì)危機(jī)的逐漸淡去,電子制造設(shè)備行業(yè)在2009年底至2010年中旬逐漸開(kāi)始復(fù)蘇,再加上國(guó)家對(duì)電子行業(yè)的大力推動(dòng)發(fā)展,相信在未來(lái)的幾年,電子制造設(shè)備行業(yè)必將迎來(lái)快速的發(fā)展,同時(shí)帶動(dòng)相應(yīng)的自動(dòng)化產(chǎn)品需求量增加。