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[博智达新闻]SMT自动贴片机的发展对直线电机行业有什么影响?

发布时间:2019-11-06 10:42:35 阅读次数:142 文章来源:深圳博智达机器人
导读: SMT是一种表面安装技术,它是一种不需要在印制板上钻孔和插孔,直接将表面组装件安装并焊接到印制板表面指定位置的安装技术。它也是当前电子产品制造中最核心的技术。 自1985年
    SMT是一种表面安装技术,它是一种不需要在印制板上钻孔和插孔,直接将表面组装件安装并焊接到印制板表面指定位置的安装技术。它也是当前电子产品制造中最核心的技术。
    自1985年引进SMT自动贴片机生产线批量生产彩电调谐器以来,中国的SMT行业已经发展了30多年。据不完全统计,目前中国SMT生产线约5万条,其中SMT整机总数超过10万台,占全球市场的40%。中国已经成为世界上最大和最重要的SMT市场。
    近年来,随着3C电子、半导体等行业的快速发展,SMT市场迎来了新的高潮。据全球行业分析师预测,到2022年,全球SMT设备市场销售额将达到39亿美元,平均年增长率为6。7%。战略管理委员会比较乐观。市场研究机构预测,到2023年,SMT设备的销售额将达到62。1亿美元。
    SMT的未来正在等待!
    螺旋模组仍然是SMT下游应用的“世界领导者”
    在2019年8月28日至30日的国家机电办电子展期间,中国直驱产业联盟走访了近20家下游SMT设备制造商,深入了解了直线电机在SMT行业的应用和客户需求。据了解,国内厂家使用的直线电机设备较少,多数仍采用旋转伺服+丝杠进给的方式驱动;由于国外一些大型工厂的高端定位,大部分产品是磁悬浮电机。
    事实上,仅根据伺服电机和直线电机的下游市场份额,就可以看出其中的一两个。根据未来产业研究院的数据,2018年伺服电机下游应用市场包括机床(20。4%)、电子制造设备(14。5%)、纺织机械(12。1%)、包装机械(10。8%)、机器人(6。2%),其中电子制造设备是伺服电机第二大应用市场。据瑞产统计,直线电机的主要市场为机床、半导体设备和激光加工设备,在电子制造设备领域的占有率较低。
    可以看出,在SMT行业中,与直线电机相比,无论访问还是下游数据比较,螺杆仍然是“江湖第一”。
    那么,在SMT行业中,直线电机的机遇点是什么呢?我们可以从拆解PCB的生产过程中一个一个的挖掘潜在的机会。首先,PCB生产线主要涉及的生产设备有:印刷机、AOI光学检测仪、SMT机、补强机、回流炉、插件机、焊机等,而直线电机的应用大多是在高速、高精度的情况下。根据现场展览设备的情况,在SMT、AOI检测、插件、加固、点胶等工艺工段有很多直线电机。
    ▲PCB生产工艺流程图
    1。放置机器
    贴片机是贴片机的主要核心设备,用于实现高速、高精度、全自动的元件贴片。贴片机是SMT生产线上最关键、最复杂的设备,它关系到SMT生产线的效率和精度,通常占整个SMT生产线投资的60%以上。
    随着SMC/SMD的发展,其封装形式也在发生变化。新的封装,如BGA、FC、CSP等,对贴片机的要求越来越高。如何缩短运行时间,加快转换时间,不断引入大量的引脚和良好的间距,成为贴片机面临的一个严峻挑战。
    目前,在贴片机领域,国外主流品牌更倾向于选择直线电机来实现高速、高精度的加工设备。从展会上几个国外品牌的产品展示中也可以看出。同时,这一趋势也体现了国内品牌扩张的趋势。在具体应用上,国外品牌的双轴多采用直线电机,国内的贴片机多采用y轴,x轴仍以螺杆驱动。
    2。AOI检测
    AOI设备称为自动光学检测。它利用光学手段识别焊点的形状和电子元件来判断焊接质量。随着电子产品迭代速度的加快,AOI测试肩负着提高成品率、提高生产能力的重要任务。除了检测精度要求外,AOI检测设备需要改进,以响应市场需求,在规定的工作时间内能够进行更多的产品检测。
    至于整个SMT生产线的应用而言,只有20%-30%的SMT生产线在国内市场配有AOI自动光学检测,而国际领先的SMT生产线电子制造企业基本上是配备葵光学检测。
    从这个角度来看,虽然在AOI检测中对速度和精度有严格的要求,但是直线电机有切入的可能,国内一些厂家也在尝试在设备中使用直线电机。但是,AOI设备在国内SMT生产线上还没有得到广泛的应用,直线电机的需求还处于“休眠期”。
    其他技术如插件、点胶、加固等,直线电机的应用也处于试验的边缘。由于市场竞争、产品定位等因素,直线电机仍然无法撼动螺杆泵的“江湖地位”。
    在众多企业考察期间,众多下游应用客户表示,目前的螺杆可以满足现有的生产需求;其次,优质直线电机价格相对较高,而目前设备市场降价较为严重,成本控制似乎是直线电机在SMT行业大规模应用的“拦路石”。
    但是,随着市场上PCB产品的体积越来越薄,元器件的尺寸越来越小,产业升级的步伐越来越快,高精度加工和全自动生产将成为大势所趋。生产设备对高速、高精度、高可靠性的要求越来越高。丝杠受到速度提升的限制,无法跟上设备升级的步伐,升级最终会被取代。
    5克带来“福音”
    从SMT辐射到整个电子制造设备领域,随着5g技术的出现,我们似乎看到了新一轮的曙光。除了更多来自5g的电子产品加工需求外,5g基站的建设也是一个不容忽视的增长点。
    2019年6月,三大运营商之一的中国移动在上海发布了“5g+计划”,计划在全国建设5万多个5g基站,在50多个城市实现5g商业服务。此外,根据未来产业研究院的数据,5g基站建设将在2022年达到峰值,届时数量规模将达到130万个。
    那么,直线电机如何进入这个蓝海市场呢?
    首先,看看5g基站的要求。需要实现更快的数据传输频率,更高的RF,对PCB的要求也相应更高。传统的加工方案是伺服丝杆驱动+外驱动主轴。在整个加工过程中,存在极限转速低、静动挠度大、组合精度低等问题,导致产品表面质量差;其次,外接电机体积大,无法进行多头处理,影响效率。
    如果解决永磁同步高速电主轴+采用直线电机,主轴的切割效率可以翻倍,机器的综合效率可以增加了至少30%,可以大大提高表面质量(不变形、不崩溃边缘,形状和位置精度高),可以显著改善和效益。因此,从设备升级和加工要求升级的角度来看,直线电机在5g行业仍有很大的机会。
    直线电机取代螺旋传动是市场发展的必然趋势
    从直线电机厂商的角度,如何看待直线电机在市场上的应用和出现的机遇?
    在这方面,国内很多直驱厂家表示螺杆模块+伺服电机在某些性能上可以满足目前的生产水平,这是事实。但随着技术、应用和产品质量的进步,现有设备制造商需要不断提高设备性能,以满足终端生产线的需要。
    此时,直线电机的优点得到了充分的凸显。该直线电机集高速、高加速度、高精度、高稳定性、多执行机构、多工位、长行程应用等优点于一体,将带来SMT生产设备的升级换代。
    在直线电机的成本方面,直驱厂家认为直线电机的电流消耗不大,所以产品的平均生产成本相对较高。一旦行业被更广泛的使用,直线电机的需求爆发,相应的制造成本自然会降低,甚至低于螺杆模组的成本。
    其次,与螺杆模组相比,直线电机生产效率更高,安装更方便,维护简单,使用寿命更长。总的来说,直线电机的隐藏成本远远低于螺杆模块。直线电机似乎导致了表面设备成本的增加,而实际应用中的平均成本却降低了。因此,所谓直线电机增加设备成本是不可靠的。
    对于SMT行业或5g基站等行业出现的直线电机,可以使用直线电机模块。随着精密制造技术的发展,更换螺杆传动只是时间问题。以固体晶体机行业为例,目前90%以上的设备使用直线电机。直线电机制造商根植于行业应用,根据市场的变化和发展,不断改进产品和工艺,以更好地适应市场的发展。
    对于直驱厂商来说,心有多大,舞台就有多大!
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