SMT 行業(yè)未來發(fā)展趨勢分析

進入21世紀以來，中國電子信息產(chǎn)品制造業(yè)加快了發(fā)展步伐，每年都以20%以上的速度高速增長，成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，整體規(guī)模居全球第2位。隨著中國電子制造業(yè)的高速發(fā)展，中國的SMT技術(shù)及產(chǎn)業(yè)也同步迅猛發(fā)展，表面貼裝生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備——自動貼片機在中國的保有量已位居世界前列，SMT自動貼片機市場占全球40%。

2022-06-28 11:43:02中山市浩明電子科技有限公司167

中國已成為全球最大、最重要的SMT市場。從國際大環(huán)境看，印度、越南、東歐地區(qū)SMT/EMS產(chǎn)業(yè)會有所發(fā)展，但近期不會對世界電子制造大國的地位造成很大威脅。今后中國仍是世界最大的SMT市場。總之，當前正值貼片機發(fā)展難得的機遇期，市場前景廣闊。

一方面工業(yè)4.0技術(shù)革命：市場終端產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新，智能化、集成化、中國制造2025的理念深入國家發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，導(dǎo)致對SMT設(shè)備需求的深度和廣度重大變化---對生產(chǎn)制造工序工藝復(fù)雜度、精準度、流程和規(guī)范提出了更高要求;另外勞動力等生產(chǎn)要素成本上升，OEM/EMS面臨成本和效率的雙重訴求，提升自動化、智能化水平降低成本是制造技術(shù)轉(zhuǎn)型升級的現(xiàn)實要求，為SMT設(shè)備帶來新需求的強勁動力和市場需求。走入21世紀10年代之后，SMT 行業(yè)又開始進行升級和跨越式發(fā)展。

未來SMT裝備行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢

新技術(shù)革命和成本壓力催生了自動化、智能化和柔性化生產(chǎn)制造，組裝、物流裝連、封裝、測試一體化系統(tǒng)MES。SMT設(shè)備通過技術(shù)進步提高電子業(yè)自動化水平實現(xiàn)少人作業(yè)，降低人工成本增加個人產(chǎn)出，保持競爭力，是SMT制造業(yè)的主旋律。高性能、易用性、靈活性和環(huán)保是SMT設(shè)備的主要發(fā)展必然趨勢：

1、高精度、柔性化：行業(yè)競爭加劇、新品上市周期日益縮短、對環(huán)保要求更加苛刻;順應(yīng)更低成本、更微型化趨勢，對電子制造設(shè)備提出了更高的要求。電子設(shè)備正在向高精度、高速易用、更環(huán)保以及更柔性的方向發(fā)展。貼片頭功能頭實現(xiàn)任意自動切換;貼片頭實現(xiàn)點膠、印刷、檢測反饋，貼裝精度的穩(wěn)定性將更高，部品和基板窗口大兼容柔性能力將更強。

2、高速化、小型化：帶來實現(xiàn)高效率、低功率、占空間少、低成本。貼片效率與多功能雙優(yōu)的高速多功能貼片機的需求逐漸增多，多軌道、多工作臺貼裝的生產(chǎn)模式生產(chǎn)率可達到100000CPH左右。

3、半導(dǎo)體封裝與SMT融合趨勢:電子產(chǎn)品體積日趨小型化、功能日趨多樣化、元件日趨精密化，半導(dǎo)體封裝與表面貼裝技術(shù)的融合已成大勢所趨。半導(dǎo)體廠商已開始應(yīng)用高速表面貼裝技術(shù)，而表面貼裝生產(chǎn)線也綜合了半導(dǎo)體的一些應(yīng)用，傳統(tǒng)的技術(shù)區(qū)域界限日趨模糊。技術(shù)的融合發(fā)展也帶來了眾多已被市場認可的產(chǎn)品。POP工藝技術(shù)、三明治工藝已經(jīng)在高端智能產(chǎn)品上廣泛使用，多數(shù)品牌貼片機公司提供倒裝芯片設(shè)備(直接應(yīng)用晶圓供料器)，即為表面貼裝與半導(dǎo)體裝配融合提供了良好的解決方案。

SMT裝備技術(shù)發(fā)展動向

1、效率滿足個人、空間產(chǎn)出最大化，最低耗能：速度方面，2014-NEPCON CHINA上ASMPT公司展出SIPLACE X4iS最高貼裝速度達150000CPH，理想貼裝節(jié)拍CT 0.024秒/點。JEITA電子組裝技術(shù)委員會在《2013年組裝技術(shù)路線圖》預(yù)計：隨消費者對電子產(chǎn)品需求的爆發(fā)式增長，超大批量生產(chǎn)貼片機的貼裝速度在2016年達到160000CPH(0.0225秒/點)，2022年達到240000CPH(0.015秒/點)。同時各家SMT設(shè)備供應(yīng)商在減少設(shè)備占地尺寸、設(shè)備耗能功率，提升設(shè)備穩(wěn)定高稼動率諸多方面費盡心機。

2、精度滿足器件高密度、小微化：電子產(chǎn)品選用元件部品趨于小微化(0603-0402-03015-0201mm)、薄型化(POP-Flipchip etc.)、芯片Lead Pitch<0.3mm、焊球直徑一直減小<0.15mm，對貼裝設(shè)備的Pick-up、對準和定位精度提出了更高要求。不同部品的對應(yīng)最高貼裝精度(um)JEITA電子組裝技術(shù)委員會《2013年組裝技術(shù)路線圖》，不同部品的對應(yīng)最高貼裝精度(um)。目前高端多功能貼片機已開始大量貼裝0402部品，2014NEPCON六大Mounter品牌宣稱皆可貼裝03015元器件，而在AV電子產(chǎn)品、車載電子產(chǎn)品仍以01005部品為主。日本JEITA電子組裝技術(shù)委員會預(yù)測，到2020年貼裝部品將出現(xiàn)0201尺寸。

因應(yīng)上述要求，SMT產(chǎn)品面臨諸多挑戰(zhàn)：

1) 貼片機

? 是改良貼片機部品供料部，包括部品供給的位置精度、編帶精度、部品包裝精度的改善;

? 是由確定部品吸取、貼裝機動軸的高剛性和驅(qū)動系統(tǒng)的高精度，來提升部品貼裝前位置識別系統(tǒng)的高能力;

? 是在貼裝過程貼片機不會產(chǎn)生多余的振動，設(shè)備本體對外部的振動和溫度變化有強的適應(yīng)性;

? 是強化貼片機的自動閉環(huán)校準功能?，F(xiàn)代的貼片機大多都朝著高速高精度的運動控制和視覺修正系統(tǒng)相結(jié)合的方向發(fā)展。

2) 印刷設(shè)備

由于SMT 的75%的缺陷率在于印刷，高密度化貼裝精度將對印刷、檢測設(shè)備廠商帶來更大的挑戰(zhàn)：

? 是保證工藝要求(0.66的脫模率)將對鋼網(wǎng)厚度和錫膏印刷量帶來巨大挑戰(zhàn)，同時需要粉徑更小的錫膏，一方面增加了成本，另一方面錫膏受環(huán)境影響粘度發(fā)生變化導(dǎo)致印刷困難;

? 是無塵度的環(huán)境要求帶來抽風系統(tǒng)、空氣過濾系統(tǒng)、輔材、防靜電地板、車間環(huán)境控制等成本的增加;

3)回流焊接設(shè)備

使用氮氣或真空焊接;回流、冷卻風速控制;精密制冷;橫向溫差小、溫度補償及時等等。

4) 3D SPI、AOI、AXI

設(shè)備在精度與速度之間的平衡將面臨挑戰(zhàn), 3D檢測，0誤報0漏檢，與生產(chǎn)設(shè)備一體化控制。

5）全流程追溯系統(tǒng)

采用MES 和 IMS 、QMS系統(tǒng)對接，全流程記錄產(chǎn)品的產(chǎn)生信息，有效實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理。