2.3 中段:STM 模组自动化发展平稳,OLED 模组加速自动化遭遇技 术壁垒
中段的模块组装涉及表面组装技术(SMT)生产线设备、平板显示模组(LCM)生产线设备。在每个 生产线设备下,根据工艺流程可以继续划分,其中 SMT 生产线设备主要有锡膏印刷机、贴片机、焊接设 备、AOI 检测设备等;LCM 生产线设备主要有端子清洗机、ACF 贴附设备、COG 设备、FOG 设备、全 自动背光组装机、粒子检测机等。
2.3.1 STM 生产线易于实现自动化,检测设备 AOI 自动化改造需求大
表面贴装(SMT)生产线是主板组装(电子整机组装)的主要技术。也是 3C 产品生产过程中的关键 环节,3C 产品的质量水平很大一部分取决于此。表面组装技术(Surface Mount Technology,SMT),它是 一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称 SMC/SMD,中文称片状元器件)安装在印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)的表面或其它基板的表面上,通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
与通孔插件工艺相比,SMT 的特点能实现高密度、高可靠、低成本、小型化、生产的自动化。首先是 组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的 1/10 左右,一般采用 SMT 之后,电子产品体积缩小 40%~60%,重量减轻 60%~80%。 其次是可靠性高、抗振能力强,焊点缺 陷率低。再者是高频特性好,能够减少电磁和射频干扰。 最后是易于实现自动化,提高生产效率,SMT 降低成本达 30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。
SMT 表面贴装的主要设备有印刷机、贴片机、焊接设备、检测设备和清洗设备。
贴片机是 SMT 中的首要核心设备,用来实现高速、高精度、全自动贴放元器件,贴片机关系到 SMT 产线的效率与精度,是最关键、最复杂的设备,通常占到整条 SMT 生产线投资的 60%以上。由于表面贴 装元器件(SMC/SMD)的不断发展,其封装形式也在不断变化。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、加快转换时间以及不断地引入具有大量的引脚数量和精细间距成 为了如今贴装设备所面临的的严峻挑战。
AOI 设备全称为自动光学检测,肩负着提良率、增产能的重要使命。它利用光学手段识别焊点及电子 元器件的外形,用以判断焊接的质量。随着电子产品产品迭代速度的加快,AOI 检测肩负着提良率、增产 能的重要使命。除检测精度要求外,在规定的工作时间内能够进行更所产品的检测是 AOI 检测设备在应对 市场需求时需要提升的。就目前整个 SMT 产线运用来看,目前国内市场上只有 20%-30%的 SMT 生产线装 配了 AOI 自动光学检测,而国际领先电子制造的企业 SMT 生产线基本都配置了 AOI 光学检测。
SMT 生产线的检测设备自动化改造需求大。目前,SMT 的大部分设备都已经实现了自动化,但是 SMT 生产线上运用的 AOI 检测技术,还并未完全实现自动化,未来自动化的改造需求很大。AOI 检测设备工作 原理:自动检测时,AOI 检测设备机器通过高清摄像头自动扫描产品,采集图像,测试的检测点与数据库 中的合格的参数进行比较,经过图像处理,检查出目标产品上的缺陷,并通过显示器或自动标志把缺陷显 示或标示出来,供维修人员修整和 SMT 工程人员改善工艺。
2.3.2 LCM/OLED module 制程技术壁垒相对较小,国内发展较为成熟
LCD 和 OLED 的 Module 制程设备基本相同。
Module 制程主要涉及 TAB-IC/OLB 设备、PCB 设备、贴合设备、检测设备。该制程将封装完毕的面 板切割成实际产品大小,再进行偏光片贴附、控制线路与芯片贴合等各项工艺,并进行老化测试以及产品 包装。
后段 Module 制程技术壁垒相对较小,国内发展较为成熟。目前,国内显示模组设备企业目前整体仍 处于小而散的局面,公司数量多但市场集中度很低。主要参包括鑫三力、集银科技、太原风华和位于深圳 的诚亿自动化、腾盛工业等。
2.4 后段:工业机器换人加速发展,推进整机组装自动化率的提升
后段整机组装目前以人工为主,自动化率有待进一步提升。后段组装可以进一步分为整机装配、检测、 包装三个环节,涉及到的设备主要有工业机器人、功能检测和整体检测设备。