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开发国产高端贴片机势在必行添加时间:2016-11-17
   电子信息制造产业链大致可分为以下几个层次:电子材料制造业→电子元器件制造业→集成电路制造业→电子最终产品制造业→电子服务业。电子制造业的发展离不开相应设备,特别是SMT这种自动化程度很高的制造行业,先进设备对产业水平起决定性作用。电子制造工程从工艺和设备角度来看,其具有一定的共性,可将电子制造工程分为材料工程、基体工程、装配工程、测试工程和辅助工程。
   目前我国已打破主要电子制造设备全部依赖进口的局面,国产设备和民族品牌开始在电子制造设备市场占有一定的份额。
   1.中国市场全球最大
 中国市场已占全球40%,成为全球最大、最重要的SMT市场。
 贴片机是SMT生产线中最关键的设备,通常占到整条SMT生产线投资的60%以上,是SMT生产线效率的瓶颈。新一代贴片机的贴片速度有了较大的提高。为了增强适应性和使用效率,新型贴片机正朝柔性化和模块化结构方向发展。日本富士公司的模块式针对不同元器件的贴装要求,可以按不同的精度和速度进行贴装,以达到较高的使用效率。当用户有新的要求时,可以根据需要增加新的功能模块机。随着芯片集成度的增加,芯片接线的间距和焊球的直径一直减小,对贴装设备的对准和定位精度提出了更高的要求。需要研究新的运动设计和控制方法,以实现平稳、快速、精确定位,现代的贴片机大多都朝着高速高精度的运动控制和视觉修正系统相结合的方向发展。
   从2004年至2010年,中国自动贴片机市场年平均增长率达27.2%。贴片机需求仍将保持平稳增长。自动贴片机在中国的主要市场——— 手机、笔记本电脑、数码相机及家用电器等领域发展迅猛。截止到2010年8月,我国贴片机总保有量近10万台,SMT生产线大约5万条,中国SMT自动贴片机市场已占全球40%,中国已成为全球最大、最重要的SMT市场。中国SMT产业主要集中在珠三角、长三角、环渤海地区,其中广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、天津、北京以及辽宁等省市SMT/EMS的总量占全国80%以上。长期以来,国外贴片机一统国内SMT市场,2008年进口9000多台,金额近100亿元。在国内市场上占主导地位的主要贴片机制造商有:西门子、松下、环球、富士、雅马哈、Juki、三星等。
    贴片机曾是我国“七五”、“八五”、“九五”中电子装备类别的重点发展项目之一,几家单位分别进行了研制,并取得了大量科研成果。虽然这些研究成果没有实现产业化,但为后来者积累了宝贵的经验。长期以来,贴片机都是从国外进口,贴片机国产化一直是中国人的梦。
   2.研发策略必不可少
   贴片机研发涉及多学科,必须制定整套研发策略。
   贴片机基础技术目前在国内已经成熟,一批企业在除贴片机外的各种SMT装备设备制造相继获得成功。研制国产贴片机的时机已经成熟,开发高速高精度视觉贴片机势在必行,这符合国家发展战略性新兴产业的要求。
   贴片机是涉及多学科的复杂设备,必须制定好一整套研发策略:
   政府搭台。贴片机项目是一个跨行业、跨技术领域的高技术研发项目,单由企业独立开发,很难成功。建议由地方或中央政府组织几家企业联合成立一个机构,政府以项目形式投入启动资金或设立专项基金。由资深专家组成“国家队”负责研制。
   优选机型。贴片机的种类较多,例如按贴装方式分为顺序式、同时式和模块式。我国是一个电子制造大国,生产线市场很大,需要不同档次的贴片机。所以必须优选机型,降低贴片机研制的难度,快速进入电子装备行业。
   重点攻关,优化集成。集中力量研发贴片机的关键技术(例如:视觉技术、能解决高速度与贴片精度的难题的运动控制技术、软件技术等),形成自己的核心技术。另一方面通过采购、引进等方式集成现有的各专业技术。这不仅降低了研发成本,提高了速度,同时成功率也高。
   强化管理。采用先进的管理平台强化管理。例如:制造资源计划、并行工程、项目计划评审技术PERT等技术平台。通过制订计划将整个项目不断细分,根据项目的各个核心技术模块来确定项目整体研发流程和目标。同时,由各专业负责人组成任务质量评审小组,在项目进行的各个阶段及时进行检查和考核,根据检查的结果,及时调整原有任务书的内容。
   3.相关链接
   SMT设备国产化经历的三个时期
   技术引进改造期(1980~1994年)
   自从1980年我国引进第一条SMT生产线以来,以国企和研究所为主体,开始了电子制造设备国产化工作。这段时期国产化设备主要是为引进的各类生产线配套服务和定制,没有真正市场化。
   除了贴片机,这段时期电子整机SMT制造其他大部分设备均已研制出来。例如:插件装配流水线,波峰焊,回流焊、厚/薄膜混合集成电路制造设备。
   这些国产化设备与国外设备的技术水平相差很大,一般用于实验或小批量生产,规模小,级别低。国内的片式元件,无论是其品种,还是其数量,都远远不能满足国内高速发展的电子产品加工需求。锡膏等各种专用辅料,也几乎全是国外品牌。
   民企兴起期(1995~2002年)
   对于电子元器件、PCB和集成电路制造设备,国内电子元器件企业受国外产品冲击愈来愈大,纷纷被兼并、倒闭和转行,电子元器件制造设备市场严重萎缩。可喜的是,这段时期民营企业异军突起,尤其是PCB设备民企制造商,占领了国内PCB设备80%的市场份额。
   对于电子整机SMT制造设备,自1995年以来,中国已成为名符其实的电子制造大国。与电子元器件制造设备和集成电路制造设备市场不景气正好相反,电子整机SMT制造设备稳步发展,从日东公司带动的SMT设备国产化,经过近百家制造厂10年奋斗,首先在波峰焊机和再流焊炉制造中取得了成功。国内大专院校也开始进入电子设备制造业。虽然国产设备大多属于中低端设备,但国产设备正日益发展壮大。
   国产设备品牌发展期(2003~2010年)
   对于电子整机SMT制造设备,自2003年以来,国产SMT设备品牌有了突飞猛进的发展,国产焊接设备占领了国内焊接设备近2/3的市场份额,并有批量出口。2005年东莞神州视觉公司率先推出AOI,现在已占有50%的市场份额。2006年东莞凯格精密机械公司推出了全自动印刷机,很快成为国内第一品牌。2007年东莞市安达自动化设备公司推出了国际首创节能环保型波峰焊接设备。2008年日联科技有限公司推出了高解析度AXI透视检测设备。2009年新泽谷机械有限公司研制出中国首款插件机。2010年深圳市卓茂科技有限公司推出了具有国际领先水平的ZM-R8650返修工作站;深圳市欣力通科技公司研制出了高精度定位SR系列焊锡机器人。与此同时,一批企业在除贴片机外的各种SMT设备制造相继获得成功,这些民族品牌已经占领大部分国内市场并开始出口。
   对于电子元器件、PCB和集成电路制造设备,经过20多年的发展,特别是2003年后的快速发展,与SMT配套的前端产业设备,包括印制电路板、无源元件及其他电子零配件制造设备已经基本实现国产化,已形成了众多知名民营企业,积累了一批技术含量高、市场容量大、应用与产业化前景好的优秀科研成果。

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