决战3C电子百亿蓝海市场,高精度点胶如何破局?

电气微世界 2022-07-04

全自动点胶机蓝海市场点胶

3181 字丨阅读本文需 8 分钟

液晶显示与我们的生活息息相关,从LCD到OLED再到如今异军突起的Mini LED,屏幕显示的迭代离不开背后技术工艺的发展。

点胶机其实有分很多种,无论是机型还是材料的分类,中小型点胶厂家也在迅速增长,造成生存竞争力愈发白热化,点胶市场发展前景利润以及点胶机厂家利润减少都只是暂时的。点胶行业的销售市场发展前景空间依然是很广阔的,所以当下点胶机等制造厂家应看清市场需求,把自主创新作为点胶销售市场发展前景道路。

以用于实现液晶面板导电连接的导电银胶为例。因液晶面板的电子元件不断向微型化方向发展,器件集成度不断提高,要求连接材料具有很高的线分辨率。传统的连接材料Sn/Pb焊料一直以其优异的性能和低廉的成本,成为电子组装焊接中的主要焊接材料。

但这种焊料只应用在0.65mm以下节距的连接, 无法满足液晶板导电连接的实际需求;且连接工艺中温度高于230℃产生的热应力也会损伤器件和基板,此外,Pb /Sn焊料中的铅为有毒物质,需要替换为新型无铅连接材料。

而导电银胶作为铅-锡焊料替代物用于电子封装,具有分辨率高、固化温度相对较低、机械性能好、与大部分材料润湿良好等优势,可以很好满足电子产品的小型化、印刷电路板高度集成化发展趋势,且工艺简单,易于操作,适合流水线作业。

此外,导电银胶可提高生产效率,且绿色环保,可避免锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染,是替代铅锡焊接,实现液晶面板导电连接的理想之选。

1、导电银胶在液晶面板的应用

将我们平常随处可见的液晶面板拆解开,可以看到液晶板从外到内分别是水平偏光片、彩色滤光片、液晶、TFT玻璃、垂直偏光片,此外在液晶面板边缘还有驱动IC与印刷电路板,主要用于控制液晶板内的液晶分子转动与显示信号的传输。液晶板很薄,不通电的情况下呈半透明状态,它的构造就像三明治,下层TFT玻璃与上层彩色滤光片中间夹着液晶。

导电银胶的应用是在液晶显示制程中的模组工艺。针对液晶显示结构中不同尺寸的液晶面板和线路板集成后形成的阶梯处,进行画线点胶,并通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起,形成导电通路,实现被粘材料的导电连接。

因元器件的微型化发展,点胶狭缝极其精微,这一过程对胶宽、胶厚、胶重都有极高要求,且胶水室温固化之后厚度要求小于0.05mm。

2、点胶创新技术大battle

胶粘剂在电子领域的应用普及,点胶设备的需求也变得更加复杂与多样化。为了适应电子产品的“小型化”发展,电子行业的用胶量越来越微小化,对于点胶注胶定位精度,流体控制,可靠性要求越来越严格,并且追求设备的高速化和自动化,以获得最佳的喷涂和胶粘效果。据数据显示,2012年我国点胶机市场需求仅为20.4万台(包括全自动与半自动),到2018年市场需求增长到50.5万台,中国成为了全球主要的点胶机生产国。基于精密加工的生产需求,点胶工艺已被广泛应用于通讯电子、LED照明、汽车、电源、太阳能光伏、工业电气等行业。

例如在新能源电池领域,肖根福罗格Scheugenpflug新能源电池包灌封整体解决方案由高性能注胶头Dos HP和PailFeed200 Abrasive 备料系统组成,即使在使用高粘度带高研磨性导热材料时,也可实现最高每秒80毫升的注胶速度。一体式解决方案更易于操作并具有高稳定性。因此,用户可受益于其简单快速的维护,使用寿命长和低成本维护。

此外,随着近年来3C电子、半导体等行业进入高速发展期,成为了点胶市场新一轮的增长引擎,为点胶设备的进一步化升级提供了施展拳脚的大舞台。对精细化、智能化生产的要求日益严苛,如何提升设备工艺成为了企业在激烈市场竞争中制胜的关键因素。这对点胶设备而言,意味着只有具备高速度、高精度、高可靠性的产品才能获得下游客户的青睐。

axxon高精度喷射点胶整体解决方案AU系列

轴心自控axxon于2008年成立,是中国点胶技术领域首屈一指的制造商。2016 年 ,轴心自控与全球顶级 SMT 设备制造商 Mycronic 达成战略合作合资关系,进行强大的技术共享和市场互补,助力中国领先走向世界领先。axxon高精度喷射点胶整体解决方案AU系列,针对SMT电子制造点胶需求,特别推出自动上下料、精密喷射点胶、MARK机、AVI点胶效果检测、胶水加热固化等一站式整体解决方案。

ViscoTec定量输送系列解决方案

维世科ViscoTec作为一架精密点胶设备及其配件的生产商,尤其擅长中高粘稠度物料的定量输送,专业致力于各种不同粘度流体介质的输送、精准计量、涂装、充填、倒空等工艺设备及系统的设计与制造。ViscoTec维世科的核心竞争力在于处理高粘度、含有固体填料的、粗糙的或对剪切力敏感的液体或糊剂,能够为粘度高达7.000.000mPas的所有液体提供定量输送方案,整个过程几乎无脉动、且剪切力极低。

诺信EFD PICO Pµlse非接触式喷射阀

作为美国诺信公司的子公司,诺信EFD同样是一家专业致力于设计与生产精密点胶设备的一流设备制造商,公司旗下的多个产品线可与世界上每条制造工艺都会使用的粘合剂、密封剂、润滑剂以及其他组件流体配套使用。例如PICO Pµlse 非接触式喷射阀可以为光滑以及不平整的表面提供更快、更精密的点胶,造成更少的紊流现象,从而实现更好的胶点稳定性、落点一致性以及流程控制。微量胶点可小至0.5nL,持续工作频率保持在500Hz,最大瞬时频率可达到1500Hz。

5G、IoT、AI等新兴技术在汽车、通信、医疗等高端应用领域的快速落地,将会带来材料及制造工艺的革新,为胶粘剂及点胶注胶设备供应商带来更多新的发展机遇。但是目前单个点胶设备厂商或是材料供应商很难依靠自己的力量去满足客户的全部需求,所以需要设备商与材料商携手合作,为终端用户提供最适合的整体解决方案。

3、本土智慧,突破重围

针对屏幕的导电银胶工艺,业内早先经历了两代解决方案。首先是采用某进口品牌的气动式点胶控制器连接针筒来实现,这种方式作为接触式点胶存在散点、挂胶和易拉丝的问题;接下来采用的气动式喷射阀解决方案,虽然解决了拉丝问题,但是散点问题依然未能改善,且胶量控制精度不高。

当前,因液晶面板愈发薄型化发展,对银胶工艺的精度要求越来越高,压电喷射阀以电流式调节流体的控制方式,快速、精准、持续运行的优势逐渐被主流采纳。

且由于银胶中含有Ag颗粒,分子直径较大,在持续点胶或者长时间停机过程中,造成胶阀喷嘴堵塞,导致点胶偏移、断胶。因而需要采用高精密、高稳定、高可靠性的点胶阀来实现不同规格的精微点胶。国外在非接触式高精度喷射阀的研发上起步较早,凭借着多年积累的技术研发优势在市面上一直处于垄断地位,业内也多数采用价格高昂的进口压电阀。

而作为创新型智能智造专家,希盟科技多年来深耕于屏幕领域,在国内率先研发出大尺寸屏幕侧边封胶(Side Sealing)设备,并在行业实现广泛应用。与此同时希盟也看到屏幕产业链中,导电银胶工艺降本增效的需求,其核心部件压电喷射阀的国产替代前景广阔。希盟自主研发的SDP1010系列高精密压电喷射阀,其优异的性能扭转了国外在非接触式高精度喷射阀领域的垄断地位,实现压电喷射阀领域高端装备的进口替代。

4、高精度点胶决战3C电子蓝海

3C产业消费需求升级,高速高精度点胶应势而生2019年全球主要3C产品出货量达39.3亿台,其中手机占比为46.1%。手机已成为整个3C市场中,市场容量最大、用户更换速度最快的产品。手机在3C电子中举足轻重的市场地位,使其对点胶设备行业发展的重要促进作用不言而喻,但同时对点胶设备的要求也更高。

市面上,智能手机点胶加工通用的工艺大致有:手机主板的固定点胶代加工、塑料壳体的粘合点胶代加工、手机屏幕与边框的粘接点胶代加工、摄像头窗口定位点胶代加工、侧按键粘接固定点胶代加工、充电和耳机插孔固定点胶代加工等,不同品牌的手机所要求的功能不一样,因此不同的智能手机点胶加工的需求也不同,智能手机点胶加工工艺需要根据具体情况设计相应的点胶加工方案,需要有高精度的点胶机设备才能完整地将胶水填充在产品内部。另外,点胶机设备系统也需要做到精密的运动控制,才能确保产品的出胶量能够得到精准地掌控,有效提高点胶速度,同时使点胶质量也得到相应的提升。

传统的点胶机设备由于经常会出现拉丝、拖尾、胶点大小不连续、无胶点、拐角堆胶等bug,显然已经无法适应智能手机智能化、轻薄化、多曲面屏生产中对点胶工艺的需求,高精度点胶技术因此成为了手机点胶工艺中的最优选择。

以智能手机的屏幕贴装为例,现在的智能手机拥有越来越大的屏占比,手机边框越来越窄,对于窄边框的手机组装,需要点胶机能够拉出超细的线宽且线条均匀、一致。为了达到这些工艺要求,在高速点胶机导轨中需要应用多个精密马达来驱动,在四轴和双Y点胶机中一般会有四个精密马达,只有实现控制器和马达的完美配合,才能完成点胶中的高精密运动控制。由此可见,高性能的自动化点胶设备至关重要。

来源:希盟科技,中创产业研究院,鸿展自动化设备,蓝维点胶加工

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