SMT即表面貼裝技術(shù)，是一種無(wú)需對印制鉆插裝孔，直接將表面組裝元器件貼、焊到印制板表面規定位置上的裝聯(lián)技術(shù)，也是目前電子產(chǎn)品制造中最核心的一道工藝。

　　自1985年開(kāi)始引進(jìn)SMT自動(dòng)貼片機生產(chǎn)線(xiàn)批量生產(chǎn)彩電調諧器以來(lái)，中國SMT行業(yè)發(fā)展已有三十多年。據不完全統計，目前我國SMT產(chǎn)線(xiàn)約為5萬(wàn)條，其中貼片機總保有量超過(guò)10萬(wàn)臺，占全球市場(chǎng)的40%，中國成為世界體量最大、最重要的SMT市場(chǎng)。

　　隨著(zhù)近年來(lái)3C電子、半導體等行業(yè)的飛速發(fā)展，SMT市場(chǎng)再掀高潮。據全球行業(yè)分析師預測，到2022年全球SMT設備市場(chǎng)將實(shí)現39億美元的銷(xiāo)售額，年均增長(cháng)率將達到6.7%。Stratistics MRC則更為樂(lè )觀(guān)，該市場(chǎng)研究機構預測到2023年SMT設備銷(xiāo)售額將達到62.1億美元。

　　SMT前景可待也！

　　絲桿模組仍然是SMT下游應用中的“江湖老大”

　　在2019年8月28日至30日NEPCON電子展展覽會(huì )期間，中國直驅產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟走訪(fǎng)了近20家下游SMT設備廠(chǎng)商，以深入了解直線(xiàn)電機在SMT行業(yè)的應用情況及客戶(hù)需求。根據走訪(fǎng)的情況來(lái)看，國內廠(chǎng)家使用直線(xiàn)電機的設備占少數，大部分仍然采用的是旋轉伺服+絲杠的方式驅動(dòng)；部分國外大廠(chǎng)由于定位高端，產(chǎn)品大部分采用的是磁懸浮電機。

　　事實(shí)上，僅根據伺服電機和直線(xiàn)電機的下游應用市場(chǎng)占比規模也可看出個(gè)中一二。據前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數據顯示，2018年，伺服電機的下游應用市場(chǎng)包括機床工具(20.4%)、電子制造設備(14.5%)、紡織機械(12.1%)、包裝機械(10.8%)、機器人(6.2%)等,其中電子制造設備是伺服電機的第二大應用市場(chǎng)。而據睿工業(yè)統計的數據顯示直線(xiàn)電機的主要市場(chǎng)分別為機床、半導體設備、激光加工設備，在電子制造設備領(lǐng)域所占份額較低。

　　無(wú)論是走訪(fǎng)還是下游數據對比，都可以推斷出在SMT行業(yè)中，與直線(xiàn)電機對比絲桿仍然是“江湖老大”。

　　那么究竟直線(xiàn)電機在SMT行業(yè)中的機會(huì )點(diǎn)在哪里？我們可以從拆開(kāi)PCB的生產(chǎn)工藝來(lái)一一挖掘潛在的機會(huì )點(diǎn)。首先，在PCB的生產(chǎn)線(xiàn)上主要涉及到的生產(chǎn)設備有：印刷機、AOI光學(xué)檢測機、貼片機、補強機、回流爐、插件機、焊接機等，而需要應用直線(xiàn)電機的多為對速度、精度要求較高的場(chǎng)合。根據現場(chǎng)展會(huì )設備展出的情況來(lái)看在貼片、AOI檢測、插件、補強、點(diǎn)膠等工藝段直線(xiàn)電機出現的身影較多。

　　▲PCB生產(chǎn)工藝流程圖

　　1.貼片機

　　貼片機是SMT中的首要核心設備，用來(lái)實(shí)現高速、高精度、全自動(dòng)貼放元器件，貼片機關(guān)系到SMT產(chǎn)線(xiàn)的效率與精度，是最關(guān)鍵、最復雜的設備，通常占到整條SMT生產(chǎn)線(xiàn)投資的60%以上。

　　由于表面貼裝元器件（SMC/SMD）的不斷發(fā)展，其封裝形式也在不斷變化。新的封裝如BGA、FC、CSP等，對貼片機的要求越來(lái)越高，如何縮短運行時(shí)間、加快轉換時(shí)間以及不斷地引入具有大量的引腳數量和精細間距成為了如今貼裝設備所面臨的的嚴峻挑戰。

　　目前貼片機領(lǐng)域，國外主流品牌更加傾向于選擇直線(xiàn)電機，以實(shí)現加工設備的高速、高精度，通過(guò)展會(huì )上多家國外品牌的產(chǎn)品展示也可見(jiàn)一斑，與此同時(shí)這一趨勢出現了國產(chǎn)品牌中擴大的苗頭。具體應用來(lái)看，國外品牌一般是雙軸均使用直線(xiàn)電機，而國產(chǎn)貼片機則是Y軸使用居多，X軸仍以絲桿傳動(dòng)為主。

　　2.AOI檢測

　　AOI設備全稱(chēng)為自動(dòng)光學(xué)檢測，它利用光學(xué)手段識別焊點(diǎn)及電子元器件的外形，用以判斷焊接的質(zhì)量。隨著(zhù)電子產(chǎn)品產(chǎn)品迭代速度的加快，AOI檢測肩負著(zhù)提良率、增產(chǎn)能的重要使命。除檢測精度要求外，在規定的工作時(shí)間內能夠進(jìn)行更所產(chǎn)品的檢測是AOI檢測設備在應對市場(chǎng)需求時(shí)需要提升的。

　　就目前整個(gè)SMT產(chǎn)線(xiàn)運用來(lái)看，目前國內市場(chǎng)上只有20%-30%的SMT生產(chǎn)線(xiàn)裝配了AOI自動(dòng)光學(xué)檢測，而國際領(lǐng)先電子制造的企業(yè)SMT生產(chǎn)線(xiàn)基本都配置了AOI光學(xué)檢測。

　　由此來(lái)看，AOI檢測中雖然對速度、精度有嚴苛要求，直線(xiàn)電機有切入的可能性，也有部分國內廠(chǎng)商正嘗試著(zhù)在設備中使用直線(xiàn)電機。但AOI設備并沒(méi)在國內SMT產(chǎn)線(xiàn)中大規模普及，直線(xiàn)電機需求還處于“蟄伏期”。

　　其余諸如插件、點(diǎn)膠、補強等工藝，直線(xiàn)電機的應用同樣是在試探的邊緣?；谑袌?chǎng)競爭、產(chǎn)品定位等多重因素影響，直線(xiàn)電機目前依然無(wú)法撼動(dòng)絲桿傳動(dòng)的“江湖地位”。

　　在多家企業(yè)的走訪(fǎng)過(guò)程中，很多下游應用客戶(hù)表示目前絲桿能滿(mǎn)足現有的生產(chǎn)需求；其次優(yōu)質(zhì)的直線(xiàn)電機價(jià)格比較高，而目前設備市場(chǎng)上壓價(jià)情況較為嚴峻，成本管控似乎成為了直線(xiàn)電機在SMT行業(yè)中大規模應用的“攔路虎”。

　　然而隨著(zhù)市場(chǎng)的PCB產(chǎn)品體積正變得越來(lái)越薄，元器件的尺寸也越來(lái)越小，產(chǎn)業(yè)升級步伐越來(lái)越快，高精密加工、全自動(dòng)化生產(chǎn)將成為無(wú)法阻擋的大潮流。對生產(chǎn)設備的高速、高精、高可靠想要求越來(lái)越高，絲杠囿于速度提升的極限，無(wú)法跟上設備升級換代的步伐最終將被取代。

　　5G帶來(lái)了“福音”

　　從SMT輻射至整個(gè)電子制造設備領(lǐng)域，隨著(zhù)5G技術(shù)的出現，我們似乎看到了新一輪的曙光。除了由5G衍生的更多電子產(chǎn)品加工需求外，目前5G基站的建設也是直線(xiàn)電機不可忽視的增長(cháng)點(diǎn)。

　　2019年6月，三大運營(yíng)商之一的中國移動(dòng)在上海發(fā)布了“5G+計劃”，將在全國范圍內建設超過(guò)5萬(wàn)個(gè)5G基站，在超過(guò)50個(gè)城市實(shí)現5G商用服務(wù)。此外，根據前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數據顯示，2022年將迎來(lái)5G基站建設的最高潮，屆時(shí)數量規?？蛇_130萬(wàn)個(gè)。

　　那么直線(xiàn)電機如何跨入這片藍海市場(chǎng)呢？

　　首先看下5G基站的要求變化，它要實(shí)現更快的數據傳輸頻率、更高的射頻，相應地對PCB板的要求也更高。傳統的加工解決方案是伺服絲杠傳動(dòng)+外驅主軸，在整個(gè)加工過(guò)程中極限轉速低、靜態(tài)動(dòng)態(tài)偏擺大、組合精度低等問(wèn)題的出現導致產(chǎn)品表面質(zhì)量差；其次由于外置電機體積大，無(wú)法進(jìn)行多頭加工影響效率。

　　如果采用永磁同步高速電主軸+直線(xiàn)電機的解決方案，可在原有的基礎上使主軸切削效率提升1倍、機臺綜合效率至少提升30%、表面質(zhì)量大幅度提升（不變形、不崩邊、形位精度高），效益明顯改善。因此從設備升級、加工要求提升的角度來(lái)看，直線(xiàn)電機在5G產(chǎn)業(yè)中仍有大展拳腳的機會(huì )。

　　直線(xiàn)電機替代絲桿傳動(dòng)是市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢

　　從直線(xiàn)電機廠(chǎng)商的角度又如何看目前市場(chǎng)上直線(xiàn)電機的應用情況及涌現的機會(huì )點(diǎn)呢？

　　對此，有不少?lài)鴥戎彬尞a(chǎn)商表示，絲桿模組+伺服電機在一些性能上可以達到目前生產(chǎn)水平的需求，這個(gè)是事實(shí)。但隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，應用的提升，產(chǎn)品的品質(zhì)提高，現有的設備廠(chǎng)家需要不斷提升自身的設備性能來(lái)迎合終端產(chǎn)線(xiàn)的需求。

　　此時(shí)直線(xiàn)電機的優(yōu)勢就完全凸顯出來(lái)了，集高速度、高加速度、高精度、高穩定性、多動(dòng)子多工位、長(cháng)行程應用等優(yōu)點(diǎn)于一身的直線(xiàn)電機及應用將帶來(lái)SMT生產(chǎn)設備的升級。

　　在直線(xiàn)電機成本問(wèn)題上，直驅廠(chǎng)商認為由于目前直線(xiàn)電機的用量還不大，所以產(chǎn)品平均生產(chǎn)成本還比較高。一旦行業(yè)應用更加廣泛了，直線(xiàn)電機需求爆發(fā)，相應的制造成本自然會(huì )下降，甚至比絲桿模組的成本更低。

　　其次，直線(xiàn)電機與絲桿模組相比，生產(chǎn)效率更高、安裝更便捷、維護簡(jiǎn)單、使用壽命更長(cháng)，綜合來(lái)看，直線(xiàn)電機的隱形成本遠遠低于絲桿模組?？雌饋?lái)直線(xiàn)電機導致了表面設備成本的上升，而實(shí)際應用中的平均成本是降低的。因此，所謂的直線(xiàn)電機增加設備成本的說(shuō)法并不可靠。

　　至于直線(xiàn)電機在SMT行業(yè)或5G基站上的起量，或其他行業(yè)都有爆發(fā)應用直線(xiàn)電機模組的可能，隨著(zhù)精密制造的推進(jìn)，替代絲桿傳動(dòng)只是時(shí)間問(wèn)題而已。以固晶機行業(yè)為例，目前90%以上的設備都用了直線(xiàn)電機。扎根在行業(yè)應用中的直線(xiàn)電機廠(chǎng)商都在根據市場(chǎng)的變化發(fā)展，不斷改進(jìn)自身的產(chǎn)品和工藝，以更好契合市場(chǎng)發(fā)展。

　　對于直驅廠(chǎng)商而言，心有多大，舞臺就有多大！