随着市场经济快速发展,国内出现了许多从事研制、生产和经营激光器和激光加工制造和服务的公司。按现代企业制度建立的这些新兴公司(企业),经营理念完全定位于市场经济,在市场中找生机,发挥企业优势,择优而用,满足用户要求,通过融资,壮大财力,吸纳海内外技术优势,通过各种渠道,形成自家的技术优势和服务于用户的产品优势。短短几年,这些公司发展极快。至今已有100多家从事激光加工的制造企业,其中一些是由激光技术应用研究所建立的,另外一些是新兴的民营激光公司。这些公司已成为国内激光加工市场的主力,他们制造的工业激光器、元器件和激光加工系统(激光标记、划线、微调、切割、焊接、表面处理、微加工、直接成型)约占国内总市场90%以上份额。
激光切割是激光加工中发展最成熟、应用最广泛的激光加工技术之一,已广泛应用于汽车摩托车、钢铁冶金、礼品制造和航空航天等行业,适合于切割碳钢和不锈钢等金属和塑料、有机玻璃、木头、印制电路板等非金属材料。
激光打标是目前工业产品标记的最先进技术。已广泛应用于电子工业、汽车工业、医疗产品、五金工具、家用电器、日常用品、标签技术、航空工业、证件卡片、珠宝加工、仪器仪表以及广告标牌等。典型应用包括各类金属和非金属材料及产品表面的打标,如不锈钢、铝合金、有机玻璃、陶瓷、塑料、合成材料、木材、橡胶皮革、纸品、电容、电感、印制电路板、集成电路、电器接插卡、各类仪表和控制面板、钮扣、化妆品包装、食品包装、文具、工艺品、香烟、雷管、轴承、齿轮、活塞环等。在激光打标机中,我国自己可以生产激光器,国产的激光打标机基本能满足工业化使用要求,可以替代进口。
激光焊接已广泛应用于激光加工车间和自动化生产线,行业包括电子、航空航天、化工、五金等,被焊接的材料和产品有不锈钢、铝合金、压力容器、钽电容、电子枪、锂离子电池、压力传感器、光纤耦合器件、航空航天用的各类金属密封盒或容器等。
激光雕刻已广泛应用于印章、奖牌奖杯制作、礼品及广告等行业,如在牛角、塑料、有机、木头、储墨垫、原子印章、橡胶等材料上方便地刻制各类印章;雕刻、切割各类标牌;在竹板或木头上雕刻各类文字、图形等。
我国电子产业集成电路,印刷电路等一些技术含量较高的产品的增长趋势来看,电子产品领域的自主创新能力在不断加强,而精密激光制造与服务在该领域有广阔的市场空间, SMT模板等产品广泛采用精密激光制造与服务已经是发展趋势,精密激光制造与服务未来的市场一是现有市场的自然成长,另外是传统的技术方法逐渐被精密激光制造与服务替代,市场不可限量。
国内精密激光加工领域,从事激光模板生产的厂商有光韵达、光宏、允升吉、木森等,从事柔性线路板激光成型的厂商主要有光韵达、力捷科、皇科等,从事HDI钻孔的厂商主要有多元科技和优康控股公司等。
精密激光制造和服务行业是新兴的行业,是电子制造业最具潜力的行业之一,目前正处于成长初期。根据美国光电子发展协会(OIDA)统计,激光制造和服务行业已经成为除激光通信和激光存储技术以外最大的激光应用行业。激光应用技术的迅速发展,促进了激光制造服务的发展,而激光制造服务的发展又反过来激发了激光加工技术的发展,激光加工在信息标记、切割、焊接、钻孔等领域的应用得到不断拓展。激光制造正为断地替代和突破传统的加工和制造工艺,未来发展前景广阔。
根据国家科技部基础研究司《我国激光产业发展对策》研究报告显示,国外已建立有约5000个激光加工站,而我国现只有120个左右的激光加工站或加工中心,未来发展具有很大的潜力。根据统计,2008年我国与电子信息行业相关的专业精密激光制造和服务业收入19.55亿元,随着精密激光对传统制造的不断地替代和突破,精密激光制造正不断地渗透到传统制造中,近三年我国精密激光加工行业将保持平均每年30%的增长率,中国精密激光制造与服务行业的产值由2008年的19.55亿元人民币增长到2012年的55.14亿元,市场容量较大,市场前景良好。
一、激光漏印模板市场规模及趋势分析
在激光漏印模板市场中,主要产品是SMT激光模板,模板的制造方法有三种,即激光切割、电铸成型、化学刻蚀。电铸的主要缺点是在复杂型面的芯模表面难以得到厚度均匀的电铸层,其表面上的划伤等缺陷也会复制到电铸产品上,生产周期长。蚀刻的缺点是没有良好的印刷能力和平滑的细间距和超细间距元件的印刷能力。激光漏印模版的出现正好弥补了蚀刻和电铸的不足。
中国SMT市场可按应用领域划分为网络通信、消费电子和计算机几个主要应用领域,占总市场份额超过90%。
工业和信息化部数据显示,网络通信是最大的应用市场,2009年市场规模达139亿元人民币,占总市场份额36.3%。其中手机占比最大,预计达到20%。
中国电子元件行业协会数据显示,中国庞大的消费电子产品基础能够满足SMT市场的消费电子部分需求,市场规模达112.2亿元人民币,占总市场份额29.3%。
全球知名市场调查机构加特纳公司统计显示,随着全球计算机事业逐渐迁入中国,中国己成为全球最大的个人电脑、笔记本电脑和显示器生产基地。板与卡产品推动SMT市场发展的大功臣,其中包括主板、显卡、声卡和网卡。SMT市场的计算机部分规模达119.4亿元人民币,占总市场份额31.2%。
我国SMT模板需求量今年来呈现快速的增长势头,平均增长率应保持在15%左右,2009年达到68.6万片,2012年将达到106万片。
由於SMT激光漏印模板直接供应PCB生产制造所需, 因此SMT激光模版的需求可依中国的PCB产销量推估, 以1平方米PCB板配套210部手机计算,单部手机所使用的PCB板为0.0047平方米,考虑到手机平均PCB使用面积较小,且手机的PCB 使用量只占PCB总产量20%,我们推测每单位电子产品所使用的PCB面积为0.01平方米,据此推算2008年中国PCB产量为165亿片。同时考虑PCB多板共用一片SMT模板及电子产品更新周期越来越短等因素,估算每片SMT模板使用频率为2.7万次左右,由此我们预测2008年SMT模板产量约为61.3万片,3.75亿元。2009年产量同比增长12%,达到68.6万片,考虑经济周期因素,价格下跌7%,市场规模预计为3.9亿元。同理预计,2012年产量将达到106万片,市场规模预计为5.4亿元。2006年到2012年的SMT激光模板的复合增长率为9.1%,这主要是因为中国PCB生产已经是相对成熟的产业,成长确实相对有限。
我国目前己成为全球最大的个人电脑、笔记本电脑和显示器生产基地。板与卡产品是推动SMT市场发展的大功臣,其中包括主板、显卡、声卡和网卡。中国SMT市场可按应用领域划分为网络通信、消费电子和计算机几个主要行业,这几个行业占总市场份额超过90%。
该领域的主要公司有以下几家:深圳光韵达光电科技股份有限公司,约占12.53%的市场份额,该公司在技术研发、销售网络、服务支持、设备等方面相比同行企业有一定优势,在激光模板市场方面处于国内第一、世界第二的市场地位,是中国最早开展紫外激光成型的公司,大概比其他企业领先一年。光宏光电技术(深圳)有限公司约占12.00%的市场份额,木森激光电子技术有限公司约占7.20%的市场份额,深圳市允升吉电子有限公司约占4.27%的市场份额,深圳市卓瑞达电子有限公司约占3.20%的市场份额。
根据中国电路板协会统计,目前,全球PCB产业产值占电子元件产业总产值的四分之一以上,是各个电子元件细分产业中比重最大的产业,产业规模达490亿美元。同时,由于其在电子基础产业中的独特地位,已经成为当代电子元件业中最活跃的产业,自2006年以来平均每年的增长率超过5%,2008年同比增长6.7%,2009年同比增长7.1%,达到1.71亿平方米。2012年预计会超过2亿平方米。
SMT就是表面组装技术(表面贴装技术)(Surface Mounted Technology的缩写),是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺,主要是用来在PCB裸板上贴装电子元器件,SMT工艺流程是印刷(或点胶)-->贴装-->(固化) -->回流焊接 -->清洗 -->检测 --> 返修,其中印刷环节是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上,为元器件的焊接做准备。在这个环节中必定要用到SMT漏印模板,所以PCB的产值或产量会影响到SMT模板的需求, 这也是我们以PCB产销量做为估算SMT激光漏印模板的主要依据。
二、精密金属零部件的市场规模及趋势分析
精密金属零件的特性是加工精度较高,应用激光技术加工的精密金属零件更能确保加工精度。精密金属零件包括加工精度較高的易切钢、不锈钢、铜、鋁等金屬材质部件, 产品广泛应用于电子、通讯、计算机、电机、仪器等各种行业。而透过激光技术加工的精密金零件则包括油墨喷嘴、精密光栅、过滤网以及屏蔽罩等,整体市场的产值在2009年达9.15亿元, 由於应用激光技术的精密加工效率较好,近几年保持25%以上的增长。
测量市场分析: 国内测试测量仪器行业得以取得较大突破,主要有两个原因。一是我国巨大的市场需求,尤其是通信、数字电视、消费电子等市场的迅猛发展,引发了测试测量仪器市场的迅速增长,二是电子测量仪器行业近几年迅速向数字化、智能化方向发展,产品出现更新换代需求,因而在若干个门类品种上取得了较快的增长。 我国测试测量市场是世界上最具增长潜力的市场之一。近年来,得益于我国经济,特别是信息产业高速发展而形成的巨大需求,国内测试测量市场一直呈高速发展的趋势。特别是数字电视以及通信市场的逐渐壮大,为测试测量行业的进一步发展提供了巨大的机遇。国家统计局数据显示,“十一五”我国数字电视市场销售额每年达到1000亿~1500亿元;与此同时,通信市场的发展速度仍然比较强劲,3G的部署产生的需求同样不容小觑。
根据我国国民经济发展的迫切需要和我国的实际现状,国内测试测量行业的发展,除市场驱动外,国家也将在产业政策上予以倾斜,加大扶持力度。这点在信息产业部“十一五”规划专家会议上已达成共识。我国测试测量市场的发展具有得天独厚的优势。国外企业对中国市场的成长性有着深刻的认识,近年来国外企业陆续在中国“扎根”,包括安捷伦、NI在内的跨国巨头均加大在中国的发展力度,合资办厂、开展用户教育。
精密光栅:精密光栅单色仪是一种能获得单色辐射的高性能仪器。仪器具有波长范围宽、分辨本领高、波长精度高、扫描速度调节范围大等特点,自动化程度高(能自动扫描光谱,自动换滤光片),可用以测各种辐射源的光谱分布、发光材料及光学薄膜的光谱特性等。属于一种光谱类测试设备。优点在于:操作方便,制造成本低,节约测量时间,节省被测样品,具有斩波功能,对于元素的各种波长都可测量。 光栅测量由于具有视场大、可移动、非接触、测量速度快、获取数据多等优点,在制造业(CAD/CAM)、医学、服装、娱乐、文物保存等许多行业有非常广阔的应用前景。
三、FPC成型的市场规模及趋势分析
激光切割机可对柔性线路板和有机覆盖膜进行精密切割而无需特别的压力和模具固定。能过利用高能量的激光源以及精确控制激光光束可以有效提高加工速度并得到更精确的加工结果。采用振镜扫描和直线电机两维工作台联合运动方式,不因形状复杂、路径曲折而增加加工难度。精密激光切割常用于柔性电路板、软硬结合板精密成型,FPC覆盖膜开窗。
1、精密激光切割在FPC成型中的应用
激光在挠性电路板制造过程中的主要应用包括:FPC 外型切割、覆盖膜开窗、钻孔等。主要优势如下:
直接根据CAD 数据用来激光切割,更方便快捷,可以大幅度缩短交货周期。
不因形状复杂、路径曲折而增加加工难度。
进行覆盖膜开窗口时,切割出的覆盖膜轮廓边缘齐整圆顺、光滑无毛刺、无溢胶。采用模具等机加工方式开窗难免在窗口附近会有冲型后的毛刺和溢胶,这种毛刺和溢胶在经贴合压合上焊盘后是很难去除的,会直接影响其后的镀层质量。
柔性板样品加工经常由于客户需要出现线路、焊盘位置的修改而导致覆盖膜窗口的变更,采用传统方法则需要重新更换或修改模具。而采用激光加工,此问题却可以迎刃而解,因为只需要将修改后的C A D 数据导入就可以很轻松快捷地加工想要开窗图形的覆盖膜,在时间和费用上将为公司赢得市场竞争先机。
激光加工精度高,是挠性电路板成型处理的理想工具。激光可以将材料加工成任意形状。
在以往的大批量生产中,许多小部件都使用机械硬冲压成型的模具压制形成。但是硬冲模法大的损耗和长的交付周期对小部件的加工和成型而言显得不实用且成本高。
2、FPC市场分析
早期,FPC只应用于军事、航天等特殊行业,伴随着多种信息终端设备的发展,FPC逐渐被运用到民用和商业等领域。近几年主要是被消费类电子产品增长所带动发展,主要有以下几个方面:(1)个人电脑:包括台式电脑和笔记本电脑,以及正在萌发的穿戴式电脑。(2)计算机外设。以上两项是全球FPC需求最大的市场,但其增长率不高。(3)手机:一部翻盖手机里就要用到6至10片FPC,这些FPC主要是单、双面的。多层结构的FPC用于显示模块和照相模块。(4)音频和视频设备是FPC第三大应用领域:便携式产品(如MP3、MP4、移动电视、移动DVD等)和平板显示会不断增加 FPC用量。(5)其他应用市场还有医疗器械、汽车和仪表等。
基于目前中国大陆FPC的广阔市场,日本、美国、台湾地区等大型佳邦控股、鸿海集团等FPC企业都已在中国大陆抢夺客户,中国大陆地区大批FPC民营企业兴起。未来几年内,中国大陆FPC产量产值将超过美国、欧洲、韩国、台湾地区,接近日本,其中产量将占全球约20%的比重,成为世界最重要的生产基地。以下是VLSI Research针对FPC成型的市场容量的统计与预测:根据市场研究机构VLSI Research统计,2008年全球FPC的产值为121亿美元,较2007年增长15.2%左右,近几年来,我国FPC产量产值将超过美国、欧洲、韩国、台湾地区,接近日本,产量将占全球约20%的比重,成为世界最重要的生产基地。
FPC今后的发展趋势主要表现在三个方面:
(1)以TFT-LCD和PDP为代表的各种尺寸显示屏的发展带动了单、双面FPC往高密度方向发展。线条更细、孔径更小,单面和双面FPC线路的线宽和线间距距为1.5mil/1.5mil,小孔的孔径0.1mm—0.05mm。
(2)采用尺寸高稳定性的二层法FCCL挠性覆铜板材料。以高挠曲要求的手机和较高尺寸稳定性要求的TF T-LCD产品的需求,二层法FCCL挠性覆铜板材料随着其工艺技术日趋成熟而变得更便宜,无胶二层法FCCL 的使用比例将越来越大。
(3)往COF(CHIP ON FLEX)的方向发展,在TFT-LCD和集成电路封装基板市场带动下,COF发展看好,单面COF的线间距Pitch为10μm,而双面COF的线间距为15μm,小孔的孔径小于50μm 。
该领域主要公司有光韵达,市场占有率约为10%,其他公司还有力捷科、皇科等。
四、精密激光钻孔市场规模及趋势分析
1、精密激光切割在钻孔服务中的应用
由于激光具有高能量,高聚焦等特性,激光打孔加工技术广泛应用于众多工业加工工艺中,使得硬度大、熔点高的材料越来越多容易加工。例如,在高熔点金属钼板上加工微米量级孔径;在硬质碳化钨上加工几十微米的小孔;在红、蓝宝石上加工几百微米的深孔以及金刚石拉丝模具、化学纤维的喷丝头等。利用激光束在空间和时间上高度集中的特点,经而易举地可将光斑直径缩小到微米级,从而获得100~1000W/cm2的激光功率密度。如此高的功率密度几乎可以在任何材料实行激光打孔。常用的HDI有线路板钻微孔、高功率密度逆转器、高低温陶瓷等非金属材料进行高精度钻孔。
HDI(High Density Interconnection Technology)作为一种新型PCB设计制作技术,它改用逐层方式且用盲孔或埋孔(一般采用激光成孔)进行电性连接,也被称为层积(Build-Up)技术。采用HDI技术的产品孔径、盘径和线路都大大缩小,还具有更好的散热性能,实现和顺应了消费类电子的轻薄短小化需求。随着电子产品广泛朝着短、小、轻、薄趋势发展,适应这种趋势发展的HDI板的应用范围越来越广泛,其在PCB总产值的比重也越来越大。
PCB行业通常把HDI板定义为导电层厚度小于0.025mm、绝缘层厚度小于0.075mm、线宽/线距不大于0.1mm/0.1mm、通孔直径不大于0.15mm、而I/O数大于300的一种电路板,这是一种高端PCB类型。
从HDI行业发展的趋势看,高性能材料应用不断增多,精细线路(线宽/间距为3mil/3mil)的增多,微孔(5mil及以下)和嵌入式无源电路的增多,无铅热风整平和浸银的增多,01005组装元件的增多,这些均体现了未来HDI线路越来越细,越来越密,孔越来越小,越来越密,环保要求越来越高。预计HDI技术的发展将会围绕高密度化和绿色环保化(无铅化与无卤化),伴随着HDI工艺水平的不断提高,传统的机械钻孔及电镀方式越来越难以满足HDI加工工艺的要求,激光技术做为更加先进的HDI制造服务辅助技术将会逐渐取代机械钻孔及电镀并将成为HDI加工工艺中的主流技术。
2. 钻孔市场分析
HDI最大特点是,更新换代效应强,周期性弱,是目前PCB行业中成长最快子行业。台湾工研院IEK 预计HDI板市场的迅速发展主要来自手机及IC封装的应用,下一波则是来自笔记本电脑的应用。全球HDI应用市场有55% 集中在手机市场,28%左右应用于载板。电脑领域约占11%,以笔记本电脑为主。其他则包括汽车、医疗器材以及DVC等产品,约占6%。
CPCA(中国印刷电路行业协会)统计,2006年至2008年国内HDI市场成长速度达30%以上,2006年中国HDI使用面积达到285万平方米。根据HDI平均每平方米232500孔,每千孔加工价格0.80元,外包比例55%测算,2006年HDI钻孔外包市场规模达到2.92亿元,2007年增长40%,达到4.09亿元,2008年增长30%,市场规模为5.31亿元。2009年市场规模为6.52亿元,预计2012年市场规模为12.49亿元。
该领域的重点企业有:多元科技(新加坡上市公司)约占6%的市场份额,优康控股约占6%的市场份额。
行业利润水平的变化趋势及原因
目前精密制造和服务行业毛利率略有下降。主要原因是竞争加剧,新进入的竞争厂家增多,导致产品价格下降,同时由于钢材、人工等成本增加等,使得毛利率下降。
未来几年,随着国家有利政策的落实及行业技术水平的提高,中国激光产业必定会有较大发展。激光技术与众多新兴学科相结合,将更加贴近人们的日常生活,而激光器研究向固态化方向发展,半导体激光器和半导体泵浦固体激光器成为激光加工设备的主导方向,整个激光产业界并购将盛行,各公司力争成为行业巨头,激光产品也将在工业生产、交通运输、通讯、信息处理、医疗卫生、军事及文化教育等领域得到更深入的应用,进而提高这些行业的自主创新能力,适应全球化的发展潮流,形成新的经济增长点。
国家对固定资产投资的宏观调控政策,对行业产品的需求也可能产生直接的影响。随着行业的发展,技术成熟度的增强,也难以排除由于竞争者增加、竞争者实力增强等因素,导致公司市场占有率减少、产品价格下降的可能性。因此,行业销售和利润水平如受上述因素影响,可能出现一定程度的波动。但是总体上来说,我国激光产业属于新兴的朝阳产业,市场需求巨大,利润可观。
【激光网激光门户网综合报道】( 责任编辑:光粒网 )