F&C嘉準傳感器在手機行業(yè)的重要作用

• 時間：2022-08-01
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　　智能手機組裝測試

　　組裝部分

　　手機的每一個模塊基本上是標準化的。從前到后，從外殼，到外框，到鋰電池，到LCD背光源模組，上面的玻璃蓋板，還有一些關(guān)鍵組件，像攝像頭，后端的比如用激光在背面打logo，到出廠貼的膜，到里面關(guān)鍵的螺絲鎖付，到防水性能檢測，到麥克風、電池模組組裝，到攝像頭組裝，到一些配件的焊接，到側(cè)鍵、home鍵安裝，到前面的蓋板貼膜壓合，整體構(gòu)成了一個智能手機總裝過程。

　　測試部分

　　其實任何一個東西，測試部分是至關(guān)重要的，因為它直接跟品質(zhì)相關(guān)。有很多測試是過程測試，也有終端測試。大家非常熟悉的手機終端測試，有MMI測試，其實還有很多部分，像音頻、射頻等，還有外觀尺寸方面的測試，它會影響到整體的質(zhì)感，防水性能，還有平面度。還有LCD打光的，有光斑，有暗斑，這些都需要檢測。

　　關(guān)鍵核心部件

　　首先是玻璃面板。目前，智能手機的玻璃面板已經(jīng)從2.5D逐漸演變成3D，3D玻璃的直接需求的設(shè)備就是熱彎機、五軸的精雕機、還有2.5D跟3D的檢測設(shè)備，這些設(shè)備后續(xù)都將會十分火熱。

　　第二是LCD和OLED。LCD跟OLED最大的區(qū)別是什么？就是LCD靠背光源模組打上去，OLED是自己發(fā)光的。OLED必然會取代LCD，這是一個大趨勢。

　　第三是PCBA跟FPC，其實這兩個之間也是有個比較漫長的過程，現(xiàn)在基本上手機里面很多都是FPC軟板，之前有PCBA的。其實它們的工藝呢，前端的化學(xué)工藝是非常復(fù)雜的，能做的自動化設(shè)備也就是上下料而已，或者是轉(zhuǎn)運，后端的SMT段這一塊的自動化，對標準設(shè)備、輔助上下料的需求還是比較大。

　　還有一個關(guān)鍵的設(shè)備叫PSA，叫軟板貼附設(shè)備，后面也會是一個非常大的需求，還有像點膠、烘烤、激光切割、檢測設(shè)備。檢測設(shè)備主要檢測金手指，還有一些翹曲，比較關(guān)鍵的是瑕疵需要檢測，現(xiàn)在還是大量用人再檢測，后續(xù)可能在這一塊是比較大的需求點。

　　第四是鋰電池，鋰電池后面有沒有革新呢？其實會一直革新下去，續(xù)航能力一直是手機的短板，后面像石墨烯可能會是一個方向。其實跟汽車新能源是相關(guān)的，像下一代燃料電池，用在汽車上面的，很多是相通的。動力電池跟手機的鋰電池有沒有區(qū)別，就是大小不一樣，像傳統(tǒng)的18650電池，后續(xù)會被這種鋰電池包去替代?，F(xiàn)在很多鋰電池包都是大片的，跟手機電池是一樣的，一層一層進行封裝，極耳焊接，其實是相通的。

　　第五是機殼，現(xiàn)在是鋁合金，需要用到CNC，表面處理、陽極處理、噴砂，連帶著肯定有檢測。CNC的上下料，最近幾年比較火的像長盈精密，其實他們CNC上下料的需求一直在猛增。長盈精密甚至成立了子公司專門做自動化這一塊，把機械手的上下料這一塊的量做起來了，其實這塊是可以產(chǎn)生量的。我覺得機殼這塊，3D玻璃后蓋要完全取代其實還是有個過程。大家應(yīng)該有印象，喬布斯時代出現(xiàn)iPhone4，4s系列，它的后蓋是玻璃的，但后面又改成了鋁合金。

　　關(guān)鍵工藝

　　按照工藝去劃分的，可分成組裝段，核心部件段，還有檢測段。

　　組裝段方面，包括點膠，精密貼裝、預(yù)裝的，還有精密壓合，鎖螺絲，這些是一定會量產(chǎn)的。

　　核心部件段，包括SMT、PSA、激光切割、打標、焊接，還有自動上下料、拋光、打磨、精雕、熱彎等設(shè)備。核心部件還有一段比較微小的模組也是組裝的，舉個例子，攝像頭模組跟總裝線的工藝是類似的。

　　檢測段其實就是尺寸量測，包括平面度、段差、間隙，還有瑕疵檢測；也包括性能檢測，包括射頻、音頻、MMI，這些性能都需要專門的儀表去檢測。

　　關(guān)于手機的玻璃背板和背板

　　除非是類似LCD跟OLED，或者是以前的白熾燈被LED燈取代的情況，一種東西比另一種東西有絕對優(yōu)勢，會被必然取代。那如果雙方都具有優(yōu)勢，或是優(yōu)勢不明顯的時候，它會被部分取代。除非后續(xù)結(jié)合到無線充電或者各種技術(shù)，需要某種材料的時候，才會有一個必然趨勢產(chǎn)生，所以短期內(nèi)我覺得應(yīng)該是這幾類都有。短期來看，金屬殼還是主流，因為從整個行業(yè)看，產(chǎn)業(yè)鏈變不了那么快。

　　智能手機產(chǎn)線自動化集成

　　手機產(chǎn)線自動化是趨勢

　　目前全球70%的電子產(chǎn)品是在中國制造，目前在整個手機行業(yè)或者3C行業(yè)中，整個生產(chǎn)制造過程的90%還是以人工作業(yè)方式為主，這意味著未來智能改造這一塊的空間是非常巨大的。

　　針對手機行業(yè)，首先，手機大的分成四大塊：第一個是前工序，就是殼料的、塑膠料的、金屬料的處理方面，比如說中框的CNC加工，有拋光打磨工藝；還有品質(zhì)自動化，比如說卡槽、HOME鍵的尺寸檢測，還包括噴涂，包括PC板的組裝和測試的一些工序，這一塊更多地通過外圍圍繞著手機產(chǎn)業(yè)鏈的自動化公司上的自動化項目。

　　第二塊更多地是在手機廠家，比如蘋果的代工廠，會有中段的組裝和測試，也就是大眾比較專注的地方，同時是在這個行業(yè)中占整個產(chǎn)業(yè)鏈加起來80%勞動力的方向。

　　最后是后面的包裝，做完成品，包括剛剛說的MMI測試、二維碼寫入之后，馬上會進入包裝，然后裝箱碼垛。

　　四大塊--前工序、組裝、測試和后道包裝，前工序可能占從業(yè)人員10%，裝配占60%，測試占20%，包裝占了10%。按這個勞動力的分配，從減員增效的角度講，能夠解決裝配和測試這塊的應(yīng)用，那是非常大的一個方向。

　　手機產(chǎn)線的新要求

　　首先，第一個就是小批量多品種頻率高，需要高柔性產(chǎn)線。比如蘋果要出新手機了，可能有三個系列，一百條生產(chǎn)線滿足三個系列的生產(chǎn)，但這一百條生產(chǎn)線一定能夠同時生產(chǎn)這三種產(chǎn)品。這就要求整個設(shè)備能夠兼容它所有系列的產(chǎn)品。

　　第二個就是設(shè)備是有一個折舊周期的。目前整個行業(yè)通常水平大概在3到5年左右周。而手機的生產(chǎn)周期相對較短，蘋果大概是12個月的周期，國內(nèi)很多則只有是8個月的周期。手機的產(chǎn)品生命周期和上線的設(shè)備折舊期的不對等，意味著手機生產(chǎn)線會生產(chǎn)好幾代手機產(chǎn)品。在這里，有一個非常重要的參數(shù)叫設(shè)備的可重復(fù)利用率。如果花2000萬用兩個月投了一條iPhone7的生產(chǎn)線，iPhone8出來之后，只需要一個再投入，這個再投入就是看設(shè)備的可重復(fù)利用率能達到多少。目前整個行業(yè)通常是非標的，只能達到30%左右，如果設(shè)備可重復(fù)利用率能夠達到80%-90%，這里就有非常多的機會出現(xiàn)。

　　第三是投資回報問題，就是投入多長時間能收回成本。按照非蘋果客戶企業(yè)主能夠接受的范圍，大概是在一年半到兩年。

　　組裝、測試段利潤水平高

　　剛剛說了整個手機產(chǎn)業(yè)分成四個大段，在組裝和測試段，技術(shù)門檻高于商業(yè)模式的，其付款條件和利潤率也是非常高的。

　　金屬鉆攻機

　　手機金屬殼未來幾年還是主流

　　做金屬加工，有一個重資產(chǎn)投入，就是機械設(shè)備的投入。機械設(shè)備分很多，一種就是鉆攻機，主要做一些鉆孔，還有銑一些內(nèi)腔、包括外邊，把一個金屬的手機殼做成一個成品，主要是做這樣一個工藝。

　　在我看來，金屬手機外殼依然是市場的大趨勢，玻璃、陶瓷外殼還需要很長的周期才能占領(lǐng)市場。當年，蘋果在整個金屬加工領(lǐng)域布局了三年到四年時間，才把注塑一夜之間干掉，所以如果現(xiàn)在全部變成玻璃或者變成陶瓷的話，也需要一個周期。所以說金屬加工的未來的一個預(yù)期，還有3到5年的一個周期，走到三年以后才能再去預(yù)測下一個三年。

　　金屬殼CNC加工是重資產(chǎn)

　　現(xiàn)在富士康是有15萬臺CNC，然后比亞迪也是有將近4萬臺CNC，就算一臺CNC25萬塊錢，這是個非常大的基礎(chǔ)的重資產(chǎn)投入，門檻很高，高到什么程度？現(xiàn)在要跟這些廠商合作，接訂單最少是擁有500臺CNC，才可以接到他二手的訂單。這500臺是個什么概念？就是說你重資產(chǎn)投入至少要投1.25個億進去，1.25億不一定就能周轉(zhuǎn)起來，可能還需要其他的一些配套，包括一些其他的設(shè)備輔助、人員之類的。

　　自動化組裝在這個行業(yè)里面一直是各個廠商很頭疼的問題。產(chǎn)品的單價越來越低，人工成本越來越高，每家廠商都在想著用自動化。怎么樣去解決這個24小時不停的運作，效率很高而且不停的，無人化的車間也好，智能化的車間也好。包括做全制程的富士康、比亞迪、華茂，都在考慮用自動化方案去解決這個行業(yè)里最典型的上下料的問題?，F(xiàn)在上下料還有用人工去解決的，可能會考慮用水平機械手、半自動、非標、六關(guān)節(jié)機械手，這些都會考慮進去。

　　但這個行業(yè)有特殊性，包括它產(chǎn)品多樣性很大，每家設(shè)計的廠商產(chǎn)品設(shè)計都不是一樣的，沒有規(guī)律、標準，長的樣子也不一樣、大小也不一樣，對產(chǎn)品的自動化配套和整個銜接性要求很高；而且切換周期要非常短，有可能一個產(chǎn)品就做兩個月、三個月就下線了，我的自動化能不能匹配上來，這是對自動化的非常高的要求。

　　關(guān)于iPhone8的玻璃背板

　　iPhone8后面也是一個玻璃蓋板，中框還是在的。切削量可能減少，但是不會說沒有。中框相對于金屬殼單價不一定會下去，單價可能會更高，因為要求更高了、更精密了，對整個組裝線的要求更高，而且材料也可能更好了。材料更好的情況之下，對切削的要求也更高了，所以單價肯定不是按現(xiàn)在鋁材來算，切削鋁和切削不銹鋼、鈦合金是完全不一樣的，我用的刀都可能不太一樣。

　　如果用3D玻璃面板，其實廠商追求的不是用精雕機去做，而是盡量縮短后段的加工量，用玻璃成型機一次性成型，折彎、切割、磨削以后90%已經(jīng)是成品了。

　　熱彎機很難做，而且那個機器成本很高，不像鉆攻機二三十萬元一臺，那個要四五百萬一臺，光成本就需要兩百多萬，肯定得賣你四五百萬。目前只有韓國幾家給三星供貨的企業(yè)能做好，國內(nèi)很多企業(yè)只有30%的良率。任何品牌都會做一塊，但不是所有的款式都會做成3D玻璃。因為有一個市場接受程度，需要一個過程，而且如果把所有的產(chǎn)品全切到玻璃，市場沒能大批量做出來，總不能不做手機了。訂單拿回來，造不出來。整個布局來講，還沒有看到哪一家正在大批量上玻璃成型機、玻璃精雕機。有上市公司包括一些大公司，小范圍地進行布局。

　　點膠專家

　　點膠是一個動詞，也是一個名詞，就是把膠水涂抹到工件上，就叫點膠。點膠名詞呢，通常點膠機是一個設(shè)備。點膠這種工藝，也叫灌膠、涂膠和滴膠。這個膠水指的是一個流體，膏狀的也好，粉狀的也好，只要是流動的，都統(tǒng)稱為叫點膠。

　　膠水的作用主要是在粘接、灌封、結(jié)緣、固定、表面處理、防水、導(dǎo)熱、導(dǎo)電等，在電子行業(yè)應(yīng)用是最多的。從電子行業(yè)出來也比較多，從電子到各個外殼、塑料和金屬等各方面的粘接，后面延伸到了照明，就LED。

　　點膠最早在沒有設(shè)備的時候是人工做的，對量和位置的控制是不夠的，就慢慢延伸到半自動點膠，對點膠的量和路徑會得到控制，全自動就用到了機器人，用機器人來涂抹，再上升到目前的點膠裝配線，智能工廠。

　　點膠延伸一下，可以理解為一種貼合工藝。原來是用卡扣、鉚接、焊接、用螺絲固定的連接方式進行組裝，所以諾基亞能做成一個磚頭。為什么要做成磚頭？因為當時沒有粘接工藝，只能用卡扣、鉚接的方法做。沒有導(dǎo)熱硅膠的運用，所以把散熱模塊做得很大，避免手機線路板過熱?，F(xiàn)在化工膠水的應(yīng)用越來越廣，以至于貼合工藝的應(yīng)用越來越成熟。為什么手機原來是用塑膠件，現(xiàn)在用金屬的？因為金屬和線路板電氣元件之間，通過涂抹導(dǎo)熱硅脂后，可以直接通過外殼散熱，解決了原來的散熱問題。大家可以看到電腦風扇背后有一塊大的鋁散熱塊，現(xiàn)在通過膠水，外殼的表面就可以做到直接散熱?？梢杂媚z水工藝做到貼合工藝，大家可以看到穿戴設(shè)備是柔性的，拋物線OLED，以后的屏幕都可以貼在墻上的。為什么能做到？因為化工材料的研發(fā)速度越來越快，可以用膠水直接把產(chǎn)品貼合起來的，才能做到可穿戴、柔性化。

　　點膠機可以這樣去理解，一個是工業(yè)機器人作軌跡運動，一個是點膠的閥，是膠的流量控制。閥是一個開關(guān)，閥有很多種，有針閥、旋轉(zhuǎn)閥、球閥。螺桿閥是用一個螺桿泵來泵出的，可以做到閉環(huán)的流量控制。通常行業(yè)內(nèi)做得最多的是用恒壓恒流的模式來做點膠，也最容易同質(zhì)化，是個人都會做，所以在點膠機段恒壓恒流的點膠機比較同質(zhì)化。伺服壓膠的裝置不單用到了恒壓恒流，也用到了位置控制，對推出的膠是有一個閉環(huán)控制的。如果推得不準，會把膠管壓爆，點膠是不準確的。目前國內(nèi)的螺桿閥都比較差一點，用的都是國外的，用于微量的精密點膠，通過螺桿旋轉(zhuǎn)之后計量的方式輸出。計量閥又有活塞的，就是容積泵。壓盤泵通常用在高粘度的膠水，像玻璃膠，通過氣壓和一般的增壓方式是壓不出來的，那就通過增壓泵把它壓出來，通過閥門的開關(guān)來控制膠的開關(guān)，再通過流量的控制，經(jīng)過機器人的運動把膠涂抹到工件上，就完成了整個點膠工藝。

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