專注于膠粘劑的研發(fā)制造
近些年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會的進(jìn)步,居民生活水平的提高,消費電子產(chǎn)品制造技術(shù)的迭代發(fā)展以及移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及,我國消費電子行各個細(xì)分市場產(chǎn)品出貨量逐年增加。具體來看,從2019年到2021年,我國的5G手機、平板電腦以及可穿戴設(shè)備的出貨量均呈現(xiàn)逐年遞增態(tài)勢。2019年我國5G手機、平板電腦、可穿戴設(shè)備出貨量分別為0.14億部、2.20千萬臺、0.99億臺;到2021年我國5G手機、平板電腦和可穿戴設(shè)備便分別增長至2.66億部、2.80千萬臺和1.40億臺。目前,中國已經(jīng)成為全球第三大電子信息產(chǎn)品制造國,電子行業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱型產(chǎn)業(yè)。據(jù)新思界產(chǎn)研中心數(shù)據(jù),2019年,中國電子用膠市場規(guī)模已超過100億元。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實、元宇宙等新興技術(shù)與消費電子產(chǎn)品深度融合,未來消費電子市場規(guī)模會保持增長,預(yù)計到2023年,全球消費電子市場規(guī)模將會增長超過1.1萬億美元。
一、消費電子膠黏劑應(yīng)用特點
消費電子行業(yè)是一個非常典型的技術(shù)驅(qū)動型行業(yè),每次技術(shù)革新都會重塑行業(yè)格局。由于電子產(chǎn)品的集約化程度越來越高,對于小型化和體積的需求提升,以及新設(shè)計、新工藝的推陳出新,這對電子粘合劑行業(yè)提出了更高需求,具體如下:
微:機械連接、物理連接不能達(dá)到的區(qū)域,電子膠水完全勝任這個挑戰(zhàn),粘接面積可以是幾平方毫米,粘接縫隙可以是微米級別,對狹小縫隙的填充、密封以及保護(hù)作用,都可以完美實現(xiàn)。
輕:它不同于繁冗的機械連接,比如鉚接、螺紋連接、焊接,而是采用樹脂類型的粘接,能有效地減輕產(chǎn)品的重量,讓設(shè)計更加簡潔輕便而實用。
快:UV紫外粘接,幾秒,甚至是1秒直接實現(xiàn)高效固化,適合大量的消費類電子產(chǎn)品,同時能耗相對較少,效率又高。
強:粘接工藝的內(nèi)應(yīng)力小,多數(shù)情況下是面結(jié)合,同時膠水通過材料內(nèi)聚力和表面粘接力,提供強有力的粘接效果。
雜:金屬與金屬,塑料與塑料,金屬與塑料,都可以實現(xiàn)粘接緊固,還可以使用膠水達(dá)到填充、包封、保護(hù)、固定等作用。
二、電子膠粘劑的應(yīng)用場景
膠粘劑被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品等領(lǐng)域,例如智能手機、傳統(tǒng)的功能手機、可穿戴設(shè)備、以及平板電腦等。不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)δz粘劑性能要求不同,因此使用的膠黏劑產(chǎn)品種類都有一定的差異。
① 智能手機膠粘應(yīng)用
以智能手機為例,在其組裝過程中,主要的膠粘應(yīng)用場景有鏡片保護(hù)膜、鏡片粘接、指紋模組粘接、FPC粘接、攝像頭粘接、OLED/LCD粘接、電池粘接、石墨片/NFC/無線充電模組粘接、后蓋(電池蓋)粘接、后蓋裝飾件粘接等。
其中,手機主板主要用膠有環(huán)氧膠黏劑、導(dǎo)熱導(dǎo)電膠、有機硅膠黏劑、點焊膠、UV膠、丙烯酸膠黏劑等;手機殼金屬塑料粘接用膠有聚氨酯熱熔膠、丙烯酸AB膠黏劑、PUR熱熔膠;屏幕和邊框用膠主要有聚氨酯熱熔膠、UV膠、反應(yīng)型熱熔膠、丙烯酸膠黏劑、耐高溫膠黏劑等。
智能手機前屏、機身、后蓋膠粘應(yīng)用
② 無線耳機組裝應(yīng)用
消費電子產(chǎn)品市場的另一個寵兒——TWS耳機被認(rèn)為是增長飛快的智能穿戴設(shè)備,最近幾年是以連年翻番的趨勢在增長,各大品牌商競相爭奪市場份額。相比手機、平板等產(chǎn)品,它體積更小、可粘接面更小、小時產(chǎn)量更高。目前的結(jié)構(gòu)粘接方案,主要有PUR熱熔膠、單組份環(huán)氧、以及雙組分丙烯酸,配合相應(yīng)的各類自動點膠設(shè)備。
在無線耳機的組裝中,主要的膠粘應(yīng)用場景有耳機殼粘接、通氣孔網(wǎng)紗粘接、電池/揚聲器灌封、尾蓋固定密封、外殼粘結(jié)、上蓋內(nèi)殼泡棉粘接、金屬合頁與上殼內(nèi)殼粘接、內(nèi)殼磁鐵粘接、磁鐵模組粘接、耳機套筒充電線路灌封、中殼磁鐵粘接、電池粘接、主板芯片封裝、外殼內(nèi)點膠等。
無線耳機中膠黏應(yīng)用
③ 筆記本電腦組裝應(yīng)用
在筆記本電腦的組裝中,主要的膠粘應(yīng)用場景有相機模塊屏蔽、屏幕粘接、屏幕緩沖泡面粘接、框架粘接、顯示模組接地、面板遮光屏蔽、前框黏貼、裝飾面板粘接、模組接地、模組粘接、鍵盤接地、鍵盤線路板粘接、導(dǎo)熱墊片/凝膠、泡棉粘接、風(fēng)扇接地、后蓋接地、防塵網(wǎng)粘接、后蓋粘接等。
其中,觸摸屏粘接用膠主要使用PUR熱熔膠,后蓋粘接主要使用丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠,子部件的粘接主要使用丙烯酸脂結(jié)構(gòu)膠或者環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠,電池粘接主要使用雙組份丙烯酸脂結(jié)構(gòu)膠,鏡頭/標(biāo)簽粘接主要使用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠或者瞬干膠,插銷/磁鐵/絞鏈主要使用瞬干膠。
④ 智能手表組裝應(yīng)用
在智能手表的組裝中,主要的膠粘應(yīng)用場景有OLED制程保護(hù)膜排氣、石墨片粘接、柔板粘接、前屏粘接、柔板粘接、電池粘接、揚聲器粘接、網(wǎng)紗粘接、磁鐵粘接、泡棉粘接、旋鈕粘接、后蓋粘接、后蓋玻璃粘接等。
其中,因為智能手表結(jié)構(gòu)件要求粘接力要求高、防水、防腐蝕、耐汗液、耐高低溫、耐鹽霧等,智能手表常采用CL-24固態(tài)硅膠粘尼龍膠水、CL-26AB液體硅膠粘尼龍PC膠水、硅膠粘FPC軟板埋射出表帶專用膠粘劑等。
智能手表前屏、中框與后蓋膠粘應(yīng)用
三、中國電子膠粘劑的發(fā)展?fàn)顩r
雖然電子行業(yè)用膠量目前只有百億市場,規(guī)模仍然較小,但其應(yīng)用的特殊性和功能性決定了其相對高附加值,且很大程度上體現(xiàn)了公司的研發(fā)能力和產(chǎn)品質(zhì)量天花板。就毛利率而言,一般情況下建筑領(lǐng)域用膠毛利率在30%左右,工業(yè)類達(dá)到40%,而電子領(lǐng)域可以達(dá)到50%以上(頭部企業(yè)可以更高)。
同時,近年在國家政策大力支持下,中國電子信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,技術(shù)水平不斷提高,產(chǎn)業(yè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。中國計算機、手機、彩電等主要產(chǎn)品產(chǎn)量位居世界前沿,電子產(chǎn)品制造大國的地位日益突出。
因此,具備高利潤的電子膠黏劑市場一直都是香餑餑,也是高端玩家的“兵家必爭之地”。
然而,國內(nèi)企業(yè)在電子領(lǐng)域主要在中低端的元器件灌封、密封,而高端的芯片封裝、消費電子、車用電子以及PCB板領(lǐng)域等高端市場基本被國際巨頭所壟斷,主要由漢高、富樂、陶氏、日立等國外企業(yè)主導(dǎo)。這是因為國外發(fā)達(dá)國家企業(yè)在膠粘劑領(lǐng)域中起步較早,形成了一定的先發(fā)優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢,在整個膠粘劑市場中占有較大份額。
慶幸的一面是我國粘合劑行業(yè)雖起步較晚,但以回天新材、高盟新材、硅寶科技、康達(dá)新材為代表的國內(nèi)前沿膠粘劑企業(yè)近年來保持著較快的發(fā)展勢頭,在各自的優(yōu)勢領(lǐng)域開始了和國外一流企業(yè)直面肉搏。
尤其在中美貿(mào)易戰(zhàn)后,華為等企業(yè)在高端用膠方面受制國外,于是逐步培養(yǎng)國內(nèi)企業(yè)成為供應(yīng)商,部分膠企龍頭逐步加快切入高端電子領(lǐng)域,成功導(dǎo)入華為、中興、小米、oppo、vivo等企業(yè)。
如今,移動電子用膠粘劑制造業(yè)作為我國膠粘劑產(chǎn)業(yè)的重要組成部分及移動電子制造業(yè)配套產(chǎn)業(yè)之一,國內(nèi)企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)能力均有較大水平的提升,國產(chǎn)產(chǎn)品在滿足國內(nèi)市場需求的同時還出口至海外市場。據(jù)統(tǒng)計2020年我國移動電子用膠粘劑產(chǎn)量為4.52萬噸,同期國內(nèi)消費量為4.20萬噸。
四、膠粘劑在消費電子領(lǐng)域的發(fā)展趨勢
隨著工業(yè)膠水在各個行業(yè)的不斷廣泛深入使用,其功能也越來越趨于多元化,而且呈現(xiàn)出不同行業(yè)也具有各自的需求特點,表現(xiàn)出了明顯的與行業(yè)或產(chǎn)品性能相關(guān)的特殊功能,這些特殊功能對膠水就提出了新的需求。
如在光學(xué)和光通訊行業(yè),就要求膠水要有很低的收縮率,良好的耐黃變性能,在某個特定波段的透光率要達(dá)到一定的指標(biāo)等;再如有的與聲學(xué)相關(guān)的產(chǎn)品也希望膠水有一定的降噪和優(yōu)化聲學(xué)效果的功能;還如有的行業(yè)渴望有能長期耐溫150度或者是180度的UV膠等等。
比如隨著電子產(chǎn)品的不斷高度集成化、微型化、多功能化、大功率化使得能耗/熱量管理越來越成為突出的問題!這些高度集成的元器件不但要牢靠地裝配在PCB板上,而且其工作產(chǎn)生的熱量要很快被散發(fā)掉;有時為了降溫,還要額外把一個散熱器裝配在元器件表面。在這種情況下,膠水的導(dǎo)熱性能顯得尤為重要。膠水的導(dǎo)熱可以從兩個不同的方面來理解:排走熱量和吸收熱量,如粘接散熱片的膠水應(yīng)當(dāng)能迅速把熱量排走;而保護(hù)NTC溫度傳感器的導(dǎo)熱膠應(yīng)當(dāng)迅速把熱量吸收過來,傳給芯片。這其實是同一問題的兩個方面,因此,導(dǎo)熱膠最大的問題就是不斷追求的高導(dǎo)熱系數(shù)和粘接牢度的矛盾;還有就是為實現(xiàn)導(dǎo)熱而加入的導(dǎo)熱顆粒材料對施膠工藝以及膠水流變學(xué)性能的影響。
由此可見,隨著5G、AR/VR等新興技術(shù)在消費電子領(lǐng)域的快速落地,將會帶來材料及制造工藝的革新,為膠粘劑及點膠注膠設(shè)備供應(yīng)商帶來更多新的發(fā)展機遇,而膠粘劑作為一種傳統(tǒng)的連接方式,在現(xiàn)代制造業(yè)中的作用越來越趨于多元化、多功能化。