一、精密電子零部件概述
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)是指尺寸在毫米級(jí)甚至微米級(jí)的微型電子裝置,主要可分為微型傳感器和微型執(zhí)行器兩個(gè)大類(lèi)。由于MEMS的尺寸較小,用于生產(chǎn)MEMS產(chǎn)品的零部件通常也相對(duì)較小,一般僅為幾毫米,因此MEMS產(chǎn)品對(duì)精密零部件的加工精密度要求非常高。根據(jù)功能和作用的不同,應(yīng)用于MEMS產(chǎn)品的常見(jiàn)精密電子零部件主要包括屏蔽罩或其它結(jié)構(gòu)件等。
二、精密電子零部件行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
1、普通產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局
目前,國(guó)內(nèi)從事精密零部件制造的企業(yè)雖然數(shù)量眾多,但是大多數(shù)是規(guī)模較小的中小企業(yè),產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、品質(zhì)較低且精度和產(chǎn)品附加值均不高,其業(yè)務(wù)范圍通常主要局限在其所在地的本地企業(yè),行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。
由于低端產(chǎn)品制造企業(yè)的技術(shù)水平、研發(fā)能力和服務(wù)質(zhì)量普遍較低,其產(chǎn)品通常只需要簡(jiǎn)單的沖壓設(shè)備和模具即可完成,行業(yè)門(mén)檻也較低,同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)激烈,行業(yè)內(nèi)企業(yè)的市場(chǎng)主要在成本和價(jià)格方面展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng),因此盈利水平普遍較弱。受到業(yè)務(wù)范圍以及盈利能力的限制,低端產(chǎn)品市場(chǎng)中的企業(yè)發(fā)展壯大的難度較高。
2、高端產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局
從地域分布來(lái)看,目前,從事精密電子零部件生產(chǎn)的高端產(chǎn)品企業(yè)主要集中在歐美和日韓等發(fā)達(dá)工業(yè)化國(guó)家,一方面是由于上述地區(qū)該行業(yè)發(fā)展較早,另一方面是由于處于行業(yè)下游的高端產(chǎn)品廠(chǎng)商以及終端品牌廠(chǎng)商也主要集中在上述地區(qū),國(guó)內(nèi)能夠從事高端精密制造且融入到全球產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)數(shù)量較少。
從市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)激烈程度來(lái)看,在高端精密電子零部件市場(chǎng)中,行業(yè)內(nèi)的企業(yè)通常主要專(zhuān)注于其擅長(zhǎng)的某一個(gè)或數(shù)個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品,且通常擁有自己的核心客戶(hù),因此在各個(gè)細(xì)分行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)較為穩(wěn)定,各個(gè)細(xì)分行業(yè)內(nèi)有著較為明顯的行業(yè)門(mén)檻,不同行業(yè)內(nèi)企業(yè)主要在產(chǎn)品品質(zhì)、加工精度、技術(shù)和研發(fā)能力以及服務(wù)質(zhì)量等方面展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。
三、行業(yè)的主要技術(shù)水平
行業(yè)中對(duì)產(chǎn)品和生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平主要表現(xiàn)為其微型產(chǎn)品的尺寸、加工精密度、生產(chǎn)效率、環(huán)境適應(yīng)性以及產(chǎn)品性能。本文以常見(jiàn)的MEMS麥克風(fēng)屏蔽外殼為例闡述技術(shù)水平。
MEMS麥克風(fēng)屏蔽外殼
1、產(chǎn)品尺寸水平
精密電子零部件的產(chǎn)品尺寸水平主要表現(xiàn)為三維尺寸以及零部件厚度水平。在目前主流的MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品中,其使用的屏蔽外殼平均尺寸約為3.40mm x 2.60mm x 0.75mm,其平均厚度約為0.1mm。
MEMS麥克風(fēng)屏蔽外殼尺寸
2、加工精度
精密電子零部件的加工精度是指批量生產(chǎn)條件下產(chǎn)品尺寸上的公差水平,主要的衡量指標(biāo)包括拉伸高度一致性以及拉伸轉(zhuǎn)角一致性。目前,國(guó)內(nèi)精密制造企業(yè)的拉伸高度公差水平約為±0.025mm,拉伸轉(zhuǎn)角的公差水平約為±0.05mm。
3、生產(chǎn)效率
加工工藝、模具結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)設(shè)備的不同會(huì)使生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率產(chǎn)生較大的差異。仍然以屏蔽外殼為例,目前行業(yè)內(nèi)的平均生產(chǎn)效率水平約為單臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備約為100萬(wàn)件/天。
4、環(huán)境適應(yīng)性
使用環(huán)境的不同會(huì)對(duì)精密零部件產(chǎn)品提出不同的新要求。以智能手機(jī)和智能腕表為例,目前對(duì)該類(lèi)產(chǎn)品較為常見(jiàn)的新功能要求主要包括水下使用的功能以及耐摔功能等,因而要求用于此類(lèi)產(chǎn)品的精密零部件應(yīng)具備防水防塵功能以及高抗壓強(qiáng)度的特性。
5、性能指標(biāo)
由于不同的零部件產(chǎn)品的功能不同,其對(duì)應(yīng)的性能指標(biāo)也同樣不同。仍以屏蔽罩為例,其對(duì)MEMS產(chǎn)品整體屏蔽效果有較大影響,因此屏蔽效果是其應(yīng)用中的關(guān)鍵指標(biāo),通常用屏蔽效能(dB)進(jìn)行衡量,屏蔽效能越高表示其對(duì)外部信號(hào)和磁場(chǎng)等干擾因素的屏蔽效果越好,其他主要性能指標(biāo)還包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、可焊性等。
四、技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1、加工精度提高
隨著終端電子產(chǎn)品的尺寸越來(lái)越小、厚度越來(lái)越薄,用于MEMS產(chǎn)品的零部件也向著微型化和超薄化的方向發(fā)展,對(duì)生產(chǎn)商的精微加工能力也提出了越來(lái)越高的要求。
2、新材料的引入