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    •  消费电子创新推动工业粘合剂新趋势
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工业粘合剂如何助推消费电子创新应用?

2022/08/29
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从2020年开始因为受疫情影响,全球消费电子市场规模下降至9800多亿美元,但是,随着5G物联网人工智能、虚拟现实、元宇宙等新兴技术与消费电子产品深度融合,未来消费电子市场规模会保持增长,预计到2023年,全球消费电子市场规模将会增长超过1.1万亿美元。

 消费电子创新推动工业粘合剂新趋势

消费电子行业是一个非常典型的技术驱动型行业,每次技术革新不仅仅重塑了行业格局,也促进消费电子产品朝着智能化、小型化和集约化趋势不断发展。由于电子产品的集约化程度越来越高,对于小型化和体积的需求提升,以及新设计、新工艺的推陈出新,也对工业粘合剂行业提出了更高需求。

以消费电子的代表产品手机为例,一个普通的智能手机,至少超过160个用胶点。不同于繁冗的机械连接,比如铆接、螺纹连接、焊接,采用树脂类型的粘接,能有效地减轻产品的重量,让设计更加简洁而实用。在机械连接、物理连接不能达到的区域,工业胶水完全胜任这个挑战,粘接面积可以是几平方毫米,粘接缝隙可以是微米级别,对狭小缝隙的填充、密封以及保护作用,都可以完美实现;正是由于工业粘接工艺的上述优势,它在现代制造业中必将更广泛地替代传统工艺而发挥越来越大的作用,如消费电子的扬声器和摄像模组几乎全部是用工业粘合剂粘接起来的。

除了消费电子市场,半导体、新能源汽车等众多新兴行业也对工业高端粘合剂提出了很多需求。工业胶水属于精细化工行业,但它使用面广很广,几乎无处不在,而且胶水种类多、品牌杂,甚至是一家供应商旗下就会有好几百款产品。另外,胶水选型需要有专业的知识和背景,它涉及到材料、化工、表面处理、电化学、结构设计、工艺等诸多方面,会影响到生产效率、良率、成本以及产品功能、品质等。而且,胶水的正确使用与生产工艺息息相关,是一个多学科交叉的任务;最后,胶水的运输和存储有严格的规定要求。正是由于工业胶水的这些特殊性,很少有企业能真正把它用好;而且很多企业就是因为在使用工业胶水上出了问题,导致项目拖延,产品良率不高,生产效率低下,甚至影响企业的竞争力与生存空间。

传统的工业粘合剂主要起到的作用包括连接、保护、导电等。

连接作用,主要是产品组装过程中,把不同材质的零部件或元器件,尤其是尺寸比较微小的零部件,用点胶的方式进行连接。

保护作用,则是通过胶水将各种元器件包裹起来,避免暴露在恶劣环境中受到短路、腐蚀、外力挤压而失效。

导电作用,则是粘合剂行业进步的重要标志,在实现物理连接的同时实现导电的作用,替代了焊锡功能的导电和实现接地(grounding)功能的导电。这种粘合剂往往可以实现类似于金属材质的导电性能,同时还耐高温,固化速度快。未来如何研发出低电阻率、低成本、粘接强度高的导电胶则是各供应商努力的方向。

随着工业胶水在各个行业的不断广泛深入使用,其功能也越来越趋于多元化,而且呈现出不同行业也具有各自的需求特点,表现出了明显的与行业或产品性能相关的特殊功能,这些特殊功能对胶水就提出了新的需求。如在光学和光通讯行业,就要求胶水要有很低的收缩率,良好的耐黄变性能,在某个特定波段的透光率要达到一定的指标等;再如有的与声学相关的产品也希望胶水有一定的降噪和优化声学效果的功能;还如有的行业渴望有能长期耐温150度或者是180度的UV胶等等。比如随着电子产品的不断高度集成化、微型化、多功能化、大功率化使得能耗/热量管理越来越成为突出的问题!这些高度集成的元器件不但要牢靠地装配在PCB板上,而且其工作产生的热量要很快被散发掉;有时为了降温,还要额外把一个散热器装配在元器件表面。在这种情况下,导热胶就是不二的选择。

 工业粘合剂市场现状,跨国公司占据金字塔顶端

粘合剂行业竞争格局趋势,来源:国金证券研究所

目前工业粘合剂市场的市场潜力非常巨大,高端市场基本被国际巨头所垄断,拥有强大的研发能力和品牌优势。而中国本土的工业粘合剂企业主要集中在中低端市场,发展仍然任重而道远。国外发达国家企业在胶粘剂领域中起步较早,形成了一定的先发优势和规模优势,在整个胶粘剂市场中占有较大份额。从销售额来看,目前位于行业前三位的企业均为跨国企业,分别为汉高、富乐和陶氏杜邦。我国粘合剂行业虽起步较晚,但以回天新材、高盟新材、硅宝科技、康达新材为代表的国内一流胶粘剂企业近年来保持着较快的发展势头,已经在各自的优势领域具备了和国外一流企业竞争的实力。

国外粘合剂行业也是经历了长期的并购重组。以粘合剂龙头汉高为例,汉高公司通过一系列的并购不断整合行业,成为胶粘剂行业的龙头,此过程也推动了行业集中度的不断提升。

德国汉高公司创立于1876年,作为全球粘合剂龙头企业,其产品在粘合剂市场保持全球领先。汉高的工程粘合剂、密封剂和表面处理方面的系列产品涵盖了锡膏、厌氧胶、环氧胶、硅胶、瞬干胶、UV胶、PU胶、MS聚合物、清洗剂等系列,广泛应用于电子工业、工业生产、汽车、船舶、铁路等行业制造以及设备维修等各个领域。2021年,汉高实现销售额逾200亿欧元,调整后营业利润达27亿欧元左右。在2021年,粘合剂技术的营收几乎占据了整个汉高集团营收的近50%。而针对不同的市场客户,粘合剂业务又细分为多个事业部。电子事业部就是专注于电子行业产业链中半导体封装,模组制造,电路板组装和终端设备这4个环节。

 服务华南消费电子产业,汉高设立华南应用技术中心

汉高电子粘合剂华南应用技术中心

2022年8月15日,汉高电子粘合剂华南应用技术中心在广东省东莞市正式启用。这是汉高粘合剂技术电子事业部在中国华南地区建立的首个技术中心,也是除上海技术创新中心和实验室之外,汉高在中国本土建立的又一个重要创新基地。之所以将技术中心放在东莞松山湖高新区,是因为此地毗邻着华南电子产业集群,而华南地区有着来自中国在全球领先的消费电子客户。

新的技术中心主要为消费电子客户提供技术支持和联合创新,有20多位资深技术专家为珠三角地区的本土客户提供快速服务,中心配备几十台各种专业设备,包括机械性能评估设备、恒温恒湿系统、可靠性测试和失效分析等专业研究设施,并特别建有行业领先的印刷直接成型结构工艺技术/导电油墨实验室和配色胶应用实验室,能提供从材料的可靠性测试,应用模拟,到失效分析等全套解决方案。

据了解,汉高的工业产品组合涉及五个技术集群品牌:包括乐泰(Loctite)、Bonderite、Technomelt、泰罗松(Teroson)和Aquence。对于消费者业务,汉高专注四个全球品牌平台:百特(Pritt)、乐泰(Loctite)、赛力特(Ceresit)和百得(Pattex)。在消费电子领域,汉高主要针对手持设备、可穿戴设备和配件等客户群体。汉高的主营业务有三大板块:粘合剂技术,化妆品/美容用品和洗涤剂和家用护理。

 华南应用技术中心三大优势

汉高粘合剂技术电子事业部亚太地区技术负责人倪克钒博士对《与非网》记者表示,汉高的华南应用技术中心重点是面向消费类市场,有针对消费类市场相关的全面应用开发技术,包含结构粘接接、底填和包封、电子设备里面所需要的各种导热、导电相关材料等等。他特别提到了华南应用技术中心的三大强项:

汉高电子粘合剂华南应用技术中心技术专家在进行实验操作

第一是能够快速对客户新的应用技术进行应用模拟。“我们有机械实验室可以进行性能模拟与测试实验,我们还有导电油墨测试实验室、配色胶应用的相关测试设备,这些都是为我们能够快速在实验室里面模拟客户应用,尽快提供我们解决方案以提供支持。”倪克钒博士表示,跟客户协同研发是汉高设立华南应用技术中心的主要目标之一。据了解,华南应用技术中心预留了一些跟客户可以合作开发的实验室区域,在这里,可与客户进行保密的前期设计。此外,华南应用技术中心的导电油墨实验室具有印刷直接成形工艺,让客户能在这个地方快速进行的打样,也可以调整生产过程中的工艺参数,快速实现量产。

第二是能够深入分析材料性能和结构对于应用的影响,解决应用过程中的一些技术难题。比如智能手机更新换代很快,特别是这两年超窄边框和全面屏应用越来越多,但是要解决超窄边框跟全面屏应用的难点,很重要就是用胶水来帮助客户实现设计。这就需要对粘合剂进行深入研究,知道什么样性能的粘合剂是可以为超窄边框粘接的显示屏或者是全面屏提供足够好的保护作用。针对这些需求,汉高陆续开发出多款结构粘结胶水应用到消费电子产品中。

第三是全球创新和可持续发展。汉高的核心竞争力就体现在创新上。一直以来,汉高针对客户需求量身定做产品,助力生产。最近也推出了一系列用生物基原材料的结构粘结胶水的产品,促进了客户生产端和消费端的循环经济,减少了垃圾的产生。汉高在创新粘合剂技术方面拥有逾百年的专业经验。针对整个电子粘合剂市场,汉高还能提供大量资源来开发和测试新材料,以解决与关键市场趋势相吻合的关键技术问题。我们凭借创新理念、专业技术、全球资源以及在中国本地化生产和研发的有力支持,帮助客户解决挑战性的难题,为客户创造更高价值。汉高的研发创新优势,使其新产品迭代很快,可以顺应市场趋势快速开发新产品。

“中国是消费电子产品创新和业务增长的中心。作为全球研发网络最新投资,华南应用技术中心是汉高粘合剂技术电子事业部在中国建立的又一个重要创新基地,这将帮助增强我们与本地高科技品牌的联系并进一步拓展合作深度,”汉高粘合剂技术电子事业部中国及印度地区业务负责人陈福源表示。“依托数字化,华南应用技术中心可以连结并共享全球研发资源和技术专长,并利用我们在创新方面的竞争优势以及面向未来的运营模式,助力提升我们在中国市场的竞争力,巩固汉高在电子粘合剂行业的领先地位。我们秉承在中国市场的可持续发展承诺,将重点关注材料的环保性和耐用性,积极采用绿色原料,助力中国‘碳中和’目标。”

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