膠水企業在生產過程中需要兼顧可返修和耐高溫兩個特性,同時考慮Open Time和平衡性問題,以滿足客戶需求。在半導體領域,日本企業擁有重要的市場份額和原材料優勢,但存在產能上的限制。3C消費電子和新能源汽車需要兼顧可返修和耐高溫兩個特性,而動力電池領域需要定制化膠水。膠水企業需要關注客戶需求和市場發展趨勢,提高技術水平和服務質量,以保持競爭力。
膠水在半導體、3C消費電子、動力電池等產品中有不同的應用場景和要求。半導體領域的膠水以環氧類膠水和UV丙烯酸膠水為主,動力電池需要考慮導熱與阻燃兩個特性,對膠水的熱氧化特性有較高要求。
1.半導體的尺寸較小,對膠水純度等性能有較高的要求,技術含量較高,要求比較精細;芯片相關的產品,對膠水的抗腐蝕與離子含量有較高要求;3C消費電子類產品對膠水要求較精細,相對而言,要求低于半導體;動力電池等汽車類產品對膠水的要求有所不同,其對膠水的安全性與可靠性要求較高,例如阻燃等。
2.半導體的不同用膠點使用不同種類的膠水,半導體在封裝板塊,傾向于使用環氧類膠水,原因為其可靠性較高;半導體制程中的光刻膠等,多數使用UV丙烯酸體系;半導體領域的膠水以環氧類膠水與UV丙烯酸膠水為主;3C消費電子類產品使用多種膠水,線路板中的貼裝與底屏等板塊以環氧類膠水為主。
3.外殼粘接以熱熔膠為主,熱熔膠屬于PUR,部分會使用雙組份丙烯酸酯進行結構粘接。屏幕使用的膠帶與液態光學膠主要為UV丙烯酸類膠水。在小型消費電子產品中,多使用單組份膠水,較少使用雙組份較少,例如,PUR等單組份膠水使用較多,雙組份的PUR膠水使用較少;動力電池有較多的用膠點,其為多塊電池組成的電池組,電池之間的粘接與外膜封邊等場景多使用雙組份PU膠水;過去膜類膠水存在雙組份丙烯酸與雙組份PU的方案,目前向PU膠傾斜。
4.動力電池需要考慮導熱與阻燃兩個比較矛盾的特性,對于長續航的汽車而言,其車底放置較多電池;電池有一個比較重要的指標為能源密度,其希望使用膠水的密度越小越好;好的粘接需要粘接面積較大的膠水,早期通過往膠水里面加入氫氧化鋁等填料進行阻燃,膠水較重,密度較大;例如,對于導熱系數為2.0的膠水,部分膠水的密度為1,部分膠水的密度為3。
5.導熱與阻燃兩種特性的矛盾較小,之前添加填料,現在面臨密度的問題。
6.導熱與阻燃均為較成熟的技術,難點在于如何做到極致,導熱需要高導低密度的導熱粉體打開導熱通路,阻燃由粉體阻燃轉化成含磷與氮的有機物阻燃劑。
7.動力電池一個重要問題為在工作過程中會發熱,對膠水的熱氧化特性有較高要求。
8.膠水在不同產品中有不同的應用場景和要求,需要根據產品特性選擇合適的膠水類型和配方。在動力電池等汽車類產品中,膠水的安全性與可靠性要求較高,需要考慮導熱與阻燃兩個特性,以及熱氧化特性。
新能源汽車對膠水要求較低,3C消費電子產品需要膠水可返修且耐高溫,半導體膠水需要控制溫度與濕度,原材料要求高且存在壟斷情況。
1.除動力電池外,新能源汽車對膠水的要求較低。汽車內室使用PUR、熱塑性熱熔膠和水性膠等,外室的塑料部件需要使用雙組份丙烯酸酯結構膠和雙組份PU結構膠。
2.3C消費電子產品在生產過程中需要控制良率和成本,要求膠水可返修。膠水需要耐高溫,但也需要可取下來。膠水企業需要反復驗證和尋找平衡,才能提供合適的膠水。
3.在汽車外室粘接膠水時,需要花費數十秒的時間。客戶希望生產節拍快,對壓合時間和強度要求高,需要考慮Open Time和平衡性的問題。車門尺寸大,點膠需要時間,需要調整膠水性能。
4.半導體膠水需要在潔凈間生產,控制溫度和濕度。膠水企業需要具備原材料的處理和檢驗能力,對雜質的要求較高。半導體的量大,對批次的穩定性要求高。
5.膠水在整個制程中的通用性較高,差異化的東西比較少。A型號芯片和B型號芯片在用膠上的差異較小,差異主要來源于疊層設計等。同一半導體廠商不同制程使用的膠水通用性較高,不同半導體廠商使用的膠水存在較大的差異。
6.半導體膠水的生產過程對控制雜質的要求較高,雜質可能會對膠水產生影響。不同于3C消費電子等產品,半導體使用的膠水需要有離子含量的檢驗。
7.半導體膠水對使用的原材料要求較高,其中日本企業的原材料比較好,能做特殊原材料的企業較少。日本某家企業在半導體膠水行業占70%+的市場份額,存在壟斷某款特殊原材料的情況。
8.粘接劑中的矛盾特性比較多,需要反復驗證和尋找平衡。例如,可返修與耐高溫為兩個矛盾的特性。半導體使用一支膠水可以生產數K的產品,單個產品的量比較大。
3C消費電子和汽車行業使用的膠水品類不同,前者使用多種膠水,后者使用同一品類膠水;化學品原材料價格波動大,半導體膠水有溢價空間,但3C消費電子膠水毛利參差不齊;日本企業在半導體膠水行業壟斷低位;膠水企業需要定制化生產,但需每年降價5-10%;客戶要求膠水企業調整黏度,但膠水行業內卷,漲價難。
1.使用的膠水品類較多,單一膠水品類的量較小,使用小反應釜生產;在生產過程中,設備切換比較多,半導體膠水專釜專用,3C消費電子膠會混著使用反應釜;供應商選擇余地較多,膠水企業會找容易實現與比較穩定的方式去生產膠水。
2.使用的膠水品類較集中,大規模生產;對采購的要求在于購買價格,一般情況下,大型膠水企業一年談一次價格;化學品原材料價格波動大,關停較多小企業,打破原先的供需平衡。
3.日本企業幾乎處于壟斷的低位,半導體膠水的特點為半導體膠水的量比3C消費電子膠大;整體來講,半導體膠水擁有溢價的空間,其原因為客戶的采購量較大,采購額較高;半導體膠水的量比較大,按公斤包裝,毛利為50-60%。
4.參差不齊,例如,富樂膠水控制毛利為70%,部分國產膠水企業的毛利為30-40%,行業平均毛利為50-60%;富樂會過濾掉一些難度較低的項目,選擇性立項,這些項目的共同性為高度定制化,高度定制化膠水的毛利為70%。
5.能夠維持當前的利潤空間已經為較好的情況,一般情況下,膠水企業維持現有業務需要每年降價5-10%;毛利可以理解為與標準膠水相同。
6.在使用膠水的過程中,要求膠水企業調整黏度,一般情況下膠水企業不可以漲價,其原因為膠水行業比較內卷。
7.客戶讓膠水企業開發新膠水后以確定價格賣給客戶,2022年一直按照該價格賣給客戶;明年客戶的用膠量上升后,會與膠水企業談降價,定制品變為標準品,價格逐年降低;從開發完新膠水開始,膠水每年均需要降價。
8.部分國際大牌膠水企業可能會漲價,通過犧牲掉經銷商的部分利潤維持客戶訂單;膠水企業去年開發好的膠水,客戶在2022年的使用過程中,發現膠水存在小問題,膠水企業修改后,一般不漲價;富樂膠水的毛利為70%,僅考察當年新項目。
膠水行業內卷,毛利高,客戶選擇余地大。膠水企業需根據規模定位,考慮賠付能力與研發能力。定制化路線需投入更多資金,需要技術型銷售人員與研發人員。客戶新需求由客戶確定,大型企業會提前儲備。半導體膠水降價幅度有限。企業目的在于賺錢,優秀企業需擁有銷售額與利潤率。研發人員對輕資產行業發展至關重要。小公司先做小客戶業務,實力企業選擇高毛利與高銷售額業務。
1.膠水行業有數千家小型膠水企業,行業比較內卷,同時毛利比較高,客戶的選擇余地比較多。例如,丘鈦微就有20-30家合格的膠水供應商,客戶擁有談價的空間。
2.客戶新需求一般指有新的用膠點、結構設計以及器件等,實際上,新需求一般由客戶確定,存在對客戶而言為需求,對膠水企業而言并非新需求的情況。對于大型膠水企業,其銷售人員會跟進行業的發展趨勢,提前做儲備。
3.每家膠水企業認為商業模式有區別的原因為膠水廠商在不同階段介入項目。例如,若部分國內膠水企業使用自身膠水去替代富士康使用的膠水,則會認為其提供標準品。若富樂在蘋果總部便參與其新產品設計環節,則會認為其提供定制化膠水。
4.企業的目的在于賺錢,任何膠水企業均想獲得高毛利的業務,高毛利業務有限。膠水企業的定位需要取決于規模,大客戶會考慮膠水出現問題后,膠水企業能否完成賠付。客戶引入供應商,首先考慮膠水企業的規模,其次考慮膠水企業的研發能力,擁有銷售額與利潤率便為一家優秀的膠水企業。
5.粘接劑行業為輕資產行業,研發人員比較重要,可以促進企業快速發展。不同膠水企業的人員配置有差異,若走偏定制化路線,則需要較多技術型銷售人員與研發人員。
6.小公司有定位,會先做一些小客戶的業務,做到一定規模后,再看后面如何發展。擁有一定實力的企業會選擇同時具有高毛利與高銷售額的業務,實力指供應鏈能力與研發能力。
7.半導體膠水可能也會涉及到逐年降價的問題,日本某家壟斷企業比較強勢,降價幅度比較有限。
8.若走定制化路線,則需要在生產設備、供應鏈管理以及成本控制投入較多資金。若走偏定制化路線,則需要較多技術型銷售人員與研發人員。
富樂新能源汽車組裝膠水毛利為40-50%,動力電池膠水需求大且價格敏感,定制化膠水毛利穩定,富樂偏向定制化,每年考核NPI,全球膠粘劑收入為30+億美元,陶氏與巴斯夫偏向基礎科學。
1.近幾年,動力電池的發展比較快,并且電池品類比較多,對定制化膠水的需求比較大;動力電池的用膠量較大,在其成本中的占比較高,動力電池企業對膠水的價格比較敏感。
2.從商業模式來看,動力電池膠水的技術一直在更新,定制化膠水的毛利一直為40-50%;隨著動力電池技術穩定,膠水趨于標準化,動力電池膠水的毛利可能會有下降的空間。
3.新能源汽車組裝使用的膠水比較成熟,富樂新能源汽車組裝膠水的毛利為40-50%,行業的平均毛利較低,其原因為新能源汽車組裝膠水的消耗量比較大;富樂的新能源汽車膠水團隊同時做家具使用的膠水,家具木工類膠水的毛利為20-30%,原因為單一品類的銷售量較大。
4.在膠水行業內,富樂偏向定制化,每年會考核NPI,每年定制化新產品的銷售額占比為20%;富樂全球每年的膠粘劑收入為30+億美元,涉及到較多的大宗產品;對于號稱研發實力強,走定制化路線的膠水企業一般從定制化走起,隨著客戶的量增多,逐步發展為以定制化為驅動力,維持標準品生產;膠水發展到一定的水平,會有NPI指標指導膠水企業的發展,從財務與行政等方面掌控企業的發展方向。
5.富樂與漢高為同一模式,原因為富樂電子與漢高為一脈相承的,富樂電子的創始人為漢高的母公司走出來的。
6.富樂擁有100+年的歷史,早期不做電子膠水,富樂電子創始人2020年開始發展電子膠水,2010年才建電子膠水廠。
7.粘接劑行業為輕資產行業,比較注重核心人員的個人實力。
8.陶氏與富樂有較大的區別,陶氏的研發部門有400+博士,并非產品導向型企業,更像科研機構;400+位博士沿著個人感興趣的方向研發產品;陶氏比較偏向底層的基礎科學,漢高與富樂比較偏向應用科學;陶氏與巴斯夫這類企業在基礎科學方面的積累比較深。
超大型化學品公司生產膠粘劑與原材料,但專業度不及漢高與富樂。大型化工企業不愿精細化生產,更關注產量。富樂公司為德國公司,熱熔膠銷量較好,研發中心位于煙臺。漢高公司收購其他公司后,精簡被收購公司銷量較差的業務線。富樂公司實驗室分布于北京、蘇州、南京、煙臺與廣州,對研發人員學歷有特殊要求。漢高對半導體研發設備投入較大,擁有半導體模擬應用實驗室。昆山丘鈦微電子科技公司生產規劃較科學,產線步驟依照SOP標準化執行。
1.目前超大型化學品公司均生產膠粘劑與原材料,該公司膠粘劑部門銷售、包裝以及技術人員專業度不及漢高與富樂;大型化工企業不愿精細化生產,此類企業更關注產量;膠水生產較基礎化工更低,大型化工企業化學能力大于配方產品能力與生產銷售能力;富樂公司為德國公司,該公司之前熱熔膠銷量較好,富樂公司研發中心位于煙臺;漢高公司收購其他公司后,精簡被收購公司銷量較差的業務線;富樂公司業務與被收購公司業務均能進行互補。
2.大化工企業開展精細化意愿的較小,更關注產量;未來膠粘劑供應商的終局不為大公司,二者生產設備、布局、模式以及人員思維均不一致;膠水難易程度低于基礎化工,其化學能力大于配方產品能力與生產銷售能力。
3.富樂公司之前熱熔膠銷量較好,該公司為德國公司,風格較保守;通常富勒公司在收購其他公司后,將被收購公司融入富樂公司;富樂由于巧合開展電子業務,投入研發額度較大,研發中心位于煙臺;該公司電子板塊銷售毛利較高;漢高公司整合能力較強,以快消思路進行布局。
4.漢高公司收購其他公司后,精簡被收購公司較差的業務線。
5.富樂公司實驗室分布于北京、蘇州、南京、煙臺與廣州,該公司膠粘劑業務位于國內的研發團隊人數達100+人;該公司上海實驗室已并入蘇州,各實驗室對應不同業務。
6.漢高對半導體研發設備投入較大,漢高擁有半導體模擬應用實驗室,投資額為5,000萬元,該實驗室位于上海高橋;各公司實驗室在膠水性能測試、拉力機以及熱分析設備方面相差較小,具有一定規模的公司在成分分析與環境測試方面水平持平;在工藝測試能力方面差異較大;漢高投入完整半導體線進行半導體工藝驗證。
7.質量體系對測量數據精度進行要求,儀器滿足測量管理系統要求即可;昆山丘鈦微電子科技公司生產規劃較科學,公司人員包括工人在內最低學歷均為本科及以上,公司各產線存在專業對口用人要求,以便人員溝通交流。
8.昆山丘鈦微電子科技公司所有步驟均在研發指導下完成,產線步驟依照SOP標準化執行,不自主進行變更;生產工藝部門與研發部門進行配合,放大工藝與檢查產線,生產工藝部門具有一定的配方研發能力,通過初步預判解決部分問題,無法解決的問題向研發反饋;部分小廠生產步驟中標準由工人測量決定。
小眾產品較少進行自動化生產,SOP內容包含膠水制造全處理過程標準;膠水配方確定后,費用較難降低,主要費用降低來源于原材料成本與生產成本下降;日本Namics品牌半導體產品較為出名,該公司壟斷半導體產品市場,其產品份額占市場50%+;半導體以單組分為主,雙組分主要為汽車與新能源;有機硅耐性較環氧更好,其缺點為本體強度較低;傳統導熱使用氧化鋁,目前使用氮化銅較多,導熱涂料價格較高,氧化鋁的導熱系數為20-30W,氮化銅的導熱系數為200-300W。
1.小眾產品較少進行自動化生產,SOP內容包含膠水制造處理全過程標準,膠水各項數據與指標包括烘干膠水溫度時間、水分指標、加料數量以及供應參數;稱量系統進行數據測量,小廠在稱量過程中采取人力測量,錯誤率高。
2.研發、原材料以及銷售方面毛利變化取決于生產數量;生產數量大時可要求甲方降低價格;膠水配方確定后,費用較難降低,主要費用降低來源于原材料成本與生產成本下降;日本Namics品牌半導體產品較為出名,該公司產品壟斷程度高,占市場50%+份額,該公司不主動尋找客戶,客戶端將主動與Namics公司取得聯系并建廠。
3.原材料成本差異較大,生產工藝需求固定,依據生產工藝需求套用公式進行成本計算,大型公司可生產高毛利產品與中小型產品,公司通過大銷量產品攤薄其余低毛利產品的制造成本;需進行長時間反應的膠水產品均通過設備進行時間控制。
4.半導體以單組分為主,雙組分主要為汽車與新能源,雙組分價格更低,雙組分為結構膠粘,單組分與雙組分性能差別較小;單組分產品反應過程為將樹脂與固化劑混合,在高溫高壓條件下進行反應,制造催化條件的成本較高;雙組分對反應發生環境無特殊要求;雙組分存在混交均勻度不達標的問題,其可靠性較低。
5.清洗結構膠均需熱量,發生芯片粘接失誤情況為,將芯片進行返廠修理;若膠水可靠性較低則要求膠水產品可返修;要求膠水粘接反應迅速并且在粘接錯誤時可剝離。
6.針對熱老化問題,選擇環氧膠可靠性高于丙基膠與聚氨酯膠;針對PET與PU材質物品粘接,磷酸酯粘接性較環氧膠更好;有機硅耐透性較環氧更好,有機硅缺點為本體強度較低;行業使用聚氨酯膠較多;傳統導熱使用氧化鋁,當下使用氮化銅較多,導熱涂料價格較高,差距可達10倍;要求粘膠密度較低為佳。
7.氧化鋁的導熱系數為20-30W,氮化銅的導熱系數為200-300W。
膠粘劑在電子產品制造中起著重要作用,但其配方保護期難以界定且不易取證。手機與平板粘接使用PUR膠水,平板屏幕大排線寬度為手機的2.5倍,用膠量為20毫克。無線充電充電板磁鐵粘貼灌封用膠為環氧與聚氨酯。筆記本電腦外殼粘接使用雙組分丙烯酸,用膠量大,可達0.5-1克。電腦主板用焦點主要位于主板,粘膠內容包括排線、主板包封以及底填。計算機CPU與GPU包含2個接線板,鍵盤使用固體膠膜進行粘接。昆山丘鈦微電子科技公司在中國市場每年生產的聚氨酯膠膜總額為3億元。
1.膠粘劑產品配方授權情況較少,配方保護期難以界定且不易取證。
2.平板大體為光學模組、聲學模組以及面板;IPad平板產品屏幕尺寸較大,面板粘接量較多,平板部分底膠用量少于手機;平板與手機粘接膠水均為PUR;IPad平板芯片粘接均有底部填充,并非所有手機與平板均有底部填充,僅70-80%的手機與平板進行底部填充,整體與手機粘接無較多差異,手機與平板在灌封導熱、聲學模組以及光學模組方面無區別。
3.手機排線寬度為2-3厘米,平板屏幕大排線大為手機2.5倍寬度;平板用膠量為20毫克。
4.平板光學模組在支架粘接等方面用膠點同手機無差異。
5.手機屏幕日漸變大,平板產量將逐漸減少,平板將替代手機部分功能;2022年為云宇宙元年,未來全息投影技術將逐漸發展;未來AR眼鏡將代替視覺與信息收集捕捉,其攝像頭數量將大于手機,未來AR將于投影技術相結合。
6.蘋果手機Magsafe無線充電用膠點與充電線無差異,無線充電同樣需要使用充電線使用的膠點,無線充電原理為電磁感應,其充電板磁鐵粘貼灌封用膠為環氧膠與聚氨酯膠;蘋果充電外殼需要膠水灌封,灌封用膠量為30-50毫克,蘋果充電外殼與無線充排線相同,其用膠量相差較小。
7.筆記本電腦外殼粘接使用熱熔膠粘接將導致效率低下,現使用雙組分丙烯酸將外殼塑料件與金屬件粘合,用膠量大,可達0.5-1克,漢高與ITW制造較多該產品,不同于手機產品粘接,筆記本電腦粘接層數較多;電腦主板用膠點主要位于主板,粘膠內容包括排線、主板包封以及底填,總體粘接面積與用膠用量較大;用膠種類有細微差別,用膠點差異較小。
8.電腦芯片尺寸與手機相差較大,筆記本電腦做四角填充,CPU與GPU需要2個接線板,CPU與GPU填充方式相差較小,電腦攝像頭較手機而言更小,其結構與手機一致,鍵盤三接使用固體膠膜進行粘接,不使用液體膠水;昆山丘鈦微電子科技公司在中國市場每年生產的聚氨酯膠膜價值3億元;聚氨酯膠膜終端供給需求在中國。
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