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貼片機國產(chǎn)化的難點與瓶頸
貼片機應用領域廣，技術含量高，并能帶動精密機械制造、高精密傳感、高性能馬達制造、圖像處理、X-Y伺服控制系統(tǒng)、軟件等相關基礎產(chǎn)業(yè)。從上世紀90年代初開始，國內(nèi)先后有原電子部二所、715廠二所、43所、4506廠、熊貓電子、風華高科、上?，F(xiàn)代、上海微電子、羊城科技等數(shù)十家企事業(yè)單位嘗試過貼片機的國產(chǎn)化工作，但至今未有一款國產(chǎn)貼片機進入市場。
比如，1994年，上海無線電設備廠又與日本合資組裝過貼片機，后因日方變更而終止；2002年上海微電子裝備公司與上海交大合作制成一臺貼片機樣機，未有商品化的后續(xù)消息；近年，華南理工大學與肇慶新寶華電子有限公司也對貼片機進行合作開發(fā)。
通過調(diào)研，NEPCON展會上SMT設備，主要原因歸納起來有以下幾點：
一是貼片機結構復雜、技術含量高，國內(nèi)基礎工業(yè)積累不足。
貼片機是機電光等多學科一體化的高技術精密設備，僅元器件就有1到2萬個，國外貼片機企業(yè)一般采購其中的70%，另外30%進行公司定制，而恰恰是這30%元器件國內(nèi)企業(yè)由于缺乏基礎技術人才，無法進行生產(chǎn)。
二是貼片機研制費用高、投資風險大，民營企業(yè)無法保證持續(xù)的資金投入。
目前，貼片機生產(chǎn)并未得到的足夠重視。以往國有企業(yè)開發(fā)貼片機，通常是撥?？盍㈨椆リP，企業(yè)搞出樣機組織鑒定，然后項目隨之結束，缺乏持續(xù)創(chuàng)新的動力。
民營企業(yè)創(chuàng)新活力強，是目前研制貼片機的主要力量（國內(nèi)從事SMT設備制造的廠家有幾百家，幾乎都是民營企業(yè)），但規(guī)模小、實力有限，缺乏生產(chǎn)樣機后進一步研制與提升的資金投入。
同時，國內(nèi)企業(yè)一旦新品研制成功，國外企業(yè)便立馬降價打壓國內(nèi)企業(yè)，導致國內(nèi)企業(yè)研發(fā)資金鏈斷裂，無法在性能日新月異的貼片機市場競爭中存活。
三是SMT產(chǎn)業(yè)標準體系不完善。
標準體系是整合供應鏈的關鍵。SMT技術、新材料和新工藝的快速變化，以及成本和環(huán)保的雙重壓力，迫使產(chǎn)品規(guī)格標準頻繁變化，對SMT標準制定提出新的要求。長期以來，我國SMT產(chǎn)業(yè)過度依賴國外IPC標準，未根據(jù)中國SMT產(chǎn)業(yè)實際情況制定完備的標準體系。國內(nèi)雖然制定了GB19247、GB3131、QJ165等標準，但存在標準繁雜、不成體系等問題。
此外，國內(nèi)SMT積發(fā)起制定的國際標準也得不到強有力的支持和保護。比如，IPC-9853個由中國SMT企業(yè)發(fā)起，歷時4年制定的IPC標準，但在2013年7月被IPC撤銷，并未作任何說明和解釋，傷害了中國SMT企業(yè)的競爭力。
四是SMT技能人才缺乏。
SMT設備涉及機械、電子、光學、材料、化工、計算機、自動控制等多學科。目前，國內(nèi)僅有少數(shù)高校將重點放在工藝設備開發(fā)或微組裝/封裝領域，與SMT配套的學科、和教學體系建設剛起步，很難滿足SMT行業(yè)發(fā)展需求，同時行業(yè)對電子制造技術研發(fā)和人才培養(yǎng)的牽動也不足，制約了SMT制造競爭力的提升。

美國和中國技術產(chǎn)業(yè)脫鉤升級
中美貿(mào)易緊張局勢升級，導致美國全面禁止技術出口，這實際上會導致兩國科技行業(yè)脫鉤。這將使美國半導體企業(yè)被擋在龐大的中國市場之外，并迫使中國設備制造商尋找替代供應來源。作為對美國限制的回應，我們假設中國也將禁止美國的軟件和設備，如智能手機、個人電腦和數(shù)據(jù)中心設備等進入其國內(nèi)市場，這將加速中國的外國技術替代計劃，該計劃已計劃于2020年在國家機構和公共機構啟動。
中國設備制造商的中斷程度因半導體組件而異，根據(jù)供應情況有三種不同的響應，如表7所示:
? 已有成熟的中國供應商供應的半導體元件。
中國電子設備制造商將把采購業(yè)務轉(zhuǎn)向國內(nèi)老牌供應商。這意味著即使沒有目前只能從美國的供應商獲得的業(yè)界設計工具，替代供應商也能保持競爭力。這也取決于他們是否有能力擴大和提升中國日益增長的國內(nèi)制造能力，或者保持與主要制造伙伴的聯(lián)系。無論如何，我們的分析表明，在我們的半導體市場分類中，32個產(chǎn)品類別中只有一個符合這一標準——它僅國半導體需求的5%。對于國需求23%的其他10種產(chǎn)品，規(guī)模雖小但新興的國應商可能會隨著時間的推移而擴大規(guī)模。
我們將一個成熟的供應商定義為擁有超過10%的全球市場份額，平均相當于中國國內(nèi)市場規(guī)模的40%。
? 有成熟的非美國供應商的半導體元件。
短期內(nèi)，中國設備制造商將把采購轉(zhuǎn)向或歐洲其他地區(qū)的現(xiàn)有供應商。當然前提是假設這些海外供應商繼續(xù)不受限制地使用美國開發(fā)的設計工具和制造設備，與中國客戶做生意也不受限制。中長期看來，中國可能會尋求完全或部分地用國應商取代第三國供應商，以實現(xiàn)其半導體自給自足的既定目標?？傮w而言，12個半導體產(chǎn)品類別(國需求的45%)屬于這一類。

SMT設備的國產(chǎn)化進程
自1985年開始引進SMT生產(chǎn)線批量生產(chǎn)彩電調(diào)諧器以來，中國電子制造業(yè)應用SMT技術已近30年。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國SMT生產(chǎn)線大約5萬條，貼片機總保有量超過10萬臺，自動貼片機市場已占全球40%，成為全球大、重要的SMT市場。
焊接、檢測和印刷設備已經(jīng)接近國際水平。
2005年以來，國內(nèi)SMT設備企業(yè)在印刷機、焊接、檢測等SMT設備方面已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，并憑借市場價格優(yōu)勢占據(jù)70%～80%的國內(nèi)市場份額。
錫膏印刷機方面，國內(nèi)早由日東研制成功。近年眾多民營企業(yè)參與研制，已有多個品種問世，達到世界中上等水平。2006年東莞凱格精密機械公司推出全自動印刷機，很快成為國內(nèi)。
焊接設備方面，國內(nèi)研發(fā)與制造起步很早，無鉛焊接設備已達到國際水平，成為我國表面貼裝設備市場中具競爭力的產(chǎn)品。目前，低端市場都由國產(chǎn)占領，市場仍為國外所壟斷（在穩(wěn)定性方面，與國外水平存在一定差距。比如，某國外回流爐廠商橫向溫差僅為0.5度，而國內(nèi)高水平高達2度）。
AOI設備方面，2010年之前國內(nèi)AOI市場幾乎由國外20多種設備壟斷，東莞神州視覺率先研發(fā)成功國內(nèi)款AOI設備Aleader系列，至今已累計銷售4000多臺，年銷售達到600~700臺的水平。
X-Ray檢測設備方面，國內(nèi)起步較晚，日聯(lián)科技自2006年進入該領域以來，已于2008年實現(xiàn)核心部件的自主研發(fā)，達到水平。目前，公司產(chǎn)品年出貨量達到400多臺。
貼片機仍依賴進口，其中六成以上來自日本。
貼片機是SMT生產(chǎn)線為關鍵、技術和穩(wěn)定性要求高的設備。十多年來，中國企業(yè)仍處于摸索階段和樣機試制階段，一直未推出通過中試的成熟產(chǎn)品，幾乎依靠進口（除小型的LED貼片機）；在華國外企業(yè)將核心貼片機的生產(chǎn)放
在國外，在華工廠主要負責周邊設備生產(chǎn)及貼片機維護、調(diào)試等服務。
圖2 2001～2013年中國自動貼片機進口情況
2013年，國內(nèi)自動貼片機進口金額達到13.01億美元，進口來源國主要為日本，占比達到65.2%；從韓國、德國、新加坡、美國、荷蘭進口占別為17.9%、6.1%、3.7%、1.3%、0.8%。
圖3 2013年中國進口自動貼片機國別和地區(qū)分布

良性創(chuàng)新周期加強了美國的市場地位
這一良性循環(huán)有兩個核心因素：研發(fā)強度和規(guī)模。歷史上，美國半導體公司一直將收入的17%至20%投資于研發(fā)，遠遠高于其他地區(qū)的半導體公司14%的投資比例。事實上，2018年美國半導體公司的研發(fā)強度在美國經(jīng)濟所有行業(yè)中排名第二，僅次于制藥/生物技術行業(yè)。
規(guī)模是創(chuàng)新良性循環(huán)的第二支柱。2018年，美國半導體行業(yè)的全球產(chǎn)品收入約為2260億美元，遠遠超過其他競爭地區(qū)的同行。這個規(guī)模是韓國半導體產(chǎn)業(yè)的兩倍，是日本的五倍，是歐洲的六倍，是中國的15倍。
由于美國國內(nèi)市場占全球半導體需求的比例不到25%，因此，開放進入國際市場是美國半導體產(chǎn)業(yè)擴大規(guī)模的關鍵要求。約80%的美國工業(yè)收入來自出口市場，這個出口市場中包括了約占全球需求23%的中國。根據(jù)美國國際貿(mào)易會的數(shù)據(jù)，半導體是美國2018年第出口產(chǎn)品，僅次于飛機、成品油和。
圖：美國在全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈的關鍵層面處于地位
得以進入全球市場，使美國半導體行業(yè)能夠利用高度化的資源來制造日益復雜的產(chǎn)品。例如，在一家價值150億美元的晶圓制造廠中，使用高精度設備制造一個的7納米芯片，需要大約1500步。雖然美國公司在產(chǎn)業(yè)鏈的設計和設備層可以廣泛依賴美國國內(nèi)的半導體生態(tài)系統(tǒng)，但在材料、設備及芯片的制造、組裝和測試方面也依賴外國合作伙伴。沒有任何一個公司或國家有技術能力控制整個供應鏈。
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