1.點膠機和點膠閥簡介
點膠設(shè)備是運用點膠技術(shù)，通過機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、運動算法、影像視覺等技術(shù)，實現(xiàn)對膠粘劑高精度、高效穩(wěn)定控制性輸出的設(shè)備。從智能點膠設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈來看，該產(chǎn)業(yè)鏈上游是電子元器件、機械零部件、系統(tǒng)集成；產(chǎn)業(yè)鏈中游是流體控制設(shè)備生產(chǎn)制造，主要包括點膠機、涂覆機等；產(chǎn)業(yè)鏈下游廣泛應(yīng)用于消費電子、新能源汽車、光伏、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。
根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）及相關(guān)資料整理，2022 年全球點膠機行業(yè)市場規(guī)模預(yù)測為 90.3 億美元，其中亞太地區(qū)占比 53%，至 2028 年預(yù)測為 106.8 億美元，點膠機的市場空間較為廣闊。
消費電子方面價值量持續(xù)提升，預(yù)計 2025 年點膠設(shè)備市場容量將由 2020 年 133.3 億元上漲至 191.8 億元；新能源汽車方面預(yù)計 2025 年國內(nèi)銷量將達 1150 萬輛，汽車電子及動力系統(tǒng)將帶動點膠需求。光伏方面 2023 年光伏組件產(chǎn)量預(yù)計超 400GW，高增長帶動點膠設(shè)備市場容量由 2020 年 9.8 億元增長至2025 年的 17.2 億元。
定位精度、重復(fù)精度、點膠速度等核心技術(shù)參數(shù)是影響終端產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性和安全性等指標(biāo)，亦是精密智能制造產(chǎn)品的加工工藝設(shè)計能否實現(xiàn)的關(guān)鍵影響因素。
點膠工藝設(shè)備的性能由點膠核心部件和點膠設(shè)備機臺綜合決定，核心部件點膠閥的性能指標(biāo)決定了膠量精度，包括最小點膠直徑、粘度范圍、持續(xù)運行頻率以及一致性誤差；點膠設(shè)備機臺的性能指標(biāo)決定了位置精度及運動速度，包括 XY 軸定位精度、XY 軸重復(fù)精度、點膠速度、最大加速度等常規(guī)參數(shù)。其中閥門機構(gòu)是流體控制設(shè)備核心部件，主要應(yīng)用于點膠機和涂覆機中，點膠閥和涂覆閥會影響點膠機的技術(shù)參數(shù)。
2.點膠閥分類和比較
早期自動化點膠設(shè)備采用接觸式的針頭點膠筒，易造成拉絲拖尾、針頭撞斷等問題，且精度不高，效率低。此后行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)電磁驅(qū)動型噴射閥，形成了非接觸式點膠（又稱為噴射點膠）這一新型點膠方式。噴射點膠具有不接觸工件、無Z軸運動、點膠速度快、噴射精度高和一致性好等特點，更適用于小微流量、工件表面不平整的精密點膠。但電磁驅(qū)動型噴射閥工作頻率最高約為200Hz，點膠精度和速度受到了一定限制。
隨著以智能手機為代表的3C電子產(chǎn)品快速發(fā)展，電子制造產(chǎn)業(yè)對點膠工藝的精度和效率提出更高要求，國外品牌如美國諾信、德國馬科、德國微密斯、日本武藏等的壓電噴射閥開始進入市場。壓電噴射閥也屬于非接觸式點膠，除點膠精度和速度相較于電磁驅(qū)動型噴射閥大幅提高外，其還具有點膠一致性好，易于維護和調(diào)試的特點?；谝陨蟽?yōu)勢，壓電噴射閥開始得到大規(guī)模應(yīng)用。
制造產(chǎn)業(yè)的持續(xù)精密化發(fā)展為壓電噴射閥的迅速普及帶來成熟的市場條件以及廣闊的市場空間。如在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，壓電超聲波流量控制方式不產(chǎn)生磁場，不會破壞去離子水的性狀，可應(yīng)用于刻蝕機、薄膜沉積設(shè)備、真空鍍膜設(shè)備等多種高端裝備中。隨著TWS耳機、智能手表等可穿戴產(chǎn)品的出現(xiàn)以及人工智能、5G等技術(shù)的快速發(fā)展，電子元器件持續(xù)向微型化發(fā)展且集成度不斷提高，對高精度點膠封裝的需求不斷增加，壓電噴射閥有望成為3C電子、新能源電池、半導(dǎo)體等精密電子制造領(lǐng)域的主流點膠方式。
（壓電陶瓷噴射閥結(jié)構(gòu)圖）
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項目 |
壓電驅(qū)動 |
電磁驅(qū)動 |
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換能原理 |
利用逆壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)換為機械能 |
利用電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)換為機械能 |
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電學(xué)屬性 |
電容型 |
電感型 |
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最高頻響 |
大于50,000Hz |
小于10,000Hz |
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位移分辨率 |
最小可達1nm |
大于100nm |
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響應(yīng)時間 |
小于0.1ms |
大于10ms |
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電驅(qū)動屬性 |
大電壓、小電流 |
低電壓、大電流 |
（壓電驅(qū)動與電磁驅(qū)動技術(shù)特點對比分析）
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項目 |
壓電驅(qū)動 |
電磁驅(qū)動 |
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輸出功率 |
輸出功率小，適于形成微功率或小功率驅(qū)動 |
可形成大至上數(shù)萬瓦、小至幾毫瓦的驅(qū)動 |
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器件結(jié)構(gòu) |
易于做成微型或小型結(jié)構(gòu)，且可根據(jù)需要形成片狀、柱狀、盤狀等結(jié)構(gòu) |
體積較大、構(gòu)件較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，做成微型 |
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功耗 |
壓電器件功耗低，發(fā)熱少 |
電磁線圈功耗大，易發(fā)熱 |
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安全性 |
不生成磁場，不產(chǎn)生電火花，也不受磁場干擾，耐高溫、腐蝕，適合在有防爆需要場景下應(yīng)用 |
對外部產(chǎn)生磁干擾，某些情況下產(chǎn)生電火花，不宜在有易燃、易爆物質(zhì)環(huán)境下工作，一般需采用防爆線圈等措施以提高安全性 |
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噪音 |
噪音低，適合醫(yī)療等有靜音需要的場景 |
噪音較大 |
（壓電驅(qū)動與電磁驅(qū)動應(yīng)用特點對比分析）
3.壓電式噴射閥壓電陶瓷選擇
壓電式噴射閥常用的結(jié)構(gòu)是壓電疊層式驅(qū)動器，優(yōu)點是對負載的輸出力大，響應(yīng)時間短; 缺點是驅(qū)動電壓高，位移小，需要位移放大機構(gòu)配合使用。
4.為什么選擇隱冠半導(dǎo)體
隱冠半導(dǎo)體壓電部門專注于精密定位執(zhí)行器及運動系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售；是國內(nèi)壓電領(lǐng)域極少數(shù)擁有從壓電陶瓷材料到壓電陶瓷電機再到納米精度壓電運動臺全產(chǎn)品鏈研發(fā)與批量生產(chǎn)能力的高科技企業(yè)，公司具有豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗。
隱冠可提供疊堆型壓電陶瓷，具有亞毫秒的響應(yīng)時間和亞納米分辨率，最大位移達180微米，諧振頻率高達250KHZ，以保證更快響應(yīng)和更高精度的控制。隱冠自研自產(chǎn)的疊堆型壓電陶瓷可以在較低電壓下產(chǎn)生較大的驅(qū)動位移。
公司壓電陶瓷已實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，具有豐富的產(chǎn)品規(guī)格和種類以匹配不同的點膠閥結(jié)構(gòu)設(shè)計。
針對客戶的個性化集成需求，公司可以定制封裝尺寸、電壓、行程、金屬端件等，以滿足機械剛度和穩(wěn)定性，以保證點膠閥的可靠性和長期運行效果。
同時公司針對客戶特定需求和具體應(yīng)用場景，集成應(yīng)變片實現(xiàn)閉環(huán)控制。
公司在國內(nèi)擁有上海、蘇州、廣州、成都四個服務(wù)中心，可快速響應(yīng)全國客戶的技術(shù)升級&更新更換、項目開發(fā)、維修維護等需求。
