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      【數據報告】面板良率和AOI光學檢測之間有這么多我們不曾深入了解的

      編輯:chinafpd 2017-09-08 09:23:31 瀏覽:15321  來源:未知

        1    機器視覺已成趨勢,為良率提升保駕護航

        1.1 機器視覺代替人工檢測已成趨勢

        檢測設備從功能上區分,可以大致分為光學檢測設備和電訊信號檢測設備,前者立 足于外觀檢測,后者立足于功能性檢測。這兩種設備目前來看在FPD、PCB等行業 應用廣泛。AOI(Automatic Optical Inspection),即自動光學檢查。是利用CCD相 機攝取圖像,而圖像是由像素組成,系統將實際圖像進行灰度分析,與標準圖像特 征比對之后,即可判定是通過或錯誤,是外觀的一種檢測方式。

        相比于人工檢測,AOI機器視覺檢測可靠性和效率都更高。由于AOI是光學檢查,所 以凡是用AOI可以檢查出來的不良,用肉眼也完全可以看到。AOI則只能以設定好的 標準為基準進行判斷。如果標準設定太嚴,則誤判太多。標準設定太寬,又會漏檢。 尤其是那種在線的AOI,對編程的要求更高。但對于AOI而言,程序設定好以后,即 可連續測板,機器不會疲勞。對于比較小的元件,用肉眼檢查起來比較吃力,而AOI 由于具有光學放大左右,所以對于較小的元器件的檢查具有比較大的優勢。所以將 來用AOI取代肉眼檢查是一個發展趨勢。肉眼檢查可以根據標準加以靈活判斷。但是 采取人工檢查,對于點數較多,或者批量較大的板,由于長時間檢查,人眼會產生疲勞,從而造成漏檢。

        AOI系統包含以下部分構成,照明系統、光學透鏡、CCD攝像系統、檢測工作臺、檢 測程序、預存模版、圖像處理識別系統、數據記錄處理系統構成。其中預存模版是最 能體現AOI系統能否匹配生產線的衡量標準,根據CAD程序設定,AOI系統可以自動 獲得該生產線的正常品的各項指標及參數,不需要向外采購標準樣品,在生產線調 整和改造時,AOI設備也可以隨之做出調整,檢測更為靈活。

        AOI檢測設備按上板作業方式不同可分為在線式和離線式兩種:離線式AOI檢測設備: 不連接在SMT生產線中,由人工作業放板,成本低,目前市場應用較多。在線式AOI 檢測設備:主要用于SMT生產線在線全自動檢測,不需要人工作業,而且可以實現 整條SMT生產線的品質數據共享及自動工藝優化,全面提升SMT生產線的生產品質, 在線式AOI檢測設備的需求將會呈現逐年上升趨勢。目前有離線式AOI生產能力的廠 商較多,而具在線AOI生產能力的廠商較少,在線AOI的技術要求比離線AOI高很多, 是評判AOI廠商實力的重要指標。

        根據Cyamlan的市場調查數據,目前AOI檢測設備應用最廣泛的兩個領域分別為印 刷電路板和面板顯示行業,兩者的占比分別為64%和15%,其它的應用領域包括半 導體,太陽能電池,醫療等占比較低,我們根據AOI檢測設備的兩大主要應用領域 的發展趨勢來分析和測算AOI設備的行業競爭格局和市場容量。

        1.2 AOI 重點應用行業——PCB 領域

        AOI—PCB的缺陷檢測包括:底片的檢查,覆蓋有光敏抗蝕劑的板在進行顯影線的潛像質量的檢查,在銅的表面檢查顯影后的圖像質量,檢查導體電路圖形的質量,鉆孔后的質量檢查,檢查微孔質量,非傳統微孔加工表面質量檢查和集成電路的封裝 和裝配的質量檢查。

        目前國外的大型AOI公司,如康代、網屏、奧寶和歐姆龍公司已經發展非常成熟,可以提供各類型PCB的AOI檢測系統,包括標準的PCB檢測,觸控面板檢測,3D打印噴墨技術檢測,HDI檢測,FCB檢測以及IC封裝基板檢測,而且提供全流程線解決方案,包括波峰焊后檢測,貼片后檢測,印刷后檢測,回流爐后檢測,插件后檢測,綁定后檢測等。

        AOI改變了PCB行業,它使PCB制造商極大的提高了良品率。檢測系統是智能制造 過程的最后一步,也是重要一環,對于控制產品質量起到決定性作用。以消費電子 行業為例,電子產品良率一直是電子代工行業利潤率一直處于較低水平的重要掣肘 之一,而自動檢測設備是提升電子產品良率的有效解決途徑。

        目前先進的自動檢測 設備可以完全實現替代人工并且檢測精度更高,在數秒內即可完成規定的檢測步驟 得出結果,大大提升了檢測的效率。規模化生產使PCB制造商降低了成本,而良品 率的提高,則進一步降低了使用PCB廠商的成本,進而導致PCB板價錢的下降,而 PCB板價錢的下降又極大的促進了全球電子和電腦工業的發展,消費電子和電腦因 而迅速普及。

        AOI檢測設備市場在國內處于剛起步階段,目前市場上只有20%—30%的SMT生產 線裝配了AOI檢測設備,而國際領先電子制造企業的SMT生產線基本都配置了AOI檢測設備。國內目前配備了AOI檢測設備的電子制造企業絕多數也只在爐后配備一臺進行全檢,而按照國際經驗,每條生產線至少要配置三臺AOI檢測設備放置在生產線不 同測試工位,包括錫焊后檢驗,貼片后檢驗以及回流焊后整體檢驗。因此隨著行業 的發展及AOI檢測設備自身具備的優勢,未來AOI檢測設備的裝備率會越來越高。

        電測不能代替AOI檢測,AOI檢測在過程控制中發揮關鍵作用。首先,電測試的模具 和夾具非常昂貴,通常每個批次的 PCB 都要做一套模具和夾具,如果生產批量大 的印刷電路板還可以接受多套模具的應用,但如果對PCB線路進行后續調整或修改, 整套模具和夾具都要重新制作。其次,隨著PCB的層數越來越多,如果每一層都要電測的話,模具和夾具更是需要數倍的增加。

        綜上所述,一般而言,從成本控制和產線的靈活調整的角度,PCB廠商都只對最終 成品的印刷電路板進行電測。這也是電測最大的缺陷和不足,首先,由于測出的問 題電路板已經成型,生產流程中的問題點定位困難;

        其次,電測試只能測出線路的 通斷,對于電阻、電感、電容等由線路形狀導致的缺陷都無能為力,如果需要測試電 感、電容等性能,必須設計非常復雜的測試線路,而目前由于PCB的精密度的提高, 測試模具與線路的設計難度越來越大,成本逐步抬高,所以事后對PCB上的元器件進功能性能測試對大多數PCB制造商來說是無法承受的;#p#分頁標題#e#

        最后,由于電測試是最終 測試,有問題的 PCB 線路板通常無法維修,只能報廢處理,上述種種因素都會導 致PCB生產的良品率較低,成本較高,大大制約著PCB行業的發展。

        1.3  AOI 重點應用行業——FPD 領域

        FPD—AOI的主要應用于以下檢測:Mura缺陷檢測,ColorFilter缺陷檢測,色度、厚 膜、光學密度檢測,PI檢測,LC液晶檢測。檢測工序遍布LCD、OLED以及TouchPanel 產品等平板顯示器件的生產環節,主要利用光學信號對其結構和外觀做出檢測并輔 助其他功能性檢測。主要目的有三:(1)避免不良品流入下道工序;(2)改善制程 工藝和流程;(3)對不良品進行解析,提升良率。

        在彩色濾光片的生產工藝環節上,AOI設備主要用于黑框(BM)、RGB彩色膜、銦 錫氧化物薄膜(ITO)、MVA、PS和INS等制程中,目前由田的CF—AOI設備實現了 8.5代線(2200mm*2500mm)的應用;在薄膜晶體管的生產工藝上,AOI設備主要 用于配向膜檢測,偏光片貼附檢測,點亮檢測(點、線、Mura)以及外觀檢測上。

        提良率、增產能——AOI設備必不可少。對高清、超高清晰度和零缺陷電視機和移動 設備的需求,要求平板顯示器制造商開發更復雜的面板設計,并實施更嚴格的生產過 程控制。液晶顯示器和OLED顯示器的檢測,由于某些導體和絕緣體所使用的透明材 料、多層結構和高密度特性以及潛在缺陷的精細性質,對技術提出了截然不同的挑戰。

        傳統人工肉眼翻查缺陷檢測方式主觀性大,誤檢、漏檢率高。基于數字圖像處理的 AOI檢測設備具有精度高、速度快、無接觸的優點,能夠克服人工檢測的弊端,在顯 示器缺陷檢測行業有良好的應用前景,從前道的ITO玻璃檢測、背光模組檢測,到Cell 貼合、LCD模組的COG設備、對位貼合、切割機、飛針探測設備等,都離不開AOI相 關設備;同時LCD和OLED的檢測、測試和維修過程也必須與LCD設備的高生產速度 相匹配,這一要求使得LECD和OLED制造商在新型顯示器需要高精度識別設備,將會 拉動對AOI的需求。LCD和OLED易受各種缺陷的影響,其中許多是由于生產中使用的 沉積、光刻和蝕刻工藝所致。在生產過程中檢測和修復這些缺陷使制造商能夠改進 對其生產過程的監視,避免成本進一步昂貴的材料并大幅度提高其產量。

         2   伴隨產業東風,國內 AOI 市場前景廣闊

        2.1 PCB-AOI:行業增速放緩,存量需求大于增量

        PCB產業重心轉移至中國。在2000年以前,全球PCB產值70%分布在歐洲、美洲(主 要是北美)、日本等三個地區。進入21世紀以來,PCB產業重心不斷向亞洲地區轉 移,形成了新的產業格局。亞洲地區PCB產值接近全球的90%,是全球PCB的主導, 尤其是中國和東南亞地區增長最快。

        據Prismark統計,從2006年開始,中國超過日 本成為全球產值最大、增長最快的PCB制造基地,并已成為推動全球PCB行業發展 的主要增長動力。2012年中國大陸PCB產值達到216.36億美元,占全球PCB總產值 的39.84%。2008年至2012年,中國PCB產值的年均復合增長率達到9.52%,高于全 球增長水平。

        未來投資增速放緩,存量升級需求遠大于增量投資需求。據Prismark預測,2016年 中國PCB行業整體規模將達268.78億美元。未來五年(2016年至2020年)中國PCB 行業產值增速將有所放緩,年復合增長率為3.50%;預計到2020年,中國PCB行業 產值將達310.95億美元,占全球PCB行業總產值的比重為50.99%。

        我們選取中國已經上市或即將上市的有代表性的內資PCB制造商在2010年—2017 年的已完成投資或擬投資PCB擴產項目作為參考標準,通過測算各類產品的AOI占 總投資金額的比重,以及單位產能的AOI投資金額來估算PCB-AOI的市場容量。根據 測算,AOI設備占PCB擴產總投資金額的比重的均值4.3%,中位數為4%,標準差為 2%; 根據加總的產值投資比(總產值/總投資金額)得到產值為投資的1.8倍。

        PCB—AOI增量需求預測。據Prismark預測,2016年中國PCB行業整體規模將達 268.78億美元。未來五年(2016年至2020年)中國PCB行業產值增速將有所放緩, 年復合增長率為3.50%;預計到2020年,中國PCB行業產值將達310.95億美元,占 全球PCB行業總產值的比重為50.99%。按照前面估計的AOI投資比例和投資產值比 的數據計算得到國內PCB行業未來4年的投資額為160億元,AOI設備的市場容量合 計6.4億元。

        PCB—AOI存量需求預測。由于電子終端產品的技術升級較快,電子工業設備更新頻 率較其他產業更高,AOI設備的使用壽命大約在6—8年,我們取距離當期6—8年的 產值均值作為需要進行升級的產值,假定轉化系數為0.8,測算得到2017—2020年的 產能升級帶來的投資需求為3300億元,所需要更新的PCB—AOI設備的投資額為 15.53億美元,折合人民幣132億元。

        2.2 OLED 疊加高世代 LCD,面板產業進入擴張新周期

        面板產能逐步轉移,市場份額占據領導地位。上世紀70—90年代,全球面板主要產 能集中于日本,1995年日本的液晶面板出貨量占全球市場90%以上,韓國和臺灣通 過長期技術積累和資本投入,90年代末兩國的面板產業開始快速增長并占據市場。 2003年后產能開始向大陸轉移,經過十余年的發展,目前已經實現了中小尺寸面板 線的產能由日、臺、韓等國轉移至中國大陸,根據CINNO數據顯示,2016年中國大 陸地區智能手機顯示面板出貨量已經占全球出貨量36%,超越韓國和臺灣成為全球 之冠;此外,大尺寸電視面板的出貨面積全球占比也進一步提升至25%。

        由于AMOLED屏幕顯示技術的優秀表現,智能終端設備也紛紛開始搭載AMOLED顯 示屏。從2014年Galaxy Note4和金立S5.1發布開始,AMOLED在智能手機終端的應 用逐步增加,尤其是成為中高端手機的首選,期間發布的大多數AMOLED面板手機 為AMOLED硬屏,2015年8月1日,Samsung Galaxy S6 Edge+的驚艷登場,更高的 清晰度,色域廣,對比度高,更薄的機身,更低的耗電量,使得該款手機迅速贏得廣 大消費者的喜愛,隨后的2016年里有16款型號的手機選擇搭載AMOLED顯示技術。#p#分頁標題#e#

        從未來的投資軌跡來看,國內2017-2019年是面板投資的高峰期。2017—2019年期 間,液晶面板的投資情況來看,共有14條TFT-LCD高世代線將實現量產,包括中電 熊貓咸陽、成都兩條8.6代線,天馬廈門6代線,京東方福州8.5代線,合肥10.5代線, 武漢10.5代線,惠科重慶8.5代線,惠科云南11代線,華映科技莆田6代線,華星光電 深圳11代線,富士康鄭州6代線,廣州10.5代線,貴超光電貴州6代線,海德致遠阜 陽7.5代線,合計新增產能104萬片/月,累計產能相比2016年提高106%,投資金額 合計4282億元人民幣。當十三條液晶面板產線建設完成后國內的大、中、小尺寸的 液晶面板產能將實現全面領先日韓市場。

        高世代LCD和OLED并行不悖。與高世代面板線同時建設的,還有OLED面板產線,隨著下游需求不斷增加,上游面板廠商也開始加大了AMOLED產線的投產力度,下 圖為國內AMOLED產線的投產情況,目前實現量產的AMOLED產線多為生產硬屏的 低代線,截至2016年底,共有7條生產線實現量產,累計投資金額830.1億元人民幣, 實現產能41.5萬片/月,2017—2021年期間,預計共有6條柔性/硬性AMOLED生產線 將實現量產,包括:信利國際惠州6代線,京東方成都、綿陽兩條6代線,華星光電 深圳11代線,華星光電武漢二期6代線,和輝光電上海4.5代線改造和6代線,新增產 能合計37.1萬片/月,合計投資金額達到2765.28億元。

        2.3 面板產業高速發展,帶動百億級檢測設備市場空間

        面板檢測設備中,主要分為對電路電訊信號檢測的設備和對面板制造過程中各個工 藝環節的檢測,主要是AOI檢測設備。如果按照制造環節來看,Array環節和Cell環節 用到的檢測設備大多是屬于AOI檢測設備,還包括部分量測設備。后段模組段涉及的 設備中,既包括AOI設備也包括電訊信號檢測設備。因此,從占比來看,AOI在面板 檢測中的占比高于電訊信號檢測設備的市場容量。

        檢測設備在面板制造過程中,具備一定的人工替代性。檢測設備市場規模依賴于制 程設備,根據HIS的數據顯示,對平板顯示產品生產線新建或升級改造時,前段的 Array 和 Cell 制程所需設備投資較大,所需檢測設備也相應較多。根據2010-2015 年,全球 Array、Cell 和 Module 各制程設備投資數據顯示,在Array/Cell/Module 制程中的設備投入比例分別為75%:20%:5%。

        受益面板產線投資熱潮,檢測設備迎來發展機遇。對生產線的投資中,對設備的投 資占60-70%,其中1%為對模組段檢測設備的投資,而檢測設備在Array、Cell、 Module三個制程的投資比例為75%:20%:5%。那么,2017-2019年現有在建、籌 建產線所帶來的檢測設備市場空間為666億,Array、Cell、Module三個制程的檢測 設備市場空間分別為500億元、133億元和33億元。

        如果按照年度測算,2017-2019年的檢測設備市場容量分別為177/221/268億元。同 比增速水平分別為140%/25%/21%,2017-2019年的檢測設備需求量相比于2016年 有4-5倍提升。其中,OLED的檢測設備而市場需求量2017-2019年分別為56/65/63億 元,LCD分別是121/156/205億元。從功能性來看,Array段和Cell段的大部分檢測設 備都是基于機器視覺原理的AOI設備,后段模組段,有部分檢測設備是信號功能檢測 設備。

        由于LCD和OLED在工藝流程上存在較大差異,對檢測設備的要求也不同,我們根據 兩種類型的面板未來投資情況分開測算2017—2019年LCD-AOI和OLED-AOI的市 場容量情況。

        根據奧寶科技公司2016年報估算,平均一年建設期,140—350億人民 幣投資金額的面板產線,需要的檢測和修復設備投資金額為2.5%,AMOLED顯示面 板的工藝更為復雜,良率提升難度更高,對AOI設備的需求量會更大。

        假定OLED— AOI設備占投資的比例比LCD—AOI分別高出2—3%,即OLED設備的AOI占比區間 范圍在4.5%—5.5%,預計2017—2019年LCD-AOI設備的市場容量為32.25億、25.45 億和41.45億元,OLED—AOI設備的國內市場容量為23.25億、27.25億和26.25億元。

        雖然市場容量廣闊,但是在面板中前段市場的AOI檢測,國內設備企業鮮有涉及。基 于全球化的視野來看,面板檢測行業的主要企業仍然是海外企業占據主導。在價值體量僅僅占比只有5%的module段,國內企業例如精測電子,已經實現了國產替代。

        Cell制程中,光學壽命測試、Mask檢查、FMM張網設備、Seal框膠檢查機、老化設 備等都是由海外企業主導,國內企業涉及較少。在Aarray制程中,國內企業基本很難 涉及,主要以日本、以色列企業占主導。

        百億級市場即將開啟。根據前面兩大市場的分析,PCB領域的產能擴張放緩,產品 逐步走向高端化,以存量更新為主。而FPD領域,隨著未來OLED和高世代面板線的 投資擴張,AOI檢測設備市場空間隨之打開。

        我們測算得到在AOI設備的兩大應用領 域——PCB和FPD領域在2017年—2020年期間的市場容量合計353.56億元,年均需 求117.85億元,兩大領域的投資將帶來百億級的市場紅利,國內AOI設備企業有望迎 來成長良機。當前國產設備大多數集中于面板的后段檢測設備,AOI產品的競爭也主 要集中于后段模組產品領域,而在前段制程環節,主要由于海外企業把控高端應用市場。

         3   AOI 行業競爭格局

        3.1 海外 AOI 行業競爭格局——四大陣營占領全球市場

        海外的AOI公司都歷經十余年的發展,目前均在相關領域的解決方案上以及產品供應 上趨于成熟,從全球公司來看,主要集中于四大陣營:(1)韓國設備企業;(2)以 色列設備企業;(3)日本設備企業;(4)中國臺灣設備企業。其中知名的企業包 括:韓國的賽太克公司,日本的歐姆龍公司,以色列的奧寶科技和康代公司,臺灣的 德律科技、由田新技和致茂電子公司。而且產品應用領域的覆蓋比較全面,包括印 刷電路板(PCB)、SD(半導體元器件)和面板顯示(FPD)等領域,產品線豐富, AOI設備的主營占比高,公司均處于發展成熟階段。#p#分頁標題#e#

        韓國檢測設備企業大多依附于三星和LG,大部分都是規模偏小的設備企業,從規模 和體量來看,與以色列、日本和臺灣的檢測設備企業有一些差距。日本檢測企業大 多數是從其他領域轉型而來,或者是產品延伸到AOI領域。比較純正的AOI檢測設備 企業,主要聚焦于臺灣和以色列的企業。

        (一)臺灣地區的AOI檢測設備企業

        液晶面板行業一直是臺灣電子產業曾經引以為傲的一顆明星,早在1990年臺灣就已 經開建臺灣第一條大尺寸TFT-LCD生產線,韓國三星的第一條大尺寸TFT-LCD 生產線建立還是在一年之后。曾經的面板產業大繁榮帶來了臺灣本土設備企業的歷 史性發展機遇。臺灣地區的AOI設備知名制造商包括由田新技、致茂電子、均豪精密 和德律科技等幾家公司。三家公司都是依托于臺灣面板產業和半導體產業發展而得 以快速發展。從發展過程來看,三家企業中,致茂電子的檢測設備營收規模最高。

        致茂電子:臺灣致茂電子成立于1984年,以自有品牌"Chroma"成為全球電子量測儀 器及系統的領導品牌供應商,提供量測儀器、自動化測試設備及制造資訊管理系統 的 Turnkey整合解決方案。2016年公司實現營業收入116.24億臺幣,同比增長20%。

        公司營業收入主要分為三部分:(1)量測及自動化檢測設備;(2)半導體測試設 備;(3)Turnkey Solutions。2016年公司量測及自動化檢測設備業務占比達到49%, 是公司主要的收入來源。毛利率方面,公司毛利率從2011年以來一直持續提升,主 要得益于產品持續升級。

        2017年上半年以來,致茂電子集團實現營業收入5760百萬臺幣,同比增長9%。其中 量測儀器事業部同比增長12%,威光自動化檢測事業部同比增長75%。整體來看, 上半年致茂的增長來自于半導體測試解決方案的增長,這塊業務同比增長了143%, 超越2016年全年。公司展望下半年,增速將更優于上半年,主要得益于:(1)電動 車產業持續發展帶動電力電子檢測設備需求;(2)受益于LD雷射二極體用于3D影 像的應用和半導體測試設備的增長;(3)子公司威光自動化訂單增加。

        由田新技:公司成立立于1992年,以機器視覺為核心技術,公司多年以來在AOI、觸 控面板、LED等領域的自動化光學檢測設備。公司產品品類齊全,公司主要的收入來 源于AOI產品應用。公司產品在FPD領域的應用廣泛,包括LCD點燈檢測設備、Seal AOI(框膠制程檢測設備)、配向膜自動光學檢測系統(PI AOI)、毛邊自動檢測系 統(Burr AOI),產品應用在Array、Cell和Module各個環節。

        由田新技從2006年到2016年,營業收入基本保持穩定,除了2009年和2012年波動較 大以外,其他年份營業收入基本保持在5000-6000萬美元左右。2016年公司實現營 業收入20.19億新臺幣(約62.63百萬美元),同比增長42.44%。公司一直維持較高 的毛利率水平,毛利率基本穩定在40-50%區間范圍內,最近兩年凈利潤率基本保持 在12-13%的水平,盈利能力在制造業中表現突出。

        從營收區域來看,2009年后臺灣和日本以外的亞洲地區(主要是中國大陸)占比逐 漸增多,2016年銷售規模達到了20.73百萬美元,占比達到接近30%。

        2016年下半年以來,由田新技的營業收入增長明顯,2016年下半年平均單月增長幅 度為87.04%,2017年上半年設備訂單持續加速,公司2017H1營業收入11.4億臺幣, 同比增長達到139.56%。訂單持續增長,主要顯示出了目前全球面板行業投資的熱 潮,尤其是OLED和高世代面板線的投資正在2017年加速,帶動了面板AOI產品的旺 盛需求。

        從銷售收入的區域劃分來看:由田新技在2006—2010年期間的產品銷售主要集中在 臺灣本土,2010年后產品開始銷往日本和其他國家,同時亞洲的營收占比開始逐步 提升,截至2016年,亞洲地區的營收占比達到33.11%,為公司2015—2016年的營 收上升做出了重大貢獻;致茂電子的銷售策略也呈現出相同的特點,與由田新技相同,都是以本土化銷售為主,但亞洲區域的銷售比重也在同步抬升。與上述兩家公 司不同的是,臺灣德律科技從最開始的主要銷售目的地就選擇在電子產業和面板產 業快速發展的中國,伴隨著中國2011—2013年面板投資高峰期,公司的銷售收入也 出現了迅速的提升,截至2016年公司的中國地區的銷售收入為58.07百萬美元,占比達到60.38%。

        (二)以色列AOI檢測設備企業

        以色列的AOI代表性企業是奧寶科技和康代公司。雙雄鼎力的競爭格局,為全球提供 AOI設備和相關增產解決方案,奧寶科技公司作為AOI的全球龍頭,2016年營業收入 達到8億美元,是其他幾個公司營業收入之和。康代公司的全球化程度較高,主要包 括中國大陸、臺灣、其他亞洲國家、韓國、日本和西歐等國家,但由于電子消費品制 造業主要集中在中、臺、韓、日等國家,所以亞洲仍然是公司產品的主銷地,占公司 的銷售收入80%左右,截至2016年中國大陸的銷售占比為33.05%,相比2010年前40% 的平均水平略有下滑。

        3.2 國內 AOI 行業競爭格局——正在起步,向縱深突破

        從中國AOI市場來看,2003年以前,中國沒有一家企業能生產AOI設備,國內 AOI 檢測設備市場幾乎全部由國外品牌的設備所獨占,主要從以色列、日本、韓國、臺灣等地進口。

        2004年以后隨著PCB產能向中國轉移,AOI檢測設備在國內生產線顯得越來越重要, 其市場需求也將越來越大。基于這個產業背景,國內第一批AOI設備生產商應運而生,如:東莞科隆威和神州視覺,深圳振華興和易科迅,上海矩子智能科技公司,溫州歐 威科技公司等,這些公司主要分布在電子信息行業發達的地區,如以深圳為龍頭的 珠江三角洲、以上海為龍頭的長江三角洲、以北京為龍頭的環渤海地區。#p#分頁標題#e#

        第一批AOI公司至今已經有十余年的經營歷史,產品線比較豐富,但產品主要應用于 PCB領域,但總體而言,現階段國內的AOI檢測設備市場尚處于快速成長階段,現有 國內的AOI檢測設備生產廠家規模都相對較小,而且以中低端設備為主,高端的AOI 檢測設備市場仍被日本和歐美廠商所壟斷。但部分行業排名靠前的國內廠商,在搶 占中低端市場的同時,也在積極開拓高端市場,并取得了一定的成績。

        PCB行業集中度低,國內AOI設備廠商容易進入。根據CPCA統計顯示,目前我國 PCB企業約有1500家,僅有131家營收過億,中國本土廠商的產出占總產值的29%, 競爭激烈,所以國內的AOI設備廠商在更寬廣的客戶群中更容易以價格優勢獲得客戶, 為其提供生產解決方案和相關檢測、修復設備。國資PCB—AOI設備制造商也分為三 個梯隊,第一梯隊廠商包括:神州視覺、振華興,第二梯隊包括:矩子智能、易科訊,第三梯隊包括科隆威、歐威科技、三協精密等。

        FPD行業集中度高,國內AOI廠商尚未成規模。由于FPD行業產能轉移比PCB行業稍 晚,而相比PCB行業而言投資規模大(百億級),行業壁壘相對較高,壟斷程度高, 以奧寶公司為例,其2016年FPD的營業收入中70%來自于前五大客戶。在相關檢測 設備上,FPD—AOI的要求也相對更高,國內目前尚有成熟FPD—AOI設備制造商, 但是隨著FPD產能的轉移以及國內高世代線和新一代OLED線的投資潮,將對國內檢 測設備廠商形成推動作用:一方面,傳統的PCB—AOI設備廠商可能會進行橫向擴張, 基于原有的經驗和技術優勢進入FPD-AOI領域開展業務;另一方面,國內原有的檢 測設備廠商也會提升自身的技術水平,從Module段向Array和Cell段邁進,研制毛利 率更高的AOI設備,如精測電子。

        國家政策明確指出提高設備國產替代率。隨著我國平板顯示產業規模的壯大和技術 水平的提升,我國相關專業檢測系統的需求逐漸增加,供給仍顯不足。目前,我國部 分平板顯示檢測系統廠商在檢測信號種類、檢測系統開發、檢測工藝等方面的技術 水平與國際先進廠商相比差距已顯著縮小,產品價格具有明顯優勢,且快速響應優 勢突出。另外,《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》明確提出將提高新型平板 顯示行業關鍵材料和核心生產設備本地化配套率,國家關稅稅則委員會也自2012年 4月1日起調高了我國大尺寸液晶面板的進口關稅,為我國平板顯示器件生產和相關 檢測系統國產化率的提高提供了政策支持。

        3.2 師夷長技——AOI 龍頭廠商奧寶科技的發展之路

        奧寶科技是一家向全世界電子工業提供產品良率提升及特殊應用生產支持方案的行 業領先供應商,主要涉足行業包括印刷電路板 (PCB) 和平面顯示器 (FPD)制造業。 奧寶科技主要從事于PCB (裸銅板和組裝板) 以及平面顯示器(FPD)制造業專用的自 動光學檢測 (AOI) 系統以及PCB生產制程所需的影像處理解決方案的設計、研發、 制造、行銷及維修服務。公司的AOI檢測設備、影像生成及電腦輔助制造 (CAM) 等 軟件技術幫助客戶提高產品良率和產能,使他們能在電子制造業界保持領先地位。

        奧寶科技總公司以及其主要的研發部門和生產設施均位于以色列,在電子工業中積 累了近30年的技術經驗,擁有世界上最領先的技術和解決方案,在世界各地設有30 個以上的分公司、辦事處及展示中心。銷售和服務網絡遍布于北美、歐洲、亞太區、 中國和日本。

        “全球化、多元化”成為發展主旋律,而兼并收購則是制勝法寶。一方面奧寶科技公 司已經消除了國內的競爭壓力,完成了國內的資源整合,于是將目光轉向了全球其 他市場;另一方面,電子產業和面板產業也在逐步由西方向亞洲國家轉移,尤其是 九十年代的日、臺、韓等國,電子工業發展迅速,所以奧寶科技公司通過兼并收購 公司既可以實現技術的升級,擴張新的應用領域,又可以借此快速進入國外市場。 收購1998年收購日本KLA公司后,公司的顯示面板自動光學檢測儀得以迅速發展, 同時公司將KLA設立為亞太事業部,主要負責東南亞地區的產品銷售和服務;收購 英國的SPTS使公司成功進軍半導體設備制造領域,已經成為公司的三大利潤來源 之一,同時也實現了電子工業的全面覆蓋。

        電子工業全生產線解決方案,兼并收購形成閉環。經過二十余年的并購歷程,公司 在圍繞電子工業增產升級上形成了“制造、連接、檢測”的電子工業的閉環。公司以AOI 檢測設備為核心軸,前向推進CAM系統、蝕刻設備、鉆孔設備的研發,后向拓展修 復設備(AOR),綜合一體化解決能力得以大幅提高。同時產品也逐步在電子工業 的其它領域得到應用。正基于此,奧寶科技公司具備讓電子工業廠商掌握“電子語言” 的能力。

        營收穩步上升,毛利維持高位。從公司2006—2016年的營收狀況我們可以發現,2008 年、2014年并表后公司的營收規模得到大幅提升,2014年收購SPTS后,2015、2016 年公司的營收增速分別為29.13%和7.16%,同時公司的毛利率水平并沒有發生明顯 變化,反而穩重有升,說明公司的產品和服務的具備較強的競爭優勢。從銷售區域 來看,亞洲地區仍然是公司的主要銷售來源,中、臺、日、韓四國的年均銷售占比達 到75%,2016年中國區域的占比達到33.96%,2010年后中國已經成為公司營收增長 主要驅動力。

        營收分布均勻,客戶為各領域龍頭。奧寶科技公司的不同產品線的營收分布比較均 勻,FPD占比在25—30%之間,SD的營收占比30—35%,PCB的營收占比30—35%, 2012—2016年的平均綜合毛利率為43.6%。公司的客戶涵蓋了各領域幾乎所有的龍 頭公司,以FPD面板廠商為例,采用了奧寶科技生產解決方案的客戶包括LGD、三 星、夏普、天馬、群創、友達、京東方、華星光電等。以公司的PFD產品線為例, 2016年12月—2017年5月期間,公司已經與京東方安徽合肥10.5G項目簽訂了6100 萬美元的設備銷售合同,同時與武漢天馬6G(AMOLED)項目、中電熊貓咸陽8.6G (LCD)項目簽訂了設備采購合同,僅這三家公司的累計合同金額已經超過1億美元。

        PCB、FPD經歷高增長后回落并逐步趨穩。在遭遇金融危機前后的2007—2009年公 司的FPD設備銷售收入呈現出逆周期快速增長,沖抵了危機對公司營收的負面影響, 而同期PCB業務出現了連續的下滑;2010—2011年期間,受益于危機后各國政府的 財政刺激計劃,PCB和FPD的產業投資出現回升,尤其在中國地區電子工業投資額 同比平均增速高達80%,面板產業投資也迎來投資高峰期,期間總投資額達到1600億人民幣,公司的PCB和FPD營收規模隨之迅速增加;2012年后由于全球經濟未能 如預期的復蘇,經濟增速持續回落,投資規模逐步縮減,公司的FPD營收出現下滑, 但是由于公司產品的積極研發目前已經推出新一代的產品,如應用于PCB的Fusion 系列和Discovery-II系列AOI設備,以及可以實現高吞吐量下5um尺寸下的產品檢測, 應用在FPD的Supervision和FPI-600系列則可以檢測6代玻璃基板以及最新的OLED 顯示面板,引導了產業的發展進程,在新一輪的擴產周期中,雖然面臨比之前更強 的競爭對手,但奧寶的龍頭地位依然穩固。#p#分頁標題#e#

        奧寶公司能成功的核心要素:

        (1)持續的研發投入和產品創新

        研發團隊人員充沛,穩定的研發支出。奧寶公司能始終保持行業領先地位的重要原 因,是其產品的性能始終能滿足客戶最前沿的技術要求,而能支撐產品不斷升級換 代的重要力量則是公司的長期持續的研發投入以及對科研人員的重視程度,截至 2017年1月31日,澳寶公司的國際工程師和科學家團隊擴大至643人,同比2015、 2014年分別增加22和52人,擁有211美國專利和517非美國專利的申請, 并正在進行 55美國專利申請和347項非美國專利申請。2016年公司的研發開支為1.07億美元, 占營收比率13.28%,即使在利潤縮窄處于金融危機的2007—2009年,公司研發開支 比例依然保持18%的高位水平。

        以公司的核心產品AOI為例,因為AOI的數據處理量非常大,早期由于電腦的處理能 力較慢,奧寶公司的產品使用非常多的邏輯卡片來處理AOI掃描出來的數據,然后通 過帶寬較窄的總線來交換數據,這使得設備的處理速度非常慢,而且能耗非常高, 以一臺15年前開發的Vision設備為例,它掃描一塊標準尺寸(660mmX610mm)的 PCB需要1到2分鐘,每小時產量只有30-60面,而能耗達到每小時30千瓦,設備價格 是每臺40萬美元;而當前的主流產品Discovery使用2臺處理能力強大的SIP電腦,通 過千兆網絡交換數據,掃描同樣尺寸的PCB只需10多秒,能耗只有每小時4千瓦,設 備價格只需每臺12萬美元。電腦技術和網絡技術的發展改變了數據的處理模式,也 改變了PCB的檢測模式,一定程度上使PCB制造過程更加環保,更有效率。

        截至到2016年12月31日,奧寶科技公司已經出售了13,200套PCB解決方案(除 CAM、工程設計方案外),已經安裝了約1,830套FPD增產系統,6,600套SD生產設備。

        (2)全球銷售網絡,即使的需求反饋

        銷售技術一體化,人員銷售模式增強客戶粘性。為了滿足顧客對奧寶公司服務的需 求,2000 年以來,奧寶公司在全球建立了5個客戶響應中心,在行業內首次推出了 800 免費電話服務,任何時候,任何地點,無論客戶有任何需求,只需要撥打奧寶 公司的 800 免費電話,就可以獲得奧寶公司專業的服務。任何需求進入奧寶公司, 都會有相應的流程處理,有相應的結果出來,絕不會出現任何石沉大海沒有回應的 現象,使顧客放心的在任何時候享受奧寶的服務,實現“Be Sure”的價值。

        (3) 快速的糾錯能力

        Inspire曾使公司市場份額迅速縮水。1998年,奧寶公司推出了合并后的第一代新產 品Inspire,它在光學上使用來自Orbo公司的白光技術,在邏輯上使用來自Optrotech 公司的“骨骼”邏輯算法(Skeleton Algorithm),在機械傳遞方面使用了配合流水線的 單向運動設計。它的設計初衷是良好的,因為Orbo的白光成像技術的使用成本較 Optrotech的激光成像技術為低,而偵測能力就是“骨骼”算法的強項,單向流水線設 計更是考慮到為客戶節約人工成本的設計。但由于PCB生產廠商的流水線各異, Inspire并不能直接接在流水線上,必須在機器前面和后面各加一臺上板機和下板機, 這樣就有三臺設備需要照顧,三臺設備的維護和使用成本超過了節省的人工成本。

        Sprion新品推出挽回客戶體驗。經過一年的時間,公司在進行了充分的市場調查后, 迅速推出了新產品Spiron,這是一臺基于 Inspire 的光學和邏輯的設備,但采用傳統 的操作方式,每臺機配一名操作員,采用雙臺面設計,使得檢測和維修的整體效率 大幅提升。

         4   標的稀缺,國內 AOI 企業正在逐步成長

        目前從事AOI設備的研發、設計、制造和銷售相關業務的上市公司比較稀缺,目前 上市公司中具備AOI產品提供能力的包括精測電子、勁拓股份,還有通過收購進入 機器視覺領域的聯得裝備。當前行業國內AOI檢測設備市場正在逐步釋放,國內企 業有望伴隨產業共同成長,但是AOI產品的研發壁壘相對較高。

        4.1精測電子:國內面板檢測設備龍頭企業

        長期致力于面板制造的模組制程段的檢測設備的研發、設計、生產和銷售活動,已 有十年的發展歷史,積累了大量的優質客戶群體,包括京東方、三星、LG、夏普、 松下、中電熊貓、富士康、友達光電等國內外大型面板廠商。公司于2015年成功研 制并小批量銷售了部分AOI設備,贏得市場好評,AOI檢測設備的營業收入規模和占 比均呈現快速上升趨勢,目前已經成為公司的核心收入來源之一。截至2016年12月 31日,精測電子的AOI檢測設備的營業收入已經突破2億元,占公司總營收的比重達 到40.92%。

        持續的研發投入有助于公司在“長跑”中取勝。2012—2016年期間,公司的研發費用 占比始終保持在13%以上的水平,截至2016年底,公司研發人員共369人,占公司員 工總數的48%,全年研發支出達到8739.09萬元,已取得202項中國專利、6項商標、 76項軟件著作權、43項軟件產品登記證書,其中包括15項核心專利技術,除“基于機 器視覺的LCD屏缺陷自動光學檢測(AOI)技術”系結合引進的宏瀨光電AOI專利自主 研發取得,其余各項核心技術均由發行人自主研發形成。

        精測電子和奧寶科技公司一樣,始終保持著較高的研發支出,新產品推出速度快, 有助于更好地把握產業發展方向和更快地解決問題,從而提高產品的持續競爭力, 實現市場份額的長期穩定增長和客戶關系的長期保持。

        國際知名的AOI生產商如奧寶、康代和由田新技等公司的研發支出都是比較持續且保 持較高的水平,這是由AOI設備以及下游產業的特征決定的,下游PCB、FPD產業的 技術迭代速度快,AOI設備的自動化和識別系統的升級需要投入大量研發經費,所以 若想能在市場上贏得行業的先機,那么持續性的研發投入是必不可少的。精測電子 是具備成為國內AOI領導者公司的重要參考指標。

        精測電子有望受益于未來國內面板行業建設。精測電子從2006年成立,2008年營業 收入規模為61.68萬元,凈利潤虧損。2010年營業收入1623萬,同比增長85%,凈利 潤達到743萬元。2011-2016年公司營業收入保持CAGR=70%的速度增長。凈利潤規 模從1400萬元增長到了9000萬元左右的規模。

        我們把精測電子的整個發展歷程與國內面板行業的投資做曲線擬合發現:精測電子的發展與國內面板企業的發展史是高度匹配的,2010年左右開始承接臺灣面板產業 產能轉移,精測從2010年開始了高速發展。站在當前時點,公司有望充分受益于 OLED和高世代面板線的建設。#p#分頁標題#e#

        客戶資源優秀,緊緊與國內一線面板企業綁定。公司下游客戶比較集中,從過去來 看,前五大客戶的占比通常達到了90%以上。公司核心客戶中,包括了京東方、友 達、中電熊貓、富士康、和輝光電、國顯光電、華星光電等國內一線的著名的面板企 業。公司第一大客戶一直是京東方。從2013年到2017年一季度,京東方收入占比一 直保持在50%以上,2017年一季度達到了71%,2014年的占比也達到了70%以上。 作為國內面板龍頭的設備供應商,未來精測在OLED領域的機會更大。

        公司作為目前國內FPD-AOI市場的龍頭公司,將在本次國內面板投資浪潮中充分受 益。2016年公司AOI產品的占比提升快速,2017年以來,公司AOI產品訂單獲取情況 良好,繼續在Cell和Array段放量。未來公司的成長有望受益于新產品AOI產品的放量 影響。同時,在AOI產品體系中,公司仍然有許多系產品亟待開發和完善。

        在Module制程的檢測技術已經較為成熟,能夠生成LVDS、TTL、eDP、MIPI和V-ByOne等多種信號源對液晶模組的光學、信號和電氣性能進行檢測,技術水平處于行業 前列。在Cell制程,公司已實現了面板檢測系統的銷售,且報告期內增長迅速,表明 公司在Cell制程的技術水平已快速提升并得到客戶的認可。公司已經完成了AOI光學 檢測系統的產品開發,部分產品實現了市場銷售,成為行業內少數具備AOI光學檢測 系統技術能力的企業

        精測電子風險提示:新產品開發和拓展放量不及預期;新產品產能釋放不及預期; 行業競爭格局變化帶來的降價風險。

        4.2 勁拓股份:機器視覺業務打開成長空間

        公司主要從事高端專用裝備的研發、生產、銷售和服務,主要產品按大類可以劃分 電子整機裝聯設備和光電平板顯示模組專用設備。其中電子整機裝聯設備,主要包 括波峰焊、回流焊、AOI、3DSPI及周邊產品等;顯示平板(TP/LCD/OLED)主要 包括顯示模組生產專用設備主要包括生物識別模組貼合設備及周邊產品。從公司的 主營構成可以發現焊接設備是公司的核心產品,占比始終保持在50%以上,AOI設備 的占比逐步提升,且毛利率在2014年時已超過其他兩種主營產品,有望成為公司新 的增長點。

        收購運英軟件,拓展PCB檢測設備。2009年8月為了充分利用公司在電子整機裝聯 設備多年來積累的客戶資源和品牌優勢,進一步豐富公司的產品線,公司決定購買 深圳市運英軟件開發有限公司與AOI設備相關的無形資產。運英軟件成立于2001年2月20日,注冊資本10萬元,主要業務是AOI相關軟件的研發。運英軟件將與AOI相關 的無形資產轉讓給公司后即不再從事與AOI相關的業務,目前主營業務為AI&SMT編 程軟件的研發與銷售。

        實現技術融合,完成產品滲透。運英軟件是一家以專長于AOI檢測設備研發與生產的 公司,尤其在AOI技術研發及相關軟件開發上具有較強的優勢,但在銷售渠道和市場 開拓方面的不足明顯制約了相關業務的發展。勁拓有限的焊接設備與AOI檢測設備的 客戶群體相同。公司通過購買運英軟件相關無形資產并接收其核心技術人員鄒英與 張衛華后,快速掌握了AOI檢測設備的核心生產技術,輔以公司本身具有的強大的銷 售網絡平臺,公司實現了向SMT生產線設備中另一主要設備領域——AOI檢測設備 領域的快速滲透。

        AOI營收占比穩步提升,2016年銷售大幅增加。收購完成后,公司AOI設備銷售量呈 現出逐年上升的態勢,2016年AOI營收達到8849.56萬元,同比增長107.06%,占總 營收26.94%。公司的AOI產品單價逐步抬升,2014年設備單價已經上升至16.21萬元 /臺,同比2011年單價提高48.17%,同時產品的毛利率得到大幅提升,2016年AOI設 備毛利率達到51.33%,遠遠領先于公司的焊接產品37%和其他周邊產品38.54%。

        AOI設備存在明顯定價優勢,公司出臺產能擴張計劃截至2014年上半年,AOI檢測 設備實現營收2496.83萬元,占比達到19.89%,同時根據2014年年報,AOI產能400 套,公司的AOI檢測設備主要用于爐后最終檢測,單位售價16萬元/臺,相比國外平 均50萬/臺的售價水平存在明顯優勢。公司正式啟動AOI產能擴張計劃,若項目全部 實施完成后可以達到1350臺AOI的生產規模,截至2016年12月31日,該項目實施進 度為23%。

       

        AOI產品線進一步豐富,高端機型已實現量產。公司AOI檢測設備660系列高端機型, 針對高端客戶需求在功能和結構方面進行了較大程度的更新,在檢測方式更加靈活, 最大檢測尺寸增加。目前已經進入量產階段,該產品拓展機器視覺AOI產品的應用領 域,滿足高端客戶針對速度,工藝,檢測方式的靈活需求,提升公司產品的市場競 爭。2016年AOI營收同比增加5662萬元,增幅達到107.06%,說明公司新型設備已 得到客戶認可,產品暢銷。

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