电子元器件结构件行业分析报告.docx

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电子元器件结构件行业分析报告

2014年电子元器件结构件行业分析报告

2014年6月

一、结构件工艺简介

1、成型工艺

（1）压铸

是将熔凝性较好的金属，如铝、锌、镁、铜等压铸合金，以快速高压注入耐高热钢制成的模具内，再利用钢模较低温度且具急速凝固进而成型为与模穴形状相似的工件；凝固后去除流、浇道，即为所需素材，再经各项后加工制程生产为成品。

压铸特性有：

生产力高,尺寸精度优良，后加工量少，铸件表面平滑，机械强度高，可制造薄壁铸件等。

可成压铸材料包含铝合金、镁合金、锌合金等。

（2）注塑成型

将金属颗粒或碎片（Chip）加热至固液两相共存区，以螺杆剪切并推送此半固态黏浆射出成型，此法有些类似塑料射出制程。

优点包含制品内部材质充填状况良好，不会卷入气体；制品尺寸精度高较一般的液态凝固时的收缩为小；成型制造过程的废品率较少；制品的机械性质优良，耐蚀性亦较佳；制品厚度可在1mm以下，甚至是0.60mm；工厂环境较佳，没有合金熔解炉。

（3）锻造

是一种金属成形技术，预热后或未预热之生胚材料藉由适当的外加压力下达到金属的塑性变形，而施加的外力通常是透过强力的锻打或冲压所提供。

在锻造过程中材料会有固态的流动特性与成品接近所期望的外型，故可达到较佳的机械特性与节省加工工时的目的。

由于金属的塑性变形中会有晶粒流动的现象，使得锻造制程之产品相较于一般制作方式。

冲压或机械加工具有更佳的物理特性（如强度,延性与坚韧性），可采用的原料有铝合金，不锈钢材。

（4）冲压

一种可将不同厚度之片材或板材利用机械冲压或捣压方式制作出所期望形状之制造技术，且在制造的过程当中并不会改变原本素材料的厚度。

冲压技术被广泛应用于制造工程用的三维构件,裁切或其他表面的特殊需求，如刻印等，一般采用的原料为不锈钢板，但亦可使用铝钣或镁钣作为冲压材料。

（5）挤型

对装入牢固容器中的素材加压，将金属圆锭加热到塑性变形的温度，且透过已经设计好的模具挤出成型，大都为截面均一的长直素材提供作为后加工使用。

要有高质量的挤型件需要监控模具温度,材料预热温度,盛锭筒温度及挤型时的速度，而这些参数会因挤型件的大小,形状及材料的选用而不同。

与其它塑性成型制程比较，挤型具有

（1）制造复杂形状成品；

（2）成品精度佳；（3）表面处理佳；（4）可一次完成要求之尺寸及精度等优点；凡是物品各横断面完全一致均可利用挤型方式制造。

（6）金属射出成形

将金属与高分子或有机黏结剂于高温下混合，使混合物具有类似塑料之流变行为，将塑化后的混合物经射出成形机加热,加压射入模具中成形，然再利用化学或热分解的方法，将生胚内部的黏结剂部份释出于胚体外，随后在高温环境下利用液相烧结的原理将生胚致密化成为最终的产品。

金属射出成形技术优点在于可大量生产,产品复杂度高,机械性质佳,降低生产成本等。

可使用的材质包含不锈钢等。

（7）工程塑料直接射出成型

金属表面结合的新技术。

经过特殊表面处理后，工程塑料如聚乙烯,聚丙烯,尼龙6等直接注塑于铝合金表面，异质接合技术可达到强度更强，更佳轻量化的设计，同时避免传统接合潜在的问题，如胶合层剥落与应力集中破坏。

此项技术可望应用于3C产品如手机机壳或电池背盖内部的机构设计。

金属-异质接合成型技术可有效简化制程，缩减成本，减少生产周期并达到产品轻量化。

目前可广泛应用于手机边框、笔记本计算机底座、电池背盖等。

2、二次加工

（1）CNC

数控机床（Computernumericalcontrol）可实现大规模自动化生产，可进行不同金属工件的钻，铣，攻丝，加工，进而获得所需的成品。

一般高速加工中心是带有刀库和自动换刀装臵的一种高度自动化的多功能数控机床。

工件在加工中心上经一次装夹后，能对两个以上的表面完成多种工序的加工，并且有多种换刀或选刀功能，减少人为操作，从而使生产效率大大提高以及加工质量有所控制。

加工中心按其加工工序分为镗铣和车削两大类，按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴加工中心。

（2）振动研磨

用不同的媒体和化学液体抛光，倒角，去除毛边，这使原有的形状和尺寸精度的工件。

（3）抛光

一种利用研磨/抛光程序使材料表面呈现出高光泽的外观，对于不同金属/陶瓷选用适当的研磨介质和化学液体是非常重要的。

（4）LDS

激光直接成型技术（LaserDirectStructuring）是一种专业镭射加工、射出与电镀制程的3D-MID生产技术，其原理是将普通的塑胶元件/电路板赋予电气互连功能、支撑元器件功能和塑料壳体的支撑、防护等功能，以及由机械实体与导电图形结合而产生的屏蔽、天线等功能结合于一体，可应用在手机天线、汽车用电子电路、提款机外壳及医疗级助听器。

目前最常见的在于手机天线，一般常见手机天线内建方法，大多采用将金属片以塑胶热融方式固定在手机背壳或是将金属片直接贴在手机背壳上，LDS可将天线直接雷射在手机外壳上，不仅避免内部手机金属干扰，更缩小手机体积。

PDS通过丝网印刷/或者模内转印，把导电银浆直接涂覆到结构件表面形成天线图形，在银浆材料突破后开始导入市场。

PDS天线相比于LDS具有如下优势：

1、超薄，可以直接做在塑胶、金属外观面上，与外观的真空溅镀（NCVM）工艺兼容，进一步提升了布线空间，还能解决金属外观件对天线的信号屏蔽问题；2、设备投资更低，总成本比LDS低30%以上。

LDS用到的核心设备——激光镭雕机，单台价格300-400万元，且只能支持300-400K/月的产能，大规模扩产还需要等待3个多月设备交付时间；PDS形成1KK/月才能设备投资不超过500万元，5周之内可以完成扩产。

3、LDS需要用到金属电镀工艺，在环保要求越来越严的趋势下，电镀排污权成本越来越高，未来有可能制约产能扩张；PDS无需电镀，环保高效。

3、表面处理

（1）阳极氧化

在铝合金表面形成稳定和均匀密度的氧化层，有抗腐蚀，抗磨和抗导电性能；会严重污染水，需要特殊运营执照。

阳极处理之膜厚约在15μ至20μ左右，其特性是可在铝材表面形成一层亮丽而耐腐蚀的表面，并可依客户的喜爱而选择亮面处理或者雾面处理（梨面处理），因为所形成之表面为多孔性质，具有优秀的渗透性，可以将表面以有机或无机的染料浸泡或升华精印花样，使之渗入毛细孔内，形成有各种颜色及花样之成品，颜色有多样的变化，是一般性阳极处理的特点。

阳极处理为利用其易氧化特性，借电化学方法控制氧化层生成，以防止铝材进一步氧化，同时增加表面的机械性质，另一方面借不同反应，产生各种色泽（发色）增进美观。

阳极处理应用广泛，包括3C产品、建筑物铝帷幕、铝门窗、复印机抄纸滚桶、武器等以铝或铝合金为材质者多会使用。

（4）镭射雕刻

又名破氧，使产品能能够到更好的导电效果，将阳极层使用镭射激光进行破氧。

（5）喷砂

按照产品表面工艺效果，使用各种不同型号的砂材，使用自动喷砂机器设备并调整好其参数；使气压将砂粒喷射在产品表面，让其工件表面达到均匀规则凹凸状的效果，达到表面较好的质感，目视效果更加舒适。

（6）真空溅镀

1）金属,合金或绝缘物均等素材均可进行薄膜披覆；2）在适当的设定条件下可将多元复杂的靶材制作出同一组成的薄膜；3）利用放电气氛中加入活性气体，可以制作靶材物质与气体分子的混合物或化合物；4）可得到高精度的膜厚；5）工件与薄膜的附着强度是一般蒸镀膜的10倍以上。

二、结构件在消费电子产品竞争中的话语权正在提升

1、消费电子结构件/外观件成本占比提升

电子产品的主要部件可分为两类，电类（主要包括处理器、存储器、显示器等电子元器件与模组）和非电类（主要包括金属、塑料等材质的产品，提供支撑、保护、屏蔽等作用），我们讨论的结构件/外观件就属于后者。

在整个消费电子产品的成本构成中，占比不高但增长态势明显，且越是高端产品占比越高。

iSuppli统计，在全部智能手机中，若采用金属机壳，则结构件成本占比约15%；若采用塑料机壳，则约10%。

根据iSuppli的拆解报告，苹果iPhone5S中结构件成本28美元，占BOMCOST比例14.7%，而三星GalaxyS4中结构件成本22美元，占BOMCOST比例9.4%；主要差异在于5S采用了金属机壳，而S4则是塑胶机壳，此外两者在内部结构件中也存在一些差异。

以智能手机为例（其他终端如平板电脑、笔记本、穿戴设备中也大量应用，但智能手机之市场规模最大），塑胶件成本多为10~25美元，而换成金属件成本则上升至25~40美元。

2、消费电子下一步差异化重点在外观

随着处理器和操作系统的升级，智能手机、平板电脑、笔记本电脑三大消费电子终端在性能上日趋接近，且各细分市场上不同品牌间功能差异正快速缩小，消费电子下一步的差异化将通过外观体现；不同大小的屏幕适用于不同的使用场景，而产品外观的吸引力将更受消费者重视。

3、轻薄短小趋势下结构件要求更高

智能终端和可穿戴设备轻薄短小的趋势，不仅对外观件，对结构件也提出了更多挑战。

如HTCOne的后盖壳，采用了纳米级别的嵌件注塑工艺，用以连接金属与树脂：

可以降低环境影响、简化并缩短了制造工艺、作为胶连镁合金金属，减少了不必要的表面处理工艺，最重要的是，在采用全金属外壳的情况下保证了射频信号的稳定性。

另外如需要更薄更轻的金属中框，考虑射频特性，采用LDS工艺在中框上制作天线（三星GalaxyS4）。

4、内资公司将充分受益市场成长、份额提升

结构件/外观件的市场规模成长主要依靠下游消费电子终端的增长，以及产品形态变革带来对材料的不同需求；我们以可统计的金属件为例说明市场空间规模与内资公司的机会。

根据iSuppli数据，2008年全球消费电子金属件规模仅30亿美元，主要由笔记本电脑需求构成；随着苹果在iPhone/iPad系列中大规模使用金属中框和金属外壳，智能手机/平板电脑需求快速增长，到2013年合计超过90亿美元，并预计2014~17年复合增速近20%，2017年市场规模成长到183亿美元，其中智能手机、穿戴设备分别占58%/7%。

在迅速成长的金属件领域，大陆厂商逐渐崭露头角，我们预计长盈精密的CNC机台数量从2010年0%增长到2014年的3%，比亚迪的CNC机台数量从2010年的4%增长到2014年的9%；虽占比较低，但是不可忽视的新力量，表明大陆厂商突破美国和台湾的封锁，进入全球市场。

主要的驱动力来源于本土终端厂商的崛起，以及国际大厂的分散供应商需求。

5、结构件制造核心在模具和表面处理

结构件/外观件的制造流程较长，从材料为起点，过程依靠模具，最后需要表面处理；在整个过程中，精密模具（精度达到5um）设计制造能力决定了产品的制造技术水平；精密模具是精密加工的基础工艺装备：

金属零件粗加工75%、精加工50%和塑料零件90%都是用模具加工完成的。

三、结构件的四大新机会：

产品、客户、材料、工艺

1、产品的机会：

用户看重外观

（1）购买电子产品，消费者首选时尚外观

下一代消费电子的发展方向有两个：

1）更大屏幕的电视/投影，或更小屏幕的穿戴设备；2）新使用场景的智能硬件，如智能家居等；我们认为从使用场景看，无论是随身携带的穿戴设备，还是放臵家中的智能家居，产品的外观是消费者接受一款产品的首要前提。

XX《可穿戴设备用户需求研究报告》显示，对于穿戴设备，外观时尚、使用安全、佩戴舒适是用户购买产品的三个必要条件，其次健康、娱乐、社交等功能和价格信息则是重要参考。

回顾智能手机的发展历程，iPhone凭借时尚外观和强大功能席卷全球；在第一波用户因3G便利性大量使用产生口碑效应后，接下来的用户更多是跟风购买。

另一方面，用户时间有限，智能手机提供的性能已经过剩，根据ZOL互联网消费调研中心的调研数据，97%用户经常使用的App少于20个，多数用户为手机外观买单。

（2）顺应趋势，轻薄化、金属化

无论何种智能终端，都