qfa传感器 建筑设备监控系统安装图示与调试
建筑设备监控系统安装图示与调试
传感器安装图示:
1、室外温度传感器安装图示:
2、房间压差传感器安装图示:
3、防冻开关安装图示:
4、压差开关安装图示:
5、空气压力传感器安装图示:
6、水流开关安装图示:
7、水压差传感器安装图示:
8、水压力传感器安装图示:
9、液位开关安装图示:
典型阀门安装图示:
控制器安装图示:
1、控制器安装图示:
2、可编程模块化控制器 &TX-I/O
调试指南:
(一)调试应具备的条件
(1)受BAS监控的设备必须先手动调试通过;
(2)各设备机房必须有良好的照明和正确的电源;
(3)当涉及与其他有关厂家机电设备接口时,厂家必须有人配合;
(4)BA监控中心必须装修完整,清扫干净,并且有充足的照明和电源;
(5)系统调试的环境要求:温度0-49℃,相对湿度≤93%;
(二)调试工具
(1)手提电脑三台;
(2)对讲机若干;
(3)万用表若干;
(4)常用电工工具若干;
(5)标准温湿度计2台;
(6)标准压差计2台
(7)信号发生器2台;
(三)调试指南
由于建筑设备监控系统结构特殊、设备分散,线路较长等原因,整个建筑设备监控系统按照以下指南来完成调试:
建筑设备监控系统将按照如下的流程进行调试:
(1)BAS设备与受控设备的单体调试
①传感器调试:
由于传感器的精度是工厂在生产时,由其材料、原理、制作工艺以及校正设备的精度而定,因此,如无专业设备及专门机构一般不对传感器的精度作现场校正,如有特殊要求的用户,则在订购设备时尽量选择带出厂校验报告的型号或厂家。
如用户对传感器的精度有疑问则可用分开测试DDC及传感器的方法来确认设备的好坏或精度,对DDC检测时,可用标准电阻箱或信号发生器等设备,来模拟传感器的信号,观察DDC中的响应是否正确,然后再用万用表来检测传感器的输出,与标准值比较,观察结果是否在允许范围内。
在BA系统中常用的传感器由以下几种,现分别介绍这几种传感器的调试方法:
第一类:1000欧姆RTD型温度传感器:此种传感器如544-339,常用于新风温度、送风温度及回风温度等,水管型的有544-577,常用于冷冻冷却水系统及热交换系统,在调试前可先用万表测量其电阻值,与标准的电阻温度对照表比较,读出此传感器的温度值与标准温度计测得的值比较,判断是否在精度范围内,以决定是否更换此传感器。
PT1000传感器的电阻与温度对照表如下:
第二类:0-10V输出的温湿度传感器:如QFM2160、QFM3160、QFA65、QFA66等,常用于回风温度(QFM2160、QFM3160)及室内温度(QFA65、QFA66),但此种传感器在使用时尽量不要用于送风,或在客户设计有此要求时,也应尽量远离送风。当此种传感器在夏季工况时,由于空气含湿量较高,当水阀在制冷工况时,送风温度较低,可能接近其露点温度,这时此点的湿度就接近或等于100%,而此传感器正常工作的环境湿度为5%~95%,超过95%其湿度传感器就较容易损坏。另,由于此传感器的探头并非封闭式,长期在送风口的大风流量环境下工作,也是影响其使用寿命的原因之一。
调试方法:接入DDC后,在中央站上读出其温湿度值,与在现场用标准温湿度计测得的值比较,以判断该传感器是否准确,当有较小的误差时,可在数据库中适当调整其Intercept的值以与标准值相符。
当出现疑问或怀疑传感器坏时,可先用信号发生输出0~10V信号给DDC,然后,在中央站上读出其温湿度值与计算出的标准值比较,以判断DDC的AI点是否正确。如DDC的点是好的,则说明传感器有问题。
第三类:风管式压力开关:如QBM81系列压力开关,通常用过滤网压差报警及风机压差运行状态的判断。
用于过滤网压差报警时压力开关的设定:开启空调机组让其全速运行,调节压差设定至刚好能动作的位置,把此设定值放大2倍即为压差报警设定。
风机压差开关的设定:开启空调机组让其全速运行,调节压差设定至刚好能动作的位置,把此设定值调整至此点的1/3处,再开/关风机数次检验,压差开关是否相应动作。
第四类:风管式压差传感器:如QBM65、QBM62系列系列产品,通常用于送风压差,室内压差等的监测。调试时可用三通把标准压差计与压差传感器并联,在中央站上读出传感器的测量值与标准值比较,以判断传感器的好坏。
第五类:水管式压力传感器:如QBE2000系列,常用于供水压力的监测,通常在安装压力传感器的附近同时安装有现场压力表,可对照中央站读出的数值与现场压力表的数值,数据一致为正常。
在无现场压力的情况下,也可通过开/关水泵等条件,来改变水压,在中央站上观察数值变化是否与实际相一致来判断水压传感器的好坏。
注:水管压力传感器在安装时,不能直接安装在水管上,应象现场水压表一样,带有缓冲管及截止阀,当传感器有故障时可关断截止阀,更换传感器。而在正常运行时需打开截止阀。
第六类:水管式压差传感器:如QBE61.2系列及QBE61.3系列等,常用于压差旁通控制中。安装时,需有下图所示的三阀组。通水前应关闭A和B两截止阀,打开C阀,在调试时先检查接线是否正确,并用万用表测量其输出是否为0V;同步并逐渐打开A,B两阀直至全开,再逐渐关闭C阀,并观察其输出值是否相应变化。
第七类:流量计一般有转子流量计、插入式电磁流量计、涡街式流量计及超声波流量计等,考虑到设备的性价比,BA系统实际需要情况,一般用插入式电磁流量计,通常选用DWM2000。
调试时请注意以下几点:
安装位置,需安装在水平直管上,在流量计的上游需有10倍管径的直管,在流量计的下游需有5倍管径的直管,如无足够的直管将直接影响流量计的精度,另水管上的安装位置及套管安装深度如下图所示;
流量计上的箭头方向是否与水流方向一致,由于流量计的原理是其产生的磁场与水流产生切割磁力线运行而使其产生感生电压,这就需流量计产生的磁场与水流方向垂直,当流量计上的箭头方向与水流方向不一致时,使切割切磁力线减小,流量计测得的值将偏小,当此箭头方向与水流方向垂直时,此流量计的测得的值为0;
接线是否正确,DWM2000上共有4个接线端子,其中2个为DC24V电源,DDC与其接线时,最好用DDC的本身的直流电源,即在MBC上时用2I420模块上的直流电源,在MEC上时用MEC上的DC24V电源,另两个端子为LOOP WIRING接线端子,即其“+”号端接DDC上的DC24V电源端,而其“-”号端接DDC的AI(4-20mA)点上“+”端,如下图所示;
流量范围的拔位开关选择是否正确,根据设计流量的最大值来选择流量范围(0~1/2/3/4/5/6/7/8 m/s);
另需注意在安装好流量计后,在水管上不得烧电焊,是否将会烧坏流量计内部电路,通常在调试之前只安装好套管,在调试时把流量计拧上即可。
流量计正常使用的条件为:在水管内必须充满水;
流量计在出厂前已计量好,因此一般使用时无需对其进行计量,除非有在特殊场合有专用设备才可。因此在调试时只需证明流量计是否能正常工作,如当所有水泵关闭时,流量计的输出为4mA,当水泵开闭后,其输出慢慢增大,此即证明流量计为好。
②驱动器调试
在BA系统中常用的驱动器由以下几种,现分别介绍这几种驱动器的调试方法:
第一类:无弹簧复位模拟量调节驱动器,包括阀门驱动器和风门执行器:阀门驱动器如SQX62,风门驱动器如GEB161.1E等,无弹簧复位的阀门驱动器是用于一般冷热水阀的控制,而不能用于蒸汽及有特殊要求的场合,当执行机构失电时,将保持原来的位置,不会自动归零。在调试时,给出0%,50%及100%开度信号及断电等情况,观察阀门或风门等被控设备是否相应动作,在这里需要说明的是,阀门驱动器调节可是控制信号与阀门流量成正比调节或,控制信号与阀门驱动器推杆成正比调节,在默认情况下是与流量成比例调节(驱动器上有拔位开关可选择)。
第二类:带弹簧复位模拟量调节驱动器,包括阀门驱动器及风门执行器:阀门驱动器如SKC62,风门驱动器如GCA161.1E等,带弹簧复位的阀门驱动器一般用于蒸汽管道及有Fail-safe要求的场合,有些有特殊要求的场合也需要带弹簧复位的风门执行器,当执行机构失电时,执行机构将自动复位,避免因蒸汽泄漏等不良事故的发生。在调试时,给出0%,50%,100%的信号及断电等情况,观察阀门及风门等被控设备是否相应动作,在这里需要说明的是,阀门驱动器调节可是控制信号与阀门流量成正比调节或,控制信号与阀门驱动器推杆成正比调节,在默认情况下是与流量成比例调节(驱动器上有拔位开关可选择)。
第三类:无弹簧复位开关量驱动器:包括阀门驱动器及风门执行器:阀门驱动器如VKF46系列、SKC82.60,风门驱动器如GEB131.1E等,无弹簧复位的执行器用于一般无Fail-safe要求的场合,机构失电时,执行机构将保持原来状态。在调试时,给出开、关的信号及断电等情况,观察阀门及风门等被控设备是否相应动作。
第四类:带弹簧复位开关量驱动器:包括阀门驱动器及风门执行器:阀门驱动器如SKC82.61,风门驱动器如GCA131.1E等,带弹簧复位的阀门驱动器一般用于蒸汽管道及有Fail-safe要求的场合,有些有特殊要求的场合也需要带弹簧复位的风门执行器,当执行机构失电时,执行机构将自动复位,避免因蒸汽泄漏等不良事故的发生。在调试时,给出开、关的信号及断电等情况,观察阀门及风门等被控设备是否相应动作。
(2)DDC调试
第一类:MEC调试
开始调试前,先确认变压器电源、通讯线以模拟量点的跳线以及扩展模块地址拨码都已跳好或拨好,且MEC电源处于关闭状态。如MEC带扩展模块或FLN设,则先调试MEC本箱,扩展箱及FLN设备慢调。具体步骤为:
通电前,先断开24V电源与MEC底板上的连接端口,用500V绝缘测试表做箱体及24V变压器的绝缘测试,并做好记录,绝缘测试如附表一;
为确保MEC箱的接线正确,需安装公司提供校线测试表,如附表二;
用万用表检查所有点是否短路或对地短路,检查所有DO点的电压是否正确;
检查所有端子是否整洁和套好套管;
检查所有点是否按照接线图接线;
检查MEC的扩展模块是否正确拨好地址;
检查MEC的进线电源是否正确,及经过变压器后的24V是否正确,经变压器后的N端是否与箱体一同接地;
根据Panel List中的监控设备类型对AI及AO点进行跳线设定,打开MEC塑料盖,即可看至跳线,根据控制器右边的提示进行跳线设定;
在MEC控制器的右侧面可看到露出的锂电池,拉出隔离电池的聚脂薄膜。用万用表量检测锂电池的电量,如无问题(3.6V),启用锂电池;
注:通电前,先拔下进MEC底板的24VAC电源插头,用万用表测量其电源电压是否24VAC,且其下端是否与MEC箱体接地,如极性相反,会产即引起设备烧坏。
由于MEC对接地的敏感性较MBC要高,故MEC控制器的接地是否接好是至关重要的。这就需要工程师确认下列事项:
供给BA系统DDC的电源需是单相3线制,即包含L、N以及GND;
需强电确认所有去BA线路的接地为同一接地,如有两个建筑物分开,则可能强电无法做到供给BA系统同一接地系统,则需加HSTIE(538 960)以起隔离作用;
24VAC变压器的次级端有一端需接地,即N端需接地,以确保两端的电势不会高于24V,以避免电势过高引起设备损坏,这也是引起通信故障的常见原因之一;
如由于个别MEC的原因引起整个系统的通信故障,则可用HSTIE加以隔离,如下图所示。
盖上MEC控制器的盖板,合上电源。检查开放式处理模块前的红色BATT LOW(低电池)灯是否亮,如灯亮则说明电池不足,需更换电池,直至此灯不亮为止;
观察MEC控制器上的STATUS(状态)灯是否闪烁,闪烁后做下一步,如不闪,则请参见MEC维护手册;
连接手提电脑、PC以及其它终端设备到开放式处理模块右侧的MMI口上,连接的终端设备必须与MMI口的通讯速率一致。出厂默认的通讯速率为:MMI口4800bps;
登录至MEC并设定其地址及通讯速率;
用CT或DataMate下载数据至DDC中,或用Insight由上位机下载数据库至DDC中;
设置日期和时间,取消夏时制的设定;
按照Panel List对MEC中的点进行单点调试,可按系统或按DDC箱进行逐个调试,具体视现场实际情况定,但均需做做好调试记录,以免重复劳动,调试记录表可参考表三;
第二类:PXC调试
开始调试前,先确认变压器电源、通讯线以模拟量点的跳线以及扩展模块地址拨码都已跳好或拨好,且PXC电源处于关闭状态。具体步骤为:
通电前,先断开24V电源与PXC底板上的连接端口,用500V绝缘测试表做箱体及24V变压器的绝缘测试,并做好记录,绝缘测试如附表一;
为确保PXC箱的接线正确,需安装公司提供校线测试表,如附表二;
用万用表检查所有点是否短路或对地短路,检查所有DO点的电压是否正确;
检查所有端子是否整洁和套好套管;
检查所有点是否按照接线图接线;
检查PXC的扩展模块是否正确拨好地址;
检查PXC的进线电源是否正确,及经过变压器后的24V是否正确,经变压器后的N端是否与箱体一同接地;
根据Panel List中的监控设备类型对AI及AO点进行跳线设定,打开MEC塑料盖,即可看至跳线,根据控制器右边的提示进行跳线设定;
在PXC控制器的右侧面可看到露出的锂电池,拉出隔离电池的聚脂薄膜。用万用表量检测锂电池的电量,如无问题(3.6V),启用锂电池;
注:
通电前,先拔下进PXC底板的24VAC电源插头,用万用表测量其电源电压是否24VAC,且其下端是否与PXC箱体接地,如极性相反,会产即引起设备烧坏。
由于PXC对接地的敏感性较MBC要高,故PXC控制器的接地是否接好是至关重要的。这就需要工程师确认下列事项:
供给BA系统DDC的电源需是单相3线制,即包含L、N以及GND;
需强电确认所有去BA线路的接地为同一接地,如有两个建筑物分开,则可能强电无法做到供给BA系统同一接地系统,则需加HSTIE(538 960)以起隔离作用;
24VAC变压器的次级端有一端需接地,即N端需接地,以确保两端的电势不会高于24V,以避免电势过高引起设备损坏,这也是引起通信故障的常见原因之一;
如由于个别MEC的原因引起整个系统的通信故障,则可用HSTIE加以隔离,如下图所示。
盖上PXC控制器的盖板,合上电源。检查开放式处理模块前的红色BATT LOW(低电池)灯是否亮,如灯亮则说明电池不足,需更换电池,直至此灯不亮为止;
观察PXC控制器上的STATUS(状态)灯是否闪烁,闪烁后做下一步,如不闪,则请参见PXC维护手册;
连接手提电脑、PC以及其它终端设备到开放式处理模块右侧的MMI口上,连接的终端设备必须与MMI口的通讯速率一致。出厂默认的通讯速率为:MMI口4800bps;
登录至PXC并设定其地址及通讯速率;
用CT或DataMate下载数据至DDC中,或用Insight由上位机下载数据库至DDC中;
设置日期和时间,取消夏时制的设定;
按照Panel List对PXC中的点进行单点调试,可按系统或按DDC箱进行逐个调试,具体视现场实际情况定,但均需做做好调试记录,以免重复劳动,调试记录表可参考表三;
(3)中央管理站及分控中心的通电调试
中央管理站及分控中心的组成:
1台基于通用WINDOWS 平台的PC计算机,打印机1台,1台在线式UPS。
测试条件:
电源要求:220VAC/50Hz的交流电源。
环境要求:温度条件10—30℃;湿度条件<90%。
(三)中央管理站及分控中心的通电检查步骤:
在室内,正确装配中央管理站及分控中心的各个部件,在确信连接无误后,把计算机的电源线插入UPS的电源插座,即可对中央管理站及分控中心进行通电检查。
计算机的硬件、软件系统检查:
进入Windows XP对所用的计算机和各部件进行检查,如有惊叹号在设备名前出现,说明有硬件故障或软件配置问题;还可在XP中进行对显示器、硬盘的检查,如没有问题,则说明计算机的硬件、软件系统工作正常。
APOGEE的楼宇控制管理软件的检查:
待整个楼宇控制管理系统联网后才能进行。
(4)Insight软件调试
软件调试有以下步骤:
检查电源情况;
连接电源线至中央工作站,显示器及干线连接器;
连接中央工作站与显示器之间的电缆;
连接中央工作站串行口与干线连接器的通讯电缆;
连接干线连接器与网络干线之间的通讯电缆;
连接中央工作站的鼠标;
连接软件狗至中央工作站的并行口,并连接打印机至软件狗上;
打开中央工作站,显示器,干线连接器,打印机;
安装Insight软件;重新启动中央工作站;
进入Insight软件;进行登录工作;进行系统设置。
(5)系统联网调试
在单机调试的完成的基础上,把手提电脑接入MBC、MEC后,这个MBC/MEC所管辖的各个楼层级网络设备TEC和PXM以及MBC/MEC本身直接控制的未端设备的运行状况,都能在手提电脑里显示出来,并能直接控制。这条支网就算正常运行。
在BAS中心里,接上网络控制器和计算机,在单机调试和支网调试的基础上,整个楼宇自控系统都能在这台计算机上显示出来,并能随意操作任意一个单机上的任意一个点,这就算总网调试成功。
(6)BAS控制软件调试
编制PPCL程序;下载PPCL程序;模拟设备/系统工况,调整参数;根据招标要求,测试程序各项功能。
系统检查与测试:
系统调试之前我们要绝缘测试和校线的检查工作等(标准表格见下一节),建筑设备监控系统的调试过程中我们将先后进行两大部分测试:单点测试和系统功能测试。
单点测试:
(一) 数字量输入点(应用于监测):-DI(如风机状态、空调机组状态、过滤网报警、液位开关、报警状态等)。
记录当前BA系统显示的状态与设备实际状态;
通过短路或断开现场接线端子,模拟改变设备状态;
记录BA系统显示的状态与实际状态;
将设备恢复为原有状态;
响应正确为合格;
如为报警信号,测试其报警响应时间;
将监控阀门手动置于全开、全关二种状态;
记录BAS相应显示状态;
如响应正确为合格。
(二) 数字量输出点(应用于控制):-DO
(1) 设置DDC与现场被控设备之间为自动控制方式;
(2) 命令设备开;
(3) 记录设备实际开关状态;
(4) 命令设备关;
(5) 记录设备实际开关状态;
(6) 将设备恢复为原有状态;
(7) 响应正确为合格。
(三) 模拟量输入点:-AI
(1) 将现场接线端子断开,根据测量元件的类型,使用现场校验仪测量测;
(2) 量元件的输出电阻、电压、电流,并换算成相应的测量值;
(3) 在比较BAS系统的读数与上面得到的现场读数;
(4) 记录以上两个读数;
(5) 相对误差小于5%判合格;
(四) 模拟量输出-AO
(1)(如调节阀控制、风门调节等);
(2) 使用计时器测量阀门执行器的全行程时间,符合设计指标判合格;
(3) BAS发出设备开0,25%,50%,75%,100%的命令;
(4) 使用万用表测量DDC输出及反馈值;
(5) 判断控制阀门开度与控制信号是否一致;
(6) 响应正确为合格。
系统功能测试:根据系统的功能要求以及各设备的工艺,对控制功能进行模拟测试。
测试使用西门子楼宇科技的专用虚拟控制器(软件控制器),对工艺和工况进行模拟和参数调整,确保满足系统要求。
调试测试单与报告:
主要包括以下测试单和报告:
附表一:
附表二:
附表三:
本文来源于互联网,暖通南社整理编辑。
封测行业复苏在即,先进封装需求强劲
来源:内容来自「东方财富证券」,谢谢。
根据 WSTS 预测,2019 年全球半导体产业销售额共计 4065.87 亿美元,同 比下滑 13.27%,降幅仅次于金融危机后的下滑幅度,全球各大半导体厂商业绩 均出现不同程度的下滑。
但是自 2019 年三季度及四季度开始全球半导体景气逐步走出阴霾,供应 链库存水位已经逐步降至正常水平,晶圆厂产能利用率已经逐季提升,加上下 半年智能手机需求旺季来临,也极大程度上提升了半导体相关产品的需求,全 球半导体产业已经正式进入复苏阶段,展望 2020 年,半导体市场在智能手机、 5G以及人工智能等产业的驱动下, 2020年全球半导体销售额将同比增长4.79%。
我国集成电路产业急速发展
根据中国半导体协会数据,2019 年前三季度我国集成电路产业销售额为 5049.9 亿元,同比增长 13.19%,在全球产业链处于下滑的大环境下,依旧保 持稳定的增长,自 2007 年至 2018 年,我国集成电路产业规模复合增长率为 16.21%,全球复合增速仅为 4.31%。
集成电路产品进口金额逐年攀升
虽然我国集成电路产业规模增长迅速,但是相关产业仍处于极度依赖进口 的状态,多年以来都是我国第一大进口产品,高于原油的进口金额。根据我国 海关总署统计,2018 年我国集成电路金额金额为 3120.59 亿元,首次突破三千 亿美元关口,截至 2019 年 11 月数据,我国共进口集成电路产品共计 2778.62 亿美元。
多项政策出台支持我国集成电路产业发展
封测产业作为国产替代先锋,取得了长足的进步
1.集成电路制造工艺
集成电路制造流程包括集成电路的设计、芯片制造、集成电路封装及测试 四个部分,集成电路从设计到封装测试需要经过几十道复杂的工序。
2.封测是必不可少的环节
封装是集成电路产业链里必不可少的环节,具体是将通过测试的晶圆加工 得到独立芯片过程,使电路免受周围环境影响,主要功能包括保护芯片、增强 散热、实现电气及物理连接、功率及信号分配等,起到共同芯片内部和外部电 路的作用,是集成电路与外部系统互联的桥梁。
半导体封测主要分为两部分,首先是进入封装前的经院测试,主要测试电 性,然后是封装完成后的成品测试,目的是检验 IC 功能、电性以及散热功能 的正常运作。根据 Gartner 统计,封装环节占到整个封测市场份额的 80-85%, 测试环节占比约为 15-20%。
半导体下游终端产品种类众多,不同类型的产品适用于不同的封装形式。
3.受益于代工模式,封测行业发展迅速
全球集成电路相关企业主要分为两类,第一种是涵盖了集成电路设计、制 造以及封装测试为一体的垂直整合型公司,也被称作 IDM 公司,例如三星、英 特尔、海力士、美光等,其经营模式都是垂直整合型为主,公司内部对设计、 制造、封测进行了专业化的分工,形成独立专业化的公司,业务流程包括半导 体制造的整个过程。
另外一种则是将 IDM 公司进行拆分形成独立的公司,可以分为 IC 设计公 司,晶圆代工厂以及封装测试厂,全球知名的 IC 设计公司包括高通、博通, 晶圆代工厂包括台积电、格芯、中芯国际,封装测试厂包括安靠、日月光、长 电科技、通富微电等。
从 2018 年全球排名前十的厂商来看,实施 IDM 模式和 Fabless 或 Foundry 模式的公司基本上二分天下。
IDM 模式盛行于半导体产业发展初期,在这种模式下厂商需要投入大量的 资金建立生产线,风险高资产重。随着产业的发展,智能手机等应用需求快速 爆发,这些新兴应用具有技术更迭迅速的特点,传统的 IDM 模式很难跟上产业 的发展,具备轻资产的 IC 设计公司不断崛起,IDM 企业的产能遇到瓶颈,推动 了代工企业的发展。
根据 Gartner 统计数据显示,2008 年 IDM 与 OSAT 产业规模对比为 56%比 44%,2013 年之后 OSAT 产业规模已经超过了 IDM 模式,到 2018 年 OSAT 模式产 业规模占比已经达到了 54%。
OSAT 加 Foundry 模式避免了前期大额的资本投入,对市场的需求变化调整 更为灵活,可以满足市场微型化、定制化要求,将会是未来半导体行业主要模 式。
4.全球封测市场规模增长明显
全球封测市场规模增长明显,预计 2019 年整体规模将超过 300 亿美元, 2023 年将达到 400 亿美元,市场集中度较为明显,前十大厂商市场份额约为 80%,市场主要被中国大陆和中国台湾厂商所占据。
5.全球封测企业三季度业绩逐步回暖
根据拓璞产业院统计数据,截至 2019 年三季度整体封测行业呈现逐步回 暖态势,主要原因是存储器价格跌幅趋缓以及智能手机销量略有回升,此外全 球贸易环境趋于缓和,年底销售旺季备货需求增温,市场面逐渐复苏。
根据统计机构 Canalys 最新数据, 2019 年第三季度全球智能手机出货量同 比增长 1%,这也是智能手机市场首次出现增长,国内手机厂商华为表现亮眼, 出货量同比增长 29%,市场占有率 19%排名第二。
根据 DRAMeXchange 调查显示, 2019 年下半年 DRAM 需求端库存水平已经回 到健康水位,为应对之后市场的不确定性,已经在第三季度提前备货,带动了 DRAM 出货量大增,DRAM 总产值同比增长 4%,结束了连续三季的下滑态势。
全球前十大封测企业合计营收为 60 亿美元,同比上涨 10.1%,环比增长 18.7%,除了安靠、矽品、力成及联测业绩表现为同比下滑,其余厂商均表现 为同比增长,国内通富微电及天水华天增速均在 20%左右。
通过统计中国大陆及中国台湾封测厂商季度增速,我们可以看到,在今年三季 度,除日月光外,其他厂商增速同比出现较为明显的回升或是跌幅缩窄,表明 封测行业整体景气度有所回升。日月光同比增速较低,主要原因是在 2018 年 由于矽品并表导致基数较高,因此今年增速有所下滑。
6.封测市场三分天下
全球封测市场中国台湾、中国大陆以及美国三足鼎立,2019 年中国台湾占 据半壁江山,市场份额为 53.9%,排名前十的企业中有六家来自中国台湾,中 国大陆近年来通过收购快速壮大,市场份额为 28.1%,相较于 2016 年 14%电容 份额有较大的提升,美国仅有安靠一家排名前十,市场份额为 18.1%。
7.我国封测行业增长迅猛
中国大陆半导体封测市场增长迅猛,根据中国半导体协会统计,大陆封测 企业数量已经超过了 120 家,自 2002 年至 2018 年,我国集成电路销售规模从 268.40 亿元增长至 6532 亿元,年均复合增长率为 22.08%。从细分产业来看, 我国封装测试业的市场规模从 2010 年的 632 亿元,增长至 2018 年的 2193.90 亿元,复合增速为 12.37%,增速低于集成电路整体增速。
封装测试行业占比处于保持下降的态势,从 2014 年的 41.65%下降至 2018 年的 31.81%,也表明我国半导体产业结构正在逐渐改善。
8.通过产业并购,我国封测行业取得了跨越式发展
近年来全球封测产业进行了新一轮洗牌,封测厂商之间发生了多起并购案, 包括全球排名第一的日月光收购第四大封测厂矽品,日月光确立了全球封测厂 的龙头地位,此外第二大封测厂也完成了对日本封测厂 J-Device 的完全控股。
大陆厂商在这轮洗牌中也发起来多起国际并购,我国封测行业取得了长足 的发展。2014 年 11 月,华天科技以 4200 万美元收购美国 FlipChip International,LLC 公司及其子公司 100%的股权,提高了公司在晶圆级集成电 路封装及 FC 集成电路封装的技术水平。
2015 年 1 月,长电科技在国家集成电路产业基金的支持下,斥资 7.8 亿美 元收购全球排名第四的新加坡封测厂星科金朋,获得了其先进封装技术以及欧 美客户资源,长电科技市场份额跃居全球第三。
2015 年 10 月,通富微电与 AMD 签订股权购买协议,出资 3.7 亿美元收购 超威半导体技术(中国)有限公司和 AdvancedMicro Devices Export Sdn.Bhd. 各 85%的股权。收购完成后,通富微电作为控股股东与 AMD 共同成立集成电路 封测合资企业。
2017 年到 2018 年,苏州固锝分两次完成了对马来西亚封测厂商 AICS 公司 100%股权的收购。2018 年 9 月,华天科技宣布要约收购马来西亚主板上市的半 导体封测供应商UNISEMUnisem75.72%股权,合计要约对价达到29.92亿元。2018 年11月,通富微电宣布,拟不超过2205万元收购马来西亚封测厂FABTRONIC SDN BHD100%股份。
通过收购可以帮助大陆封测企业更快切入到国际厂商的供应链中,扩展海 外优质客户群体的作用。由于封测行业具备客户黏性大的特点,收购可以给公 司带来长期、稳定的业务。
3.传统封装日渐式微,先进封装蒸蒸日上
1.传统封装工艺应用于中低端市场
半导体封测传统工艺包括 SOP、SOT、QFA、DIP、TO、QFP 等工艺类型,并 逐步向先进封装工艺 WLCSP、SIP 等发展。
对于传统封装工艺技术来说,技术成熟、成本较低、产能大,重点对标服 务 CPU、MCU、标准元器件等成熟市场,主要应用在消费类电子、汽车电子、照 明电路、电源电器、通信设备等领域,市场占比较大。
2.产业对先进封装需求增加
半导体行业正处于一个转折点,得益于对更高集成度的广泛需求,摩尔定 律放缓,交通、5G、消费电子、存储和计算、物联网(和工业物联网)、人工智 能和高性能计算等大趋势推动下,先进封装已进入其最成功的时期。
半导体技术的节点扩展仍将继续,但每个新技术节点的诞生,已不能再带 来像过去那样的成本/性能优势。先进的半导体封装可以通过增加功能和提高 性能,来提高半导体产品的价值,同时降低成本。各种多芯片封装(系统级封 装)解决方案正在开发,用于高端和低端,以及消费类、性能和特定应用。鉴 于单个客户所需的定制化程度越来越高,这给封装供应商带来了巨大的压力。
通常先进封装和传统封装技术以是否存在焊线来进行区分,先进封装技术 包括 FC BGA、FC QFN、2.5D/3D、WLCSP、Fan-out 等。
3.先进封装规模增长无惧半导体市场下滑
半导体行业经历了两位数的增长并在 2017 年和 2018 年收入创纪录,Yole 预测 2019 年半导体行业将放缓增长。然而,先进封装有望保持其增长势头, 同比增长约 6%。先进封装市场将实现 8%的复合年增长率,2024 年市场产值达 到 440 亿美元。相反,传统封装市场的同期复合年增长率仅 2.4%,而集成电路 整体封装业务的复合年增长率将为 5%。
在先进封装业务中,倒装技术占比最高,TVS 以及扇出则是增速最快的技 术,2018 年倒装芯片占先进封装市场 80%,到 2024 年由于其他技术的快速发 展将下降至 72%,TVS 及扇出的增长率都将达到 26%,在各领域的应用将持续增 长。
4.全球先进封装市场占比提升
2018 年先进封装占整个封装市场 42.1%,预计 2018-2024 年先进封装年均 复合增速为 8.2%,传统封装产品增速仅为 2.4%,到 2024 年先进封装与传统封 装市场规模将持平。
5.封测厂占据了最多的先进封装产能
封装测试厂占据了最多的先进封装产能,根据 Yole 统计,全球先进封装 产能折算成 300mm 晶圆共计 2980 万片,其中封装测试厂占据了其中的 61%,IDM 厂商占比 23%,代工厂为 16%。
6.消费电子是先进封装占比最大领域
在应用方面,2018 年移动和消费电子占先进封装整体市场的 84%。2018-2024 年,该应用复合年增长率将达到 5%,到 2024 年占先进封装市场的 72%。在收入方面,电信和基础设施是先进封装市场增长最快的细分市场(约 28%),其市场份额将从 2018 年的 6%增至到 2024 年的 15%;与此同时,汽车和 交通市场的份额将从 9%增加到 11%。
7.我国先进封装加速追赶,技术平台已与国外同步
我国的封装业虽然起步很早、发展速度也很快,但是主要以传统封装产品 为主,近年来国内厂商通过并购,快速积累先进封装技术,技术平台已经基本 和海外厂商同步,BGA、TVS、WLCSP、SiP 等先进封装技术已经实现量产,但是 整体先进封装营收占总营收比例与中国台湾和美国地区还存在一定的差距。
根据集邦咨询统计,2018 年中国先进封装营收约为 526 亿元,占到国内封 测总营收的 25%,低于全球 41%的比例,未来增长空间还很大。
此外大陆封装企业在高密度集成电路封装技术上与国际领先厂商还存在 较大差距,比如 HPC 芯片封装技术,台积电提出的 SoC 多芯片 3D 堆叠技术, 其采用了无凸起键合结构,可以更大幅度提升 CPU/GPU 与存储器整体运算速度;Intel 也提出了类似的 3D 封装概念,将存储器堆叠至 CPU 及 GPU 芯片上。
未来随着国际上可以并购优质的封测行业标的减少,以及国际上对并购审 查的趋严,预计自主严研发加上国内整合将成为国内封测行业发展的主流。
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