登记号：
肇科成登字[2022]B0019号
登记日期：
20220622
成果名称：
全自动薄膜叠层机
完成单位：
肇庆市宏华电子科技有限公司
研究人员：
梁耀国、梁国衡、张沛广、唐忠辉、谢广裕、陈业豪、陈永锋、李之刚、程方
研究时间：
2019-11-01~2021-11-30
成果评价单位：
肇庆市电子信息行业协会
成果评价日期：
2022-04-29
成果应用行业：
制造业
高新科技领域：
先进制造
简介：
一、课题来源与背景 1、课题来源 “全自动薄膜叠层机”是本公司根据国内市场发展趋势而自主研制的产品。针对片式多层陶瓷电容器（MLCC）薄膜工艺生产装备依赖进口的局面，研制一种适用于MLCC生产的全自动双头精密薄膜叠层机，产品技术水平在国内处于领先，可替代进口设备。 2、课题背景 片式电子元件是电子信息产业的基础元件，其中，MLCC是片式电子元件的一个大类，广泛应用于各类电子产品和设备，市场需求量很大。我国是片式电子元件生产大国，但并不是生产强国。国内发展片式电子元件及其工艺装备的起步较迟，与国外相比有十多二十年的差距，片式电子元件产品的技术水平处于中下，许多核心芯片及高端电子元器件需要 依赖进口。 要实现片式电容器等片式电子元件的高端化（微型化、薄膜化、高效能）生产，工艺装备技术是其中的一个关键因素。目前薄膜工艺是国际上比较先进的MLCC 生产工艺，薄膜精密叠层机是其中的关键装备之一。国外在该类设备的研制方面比较成熟，而且技术提升较快，尤其是日本、韩国等研制的设备，速度快，性能稳定，质量优胜。为保持行业竞争优势，国外企业对薄膜工艺叠层机等高端（薄膜）工艺设备采取限制对外销售或以较高的价格进行销售的方式，并且货期较长，基本形成垄断的局面。而我国MLCC 生产装备技术对比国外还比较落后，未能满足发展需要，国内MLCC 生产企业所需的薄膜工艺装备要依赖进口，对生产成本控制、售后服务快速响应等有一定的制约。 电子信息产业、先进装备制造业是我国大力支持发展的产业，高端装备的国产化符合国家政策的需求。而且近年来，国外制约事件时有发生，对我国相关产业带来一定的影响。因此，加快高端装备的国产化研发，突破国外技术封锁，已经成为当务之急。 二、技术原理及性能指标 1、该设备采用卷对卷生产工艺，对印刷的电路图形标记通过图像精密检测定位进行叠层，叠成一定层数的MLCC陶瓷巴块。综合应用光、机、电一体化技术，主要攻关高精度薄膜恒张力控制、高速传送控制、智能化控制等关键技术，应用先进的视觉系统进行图像检测，具有高速、双头高效率、自动化高、操作便利的特点。 2、性能指标 （1）叠片尺寸：310mm ×310mm。 （2）图像对位精度：±5 µm。 （3）传送方式：卷对卷。 （4）机械重复精度：±5µm。 （5）实现双头循环叠压，最快单周期达到9 秒。 （6）具备二维码扫码数据功能。 三、技术的创造性与先进性 1、技术的创造性 （1）多轴控制技术设计：采用膜片传送轴、X 向剥离轴、Y 向调整轴、角度调整轴、增压轴等多轴伺服联动调整控制，依据检测数据实时快速响应输出，确保叠层过程快速精准对位 （2）薄膜恒张力传送控制系统设计：采用伺服系统结合张力传感器控制薄膜传送过程的张力，通过高速、即时的响应实现薄膜受张力变化而基本不变形。 （3）伺服压力比例控制系统设计：采用高压力伺服比例系统控制叠层压力，通过伺服系统实现压力的微量、精准、快速、平稳控制。 （4）图像检测系统设计：采用两组高速摄像系统对薄膜上的印刷标记进行图像检测，并通过图像算法对图像的分析，输出定位机构的移动数据，控制叠压台位置的精确移动。采用智能捕捉定位的图像检测算法实现智能、精准定位。 2、技术的先进性 （1）本产品在2018年7月27日获得实用新型专利授权“叠膜机构及叠膜机”。 （2）2022年2月17日获计算机软件著作权“全自动膜片分切叠导系统软件”。 （3）2022年1月，已申请一项发明专利“一种陶瓷薄膜片叠压机”。 （4）2022年4月18日，经广东省科学技术情报所查新，在国内检索范围内，除本公司报道外，未见有与本项目"全自动薄膜叠层机"查新点相同技术特点的文献报道。 四、技术的成熟程度，适用范围和安全性 1、技术的成熟程度 本项目已完成研制，目前实现小量销售，产品在客户生产现场使用，技术指标能满足客户要求；同时有其他客户正在试用本项目产品。本公司具有多年的电子元件专用装备研发生产经验，具备稳定的生产能力和客户服务能力，本项目的推广实施具有一定的成熟性。 2、适用范围 本产品属电子元件芯片高端装备领域，适用于MLCC电子陶瓷薄膜精密叠层生产工序，主要功能是对已印刷电极图形的陶瓷薄膜从PET薄膜载体剥离出来精确定位叠在一起，形成上百、上千层的薄膜电容巴块，以衔接下一工序生产。 五、应用情况及存在的问题 本产品经客户使用证明，性能稳定，运行良好，暂无出现技术质量问题。本产品技术含量较高，目前存在较突出的问题就是缺乏专业的设计、装配技术人员，以保证后续技术的改进和提升，更好地适应市场的发展要求。针对该问题，本公司会加强对现有技术人员的培训，并适时吸收适合的人员，同时积极开展与国内高校院所的产学研合作，增强研发能力，加快新产品新技术的开发，以研制适合国情的高科技装备，为企业创造良好的社会经济效益。
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