淺談表面貼裝技術(shù)的發(fā)展與前景

陳旭

摘要：從產(chǎn)業(yè)自身的發(fā)展周期來看，雖然目前中國的SMT產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期，但是已經(jīng)呈現(xiàn)出了蓬勃的生機(jī)。同時(shí)，SMT產(chǎn)業(yè)又是一個(gè)重要的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，對(duì)于推動(dòng)中國的電子信息產(chǎn)業(yè)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)有著重要意義。推動(dòng)中國SMT產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)上下游各個(gè)環(huán)節(jié)的共同協(xié)作。

關(guān)鍵詞：表面貼裝技術(shù)；SMT；發(fā)展；前景

表面貼裝技術(shù)，英文稱之為"Surface Mount Technology"，簡稱SMT，它是將表面貼裝元器件貼、焊到印制電路板表面規(guī)定位置上的電路裝聯(lián)技術(shù)。具體地說，就是首先在印制板電路盤上涂上焊錫膏，再將表面貼裝元器件準(zhǔn)確地放到涂有焊錫膏的焊盤上，通過加熱印制電路板直至焊錫膏熔化，冷卻后便實(shí)現(xiàn)了元器件與印制板之間的互聯(lián)。20世紀(jì)80年代，SMT生產(chǎn)技術(shù)日趨完善，用SMT組裝的電子產(chǎn)品具有體積小，性能好、功能全、價(jià)位低的優(yōu)勢(shì)，故SMT作為新一代電子裝聯(lián)技術(shù)，被廣泛地應(yīng)用于航空、航天、通信、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療電子、汽車、辦公自動(dòng)化、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域中。

一、教育培訓(xùn)成為SMT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的瓶頸

與高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)相比，我國SMT教育培訓(xùn)明顯滯后。例如，由于人才匱乏，從業(yè)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)和綜合能力不適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，近年我國引進(jìn)的生產(chǎn)線設(shè)備雖然很先進(jìn)，但技術(shù)跟不上，水平管理低，有的企業(yè)工藝質(zhì)量上不去，只能做技術(shù)含量低的產(chǎn)品；有的陷入壓價(jià)競(jìng)爭的惡性循環(huán)；有的企業(yè)花大筆資金購買的SMT設(shè)備一直用不好甚至長期閑置。 ……這些足以表明由于教育培訓(xùn)滯后，技術(shù)人才跟不上，嚴(yán)重制約SMT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

對(duì)發(fā)展髙新技術(shù)產(chǎn)業(yè)而言，建設(shè)形形色色的科技園、開發(fā)區(qū)，引進(jìn)成千上萬先進(jìn)成套設(shè)備，制定優(yōu)惠政策招商引資等等都很重要，但都不是關(guān)鍵。關(guān)鍵是人，確切說是人才。企業(yè)需要人去管理才能發(fā)展，資金需要人去運(yùn)作才能增值，先進(jìn)的技術(shù)需要人去掌握才能變成財(cái)富，先進(jìn)的設(shè)備需要相應(yīng)技術(shù)水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)的人去管理和操縱才能發(fā)揮效益，產(chǎn)品需要人去設(shè)計(jì)制造才能變成商品，市場(chǎng)需要人去開發(fā)才能成為商機(jī)。雖然資金、設(shè)備都是至關(guān)緊要的，但真正的主導(dǎo)者是"人"。高新技術(shù)能否提高國家、地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，關(guān)鍵是看人的素質(zhì)。

中國人多，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代并不是優(yōu)勢(shì)。如果我們的教育科技跟不上，發(fā)展髙新技術(shù)就是無源之水。技術(shù)關(guān)鍵卡在別人手里，表面熱熱鬧鬧，實(shí)際等泡沫散去才發(fā)現(xiàn)又交了非常可觀的學(xué)費(fèi)。以前的SMT行業(yè)是指如何生產(chǎn)制造和提高良率，現(xiàn)在的SMT行業(yè)要求的是工藝、產(chǎn)能、交貨期。所以，將來SMT行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是從工藝的角度來控制成本，而不是從生產(chǎn)的角度，而且產(chǎn)品的上市時(shí)間將影響工藝的發(fā)展。

二、材料、設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

新的元器件封裝解決方案當(dāng)前的熱點(diǎn)是SIP和SOC。SOC系統(tǒng)晶片需要的設(shè)計(jì)成本和時(shí)間相對(duì)較高，過程的掌握較為困難。相比之下，SIP技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)小，適用于大量與可長時(shí)間整合之應(yīng)用，大大節(jié)省了成本與產(chǎn)品的上市時(shí)間。所以，SIP的應(yīng)用會(huì)大幅度提高，在生產(chǎn)制造中SIP短期內(nèi)會(huì)取代SOC。

SMT行業(yè)是由元器件行業(yè)來帶動(dòng)的，所以SIP、SOC、晶圓封裝雖然屬于半導(dǎo)體行業(yè)，但這些新興元器件的出現(xiàn)會(huì)影響到SMT的生產(chǎn)工藝。半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展得非常快，它在不斷促使PCBA組裝和半導(dǎo)體封裝這兩個(gè)角色慢慢地整合，包括測(cè)試部分。工廠也會(huì)從多方面考慮如何更好地控制成本，因?yàn)槌杀镜母倪M(jìn)無法跟上市場(chǎng)價(jià)格的壓力。

三、新工藝

（1）絲網(wǎng)印刷機(jī)。產(chǎn)品對(duì)設(shè)備的要求是高精度、高難度、高可靠性。但印刷機(jī)達(dá)到100micro以上精度時(shí)，很難再做得更好。那么100micro以上的精度是否要靠模板來完成？這對(duì)模板的清洗和Cycle time提出了更高的要求。此外，印刷機(jī)的閉環(huán)監(jiān)測(cè)、SPI檢測(cè)、對(duì)大尺寸板的印刷以及多軌道傳送能力，都需要按照客戶的產(chǎn)品需求來改進(jìn)。

貼裝設(shè)備。貼片機(jī)的設(shè)計(jì)要考慮到模組的設(shè)計(jì)和產(chǎn)出。對(duì)于消費(fèi)電子行業(yè)，尤其重要的是貼片機(jī)的空間效率，如固定廠房內(nèi)貼裝設(shè)備的數(shù)量、產(chǎn)能、多軌傳送能力、不同產(chǎn)品同時(shí)生產(chǎn)的制造工藝問題。模組化設(shè)計(jì)平臺(tái)也是一個(gè)新趨勢(shì)。這種平臺(tái)具有生產(chǎn)線上的多種設(shè)備的功能，安裝貼片頭后可以做貼片機(jī)，安裝點(diǎn)膠頭可以做點(diǎn)膠機(jī)，安裝攝像頭可以做AOI，所有的功能在一個(gè)平臺(tái)上完成。貼裝設(shè)備的許多新功能，還包括在貼裝前、貼裝后和貼裝過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控和追蹤來料、品質(zhì)和PCB，柔性電路組裝，POP是將IC、CPU、RAM積層以達(dá)到更好的性能（2）回流焊爐。影響回流焊效果的因素有很多。如何在最少的時(shí)間內(nèi)得到最高的產(chǎn)出、利用最少的能源、保持穩(wěn)定的回流溫度曲線，是對(duì)回流焊爐的要求。在焊接過程中，經(jīng)常會(huì)遇到許多問題，特別是針對(duì)回流溫度曲線的問題，諸如一些元器件和電路板可以接受的最高溫度、冷卻和加熱的比率、曲線溫度、溫區(qū)之間的△T。廢氣和廢料的管理、針對(duì)RoHS的選擇性焊接、檢測(cè)不能反映出在市場(chǎng)上使用前的任何早期失誤（包括AOI、AXI、SPI、功能測(cè)試），也是回流焊爐需要解決的問題。

在許多新的工藝中，最受重視的是環(huán)保功能，如回焊爐的環(huán)保處理，國際上許多回流焊爐可以達(dá)到零排氣，綠色生產(chǎn)對(duì)SMT行業(yè)非常重要。

四、SMT行業(yè)概況

總體上看，現(xiàn)在美國市場(chǎng)處于一個(gè)非常困難的時(shí)期，但統(tǒng)計(jì)表明電子設(shè)備業(yè)務(wù)超過美國的現(xiàn)狀處于一個(gè)上升的基數(shù)。中國是一個(gè)非常重要的市場(chǎng)，因?yàn)樗浅４蟀l(fā)展也非常迅速。去年，中國的ODM市場(chǎng)增長超過35%，增長幅度非常大。SMT行業(yè)除了PCBA行業(yè)以外，慢慢地會(huì)衍生出許多可發(fā)展的新領(lǐng)域，如太陽能電池、太陽能電力，這是一個(gè)高增長的領(lǐng)域并有很多人關(guān)注。許多SMT設(shè)備（印刷機(jī)、回流焊、濕法處理設(shè)備）供應(yīng)商和材料供應(yīng)商也進(jìn)入了這個(gè)行業(yè)發(fā)展。

我們要成為電子加工行業(yè)的領(lǐng)航者，不但要專業(yè)于SMT技術(shù)，還要專注于PCB、SMT、半導(dǎo)體和新的生產(chǎn)技術(shù)，采用先進(jìn)的設(shè)備并自主開發(fā)新的設(shè)備。對(duì)代理商而言，可以自主開發(fā)一些輔助設(shè)備和應(yīng)用工具。在新的材料方面，國內(nèi)廠商應(yīng)該建立自己的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，利用自身的成本優(yōu)勢(shì)與客戶合作開發(fā)新的材料，而不能單靠為別人提供加工制造，工藝永遠(yuǎn)跟在別人的后面。

參考文獻(xiàn)：

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