电子制造设备的发展

中国成为全球电子信息产品制造基地已经是一个不争的事实，而且这一地位在今后较长一段时间内将不会改变，中国生产的程控交换机、手机、彩电、空调、电冰箱、激光视盘机、组合音响等产品产量已位居全球第一位。毫无疑问，随着SMT技术在计算机、网络通信、消费电子及汽车电子等产品中的广泛应用，中国的SMT产业正迎来发展历史上的黄金时期。 2007年中国已成为全球重要的SMT设备制造基地之一，同期进口SMT设备也居世界第一，2007年、2008年两年海关统计数据显示，中国进口贴片机均超过1万台，花费数十亿美元。 随着2008年世界经济危机的影响，中国贴片机进口也急剧滑落，SMT产业的发展同样受到很大的打击，根据工业和信息化部发布的2009年电子信息产业经济运行公报，受国际金融危机冲击明显的电子信息产业，从2009年下半年起开始呈现企稳向好的迹象，自2009年第二季度起重点监测的27个电子倍息产品中，实现正增长的产品面不断扩大。至2009年12月底，微型计算机、显示器、彩电、手机产量分别增长33. 3%、7.2%、9.6%、10.7%。全年进口贴片机5636台，2009年下半年进口贴片机3679台，是上半年进口贴片机数量的1j 88倍，这些数据明显反映出我国SMT产业正在迅速复苏。 1．国外电子制造设备的发展 经过近30多年的1441024.html" target="_blank" title="1441024">1441024飞速发展，国外SMT设备单机结构性框架已基本趋于成熟，并进一步向模块化、灵活、柔性组线方向发展，以发挥设备的最大使用效率，满足快速增长的生产需要。但是，近几年随着一些相关技术领域的发展，如元器件领域，新的封装器件不断涌现，元器件越来越小，引线间距越来越密，以及人类环保意识的加强等，相应的对SMT设备的发展提出了新的挑战。 1)贴装设备的现状与趋势 贴片机从最初的以机械定位到图像识别位置补偿，从爪式定心到飞行对中检测，贴装设备的发展经历了质的飞跃。随着片式元件尺寸的逐步缩小（从英制0402到01005），BGA、CSP、FC、MCM等封装形式的元器件的大量涌现和推广使用，客观上对贴装设备提出了更高的要求。例如，0402规格的片式元件贴装时，其贴装精度为80}_Lm；0201规格的片式元件贴装时，其贴装精度为40 pdm;对BGA、CSP/BGA这类封装器件，精确贴装的先决条件就是检查焊料球的存在与否和间距大小，检查焊料球的变形状态，这就要求贴装机的视觉系统能根据球的形状质量因数和建立焊料球畸变认可等级来实现这一功能。 当前，一种新的贴装技术正在悄然出现．即电场贴装技术，该技术采用电场控制微型元件的移动与贴装，是一种实现¨m级材料元件贴装的新方法。一旦该技术进入实用化阶段，必将对传统的贴装设备带来划时代的变革。可以说新一代的国外贴装设备在高精度、高速度、多功能方向将进一步发展和完善。 2)印刷设备的现状与趋势 微型元器件的发展和应用必然对锡膏印刷工艺带来新的冲击。除模板的制作工艺，模板的精度、厚度、开口形状和尺寸及锡膏的选择等外部参量需进一步优化外，印刷设备同样面临新的考验。国外先进的印刷机主要有美国MPM公司的MPM3000、英国DEK公司的DEK265等机型，都采用了高精度的视觉系统，借助图像识别处理功能，实现快速、准确的图像对准。同时，通过设定印刷高度、刮刀压力和角度、印刷速度等参数，确保高质量的印刷效果。此外，为保证锡膏印刷工艺的一致性，两种机型还加有对环境温度和相对湿度的控制，并借助2D或3D激光检测系统，对印刷质量进行检测，以满足高品质印刷工艺的要求。 3)焊接设备的现状与趋势 传统焊接技术主要有热风再流焊技术、红外热风再流焊技术、免清洗焊接技术，新型焊接技术有穿孔再流焊技术、无铅焊接技术、导电胶焊接技术等，相关设备因此得到了进一涉的发展和普及。目前重点发展无铅焊接技术与倒装芯片焊接技术。倒装芯片的组装方法有两种，一种是采用再流焊方式，另一种是采用胶接方式，即采用导电胶将芯片与基板或印制电路板粘接形成电连接，该方式又分为导电胶连接法( Conductive Paste Connection，CPC)和各向异性导电胶连接法（Anisotropic Conductive Film Connection，ACFC）。CPC法是用导电胶将芯片的凸点电极与基板或印制电路板上的电极粘接后，再进行填充树脂固化；ACFC法采用方向各异的导电胶，通过脉冲热压，在热压方向上产生导电性，而其他方向是绝缘性的，从而使芯片凸点电极与基板或印制电路板上电极形成连接。由于采用导电胶接技术焊接温度低，不含铅，因此，导电胶接技术在未来将得到更加广泛的应用，而这必然给导电胶焊接设备带来更大的发展空间。 4)检测设备的现状与趋势 SMT领域涉及的检测设备或仪器种类很多，检测设备的发展必将朝多元化方向发展，这将有利于推动SMT组装工艺的发展，极大地提高了SMT组装工艺质量。由于表面组装技术正在向零缺陷制造发展，追求“直通率”已成为电子制造厂家的目标，检测设备的作用将越发重要。但是，目前的检测设备主要以寻求缺陷为目的，不能指出造成缺陷的原因，检测设备与工艺分析的进一步结合同样也是其今后发展的趋势之一。 2．我国电子制造设备的发展 随着中国SMT产业整体水平的提高，全球主要贴片机生产商开始大幅提高在中国本地化生产的水平，纷纷将核心设备——贴片机生产转移到中国来，目前布局已基本完成，以德国西门子、日本松下和富士、美国环球为代表的贴片机制造巨头纷纷在中国长江流域、珠江流域布局，中国电子制造设备产业结构也将从以焊接设备为主导向以贴片机为主导进行升级。现阶段中国SMT产业仍主要以焊接设备、检测设备和印刷设备等配套产品生产为主，目前我国的波峰焊机、回流焊机生产能力已接近国际水平，印刷机生产正处于飞速发展阶段。由于技术和稳定性等原因，尽管国内部分企业目前已经研制出了全自动贴片机样机，但是一直都没有推出通过试用的成熟产品，实际生产销售的主要还是以手动贴片机为主。