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西门子西藏自治区代理商PLC中国(授权)一级代理

更新时间
2024-11-16 08:00:00
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详细介绍

当前,无论是整机电子产品还是半导体封装,它们对印制电路板制造技术的要求,主要表现在以下八个方面:1. 适应高密度化、高频化;2. 适用大电流、高散热;3.适应IC封装;4. 适应绿色化;5.适应复合安装化;6.适应搭载新功能电子元件;7.适应低成本化;8.适应短交货期化;根据这八方面的要求,下面对印制电路业在工艺技术、设备与基板材料、生产体制的变革等方面的发展进行预测和展望。


适应于搭载新功能电子元件要求的发展预测


1.EMS要求


预测微小电子机械系统技术在今后10年间,在汽车、医疗器械、通信、民用电子产品应用领域中得到扩大,并将是推动封装技术进步的动力之一。


MEMS与标准的半导体元器件一样,在环境保护对策、电气信号的完整性、机械支撑、热散发管理等方面,都成为十分重要的研究课题。多个微小电子机械系统在封装内,要保持其惰性气体或真空的封闭状态。为了达到微小电子机械系统装置的制品性能要求和与此封装的整合要求,设计者对它的设计结构所要把握的重要因素主要是信号处理与电力条件的关系、信号与能量的变化关系,还有材料技术、检查技术等,还要进行多芯片封装或三维立体封装的开发。


2.光电子元器件的要求


光电子元器件在基板上的安装,面临两方面的技术挑战:其一,在多芯片封装的模块内搭载光电子元器件。在这种情况下,它有着外形尺寸小、I/O数少的特点。其二,在模块内光学性能的集成,衍射光栅、滤波器等无源元件与激光元件、检波器等有源元件的集成。这种封装的技术关键,是光路精密的调整与使用环境下位置精度的维持。它装配的主要课题是调整的自动化、光导纤维终端部的自动化处理问题及它的系统标准化问题,还有就是热管理的问题。由于波长对温度十分敏感,因此它与电气的对应的控制就更加严格。


3.射频(RF)与混合信号的要求


射频与混合信号领域的封装,无论是在低成本的家电产品,还是在高频电子产品中,今后都会采用。由于它在许多电子产品发展中的重要地位,预计在今后这种封装器件会有很大的增加。


在此领域的封装,现在采用的是低成本的金属丝连接形式。从长远发展看,为了缩短信号线的长度,而被倒装芯片的方式所代替,并且有望采取封装内藏无源元件的方式,使电气性能获得提高。还有,在射频领域的频率数预计今后会超过5GHz。这样,在改善载板的介质损失因数方面、在制造上的多样化方面、在正确的电气模拟试验方面,都是十分重要的。


适应于低成本化要求的发展预测


一直以来,印制电路板的低成本化是电子产品竞争的关键因素之一。随着原材料价格的不断上涨,依靠原材料来降低产品的成本目前来说几乎不可能。解决产品的制造成本问题主要还是依靠标准制造技术。随着智能制造技术在印制电路板生产中的应用,印制电路板制造过程中受到人为因素的干扰逐渐减小,产品制造依靠智能化系统可以建立标准化的生产系统,因而可以明显提高产品的合格率,进而降低产品成本。此外,通过智能化制造后,生产线重复性的劳动逐渐被机器替代,需要的员工数量将锐减,也一定程度上降低了产品的成本。


印制电路板制造工艺流程复杂、工序长。到目前为止,还没有任何一家企业能够完全地实现产品的完全智能化生产。总体来说,整个印制电路板行业制造需要经历自动化生产(工业2.0)、信息化生产(工业3.0)以及智能化生产(工业4.0)。国内绝大部分企业目前处在自动化生产环节,一些具有规模的企业开始进行了信息化建设,能够实现生产的自动管理、设备自动管理、检测自动管理,甚至设计的自动管理。


印制电路板是定制化产品,产品的结构和功能多而杂。在生产过程中产品的设计、生产以及检测根据产品的特点会有明显的差异。因此,产品的整个工艺流程很难实现由信息化系统完全管理,仍需要人员的参与。此外,在设计中,为了针对每个产品制定相应的生产与检测方案,需要给每个产品设计一个身份号码,以便于生产自动管理,同时也可以方便后期产品出现失效问题进行追踪。


智能制造技术被认为是印制电路板实现规模化、低成本化生产的重要手段。在国家政策与市场需求的推动下,印制电路板行业实现智能化生产或无人工厂是未来发展的趋势。


 适应于短交货期要求的发展预测


印制电路板业与短交货期相适应,是确保产品竞争优势的关键。在半导体业界,为了实现生产工程的灵敏化,而引入了“灵敏的生产制造(Agile-Manufacturing)”和“电子网络的生产制造链(简称:E-生产制造链)”的经营模式,还建立了供应链经营(Supply Chain Management,SCM)所对应的生产体制。


“灵敏的生产制造”体系的特点,是生产的高弹性和生产周期的缩短。表现在工艺、生产的安排、生产条件的创造,还有上生产线前的等待时间及半成品运送时间的缩短等方面。针对印制电路板业,采用这一套观念还存在着工艺上改善的问题。


“电子网络的生产制造链”是指在生产的各个阶段中以互联为核心,利用IT技术的生产方式。这种生产方式在生产产品前是交易的电子化;在生产过程中是产品的生产信息、产品的检查信息的共有化,技术数据的电子化和共有化;接收订货业务的电子化和共有化。由于上述过程的电子化和共有化的实现,使得生产效率有了很大的提高。


由于供应链经营IT技术在电子安装业界中开展,今后印制电路板业也会纳入供应链经营的生产体制,纳入供应链经营工作,对于多品种、小批量、短交货期化的实现会是一项有很大促进作用的重要工作。为此,要实现缩短新产品开发期的目标,就要力图实现印制电路板与电子整机产品、半导体元器件的共同协调设计,就要使所采用的物理性能数据基准的统一确立以及模型化和模拟化的扩展。另外,生产工程的标准化的推进、“存货地点(stockboat)”型的生产体系的部分引入等,也有利于短交纳期的实现。


对整个印制电路板的生产工程给予一个重新的认识,达到思想观念上的转变是十分重要的,它对于生产工程的缩短是很有必要的。


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