电子产品的生产与检验 1.1电子产品生产工艺概述 电子工艺的发展历程与趋势--学习指南.docx

电子工艺的发展历程与趋势的学习指南 学习指南 【引言】 “电子产品生产与检验”是应用电子技术专业一门实践性很强的专业核心课程，它为学生后续课程的学习奠定了基础。 所谓电子生产工艺，广义上讲包括基础电子制造工艺和电子产品制造工艺两个部分。其中，基础电子制造工艺是指以电子信息技术为核心的微电子制造工艺、无源元件制造工艺和印刷电路板（PCB）制造工艺；电子产品制造工艺又称为整机制造工艺或电子组装工艺，包括印刷电路板组件（PCBA）制造工艺、其他零部件制造工艺和整机组装工艺。本教材是指狭义上的电子产品制造工艺。 21世纪人类社会已经跨入了信息时代。信息时代也被称为电子信息时代，这是因为信息的采集、处理、传播和应用都离不开电子信息技术和无所不在、深刻影响我们工作和生活的电子产品，打开小小的电子产品（如图1-1-1所示移动U盘），我们可以看到五花八门、形状各异的电子元器件以及各种印制电路板（PCB），那么这么多的东西要如何装配，才能实现丰富多彩的功能。本任务的目标是学习生产工艺管理五要素、电子工艺发展历程与趋势等，为后续全面理解电子工艺理论和掌握操作技能奠定基础。 图1-1-1 移动U盘电路板 二、电子工艺的发展历程与趋势 1．电子工艺的发展历程 电子工艺的发展大概可分为四个时代。第一代电子工艺是指20世纪50年代的电子管时代，这一时代主要以手工装联焊接技术为基础进行捆扎导线和手工焊接等生产活动。第二代电子工艺是20世纪50年代至70年代的晶体管和集成电路时代，这一时代的工艺技术主要是通孔插装技术（THT），并且开始出现手工/机器插装、浸焊/波峰焊。第三代电子工艺是20世纪70年代开始的大规模集成电路时代，表面组装技术（SMT）的发明使双表面贴装和再流焊成为新的组装工艺特点，手机、电脑和数码产品就是这一时代的代表产品。第四代电子工艺是20世纪90年代开始的系统级（超大规模）集成电路时代，这一时代涌现出微组装技术（MPT），让组装工艺朝着多层、高密度、立体化和系统化方向飞跃式发展。 现在我们处于三代技术交汇的时代，即第三代SMT技术已经成熟，且成为现代电子产品制造的主流技术；第四代MPT技术正在发展，已经部分进入实际应用阶段；而第二代THT技术仍然还有部分应用。处于这么一个特殊的时代，电子工艺产业的突出特点是工程技术人员成了工业生产劳动的主要力量。在产品的生产过程中，科学的经营管理、先进的仪器设备、高效的工艺手段、严格的质量检查和低廉的生产成本成为赢得竞争的关键。时间、速度、能源、方法、程序、手段、质量、环境、组织、管理等一切与商品生产有关的因素变成人们研究的主要对象。 2．电子工艺的发展趋势 趋势一：技术的融合与交汇。电子产品朝着高性能、多功能，向着轻薄、短小的方向永无止境的发展，从而不断地推动着电子封装技术和组装技术朝着“高密度化、精细化”方向发展。 = 1 \* GB3 ①精细化：随着01005元件、高密度CSP封装的广泛使用，元件的安装间距将从目前的0.15mm向0.1mm发展，工艺上对焊膏的印刷精度、图形质量以及贴片精度提出了更高要求。SMT从设备到工艺都将向着适应精细化组装的要求发展。 = 2 \* GB3 ②微组装化：元器件复合化和半导体封装的三维化和微小型化，驱动着板级系统安装设计的高密度化。电子组装技术必须加快自身的技术进步，适应其发展。将无源元件及IC等全部埋置在基板内部的终极三维封装以及芯片堆叠封装（SDP）、多芯片封装（MCP）和堆叠芯片尺寸封装（SCSP）的大量应用，将迫使电子组装技术跨进微组装时代。引线键合、CSP超声焊接、DCA、POP(堆叠装配技术)等将进入板级组装工艺范围。 趋势二：绿色化。 = 1 \* GB3 ①无铅：欧盟于 1998 年通过法案，明确规定从2004 年1 月起，任何电子产品中不可使用含铅焊料。日本通过了“家用电子产品回收法案”提出限制铅的使用，电子封装协会（JIEP，Japan Institute of Electronics Packaging）在2002年的最新无铅路线图中已经要求到2004年底，所有电子元器件均不含铅，而到2005年底彻底废除电子产品中铅的使用。美国政府早在上世纪90年代初的一些法案就已经提出限制电子产品中铅的使用。中国政府也已于2003年3 月由信息产业部拟定《电子信息产品生产污染防治管理法》，自2006 年7 月1 日禁止电子产品中含有铅、汞、镉、六价铬、聚溴化联苯（PBB）、聚溴化苯基（PBDE）及其它有毒有害物质的含量。 = 2 \* GB3 ②无卤：大部分有机卤素化合物本身是有毒的，在人体中潜伏可导致癌症，且其生物降解率很低，致使其积累在生态系统中，而且部分挥发