现代电子装联先进制造技术的发展展望(一)
先进制造技术的研究现状与未来展望
先进制造技术的研究现状与未来展望随着科技的不断发展，制造业已经不再是以前那个简单的生产线，而是变得更加复杂和高效。
先进制造技术的研究与应用，正在推进制造业的数字化和自动化进程，促进制造业的转型和升级，提高产品质量和降低生产成本。
一、先进制造技术的研究现状先进制造技术主要包括数字化制造技术、柔性制造技术、智能制造技术和生态制造技术等。
数字化制造技术是将制造过程数字化，实现生产管理的可视化、透明化，例如：数字化车间、数字孪生等。
柔性制造技术则是针对市场快速变化的需求，提供适应性更强的生产流程，包括多品种生产系统、可编程的机床与设备等。
智能制造技术是在数字化和柔性制造的基础上，引入人工智能、机器学习等技术，实现自主、针对性、协作性和可持续性等要求。
生态制造技术则是为了解决环境污染和资源浪费的问题，以可持续发展为基础，包括循环经济、绿色生产、清洁生产等。
随着各种制造技术的不断产生和发展，这些技术也逐渐地进行融合和化学反应，形成更加复杂的制造技术体系，并促进了制造业的转型和升级。
二、先进制造技术的未来展望未来，先进制造技术将会呈现出更加多元化的发展趋势。
首先，在数字化制造技术领域，数字孪生技术将会成为数字化制造技术的新热点。
数字孪生技术可以将物理世界和数字世界相结合，模拟物理系统的历史演化和现状状态，为生产决策和优化提供数据和支撑。
其次，在柔性制造领域，数字化技术对柔性制造设备的自适应建模和预测技术的发展，将会成为主要趋势。
这种技术可以使柔性制造设备更加适应型、便捷型和高效率型。
第三，在智能制造方面，智能制造技术将逐渐与移动互联网、大数据等技术相融合，实现随时随地的可控、可靠、高效的制造过程。
最后，在生态制造方面，先进的生产方式将不再单一地关注环保，而是将生态融入到每个产品和制造过程中，形成可持续发展。
综上所述，随着先进制造技术的发展和应用，制造业将向数字化、智能化和柔性化的方向发展。
未来，先进制造技术也将突破传统的制造极限，实现物联网的普及和工业互联的进一步深入，从而推动制造业的发展，带动整个社会的繁荣发展。
先进制造技术的发展趋势
先进制造技术的发展趋势
近几十年来，高科技发展趋势快速且势不可挡。
先进制造技术也是如此，无论从军事或商业的角度来看，它都起着重要作用。
制造业已经成为
现代经济发展的重要组成部分。
随着技术的不断发展，制造技术也在不断
发展，以满足市场的需求。
未来先进制造技术的发展趋势主要围绕以下几个方面：
首先，增材制造技术将改变制造行业。
增材制造技术是一种革命性的
制造技术，它可以彻底改变传统的制造方式，大大提高了制造业的效率和
精度，大大减少了生产成本和时间。
增材制造技术将成为未来制造技术发
展的重点。
其次，机器视觉技术将在制造中大量应用。
机器视觉技术可以使机器
具有人类的视觉功能，使机器能够“看”到可视的视觉信息，并可以使用
这些信息来控制其行为。
机器视觉技术将推动制造行业的进步，它不仅可
以替代人力，而且能够很好地控制产品的一致性和质量。
此外，智能制造也将成为未来发展的重点。
智能制造是将大数据分析、人工智能、机器人等技术结合起来的一种制造技术。
它可以实现更高的整
个制造流程的自动化和智能化，从而提供更好的产品质量和可靠性。
最后，工业4.0的概念将正在推动制造业。
先进制造技术的未来发展
先进制造技术的未来发展随着科技不断发展，先进制造技术也在不断向前推进。
未来，先进制造技术仍将逐步提高生产效率，优化产品质量，改善产品生命周期，并推动智能制造发展。
一、生产效率的提升先进制造技术的未来发展方向之一是提高生产效率。
在传统制造业中，人工操作仍是主要生产方式。
但由于人工操作受到诸多因素的制约，工作效率和准确性存在差异。
随着机器人技术不断发展，生产过程中可以逐步实现自动化，提高生产效率，减少生产成本。
未来，随着工业互联网的广泛应用，不同制造厂商之间可以实现信息共享和资源互补，降低生产成本，提高生产效率。
二、产品质量的优化在当前市场上，消费者对产品的质量要求越来越高，这也促使制造业不断推进先进制造技术。
未来，先进制造技术将大幅提高产品的质量。
3D打印技术可以实现快速、精确制造出复杂的产品零部件，提高产品质量。
加入智能传感器可以实时监控产品生产、运输和使用的过程，从而及时发现问题，及时反馈和解决。
三、产品生命周期的改善随着环保意识不断加强，人们对绿色、环保的产品需求也在逐渐增加。
先进制造技术可以实现“精简化”和“智能化”生产过程，使产品在生产过程中的能耗和废物产生减少。
同时，产品的使用寿命也可以得到大大延长。
智能传感器可以实时监控产品的使用状况，及时发现并解决问题，避免过早的产品报废和浪费。
四、智能制造的发展随着信息技术和制造技术的不断融合，智能制造的发展越来越成熟。
云计算、物联网、大数据等技术的发展，使人们逐渐实现了真正意义上的智能制造，也就是工业4.0的核心。
未来，智能制造将更加智能化，自动化程度会不断提高，可以通过传感器等技术实现对整个制造过程的监控和控制，从而更快、更精确地进行生产。
总体来说，先进制造技术的未来发展是非常广阔的。
未来，为了满足不断增长的市场需求，制造业必将不断地致力于推进先进制造技术的发展，提高生产效率，优化产品质量，改善产品生命周期，并推动智能制造发展。
电子装联行业发展趋势
技术发展方向
自动化与智能化
随着机器人技术和人工智能的发展，电子装联行业将逐步 实现自动化和智能化生产，提高生产效率和产品质量。
柔性制造
随着电子产品的小型化和个性化需求增加，柔性制造技术 将在电子装联行业中得到广泛应用，满足多品种、小批量 的生产需求。
3D打印技术
3D打印技术将在电子装联行业中发挥重要作用，特别是在 复杂电路板和微型化部件的生产中，实现快速原型制作和 小批量生产。
机遇
技术创新为电子装联行业提供了新的发展机会。通过引入先进的生产技术和设备，企业可以提高生产效率和产品 质量，满足客户对高性能、低成本、短交期的需求。同时，技术创新还能推动企业进行产品升级和差异化竞争， 提升市场竞争力。
市场竞争的挑战与机遇
挑战
随着电子装联行业的不断发展，市场竞争越来越激烈。企业需要面对国内外同行的竞争压力，提高自 身的产品和服务质量，以赢得市场份额。
保障国家安全
电子装联行业涉及到国防、航空、能 源等关键领域，其发展对于保障国家 安全具有重要意义。
电子装联行业的历史与发展
历史回顾
电子装联行业经历了从手工到自动化、从低精度到高精度的 发展过程。
发展趋势
随着科技的进步和应用需求的升级，电子装联行业正朝着智 能化、自动化、绿色化的方向发展。
02
电子装联行业市场现状
轻量化材料
为了满足便携式电子设备的需求，轻量化材料能 够降低产品重量，提高设备的便携性。
柔性材料
柔性电子设备是未来发展的趋势，柔性材料能够 适应设备的弯曲和折叠需求。
新工艺的研发
激光焊接技术
激光焊接具有高精度、高效率和高可靠性的特点，能够提高电子 装联的质量和效率。
低温焊接技术
先进制造技术的发展现状与未来趋势分析
先进制造技术的发展现状与未来趋势分析随着科技的飞速发展，制造业作为国民经济的重要支柱，也在不断地进行着变革和创新。
先进制造技术作为推动制造业进步的重要力量，正成为制造业发展的关键。
一、现状分析目前，先进制造技术已经在许多领域得到广泛应用。
以数字化制造技术为例，它通过数据的收集和分析，实现了生产过程的精准控制和优化。
在汽车制造领域，数字化制造可以将设计和生产环境进行无缝对接，实现智能化的生产。
在航空航天领域，数字化制造可以提高制造质量和效率，降低生产成本。
此外，人工智能、机器人技术、物联网等先进制造技术也得到了广泛应用，为制造业带来了巨大的变革。
二、趋势分析1. 自动化和智能化趋势随着人工智能和机器人技术的发展，制造业将迎来更多的自动化和智能化工厂。
自动化生产线可以减少人工操作，提高生产效率和质量。
智能化工厂通过数据分析和反馈机制，实现自我学习和优化，进一步提高生产效能和灵活性。
2. 3D打印技术的突破3D打印技术作为一种新型的生产方式，正在改变制造业的传统模式。
它可以通过打印出不同材料的模型和零部件，实现快速成型和个性化定制。
未来，随着3D打印技术的进一步发展，其应用范围将会更广泛，并且在制造业中扮演更重要的角色。
3. 网络化和协同化的生产模式在物联网的背景下，制造业正向网络化和协同化的方向发展。
通过连接机器、设备和系统，实现生产过程的实时监控和管理。
同时，供应链也将实现更加高效和灵活的管理，从而提高整体生产效率和响应能力。
三、未来展望在未来，先进制造技术将继续迎来更多的突破和创新。
随着科技的不断进步，制造业将进入全面数字化和智能化的时代。
自动化、智能化、网络化和协同化将成为制造业的主要特征。
同时，3D打印技术的广泛应用也将改变传统制造业的格局。
个性化定制、快速响应市场需求将成为制造业的新趋势。
然而，随着先进制造技术的快速发展，也会带来一些新的挑战和问题。
例如，人工智能和机器人可能会取代一部分传统劳动力，引发社会就业问题。
先进制造技术的发展趋势及先进制造模式
先进制造技术的发展趋势及先进制造模式
一、先进制造技术的发展趋势
1、高精度
激光切割、数控加工、机械手等先进制造技术在提高加工精度上发挥着重要作用，激光切割技术可以实现任意复杂的几何图形和各种曲线的精密切割，数控加工可以实现微小加工孔的精密加工，减小加工误差，机械手具有精确准确的安装调整功能，更深刻地提高了加工精度。
2、智能化
虚拟仿真技术可以对部件进行准确的模拟，更好地提高了设计结果的可靠性；人工智能技术使机器具有学习能力，极大地提高了机器的智能水平；自主定位技术配合定位元件，实现设备的自动定位，大大提升了制造精度和质量；自动规划技术能够对整机系统的加工方案进行智能化规划，使得机器自动完成制造程序，提高了整个制造效率。
3、统一
在先进制造中，传感器技术旨在实现对机器的状态、环境和参数的精准检测，汇集以后可以进行科学分析，从整体上更好地规划加工方案；统一通信标准可以让各设备之间建立灵活的连接，可以实现多台设备之间的统一管控，更好地实现统一的制造。
1、订单制造模式
订单制造模式是指以订单为主导的制造模式，它是根据客户订购的产品的类型与数量。
先进制造技术与装备的发展趋势
先进制造技术与装备的发展趋势随着全球经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高，现代制造业的重要性越来越凸显。
在这个背景下，先进制造技术与装备的发展趋势越来越成为行业关注的重点，这不仅关系到制造业的发展，更关系到整个国家的经济实力和国际竞争力。
本文将对先进制造技术与装备的发展趋势进行分析和展望。
一、数字化制造数字化制造是指将数字仿真技术与实际制造相结合，通过数字化模拟实现制造过程的优化，从而提高产品质量、降低制造成本。
数字化制造是当前最为重要的先进制造技术之一，是推动制造业转型和升级的重要手段。
数字化制造首先需要进行数字化建模，即将产品的设计、加工工艺、设备参数等信息进行数字化表示。
然后，通过数字仿真技术，对制造过程进行优化与模拟，预测制造过程中可能出现的问题并进行预防性控制。
最后，通过数字化制造技术，将数字化模型转化为物理实体，实现数字化制造。
二、智能化制造智能化制造是利用人工智能、物联网等技术实现制造过程的自动化和智能化，大大提高了制造效率和产品质量。
智能化制造从数据采集、数据挖掘、数据分析、智能决策等方面实现制造过程的精细化和智能化。
在数字化制造的基础上，智能化制造更多的是针对制造过程中的实时监测与控制。
通过物联网等技术，实现对设备、流程、环境等进行实时监测，并进行智能分析和控制。
从而实现了制造整个过程的自动化和精细化。
三、虚拟现实技术（VR）虚拟现实技术（VR）是指利用计算机生成虚拟环境，并通过人机交互技术使人能够身临其境地感受到虚拟环境中的事物，具有非常广泛的应用场景。
在制造业中，虚拟现实技术可以被用于产品设计、工艺流程模拟等方面，提高制造效率和产品质量。
通过虚拟现实技术进行产品设计，可以快速地设计、模拟、评估产品的外观和内部结构，提高设计效率和产品质量。
另外，虚拟现实技术还可以被用于工艺流程模拟，通过虚拟环境模拟工艺流程，提高制造过程的精度和效率。
四、增材制造（3D打印）增材制造是一种以分层构建的方法，通过立体打印或烧结等方式，将物料逐层加工成所需要的产品形态。
现代电子装联工艺技术的发展及未来走向
现代电子装联工艺技术的发展及未来走向_______________________________________________________________________________摘要：现代芯片封装技术发展日新月异，它快速地推动了作为电子装联的主流SMT迈入了后SMT （post-SMT）时代。
超高性能、超微型化、超薄型化的产品设计技术的异军突起，使得传统的SMT流程和概念愈来愈显得无能为力了。
本文针对这种咄咄逼人的发展形势，较全面地描述了现代电子装联技术的发展态势和目前已达到的技术水平，分析了促使其技术发展的驱动力。
评述了未来的发展走向。
1 电子装联目前的发展水平⑴传统采用基板和电子元器件分别制作，再利用SMT技术将其组装在一起的安装方式(图1)，在实现更高性能，微型化、薄型化等方面，显得有些无能为力。
电子安装正从SMT向后SMT（post-SMT）转变(图2)；⑵电子设备追求高性能、高功能，向轻薄短小方向发展永无止境，超小型便携电子设备的需求急速增加。
急需要采用元器件复合化和三维封装的形式，如图3所示。
⑶通讯终端产品是加速开发3D封装及组装的主动力，例如手机已从低端（通话和收发短消息）向高端（可拍照、电视、广播、MP3、彩屏、和弦振声、蓝牙和游戏等）发展，要求体积小、重量轻、功能多。
专家预测：2008年以后手机用存储器将超过PC用存储器。
芯片堆叠封装（SDP），多芯片封装（MCP）和堆叠芯片尺寸封装（SCSP）等，将大量应用，装联工艺必须加快自身的技术进步，以适用其发展(图4～5)；⑸为适应微型元器件组装定位的要求，新的精准定位工艺方法不断推出，例如日本松下公司针对0201的安装推出的“APC(Advanced Process Control)”系统，可以有效地减少工序中由于焊盘位置偏差和焊膏印刷位置偏差而引起的再流焊接的不良，如图7-8所示。
⑹作为继SMT技术之后（post-SMT）的下一代安装技术，将促使电子元器件、封装、安装等产业发生重大变革。
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现代电子装联先进制造技术的发展展望
陈正浩
中国电子科技集团公司第十研究所
摘要：本文在简要介绍先进制造技术的定义和主要内容的基础上，分析了电路设计的现状及发展态势，论述了电子装联的基本概念和电子装联技术的现状，从高密度细间距元器件、可制造性设计（DFM）、板级电路组装技术、微波组件组装焊接工艺技术、电子产品高密度小型化设计、整机级先进制造技术和微组装技术六个层面全方位叙述了现代电子装联先进制造技术的发展趋势。
关键词：先进制造技术电子装联可制造性设计板级电路组装技术微波组件微组装技术整机级先进制造技术
前言
2014年中国政府提出“中国制造-2025”，它的核心是：应用物联网、智能化等新技术提高制造业水平，将制造业向智能化转型，通过决定生产制造过程等的网络技术，实现实时管理。
它“自下而上”的生产模式革命，不但节约创新技术、成本与时间，还拥有培育新市场的潜力与机会，就是以解决顾客问题为主。
在电子制造业中应该是“制造+互联网”，互联网只是实现“中国制造-2025”的一个工具。
在中国制造今后重点发展的项目中，新型电子信息技术位列其首，包含了航空装备、航天装备、船舶装备以及智能汽车等，这些重大项目无不与电子装联技术息息相关，可以说电子装联技术中的先进制造技术是决定这些项目能否成功的关键因素之一。
那么，什么是影响“中国制造-2025”成功实施的电子装联技术先进制造技术？在业界更多的人们局限于PCB/PCBA的SMT，这无疑是十分狭隘的。
本文立足于高可靠电子装备，从高密度细间距元器件、可制造性设计（DFM）、板级电路组装技术、微波组件组装焊接工艺技术、电子产品高密度小型化设计、整机级先进制造技术和微组装技术六个层面全方位叙述了现代电子装联先进制造技术的发展趋势。
一.先进制造技术基本理念
1.什么是先进制造技术？
2008年以中国工程院院士童志鹏为总编，程辉明为主编的《先进电子制造技术》（第二版）是这样定义的：“先进制造技术是当代信息技术、综合自动化技术、现代企业管理技术和制造技术的有机结合，是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等高新技术成果，并将其优化、集成并综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，
以实现优质、高效、低耗、清洁、精益、敏捷、灵活生产，并取得理想经济效益和社会效益的制造技术的总称”。
从本质上看：先进制造技术=信息技术+传统制造技术的发展+现代管理技术。
电装类的先进制造技术主要包括“电气互联技术”和“微组装技术”，并涉及“设计管理信息化技术（CAD/CAPP/CAM/PDM一体化技术）”、“绿色制造技术”、“虚拟现实技术”、“虚拟样机技术”、“异地协同设计技术”、“网络化制造技术”、“表面工程技术”和“虚拟制造技术”等。
2.传统制造技术与先进制造技术的区别
1）传统制造技术一般指专业制造工艺，是鼓励的，是刚性的；而先进制造技术是柔性的，包容了从市场需求、创新设计、工艺技术、生产过程组织和监控、市场信息反馈在内的工程体系，输入的是订单，输出的是产品。
2）传统制造技术一般以人流为主，驾驭生产过程的物流、能量流、决策流；而先进制造技术以信息流为主，驾驭生产过程的物流、能量流、决策流的全过程的系统工程。
3）传统制造技术，以学科、专业比较单一，界线分明；而先进制造技术不是任何单一学科和技术的发展和延伸，它是各学科、各专业技术交叉、融合形成的交叉学科和综合技术，是学科和专业技术的群体。
二.电气互联技术先进制造技术主要内容
1.特种基板制造技术：
包括：绝缘金属基板（IMS）；金属芯印制板；刚-挠基板；异形基板；微波特种基板等。
2.新型元器件组装和质量技术：
包括：电路可制造性设计；高密度表面组装印制电路板设计技术；高密度PCB组装工艺等。
3.板级立体组装技术：
包括：立体布局与仿真技术；立体组装工艺技术等。
4.整机三维布线技术
三.电气互联技术先进制造技术项目的含义
1.高密度组装技术
高密度包括元器件安装高密度和高密度布线。
1）元器件安装密度
印制电路板上元器件安装密度高于50个/cm2，焊点密度高于100点/cm2。
2）元器件高密度安装间距
以Chip和QFP为例：
图1Chip与其它元器件焊盘间的高密度间距设计
图2QFP与其它元器件焊盘间高密度间距设计3）布线密度
四级布线密度：2.54mm间距中布3根导线；1.27mm间距布2根导线。
五级布线密度：2.54mm间距中布4根导线；1.27mm间距布3根导线。
图3四级密度布线规则示意图
图4五级密度布线规则示意图
2.新型元器件组装技术
新型元器件有着明显的时代特证，八十年代是QFP，九十年代是BGA/CSP。
当今的新型元器件有：
1）引脚中心距小于0.4mm的BGA/CSP等；
2）英制01005和公制03015等新型微小型元件；
3）BTC器件，即：仅有底部有焊接端子的元器件，例如：盘栅阵列器件QFN；柱栅阵列器件CCGA，
LGA；仅有底部有焊接端子的片式电感线圈等。
QFN CCGA片式片式线绕电感
图5BTC元器件
因此，常规的SMT技术，例如普通FR4上的焊膏印刷、贴片和焊接已经属于常规工艺，而不属于先进制造技术。
3.FPC-SMT技术
FPC，即柔性基板；用FPC取代电缆实现模块之间的连接，并在柔性基板上进行SMT组装焊接，形成FPC-PCBA功能件，详见第十三章。
4.刚-挠基板SMT技术
刚-挠基板是指利用挠性基材并在不同区域与刚醒基材结合面而制成的电子基板。
刚-挠基板的刚性部分可以安装电连接器，作为模块之间的连接，以取代电缆连接；同时也可以在刚性和挠性部分进行SMT组装，形成刚-挠基板-PCBA结构功能件，详见第十三章。
5.微波特种基板SMT技术
微波特种基板是指频率在300MHz以上的射频/微波电路基板，简称微带板。
基材表面的部分导体本身就是一个具有一定功能的电路元器件。
鉴于微带板的高频特性，其表面没有既没有特定的SMD/SMC安装焊盘，没有THD/THC安装孔，也没有阻焊膜，传统的FR4基板的SMT设计及制造工艺，在微带板上基本上都不起作用。
6.高密度无ODS清洗技术
无ODS清洗技术，即无公害清洗技术，不但要求绿色环保零排放，而且要满足高密度组装的清洗要求，使PCBA清洗后的清洁度达到规定要求。
7.POP技术
PoP技术，即元器件堆叠装配（PoP，Package on Package），它的基本特征是充分利用器件的下方空间，在器件下面再放置元器件；器件的组合可自由选择，堆叠装配成本可降至最低；PoP有复杂的工艺流程和装配技术，详见第八章。
8.Post-SMT
所谓的post-SMT就是将电子元器件埋置于基板内部，不但将R、C、L等无源元件埋置于基板内部，也将芯片埋置于基板内部，而仅仅在板面组装SMD/SMC，是一种高级组装技术，详见第八章。
9.微组装先进制造技术主要内容
1）高密度多层互连电路基板技术：包括：厚膜多层基板技术；共烧陶瓷基板技术；薄膜多层基板技术。
2）多芯片系统微组装技术
3）立体组装技术
四.电路设计的现状及发展态势
1.电路设计功能的逐渐弱化
随着高密度细间距器件、微小型元件和电子装联技术的高速发展，电路设计的功能逐渐弱化，过去的一个电路单元、一个模块甚至一部分机，现在可以用一个器件，例如一个高集成的QFP或BGA再加上少量的外围电路即可取代；我们电子设备的功能大幅度扩展，可靠性大幅度提高，而体积同步大幅度缩小了，其核心不是电路设计更加先进了，而是使用了高密度微小型元器件以及支撑高密度细间距器件及微小型元件的电子装联技术。
以微波电路为例，在五、六十年代是波导，六、七十年代是同轴腔体，八十年代以后是微带线，今后是什么？是以MCM为技术基础的LTCC，是电子装联的分支—微组装技术。
图6七十年代常用的电原理图模式图7已经给出电路特性的208脚QFP
图8九十年代以后的电原理图模式—一块芯片外加少量的外围电路
2.我们现在的电路设计人员在做什么？大量的工作是做环境试验，是做产品的可靠性试验，说穿了是器件在高低温等环境下的可靠性试验。
我们的电子设备功能大幅度扩展，然而体积同步大幅度缩小，可靠性大幅度提高，其核心不是电路设计更加先进了，而是使用了高密度微小型元器件以及支撑高密度细间距器件及微小型元件的电子装联技术。
3.当前电子产品的电路设计也正面临极其深刻的变革
1）电路设计在模块化、标准化、积木化和系列化的基础上进行固化，也就是建立典型电路或单元模块的CBB；今后提交给用户的电子产品中应用成熟的、固化的技术占80%以上，新开发研制的比例逐步缩小，以最大程度的降低研制、设计成本，加快产品研制生产周期，满足用户需求；2）强化系统设计；
3）强化对成熟的固化的电路按模拟电路、数字电路的不同特性和不同的频段，向MPT和HDI发
展，包括芯片级、器件级和板级。