第一章：從電視、電話+PC、手機(jī)到智能汽車，電子整機(jī)產(chǎn)品制造業(yè)屢攀新高
1978年，中國開始改革開放，正好趕上全球電子信息產(chǎn)業(yè)騰飛。因?yàn)榫哂芯薮蟮闹圃旒t利和工程師紅利，中國一躍成長為全球最大的電子整機(jī)產(chǎn)品制造地。
1、80年代，電視機(jī)在中國大陸普及，引入日本技術(shù)，國內(nèi)有了100多條生產(chǎn)線。。
2、90年代，電話通信網(wǎng)絡(luò)普及，互聯(lián)網(wǎng)啟蒙，電腦需求也暴漲。
從香港延申到內(nèi)陸的電話機(jī)產(chǎn)業(yè)，行銷全球。我寫過一篇文章介紹這段歷史：第一顆銷往全球的爆款“中國芯”。
圖注：電話機(jī)控制板，同時(shí)使用了SMT和COB工藝
單純的個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）主要是專業(yè)用途（打字、科研、設(shè)計(jì)等），需求并不大。
電話機(jī)普及后，通過細(xì)細(xì)的電話線進(jìn)行遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)啟蒙，世界變成“平的”（the world is flat），地球成為村落。
PC需求暴漲，進(jìn)入千家萬戶。2000年的臺式組裝機(jī)還高達(dá)一萬元（我很肉疼），后來需求量上去后，價(jià)格就暴跌了。
基于PC的互聯(lián)網(wǎng)有句話：On the Internet, nobody knows you're a dog（互聯(lián)網(wǎng)上，沒人知道你是一條狗）。
3、00年代，GSM功能手機(jī)全球普及到個(gè)人，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)誕生。
中國芯片產(chǎn)業(yè)也隨之崛起。科技老兵戴輝做出重要貢獻(xiàn)。
我寫過兩篇文章：
中國芯片往事，以及背后的山寨機(jī)風(fēng)云和ODM產(chǎn)業(yè)崛起
GSM三十載，中國科技推動(dòng)全人類文明大發(fā)展
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)有詩曰：少壯不努力，長大玩手機(jī)；春眠不覺曉，醒來玩手機(jī)；舉頭望明月，低頭玩手機(jī)；排隊(duì)測核酸，悶聲玩手機(jī)。
圖注：2008富士康的 iPhone girl
5、疫情中，智能電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)爆發(fā)。
圖注：比亞迪電動(dòng)車智能座艙域電路板（海通證券組織拆解）
圖注：特斯拉電動(dòng)車智能駕駛域電路板（中信證券）
6、燃油車和電動(dòng)車?yán)p斗百年，中國成兵家必爭之地
因?yàn)槠偷哪芰棵芏缺入姵馗吆芏?，很多年里，油車一直是占?jù)了決定性的優(yōu)勢。
我曾赴德國汽車城斯圖加特參觀奔馳汽車博物館和保時(shí)捷汽車博物館。從1886年卡爾·奔馳發(fā)明汽車開始，燃油車持續(xù)繁榮上百年。
圖注：斯圖加特奔馳汽車博物館展出的老爺車
我見過1914年的油電混動(dòng)汽車——The Galt Gasoline-Electric，依靠電池可續(xù)航30公里。而1881年誕生于柏林的有軌電車因走固定路線，該技術(shù)一直延續(xù)到今天。
圖注：1914年的混合動(dòng)力汽車
隨著技術(shù)的進(jìn)步，燃油車面臨著智能化和電動(dòng)化的巨大挑戰(zhàn)，而中國市場成為了兵家必爭之地。需要說明一下：傳統(tǒng)燃油車也可有輔助智能駕駛功能（如防前撞AEB），還可提供混合動(dòng)力（hybrid）。
德國品牌汽車（如BBA）的1/3市場在中國。2022年11月4日，德國總理奧拉夫·朔爾茨訪華，大眾和寶馬CEO隨行。寶馬在沈陽建電動(dòng)車廠（i3、mini電動(dòng)等）和高壓電池廠，在南京和誠邁成立汽車軟件合資企業(yè)。
來自西方的Tier 1（汽車零部件一級供應(yīng)商，最有名的是博世）普遍在中國有廠，對本土造車新勢力幫助挺大。
我曾寫過四篇與車有關(guān)的文章：
我與電動(dòng)車的30年緣分，迎接無人駕駛時(shí)代的到來
我所知道的車聯(lián)網(wǎng)30年史，5G智能座艙開啟汽車新時(shí)代
汽車芯片50年，看中國汽車芯片“群體崛起”
智能時(shí)代，中國汽車軟件“群體崛起”，成芯片生態(tài)核心
7、中國成為全球電子整機(jī)制造中心，國產(chǎn)裝備行業(yè)也隨之起舞。
資深SMT工藝專家陳志光表示：本世紀(jì)的第一個(gè)十年里，本土SMT相關(guān)裝備產(chǎn)業(yè)群順勢而為，迅速崛起，如錫膏印刷機(jī)、回流爐、波峰焊爐、AOI/SPI機(jī)、上下料機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、激光機(jī)、鐳雕機(jī)等的國產(chǎn)化比例在逐步提升。
資深可靠性專家王文利認(rèn)為全流程的自動(dòng)視覺檢測（AOI）對保證焊接質(zhì)量很重要，對新興的汽車電路板尤其如此，因?yàn)?/span>“車震”往往很激烈。
視覺檢測設(shè)備早已是不可或缺的生產(chǎn)設(shè)備了，我顧問的明銳理想就為電動(dòng)汽車（特斯拉、比亞迪、寶馬、豐田等）和Tier 1（零部件一級供應(yīng)商如博世、法雷奧、采埃孚、麥格納等）都提供了AOI（自動(dòng)視覺檢測），并有響亮的SLOGAN：明于心，銳于眼。我的表妹在德國采埃孚（ZF）珠海工廠任工程師時(shí)，對MagicRay豐富的AOI算法就如數(shù)家珍。面對小到芝麻大小的零件，人多少都會有些密集恐懼癥，但機(jī)器卻無所畏懼。
圖注：SMT China頒發(fā)“中華成就大獎(jiǎng)”予明銳理想
8、電子整機(jī)產(chǎn)品制造技術(shù)的核心是印制板（PCB）和表面貼裝技術(shù)（SMT）。
印制電路板（PCB，Printed Circuit Board）指的是空白板（裸板），也稱印刷電路板、印刷線路板。
組裝電路板（PCBA，Printed Circuit Board Assembly)，就是經(jīng)過一道道工序的加工，將一塊PCB空板，將各種集成電路和器件都組裝上。
過去這么多年，電子裝聯(lián)的技術(shù)看似沒有大的變化，依舊是元件通過焊料與電路板形成可靠的連接，形成電路連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。但其實(shí)，每一天都在發(fā)生著變化。
組裝技術(shù)主要有兩種：表面貼裝（組裝）技術(shù)（SMT，Surface-mount technology ）廣泛使用，但也還有有一些器件采用傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的通孔焊接技術(shù)（Through-Hole Technology），以及特殊的技術(shù)如COB（chip on board）工藝中采用的引線鍵合(wire bonding）等。
科技老兵戴輝開始講歷史了，本文1.1萬字，長文慎入！
第二章：原生態(tài)配線方式在百年前電子管收音機(jī)發(fā)展
100年前的1920年代，電臺開始運(yùn)營，電子管收音機(jī)開始進(jìn)入百姓家。
我寫過一篇文章，講述百年收音機(jī)歷史：從上海灘起家的中國收音機(jī)100年史，背后是集成電路的發(fā)展史
早期的電子管收音機(jī)上的電子管、電阻、電容器等器件都是先安裝在基板或底座上，再用導(dǎo)線焊接聯(lián)接而成。這種原生態(tài)的配線方式只適用于器件很少的場景。
上海無線電博物館的鎮(zhèn)館之寶是1920年代的板式收音機(jī)AK10C（美國ATWATERKENT公司制造），是用木板作為裝配底座，通過導(dǎo)線把5個(gè)電子管等元器件連接起來的。
少年科普的礦石收音機(jī)也是這樣的方式?！皩W(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕”。
圖注：《童年的收音機(jī)》里1960年代山西孩子裝礦石收音機(jī)
這個(gè)技術(shù)流傳到了今天。30年前老兵戴輝讀大學(xué)的時(shí)候，《數(shù)字邏輯電路》有一個(gè)課程設(shè)計(jì)，是在面包板上用最基礎(chǔ)的“邏輯門”來做一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘電路。本質(zhì)上是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)小型數(shù)字集成電路。
圖注：面包板上用眾多“邏輯門'電路做一個(gè)數(shù)字鐘（來源網(wǎng)絡(luò)）
要連很多導(dǎo)線，我們班同學(xué)在雅尼（Yanni）作曲的天籟之音《河西走廊之夢》（dream of hexi corridor）陪伴下，奮斗了一個(gè)通宵。青春無悔！
第三章、印制電路板從二戰(zhàn)發(fā)展
人們?yōu)榱撕喕?/span>電子機(jī)器的制作、減少電子零件間的配線、降低制作成本，因而積極鉆研取代配線的方法。
20世紀(jì)初，印制電路板（PCB， Printed Circuit Board; PWB，Printed Wiring Board，也稱印刷電路板) 的概念產(chǎn)生，并在西歐、北美、東亞（日本）等地同時(shí)發(fā)展。
第二次世界大戰(zhàn)帶來巨大的災(zāi)難，但也催熟了很多科技，堪稱“黑色幽默”。有人將無線電近炸引信、雷達(dá)、原子彈并稱為“二戰(zhàn)軍事裝備的三大發(fā)明”。
圖注：二戰(zhàn)盟軍的近炸引信Mark 53示意圖，來源WIKI
高射炮彈發(fā)射后在接近飛機(jī)時(shí)（并不需要直接碰撞到）爆炸，破壞力就能最大。早期采用的是機(jī)械式的鐘表時(shí)間引信，發(fā)射后延時(shí)爆炸，發(fā)射前需要彈藥手用扳手來人工調(diào)節(jié)或者用引信測合機(jī)調(diào)節(jié)時(shí)間。得益于無線電技術(shù)的突破，美國在1942年成功研制出了無線電近炸引信，用在高射炮彈上。近炸引信（英語：Proximity fuze，日語：近接信管）亦稱近爆引信或近發(fā)引信，也被稱為“VT”（VT指Variable Time，變時(shí)），是一種可自動(dòng)感應(yīng)目標(biāo)（飛機(jī)）距離而決定引爆的雷管。近炸引信控制系統(tǒng)利用多普勒效應(yīng)感知敵機(jī)距離，一旦飛機(jī)進(jìn)入21米范圍內(nèi)就會引爆炮彈。在沒有無線電引信之前，2000枚高射炮彈才能擊落1架飛機(jī)，而有了無線電引信之后500枚高射炮彈就可擊落1架飛機(jī)，可見無線電近炸引信的出現(xiàn)大大提高了高射炮命中率。無線電近炸引信還可用在火箭彈、水雷、魚雷、防空/空空導(dǎo)彈上。
近炸引信是消耗品，為了大量生產(chǎn)，就用上了印制電路板技術(shù)。
圖注：在滑石上漆上銅膏作配線，用于近炸引信，來源WIKI
插個(gè)小故事。1990-91年在南京浦口山里讀書，邊上就是空軍的高射炮陣地，坐上去可轉(zhuǎn)動(dòng)炮管朝天，還有學(xué)生去空軍食堂里蹭飯吃。郭沫若撰文記錄了一段奇事，說是1937年9月25日，位于浦口的高射炮曾“一炮三機(jī)”，就是一炮打中一架飛機(jī)，機(jī)上炸彈爆炸后自行打傷了另外兩架飛機(jī)，一并墜落下來。他說：這比舊時(shí)的“一箭射雙雕”更來得摩登而可紀(jì)念。
言歸正傳。1947年，環(huán)氧樹脂開始用作制造基板，1951年，聚酰亞胺的出現(xiàn)，使樹脂的耐熱性再進(jìn)一步，也制造聚亞酰胺基板。
自20世紀(jì)50年代起，體積小功耗低的晶體管（貝爾實(shí)驗(yàn)室1947年發(fā)明）大量取代了真空電子管的地位，印刷電路板技術(shù)也開始在民用市場里廣泛采用了。
由于覆銅板（ 覆銅箔層壓板CCL，Copper Clad Laminate) 的銅箔（copper foil）和層壓板（Laminate）的粘合強(qiáng)度和耐焊性問題得到解決，性能穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化大生產(chǎn)。銅箔蝕刻法成為了PCB制造技術(shù)的主流，開始大量生產(chǎn)單面板。
摩托羅拉是將這一工藝引入消費(fèi)電子產(chǎn)品的早期領(lǐng)導(dǎo)者，于 1952 年 8 月宣布在家用電子管收音機(jī)中采用“電鍍電路”（plated circuits）。1953年，摩托羅拉開發(fā)出“電鍍貫穿孔”法的雙面板。在板子外層需保留的銅箔部分上，也就是電路的圖形部分上預(yù)鍍一層鉛錫抗蝕層，然后用化學(xué)方式將其余的銅箔腐蝕掉（蝕刻）。
單面（層）板（Single-sided）是最基本的PCB，零件集中在其中一面，銅箔與導(dǎo)線則在另外一面且布線間不能交叉，僅能用于構(gòu)造較為簡單的電子產(chǎn)品。雙層板的兩面都具有導(dǎo)線，可以進(jìn)行雙面布線焊接，中間為絕緣層，功能及穩(wěn)定性均較單面板更強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于白色家電等不需要信號源的電子設(shè)備中。
圖注：單層板示例，元器件在另外一面，來源WIKI
有貼吧大神“特斯拉線圈tc”復(fù)原了用“覆銅板”手工做PCB的整個(gè)過程，在覆銅板上手繪線路后腐蝕，只有劃線保護(hù)下的銅會保留下來。采用的耐腐蝕印墨一般由瀝青漆、膠印樹脂油墨，酚醛清漆或醇酸清漆加一些填料組成。
1960年代，多層印刷電路板開始出現(xiàn)，進(jìn)一步提高了配線與基板面積之比。
第四章：傳統(tǒng)通孔焊接技術(shù)
1960年代，晶體管收音機(jī)在日本和歐美興起。
圖注：上海無線電博物館展示的晶體管和分立器件，有長長的“腳”
圖注：電子人的求婚戒指（電阻），來源網(wǎng)絡(luò)
因?yàn)槭鞘止ず附樱允莿趧?dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。港臺因?yàn)橛械土膭趧?dòng)力成本，于是大量進(jìn)口了日本、美國、西歐的晶體管來組裝“原子?！笔找魴C(jī)，并遠(yuǎn)銷全世界。我寫過一篇文章：憶香港電子業(yè)60年往事，及對內(nèi)陸的帶動(dòng)
注：香港制造的袖珍型原子粒收音機(jī)，圖源：《乜乜物物 :老香港的庶民風(fēng)情》
圖注：香港電子廠手工焊接場景，來源香港電視節(jié)目
圖注：“原子粒”收音機(jī)電路板，來源RTHK
早期的手工焊接是焊工拿著工具手焊，課程設(shè)計(jì)中手焊過一個(gè)無線麥克風(fēng)。1994年在無錫的生產(chǎn)線上實(shí)習(xí)，就是手工焊電路板電路。下圖這樣象拿筆一樣拿電烙鐵是錯(cuò)誤的，烙鐵桿是高溫會燙著手。
圖注：錯(cuò)誤動(dòng)作示范，來源網(wǎng)絡(luò)
傳統(tǒng)的通孔焊接技術(shù)（THT, Through-Hole Technology），有幾個(gè)主要的步驟：鉆孔、過孔裝配、焊接、檢驗(yàn)。
在初級階段，過孔裝配完全由人工來完成。穿孔元件（插件元件、通孔元件）都設(shè)計(jì)了焊腳來穿過電路板，以達(dá)到零件焊接在電路板的目的。焊腳有其最小尺寸的限制，否則焊腳會容易被折斷，或是掉到地上而造成外力的折斷，所以這樣的零件做到5mmx5mm就已經(jīng)是很小了。
圖注：1978年香港：手工將元器件插到電路板上，來源香港電視節(jié)目
1970年代，集成電路開始廣泛使用，雙列直插封裝（DIP，dual in-line package）元件是微電子產(chǎn)業(yè)的主流，既可以用通孔插裝技術(shù)的方式安裝，也可以利用DIP插座安裝。
1990年代，我學(xué)過基于Zilog Z80 單片機(jī)的8位機(jī)匯編語言編程，下圖的 Z80就采用了DIP封裝。我還學(xué)過基于8086的16位機(jī)匯編語言編程并做過最小計(jì)算機(jī)的軟硬件設(shè)計(jì)，這些“屠龍術(shù)”我一輩子都沒機(jī)會應(yīng)用。
到了今天，傳統(tǒng)的通孔焊接技術(shù)依然在使用，用于不適合表面安裝（SMT）的組件，例如大型變壓器和需要散熱的功率半導(dǎo)體（如電動(dòng)汽車?yán)锎罅渴褂玫腎GBT和SiC）。值得說明的是，同一塊PCB上，可以部分元器件采用SMT，部分元器件采用通孔技術(shù)。
當(dāng)然，自動(dòng)化能力大大提高。自動(dòng)插件機(jī)的應(yīng)用很普遍了，絕大部分的標(biāo)準(zhǔn)化器件不再需要人工過孔裝配了。焊接也不需要人工了，可以采用波峰焊(wave soldering)。如果穿孔器件少，也可以考慮采用通孔回流焊接工藝。
第五章：中國印制電路板產(chǎn)能占全球50%
1956年，中國大陸開始PCB的研制工作。收音機(jī)因?yàn)楫a(chǎn)量巨大，率先使用了這個(gè)技術(shù)。
上海無線電器材廠用國產(chǎn)鍺晶體管，于1959年國慶10周年的前夕組裝出美多牌便攜式7管中波段超外差式收音機(jī)300臺并投放市場，首次實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)晶體管收音機(jī)商品化。
正是從這里開始，中國開始采用PCB印制電路板，并有了生產(chǎn)線。
圖注： 上海美多28A裝配線
1960年代，批量生產(chǎn)出單面板，小批量生產(chǎn)雙面板并開始研制多層板。
1970年代，由于受當(dāng)時(shí)歷史條件的限制，PCB印制板技術(shù)發(fā)展緩慢，使得整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)落后于國外先進(jìn)水平。
1980年代改革開放。與其是抱殘守缺，不如一步到位引入西方最先進(jìn)的技術(shù)。世界已經(jīng)進(jìn)入了集成電路時(shí)代，PCB印制電路板的制作也更加精密化。
1990年代后，港臺地區(qū)和西方廠商紛紛來中國設(shè)廠，引進(jìn)了先進(jìn)水平的單面、雙面、多層印制板生產(chǎn)線，產(chǎn)量和技術(shù)都突飛猛進(jìn)。
我是在1997年底第一次摸到用于通信設(shè)備的16層板（深南電路制造），嘆為觀止。
在2000年之前，全球最大的PCB制造基地是在美國、歐洲和日本，那時(shí)候中國大陸只占到6%。
2002年，中國成為第三大PCB產(chǎn)出國。
2003年，PCB產(chǎn)值和進(jìn)出口額均超過60億美元，首度超越美國，成為世界第二大PCB產(chǎn)出國，產(chǎn)值的比例也由2000年的8.54%提升到15.30%，提升了近1倍。
自2006年開始，中國超越日本成為全球第一大PCB生產(chǎn)國，PCB的產(chǎn)量和產(chǎn)值均居世界第一。
2017年開始，中國的PCB產(chǎn)量占全球一半左右的產(chǎn)能。
有不少內(nèi)資PCB大廠。趙浩先生介紹，蘇州東山精密通過收購了維信（MFLEX ）和超毅（Multek，偉創(chuàng)力子公司），并進(jìn)入軟板、硬板、IC載板（封裝基板）、SMT領(lǐng)域，服務(wù)蘋果等最終用戶。在深圳華僑城活動(dòng)時(shí)，經(jīng)常能看到深南電路的總部大院，同時(shí)做PCB和SMT。還有鵬鼎（富士康子公司，原深圳福永的富葵）、興森、景旺、滬電、超聲、勝宏、安捷利美維等眾多本土廠家。
PCB生產(chǎn)過程中要用到很多化學(xué)物質(zhì)，所以環(huán)保上的投入是很大的。
近年來，隨著智能手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品向大規(guī)模集成化、輕量化、高智能化方向發(fā)展，PCB制造工藝要求不斷提升，對PCB制造中的曝光精度（最小線寬）要求越來越高，多層板、HDI板、柔性板及IC載板（封裝基板）等中高端PCB產(chǎn)品的市場需求也再不斷增長。去年缺芯，蔡志匡教授告訴我：封裝基板緊缺，聞“基”起舞。
以色列奧寶科技（Orbotech）從AOI（自動(dòng)視覺檢測）起家，發(fā)展為著名PCB制造解決方案提供商，并于2018年被美國KLA（科磊）以34億美元收購。創(chuàng)始人科比·里克特(Kobi Richter)曾經(jīng)是戰(zhàn)斗機(jī)王牌飛行員。他還成功創(chuàng)立了一家醫(yī)療企業(yè)，“將寶劍鍛成鋤頭”（意為降維應(yīng)用創(chuàng)新）是他帶來的重要啟示之一。
圖注：奧寶是以色列最早的高科技創(chuàng)業(yè)企業(yè)之一
名字雖然叫＂印刷＂，但它傳統(tǒng)上是用照相制版術(shù)的方法制作的。
PCB曝光設(shè)備分為傳統(tǒng)曝光（線寬只能達(dá)到50μm左右）和直接成像設(shè)備（能實(shí)現(xiàn)最高5μm線寬）。傳統(tǒng)曝光需要在基板表面貼一層特殊的感光膜，之后通過曝光和顯影將線路圖形轉(zhuǎn)移到基板上。直接成像是通過光學(xué)成像系統(tǒng)將圖形光束聚焦成像至已涂覆感光材料的基板表面上，完成圖形的直接成像和曝光。國產(chǎn)設(shè)備在逐漸進(jìn)入市場，如芯碁微裝等一些公司提供的直寫光刻設(shè)備。
第六章：SMT（表面貼裝）技術(shù)的發(fā)展歷程
圖注：SMT（表面貼裝）電路板示例
表面貼裝技術(shù) (SMT，Surface Mounted Technology)最初稱為平面安裝，是一種將電氣元件直接安裝到印制電路板 (PCB) 表面的方法。不用穿孔了，焊點(diǎn)和元件也在同一面。
相比傳統(tǒng)裝配組件的通孔技術(shù)構(gòu)造方法，采用SMT之后，一般情況下可以獲得很多好處。電子產(chǎn)品體積縮小40%-60%，重量減輕60%-80%；允許更高的電路密度和更小的電路板；可靠性高、抗振能力強(qiáng)；焊點(diǎn)缺陷率低；高頻特性好，減少了電磁和射頻干擾；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高了生產(chǎn)效率。
1、表面貼裝器件（SMD，Surface Mounted Devices）
SMD的大小和重量只有對應(yīng)穿孔插裝元件的1/4到1/10，并且成本只有1/2到1/4。
一類是分立元器件如電阻（resistor）、電容(capacitor)、電感(inductance)，體積可以很小。早年形容它們比“米?！边€要小，現(xiàn)在要形容它們比“芝麻”還要小了，體積可以到01005（(0.4 x 0.2mm）、008004(0.25×0.125mm)。
圖注：一些SMD類型
另外一類是集成電路，現(xiàn)在有了很多五花八門的封裝技術(shù)，如BGA（球柵陣列封裝）、Flip Chip（覆晶、倒晶封裝）、CSP（芯片級封裝）、WLCSP（晶圓級芯片封裝）、MCM（多芯片模塊）、SIP（系統(tǒng)級封裝）等。
2、60年代，IBM在航天中應(yīng)用SMT原型技術(shù)
讓我們回顧歷史。美蘇冷戰(zhàn)中的“太空競賽”也拉動(dòng)了科技的進(jìn)步。
IBM在1960年，開發(fā)了一款小型電腦（ Launch Vehicle Digital Computer ，LVDC），并被作為土星IB和土星五號運(yùn)載火箭的儀器組件。在這個(gè)電腦里，電子組件經(jīng)過機(jī)械重新設(shè)計(jì)，具有可以直接焊接到 PCB 表面的小金屬片或端蓋。
圖注：IBM研發(fā)的用在火箭中的電腦，來源WIKI
3、80年代始，SMT廣泛應(yīng)用在彩色電視機(jī)調(diào)諧器（高頻頭）。
SMT技術(shù)在發(fā)達(dá)國家的大型電子集團(tuán)公司間重點(diǎn)開發(fā)與競爭而得到了蓬勃的發(fā)展。
1970年代，飛利浦公司推出第一塊表面貼裝集成電路，這是一種鈕扣狀微型器件，后來發(fā)展成小外形集成電路（SOIC)，它的引線分布在器件兩側(cè)，呈鷗翼形。由于表面貼裝器件（SMD）無引線或短小引線，便于改善電子產(chǎn)品高頻性能，因此應(yīng)用在量大面廣的彩色電視機(jī)電子調(diào)諧器上。
彩色電視使用的電子調(diào)諧器是電視接收終端中的重要器件，俗稱高頻頭，完成接收放大、選通、變頻、圖聲解調(diào)的過程，若其中有畸變和失真，會使接收的圖像和伴音質(zhì)量變差。電子調(diào)諧器不同于傳統(tǒng)機(jī)械調(diào)諧器，使用了大量的芯片組件，采用SMT工藝后性能會更好。
下面是一個(gè)飛利浦的調(diào)諧器，用到了不少SMD元件。
圖注：飛利浦的電視機(jī)調(diào)諧器UV916E/IEC-long， 來源：Philips TV Tuner History pt5: 1990-2000
4、自動(dòng)貼片機(jī)群體崛起，日本貢獻(xiàn)最大。
全自動(dòng)貼片機(jī)是用來實(shí)現(xiàn)高速、高精度地全自動(dòng)地貼放元器件的設(shè)備，是整個(gè)SMT生產(chǎn)中最關(guān)鍵、最復(fù)雜的設(shè)備。
1970年代末，日本率先研制成功了自動(dòng)貼片機(jī)，由內(nèi)部的專用設(shè)備逐步改進(jìn)為商品化的通用設(shè)備，大批量地應(yīng)用在家用電子產(chǎn)品生產(chǎn)中。SMT作為新型一大門類的先進(jìn)電子板級組裝工藝技術(shù)，由于自動(dòng)貼片關(guān)鍵工藝設(shè)備的突破而正式啟動(dòng)。
富士是一個(gè)代表性企業(yè)。于1971年完成第一臺自動(dòng)組裝機(jī)，1978年推出了電子元件的自動(dòng)插件機(jī)。1981年，推出了第一臺電子元件的自動(dòng)貼片機(jī)。
日本貼片機(jī)群體崛起，當(dāng)前的主要品牌有雅馬哈（收購天龍成立iPulse、收購日立和三洋）、松下、富士、日本重機(jī)JUKI（收購索尼）等，過去還有卡西歐品牌。
圖注：雅馬哈的貼片機(jī)歷史，84年首推
自動(dòng)貼片機(jī)在美、韓、德、荷也很發(fā)達(dá)，有名品牌有環(huán)球（美，目前前屬于臺達(dá)）、西門子 (德，目前屬ASM-PT)、飛利浦（荷，目前屬K&S)、韓國的MIRAE（未來）和三星、中國臺灣的EVEST（元利盛）等。
一條完整的SMT產(chǎn)線包括錫膏印刷（左1）、貼片（左3、4、4）、回流爐（最長設(shè)備）、AOI自動(dòng)視覺檢測（左2、6、9）等設(shè)備。
圖注：完整的SMT自動(dòng)化產(chǎn)線示例
目前，中國使用的全自動(dòng)貼片機(jī)依然高度依賴進(jìn)口品牌，本土貼片機(jī)目前主要應(yīng)用在專用的LED貼片上。
近年，芯片的系統(tǒng)級封裝（SiP）、MINI LED的制造，都采用了和SMT類似的技術(shù)。
5、個(gè)人隨身電子是發(fā)展的最大動(dòng)力。
到 1986 年，表面貼裝元件（SMD）最多占市場的 10%，但迅速普及。 到 1990 年代后期，絕大多數(shù)高科技電子印刷電路組件由表面貼裝器件（SMD）主導(dǎo)。
我第一親眼看到SMT產(chǎn)品是在1990年代初，一臺日本產(chǎn)WALKMAN摔裂了，露出了電路板，看著那么多密密麻麻貼著的元器件，我感覺大開眼界，嘆為觀止。下面是博主yasden的拆解記錄：磁帶隨身聽維修：索尼磁帶walkman換皮帶+更換齒輪的方法。
第七章：中國表面貼裝（SMT）產(chǎn)業(yè)40年
1980年代改革開放以后，中國一步到位和世界最先進(jìn)技術(shù)接軌。
SMT的普及為我國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。中國的SMT產(chǎn)業(yè)從無到有、從小到大，目前已成為世界上最具規(guī)模的SMT應(yīng)用大國。
第一步是原型時(shí)代。中國內(nèi)陸最早引進(jìn)雛形SMT工藝，以手工貼片方式（不是自動(dòng)貼片）生產(chǎn)的時(shí)間可追溯到1982年。上海無線電六廠派員赴英國DEK公司（現(xiàn)屬于ASM-PT）考察引進(jìn)印刷機(jī)，引進(jìn)工藝技術(shù)，批量生產(chǎn)厚膜電路，技術(shù)升級換代，明顯地提高了產(chǎn)量與質(zhì)量。
圖注：厚膜電路，搜狗百科圖
第二步是引入自動(dòng)貼片生產(chǎn)線生產(chǎn)電視調(diào)諧器。
80年代，全國的彩電業(yè)迅速升溫，全國引進(jìn)大大小小彩電生產(chǎn)線100多條，主要是從日本引進(jìn)。到1987年，我國電視機(jī)產(chǎn)量已達(dá)1934萬臺，超過了日本，成為世界最大的電視機(jī)生產(chǎn)國，社會擁有量突破1億臺。
我家為了避免我高考備考分心，到1991年春節(jié)才擁有了一臺凱歌牌（上海產(chǎn)）黑白電視機(jī)（14寸），2001年換成了康佳（深圳產(chǎn)）24寸彩電。
1985年開始，在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下，國內(nèi)彩電調(diào)諧器工廠開始引進(jìn)SMT自動(dòng)貼片機(jī)生產(chǎn)線設(shè)備，開始批量生產(chǎn)以電視調(diào)諧器為代表的小型電子產(chǎn)品。從1985開始的五年時(shí)間共計(jì)引進(jìn)了貼片機(jī)60多臺，形成年近千萬只電視調(diào)諧器的生產(chǎn)能力，有效地滿足了國內(nèi)市場的爆發(fā)式需求。
桂林電子工業(yè)學(xué)院陳冠方教授早在1980 年代初期懷著極大的興趣進(jìn)行跟蹤研究，并在 1990 年開辦了第一個(gè) SMT 課程， 學(xué)生深受行業(yè)的歡迎。明銳理想AOI的創(chuàng)始合伙人張志曉就是這里的學(xué)生。
第三步是錄像機(jī)時(shí)代。
看錄像是80、90年代的共同回憶，大街小巷，嘿嘿哈哈的夸張動(dòng)作聲不絕于耳。
1990年代錄像機(jī)生產(chǎn)線的引進(jìn)掀起了另一次SMT引進(jìn)高潮。以松下錄像機(jī)為例，從L15開始大量采用片式元器件。這一期間大連華錄、北京電視設(shè)備廠、上海錄音器材廠、南京714廠、夏新等一批錄像機(jī)生產(chǎn)廠家開始引進(jìn)SMT生產(chǎn)線。
第四步：遍地開花
90年代伊始，三資企業(yè)引入，加速了電子產(chǎn)業(yè)規(guī)模化，SMT生產(chǎn)線引進(jìn)出現(xiàn)高潮。
據(jù)國外某調(diào)查機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，至1997年底為止，中國貼片機(jī)的保有量為3700臺，SMT生產(chǎn)線總數(shù)為1500條-2000條之間。
進(jìn)入21世紀(jì)以來，手機(jī)等個(gè)人電子（如MP3、平板）的使用量急劇放大，成為SMT的最重要需求。曾有人說：沒有SMT就沒有手機(jī)，沒有手機(jī)也就沒有SMT的今天。
我國海關(guān)公布貼片機(jī)引進(jìn)數(shù)據(jù)起始于2000年，當(dāng)年公布的貼片機(jī)年引進(jìn)量為1370臺，以后平均每年遞增率達(dá)50%以上。
2003年以后進(jìn)入快速發(fā)展階段，每年引進(jìn)貼片機(jī)5000臺以上。2005年引進(jìn)貼片機(jī)達(dá)8992臺，2007年引進(jìn)了10189臺，約占全球當(dāng)年貼片機(jī)產(chǎn)量的1/2。
2007年，中國貼片機(jī)保有量在30000臺以上、SMT生產(chǎn)線在15000條左右。中國成為全球最大、最重要的SMT市場。中國基本淘汰了THT老一代電子組裝技術(shù)，完成了SMT在在國內(nèi)的普及。
目前，估計(jì)中國有超過3萬條SMT生產(chǎn)線，占有超過全球一半產(chǎn)能。
圖注：NEPCON的SMT行業(yè)展覽時(shí)間軸
第八章：應(yīng)用SMT的三大體系，有中興和小米故事
目前中國大陸有超過3萬條SMT生產(chǎn)線。根據(jù)我的觀察，大體有幾個(gè)體系。
1、原廠自建貼片廠，中興手機(jī)較早干
幾乎每個(gè)品牌電子大廠都有自己的SMT產(chǎn)線。
《中興通信》一書中記錄了2002年中興手機(jī)事業(yè)部，購買了自動(dòng)貼片機(jī)自建SMT產(chǎn)線的過程。
2、國產(chǎn)ODM產(chǎn)業(yè)在山寨機(jī)時(shí)代群雄崛起
IDH（Independent Design House）是提供設(shè)計(jì)方案的代工企業(yè)，一般俗稱為方案公司。IDH沒有自己的廠，如果有廠（或者管理外包廠），就成為了ODM了。
ODM(即ORIGINAL DESIGN MANUFACTURER)意為“原始設(shè)計(jì)制造商”，是指一家公司根據(jù)另一家公司的規(guī)格來設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品。
我的一篇文章里寫到了中國手機(jī)ODM公司的創(chuàng)造力以及導(dǎo)入國產(chǎn)芯片的過程。中國芯片往事：格科微、艾為背后的山寨機(jī)風(fēng)云和ODM產(chǎn)業(yè)崛起
手機(jī)ODM公司按照行業(yè)出貨量份額排名，前三大是華勤技術(shù)、聞泰科技和龍旗科技三家。巧得很，他們都是上述中興手機(jī)核心員工的創(chuàng)業(yè)系。
華勤技術(shù)邱文生是中興手機(jī)007號員工，華勤也從手機(jī)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到筆記本電腦，甚至?xí)r髦的汽車電子領(lǐng)域。疫情期間，三星的不少手機(jī)以O(shè)DM方式轉(zhuǎn)回中國生產(chǎn)。
電子制造服務(wù)企業(yè)簡稱“EMS”（Electronic Manufacturing Services），這個(gè)概念也被稱為電子合同制造（ECM），中文又譯為專業(yè)電子代工服務(wù)，指為電子產(chǎn)品品牌擁有者提供制造、采購、部分設(shè)計(jì)以及物流等一系列服務(wù)的生產(chǎn)廠商。
2021年全球十大EMS企業(yè)為富士康（臺資）、和碩（臺資）、緯創(chuàng)（臺資）、捷普（美資）、偉創(chuàng)力（美資）、比亞迪（內(nèi)資）、環(huán)旭（內(nèi)資）、新美亞（美資）、新金寶（臺資）、天泓（加資），都在中國有廠。
本章第一節(jié)提到的旭電（Solectron Corporation）就是EMS企業(yè)，于2007年被偉創(chuàng)力以36億美元收購。2012年，偉創(chuàng)力還收購了摩托羅拉天津廠和代管了巴西廠。
全球最大的EMS企業(yè)富士康大陸總部（深圳龍華）就在我家附近，每天早晚都可以看到絡(luò)繹不絕的年輕人流，就如過江之鯽。
大陸誕生了比亞迪、深科技（屬中電）、光弘科技、立訊精密（王來春創(chuàng)立，曾工作于富士康）、環(huán)旭、卓翼等大型EMS企業(yè)。
比亞迪開始做EMS業(yè)務(wù)的時(shí)候，和富士康有一些過節(jié)。富士康于是一度不讓比亞迪汽車進(jìn)入廠區(qū)，成為一段趣事。
在上海愚園路長大的光弘科技唐建興曾說：其實(shí)在電子制造這一塊，我們在品質(zhì)、技術(shù)上一點(diǎn)都不亞于偉創(chuàng)力、旭電、捷普這些跨國企業(yè)，跟他們最大的區(qū)別的就是我們還不夠大。
4、小米起家找到了合適的EMS代工商
講述小米十年歷史的書《一往無前》一書中寫了起家的時(shí)候，尋找EMS代工廠的過程。
（2011年，）與供應(yīng)商的合作協(xié)議正在慢慢地達(dá)成，可未來小米手機(jī)的代工廠是誰，還沒有任何進(jìn)展。周光平的團(tuán)隊(duì)將包含富士康在內(nèi)的全世界前幾大代工廠列了一個(gè)名單，輪流去談了一圈，但都無果而終。其實(shí)，越是頂級的公司，和新品牌合作就越謹(jǐn)慎。他們的產(chǎn)能都是充足的，他們的資源，只愿意劃撥給長期合作的老客戶。
大家清點(diǎn)名單后，發(fā)現(xiàn)只有最后一家代工廠還沒有徹底拒絕小米，那就是位于南京的英華達(dá)。如果這家英業(yè)達(dá)集團(tuán)的子公司最終也拒絕與小米合作，那么這對創(chuàng)業(yè)者來說將是致命一擊。而且，如果代工廠談不下來，談好了的供應(yīng)商又有什么用呢？
2011年2月的這天上午，坐在南京英華達(dá)總經(jīng)理辦公室的張峰，正在等待一個(gè)叫劉德的人前來拜訪。劉德來自一家他從來沒有聽說過名字的公司——小米。
英華達(dá)是小米唯一的希望，其實(shí)小米也是英華達(dá)未來的希望。小米愿意支付前期的研發(fā)費(fèi)用，而張峰也給予了小米一個(gè)非常厚道的價(jià)格。這對于小米來說，是軟件世界與硬件世界第一次握手的重要時(shí)刻。
第七章、手工繪制到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，有華為的故事
本人所著《華為通信科技史話》（人民郵電出版社）一書中記錄了從手工繪制來設(shè)計(jì)電路板到采用CAD軟件用計(jì)算機(jī)繪制電路板的轉(zhuǎn)變。
1990年，華為在蠔業(yè)村工業(yè)大廈三樓租了場地做研發(fā)和生產(chǎn)。照著珠海通信BH01的電路板，用黑膠帶將電路貼出來，然后1∶1比例地復(fù)印電路板（沒有用設(shè)計(jì)軟件）。就這樣把替代產(chǎn)品搞了出來，從零件到功能都跟原來組裝的那臺一模一樣，唯一的改進(jìn)是把外形搞得更好看了一些。新產(chǎn)品命名為BH-03，說明書和包裝也重新設(shè)計(jì)，看起來是原來產(chǎn)品的升級，價(jià)錢不變，新舊產(chǎn)品過渡得相當(dāng)順利。
在BH03的逆向設(shè)計(jì)成功基礎(chǔ)之上開始正向設(shè)計(jì)，型號叫HJD48，最初是48個(gè)用戶，采用的CPU還是上面介紹的Z80。
因?yàn)樽陨砑夹g(shù)能力薄弱，所以挖了隔壁億利達(dá)的徐文偉來做正向設(shè)計(jì)。他對電路板的CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）軟件、匯編語言都很熟悉。就這樣告別了手繪電路板的時(shí)代。
圖注：一種基于Z80的用戶程控交換機(jī)（PABX）電路板，來源WIKI
我的老領(lǐng)導(dǎo)李祥庭93年到深圳，在路邊一根電線桿上看到招聘CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）工程師畫電路板的小廣告，就應(yīng)聘去了徐文偉領(lǐng)銜的器件室。
我有一個(gè)學(xué)長是博士生，九十年代到中山市開發(fā)一個(gè)2（根外線）拖8（個(gè)分機(jī)）的小總機(jī)系統(tǒng)。他長相甚為粗獷，是黑臉光頭，還豪氣地坐著出租車從中山回廣州。被誤以為是逃犯，車輛被截停，好幾支沖鋒槍直頂在了他的腦門上。他抖抖索索地掏出了一大把中大食堂的飯票，這才自證了清白。
PCB設(shè)計(jì)軟件屬于EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）范疇，而EDA則屬于廣義CAD。目前常用的PCB設(shè)計(jì)軟件有很多種，市場上主要有：Cadence Allegro、Mentor EE、Mentor Pads、Altium Designer、Protel。國產(chǎn)的立創(chuàng)EDA提供了在線PCB設(shè)計(jì)工具。
圖注：國產(chǎn)立創(chuàng)EDA界面
結(jié)束語
滾滾長江東逝水，浪花淘盡英雄
是非成敗轉(zhuǎn)頭空
青山依舊在 幾度夕陽紅
白發(fā)漁樵江渚上
慣看秋月春風(fēng)
一壺濁酒喜相逢
古今多少事，都付笑談中！
聯(lián)系客服
