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(guó)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(guó)一躍成長(zhǎng)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(guó)大陸普及，引入日本技術(shù)，國(guó)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)地的電話機(jī)產(chǎn)業(yè)，行銷全球。我寫過(guò)一篇文章介紹這段歷史：第一顆銷往全球的爆款“中國(guó)芯”。

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(guò)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(wàn)戶。2000年的臺(tái)式組裝機(jī)還高達(dá)一萬(wàn)元（我很肉疼），后來(lái)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(méi)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(guó)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(guò)兩篇文章：
中國(guó)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(guó)科技推動(dòng)全人類文明大發(fā)展

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)有詩(shī)曰：少壯不努力，長(zhǎng)大玩手機(jī)；春眠不覺(jué)曉，醒來(lái)玩手機(jī)；舉頭望明月，低頭玩手機(jī)；排隊(duì)測(cè)核酸，悶聲玩手機(jī)。

4、2007年蘋果重新定義的智能手機(jī)誕生，是“美中聯(lián)合創(chuàng)新”

最早是在富士康龍華廠成功制造，很多新工藝在這里得以實(shí)現(xiàn)。然后有了三星和“華米OV榮傳”。當(dāng)前，九成蘋果手機(jī)依然在中國(guó)制造，蘋果制造供應(yīng)鏈很發(fā)達(dá)。千萬(wàn)別讓蘋果跑了！

5、疫情中，智能電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)爆發(fā)。

時(shí)代大潮滾滾向前，一浪推一浪。全世界努力了70年，在人工智能（AI）上獲得突破，就是深度學(xué)習(xí)（deep learning）。

人工智能革命又誕生了。

特斯拉在上海臨港的超級(jí)工廠開工引爆產(chǎn)業(yè)，再一次締造了“美中聯(lián)合創(chuàng)新”篇章。傳統(tǒng)車廠、新勢(shì)力、手機(jī)廠都蜂擁進(jìn)入這個(gè)賽道。

中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)會(huì)士陳上華先生告訴我：不智能，無(wú)汽車。同濟(jì)大學(xué)朱西產(chǎn)教授告訴我：自動(dòng)駕駛是“詩(shī)和遠(yuǎn)方”，如果真的可以實(shí)現(xiàn)，那我們就要重新思考，汽車是不是還只是一個(gè)交通工具？！券商們對(duì)特斯拉和比亞迪的電動(dòng)車進(jìn)行了拆解，發(fā)現(xiàn)有好多

電路板，還有密密麻麻的元件。汽車也從經(jīng)典的機(jī)械變得越來(lái)越像一個(gè)大號(hào)的電子設(shè)備。

6、燃油車和電動(dòng)車?yán)p斗百年，中國(guó)成兵家必爭(zhēng)之地

因?yàn)槠偷哪芰棵芏缺入姵馗吆芏啵芏嗄昀铮蛙囈恢笔钦紦?jù)了決定性的優(yōu)勢(shì)。

我曾赴德國(guó)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。

我見過(guò)1914年的油電混動(dòng)汽車——TheGalt 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。

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(guó)市場(chǎng)成為了兵家必爭(zhēng)之地。需要說(shuō)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(guó)品牌汽車（如BBA）的1/3市場(chǎng)在中國(guó)。2022年11月4日，德國(guó)總理奧拉夫·朔爾茨訪華，大眾和寶馬CEO隨行。寶馬在沈陽(yáng)建電動(dòng)車廠（i3、mini電動(dòng)等）和高壓電池廠，在南京和誠(chéng)邁成立汽車軟件合資企業(yè)。

來(lái)自西方的Tier 1（汽車零部件一級(jí)供應(yīng)商，最有名的是博世）普遍在中國(guó)有廠，對(duì)本土造車新勢(shì)力幫助挺大。

我曾寫過(guò)四篇與車有關(guān)的文章：
我與電動(dòng)車的30年緣分，迎接無(wú)人駕駛時(shí)代的到來(lái)
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(guó)汽車芯片“群體崛起”
智能時(shí)代，中國(guó)汽車軟件“群體崛起”，成芯片生態(tài)核心

7、中國(guó)成為全球電子整機(jī)制造中心，國(guó)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(shì)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(guó)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(jué)檢測(cè)（AOI）對(duì)保證焊接質(zhì)量很重要，對(duì)新興的汽車電路板尤其如此，因?yàn)椤败囌稹蓖芗ち摇?/p>

視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備早已是不可或缺的生產(chǎn)設(shè)備了，我顧問(wèn)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(jí)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(jué)檢測(cè)），并有響亮的SLOGAN：明于心，銳于眼。我的表妹在德國(guó)采埃孚（ZF）珠海工廠任工程師時(shí)，對(duì)MagicRay豐富的AOI算法就如數(shù)家珍。面對(duì)小到芝麻大小的零件，人多少都會(huì)有些密集恐懼癥，但機(jī)器卻無(wú)所畏懼。

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(guò)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(guò)去這么多年，電子裝聯(lián)的技術(shù)看似沒(méi)有大的變化，依舊是元件通過(guò)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(wàn)字，長(zhǎng)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(tái)開始運(yùn)營(yíng)，電子管收音機(jī)開始進(jìn)入百姓家。

我寫過(guò)一篇文章，講述百年收音機(jī)歷史：從上海灘起家的中國(guó)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(chǎng)景。

上海無(wú)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(guó)ATWATERKENT公司制造），是用木板作為裝配底座，通過(guò)導(dǎo)線把5個(gè)電子管等元器件連接起來(lái)的。

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(lái)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。

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(mèng)》（dream of hexi corridor）陪伴下，奮斗了一個(gè)通宵。青春無(wú)悔！

第三章、印制電路板從二戰(zhàn)發(fā)展

人們?yōu)榱撕?jiǎn)化電子機(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 WiringBoard，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(lái)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(wú)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”。

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(lái)人工調(diào)節(jié)或者用引信測(cè)合機(jī)調(diào)節(jié)時(shí)間。得益于無(wú)線電技術(shù)的突破，美國(guó)在1942年成功研制出了無(wú)線電近炸引信，用在高射炮彈上。近炸引信（英語(yǔ)：Proximity fuze，日語(yǔ)：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(huì)引爆炮彈。在沒(méi)有無(wú)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(wú)線電引信之后500枚高射炮彈就可擊落1架飛機(jī)，可見無(wú)線電近炸引信的出現(xiàn)大大提高了高射炮命中率。無(wú)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)。

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(shuō)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(lái)。他說(shuō)：這比舊時(shí)的“一箭射雙雕”更來(lái)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(chǎng)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(wèn)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(jiǎn)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(hào)源的電子設(shè)備中。

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(guò)程，在覆銅板上手繪線路后腐蝕，只有劃線保護(hù)下的銅會(huì)保留下來(lái)。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。

因?yàn)槭鞘止ず附樱允莿趧?dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。港臺(tái)因?yàn)橛械土膭趧?dòng)力成本，于是大量進(jìn)口了日本、美國(guó)、西歐的晶體管來(lái)組裝“原子粒”收音機(jī)，并遠(yuǎn)銷全世界。我寫過(guò)一篇文章：憶香港電子業(yè)60年往事，及對(duì)內(nèi)地的帶動(dòng)

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(guò)一個(gè)無(wú)線麥克風(fēng)。1994年在無(wú)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(huì)燙著手。

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(guò)孔裝配、焊接、檢驗(yàn)。

在初級(jí)階段，過(guò)孔裝配完全由人工來(lái)完成。穿孔元件（插件元件、通孔元件）都設(shè)計(jì)了焊腳來(lái)穿過(guò)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(huì)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。

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(guò)基于Zilog Z80 單片機(jī)的8位機(jī)匯編語(yǔ)言編程，下圖的 Z80就采用了DIP封裝。我還學(xué)過(guò)基于8086的16位機(jī)匯編語(yǔ)言編程并做過(guò)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(méi)機(jī)會(huì)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?a target="_blank">IGBT和SiC）。值得說(shuō)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(guò)孔裝配了。焊接也不需要人工了，可以采用波峰焊(wave soldering)。如果穿孔器件少以及器件耐高溫，也可以考慮采用通孔回流焊接工藝。

第五章：中國(guó)印制電路板產(chǎn)能占全球50%

1956年，中國(guó)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(wú)線電器材廠用國(guó)產(chǎn)鍺晶體管，于1959年國(guó)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(tái)并投放市場(chǎng)，首次實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)晶體管收音機(jī)商品化。

正是從這里開始，中國(guó)開始采用PCB印制電路板，并有了生產(chǎn)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(guó)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(tái)地區(qū)和西方廠商紛紛來(lái)中國(guó)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(guó)、歐洲和日本，那時(shí)候中國(guó)大陸只占到6%。

2002年，中國(guó)成為第三大PCB產(chǎn)出國(guó)。

2003年，PCB產(chǎn)值和進(jìn)出口額均超過(guò)60億美元，首度超越美國(guó)，成為世界第二大PCB產(chǎn)出國(guó)，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(guó)超越日本成為全球第一大PCB生產(chǎn)國(guó)，PCB的產(chǎn)量和產(chǎn)值均居世界第一。

2017年開始，中國(guó)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(guò)收購(gòu)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(guò)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(lái)，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(duì)PCB制造中的曝光精度（最小線寬）要求越來(lái)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(chǎng)需求也再不斷增長(zhǎng)。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(jué)檢測(cè)）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(guó)KLA（科磊）以34億美元收購(gòu)。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(lái)的重要啟示之一。

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(guò)曝光和顯影將線路圖形轉(zhuǎn)移到基板上。直接成像是通過(guò)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(guó)產(chǎn)設(shè)備在逐漸進(jìn)入市場(chǎng)，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

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(duì)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“米粒”還要小，現(xiàn)在要形容它們比“芝麻”還要小了，體積可以到01005（(0.4 x0.2mm）、008004(0.25×0.125mm)。

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(jí)封裝）、WLCSP（晶圓級(jí)芯片封裝）、MCM（多芯片模塊）、SIP（系統(tǒng)級(jí)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(jìng)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(hào)運(yùn)載火箭的儀器組件。在這個(gè)電腦里，電子組件經(jīng)過(guò)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。

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(guó)家的大型電子集團(tuán)公司間重點(diǎn)開發(fā)與競(jìng)爭(zhēng)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(lái)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(wú)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(guò)程，若其中有畸變和失真，會(huì)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(huì)更好。

下面是一個(gè)飛利浦的調(diào)諧器，用到了不少SMD元件。

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(lái)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(jí)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(tái)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(tái)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(gòu)天龍成立iPulse、收購(gòu)日立和三洋）、松下、富士、日本重機(jī)JUKI（收購(gòu)索尼）等，過(guò)去還有卡西歐品牌。

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(tái)達(dá)）、西門子 (德，目前屬ASM-PT)、飛利浦（荷，目前屬K&S)、韓國(guó)的MIRAE（未來(lái)）和三星、中國(guó)臺(tái)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、5）、回流爐（最長(zhǎng)設(shè)備）、AOI自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)（左2、6、9）等設(shè)備。

目前，中國(guó)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(jí)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(chǎng)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(tái)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(jué)大開眼界，嘆為觀止。

第七章：中國(guó)表面貼裝（SMT）產(chǎn)業(yè)40年

1980年代改革開放以后，中國(guó)一步到位和世界最先進(jìn)技術(shù)接軌。

SMT的普及為我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。中國(guó)的SMT產(chǎn)業(yè)從無(wú)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(guó)。

第一步是原型時(shí)代。中國(guó)內(nèi)地最早引進(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(wú)線電六廠派員赴英國(guó)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(jí)換代，明顯地提高了產(chǎn)量與質(zhì)量。

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(guó)的彩電業(yè)迅速升溫，全國(guó)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(guó)電視機(jī)產(chǎn)量已達(dá)1934萬(wàn)臺(tái)，超過(guò)了日本，成為世界最大的電視機(jī)生產(chǎn)國(guó)，社會(huì)擁有量突破1億臺(tái)。

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(tái)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(guó)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(tái)，形成年近千萬(wàn)只電視調(diào)諧器的生產(chǎn)能力，有效地滿足了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(guó)外某調(diào)查機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，至1997年底為止，中國(guó)貼片機(jī)的保有量為3700臺(tái)，SMT生產(chǎn)線總數(shù)為1500條-2000條之間。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，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(shuō)：沒(méi)有SMT就沒(méi)有手機(jī)，沒(méi)有手機(jī)也就沒(méi)有SMT的今天。

我國(guó)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(tái)，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(tái)以上。2005年引進(jìn)貼片機(jī)達(dá)8992臺(tái)，2007年引進(jìn)了10189臺(tái)，約占全球當(dāng)年貼片機(jī)產(chǎn)量的1/2。

2007年，中國(guó)貼片機(jī)保有量在30000臺(tái)以上、SMT生產(chǎn)線在15000條左右。中國(guó)成為全球最大、最重要的SMT市場(chǎng)。中國(guó)基本淘汰了THT老一代電子組裝技術(shù)，完成了SMT在在國(guó)內(nèi)的普及。

目前，估計(jì)中國(guó)有超過(guò)3萬(wàn)條SMT生產(chǎn)線，占有超過(guò)全球一半產(chǎn)能。

第八章：應(yīng)用SMT的三大體系，有中興和小米故事

目前中國(guó)大陸有超過(guò)3萬(wàn)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(gòu)買了自動(dòng)貼片機(jī)自建SMT產(chǎn)線的過(guò)程。

2、國(guó)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(méi)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(lái)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(guó)手機(jī)ODM公司的創(chuàng)造力以及導(dǎo)入國(guó)產(chǎn)芯片的過(guò)程。中國(guó)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(hào)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(guó)生產(chǎn)。

電子制造服務(wù)企業(yè)簡(jiǎn)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(gòu)、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(tái)資）、和碩（臺(tái)資）、緯創(chuàng)（臺(tái)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(tái)資）、天泓（加資），都在中國(guó)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(gòu)。2012年，偉創(chuàng)力還收購(gòu)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(guò)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(lái)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(guò)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(zhǎng)大的光弘科技唐建興曾說(shuō)：其實(shí)在電子制造這一塊，我們?cè)谄焚|(zhì)、技術(shù)上一點(diǎn)都不亞于偉創(chuàng)力、旭電、捷普這些跨國(guó)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(wú)前》一書中寫了起家的時(shí)候，尋找EMS代工廠的過(guò)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(lái)小米手機(jī)的代工廠是誰(shuí)，還沒(méi)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(wú)果而終。其實(shí)，越是頂級(jí)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(zhǎng)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(méi)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(duì)創(chuàng)業(yè)者來(lái)說(shuō)將是致命一擊。而且，如果代工廠談不下來(lái)，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(lái)拜訪。劉德來(lái)自一家他從來(lái)沒(méi)有聽說(shuō)過(guò)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(lái)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(duì)于小米來(lái)說(shuō)，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(lái)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(chǎng)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(lái)，然后1∶1比例地復(fù)印電路板（沒(méi)有用設(shè)計(jì)軟件）。就這樣把替代產(chǎn)品搞了出來(lái)，從零件到功能都跟原來(lái)組裝的那臺(tái)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(shuō)明書和包裝也重新設(shè)計(jì)，看起來(lái)是原來(lái)產(chǎn)品的升級(jí)，價(jià)錢不變，新舊產(chǎn)品過(guò)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(hào)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(lái)做正向設(shè)計(jì)。他對(duì)電路板的CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）軟件、匯編語(yǔ)言都很熟悉。就這樣告別了手繪電路板的時(shí)代。

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(zhǎng)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(zhǎng)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(chǎng)上主要有：Cadence Allegro、Mentor EE、Mentor Pads、Altium Designer、Protel，日本的圖研ZUKEN。國(guó)產(chǎn)的立創(chuàng)EDA提供了在線PCB設(shè)計(jì)工具。

結(jié)束語(yǔ)

滾滾長(zhǎng)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(yáng)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！

審核編輯 黃昊宇