電子整機(jī)制造技術(shù)100年發(fā)展史，有蘋果華為中興小米的故事 | 科技老兵戴輝

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。因為具有巨大的制造紅利和工程師紅利，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)地的電話機(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”。

單純的個人計算機(jī)（PC）主要是專業(yè)用途（打字、科研、設(shè)計等），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)全球普及到個人，移動互聯(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，中國科技推動全人類文明大發(fā)展

移動互聯(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)；排隊測核酸，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)依然在中國制造，蘋果制造供應(yīng)鏈很發(fā)達(dá)。千萬別讓蘋果跑了！

5、疫情中，智能電動汽車產(chǎn)業(yè)爆發(fā)。

時代大潮滾滾向前，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、新勢力、手機(jī)廠都蜂擁進(jìn)入這個賽道。

中國汽車工程學(xué)會會士陳上華先生告訴我：不智能，無汽車。同濟(jì)大學(xué)朱西產(chǎn)教授告訴我：自動駕駛是“詩和遠(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交通工具？！券商們對特斯拉和比亞迪的電動車進(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)械變得越來越像一個大號的電子設(shè)備。

6、燃油車和電動車?yán)p斗百年，中國成兵家必爭之地

因為汽油的能量密度比電池高很多，很多年里，油車一直是占據(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1914年的油電混動汽車——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。寶馬在沈陽建電動車廠（i3、mini電動等）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：
我與電動車的30年緣分，迎接無人駕駛時代的到來
我所知道的車聯(lián)網(wǎng)30年史，5G智能座艙開啟汽車新時代
汽車芯片50年，看中國汽車芯片“群體崛起”
智能時代，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，因為“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，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。

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個電子管等元器件連接起來的。

這個技術(shù)流傳到了今天。30年前老兵戴輝讀大學(xué)的時候，《數(shù)字邏輯電路》有一個課程設(shè)計，是在面包板上用最基礎(chǔ)的“邏輯門”來做一個數(shù)字時鐘電路。本質(zhì)上是實(shí)現(xiàn)了一個小型數(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》（dream of hexi corridor）陪伴下，奮斗了一個通宵。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娮訖C(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”。

高射炮彈發(fā)射后在接近飛機(jī)時（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)械式的鐘表時間引信，發(fā)射后延時爆炸，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），是一種可自動感應(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)。

插個小故事。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。

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。

因為是手工焊接，所以是勞動密集型產(chǎn)業(yè)。港臺因為有低廉的勞動力成本，于是大量進(jìn)口了日本、美國、西歐的晶體管來組裝“原子粒”收音機(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)地的帶動

早期的手工焊接是焊工拿著工具手焊，課程設(shè)計中手焊過一個無線麥克風(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誤的，烙鐵桿是高溫會燙著手。

傳統(tǒng)的通孔焊接技術(shù)（THT, Through-Hole Technology），有幾個主要的步驟：鉆孔、過孔裝配、焊接、檢驗。

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。

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算機(jī)的軟硬件設(shè)計，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（如電動汽車?yán)锎罅渴褂玫?a target="_blank">IGBT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，自動化能力大大提高。自動插件機(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)因為產(chǎn)量巨大，率先使用了這個技術(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。

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)時歷史條件的限制，PCB印制板技術(shù)發(fā)展緩慢，使得整個生產(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。在深圳華僑城活動時，經(jīng)常能看到深南電路的總部大院，同時做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。

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

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 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。在這個電腦里，電子組件經(jīng)過機(jī)械重新設(shè)計，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。

下面是一個飛利浦的調(diào)諧器，用到了不少SMD元件。

4、自動貼片機(jī)群體崛起，日本貢獻(xiàn)最大。

全自動貼片機(jī)是用來實(shí)現(xiàn)高速、高精度地全自動地貼放元器件的設(shè)備，是整個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)，由于自動貼片關(guān)鍵工藝設(shè)備的突破而正式啟動。

富士是一個代表性企業(yè)。于1971年完成第一臺自動組裝機(jī)，1978年推出了電子元件的自動插件機(jī)。1981年，推出了第一臺電子元件的自動貼片機(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。

自動貼片機(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、5）、回流爐（最長設(shè)備）、AOI自動視覺檢測（左2、6、9）等設(shè)備。

目前，中國使用的全自動貼片機(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、個人隨身電子是發(fā)展的最大動力。

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。

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。

第一步是原型時代。中國內(nèi)地最早引進(jìn)雛形SMT工藝，以手工貼片方式（不是自動貼片）生產(chǎn)的時間可追溯到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。

第二步是引入自動貼片生產(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開始的五年時間共計引進(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 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，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，估計中國有超過3萬條SMT生產(chǎn)線，占有超過全球一半產(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，大體有幾個體系。

1、原廠自建貼片廠，中興手機(jī)較早干

幾乎每個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)時代群雄崛起

IDH（Independent Design House）是提供設(shè)計方案的代工企業(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)計和生產(chǎn)一個產(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)隊將包含富士康在內(nèi)的全世界前幾大代工廠列了一個名單，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非常厚道的價格。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刻。

第七章、手工繪制到計算機(jī)輔助設(shè)計，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)計電路板到采用CAD軟件用計算機(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，看起來是原來產(chǎn)品的升級，價錢不變，新舊產(chǎn)品過渡得相當(dāng)順利。

在BH03的逆向設(shè)計成功基礎(chǔ)之上開始正向設(shè)計，型號叫HJD48，最初是48個用戶，采用的CPU還是上面介紹的Z80。

因為自身技術(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。他對電路板的CAD（計算機(jī)輔助設(shè)計）軟件、匯編語言都很熟悉。就這樣告別了手繪電路板的時代。

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（計算機(jī)輔助設(shè)計）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。

我有一個學(xué)長是博士生，九十年代到中山市開發(fā)一個2（根外線）拖8（個分機(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)計軟件屬于EDA（電子設(shè)計自動化）范疇，而EDA則屬于廣義CAD。目前常用的PCB設(shè)計軟件有很多種，市場上主要有：Cadence Allegro、Mentor EE、Mentor Pads、Altium Designer、Protel，日本的圖研ZUKEN。國產(chǎn)的立創(chuàng)EDA提供了在線PCB設(shè)計工具。

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！

審核編輯 黃昊宇