《一步步新技术》- 2023年8月/9月刊电子书电子刊物-免费电子期刊制作-云展网在线书城

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2023年8/9月

中国电子制造行业主导刊物

www.sbs-mag.com

分板机趣谈

浅谈功率模块的表界面

如何解决0201、01005微型片式元件的立碑缺陷？ 42

32

36

14

抢抓产业变革机遇，

迎接AI的新挑战

第2页

我们推出了具有网络连接功能的UltimusPlus-NX

点胶机和7197PCP-DIN-NX渐进式螺杆阀控制器。

与NX系列相连

您需要正确的连接

在工业4.0中取得成功

成功运行

集成您所有的系统智能工厂

欢迎莅临亚洲电子展

NEPCON ASIA SHOW

诺信EFD 展位号7B20

第4页

2 2023年8 / 9月 SbSTM

目录1

编辑手记 Editor's Note

6 AI 技术为制造业带来的挑战与机遇

Challenges and Opportunities of AI Technology for

Manufacturing Industry

王磊

市场动态 Market Watch

8 NEPCON China 2023 上海电子展圆满落幕

NEPCON ChinaShanghai ended successfully.

10 iTAC 在 Gartner®

2023 获得高度认可

iTAC Highly Recognized at Gartner®

2023

10 来自 Panacol 的“黑科技”

\"Black technology\" from Panacol.

11 厦门大学建成全球首条 23.5 英寸 Micro-LED 激光巨量转

移示范线

Xiamen University built the world's first23.5-inch

Micro-LED Laser Mass Transfer Demonstration Line

12 展望 2023 年，制造业技术的五大趋势

Five Trends in Manufacturing Technology for 2023

程宁斑马技术

13 Gartner 发布中国企业人工智能趋势浪潮 3.0

Gartner Releases Wave 3.0 of Artificial Intelligence

Trends in Chinese Enterprises

我的看法 My Viewpoints

20 MicroLED 的检测挑战与应用普及

Detection Challenges and Application Popularization of

MicroLED

专栏 Columns

22 智慧工厂的预防性维护

Preventive Maintenance for Smart Factories

张永泰

专题 Cover Story

14 抢抓产业变革机遇，迎接 AI 的新挑战

Seizing Opportunities for Industry transformation and

Facing New Challenges of AI

中国版总693期

2023年 8/9Aug/Sep 月

14

KLA’s MicroLED Yield Solutions

Epitaxy and MicroLED Patterning

Bakplane Manufacturing

Display Assembly

OASIS AI and Data Analytics

Process Process Control

Process Control

08

11

22

20

第6页

4 2023年8 / 9月 SbSTM

关于雅时国际商讯 (ACT International) www.actintl.com.hk

雅时国际商讯（ACT International）成立于 1998 年，为高速增长的中国市场中广大高技术行业服务。ACT 通过它的一系列产品－包括杂志和网上出版物、培训、会议和活动－为跨国公司及中

国企业架设了拓展中国市场的桥梁。 ACT 的产品包括多种技术杂志和相关的网站，以及各种技术会议，服务于机器视觉设计、电子制造、激光 / 光电子、射频 / 微波、化合物半导体、半导体制造、

洁净及污染控制、电磁兼容等领域的约二十多万专业读者及与会者。ACT 亦是若干世界领先技术出版社及展会的销售代表。ACT 总部在香港，在北京、上海、深圳和武汉设有联络处。

About ACT International Media Group www.actintl.com.hk

ACT International, established 1998, serves a wide range of high technology sectors in the high-growth China market. Through its range of products -- including magazines and online publishing, training, conferences and events --

ACT delivers proven access to the China market for international marketing companies and local enterprises. ACT's portfolio includes multiple technical magazine titles and related websites plus a range of conferences serving

more than 200,000 professional readers and audiences in fields of electronic manufacturing, machine vision system design, laser/photonics, RF/microwave, cleanroom and contamination control, compound semiconductor,

semiconductor manufacturing and electromagnetic compatibility. ACT International is also the sales representative for a number of world leading technical publishers and event organizers. ACT is headquartered in Hong Kong

and operates liaison offices in Beijing, Shanghai, Shenzhen and Wuhan.

关于《一步步新技术》 www.sbs-mag.com

《一步步新技术》于 2003 年创刊，由香港雅时国际商讯出版及发行，每年出版 6 期，以简体中文发行。《一步步新技术》内容介绍解决 SMT 电路板制造中出现的问题和解决办法，报导用于制造 SMT 印刷电路

板的新技术、新方法、新设备、新材料以及产业将来的发展，帮助读者们开展表面贴装印刷电路板的设计、组装和测试。

《一步步新技术》每期发行 10,000 册印刷杂志和 20,000 册以电子书形式发行，配合一步步新技术网站运营，在全球范围内为中国大陆从事表面贴制造的工程师、高级技术管理人员和决策人员免费提供最新及

最实用的技术和市场信息。

About SbSTM www.sbs-mag.com

SbSTM magazine was launched in 2003, published by ACT International in Hong Kong, 6 issues per year in Simplified Chinese. It's content introduce the problems and solutions in PCB assemblies, reports on new technologies,

methods, equipment, materials and development trends of the industry; helps our readers on their works in SMT assemblies, design and test.

SbSTM valuable content into Simplified Chinese, and circulate to 10,000 in print magazine and 20,000 in eMagazine format to our readers across China. Supplemented by SMT online, SbSTM offers our engineers, tech

managements and decision makers the latest, practical and free-of-charge technical and marketing information.

26 浅谈电子组装的混合工艺发展

Introduction to the development of hybrid processes for

electronic assembly

谢代忠深圳市则成电子

28 聚焦增材制造的三个基本方向

Additive Manufacturing Focus on Three Fundamental Themes

Aaron Frankel 西门子数字化工业软件

30 表面贴装光学元件实现更简单的光学组件制造

SMO enables simpler optical component manufacturing

Greg Sharp，Harold Brunt，Nick Mustola LumenFlow

技术特写 Tech Features

32 分板机趣谈

Anecdotal Stories of PCB Depaneling Machine

石建华博世汽车部件

36 浅谈功率模块的表界面

Introduction to the Surface Interface of Power Modules

赵俊亮 ZESTRON

42 如何解决 0201、01005 微型片式元件的立碑缺陷？

How to solve tombstone Defects on 0201, 01005 Microchip

Components?

王文利

产品 Products

46 产品特写 Featured Products

目录2

中国版总693期

26

28

32

30

42

2023年 8/9Aug/Sep 月

第8页

6 2022年2 / 3月 SMT China

编辑手记

随着工业 4.0 时代的到来，智能制造已成为制造业的重要发展方向，而 AI

技术在智能制造中应用到了各个环节，在产品设计、生产、销售、售后等过程

均有涉及，且成熟度不断提升。这些应用不仅可以提高生产效率，还可以降低

生产成本。通过发展人工智能技术提升生产效率及节约劳动力成本，成为应对

新常态，实现转型升级，新旧动能转换的必由之路，当前 AI 人工智能正处于爆

发的关键时刻，给行业发展带来巨大的历史机遇。同时也面临着一些挑战。

机遇方面，首先，在制造业中的创新与创造力推动 AI 在创新和创造方面具

有巨大的潜力。通过机器学习和深度学习等技术，AI 可以生成新的设计产品或

解决生产难题，利用大数据分析和预测模型来优化电子制造的生产过程，完成

工程设计中重复的低层次任务，另外也可以生成一部分的衍生设计，为工程师

提供灵感。

其次，AI 可以提升效率与生产力，通过实现自动化生产线，在计划生产阶

段利用 AI 技术来帮助企业进行需求预测和智能排产的工作，提高生产效率和

产品质量，通过分析数据、图像和文本，帮助制造商监测生产线上的产品质量，

预测潜在的质量问题，并提供实时反馈，帮助技术人员进行快速诊断和故障排除、

最后，智能决策与预测 AI 对于数据的处理和分析能力极强，可以帮助企业

和个人做出更明智的决策。通过对历史数据和实时数据的分析，AI 能够预测销

售趋势、市场需求、投资风险等，为决策者提供准确的信息支持，从而使企业

更好地安排生产计划，降低库存水平，降低运输、仓储、供应链管理成本，AI

还可以建立智能客服系统，为客户提供更快速、定制化的服务体验。

挑战方面，首先，目前人工智能技术虽然已经有了不小的突破，但是仍存

在一些技术瓶颈。例如，在人工智能算法的可靠性、计算性能等方面还需要进

一步提高。为此，需要加大对研发的投入，强化技术攻关和人才培养力度，推

动人工智能技术的进一步发展。

其次，在人工智能技术方面的专业人才还存在缺口，这也是制造业应用人

工智能技术所面临的瓶颈之一。针对这一问题，需要加强对人才培养的重视，

同时，鼓励企业在技术研发、应用创新等方面与高校和科研机构密切合作，共

同培养人才，推动人工智能技术在制造业中的应用。

最后，使用人工智能技术在制造业中需要大量的数据以及算法的支持，而

数据安全和隐私问题已成为一个全球性的热点话题。为了解决安全与隐私问题，

需要制定有效的隐私保护政策，加强数据保护与安全技术建设，同时，强化个

人隐私权的保护，确保制造业数字化转型的可持续发展。

人工智能技术将推动制造业数字化转型的不断发展。面对种种挑战，需要

不断创新并采取有效措施，推动人工智能技术的进一步研究和应用，促进制造

业的数字化转型，本期专题文章《抢抓科技革命和产业变革机遇，迎接 AI 为制

造业带来的新挑战》通过与多位知名企业的高层进行访谈，从人工智能、电动

汽车、制造业转型、行业挑战以及未来展望等多维度探讨企业如何抢抓新一轮

科技革命和产业变革机遇，迎接 AI 为制造业带来的新机遇与新挑战，以及如何

利用智能制造技术重塑企业产品生产的全生命周期，为企业降低人力成本，建

立科学的决策机制与流程，构建有效的组织管理体系，在数字化技术加速发展

中完成制造业的转型升级出谋划策。

王磊

中国/香港特别行政区

China / Hong Kong SAR

麦协林 Adonis Mak

adonism@actintl.com.hk

胡婴 Lily Hu

lilyh@actintl.com.hk

王磊 Stanley Wang

stanleyw@actintl.com.hk

王磊 Stanley Wang

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薛广辉 Sunny Xue

谭良辉 Ivy Tan

杨柳 Genevieve Yang

黄文豪 Howard Wong

Publishing House

ACT International

Unit B, 13/F, Por Yen Building,

No.478 Castle Peak Road,

Cheung Sha Wan,

Kowloon, Hong Kong.

852 2838 6298

852 2838 2766

Beijing

86 13552621310

86 10 6748 4833

Shanghai

86 21 6251 1200

86 21 5241 0030

Shenzhen

86 755 2598 8573

86 755 2598 8567

Wuhan

86 27 5923 3884

86 755 2598 8573/8567

86 755 2598 8567

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AI技术为制造业带来的挑战与机遇

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第9页

Editor’s Note 编辑手记

2022年2 / 3月 SMT China 7

第10页

市场动态 Market Watch

8 2023年8 / 9月 SbSTM

7 月 19 日 -21 日，全球电子制造行业的专业高端盛

会 NEPCON China 2023 在上海世博展览馆顺利举行。来

自全球、领先行业的 300 家电子制造专用设备供应商及品

牌齐聚上海，尽数呈现前沿产品和创新解决方案。

本届展会聚焦于表面贴装技术 (SMT)、焊锡与点胶、

测试与测量、半导体封测、Mini LED 背光模组设备与技术

的展示。与此同时，五大亮点帮助观众更好地了解行业动态，

收获更多交流机会：独家呈现超强“表面贴装”阵容的年

度新品；全新举办的 ICPF 半导体封测大会，打通行业上下

游产业链、力争做到一站式电子制造解决方案平台；全新

策划的 NEPCON & 美亚科技 -SiP 及先进封装生产示范展

示线、Mini LED COB 背光模组产线；围绕四大主题共举办

20 场会议活动，打造电子制造行业人士的三天嘉年华。

专业 EMS/OBM/ODM 参观团 • 莅临展会现场参观洽谈

作为在电子制造业具有广泛影响力的专业展会，每

届 NEPCON China 展会都吸引了规模庞大的专业参观团。

在上海，江苏、天津，山东，北京，四川、江西等地专业

行业协会的支持下，500 余家企业的近 5000 多位专业观

众组成 EMS/OBM/ODM 参观团，现场观展洽谈。参观团

组成企业包括昌硕科技、英业达科技、群光电子、捷普科

技、环鸿电子、纬创资通、大华技术、玳能科技、富士康、

微盟电子等，覆盖国内热门行业电子领域。

专业平台 • 聚合国内外首发新品

NEPCON China 历来是行业首发新品的大舞台，

NEPCON China 2023 集合众多国内外企业新品，涵盖从

华东首发到全球首发，新品火爆十足。

从华东首发到中国首发，从亚洲首发到全球首发，

新品阵容，集中于表面贴装、焊接与点胶喷涂、测试测量、

智能工厂及自动化等领域。作为电子制造行业的风向标，

这些新品反映出企业对于“提效”“减能”解决方案的关

注，智能化趋势愈加广泛而深入地改变电子制造行业的面

貌，以及 AI 等新技术在为行业创造新的价值，让参观者

收获前沿技术和产品的同时，也全面了解行业发展脉搏。

ICPF 半导体封测大会 • 打通电子制造上下游

本届 ICPF 大会分为三大主题：SiP 系统级先进封装、

亮点纷呈，无限可能！

NEPCON China 2023 上海电子展圆满落幕！

IGBT 功率半导体、Mini LED 芯片封装，随着近年逐步开

始商业化和产业化，功率半导体行业已经迎来了新的发展

赛道，并逐步形成与行业应用紧密相关的新发展趋势。尤

其是 IGBT 及第三代半导体功率器件技术与应用。IGBT

作为功率电子器件的核心之一，是能源变换与传输的核心

器件，被业界誉为电力电子行业中的“CPU”，在能源转换、

工业控制、交通运输、可再生能源等领域中得到了广泛应

用，其发展越发受到关注。

今年的大会邀请到来自中国半导体协会、环旭电子、

安靠封装测试、华进、中车时代电气、中科电 55 所、中

科院上海微系统所、复旦大学等近 40 位专家从技术、政策、

市场等多维度带来干货分享，为全行业的发展带来了积极

碰撞与灵感方向。

系列直播 • 让远程观众“身临其境”

在展会期间，NEPCON China 举办“三天不打烊”

的现场直播，虽然已经没有了疫情间出行的限制，主办

方依然为无法亲临现场的业内人士提供远程参与渠道。

通过直播，观众不但能收看到 ICPF 封测大会、三场终

端应用大会等同期活动实况，还可以通过“新品面对面”

栏目及时了解新品动向，通过“专家边走边看”栏目在

专家“陪同”下逛展，通过“展商非常道”栏目听取电

子制造行业设备与技术领域的企业对行业瓶颈的理解、

对现在热门技术的解读、对未来行业走向的洞悉，以及

通过“在线配对”栏目联络展商，和现场观众共享中国

电子制造业的这场饕餮盛会。

精准配对 • 高效成单

NEPCON China 2023 特邀贵宾邀请团队在展中线下

为电子制造行业专业买家及展商提供精准采卖对接服务，

促进展商缔结商机，帮助买家精选产品。展期内线下配对

精准引荐优质采卖双方，线上配对打破距离界限助力双方

结识合作伙伴。3 天的时间，已为展商松下、YAMAHA、

ASMPT、FUJI、DESEN、美亚、GKG、TRI、ERSA、韩华、

快克、日东等和买家光弘科技、西文思、三星、佳能、科

士达、富士康、立讯、海尔、伟创力等企业达成配对，提

升双方参展及参观效率。

第12页

市场动态 Market Watch

10 2023年8 / 9月 SbSTM

在Gartner 的制造执行系统关键能力 (MES) 报告中，

iTAC Software AG (www.itacsoftware.com) 在复杂离

散制造应用场景中排名最高。在四个应用场景中的另外两

个场景 ( 批量 / 连续流程制造场景和高度合规要求行业场

景 ) 中，该公司排名第二。这项研究有助于领先的制造商

将需求与市场上优秀的解决方案能力相匹配。

制造执行系统 (MES) 是智能工厂和数字化制造的重

要组成部分。市场参与者的产品根据应用方案和行业重

点而有所不同。MES 的关键功能报告根据一组特定的关

键功能和用户场景评估 MES 产品。相比之下，魔力象限

根据愿景的完整性和执行能力来评估 MES 供应商能力。

iTAC 在 MES 关键能力报告中的复杂离散应用场景中得分

最高。在高合规要求的行业和批量 / 连续流程制造案例中，

iTAC 排名第二。这意味着该公司的 MES/MOM 在四个应

用场景中的三个用例中是得分最高的两个供应商之一。

iTAC 软件公司是 Dürr 集团的子公司，提供全面的制

造管理系统。iTAC 的制造执行系统 ITAC.MES.SUITE 在

市场上已建立了多年知名度，在 2021 年进一步发展为制

造运营管理系统 iTAC.MOM.Suite。

近期，Panacol 公司开发了黑色 UV 胶固化新技术“黑透

光”，这一技术的问世将完美解决目前黑色 UV 胶固

化所面临的难题，高 OD 值与固化深度将不再是一对矛盾体。

iTAC 在 Gartner®

2023 年关于 MES 关键

能力报告中获得高度认可

来自Panacol 的“黑科技”—— 黑透光胶粘剂

iTAC 的解决方案是专为离散制造（从单件到批量和

批量生产）而设计，可以部署到本地和云端。它在全球范

围内被各种行业的公司使用，包括汽车制造和零部件供应

商，电子 /EMS/ 通讯，医疗，金属加工和能源。

MES 关键能力报告是 Gartner® 制造执行系统魔力

象限™的进一步认可 , 而 iTAC 在今年被认可为 2023 年

Gartner® 制造执行系统魔力象限™的领导者。

iTAC acknowledged in the 2023 Gartner®

Critical Capabilities for MES report

iTAC 在 Gartner®

2023 年关于 MES 关键能力报告中获得高度认可

Panacol 黑透光胶粘剂产品（1mm 厚度）在 UV 灯照射下固化过程示意图

UV黑胶固化面临的挑战

普通的黑色 UV 胶如果只采用 UV 光照射固化，通

常只能固化非常薄的几微米厚度。结果只能在表面形成“结

第13页

Market Watch 市场动态

2023年8 / 9月 SbSTM 11

据悉，厦门大学、厦门市未来显示技术研究院与合作

单位共同研发的激光巨量转移示范线已经建成。

Micro-LED 技术被誉为“终极显示”技术，具有自

发光、高效率、低

功耗、高集成、高

稳定性、全天候工

作的优势，应用于

从平板显示到增强

现实 / 虚拟现实 / 混

合现实、空间显示、

柔性透明显示、可

穿戴 / 可植入光电

器件、光通讯 / 光

互联、医疗探测、

智能车灯等诸多领

域。Micro-LED 显

示涉及信息显示、第三代半导体等多个领域，其具有产业

链长、门槛高、挑战性大的特点，该技术的商业化对我国

掌握显示领域核心技术起到重要作用。

厦门市未来显示技术研究院由厦门大学张荣教授研

究团队主持建设，现已建成全球首条 23.5 英寸（G2.5，

370mm×470mm）Micro-LED 巨量转移工艺示范线，拥有

厦门大学建成全球首条

23.5 英寸 Micro-LED 激光巨量转移示范线

从人工智能辅助设计、芯片制造、转移集成、可靠性评估

等完备的 Micro-LED 智造创新链。当前，已开发出多应

用场景、高性能显示用 Micro-LED 芯片产品，并打通高

良率、高效率的激光巨量转移全链条工艺，实现单色、全

彩芯片阵列的点亮。

厦门大学、厦门市未来显示技术研究院将继续以国

家产业和重大工程建设需求为导向，结合区位优势，突破

新型显示产业应用关键核心技术，打造行业一流的 MicroLED 技术创新平台，引领新型显示产业发展。

皮”，没有彻底地固化。一般而言，黑色 UV 胶需要借助

于其他固化机制实现完全固化，比如加热固化、湿气固化

等，这往往会增加额外的工艺和成本。

什么是所谓“黑透光”技术

所谓“黑透光”技术是指黑色 UV 胶在 UV 光照射

固化过程中呈现半透明状，从而使得 UV 光能够穿透胶粘

剂并实现其完全固化，固化厚度可达数毫米。一旦胶粘剂

的聚合反应完成，通过“黑透光”技术所形成的固化后胶

层结构又会阻止光的穿透。于是，OD 值高的黑色胶粘剂

仅通过 UV 光照即可实现一步固化，并且此固化过程是不

可逆的。

Panacol“黑透光”胶粘剂的优势

“黑透光”技术和 Panacol 的大多数环氧基 Vitralit®

胶粘剂兼容，且该技术不影响卤素含量。“黑透光”胶粘

剂体系非常适用于诸多阻光或深层固化的应用场景。

“黑透光”胶粘剂的另一主要优点是存储方便。由于

“黑透光”环氧胶粘剂不会在室温或更高的温度下固化，

因此能在室温或普通冷藏条件下存储和运输，使用前无需

冷冻。

“黑透光”技术的诞生，为 Panacol 黑胶体系注入新

的活力，使得 UV 黑胶能够实现一步固化，将会解决某些

场景下的用胶难点问题。

第14页

12 2023年8 / 9月 SbSTM

市场动态 Market Watch

Gartner 发布中国企业人工智能

趋势浪潮 3.0

在近期举办的 2023 大中华区高管交流大会上， Gartner

发布最新调研结果显示，中国企业正在将人工智能

项目从原型转向生产，大多数企业已不再纠结于为何需要

AI 能力，而更加关注 AI 工程化能力的建设，以数据驱动

决策为目标，持续为业务创造价值。一些领先的中国 AI

企业已经在各个场景中运用生成 AI 和其他新型 AI 技术，

构建原生 AI 企业。

尽管 CIO 们普遍认为 AI 对业务具有巨大的价值，但

董事会成员对 AI 持有怀疑态度，其实际效果未能达到预

期。然而，ChatGPT 的推出使得董事会成员和企业高管首

次接触到生成 AI 的巨大潜力，开始相信生成 AI 能够为

业务带来变革和巨大价值。这给 CIO 们带来了一些焦虑

和压力，他们担心错过了生成 AI 的投资机会。

Gartner 发布中国企业人工智能趋势浪潮 3.0，旨在帮

助企业首席信息官（CIO）更好地规划 AI 能力，提升业

务效果。

守成和创新

目前，中国企业平均已部署超过 5 个 AI 用例，每个

企业平均已开始部署 24 个 AI 用例。虽然许多业务用户或

企业高管认为 AI 只是像安装插件一样简单，但实际上，

运营 AI 涉及数据加工、业务指标梳理、数据集成、业务

集成、持续监控和优化等多个环节，需要全局考虑端到端

的 AI 用例和流程。5 个中国企业中仅有 1 个企业的 AI 能

够完全满足业务需求，这也是为什么越来越多的领先企业

不再将 AI 视为单个项目的投入，而是以产品运营和组合

运营的方式，从端到端、业务结果导向的角度来整体运营

AI，使其在全生命周期中持续产生业务效果。

Gartner 高级研究总监方琦表示：“大多数企业会保持

现有业务成果，并在有能力的情况下利用生成式 AI 进行

算法改进类的局部创新。对于一些企业而言，进行流程，

算法，系统的全局创新可能带来更有价值的应用，但也伴

随着较大的风险。在最新的中国企业调研中，有 75% 的

企业认为生成式 AI 的未来能力可能超过其带来的风险。

尽管目前企业对风险的感知较低，但一旦出现风险，可能

会对企业造成巨大商誉损失和客户流失。”

平衡风险和价值

在应用生成型 AI 时，企业往往会规避风险，即在不

引起严重后果或潜在争议的情况下使用 AI 技术。这种谨

慎的态度是合理的，但也可能导致错失一些潜在的商业机

会。因此，企业需要在实现商业价值和管理风险之间寻求

平衡。

Gartner 高级研究总监方琦表示：“为了平衡价值和风

险，我们应该延续巩固已有投资，持续应对已知的风险，

将精力投入到机会或高业务价值低风险的持续投入中。对

于高风险低价值的用例，我们应果断地去除它们。同时，

我们也可以从创新的角度追逐高业务价值和高风险的用

例，通过隐私计算等方式保护用户数据隐私，并通过数据

的统计值帮助业务持续实现其价值，打造差异性能力。”

为了确保 AI 应用的可信度和可解释性，企业应该采

取透明度和可解释性的方法，确保 AI 决策过程的透明度，

以及提供对 AI 决策的解释和辩解能力。在应用生成型 AI

时，企业需要仔细评估可能涉及的道德、法律和社会问题，

并确保符合相关法规和道德标准。通过建立明确的监管和

治理框架，企业可以在平衡创新和风险的基础上实现 AI

的商业潜力。

融合团队

在明确风险和价值之后，我们还需要思考如何选择

人才和调整组织架构，以帮助 AI 战略性地落地。在中国

企业落地 AI 时，超过一半的企业认为人才是最大的挑战。

与此相比，在国外只有不到 30% 的企业认为 AI 人才是最

大的挑战。这可能是因为不同的组织对人才和组织关系的

要求不同。领先的机构通常能够整合不同的业务理解、IT

技能和数据科学技能，使 AI 能够更完整、更全面、更有

效地落地。

Gartner 高级研究总监方琦表示：“在落地 AI 方面，

选择合适的人才是首要任务，但也不能忽视组织架构和企

业文化对人才适配的重要作用。通过守成为先、管理风险、

择人任势这三个理念，更加战略地规划，落地，运营相应

的 AI 能力。”

第15页

2023年8 / 9月 SbSTM 13

Market Watch 市场动态

程宁

（斑马技术大中华区技术总监）

步入新的一年，随着国内疫情防控措施的持续优化调

整，国民生产生活秩序逐步恢复。据国家统计局和

中国物流与采购联合会近期联合发布的数据显示，2023

年 1 月中国制造业采购经理指数（PMI）为 50.1%，经济

回暖势头较为强劲。而从宏观经济趋势来看，毕马威中国

预计，2023 年产业政策将继续释放效能，加快国内新旧

动能转换，叠加信贷支持政策发力，将利好高技术制造业

投资的快速发展。展望 2023 年，我们预期制造业技术将

呈现以下几大趋势：

采用自动化

尽管对制造业来说并非新鲜事，自动化将以不同于

以往的规模和理由得以采用。制造商将采取切实措施来打

造智能工厂，其中一些工厂将具备工业 5.0 功能，赋能互

联的一线员工能够做出决策，在运营方面实现具有可持续

性的适时生产和订单履行。制造商将通过技术和自动化来

提升员工能力，完善流程并提高效率，而非着力于扩大员

工队伍。

数字化转型和IT/OT融合加速

数字化转型和 IT/OT（信息技术 / 操作技术）融合将

加速。在物联网（IoT）、智能边缘和云技术以及 5G 方面

的支出将加速机器视觉（MV）、人工智能和机器学习（AI/

ML）的采用，新的用例将通过机器人技术，推动质量 4.0

和订单生产力水平迈向新高。这些数字化技术为运营的改

善及转型带来了重大机遇；高等级的人工处理、新的物联

网技术和传感器也有望取代常规任务和检查。新一轮人机

融合的浪潮将作为一项关键性的推动因素，助力制造商应

对复杂性、价格压力和需求波动。

人工智能和机器学习技术提速发展

随着制造商转而采用更具响应能力和预测性的运营

方式以实现韧性和灵活性，AI/ML 技术将加速发展。制造

商希望在整体供应链中都能接收到数字信号并作出反应，

以此优化并保持竞争力。德勤咨询《2021 年制造业 + 人

工智能创新应用发展报告》中提到，中国作为制造业大国，

为 AI 提供了丰富的应用场景。据估算，AI 在中国制造业

的市场规模有望在 2025 年超过 140 亿人民币。许多行业

都已借助 AI/ML 实现了转型，制造商也是时候大力采用

AI/ML，以改善员工效率、设备效率和运行时间。

提升供应链可视性及监测水平

制造商将扩展运营范围并提升整体价值链内的供应

链可视性和监测。许多制造商正在为质量方面遇到的挑战

而付出代价。对于健康和安全问题，这绝对是零容忍的。

在整体行业范围内，制造商将寻求通过技术来减少对人们

的风险以及对品牌的负面影响。事实上，根据斑马技术《全

球医药供应链愿景研究报告》显示，医药制造商将实施的

五大技术分别是定位技术（97%）、温度监测器、传感器

和热敏标签（94%）、预测性分析（93%）和机器学习（89%）。

这些技术的优势在于：1）能够检测和应对假货或不合格

产品带来的风险；2）使患者免受不达标药物或其他产品

的损害；3）提高团队生产效率和工作流程一致性；4）提

高产品 / 资产的可视性和利用率；5）基于充分的信息来

实时制定决策并遵守法规。

利用RFID、超宽带和蓝牙低功耗技术

制造商将采用 RFID、超宽带和蓝牙低功耗（BLE）

技术来发现流程问题。随着制造商致力于减少浪费，明确

漏洞和故障点，以及清晰了解设备、库存和人员的位置，

他们将转而采用定位技术。这些解决方案应用经扩展后，

将强化定位相关的商业用例，提升在定位方面支出的投资

回报。

展望 2023 年，

制造业技术的五大趋势

第16页

14 2023年8 / 9月 SbSTM

专题 Cover Story

近年来，受到国家政策支持以及数字化的不断推行，中国智能制造业产值规模一直保持增长趋势。2022 年我国智

能制造产值规模破 3 万亿元，同比增长 14.9%。根据预测 2023 年我国智能制造产值规模将进一步增长至 3.92 万亿元。

目前，我国已初步形成以自动化生产线、智能检测与装配装备、智能控制系统、工业机器人等为代表的智能制造产业体系，

产业规模日益增长。未来，物联网、电动汽车、人工智能等新兴技术的推动下，我国智能装备行业将保持较快增长。

但中国制造业也面临大而不强、人口红利消失、劳动力成本持续上涨等问题，通过推行智能制造，实现机器换人、

提升生产效率及节约劳动力成本，成为应对新常态，实现转型升级，新旧动能转换的必由之路。国家通过技改补贴等多

项措施，引导传统制造业技术升级和自动化改造，进程中不可避免地产生巨大的智能装备和工业软件需求，给行业发展

带来巨大的历史机遇。

近期 ,《一步步新技术》杂志邀请到多位知名企业的高层进行访谈，从人工智能、电动汽车、制造业转型、行业挑

战以及未来展望等多维度探讨企业如何抢抓新一轮科技革命和产业变革机遇，迎接 AI 为制造业带来的新机遇与新挑战，

以及如何利用智能制造技术重塑企业产品生产的全生命周期，为企业降低人力成本，建立科学的决策机制与流程，构建

有效的组织管理体系，在数字化技术加速发展中完成制造业的转型升级出谋划策。

抢抓科技革命和产业变革机遇，

迎接 AI 为制造业带来的新挑战

ASMPT SMT 解决方案部大中华区

新任董事总经理

Wong Kin Keong（KK）

北京识渊科技有限公司

硬件工程师刘洪轩

富士德中国有限公司

首席执行官李家伦

HELLER Shanghai

销售副总经理朱锦源

KIC

Sales Supervisor Edward Tao

苏州艾斯达克智能科技有限公司

董事长沙伟中

望友科技海外

高级业务总监 Howard Liu

Teknek Managing director

Stephen Frank Mitchell

第17页

2023年8 / 9月 SbSTM 15

Cover Story 专题

今年以来，以 ChatGPT 为代表的人工智能技术突然

引发了极大关注，很多公司对此都很感兴趣，谈了他们各

自的看法，Kin Keong（KK）谈到：今年最令人振奋的消

息无疑是 ChatGPT 的推出，以及一系列与 AI 相关应用的

落地。AI 可以通过分析数据、图像和文本，帮助制造商

监测生产线上的产品质量，预测潜在的质量问题，并提供

实时反馈。AI 可以帮助技术人员进行快速诊断和故障排

除。通过分析设备传感器数据、维护记录和相关文档，AI

可以提供准确的故障诊断建议，并指导技术人员执行正确

的维修步骤。AI 可以利用大数据分析和预测模型来优化

电子制造的生产过程。通过对历史生产数据和供应链数据

的分析，AI 可以提供关键洞察，帮助制造商优化生产计划、

库存管理和资源分配，以提高效率和降低成本。

刚刚描述的场景，并不仅仅是想象，很多都已是落地

的解决方案。事实上，ASMPT 已经通过开发 Virtual Assist

将 AI 技术引入电子制造生产。AI 支持的专家系统为电子

制造业的所有入职培训、服务和维护作业提供支持。该应

用基于浏览器，可以在所有主流的移动设备上运行。因为

Virtual Assist 具有学习功能，它能够收集整个公司服务人员

的实践经验，并将其快速轻松地应用于现场。得益于自然

语言处理 (NLP) 技术，使用者可以简单地向系统提问，然

后 Virtual Assist 会根据其不断增长的知识宝库来做答。其

优势显而易见：专家系统将维修期间搜索信息所需的时间

缩短 95%。Virtual Assist 降低了停机时间和生产中断，并

且将生产力提高了 25%。灵活的认证模式使该系统能够适

应每一位客户的特定需求。令人震撼的 AI 前景，离不开数

据基础设施的搭建，包括数据的生成、收集以及分析利用，

ASMPT 也在和客户一同，逐步靠近 AI 带来的全新世界。

刘洪轩认为AI技术已经应用到了制造业的各个环节，

在产品设计、生产、销售、售后等过程均有渗透且成熟度

不断提升。首先在产品设计方面，可以通过 AIGC 来完成

工程设计中重复的低层次任务，另外也可以生成一部分的

衍生设计，为工程师提供灵感。其次在计划生产阶段同样

可利用 AI 技术来帮助企业进行需求预测和智能排产的工

作。通过 AI 技术来分析不同的数据，包括历史的销售数据、

供应链以及产品价格相关的数据等，做出更加准确的需求

预测，从而使企业更好地安排生产计划，降低库存水平，

降低运输、仓储、供应链管理成本。另外，在工期、产能、

可用资源等约束条件和公司生产目标的多重条件下，通过

AI 算法模型可以生成最佳的生产计划。来到生产过程阶

段，AI 技术同样可以应用到，例如通过对设备进行多模

态动态感知来进行预测性维护、利用工业知识图谱技术对

生产工艺进行优化，当然也包括智能化的产品检测，以及

机械臂或机器人的自动化路径引导等方面。最后在销售和

售后环节，也能够利用 AI 技术实现精准营销、快速响应

的售后服务等。

具体的应用领域来看，首先就是我们公司在做的工

业机器视觉，实现了用机器取代人工进行产品的缺陷检测，

检测速度和精度均能够实现大幅提升，为构建更高效的智

能产线提供了强力支撑，对工业生产的智能化起到了推动

性作用；再有就是针对工业生产中处于核心环节的数控系

统，AI 技术助力实现了更精确、更及时、更稳定的运转。

因为数控系统的底层即为软件算法，在应用层的数据交换、

数据库搭建、实时监控等均可借助决策式 AI 来实现。此外，

AI 具备类神经网络，可对硬件运行状态实时跟踪并反馈，

从而对错误运行及时纠偏，保障系统稳定运行。另外在

核心工控部件方面，AI 技术可以实现更好的智能化控制，

使工控设备更加智能地完成任务，同时更为自然地实现人

机交互；工业软件研发设计中，解决了以往简单的拓扑优

化需要进行多次仿真迭代的弊端，实现了更高效、快捷设

计方案，提升了仿真效率及精度。

可以看到，AI 技术在制造业中的产品形态和应用边

界在不断的拓宽，但以 ChatGPT 为代表的大模型技术在工

业领域的应用中也存在局限性，当前工业视觉大模型存在

以下问题和挑战，首先就是现有大模型的效果对 prompt

问题描述十分敏感，而工业任务相关的高质量 prompt 又

比较少，如果客户对如何提供合适的 prompt 描述不是十

分清晰的话，就无法得到想要的答案。其次是现有多模态

大模型以文本和图的输入为主，无法满足工业场景所需的

其他输入类型（如参数表，表格、规格书等）。并且，大

模型的多数训练数据比较缺乏基本事实，较依赖标注者的

主观判断。标注者偏好的不同，以及对模型输出的反馈的

排名不同，都会影响大模型算法的效果。

另外就是大模型的训练成本方面。我们知道

ChatGPT 的初始投入成本就达到了 8 亿美元，每日训练所

消耗的电费都有 5 万美元之多，大模型的单次训练成本更

是最高能达到千万美元。最重要的是对大模型的单次训练

难以应用至多任务环境的工业场景，会导致定制化的训练

成本更加高昂。最后就是数据量的问题，由于工业任务零

散，各自的数据量都十分不足，无法用现有方式来训练大

模型。因此现有的大模型的态势以及训练推理模式并不是

十分适合于依赖先验知识的工业领域。

人工智能

第18页

16 2023年8 / 9月 SbSTM

专题 Cover Story

为了解决上述局限性，针对工业任务底层需求及任务

流重复度较高这一特点，我们提出了利用算法去帮助客户

自动寻找相似任务，并进行融合、混搭去适配用户相关需

求方面的探索。我们依托自身的大模型分布式训练经验，

结合 Population-Based Training (PBT) 和贝叶斯优化技术，开

展了可实现高效、快速且低资源消耗的大模型调优方案。

并结合贝叶斯优化和 Parameter-Efficient Fine Tuning 等核心

技术，做到了只需要调试训练 1% 的语言大模型参数，就可

达到满足性能要求的模型，实现了对大模型的低成本训练。

李家伦认为在电子组装行业，设备供应商这边可以

看到越来越多的人工智能技术应用在生产和测试设备上。

在生产设备方面，AI 深度学习将被更广泛地用于优化设

备参数增加 CPK 值；现在的设备将配备更多的传感器用

来收集更多的数据。使用算法汇编大量的生产数据，用一

些建模解决方案进行大量计算和分析，减少误报以改善生

产结果，并提供预防性维护计划，使工厂能够提高 OE 并

降低成本。对于测试设备，人工智能深度学习可以提高生

产质量并易于使用。

人工智能技术在制造环境中的第二个发展将是生产

调度和仓库管理，包括存货和材料采购，以电子方式连接

到公司的整个供应链。工厂运营将通过软件系统和人工智

能深度学习与业务运营联系起来，以提高从客户订单到材

料准备和供应到工厂运营的整体效率，从而快速进入市场

并尽可能降低成本。人工智能将在制造环境中占据主导地

位，与机器人技术相结合，我们可以期待在不久的将来一

个无需亮灯的生产车间。

电动汽车也是当前的热门话题，在汽车智能化、网

联化趋势推动下，电子制造业未来会面临制造、工艺、人

力资源、供应链等方面的挑战，朱锦源认为：为了适应汽

车行业电动化、智能化及网联化的趋势，造车新势力正在

推动汽车技术的革新。这一发展降低了汽车的使用成本，

提高了驾乘的舒适性和便利性，同时也带动了汽车电子化

需求的增长。然而，客户对汽车可靠性的担忧也随之增加。

随着汽车电子部件在整车中所占比重逐年提升，特别是辅

助驾驶和自动驾驶等与驾驶安全息息相关的功能，对电子

部件的可靠性提出了更高的要求。

KK Wong 表示市场普遍认为，汽车电动化、智能化、

网联化趋势是由新能源汽车崛起推动的。新能源汽车融会

新能源、新材料、互联网、大数据、人工智能等多种技术

变革，对于电子制造来说提出了许多新挑战。主要体现在

以下几个方面：随着汽车变得更加电气化和智能化，需要

更加复杂的电子元件和系统，这将增加电子元件和系统制

造的复杂性和成本。此外，由于汽车需要在恶劣的室外条

件下使用，对电子制造高质量和高可靠度要求增加。同时，

因为汽车的平均寿命可达 20 年，产品要可靠耐用。这都

给电子制造商带来压力，要求改进质量控制流程，并使用

更坚固的材料和部件。

随着汽车变得更加电气化和智能化，整个供应链将

被打乱。如电池和电力驱动等电气化关键部件，以及如光

探测和测距（LiDAR）传感器等自动驾驶部件，将变得越

来越重要。同时，相比于传统电子制造行业，汽车电子行

业全球化程度更高，零部件可能来自世界各地，这使得电

子制造商必须拥有强大的供应链管理能力，以确保可靠和

电动汽车

及时的部件供应。如汽车的相关验证，审核严格，并要求

长时间的可追溯能力等。

李家伦表示随着汽车电动化、智能 / 自动驾驶需求的

增加和电动汽车普及发展的趋势，汽车电子已成为电子制

造业的新增长点。过去，一辆汽油车可能有大约 20-30 个

传感器，但今天的智能汽车将有 100-200 多个传感器。人

们也将汽车视为移动居所。我们的汽车总有一天会自动驾

驶，这是不可避免的。所以我们很容易就能看到，我们的

汽车将配备许多通信设备、娱乐系统、显示器和其他生活

/ 娱乐电子设备。

尽管如此，汽车的市场规模仍在数千万辆的范围内，

无法与数十亿台手机的规模或数量相提并论。但每辆车可

能都有几十或数百个电子设备 / 系统，这推动了电子组装

行业的良好需求增长。对于自动化驾驶汽车，可以看到对

自适应照明、夜视、自动驾驶、电动助力转向、电动车窗

电动锁、自动制动、停车系统、激光雷达、导航系统、娱

乐系统以及语音和数据通信等的需求越来越大。对于电

动汽车，将配备 DC/DC 转换器、逆变器、OBC、EMS、

BMS、电动压缩机等。

随着各种不同的新型电气电子装备的出现，我们也

可以期待越来越多的新制造工艺和应用设备出现在这些电

气电子装设备和系统的生产中。例如，具有 SiP 或 2.5D/3D

贴装要求的先进封装模块、具有芯片贴装和元器件贴装的

电动汽车 IGBT 模块。为了生产电动汽车，许多 SMT 机

器设备供应商开始不仅提供标准的提取和放置功能，还提

供芯片贴装或芯片键合能力。之前我们一直在谈论 SMT

和 Semicon 将融合，我们今天看到了这一点。SMT 设备

第19页

2023年8 / 9月 SbSTM 17

Cover Story 专题

在“传统制造”正向“智能制造”转型升级过程

中，数字化和智能化的技术对企业能带来很多益处，

Edward Tao 认为益处主要体现在 4 个方面：1、提高生产

效率和质量，降低成本和风险；2、优化产品设计和创新，

满足客户需求和个性化定制；3、增强供应链管理和协同，

提升市场响应速度和灵活性；4、强化数据分析和决策支持，

提高战略规划和执行能力。

沙伟中表示电子制造业作为我国工业转型升级的重

要抓手，目前正处于转型升级的重要阶段。如何抓住并

发展面临的新机遇，促使其向更高的水平迈进，是我们

当下需要关心的。当前，我国正处于加速发展阶段，提

升电子制造业的整体水平尤为重要，从全球电子制造业

发展来看，新一代信息技术正步入加速成长期，融合创

新推动产业格局发生重大变革。云计算、物联网、移动

互联网等新兴领域蓬勃发展，新的技术、产品以及模式

不断涌现，对传统电子制造产业体系带来猛烈冲击，这

虽然让我国相关行业面临着严峻挑战，但其中也蕴藏了

发展的新机遇、新空间。作为智能制造行业的一员，智

慧工厂落地可以助力制造业向前发展，全面贯穿生产源

头到制造的整体流程，由此持续引导产业向价值链高端

延伸，推动产业由大变强。

Howard Liu 认为电子制造企业的管理者也在不断探

索智能制造，尝试变革与创新。企业以往的重心聚焦于工

业自动化，如引入智能机器人，替代产线工人。随着对智

能制造更加深入地探索，部分管理者意识到智能制造中软

件才是关键、数字化才是核心。多年来，我们走访了全球

很多 SMT 工厂，看到各企业都在做着不同的尝试，期望

实现变革与创新。结合自身优势，我们给企业管理者的建

议是借助卓越软件效率工具、将制造工艺数字化、让工程

团队轻松高效工作。现在整个电子制造行业的趋势是器

件小型化、新品迭代加快，在此背景下，如何保证 PCBA

的品质和稳定性是 SMT 制造企业面临的重大挑战。同

时，如何应对因人员流动导致的经验无法得到有效传承是

SMT 制造企业面临的另一难题。试想一下：将 SMT 工艺

know-how 数字化、人员经验数字化，工程师利用数字化

工具软件，高效完成工艺准备，这种变革创新将会帮助

SMT 制造企业最大程度简化管理，提升整个工程团队的

工作效率。

制造业转型

供应商现在正在为新的电子产品和新的半导体模块生产提

供更加定制化的解决方案电子设备和系统的横向和纵向集

成将是趋势。制造商需要在组装行业具备多种制造能力才

能实现增长和引领。

朱锦源认为随着智能化技术的不断发展和应用，企

业在实现数字化转型的过程中获得了诸多益处。这种数字

化和智能化的变革不仅提升了生产效率，还促进了创新能

力的提升，同时实现了资源利用的优化。首先，智能化技

术实现了生产过程的全面监控，通过实时数据监测，能够

迅速响应生产中的变动和异常。通过数据分析，企业可以

做出最快速和准确的应对，进而大大提升生产效率。其次，

数字化和智能化为企业提供了丰富的数据和信息资源，基

于数据驱动的方法进行产品设计和研发。这使得产品迭代

和创新周期大大加快，有效提高了企业的创新能力。最后，

数字化和智能化技术帮助企业实现了资源的精细化管理和

优化利用。通过避免资源的浪费和低效使用，企业能够提

高资源利用率，进而实现可持续发展。

刘洪轩认为目前是一个用人工智能技术促进产业变

革的时代，主要从以下两个方面助力传统制造业的数智化

升级，从而提高制造业的效能。首先是人机协同方面，这

个与我们过去一直在做的生产自动化有本质的差异。自动

化所追求的是，机器代替人工进行自动生产的过程，期望

达到的效果更多是在强调大规模的机器生产，以期实现一

定程度上的生产效率提升。而我们目前所应用智能化的技

术是可以实现更大的可能。在生产和管理中，人工智能技

术可以与员工协同工作，实现更高效的生产和管理。例如，

在生产线上，人工智能技术可以自动化完成一些重复性的

工作，减轻员工的工作负担，提高生产效率。同时，人工

智能技术还可以通过数据分析和预测，为员工提供更准确

的决策支持，帮助员工更好地完成工作。

第二点是对企业柔性制造能力的全方位提升。我们

可以看到，现阶段工厂的智能化改造，都是在按照未来工

厂能够实现按需生产、实现个性化定制的柔性工厂这一目

标来推进。实现的基底是通过数据驱动和智能化的生产过

程，实现高度智能化的制造。其中会涉及物联网、大数据

分析、人工智能等前沿技术的应用，能够实现生产过程的

实时监测、优化和预测，提高生产效率、质量和灵活性。

从而全方位的提升工厂柔性生产和定制化的能力。随着市

场需求的多样化和个性化的要求，智慧工厂将能够迅速调

整生产线和生产计划，以满足客户的个性化需求。通过数

字化技术和智能化设备，智慧工厂能够实现灵活的生产过

程和快速的产品定制。

第20页

18 2023年8 / 9月 SbSTM

专题 Cover Story

行业挑战

疫情后行业面临中美贸易摩擦、人力资源、供应链

危机、原材料价格飙升等挑战，谈到对公司发展有何影

响，Stephen Frank Mitchell 认为需求是发明的动力，这

句话比以往任何时候都来得更加真实。当前面临的挑战，

既为行业带来了机遇，也带来了风险。Teknek 对这些变

化做出了快速反应，比如公司采用了经济合作与发展组织

（ OECD ）可持续制造框架。这一范围广泛的计划关键要

求包括减少材料用量、选择更具可持续性的材料，同时减

少浪费、延长产品使用寿命。有些人可能会认为，在世界

陷入混乱时试图进行这些改变可能没有意义。然而，在

Teknek 内部，我们接受并认可这一计划，因为其有助于

确保零件安全、降低成本、激励员工，并可那些重视可持

续发展的客户那里获得额外的销售额。困难时期，更需要

激进的思维和果断的行动。

新冠疫情期间，Teknek 重新设计了一款产品，使

用更容易获得、更可持续的材料，并降低材料使用量达

50%。最初，此举是为了克服短期且迫切的需要，但最终

促生出更好的产品，使用更少的材料，成本更低的同时对

地球的影响更小。事实证明，只要你仔细观察，每朵乌云

背后都有一线希望。更多人很快就会忘记新冠疫情带来的

教训，他们试图用之前的策略和流程来重建业务。我们需

要时间才能确定哪种方式更有效。

我与同行、同事和客户在关于人工智能、自动化、

向低成本国家转移等方面有很多讨论，但极少有人谈及人

才问题。目前，在全球发达国家，技能短缺与材料供应链

问题一样严重。可以说，人力供应链正处于短缺压力之下，

且这种压力不可能很快得到缓解。因为疫情期间，员工的

工作态度已经发生了变化，员工数量不增反减。对此所有

企业都需要思考如何应对。为此，Teknek 多年前就采取

了一系列自动化、智能化措施，为设备配备更多的传感和

诊断功能，从而减少操作员的干预，降低使用者技能水平

的要求。现在，设备智能化趋势正在加速。Teknek 苏格

兰总部，会对所有设备工艺流程进行审核。审核的目的有

很多，生产率必须是其中之一。但同样的，提升工作场所

环境，成为令人愉快的地方，以其能留住现有员工并更

好地吸引更多人才入职人也是同等重要的。当然，Teknek

也会和其它公司一样，积极推进人工智能技术，但前提是

不会以牺牲员工为代价。

KK Wong 认为与许多其他行业一样，电子制造业在

疫情期间面临众多挑战，然而，也提供了宝贵的学习和适

应机会。疫情加速了数字化转型的需求，电子制造业将继

续朝着数字化方向发展，这将是最主要、最明显的未来趋

势。企业将更多利用物联网、人工智能、大数据分析等技

术来提高生产效率、优化协同能力和创新产品，从而在充

满挑战的时期确保业务连续性。

供应链优化问题值得关注，疫情凸显了全球供应链

的脆弱性。电子制造企业需要通过供应链多元化、减少对

单一地区或国家的依赖以及探索本地采购选择来学习这一

经验。此外，采用先进的供应链管理技术和技巧，例如实

时跟踪和需求预测，可以帮助增强弹性和敏捷性。可以看

到，目前电子制造业有向东南亚及印度地区分散的趋势，

这便是供应链弹性体现。

智能制造和自动化技术将在未来得到更广泛的应用。

机器人、自动化生产线和自主驾驶运输系统等技术将改变

电子制造业的生产方式，提高效率、质量和安全性，并减

少人为错误。在疫情期间，凸显了客户支持和服务的重要

性。电子制造企业发现在未来可以通过提供多渠道通信选

项、缩短响应时间以及提供远程故障排除和维修服务来增

强客户支持，与客户主动沟通有助于建立信任和忠诚度。

ASMPT 也在疫情期间证明了服务和客户支持的本地实力。

我们有着全球网络和先进技术的支持，但也扎根于中国本

地特色和实际需求而不断地进行升级，从而更高效高质的

服务于客户。

沙伟中表示在国内情况不稳定的当下，不仅对个人

的影响很大，对企业的影响更为突出。越来越多的制造业

都面临的招工困难、成本增加、生产滞缓，带来的是企业

收支不平。艾斯达克作为这个智能制造的一份子，面对生

产型企业招工困难这种情况，其实也是我们的契机，越来

越多的制造业更急需导入智能化设备替代人工，这时候即

体现出我们智能仓储的优势，一次性的投入带来的是永久

的效益提升，ROI 最低可至一年，也符合现在绝大多数企

业的转型需要。

当前是智能化时代，一切都在朝着智能化的方向转

变，艾斯达克专业从事智能仓储制造，为生产型企业进

行原材 / 半成品 / 成品管控，仓储自主管理系统可与客户

端上层系统进行数据对接，实现互通互联，在整个物料

管理过程可以全流程可视化，通过智能看板展现实时的

数据信息、设备安全状态、备料进度及动线等信息。通

过智能设备干预，从而助力企业提高生产制造效率，灵

活可靠。

第21页

2023年8 / 9月 SbSTM 19

Cover Story 专题

未来展望

过去几年，疫情为电子制造业带来前所未有的挑战，

随着疫情全面结束，企业必将迎来新的发展机遇，展望

2023 年下半年及明年电子制造行业的发展，KK Wong 认

为通过吸取这次大流行病的教训，电子制造行业可以适应

变化，应对挑战，并为自己在大流行后的世界中取得成功

做好准备。对于公司来说，保持敏捷、监控市场趋势并愿

意根据需要创新和发展战略至关重要。在海外冲突、全球

通胀、创新放缓等多重因素导致需求收缩的背景下，叠加

此前缺货涨价行情衍生出供应端的持续扩张，电子制造行

业在 2022 年承压严重。可喜的是，进入 2023 年后，上半

年终端库存出清状况逐渐变好，伴随中国经济的全面放开，

宏观经济状况改善的迹象更加明显，电子制造行业筑底趋

势明朗。同时，伴随新技术新应用的涌现，电子制造行业

在筑底外也迎来了新的行业增长点。

今年以来，以 GPT 为代表的 AI 人工智能正迅速崛起

为全球科技创新浪潮的核心驱动力。算力芯片、云侧服务

器、数据中心的技术迭代与产品革新，将是未来 5—10 年

全球科技硬件创新的最强内核，也将是电子制造行业最具

想象力的驱动力！

光伏和风电等清洁能源市场催生新的储能电子需求。

除了储能系统本身包括的电子控制系统确保能量转换的高

效性和系统的稳定性外，可再生能源的波动性和间歇性特

性也需要通过储能技术来平衡和稳定供应，以及及时地反

馈给电网，这背后都离不开电子管理系统及电子制造行业

的支持。

在消费电子和可穿戴设备行业增长的推动下，对电

子设备的需求预计会增长。2023 年随着头部公司 MR 产

品的如期发布，行业整体景气度被重新点燃。MR 产品预

计采用包括 Micro OLED、眼动追踪等一系列前沿增量技

术，部分核心供应商或将显著受益，这将进一步带动产业

链上下游发展。

除此之外，之前提及的新能源汽车、5G、先进封装

等长期发展趋势，也都是电子制造行业不容忽视的增长点。

展望 2023 年下半年及明年，我们相信将迎来万物复苏的

行情！

Stephen Frank Mitchell 谈到关于行业未来的预测，

认为各种说法不一。如果这次的结果和前三年的结果一样

不准确的话，我们可以期待有更多的转机。尽管如此，部

分业者认为全球化是唯一出路，但此过程必将受到进一步

挑战。过去几年变动巨大。在全球新冠疫情大流行以及由

此产生的全球供应链问题之后，欧洲又因俄乌冲突，供应

链变得更加复杂。一夜之间能源价格迅速上涨，给成本控

制带来额外压力。尽管如此，每一次挑战都会带来机遇。

如果你准备好去适应不同的变化，随时可以迅速行动，那

么过去几年中的困难都可以迎刃而解。

如果说新冠疫情教会了我们什么的话，那就是我们

需要更多善意，无论是对我们的员工、我们的供应商，还

是我们的地球。企业发展必须走可持续路线，不仅体现在

产品、每一个工艺环节，而且在业务实践方面也是一样。

盲目追求最低价格、不按时向供应商付款、不对材料来源

和废弃物处理负责，现在可能还有生存空间，但在未来，

必是死路。追求利润是对的，但不能不惜代价。因此，无

论技术如何发展，必然结果是要保持平衡。新冠期间行业

更为关注供应链集中度，甚至对于供应链安全方面的考虑

优先于成本降低。可持续发展的观念深入人心，未来会带

来更多的本地生产。

朱锦源认为随着电子产品智能化和精细化的发展，

未来先进封装技术将成为推动行业发展的重要因素。这项

技术在以下几个方面带来了机遇和挑战。

机遇：简化系统设计：先进封装技术能够集成多个

功能模块于一个封装中，有效减少电子产品的体积和重量，

提升产品的可靠性和性能。微型化设备：先进封装技术实

现了更高的集成度和组件密度，满足了消费者对于便携性

和轻薄性的需求。提升系统性能：通过优化电子组件的布

局和连接，先进封装技术提高了系统的电路传输速率和能

耗效率。

挑战：技术复杂性：先进封装技术需要高度精细的

制造工艺和设备，制造过程更加复杂，对制造工艺要求

更高，需要投入更多的研发和生产成本。热管理和散热

问题：随着电子产品的微型化和功耗的增加，热管理和

散热成为一个挑战。可维修性困难：先进封装技术将多

个功能模块集成在一个封装中，增加了电子产品的维修

难度。

Edward Tao认为疫情对电子制造业的影响是深远的，

但也催生了新的需求和创新；随着疫情逐步缓解，电子制

造业将面临更多的机遇和挑战，如供应链管理、市场竞争、

技术升级等。我认为行业的未来是充满希望的，只要企业

能够抓住时机，提高质量和效率，适应变化，就能在激烈

的环境中脱颖而出。

第22页

我的看法 My Viewpoints

20 2023年8 / 9月 SbSTM

MicroLED 的检测挑战与应用普及

随着 MicroLED 显示技术的不断进步，其未来市场应

用前景开始逐步实现。近日，KLA 显示事业部亚

太区市场经理蒋仕元（Willy Chiang）就 MicroLED 面临

的测试挑战，以及对于 MicroLED 应用普及路线等问题与

读者分享了其观点，可供参考。

相较于传统 LED 和 miniLED，对于 MicroLED 的检

测有哪些不同？

MicroLED 显示器未来能否被市场广泛接受，主要

挑战是技术的成熟度和成本；通过检测与修补来提升端

到端的综合制程良率（Combined Process Yield），降低制

程不良机率，以减少材料浪费，并搭配修补来提升整体

良率。

与传统的 LED 与 MiniLED 制程相比，以下因素导致

了检测方法的差异与挑战，晶粒大小与型式：由于 LED

晶粒大小与型式会影响之后巨量转移的方式，在晶粒制造

过程必须挑选好晶粒（KGD），加上晶粒愈小愈有利降低

成本，晶圆外延片与晶粒生产中所选择的制程设备与良率

控管便成为关键。

驱动背板的设计：与传统显示器的像素与周边线路

分开设计不同，无边框背板的电路设计必须将像素与周边

线路一起设计在显示区，光学检测与电性检测都必须因应

施策。巨量转移的方法：在指定时间内要完成 10 亿颗左

右 MicroLED 晶粒的位置偏移计算，对算法与计算机能力

的提升都是一大挑战。

您认为目前限制 MicroLED 普及的原因有哪些？

据 SID 2021 年报告显示，对平面显示器而言，价格

一直是普及化的关键门槛。对照 LCD 花了 25 年的时间才

从 $30k/m2 降价到 $100/m2

，这也是对于 MicroLED 不可

避免的挑战。虽然 MicroLED 在技术上展现许多的优点，

但在量产（HVM）路途上还是充满整合的挑战，仍需要未

来几年不断的完善。

此外，晶粒大小与巨量转移是两大影响显示器生产

成本的主因 ; 当前晶粒逐渐缩小到 <10μm 时，无尘室与

机台洁净度设计、检测灵敏度便成为良率高低的关键因素，

但现有无尘室未必符合这些生产要素，这一生产条件须

从新厂规划着手。目前巨量转移的生产速度与设备费用，

其性价比尚未赶上主流 LCD 或 OLED 制程，以市面最快

的巨量转移生产，大约每小时制作 1.5 台 4K 电视，这尚

未达到量产（HVM）目标，何况良率折损还需额外修补，

提升巨量转移的速度与良率是当务之急。

MicroLED Display Manufacturing Methods by Segment

Micro displays

>1200 ppi 110-400 ppi >30 ppi

CMOS Si Wafer TFT array glass Tiles: TFT array glass/PCB

Monolithic LED transfer Mass LED transfer Mass LED transfer

Direct growth

RGB/Blub LED with RGB/ Blue LED with RGB LED

color conversion color conversion

Wearable/Small-Med TV/Signage

第23页

My Viewpoints 我的看法

2023年8 / 9月 SbSTM 21

未来，MicroLED 的应用范围将非常广泛，如 AR/

VR 设备、车用屏幕以及可穿戴设备等，对于不同应用的

MicroLED，检测技术是否都相同？您认为 MicroLED 大

约什么时候能普及应用？

不同显示器所用的背板不同，如硅基板（CMOS Si

Wafer）、薄膜阵列玻璃基板（TFT array glass）、印刷电路

板（PCB），分属不同的制造领域，加上不同分辨率（PPI），

这些因素都会影响检测技术。

MicroLED 普及应用的时程则取决于 B2B 或 B2C

的市场设定，拼接电视在虚拟摄影棚和公共显示可以于

2022 年立即用于 B2B 市场，部分高端用户也对模拟飞行

与家庭电影有高度兴趣。 MicroLED 手表有其显示优越

性，可在不同外在环境条件下使用，可于 2024 年逐渐取

代 OLED 手表，但价格还是普及 B2C 市场的关键因素。

至于车用显示器，应当随着节能减碳议题发酵，在 2025

年随电动车的市占率逐年提升，也唯有 MicroLED 可以适

用各种驾驶情境，在强光下开车变得更安全。

目前，针对 MicroLED 的检测面临的挑战有哪些？

KLA 是否有具体的案例分享？

以 4K 拼接电视为例。我们发现 MicroLED 用的背

板往往具有相当长的比对间距，且像素图案不具重复性，

必须改变像素对像素比对（pixel to pixel），升级到芯片

到芯片比对（die to die）的算法，需高速计算能力（ HPC）

KLA’s MicroLED Yield Solutions

Epitaxy and MicroLED Patterning

Bakplane Manufacturing

Display Assembly

OASIS AI and Data Analytics

Process Process Control

Process Control

来进行完整的影像处理，以满足更复杂背板设计所需要的

缺陷检出灵敏度。

其次，与过去的背板设计相比，KLA 发现 MicroLED

背板需要更多的晶体管与电容元件来做为补偿电路，如此

才能呈现高品质画面。为了达到 MicroLED 显示器的动

态切换和像素均匀性要求，这意味着背板电测需要完整测

试电路的功能性，判定显示像素亮度的均匀性，并检出无

效像素。

目前也有国内厂商可以提供 MiniLED/MicroLED 晶

圆表面缺陷检测机台，相对于国内厂商，KLA 的机台有

哪些优势？

KLA 多年以来深耕半导体、平面显示与先进封装领

域，应用过去累积的经验来管理 MicroLED 所遇到的新挑

战 ; 不管硅晶圆（Si Wafer）或薄膜玻璃基板领域，过去都

拥有许多量产经验，在技术尚未统一的 MicroLED 应用，

公司各领域专家也适时提出解决方案，协助客户及早进入

量产（HVM）规划。

MicroLED 从外延片到终端显示器， KLA 拥有许多

经市场验证的制程与制程监控解决方案，可以满足独特

又严苛的 MicroLED 生产流程所面临的各种新挑战，同

时协助客户达成高良率目标， KLA 秉持服务产业的精

神，与 MicroLED 客户充分合作，共同开创未来的显示

技术。

第24页

专栏 Column

22 2023年8 / 9月 SbSTM

张永泰

（《一步步新技术》杂志技术顾问）

智慧工厂的预防性维护

数字化车间集成自动化程度越高，则操作应该越简单，

但是维修却越复杂化，对于设备本身质量标准化及

一致性要求就越高。而在线监控排障是集合传感、微电子、

光电、计算机、通信、网络和信息等高新技术与自动化设

备技术结合的综合性、跨多学科的一个新技术领域。在设

计时采用智能监控排障理念，在其关键部件设计还须尽可

能地保障正常设计使用年限周期内不会坏，不要维修，在

保证稳定性的同时，各个相应辅助设施应有合理人性化的

维护位置及维修时所需要的空间。这就使得设备的维护是

以实施监控排障为常态，保养维护为任务，维修为辅助，

做到定时定量定位使每个环节都能够及时发现问题并解决

问题，以减少停线时间。

“预防性维护”

在集成智能化设备维护保养方面我们要有预防性主动

行性维护保养，这样做可以使一些设备问题在萌芽阶段被

解决，比如说设备的接触不良、安装松动、清灰除尘等工

作，对于螺丝紧固效果进行检查，这样可以使一些线路烧

毁、电机烧毁、润滑不畅导致的轴承磨损等故障不会发生。

预防性维护必须有一定的计划，根据维护项目的预防点来

确定是周检、月检或是年检等，并将捡查结果进行存档，

下一次检查时要根据以往的检查记录来判断是否有变化或

发现一些问题原因。虽然也和例行性保养类似，但其主动

性和分级制是与传统的方式有所差别的，因为关于维护的

项目、分类、周期等，都由系统的大数据配合实时监控系

统决定，自动生成维护计划，而不是依照经验习惯衍生的

传统例行性维护保养。而系统预防性维护大数据从何而来?

• 精准状态检修：长期以来国内对于集成智能化设备

一直实行的是预防性和计划性的维护制度，也就是例行性

的维护，这种维护制度的特点是只有到了计划维护的时间，

才会进行维护工作，这极有可能会使在初期形成的安全隐

患没有受到应有的重视，或者在设备一切正常时也进行检

修，这样一来，反而会降低自动化设备的安全运行。伴随

着自动化控制技术不断进步，在线监测、故障诊断处理的

系统也在不断发展，检修制度也得到了进一步的更新与完

善。状态捡修的主要特点就是通过检测传感器和故障诊断

第26页

专栏 Column

24 2023年8 / 9月 SbSTM

信息网等，对于工作中的集成智能化设备的工作状态和电

气运行参数等进行了科学的预防检测，并最终决定是否要

进行检修。因此，状态检修和传统的维修制度相比，显得

更加占有优势，不但可以使设备的可靠性得到提高，还可

以提升设备的使用率，最终增加企业的经济效益。

• 经验维护的辅助：在大数据尚未完备的实施初期经

验维护是必须的，经验维护是有维护经验的管理人员根据

以往日常大量维护情况进行总结得来，对于同类设备发生

类似问题进行分析，总结出关键部件损坏的情况及设备现

状。比如某种特殊机构非常规部件等 , 要及时更换及准备

充足备件，这也是完备维护保养大数据系统的重要举措。

• 维护人员的定期培训及数据更新：根据企业自身的

实际情况，定期组织维护人员和管理人员要进行集成智能

化设备安全运行的培训工作，对设备故障发生的规律和排

除措施要进行认真的分析研究。除此之外，还要对维护人

员和管理人员进行专业培训，除了要培训日常所需的维护

技术知识以外，还要有关于新技术和新维护工具的使用，

为了加强受训人员的积极性，还要对培训内容及时进行考

核及数据更新。集成智能化设备的维护和管理工作是保证

生产有序进行的必要准备，越来越多的管理人员对此有了

深入的认识，集成智能化设备的使用可以方便工厂的成本

控制，因为我们可以让其中的不必要的待机动作在不需要

的情况下自动关闭，这样可以节约能源的使用。我们在选

择集成智能化设备逻辑控制器的时候，要根据实际使用来

选择，尽量选择主流标准的产品，这样在遇到技术难题的

时候也方便拿出来共同分析解决。设备维护管理根本上还

是靠人员来管理，这就需要我们的维护人员知识技能的提

高，只有了解设备的原理才能随时处理设备发生的问题，

才能保证生产工作的顺利进行。

预防性维护提高集成设备的生产及管理效率

如何制定一套科学的集成智能化设备预防性维护管

理制度 ? 想要自动化设备正常并且稳定的工作，就必须有

一套既科学又规范的预防性维护管理制度，只有这样，才

可以确保设备能够正常运行。实现信号传输全数字化、控

制功能、标准统一全开放，并且以这些参数和状态为依据，

进行科学化的分析研究，把平时维护设备所用的工具及零

配件，按照类别不同，进行详细分类，发现有不足的配件

及工具要进行及时补充，保证维护工作可以顺利进行，分

散故障风险；几个常用的提效方法如下：

• 适度提高风控系数确保预防性维护频率大于一般传

统定期维护。

• 把微机处理器转入现场自动控制设备中，使设备自

身具有数字计算和数字通信能力，信号传输精度高，

远程传输。

• 制定一套完整的自我核查制度，对于有维护经验的

管理人员所提出关于集成智能化设备运行状况的意

见，要及时采纳并运用到工作中，通过大家共同探

讨，制定出最完整有效的设备维护管理体系；

• 要加强设备管理，实行分级保养、点检、巡检，应

用可操作性强的管理制度；

• 应加强对工控类设备的外接端口封堵、病毒查杀、

数据备份等进行实施，以确保管理到位，有别于一

般传统维护。

第27页

Column 专栏

2023年8 / 9月 SbSTM 25

基于云端的集成设备远程维护能力

集成智能化设备的逐渐普遍，“设备远程维”护受到

了前所未有的关注，为此，针对集成智能化设备维护在各

行各业普遍应用，已大多开发了基于云计算的集成智能化

设备远程维护平台，平台由云端服务器及设备现场监控网

络组成，通过网络协议把服务器与设备现场的监控网络连

接在一起，而监控网络则由分布在设备现场的监控终端通

过无线 WIFI 衔接而成，实现设备现场各监控点与云端服

务器实时交互数据。这样的平台依赖云计算对采集到的各

行各业的、数据格式各不相同的海量数据进行整合、管

理、存储以及挖掘，并在整个平台中提供计算服务，实现

预测、决策，进而反向控制这些监控网络，达到通过远程

维护平台对设备故障进行高效快速的诊断和制定解决方案

的目的。

目前，针对集成智能化设备进行远程监控、维护、

管理的系统软件。为用户提供设备远程监控、远程维护、

网络管理及高级业务功能，帮助客户实现的设备信息化，

生产数字化。其在组装类、电信类、工控类等多个行业

获得了应用。同样，集成智能化设备维护属于产品售后

服务的范畴，它贯穿于产品的整个生命周期，传统模式

是厂家依靠在各地设立服务部门或派驻员工到现场服务，

这样做不但服务成本高，人员分散无法做到专业对口的

有效维护，而且客户总是希望厂家能对产品提供全程的

跟踪服务，并能及时对设备故障提出解决方案。因此售

后服务的成功与否相当程度取决于生产商自身的实力，

能否投入大量人力、物力、财力组建全国性的维护网点

以及建立庞大的技术支持队伍是关键。对于一些中小规

模的企业来说，这无疑会推高售后服务的成本，令企业

管理者有所顾虑。而如果售后服务的质量和效率跟不上，

必然会制约企业的业务发展。

结合云计算技术的新一代数据中心拥有更可靠和严

谨的虚拟化平台实现支撑，在远程控制下，节能环保具有

高可靠性、高可用性、安全性、可管理性及高性能方面可

以满足远程维护平台的发展需要。另外平台还可以用于远

程视频会议，方便各分工厂、跨国企业不同生产基地、客

户与售后服务人员进行实时交流。在软件问题上，云平台

提供了集成智能化设备更新软件下载，客户可到云平台服

务器上下载并自行安装。云平台服务不仅大大减少了售后

服务成本，体现出节省资源 ( 人力、物力、能源 ) 的效果，

同时还具有实时性。

在中国推动装备制造业产业转型升级和行业竞争激

烈的形势下，作为集成智能化设备“预防性维护”解决方

案行业上游的集成智能化设备研发生产企业也迎来了新的

历史发展机遇和挑战，迫切需要加大科技研发方面的投入，

在政府有力的推动和支持下，进一步加强企业和高等院校

科研交流和合作，将最新的科研成果和应用转化为企业和

市场需要的产品，为企业创造效益、为客户创造价值、为

社会创造效益。

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专栏 Column

26 2023年8 / 9月 SbSTM

谢代忠

（深圳市则成电子股份有限公司）

浅谈电子组装的混合工艺发展

【摘要】电子组装行业在中国落地生根已有 30 多年的历程，从人工手插件 DIP、自动化插件机 AI、到目前很普及的

表面贴装技术 SMT，这些工艺在中国、特别是广东的深圳、东莞，用得炉火纯青。但是随着晶圆技术的发展和多种先进

封装技术的出现，电子产品设计的复杂程越来越向晶圆级的设计方向靠拢，芯片的引脚间距的趋势跟摩尔定理一样，越

变越小，SMT 的工艺及设备发展难度越来越大，已无法适应电子产品设计的发展需求。从芯片封装从 2D、2.5D 到 3D

的发展，以及 SIP 和 MEMS 等元器件的封装变化，电子组装技术也完全可以借用芯片封装的发展思路进化，因此电子组

装的混合工艺路线也就越来越清晰了。我公司几款产品的工艺难点采用了混合工艺解决了实际的量产问题。

【关键词】电子组装，SMT，晶圆技术，先进封装，混合工艺

0.15mm 等。这些变化给我们目前应用

最广泛的 SMT 工艺带来巨大挑战。首

先的锡膏印刷工艺，其次是钢网制作，

再次是辅料锡膏成本的上升，还有回

流焊接的短路、虚焊、少锡等等相应

品质问题的挑战。

晶圆制程工艺从 90nm 发展到

45nm，再到 22nm，进而 14nm、

10nm、7nm、5nm、3nm、2nm 这些

激进的制程工艺飞速推进，引爆了各

种先进工艺的深度演化。这个纳米级

的制程工艺的内涵到底是指什么？多

少纳米的工艺制程指的是 MOS 晶体

管的源和漏的距离，也就是栅极距离

（Gate Length）。栅极距离越小，在相

同的面积里能蚀刻出更多的 MOS 晶

体管。

Gate Length 是决定 MOSFET 的

关键尺寸，制程节点以 0.7 倍的速度

减小，单位面积芯片上晶体管数量以

2 倍的速度增加。

相同单位面积里的 MOS 晶体管

数量不断以２倍的速度增加，芯片的

封装尺寸虽然不可能也是以２倍的速

度增加或者不增加，但是芯片封装引

脚间距（PICTH）确是实打实的在不

断缩小，Fine Pitch 以前定义的是引脚

中心间距小于 0.5mm，对于现在来说

0.5mm或0.4mm已是很平常的间距了，

引脚中心间距从 0.5mm，到 0.4mm、

0.35mm、0.3mm、0.25mm、0.2mm、 IC 引脚 Picth 为 0.2mm 焊盘尺寸为 0.06mm

公司一款 FPC 模块产品的 IC 引

脚间距为 0.2mm，锡膏印刷制程已突

破了极限。Pitch 为 0.2mm 的 IC 设计，

两引脚间还需走一根引线，FPC 的基

板焊盘LAYOUT尺寸已小到0.06mm，

跨入了 μm 级工艺制程。

第29页

Column 专栏

2023年8 / 9月 SbSTM 27

对于此种精细间距的芯片及 μm

级的焊盘设计，普通的 SMT 工艺良

品率很低，成本及效率上是无法接受

的。只能采用非常规的工艺流程：先

在 FPC 或芯片引脚上植锡，形成锡球，

检查在焊盘上形成锡球的良好性；再

在对应的位置刷上助焊膏，贴装芯片，

过炉回流，完成精细间距芯片的电气

性能联装。

此种工艺方法的好处是检查方

便、直观，同时采用助焊膏的方式进

行焊接，极大地减少连焊的不良，提

高产品良率，制造成本完全可以接受。

在 FPC 上预植锡点的方法是效率高、

良品率是 4 个 9，芯片焊接后的良品

率也是在 99.9% 以上。

但是有些产品采用 SMT 锡膏焊

接方式也无法实现元器件的电气性能

的联装，就必须采用其它方式，如邦

定工艺、ACF 工艺等与 PCBA 联装

工艺差别很大的工艺方法完成了。公

司有一款产品也就是这样实现的：

产品上有一元件（传感器，不能

承受高温如回流焊接高温）无法采用

SMT 方式焊接，对元件外观表面的

要求在 20 倍的放大镜下观察不得有

脏污，SMT 的无尘车间环境也无法

满足生产要求，因此采用芯片封装工

艺之一的邦定工艺进行：邦定车间环

境及工艺参数（不需高温）可以符合

元器件的电气性能联装的要求。

从上述两例生产工艺可以说明，

传统的 SMT 工艺不再是单一的工艺，

在特殊元器件的要求还得引入其它制

程工艺来完成相关产品的生产，从而

产生了电子组装的混合制程工艺，生

产效率、品质及制造成本都可满足客

户的要求。

传感器元件邦定工艺

碰到一些有特殊要求的元器件

联装，传统的制程工艺需要打破，引

进其它制程工艺，同时也看到邦定

工艺不再仅用于芯片封装制程，ACF

工艺也不仅限于 COG/COB/COF 的

产品上。

本文所给出的两个案例仅是

公司产品系列中的一个缩影，电子

组装的混合工艺也不仅限于所提到

的工艺制程，只要敢于打破常规思

路，新的工艺就会层出不穷，思路

就源源不断地涌现。传统的电子组

装 SMT 技术的发展不仅限于锡膏制

程、红胶制程，它的发展已逐步与

半导体的先进封装工艺融合在一起，

且步阀在加快；半导体封装形式也

在不断推出新的制程，如 SIP、FC、

POP、PIP 等封装制程工艺里也融合

了 SMT 技术。半导体封装技术与传

统的电子组装技术区域界限日趋模

糊，已是你中有我、我中有你，共

同应付市场产品的需求。在制造业

高度市场化的今天和未来，电子组

装制造业的制程工艺必然是各种先

进制程工艺的混合体，单一的工艺

模式在日趋激烈的市场竟争中很难

存活，同时对我们的工程技术人员

也提出知识整合、融汇的要求。

作者简介：

谢代忠，从事电子组装行业近 25

年，经历了 DIP、AI 及 SMT 的工艺发

展，曾供职于世界前三强的电子制造企

业及芯片封装企业，制定了企业的 PCB

LAYOUT 规则，制定企业内的 QFN 封

装元器件焊接标准。目前在深圳市则成

电子股份有限公司，任职技术总监，负

责公司的新产品研发、新工艺开发和新

材料新设备的应用。

第30页

专栏 Column

30 2023年8 / 9月 SbSTM

Aaron Frankel

（西门子数字化工业软件增材制造软件项目副总裁）

聚焦增材制造的三个基本方向

佳实践纳入零件之中，就会取得越好的结果，如果能在设

计早期就融入可确保零件可扩展性和效率的软件工具，用

户就能从一开始打造高效的工作流，进而交付更好、更一

致的零件。

自动化

自动化对于增材制造的创新发挥着举足轻重的作用，

它涉及到整个流程的各个方面，从概念设计阶段到零件打

印，再到后期处理、供应链管理不一而足。

在产品开发领域，随着企业纷纷探索增材制造能够

带来的效益，其对自动化技术也表现出了浓厚兴趣。软件

内置工具可以捕捉几何体，并以快速配置的模板形式将之

与设计和制造知识、规则及最佳实践进行关联，进而帮助

人们将大规模定制的概念变成现实。通过一些巧思和桌面

打印机，这种快速迭代能力可以成为生产线的制造辅助工

具，西门子的客户 Unlimited Tomorrow 即是这方面的受益

者。Unlimited Tomorrow 是一家机械义肢的研发制造商，

他们不仅借助于增材制造技术改变了假肢的制造方式（使

用聚合物基粉末床熔融），同时还通过使用知识捕捉模板，

快速且经济高效地调整其表单，以满足定制化的用户需求。

自2015 年被列入“中国制造 2025”重点研发的前沿技

术以来，增材制造技术的应用实现了高速增长，成

为高端制造业发展的重要支撑。通过改进现有技术并引入

突破性的流程方法、工作流以及功能，3D 打印和增材制

造行业本身也在经历着变化，而获得成功的关键，在于如

何利用当前技术和建造流程，应对规模化、自动化和复杂

性这三个方面的难题。

扩大生产规模

增材制造技术的关键驱动因素之一是工业应用规模

的不断扩大。随着机器供应商产量的持续提升，对于整个

增材制造链条可靠性、可重复性和一致性的需求也在不断

增加；为了实现生产效率的最大化，用来定义零件几何体、

建造参数和预处理的数字工具集也需随之增强，在此情况

下，面向增材制造的设计应运而生，或者更准确地说，应

称之为面向增材制造的优化。

无论是在最初的设计中优化增材制造，还是在过程

中进行优化，抑或是在零部件的后处理 / 后加工过程中移

除支架、未固化树脂或粉末等工序，规模化生产都比以往

任何时候需要更加全面的方法，而在设计过程中越早将最

第31页

Column 专栏

2023年8 / 9月 SbSTM 31

复杂性难题

增材制造行业不仅寻求解决复杂性问题的方法，同

时也因这种复杂性而获得了蓬勃发展的机会。仿真技术持

续解构如何将激光和惰性气体相结合，以使用异金属合金

粉末来打造其他任何制造方法都难以打造的零件。与此同

时，人们对多轴、多材质零件生产的兴趣也在与日俱增，

在未来一段时间内这种趋势也仍将持续。

此外，业内还有 Ingersoll 这样的公司，其运用西门

子的广泛解决方案，打造混合制造机器，将复杂的数控加

工、机器人编程与增材制造技术相结合，以前所未有的能

力和规模，打造创新型零件。

增材制造的发展前景乐观

增材制造行业的前景有赖于将惊人的技术付诸实践，

让过去的不可能成为可能，并确保除专家以外的广泛群体

都能够理解并有针对性地发挥其所带来的效益。以西门子

的另一个客户—舍弗勒为例，其团队致力于整合内部的增

材制造专业知识，寻求创新方法，使其分散于不同地区的

设计团队都能充分利用这些知识。目前，舍弗勒利用基于

网络的平台，引导其全球设计师和工程师团队完成其专家

建立的增材制造零件认证流程，同时精简车间作业和机器

负荷。

作为一种对复杂流程和工作流进行控制的手段，自

动化技术的效益一直是热点议题，但现实是，在设计和工

程形态创建领域，自动化技术能够带来的大部分效益是源

自于对看似单调任务的处理，这使得关键资源能够集中精

力解决真正的挑战。

让我们设想一下在某款新车中安装一台电力传动装

置，在某个时刻，需要有人为它设计安装支架，与其一遍

又一遍地执行同一流程，不如借用强大的数字孪生模型，

确定传动装置与车身之间的连接点，让系统生成可随时进

行制造的最佳形态设计，为团队释放精力来处理更具挑战

性的任务，寻求更多创新机会。

增材制造技术的效益不胜枚举，要充分发挥其能力

需要行业及从业者更深入的理解，更创新的应用，以及

更深厚的沉淀，随着疫情常态化，增材制造行业的方方

面面也在陆续回归，通过关注规模化、自动化和复杂性

三个基本发展方向，我们将进一步加快制造业开发和迭

代的速度。

第32页

专栏 Column

30 2023年8 / 9月 SbSTM

Greg Sharp，Harold Brunt，Nick Mustola

（LumenFlow）

表面贴装光学元件实现更简单的

光学组件制造

有机硅光学元件

表面贴装光学元件（SMO）正在成为光学组件中可行的低成本的组件，它们可以焊接，并且能使用传统组装设备与

电子元器件一起安装到 PCB 上，不需要回流焊后的光学组装工艺。

对于照明行业而言，表面贴装光

学元件（SMO）是个相对较新

的概念。该技术使用直接放置在 PCB

上的有机硅光学元件，并能在经过

回流焊炉后继续使用。由于有机硅可

以承受回流焊温度，同时保持其光

学性能，因此不需要回流后的组装步

骤。也不需要支架、紧固件或胶水。

大多数用于 LED 的二次光学组件材

料不能承受回流焊温度（通常超过

250° C），它们可能会开裂、塌陷或

熔化，从而导致光学和机械性能下降，

以及低透射率或其他光学性能限制。

光学有机硅自上个世纪 50 年代

就已经出现，这种材料的主要应用是

作为板上 LED 或晶片上 LED 的密封

剂。然而，有机硅在材料和设计上具

有更多优势，可服务于汽车、医疗、

工业、消费和其他中大批量市场，带

来改进的光学性能和更低的组装成

本。陶氏公司（Dow）生产用于多种

应用的各种等级的光学有机硅材料；

其主要的可模压光学有机硅胶材料，

要么是具备高透射率的透明材料，要

么是具有高反射率的白色材料。

有机硅也被称为聚二甲基硅氧

烷，在材料化学中，硅氧烷键（Si-O）

比环氧树脂和热塑性塑料中的碳氧键

（C-O）具有更高的能量。这种键能使

有机硅具有更好的热稳定性和紫外稳

定性。

有机硅还有许多其他特性，使其

在具有挑战性的应用环境中，成为了

绝佳的材料选择。有机硅的一些材料

优势包括：

环境方面：在紫外、湿度和极端

温度下的稳定性；形成防潮密封；不

发黄；耐刮擦，抗冲击。

机械方面：能减振；可调模量；

脱模灵活。

光学方面：从 UVA 和 UVB 到

可见光波段、再到 SWIR 波段，具有

高光学透过率。

设计方面：其设计灵活性可实现

复杂的几何形状并复制微结构，包括

全息或衍射光学元件。

有机硅的其他特性和优点还包

括：重量轻，密度低（比重为 1.07），

易于清洁，可作为前表面光学元件一

次性使用。有机硅也可以进行材料改

性，因为它可以针对高科技应用中的

特定属性进行调整。一般来说，光学

有机硅在恶劣环境中的应用表现，要

优于许多其他材料。

超越玻璃和热塑性塑料

具有负拔模角或底切的模压光

学元件，可以使用有机硅。刚性材料

一般不具备这种能力。经典的菲涅耳

透镜具有棱柱面，包含光学曲线和近

乎垂直的表面。这种结构已经为光学

行业服务了几个世纪，并已扩展到衍

射光学领域。通常，近乎垂直的表面

以正角度从刻面倾斜，以满足可制造

性。在照明应用中，在某些情况下，

底切或负拔模角会增强光学器件的性

能，或是允许集成机械特征。

使设计工程师能够包含底切或

负拔模条件等几何形状，是使用有机

硅的独特优势。可模压光学有机硅可

图 1 ：LED 电路板上的表面贴装光学元件（SMO）。

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Column 专栏

2023年8 / 9月 SbSTM 31

以在模具外拉伸和弯曲，从而能够将

多个独特的表面集成到复合光学组件

中，实现这些组件的单次成型。在最

终系统中消除元件到元件的对齐，可

以进一步降低组装成本。

然而，有机硅材料也有其局限性。

低表面能虽然非常适合清洁，但也意

味着几乎没有任何东西能粘在上面，

包括减反射膜层。虽然这对于照明应

用来说通常不是问题，但是在设计中

应考虑菲涅耳损耗，因为二次膜层选

择有限。此外，可用于安装有机硅光

学元件的粘合剂也有限。由于其灵活

性，用有机硅生产的光学元件可能需

要增强强度的肋条或安装特征来夹入

外壳中，而不是用传统的安装方法。

有趣的是，这种灵活性允许有机

硅部件结合用于防潮密封、自对准和

机械连接的 O 形密封圈。例如，用于

光学组件的有机硅端帽，或卡到医疗

探头远端上的光学组件，将既是光学

表面又是最终保护表面。这些特点，

连同其成本效益，使可模压光学有机

硅成为一次性最终表面光学元件的理

想选择。它还可以通过消除玻璃光学

元件崩边或划伤的可能性，来延长产

品寿命。

有机硅光学元件的真正价值远

远超出了材料和光学特性。其广泛的

功能和灵活性，可以通过简化和消

除工艺步骤，实现更高的光学

组装效率。此外，制造过程中

节省的时间和成本，可以通过

较低的单件产品总成本，来促

进大众市场的采用。这些优势

需要在产品设计阶段加以考虑，

包括与设计师、产品经理、包

装工程师和其他参与产品组装

和包装的人员进行讨论。未能

在系统级别整合功能，很可能

是代价高昂的错误，并可能导

致未来昂贵的重新设计。

通过SMO降低装配成本

将光学元件集成到 PCB 上

的原始方法之一，是在 SMT 回

流焊工艺之后增加组装步骤。

此工艺步骤可能需要手动将

PCB 组件装载到拾放（pick-and-place）

组装设备中，或手动将光学元件放置

在 PCB 上，然后进行点胶、固化和

光学性能测试。

创建 SMO 技术是为了消除这种

回流焊后的组装步骤，提高贴装精度，

并减少潜在故障点的数量和总体成本

（见图 1）。

模压光学元件安装在金属焊环

中，并与 SMT 电子器件同时焊接到

位；这实现了显著的总成本节约。对

准公差取决于光学设计和组装设备。

使用最先进设备的制造精度可达数十

微米，远优于行业标准。SMO 采用

卷带式封装，并与标准的拾放设备兼

容（见图 2）。

LumenFlow 公司获得专利的复

合光学元件（可表面贴装），是为一

系列 LED 光源设计的光学元件集合

的原型。为了适应具有不同输出角度、

波长和封装尺寸的 LED，这种两元

件（two-element）、一体式复合透镜

可以结合各种表面纹理和形状，以创

建一系列标准输出光束形状，这可以

直接在工厂实现。例如，可以将光输

出优化为窄聚焦点或广域照明。额外

的可用光学元件可以提供顶帽能量分

布或其他所需的输出形状，包括插入

十字线。

图 3 中的插图显示了复合光学

元件的各种表面如何发挥作用，具体

取决于光源的发散度。低发散光通过

光学元件的中心（实际上是一个单透

镜）。在更大的角度，光会遇到两对

光学表面，它们之间有空气间隙。

有机硅SMO：解决生产挑战

总体而言，有机硅 SMO 在具有

挑战性的环境中具有材料、设计、组

装和应用优势，并且与传统的刚性热

塑性塑料相比具有成本竞争力。这种

多样性支持汽车、医疗、工业、商业

和其他几个市场的应用。

SMO 的成本优势，能够替代更

昂贵的玻璃或热塑性零件和组件。将

多个组件集成到具有对齐功能的单个

SMO 中，并使装配流程更有效率，将

降低整体产品成本。潜在的成本节约

跨越了整个光机械领域，尤其是在其

图2：SMO的卷带封装。他光学材料性能不佳的环境中。

图3：LumenFlow的一体式复合光学元件，一次成型。

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技术特写 Tech Feature

32 2023年8 / 9月 SbSTM

一、前言

前段时间和跳槽到其它公司的同事聊天，他说领导

问他最擅长的工艺是什么，他说是“电路板分板”。谁知，

他们领导回答：“什么分板工艺？我没有听说过……”我

也不禁愕然，想想有些同事也不太明白分板工艺是做什么

的或不知道它到底有何玄妙，不过作为一个分板机工艺的

守望者，自己有责任、有义务对分板机做一个科普，以通

俗易懂的语言，让大家了解它、关注它、记住它。

摘要：本文首先介绍电路板分板的原因和不同的电路板拼板类型，通过比喻的方式叙述了不同电路板拼板类型对应

的分板机种类，使读者对分板机家族有个整体的轮廓，同时在选型方面也可以有个基本的了解。同时，针对使用比例最

高的铣刀分板机，重点介绍了相关的工艺特点，使读者对于一些特殊性元器件的特殊工艺要求有所了解。

关键词：电路板拼板类型分板机类型锯片分板机槽形分板机激光分板机冲床分板机铣刀分板机

分板机趣谈

石建华

（博世汽车部件（苏州）有限公司）

笔者曾经看过一本被联想集团 CEO 杨元庆誉为“创

新狂人”、“专利达人”的许奔先生写的《创新者的世界：

从麻瓜到王者》，文中作者运用大量的比喻形式把艰涩难

懂、抽象莫名的发明过程写的生动形象、深入浅出，阅读

中多次引起笔者的共鸣，至今印象仍然十分深刻。受到启

发，我为何不能师法前人，顺便把自己的武侠情绪与对分

板机这种份痴迷融为一体，诉诸笔端，也不负自己的这份

热爱，如果能籍此机会以飨读者，亦不失为一桩美事！

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Tech Feature 技术特写

2023年8 / 9月 SbSTM 33

二、何谓分板？为什么要分板？

所谓分板就是把像整张印刷的邮票一张张撕开来使

用一样，把处于整体拼板（panel）状态的电路板分割成

独立的子板。

那么为什么要进行分板呢？那是因为电路板厂把独

立的电路板进行拼组以提高生产效率，和最大化利用原材

料以降低成本，这样销售到客户的产品单价自然会相应降

低。就像多张的邮票是无法直接使用一样，拼组的电路板

也不能直接进行产品的组装，所以就需要进行分板。

三、电路板拼板类型

其实分板机的类型选择和电路板的拼板方式有关，所

以在讲分板机种类前，有必要先给大家介绍下电路板的拼

板。

常见的电路板拼板类型有三种，分别是 V 形槽、邮

票孔、桥连，下面我们分别介绍下。

第一种：V 形槽

顾名思义，就是子板与子板、子板与边框的连接，通

过 V 形槽的方式。这种拼板方式在消费类电子用的较多，

其好处是对分板工艺的要求很低，拼板之间间距小、电路

板使用效率高。不过，这种拼板方式也有局限，只能走完

整直线（即 V 形槽要从头切到尾）、不可中断或跳转。

第二种：邮票孔

同样，名如其实，就是拼板之间的连接点像邮票一

样，拼板连接处有不连续的密集的小孔分布在每个子板的

一侧。这种拼板方式在消费类电子使用的较多，其好处是

对分板的工艺要求很低，几乎适用于所有不同外形轮廓的

板子拼板，包括非直线类型的分割点，分板应力小。

第三种：桥连

这种连接方式的名字也算贴切，拼板之间断断续续的

以电路基材直接连接。个

别对制造工艺可靠性要求

高的产品（如车身电子稳

定系统）会以连续的电路

基材直接连接，即无预分

割电路板。这种拼板方式

的好处是几乎适用于所有

不同外形轮廓、不同等级

产品的板子（消费类电子产品和高性能电子产品）。缺点

是对分板工艺的要求高，需要投资分板设备。

四、分板机类型介绍

基于上一章讲的产品拼板类型，考虑不同的产品等

级，就对应了不同的分板机类型。笔者总结十多年从业经

验，惊奇地发现各类分板机特点竟然暗合射雕五绝之风格。

能把自己的工作和自己的爱好结合，这岂不是人生中不可

多得的幸事？！

话说，本人最喜欢的武侠小说射雕英雄传中有五大

绝高手：英俊潇洒的东邪黄药师、凶恶霸道的西毒欧阳

峰、雍容华贵的南帝段智兴、粗犷邋遢的北丐洪七公和

不明觉厉的中神通王重阳。而本人埋头十多年的分板中也

子板连接点(tab)

子板(single PCB)

边框(frame）

子板连接点预分割区(pre-milling) 拼版(panel）

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技术特写 Tech Feature

34 2023年8 / 9月 SbSTM

次，恰似南帝段智兴，都是靠“一阳指”成名，它靠有

能量的光束来解决问题，可以进行各种形状拼板连接点

（如 V 形槽、邮票孔、桥连）桥连的分割。遗憾的是帝王

们总是养尊处优，体力不济，做事效率不高。激光分板

用于软板或薄板（如小于 0.5 毫米厚）的分割还差强人

意，对于厚板其分割速度慢得简直会把人的心脏病急出

来！当然这种贵族设备还是有优点的，它的无接触式分

板工艺应力极小，而且对产品水平方向的固定作业几乎

没有要求，粉尘也很轻微，而且不需要使用耗材。众所

周知，帝王生来是享受的，偶尔做点事也不能期望其质

量太高——其分割边缘黑不拉几的、难登大雅之堂，有

时为了赶工其分割的边缘还有一定的角度……这些对于

产品质量要求严格的客户是无法接受的！当然，时代是

发展的，帝王的能力也在随之进步，也许有朝一日，南

帝能扬长补短，脱胎换骨，那时激光分板机也许就会成

为未来的主流。

冲床分板机确实有点“冲”，像极了北丐洪七公，无

法对方什么招式，只管一招降龙十八掌拍出，至于什么结

果那就不顾不得了。冲床分板机也是靠其“掌”——模

具——来“吃饭”的，管它什么电路板（如 V 形槽、邮票孔、

桥连），只管那么一拍，就把板子拍得稀烂——拼板也就

变成了子板。速度够快，效率够高。但是不好的一点是它

像北丐的降龙十八掌一样耗费内力——模具成本太高，而

且一“掌”推出威力惊人，难免伤及无辜——冲床分板力

应力极大。所以这种分板机有点 low，随着社会的进步，

人民生活水平的提高，丐帮渐渐消失了。皮之不存，毛将

焉附，自然北丐也被淘汰了。

一如剧情中关键人物最后出场一样，最后讲下今天故

事的主人公“中神通”铣刀分板机,它如中神通王重阳内力、

掌法、兵器、修为均在“五绝”中都独占鳌头一样，我们

的铣刀分板机在分割应力、精度、粉尘、边缘轮廓度等方

面都一骑绝尘。在分板适用范围上，它能处理直线或曲线

的邮票孔或桥连等不同的拼板方式。当然它并非十全十美，

就如中神通武功需要从先练内功打好基础循序渐进一样，

要有前期大量的精力投入才能做好事情，我们的铣刀分板

机前期需要大的资金投入购买设备，才能享受它带来的源

源不断的好处！

五、问“铣（刀分板机）”那得强如许？

接上回“书”，铣刀分板机就如同“五绝”中的”中

神通”王重阳一样技压群雄，是玄门（即“道教”）正宗，

其成名绝技是“先天功”。由于金庸老先生没有在射雕中

详细讲述先天功是什么样的，这也给我们这些金庸迷们留

恰有五大工艺与之对应：锯片分板机（英文“sawing”)、

槽形分板机 ( 英文“v-cut”)、激光分板机 ( 英文“laser

cutting”)、冲床分板机 ( 英文“punching”) 和有多个名

字的铣刀分板机（英文“milling”、“router”或“routing

machine”、“separator”），下面我们逐一介绍下。

锯片分板机工作时产生的漫天“粉（尘）”雨酷似东

邪黄药师的落英神剑一般曼妙，更重要的是不但动作飘逸

（应力小）而且速度快，还一气呵成（全自动完成）。美中

不足的是它只能切割直线即 V 形槽，没办法，我们的黄

老邪只愿意耍这种酷酷的动作，不过我们还是选择原谅他，

谁让他这么帅呢 ?!

槽形分板机工作时，如西毒欧阳峰的蛤蟆功积蓄力

量雷霆一击，咔嚓一下，一刀两断，简单粗暴！当然，

其结果（质量）可想而知，非毛边即毛屑，而且产品应

力大，为日后使用埋下隐患。大家都知道射雕中西毒经

常利用黄老邪孤傲不屑于分辨的性格，经常栽赃陷害于

他。这个槽形分板机既属于西毒家族，当然也精于此道。

他利用其变身——走刀式分板机，其外形——刀具——

和锯片分板机相似，其所干的活儿——分割 V 形槽——

与锯片分板机一样，所以他干出来的坏事 ( 不良 )，经常

被误认为是东邪干的。当然我们的东邪是不屑分辨的，

只是冷冷地扔出一句：“天下的坏事都是我一个人干的！”

岂不知，明白人都知道，东邪虽然做事偏激，但这种拙

劣的行径（毛边和毛屑）绝不是他的风格，可是世上的

明白人并不是特别多！

激光分板机这听名字听起来都很高端、大器、上档

第37页

Tech Feature 技术特写

2023年8 / 9月 SbSTM 35

下了无限的遐想空间。既然道教讲究“玄之又玄，众妙之

门”，想来先天功就是要我们来悟的。既然先天功中有“天”

字，可见和“天”是有关系的，这也暗合了玄门的“道”。

指的是体会内心的宁静，演化天地，从整体去理解宇宙的

规则。那么，我们就尝试用宇宙中天体运动的知识来演化

一下先天功修练的法门以及铣刀分板机是如何工作的吧 ?!

众所周知，地球既自转又绕太阳公转，地球自转一圈

是一天，地球绕太阳转一圈是一年。铣刀分板机的铣刀也

是需要“自转”并绕待分割的一片片板子转动的来工作的，

铣刀转一周会把“眼前”的分割点铣掉一小块儿，铣刀绕

待分割的小板子一周就完成了独立单元的分割。同时铣刀

自身旋转（即主轴速度）及绕产品转动的速度（即进给速

度）也是有一定规律的，两者之间有某种“神秘的”配比，

配置不当会引起质量灾难，尤其是一些特殊的产品如振动

敏感产品。如同地球自转速度要比公转快很多倍一样，铣

刀自转的速度也比公转快很多（10 倍以上）。

地球无论是自转还是绕太阳公转都是有固定的方向，

从北极上空来看，自转是逆时针，绕太阳公转是顺时针。

世间的事情就是这么神奇，大自然的规律与我们的铣刀分

板机工艺有惊人的相似！铣刀的“自转”和“公转”方向

关乎产品质量，也有一定法则。如果站在太阳上看，地球

一面是白天另外一面是黑夜，铣刀分割时也是只有一面是

面向分割点的。

另外，大家都知道我们的地球与太阳之间有一层大

气层阻隔，地球上的生物才得到了很好的保护。同样，铣

刀分板机的核心部件铣刀与待分割的产品之间也有一层防

护，那就是“毛刷”，它把铣刀工作时产生的粉尘牢牢地

罩住并通过粉尘管排出到吸尘器中 , 防止其“流窜”到产

品上，这样产品的质量得到了很好的保障！

作者简介：

石建华，博世汽车部件（苏州）有限公司分板工艺专家、

分板后清洁工艺专家、问题解决专家，24 年电子厂现场经验，

擅长 SMT 和 Final Assembly，尤其对分板、除尘工艺有较深

研究并拥有两项分板国家专利。善于问题解决方法论（8D、

KT、PSS 等 )，为博世认证的 Global problem solving expert。

熟悉质量管控标准及控制方法，熟悉产品前期质量管控

DFM、FMEA。熟悉产品过程管控 Minitab、Q-Das 软件。熟

悉质量检验标准 IPC-A-610 和 IPC-A-600 并有 CIS 证书。

另外在 error proofing、cost down 和 CIP 方面有大量实践

经验，熟悉新产品导入、新线体导入。

全自动分板机从上往下看

待分割点铣刀

毛刷

铣刀

吸尘器

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36 2023年8 / 9月 SbSTM

技术特写 Tech Feature

前言

表面和界面是材料科学与工业技术应用中的两个重

要概念。表面是物质与外界接触的部分，而界面则是两种

不同物质相接触的地方。任何材料都有与外界接触表面或

与其他材料区分的界面，在大力发展的电子装联技术中，

材料表界面的问题更为突出。因此，材料表界面的研究在

电子产品中的地位越发重要。

通过对表面和界面进行科学的研究和管控可以有效

解决电子产品出现的污染、腐蚀、粘接不良、绝缘阻抗降

低等问题，提高电子产品的装联品质与可靠性。眼下火热

的新能源汽车领域中，功率模块无疑是其中的热点之一，

它们是实现能量转换及传输的核心器件，主要通过控制和

调节电能的流动，以实现电动机的驱动和车辆的动力输出。

本文将从结构（涉及的表界面）、应用的挑战（高压 / 绝缘）

和常用表征手段三个方面浅剖功率模块。

一、表面和界面

电子产品中表面镀层 / 涂层的腐蚀、磨损，粘接 / 焊

接部位的断裂等都是零件表面材料或结合界面材料变异的

过程，要实现对它们的管控，就需要了解表面和界面相关

的知识。在物质科学中，表面和界面的性质主要表现在以

下三个方面：

1. 相变化

如 SMT 生产中的焊接工艺的相变化：

锡膏中的金属成份 ( 主要是 Sn) 与 PCB 的焊盘（Cu）

在高温条件下生成新的相（IMC 层），如图 1 所示。

浅谈功率模块的表界面

赵俊亮

(ZESTRON 可靠性与表面高级技术分析师、失效分析专家 )

如 PCBA 表面的涂覆层：

在化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）

过程中，气态的反应物质在表面上凝聚成固态的薄膜，如

图 2 所示。

2. 化学变化

表面和界面也是化学反应发生的场所。表面上的化学

反应可以发生在固体表面、液体表面或气体表面，例如催

化反应、电化学反应等。在界面上，不同相之间的相互作

用导致界面区域的化学反应发生变化，例如，在液体 - 液

体界面上，可以发生离子交换、化学平衡调整等反应。

如在 PCB 洁净的焊盘基材 (Cu) 表面通过电化学反应

可以形成新的保护镀层（ENIG），如图 3 所示。

3. 物理相关性

图 1 ：焊料与焊盘焊接后形成 IMC 层。表面和界面的特殊性质还与材料的吸附、解吸性能、

图 2 ：CVD ：涂覆后的 PCBA。

图 3 ：PCB 焊盘镀层：ENIG。

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38 2023年8 / 9月 SbSTM

技术特写 Tech Feature

防腐、耐磨、粘附、润湿性等有关。例如，在材料的表面

和界面处，由于表面能的存在，物质的吸附和解吸性能会

受到影响，从而影响材料的化学性质和物理性质。此外，

表面和界面的特殊性质还会影响材料的防腐、耐磨、粘附、

润湿性等性能，从而影响材料的使用寿命和性能，如图 4

所示。

二、功率模块的表界面

1、功率模块结构探究

常见的功率模块一般有散热器、基板、Si/SiC 芯片三

大部分组成（如图 5 所示），涉及清洗、焊接、金属线键合、

灌封等工艺。那么功率模块各部分的作用是什么？涉及的

表界面有哪些呢？结合图 6，接下来一起探究。

（1）散热器

散热器的常见材质是铝，通过双层焊接在一起形成内

部空腔结构。冷却水道对颗粒物敏感，颗粒物会通过冷却

水道流到泵中，影响泵的性能。

散热器涉及的表界面及管控要求：

a. 铝表面 - 内侧：用于双层焊接，形貌空腔。要求润

湿性或可焊性良好。

（a）焊接后焊料与铝表面结合成界面 1

管控要求：密封性良好，不会漏液。

图 4 ：表面能降低导致的“缩锡”现象

图 5 ：结构示意图

图 6 ：表界面树图

功率模块的表界面

散热器

通过焊料1与芯片连接在一起

通过金属线键合，与芯片实现电连接

双层铝壳焊接后形成界面

镀层3 基板

芯片

界面1

界面

界面7 金属线通过键合与芯片形成结合界面

界面6 焊料2与芯片形成结合界面

界面5 镀层3与金属线通过键合形成结合界面

界面4 镀层3与焊料2形成结合界面

界面3 镀层2与焊料1形成结合界面

界面2 镀层1与焊料1形成结合界面

界面8 灌封胶与各表面形面的粘接界面

表面

镀层2 通过焊料1与散热器固定在一起

内侧用于焊接，形成空腔

镀层1 通过焊料1与基板固定在一起

底部通过焊料2与基板连接中一起

顶部通过金属线键合，与基板实现电连接

（b）焊接后表面

管控要求：不能产生腐蚀；表面残留物的成分、

量值和分布等指标不能影响后段工艺的粘接性与

绝缘性等。

b. 散热器表面 - 镀层 1 ：用于与基板焊接，常见镀层

为 Cu，要求润湿性或可焊性良好。

（a）焊接后焊料与镀层 1 结合成界面 2

管控要求：机械强度、导热率、空洞率，尤其是

空洞的水平，不能影响芯片的散热性能。

（b）焊接后表面

管控要求：不能产生腐蚀；表面残留物的成分、

量值和分布等指标不能影响后段工艺的粘接性与

绝缘性等。

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2023年8 / 9月 SbSTM 39

Tech Feature 技术特写

洞的水平，不能影响芯片的散热性能。

d. 芯片顶部表面 Pad 与金属线键合后结合成界面 7

管控指标：机械强度、间距、弧度、键合点形状等。

（4）灌封

常见的灌封材料为有机硅凝胶和环氧灌封胶，用于保

护芯片、绑定线和 DBC 等。灌封的目的是提高模块的整体

性和绝缘能力，增强防潮和抗污性能，提高可靠性和寿命。

灌封涉及的表界面及管控指标：

1. 灌封胶填充在功率模块中裸露的表面和缝隙中结

合成界面 8

管控指标：粘接强度、介电性能、绝缘强度等。

2、常用表征手段

（1）残留物表征

a. 有机物残留：FTIR（傅里叶变换红外光谱法）；参

考标准：IPC-TM-650 2.3.39C。

b. 离子物残留：ROSE （溶剂萃取电阻率法）、C3（局

部离子清洁度测试）、IC（离子色谱法）、C3+IC ；参考

标准：IPC-TM-650 2.3.25 、IPC-TM-650 2.3.25.1、IPCTM-6502.3.28。

c. 颗粒物残留：TC（技术清洁度），参考标准：

VDA19.1。

d. 助焊剂残留：Zestron 独创的快速检测（ZESTRON®

Resin test 松香 / 树脂残留测试及 ZESTRON® Flux test 助焊

剂活性剂残留测试）：通过显色法快速定性 / 定位残留物。

（2）电性能表征

绝缘强度 / 耐压测试、SIR（表面绝缘电阻测试）等。

（3）涂覆 / 灌封 / 封装质量表征

CoRe （涂覆可靠性测试）：快速定性薄弱环节，对电

化学迁移和爬行电流进行应力测试，以检测缺陷、边缘覆

盖或固化不足的情况。

CLT（ZESTRON®

Coating Layer Test 涂覆层测试）：

快速定性薄弱环节，通过使气孔和边缘覆盖不良呈现发黑，

暴露防护性涂覆层缺陷。

IVT （碘蒸气测试）：验证涂覆对腐蚀性气体和湿气的

保护作用，以及由此产生的（爬行）腐蚀。

（4）可靠性评价

恒定湿热试验、交变湿热试验、HV-H3TRB（高压 -

高温高湿反偏测试）等。

（2）基板

常见的基板有 DBC、AMB 两种陶瓷基板，主要是为

了满足电动汽车等用的高压、大电流、高功率功率模块的

散热和可靠性等关键要求。DBC（直接键合铜）陶瓷基板

是一种在高温条件下通过共晶键合的方式将铜箔和陶瓷基

板牢固结合在一起的技术。该技术在 1000℃以上的含氧

氮气环境中进行加热，使得铜箔和陶瓷基板形成键合，具

备高键合强度，良好的导热性和热稳定性。AMB（活性

金属钎焊）基板制备技术是对 DBC 基板工艺的改进，主

要通过使用活性焊料实现铜箔和陶瓷基片之间的键合。与

DBC 基板中的直接键合相比，AMB 基板可以降低键合温

度（低于 800°C），从而减少陶瓷基板内部的热应力。此外，

AMB 氮化硅基板的热导率也比 DBC 氧化铝高出 3 倍。

基板涉及的表界面及管控要求：

a. 基板表面 - 镀层 2/ 镀层 3

管控要求：通过焊接工艺与基板和芯片连接在一起，

镀层润湿性或可焊性良好。

b. 焊接后与焊料 1/2 结合成界面 3/4

管控指标：机械强度、导热率、空洞率，尤其是空

洞的水平，不能影响芯片的散热性能。

c. 镀层 3 与键合金属线键合后结合成界面 5

管控指标：机械强度、电气绝缘间距、弧度、键合

点形状等。

d. 焊接后表面

管控要求：表面残留物的成分、量值和分布等指标

不能影响产品的表面电极间距、绝缘性能、及后工

序粘接工艺等。

（3）芯片

常见的为 Si 和 SiC 芯片，主要区别如表 1 所示：

芯片涉及的表界面及管控要求 / 指标：

a. 芯片底部：通过焊料 2 与基板连接在一起

管控要求：镀层润湿性或可焊性良好。

b. 芯片顶部：芯片表面 Pad

管控要求：常规要求是可键合性良好。

c. 芯片底部焊接后与焊料 2 结合成界面 6

管控指标：机械强度、导热率、空洞率，尤其是空

类型 Si SiC

导热性较低较优

导通损耗和开关损耗较高较低

电导率较低较高

耐电压特性较低较高，可以实现更高的工作电压

制造成本经济型比较昂贵

表 1 ：Si 和 SiC 芯片特征对比

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40 2023年8 / 9月 SbSTM

技术特写 Tech Feature

1. 防止电荷泄漏和电流短路：在

高电压环境中，高品质表界面状态使

其具有良好的电气绝缘性能，能够有

效隔离不同电势之间的电荷，防止电

流的泄漏和短路。

2. 提供稳定的绝缘阻抗：高品

质表界面状态能够提供稳定的绝缘阻

抗，防止绝缘阻抗的降低。

3. 防止电弧和火灾的发生：在高

电压应用中，电弧和火灾是严重的安

全隐患。表界面的电气绝缘性能能够

有效隔离电气设备中的电流，防止电

弧和火灾的发生。

综上所述，表面和界面是电子装

联技术中的不可忽略的领域。通过对

表面和界面进行科学的研究和管控，

可以有效解决电子产品出现的污染、

腐蚀、磨损、粘接不良、断裂等失效

问题或潜在风险，从而提高电子产品

的装联品质与可靠性。本文通过对功

率模块结构的剖析，希望帮助业内相

关人士了解功率模块的表界面及其要

求。并认识到在高压方面存在的挑战，

本文建议在设计阶段和工艺过程控制

中创造良好的表界面性能条件，从而

可以显著改善和提升产品的质量和可

靠性。

关于 ZESTRON

ZESTRON 在表界面分析、风险分

析、失效分析等方面拥有丰富的全球经

验。ZESTRON 全球可靠性与表面技术

（R&S）团队，由表面分析、材料科学、

应力测试和电子制造领域经验丰富的

专家组成。多年来，一直为世界各地的

客户提供有关汽车、医疗、工业、消费

电子和航空等领域电子零部件的潮湿防

护和表面及界面相关技术问题的支持。

ZESTRON 在提高电子零部件及整机可

靠性领域为行业客户提供高价值的分析

服务和咨询、培训及辅导。从设计阶段

到量产开始，再到大批量的现场使用，

R&S 专家不仅评估失效风险和预防措

施，而且还从机理和根本原因层面分析

验证试验中的失效和现场的损坏。

图 7 ：ZESTRON 分析手段（部分）

图 8 ：电子元件上的触点距离 / 爬电距离要求

三、功率模块面临的高压挑战

功率模块在眼下火热的新能源汽

车领域的挑战之一就是高电压带来的

挑战：在高压环境中由 ECM（电化

学迁移）、漏电流引起的损坏机制发

生的更加频繁，而更高压也会引起新

的难题，如 AMP（阳极迁移现象）。

2023 年 6 月 6 日，ZESTRON 公

司 Helmut Schweigart 博士在受邀参加

的 IPC“可靠性之路”系列讲座之《高

压 - 电动汽车电子硬件可靠性》网络

研讨会上提出，在 60V 以内电压范围

内业内有丰富的知识经验支持，到了

400V，1200V 应用，从业者正在冒险

进入未知领域（如上图所示）。

表界面质量或状态决定了电气绝

缘的质量，在高压可靠性方面具有重

要性，主要体现在以下几个方面：

第44页

技术特写 Tech Feature

42 2023年8 / 9月 SbSTM

1. 前沿

电子产品的发展趋势是功能越来越多、重量越来越

轻、价格越来越低、密度越来越高，对元器件的要求则是

越来越微型化，这不仅表现在诸如 BGA、CSP、QFP 等

封装形式的有源器件的尺寸减小、引脚间距变小，电容和

电阻之类的分立元件的尺寸也在相应减小，图 1 为电子产

品发展趋势及对器件和 PCB 带来的新挑战。

由于智能手机等移动终端类产品的多功能化、高密度

化发展趋势，使得手机内部的元器件贴装密度迅速增加，

微型片式元件的使用量在加大。目前智能手机上 MLCC、

Chip-R、片式电感器的用量激增。

随着这些 0402（1mm*0.5mm）、0201（0.6mm*0.3mm）

甚至 01005（0.4mm*0.2mm）微型封装元件使用的迅速增

加，以及布局密度的不断提高，组装难度不断加大，使得

微型片式元件组装所面临的加工缺陷成为电子组装中的主

要挑战，而微型片式元件最常见的缺陷之一便是立碑。

2. 立碑工艺缺陷的机理分析

立碑在电子制造行业内被称为 \" 墓碑 (tombstoning)、

吊桥 (drawbridging)、石柱 (stonehenging) 和曼哈顿

摘要：0201、01005 微型片式元件立碑是 SMT 焊接过程常见的工艺缺陷，特别是随着电子产品的微型化，立碑问

题越来越突出，本文系统介绍了片式元件立碑的机理及主要影响因素，提出了通过设计、工艺、设备、管理的优化来系

统解决立碑缺陷的主要措施。

如何解决 0201、01005 微型片式元件

的立碑缺陷？

王文利

（西安电子科技大学电子可靠性（深圳）研究中心）

(Manhattan)\" 现象，都是用来描述如图 3 所示的片式元件

焊接工艺缺陷的形象说法，此类缺陷的典型特点就是元件

的一端在回流焊过程中翘起一定角度。

在早期的 SMT 焊接过程中，立碑现象是与气相回流

图 1 ：电子产品发展趋势及对器件和 PCB 带来的新挑战。

图 2 ：元件微型化趋势。

图 3 ：片式元件焊接过程中的立碑缺陷。

第45页

Tech Feature 技术特写

2023年8 / 9月 SbSTM 43

焊、红外回流焊工艺强相关的工艺缺陷。在气相回流焊接

中，立碑的主要原因是由于元件升温过快，升温时没有一

个均热的过程再达到焊膏融化，导致热容量有差异的元件

两端的焊膏不是同时熔化的，所以器件两端的润湿力不平

衡导致立碑现象发生。

对红外回流焊接来说，焊盘、焊膏、焊端颜色的差异

都会导致吸收热量的不同，从而引起两端焊膏不同时融化

造成的器件两端润湿力不平衡则引起立碑。

随着片式元件焊端质量的提高、热风回流焊的广泛使

用以及对回流曲线的优化研究，立碑现象逐渐减少，已经

不是 SMT 组装过程中的一个重要问题了。

但是，近年随着电子元件微型化，特别是移动终端类

产品中 0402、0201、01005 封装器件的大量使用，立碑缺

陷又成为 SMT 工艺的一个主要缺陷，对产品的加工质量、

直通率、返修成本都产生了很大的影响。

从机理上来分析，立碑缺陷产生的本质原因是器件两

端的润湿力不平衡，当一端的润湿力产生的转动力矩超过

了另一端润湿力及器件重力联合作用的力矩时，在转动力

矩的作用下把元件一端提升起来了，元件的受力过程如图

4 所示。

图 4a 为元件贴片后、回流焊前的器件受力状态，图

4b 为回流焊接中立碑时器件的受力状态，贴片后、回流

焊接前器件受元件两端的粘结力、支持力 F1、F2 及重力

的作用，焊接过程立碑发生时器件在拉起端的粘结力 T2、

器件重力 T3 及融化端的润湿力 T4、T5 综合作用下产生

翻转，此时 T4 对焊端支撑点产生的力矩大于 T2+T3+T5

对焊端支撑点产生的力矩之和，即：

M(T4)>M(T2)+M(T3)+M(T5) （1）

由图 4 可知，元器件越小，重量越轻，就越容易产生

立碑现象。

图 4 中各个参数的意义：

T1、T2 元件焊端的粘结力

F1、F2 元件焊端受到的支持力 M(T2) 元件焊端的

粘结力 T2 产生的力矩

T3 元件的重力 M(T3) 元件的重力 T3 产生的力矩

T4 元件端部的润湿力 M(T4) 元件端部的润湿力

T4 产生的力矩

T5 元件焊端底部的润湿力 M(T5) 元件焊端底部的

润湿力 T5 产生的力矩

3. 影响片式元件立碑的因素

3.1 焊盘设计对立碑缺陷形成的影响

元件的焊盘尺寸越大，熔融焊料的表面积越大，对

焊端产生的润湿力也越大，对立碑产生的影响也越显著。

IPC 标准对焊盘尺寸的设计有推荐的建议，但是同一类型

的器件各个厂家的尺寸存在差异。

如图 5 所示，对立碑现象影响最大的两个焊盘尺寸是

W 与 S，W 大于 S 时端部润湿力产生的力矩比 W 小于 S

时产生力矩小，立碑发生的机率就小。因此在设计阶段要

关注焊盘的尺寸，综合器件的尺寸得到合理的焊盘设计，

从而有效减少立碑的发生。

3.2 焊膏印刷对立碑缺陷形成的影响

图 4 ：立碑现象的力学分析。当焊膏印刷出现偏差，焊膏没有准确地印刷在焊盘

图 5 ：影响立碑的焊盘尺寸。

第46页

技术特写 Tech Feature

44 2023年8 / 9月 SbSTM

碑出现。因此对于微型片式元件，贴片精度必须保证，特

别是随着 0201、01005 器件的大量使用，越小的器件对各

类误差越敏感。

3.4 回流温度曲线对立碑缺陷形成的影响

回流焊接温度曲线对立碑的产生也有较大的影响，如

果温度曲线设置不当，比如升温速率过快、预热时间过短

等，这就会在回流时造成器件两端存在较大的温差，严重

时器件一端的焊膏已经融化了，而另一端还没有融化，这

时由于两端润湿力的不平衡会导致器件立碑。

图 8 所示就是因为两端焊膏的温度有较大差异，焊料

没有同时融化而出现润湿力不平衡引起的立碑的示意图。

上，如图 6 所示，上部焊盘的锡膏印刷出现了偏位，贴片

后器件端子没有与焊膏良好接触，在回流炉中进行回流焊

接时，焊膏就不会向元件焊端爬锡，器件的两端一边有润

湿力而另一端没有润湿力，就会出现严重的力矩不平衡，

没有与焊膏接触的一端被拉起来而出现立碑。

图 6 所示是比较严重的印刷不良，有时是由于印刷效

果不好，导致焊盘两端的焊膏量差异比较大，这时在回流

焊接时两端的润湿力也会有较大的差异，当差异达到一定

程度就会导致立碑的发生。

3.3 贴片精度对立碑缺陷形成的影响

如果贴片机的贴片精度差，贴装过程中元件端相对于

焊盘有较大的偏位，元件两端与锡膏接触面积不同，焊膏

融化时元件两端的润湿力不平衡，导致立碑发生。

更为严重时元件贴放偏位较大，元件一端与锡膏未接

触上，回流焊接时，元件两端润湿力严重不平衡，导致立

图 7 ：元件贴放偏位对立碑缺陷的影响。

图 8 ：回流温度曲线设置不合理导致立碑。

图 6 ：焊膏印刷偏位导致元件立碑。

第47页

Tech Feature 技术特写

2023年8 / 9月 SbSTM 45

3.5 材料可焊性对立碑缺陷形成的影响

器件焊端的可焊性不一致，比如一端可焊性好，一端

可焊性差，当回流焊接时，融化的焊料对可焊性差的焊端

的润湿力就会小于可焊性好的焊端，这样两端就会出现较

大的力不平衡，导致立碑发生。

如果PCB焊盘的一端可焊性差，而另一端可焊性良好，

当回流焊接时，对于可焊性差的一端，融化

的焊料就会被器件焊端吸走，这样可焊性差

的一端的焊盘对器件的润湿力就很小，而可

焊性良好的一端焊盘对器件的润湿力就会较

大，此时依然会由于润湿力的不平衡而出现

立碑。图 9 所示为片式元件焊端存在可焊性

差异，造成的立碑缺陷。

4. 立碑工艺缺陷的解决措施

立碑缺陷是一种可以防止的工艺缺陷，

分析它的形成机理，总结根本原因和影响因

素，通过工艺设计、质量控制、工艺调制、

设备改进可以减少立碑的发生，提高组装过

程的直通率、降低缺陷率、减少返修，从而

提高电子产品的质量与可靠性。

当我们对立碑缺陷的机理有了充分的认

识后，可以梳理出造成立碑的主要原因图 10

所示：

对应机理分析和主要原因，我们就可以

整理出防止立碑发生的常见措施：

1) 提高 DFM 设计水平，特别是焊盘设

计要合理：焊盘超出片式元件端子的延伸部

分要适当，不能过大；焊盘的宽度要合适，

超出器件宽度的焊盘，在回流融化时会使器

件飘移，出现立碑的机率会增大；

2) 保证锡膏印刷位置精度要求和两端焊膏量的一致；

3) 保证元件贴放位置精度要求；

4) 回流曲线设置合理：适当的升温速率与预热时间，

避免过快的升温速率和较短的预热时间；

5) 保证材料的良好可焊性：元件焊端和 PCB 焊盘以

及焊膏都要具有良好的可焊性。

6) 误差控制：包括器件焊端的尺寸误差、PCB 焊盘

的尺寸误差，越小的器件对误差越敏感。

5. 总结

随着 040、0201、01005 等微型片式元件在电子产品

中的广泛应用，立碑缺陷的分析与解决成为困扰 SMT 工

程师的一个主要问题。

本文从微型片式元件立碑缺陷形成的机理分析入手，

通过对影响立碑的各种因素的分析，提出了解决立碑缺陷

的各种措施，对于解决 SMT 组装过程中片式元件的立碑

图 9 ：器件焊端可焊性不良造成立碑。这种工艺缺陷的有一定的指导意义。

图 10 ：造成片式元件立碑缺陷的主要影响因素。

立碑

印刷机

锡膏印刷偏位

锡膏量不一致

贴放偏位

炉温精度、一致性差

焊盘设计不当

布局设计不当

炉温曲线设置不当

器件焊端可焊性差或不一致

回流曲线测温过程不准确

测温板选取不当

缺陷机理不清楚

工艺管理、设备管理不规范

DFM没做好

分析方法不系统

焊膏质量问题

PCB焊盘可焊性差或不一致

贴片机

回流炉

Machine

Materials

Measurement

Management

Human

立碑

印刷机

锡膏印刷偏位

锡膏量不一致

贴放偏位

炉温精度、一致性差

焊盘设计不当

布局设计不当

炉温曲线设置不当

器件焊端可焊性差或不一致

回流曲线测温过程不准确

测温板选取不当

缺陷机理不清楚

工艺管理、设备管理不规范

DFM没做好

分析方法不系统

焊膏质量问题

PCB焊盘可焊性差或不一致

贴片机

回流炉

Machine

Materials

Measurement

Management

Human

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产品特写 Featured Products

46 2023年8 / 9月 SbSTM

Europlacer

iineo+ 系列贴片机

为将来的挑战做好准备的超灵活

Europlacer 贴片机系列中 iineo+ 平台

具有很多改进的特性，例如庞大的供

料器容量，最大的电路板尺寸和最大

的元件高度。此平台采用 Europlacer

特有的综合智能 TM 技术，除了具有 Europlacer 经过验证的核心

功能（高效灵活的旋转贴装头、智能供料器、3DPS、功能强大

的软件），同时也引入了线性马达和数字化相机等新技术。

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干燥、过滤、废水处理等系统等组成。清洗机

以电力、压缩空气为能源，人工方式将 PCBA

板（工件）放入清洗室内，设定好触摸屏中的

清洗、漂洗、DI 水洗、干燥的时间和次数，以

及其他相关参数后，按下启动按钮，产品会被

自动的清洗、漂洗、DI 水洗和干燥。

清洗机使用水基型清洗液清洗，DI 水漂洗；无任何安全隐患，

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多种精度可选：

最小镭雕尺寸 mm ：0.8*0.8/1*1/1.2*1.2

智能化功能：同打，同读；防漏，防重，防错。

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标配 2000 万像素相机，同时自主研发 led 高

亮隧道光，光照效果更好；采用深度学习算

法，高检出、低误报。主要用于插件炉前错、

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X-Ray 透视原理及配合自主研发具有 AI 功能的算

法软件，可以快速准确的核算出料盘中物件的数

量，同时具有自动扫码上传数据至 MES、ERP 等

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系统，完全不依赖元器件库，轻松一键编程。内

嵌高性能 AI 运算平台，搭配独立的高分辨率视

觉系统，为缺陷检测、定位、分类、OCR 等复杂

多样的检测场景提供强大助力

【0 漏报】：集合 40 ＋前沿 AI 模型策略，高

效精准检测；

【误检率＜ 1%】：可信赖 AI 技术，有效降低算法误判；

【编程时间＜ 1 分钟】：无需元器件库，实现真正一键编程；

【1 毫秒算法推理】：推理速度大幅提升，模型算法极度优化；

第49页

《一步步新技术》- 2023年8月/9月刊电子书

《一步步新技术》- 2023年8月/9月刊电子书

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