电子工艺

电子工艺

工艺是生产者利用生产设备和生产工具对各种原材料、半成品进行加工和处理，使之最后成为符合技术要求的产品的艺术（程序、方法、技术）。它是人类在生产中逐渐积累起来的并经过总结的操作经验和技术能力。简单说，工艺就是制造产品的方法和流程。

工艺是一种应用科学，最先得到学术界公认，并取得长足发展的工艺技术机械制造就是制造业的基础。工艺学是一种系统科学，在生产中有着明确的流程和目的，是企业科学生产的法律和法规。

近年来，随着信息科学的发展，传统的工艺生产被注入了新的血液—电子技术，催生出电子工艺。广义的电子制造工艺包括基础电子制造工艺和电子产品制造工艺两个部分。基础电子制造工艺包括电子信息技术核心的微电子制造工艺、无源元件制造工艺和印刷电路板（PCB）制造工艺；电子产品制造工艺又称为整机制造工艺或电子组装工艺，包括印刷电路板组件（PCBA）制造工艺、其他零部件制造工艺和整机组装工艺。狭义的电子制造工艺就是电子产品制造工艺。

对于工业企业及其产品来说，工艺工作的出发点是为提高劳动生产率，生产优良产品以及增加生产利润。它建立在对于时间、速度、能源、方法、程序、生产手段、工作环境、组织机构、劳动管理、质量控制等诸多因素的科学研究之上。工艺学的理论研究及应用指导从原材采购进厂开始，加工、制造、检验的每一个环节，直到产品包装、运输、入库和销售（包括销售过程中的技术服务和用户信息反馈），为企业组织有节奏的均衡生产提供科学依据。因此，掌握先进的电子工艺技术，对于提高企业的经济效益、保证产品质量和促进新产品研发等都具有明显的作用。

电子工艺的工艺流程包括试验、装配、焊接、调整、检验等。

传统的电子设计工作必须经过原理设计、初步验证、批量生产等几个过程，并且必须保证原理设计和初步验证这两个过程完全正确才能将电路设计图绘制成ＰＣＢ图，并进行下一步的生产。随着电子工艺的飞速发展，人们可以对各种器件进行数学建模，借助计算机软件对其进行分析、计算，并在计算机上仿真出近似于实际结果的数据及各种波形。这种由软件进行的设计方法克服了传统方法的缺点，解决了传统设计和调试中存在的问题。而且由于这种方法可以事先排除大部分设计上的缺陷，设计工程师就可以将大量的精力用于设计而不是调试，因而大大提高了设计速度，使新产品可以更快地推出，为企业创造更好的经济效益。

电子产品装配的工艺过程包括装配准备、部件装配和整件装配。装配准备又分为技术准备：做好技术资料的准备工作，例如工艺文件，必要的技术图纸等，特别是新产品的生产技术资料更应该准备齐全；生产准备：分为生产组织准备（根据工艺文件确定供需步骤和装配方法，进行流水线作业安排、人员配备等）及装配工具和设备（如切线剥线机、元器件刮头机、自动插件机、波峰焊接机等）准备；材料准备：按照产品的材料工艺文件进行购料、领料、备料等工作，并完成下列任务：１．协作零部整件的质量检查，２．元器件测量，３．导线和线把加工，屏蔽导线和电缆加工，４．元器件引线成形与搪锡，５．打印标记。部件装配包括印刷电路板的装配，机壳、面板装配技术和其他常用部件的装配。由于一台电子整机通常是由不同的不见组成的，所以部件装配质量的好坏将直接影响到整机的质量。整机装配又叫整机总装，是把组成整机的有关零件和部件等通过检验合格的半成品装配成合格的整机产品的过程。

焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。焊接过程中，工件和焊料熔化形成熔融区域，熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中，

通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。19世纪末之前，唯一的焊接工艺是铁匠沿用了数百年的金属锻焊。最早的现代焊接技术出现在19世纪末，先是弧焊和氧燃气焊，稍后出现了电阻焊。20世纪早期，随着第一次和第二次世界大战开战，对军用器材廉价可靠的连接方法需求极大，故促进了焊接技术的发展。今天，随着焊接机器人在工业应用中的广泛应用，研究人员仍在深入研究焊接的本质，继续开发新的焊接方法，以进一步提高焊接质量。金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊、压焊和钎焊三大类。

工艺验证是检验一个生产工艺在规定的工艺参数下是否能持续有效得生产出符合预定的用途、规定的要求和质量标准的产品的过程，它要求收集并评估从工艺设计阶段一直到生产阶段的数据，用这些数据来确立科学依据，证明该工艺能够始终如一地生产出优质产品。有效的工艺验证对工艺产品的生产有巨大的益处。首先它是一个高度的保证，保证能生产出符合所有预期属性的产品；其次，它可以加深对生产工艺的理解，降低偏差风险，确保生产过程的顺利进行；第三，降低质量缺陷成本；第四，经过全面验证的工艺科进行更少的中间控制和检验······验证的方法有试验法和历史数据分析法等等。

电子工艺的发展历程大概可分为四个时代。第一代：20世纪50年代前的电子管时代，这一时代主要以手工装联焊接技术为基础进行捆扎导线和手工焊接等生产活动；第二代：20世纪50~70年代的晶体管和集成电路时代，这一时代的技术主要是通孔插装技术（ＴＨＴ），并且开始出现手工/机器插装、浸焊/波峰焊；第三代：20世纪70年代开始的大规模集成电路时代，表面组装技术（ＳＭＴ）的发明使双表面贴装和在流焊成为新的组装工艺特点，手机、电脑和数码产品就是这一时代的代表产品；第四代：２０世纪９０开始的系统级（超大规模）集成电路时代，这一时代涌现出微组装技术（ＭＰＴ）让组装工艺朝着多层、高密度、立体化和系统化方向飞跃式发展。现在我们处于三代技术交汇的时代，即第三代技术已经成熟，成为电子制造的主流技术，第四代技术正在发展，已经部分进入实际应用，而第二代技术仍然还有部分应用。处于这么一个特殊的时代，电子工艺产业的突出特点是工程技术人员成了工业生产劳动的主要力量。在产品的生产过程中，科学的经营管理、先进的仪器设备、高效的工艺手段、严格的质量检查和低廉的生产成本成为赢得竞争的关键。时间、速度、能源、方法、程序、手段、质量、环境、、组织、管理等一切与商品生产有关的因素变成人们研究的主要对象。

随着人类社会的飞速进步，特别是科学技术日新月异的发展，传统的电子工艺技术显得越来越难以适应新的世界，各种革新的电子工艺技术不断涌现，推动电子工艺向进一步微型化、精密化和高效化发展。比如技术的融合与交汇以及微组装技术的发展成为新的趋势。另外，面对越来越严峻的环境考验，电子工艺技术也接受着新的挑战，正在赶上绿色化的潮流，走可持续发展的道路。总之，电子工艺的前途一片光明。

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