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      西門子西藏自治區代理商PLC中國(授權)一級代理

      更新時間
      2024-12-02 08:00:00
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      當前,無論是整機電子產品還是半導體封裝,它們對印制電路板制造技術的要求,主要表現在以下八個方面:1. 適應高密度化、高頻化;2. 適用大電流、高散熱;3.適應IC封裝;4. 適應綠色化;5.適應復合安裝化;6.適應搭載新功能電子元件;7.適應低成本化;8.適應短交貨期化;根據這八方面的要求,下面對印制電路業在工藝技術、設備與基板材料、生產體制的變革等方面的發展進行預測和展望。


      適應于搭載新功能電子元件要求的發展預測


      1.EMS要求


      預測微小電子機械系統技術在今后10年間,在汽車、醫療器械、通信、民用電子產品應用領域中得到擴大,并將是推動封裝技術進步的動力之一。


      MEMS與標準的半導體元器件一樣,在環境保護對策、電氣信號的完整性、機械支撐、熱散發管理等方面,都成為十分重要的研究課題。多個微小電子機械系統在封裝內,要保持其惰性氣體或真空的封閉狀態。為了達到微小電子機械系統裝置的制品性能要求和與此封裝的整合要求,設計者對它的設計結構所要把握的重要因素主要是信號處理與電力條件的關系、信號與能量的變化關系,還有材料技術、檢查技術等,還要進行多芯片封裝或三維立體封裝的開發。


      2.光電子元器件的要求


      光電子元器件在基板上的安裝,面臨兩方面的技術挑戰:其一,在多芯片封裝的模塊內搭載光電子元器件。在這種情況下,它有著外形尺寸小、I/O數少的特點。其二,在模塊內光學性能的集成,衍射光柵、濾波器等無源元件與激光元件、檢波器等有源元件的集成。這種封裝的技術關鍵,是光路精密的調整與使用環境下位置精度的維持。它裝配的主要課題是調整的自動化、光導纖維終端部的自動化處理問題及它的系統標準化問題,還有就是熱管理的問題。由于波長對溫度十分敏感,因此它與電氣的對應的控制就更加嚴格。


      3.射頻(RF)與混合信號的要求


      射頻與混合信號領域的封裝,無論是在低成本的家電產品,還是在高頻電子產品中,今后都會采用。由于它在許多電子產品發展中的重要地位,預計在今后這種封裝器件會有很大的增加。


      在此領域的封裝,現在采用的是低成本的金屬絲連接形式。從長遠發展看,為了縮短信號線的長度,而被倒裝芯片的方式所代替,并且有望采取封裝內藏無源元件的方式,使電氣性能獲得提高。還有,在射頻領域的頻率數預計今后會超過5GHz。這樣,在改善載板的介質損失因數方面、在制造上的多樣化方面、在正確的電氣模擬試驗方面,都是十分重要的。


      適應于低成本化要求的發展預測


      一直以來,印制電路板的低成本化是電子產品競爭的關鍵因素之一。隨著原材料價格的不斷上漲,依靠原材料來降低產品的成本目前來說幾乎不可能。解決產品的制造成本問題主要還是依靠標準制造技術。隨著智能制造技術在印制電路板生產中的應用,印制電路板制造過程中受到人為因素的干擾逐漸減小,產品制造依靠智能化系統可以建立標準化的生產系統,因而可以明顯提高產品的合格率,進而降低產品成本。此外,通過智能化制造后,生產線重復性的勞動逐漸被機器替代,需要的員工數量將銳減,也一定程度上降低了產品的成本。


      印制電路板制造工藝流程復雜、工序長。到目前為止,還沒有任何一家企業能夠完全地實現產品的完全智能化生產。總體來說,整個印制電路板行業制造需要經歷自動化生產(工業2.0)、信息化生產(工業3.0)以及智能化生產(工業4.0)。國內絕大部分企業目前處在自動化生產環節,一些具有規模的企業開始進行了信息化建設,能夠實現生產的自動管理、設備自動管理、檢測自動管理,甚至設計的自動管理。


      印制電路板是定制化產品,產品的結構和功能多而雜。在生產過程中產品的設計、生產以及檢測根據產品的特點會有明顯的差異。因此,產品的整個工藝流程很難實現由信息化系統完全管理,仍需要人員的參與。此外,在設計中,為了針對每個產品制定相應的生產與檢測方案,需要給每個產品設計一個身份號碼,以便于生產自動管理,同時也可以方便后期產品出現失效問題進行追蹤。


      智能制造技術被認為是印制電路板實現規模化、低成本化生產的重要手段。在國家政策與市場需求的推動下,印制電路板行業實現智能化生產或無人工廠是未來發展的趨勢。


       適應于短交貨期要求的發展預測


      印制電路板業與短交貨期相適應,是確保產品競爭優勢的關鍵。在半導體業界,為了實現生產工程的靈敏化,而引入了“靈敏的生產制造(Agile-Manufacturing)”和“電子網絡的生產制造鏈(簡稱:E-生產制造鏈)”的經營模式,還建立了供應鏈經營(Supply Chain Management,SCM)所對應的生產體制。


      “靈敏的生產制造”體系的特點,是生產的高彈性和生產周期的縮短。表現在工藝、生產的安排、生產條件的創造,還有上生產線前的等待時間及半成品運送時間的縮短等方面。針對印制電路板業,采用這一套觀念還存在著工藝上改善的問題。


      “電子網絡的生產制造鏈”是指在生產的各個階段中以互聯為核心,利用IT技術的生產方式。這種生產方式在生產產品前是交易的電子化;在生產過程中是產品的生產信息、產品的檢查信息的共有化,技術數據的電子化和共有化;接收訂貨業務的電子化和共有化。由于上述過程的電子化和共有化的實現,使得生產效率有了很大的提高。


      由于供應鏈經營IT技術在電子安裝業界中開展,今后印制電路板業也會納入供應鏈經營的生產體制,納入供應鏈經營工作,對于多品種、小批量、短交貨期化的實現會是一項有很大促進作用的重要工作。為此,要實現縮短新產品開發期的目標,就要力圖實現印制電路板與電子整機產品、半導體元器件的共同協調設計,就要使所采用的物理性能數據基準的統一確立以及模型化和模擬化的擴展。另外,生產工程的標準化的推進、“存貨地點(stockboat)”型的生產體系的部分引入等,也有利于短交納期的實現。


      對整個印制電路板的生產工程給予一個重新的認識,達到思想觀念上的轉變是十分重要的,它對于生產工程的縮短是很有必要的。


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