电子整机制造技术100年发展史有苹果华为中兴小米的故事 科技老兵戴辉从香港延申到内地的电话机产业，行销全球。我写过一篇文章介绍这段历史：第一颗销往全球的爆款“中国芯”。

　　ld is flat），地球成为村落。PC需求暴涨，进入千家万户。2000年的台式组装机还高达一万元（我很肉疼），后来需求量上去后，价格就暴跌了。

　　移动互联网有诗曰：少壮不努力，长大玩手机；春眠不觉晓，醒来玩手机；举头望明月，低头玩手机；排队测核酸，闷声玩手机。

　　和“华米OV荣传”。当前，九成苹果手机依然在中国制造，苹果制造供应链很发达。千万别让苹果跑了！5、疫情中，智能电动汽车产业爆发。

　　在上海临港的超级工厂开工引爆产业，再一次缔造了“美中联合创新”篇章。传统车厂、新势力、手机厂都蜂拥进入这个赛道。中国汽车工程学会会士陈上华先生告诉我：不智能，无汽车。同济大学朱西产教授告诉我：

　　是“诗和远方”，如果真的可以实现，那我们就要重新思考，汽车是不是还只是一个交通工具？！券商们对特斯拉和比亚迪的电动车进行了拆解，发现有好多电路板，还有密密麻麻的元件。汽车也从经典的

　　我曾赴德国汽车城斯图加特参观奔驰汽车博物馆和保时捷汽车博物馆。从1886年卡尔·奔驰发明汽车开始，燃油车持续繁荣上百年。

　　我见过1914年的油电混动汽车——TheGalt Gasoline-Electric，依靠电池可续航30公里。而1881年诞生于柏林的有轨电车因走固定路线，该技术一直延续到今天。

　　随着技术的进步，燃油车面临着智能化和电动化的巨大挑战，而中国市场成为了兵家必争之地。需要说明一下：传统燃油车也可有辅助智能驾驶功能（如防前撞AEB），还可提供混合动力（hybrid）。

　　汽车（如BBA）的1/3市场在中国。2022年11月4日，德国总理奥拉夫·朔尔茨访华，大众和宝马CEO随行。宝马在沈阳建电动车厂（i3、mini电动等）和高压电池厂，在南京和诚迈成立汽车软件合资企业。来自西方的

　　er 1（汽车零部件一级供应商，最有名的是博世）普遍在中国有厂，对本土造车新势力帮助挺大。我曾写过四篇与车有关的文章：

　　智能座舱开启汽车新时代汽车芯片50年，汽车芯片“群体崛起”智能时代，中国汽车软件“群体崛起”，成芯片生态核心

　　，国产装备行业也随之起舞。资深SMT工艺专家陈志光表示：本世纪的第一个十年里，本土SMT相关装备产业群顺势而为，迅速崛起，如锡膏印刷机、回流炉、波峰焊炉、AOI/SPI机、上下料机、点胶机、激光机、镭雕机等的国产化比例在逐步提升。

　　（AOI）对保证焊接质量很重要，对新兴的汽车电路板尤其如此，因为“车震”往往很激烈。视觉检测设备早已是不可或缺的生产设备了，我顾问的明锐理想就为电动汽车（特斯拉、比亚迪、宝马、丰田等）和Tier 1（零部件一级供应商如

　　、法雷奥、采埃孚、麦格纳等）都提供了AOI（自动视觉检测），并有响亮的SLOGAN：明于心，锐于眼。我的表妹在德国采埃孚（ZF）珠海工厂任工程师时，对MagicRay丰富的AOI算法就如数家珍。面对小到芝麻大小的零件，人多少都会有些密集恐惧症，但机器却无所畏惧。8、电子整机产品制造技术的核心是印制板（

　　）和表面贴装技术（SMT）。印制电路板（PCB，Printed Circuit Board）指的是空白板（裸板），也称印刷电路板、印刷线路板。

　　和器件都组装上。过去这么多年，电子装联的技术看似没有大的变化，依旧是元件通过焊料与电路板形成可靠的连接，形成电路连接，进而实现设计功能。但其实，每一天都在发生着变化。

　　chnology）广泛使用，但也还有有一些器件采用传统的传统的通孔焊接技术（Through-Hole Technology），以及特殊的技术如COB（chip on board）工艺中采用的引线键合(wire bonding）等。科技老兵戴辉开始讲历史了，本文1.1万字，长文慎入！

　　我写过一篇文章，讲述百年收音机历史：从上海滩起家的中国收音机100年史，背后是集成电路的发展史

　　电容器等器件都是先安装在基板或底座上，再用导线焊接联接而成。这种原生态的配线方式只适用于器件很少的场景。上海无线C（美国ATWATERKENT

　　制造），是用木板作为装配底座，通过导线个电子管等元器件连接起来的。这个技术流传到了今天。30年前老兵戴辉读大学的时候，《数字逻辑电路》有一个课程设计，是在面包板上用最基础的“逻辑门”来做一个数字

　　电路。本质上是实现了一个小型数字集成电路。要连很多导线，我们班同学在雅尼（Yanni）作曲的天籁之音《河西走廊之梦》（dream of hexi corridor）陪伴下，奋斗了一个通宵。青春无悔！

　　人们为了简化电子机器的制作、减少电子零件间的配线、降低制作成本，因而积极钻研取代配线世纪初，印制电路板（PCB， Printed Circuit Board; PWB，Printed WiringBoard，也称印刷电路板)的概念产生，并在西欧、北美、东亚（日本）等地同时发展。

　　高射炮弹发射后在接近飞机时（并不需要直接碰撞到）爆炸，破坏力就能最大。早期采用的是机械式的钟表时间引信，发射后延时爆炸，发射前需要弹药手用扳手来人工调节或者用引信测合机调节时间。得益于无线年成功研制出了无线电近炸引信，用在高射炮弹上。近炸引信（英语：Proximity fuze，日语：近接信管）亦称近爆引信或近发引信，也被称为“VT”（VT指Variable Time，变时），是一种可自动感应目标（飞机）距离而决定引爆的。近炸引信控制系统利用多普勒效应感知敌机距离，一旦飞机进入21米范围内就会引爆炮弹。在没有无线架飞机，而有了无线架飞机，可见无线电近炸引信的出现大大提高了高射炮命中率。无线电近炸引信还可用在火箭弹、水雷、鱼雷、防空/空空导弹上。

　　插个小故事。1990-91年在南京浦口山里读书，边上就是空军的高射炮阵地，坐上去可转动炮管朝天，还有学生去空军食堂里蹭饭吃。郭沫若撰文记录了一段奇事，说是1937年9月25日，位于浦口的高射炮曾“一炮三机”，就是一炮打中一架飞机，机上炸弹爆炸后自行打伤了另外两架飞机，一并坠落下来。他说：这比旧时的“一箭射双雕”更来得摩登而可纪念。

　　言归正传。1947年，环氧树脂开始用作制造基板，1951年，聚酰亚胺的出现，使树脂的耐热性再进一步，也制造聚亚酰胺基板。

　　（贝尔实验室1947年发明）大量取代了真空电子管的地位，印刷电路板技术也开始在民用市场里广泛采用了。

　　由于覆铜板（覆铜箔层压板CCL，Copper Clad Laminate) 的铜箔（copper foil）和层压板（Laminate）的粘合强度和耐焊性问题得到解决，性能稳定可靠，实现了工业化大生产。铜箔蚀刻法成为了PCB制造技术的主流，开始大量生产单面板。

　　摩托罗拉是将这一工艺引入消费电子产品的早期领导者，于 1952 年 8 月宣布在家用电子管收音机中采用“电镀电路”（plated circuits）。1953年，摩托罗拉开发出“电镀贯穿孔”法的双面板。在板子外层需保留的铜箔部分上，也就是电路的图形部分上预镀一层铅锡抗蚀层，然后用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉（蚀刻）。

　　单面（层）板（Single-sided）是最基本的PCB，零件集中在其中一面，铜箔与导线则在另外一面且布线间不能交叉，仅能用于构造较为简单的电子产品。双层板的两面都具有导线9博体育，可以进行双面布线焊接，中间为绝缘层，功能及稳定性均较单面板更强，广泛应用于白色家电等不需要

　　源的电子设备中。有贴吧大神“特斯拉线圈tc”复原了用“覆铜板”手工做PCB的整个过程，在覆铜板上手绘线路后腐蚀，只有划线保护下的铜会保留下来。采用的耐腐蚀印墨一般由沥青漆、胶印树脂油墨，酚醛清漆或醇酸清漆加一些填料组成。1960年代，多层印刷电路板开始出现，进一步提高了配线与基板面积之比。

　　因为是手工焊接，所以是劳动密集型产业。港台因为有低廉的劳动力成本，于是大量进口了日本、美国、西欧的晶体管来组装“原子粒”收音机，并远销全世界。我写过一篇文章：忆香港电子业60年往事，及对内地的带动

　　早期的手工焊接是焊工拿着工具手焊，课程设计中手焊过一个无线年在无锡的生产线上实习，就是手工焊电路板电路。下图这样象拿笔一样拿电烙铁是错误的，烙铁杆是高温会烫着手。

　　传统的通孔焊接技术（THT, Through-Hole Technology），有几个主要的步骤：钻孔、过孔装配、焊接、检验。

　　在初级阶段，过孔装配完全由人工来完成。穿孔元件（插件元件、通孔元件）都设计了焊脚来穿过电路板，以达到零件焊接在电路板的目的。焊脚有其最小尺寸的限制，否则焊脚会容易被折断，或是掉到地上而造成外力的折断，所以这样的零件做到5mmx5mm就已经是很小了。

　　1970年代，集成电路开始广泛使用，双列直插封装（DIP，dual in-line package）元件是微电子产业的主流，既可以用通孔插装技术的方式安装，也可以利用DIP插座安装。

　　，下图的 Z80就采用了DIP封装。我还学过基于8086的16位机汇编语言编程并做过最小计算机的软硬件设计，这些“屠龙术”我一辈子都没机会应用。到了今天，传统的通孔焊接技术依然在使用，用于不适合表面安装（SMT）的组件，例如大型变压器和需要散热的功率半导体（如电动汽车里大量使用的IGBT和SiC）。值得说明的是，同一块PCB上，可以部分元器件采用SMT，部分元器件采用通孔技术。

　　当然，自动化能力大大提高。自动插件机的应用很普遍了，绝大部分的标准化器件不再需要人工过孔装配了。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温，也可以考虑采用通孔回流焊接工艺。第五章：中国印制电路板产能占全球50%

　　上海无线电器材厂用国产锗晶体管，于1959年国庆10周年的前夕组装出美多牌便携式7管中波段超外差式收音机300台并投放市场，首次实现了国产晶体管收音机商品化。

　　正是从这里开始，中国开始采用PCB印制电路板9博体育，并有了生产线年代，批量生产出单面板，小批量生产双面板并开始研制多层板。

　　1970年代，由于受当时历史条件的限制，PCB印制板技术发展缓慢，使得整个生产技术落后于国外先进水平。

　　1980年代改革开放。与其是抱残守缺，不如一步到位引入西方最先进的技术。世界已经进入了集成电路时代，PCB印制电路板的制作也更加精密化。

　　设备的16层板（深南电路制造），叹为观止。在2000年之前，全球最大的PCB制造基地是在美国、欧洲和日本，那时候中国只占到6%。

　　2002年，中国成为第三大PCB产出国。2003年，PCB产值和进出口额均超过60亿美元，首度超越美国，成为世界第二大PCB产出国，产值的比例也由2000年的8.54%提升到15.30%，提升了近1倍。

　　有不少内资PCB大厂。赵浩先生介绍，苏州东山精密通过收购了维信（MFLEX ）和超毅（Multek，伟创力子公司），并进入软板、硬板、IC载板（封装基板）、SMT领域，服务苹果等最终用户。在深圳华侨城活动时，经常能看到深南电路的总部大院，同时做PCB和SMT。还有鹏鼎（富士康子公司，原深圳福永的富葵）、兴森、景旺、沪电、超声、胜宏、安捷利美维等众多本土厂家。

　　近年来，随着智能手机、平板电脑等电子产品向大规模集成化、轻量化、高智能化方向发展，PCB制造工艺要求不断提升，对PCB制造中的曝光精度（最小线宽）要求越来越高，多层板、HDI板、柔性板及IC载板（封装基板）等中高端PCB产品的市场需求也再不断增长。去年缺芯，蔡志匡教授告诉我：封装基板紧缺，闻“基”起舞。

　　以色列奥宝科技（Orbotech）从AOI（自动视觉检测）起家，发展为著名PCB制造解决方案提供商，并于2018年被美国KLA（科磊）以34亿美元收购。创始人科比·里克特(Kobi Richter)曾经是战斗机王牌飞行员。他还成功创立了一家医疗企业，“将宝剑锻成锄头”（意为降维应用创新）是他带来的重要启示之一。

　　PCB曝光设备分为传统曝光（线μm左右）和直接成像设备（能实现最高5μm线宽）。传统曝光需要在基板表面贴一层特殊的感光膜，之后通过曝光和显影将线路图形转移到基板上。直接成像是通过光学成像系统将图形光束聚焦成像至已涂覆感光材料的基板表面上，完成图形的直接成像和曝光。国产设备在逐渐进入市场，如芯碁微装等一些公司提供的直写光刻设备。

　　相比传统装配组件的通孔技术构造方法，采用SMT之后，一般情况下可以获得很多好处。电子产品体积缩小40%-60%，重量减轻60%-80%；允许更高的电路密度和更小的电路板；可靠性高、抗振能力强；焊点缺陷率低；高频特性好，减少了电磁和

　　干扰；易于实现自动化，提高了生产效率。1、表面贴装器件（SMD，Surface Mounted Devices）

　　SMD的大小和重量只有对应穿孔插装元件的1/4到1/10，并且成本只有1/2到1/4。一类是分立元器件如电阻（resistor）、

　　另外一类是集成电路，现在有了很多五花八门的封装技术，如BGA（球栅阵列封装）、Flip Chip（覆晶、倒晶封装）、CSP（芯片级封装）、WLCSP（晶圆级

　　）、MCM（多芯片模块）、SIP（系统级封装）等。2、60年代，IBM在航天中应用SMT原型技术

　　让我们回顾历史。美苏冷战中的“太空竞赛”也拉动了科技的进步。IBM在1960年，开发了一款小型电脑（ Launch Vehicle Digital Computer ，LV

　　），并被作为土星IB和土星五号运载火箭的仪器组件。在这个电脑里，电子组件经过机械重新设计，具有可以直接焊接到 PCB 表面的小金属片或端盖。

　　SMT技术在发达国家的大型电子集团公司间重点开发与竞争而得到了蓬勃的发展。1970年代，飞利浦公司推出第一块表面贴装集成电路，这是一种钮扣状微型器件，后来发展成小外形集成电路（SOIC)，它的引线分布在器件两侧，呈鸥翼形。由于表面贴装器件（SMD）无引线或短小引线，便于改善电子产品高频性能，因此应用在量大面广的彩色电视机电子调谐器上。

　　彩色电视使用的电子调谐器是电视接收终端中的重要器件，俗称高频头，完成接收放大、选通、变频、图声解调的过程，若其中有畸变和失真，会使接收的图像和伴音质量变差。电子调谐器不同于传统机械调谐器，使用了大量的芯片组件，采用SMT工艺后性能会更好。

　　化的通用设备，大批量地应用在家用电子产品生产中。SMT作为新型一大门类的先进电子板级组装工艺技术，由于自动贴片关键工艺设备的突破而正式启动。富士是一个代表性企业。于1971年完成第一台自动组装机，1978年推出了电子元件的自动插件机。1981年，推出了第一台电子元件的自动贴片机。

　　日本贴片机群体崛起，当前的主要品牌有（收购天龙成立iPulse、收购日立和三洋）、松下、富士、日本重机JUKI（收购索尼）等，过去还有卡西欧品牌。

　　(德，目前属ASM-PT)、飞利浦（荷，目前属K&S)、韩国的MIRAE（未来）和三星、中国的EVEST（元利盛）等。一条完整的SMT产线）、回流炉（最长设备）、AOI自动视觉检测（左2、6、9）等设备。

　　目前，中国使用的全自动贴片机依然高度依赖进口品牌，本土贴片机目前主要应用在专用的LED贴片上。

　　5、个人随身电子是发展的最大动力。到 1986 年，表面贴装元件（SMD）最多占市场的 10%，但迅速普及。到 1990 年代后期，绝大多数高科技电子印刷电路组件由表面贴装器件（SMD）主导。

　　我第一亲眼看到SMT产品是在1990年代初，一台日本产WALKMAN摔裂了，露出了电路板，看着那么多密密麻麻贴着的元器件，我感觉大开眼界，叹为观止。

　　SMT的普及为我国电子信息产业发展做出了巨大的贡献。中国的SMT产业从无到有、从小到大，目前已成为世界上最具规模的SMT应用大国。

　　第一步是原型时代。中国内地最早引进雏形SMT工艺，以手工贴片方式（不是自动贴片）生产的时间可追溯到1982年。上海无线电六厂派员赴英国DEK公司（现属于ASM-PT）考察引进印刷机，引进工艺技术，批量生产厚膜电路，技术升级换代，明显地提高了产量与质量。

　　第二步是引入自动贴片生产线年代，全国的彩电业迅速升温，全国引进大大小小彩电生产线多条，主要是从日本引进。到1987年，我国电视机产量已达1934万台，超过了日本，成为世界最大的电视机生产国，社会拥有量突破1亿台。

　　我家为了避免我高考备考分心，到1991年春节才拥有了一台凯歌牌（上海产）黑白电视机（14寸），2001年换成了康佳（深圳产）24寸彩电。

　　1985年开始，在计划经济的指导下，国内彩电调谐器工厂开始引进SMT自动贴片机生产线设备，开始批量生产以电视调谐器为代表的小型电子产品。从1985开始的五年时间共计引进了贴片机60多台，形成年近千万只电视调谐器的生产能力，有效地满足了国内市场的爆发式需求。

　　桂林电子工业学院陈冠方教授早在1980 年代初期怀着极大的兴趣进行跟踪研究，并在 1990 年开办了第一个 SMT 课程， 学生深受行业的欢迎。明锐理想AOI的创始合伙人张志晓就是这里的学生。

　　1990年代录像机生产线的引进掀起了另一次SMT引进。以松下录像机为例，从L15开始大量采用片式元器件。这一期间大连华录、北京电视设备厂、上海录音器材厂、南京714厂、夏新等一批录像机生产厂家开始引进SMT生产线。

　　据国外某调查机构统计，至1997年底为止，中国贴片机的保有量为3700台，SMT生产线世纪以来，手机等个人电子（如MP3、平板）的使用量急剧放大，成为SMT的最重要需求。曾有人说：没有SMT就没有手机，没有手机也就没有SMT的今天。

　　我国海关公布贴片机引进数据起始于2000年，当年公布的贴片机年引进量为1370台，以后平均每年递增率达50%以上。

　　2003年以后进入快速发展阶段，每年引进贴片机5000台以上。2005年引进贴片机达8992台，2007年引进了10189台，约占全球当年贴片机产量的1/2。

　　2007年，中国贴片机保有量在30000台以上、SMT生产线条左右。中国成为全球最大、最重要的SMT市场。中国基本淘汰了THT老一代电子组装技术，完成了SMT在在国内的普及。

　　《中兴通信》一书中记录了2002年中兴手机事业部，购买了自动贴片机自建SMT产线、国产ODM产业在山寨机时代群雄崛起

　　IDH（Independent Design House）是提供设计方案的代工企业，一般俗称为方案公司。IDH没有自己的厂，如果有厂（或者管理外包厂），就成为了ODM了。

　　我的一篇文章里写到了中国手机ODM公司的创造力以及导入国产芯片的过程。中国芯片往事：格科微、艾为背后的山寨机风云和ODM产业崛起

　　华勤技术邱文生是中兴手机007号员工，华勤也从手机产业进入到笔记本电脑，甚至时髦的汽车电子领域。疫情期间，三星的不少手机以ODM方式转回中国生产。电子制造服务企业简称“EMS”（Electronic Manufacturing Services），这个概念也被称为电子合同制造（ECM），中文又译为专业电子代工服务，指为电子产品品牌拥有者提供制造、采购、部分设计以及物流等一系列服务的生产厂商。

　　2021年全球十大EMS企业为富士康（台资）、和硕（台资）、纬创（台资）、捷普（美资）、伟创力（美资）、比亚迪（内资）、环旭（内资）、新美亚（美资）、新金宝（台资）、天泓（加资），都在中国有厂。

　　本章第一节提到的旭电（Solectron Corporation）就是EMS企业，于2007年被伟创力以36亿美元收购。2012年，伟创力还收购了摩托罗拉天津厂和代管了巴西厂。全球最大的EMS企业富士康总部（深圳龙华）就在我家附近，每天早晚都可以看到络绎不绝的年轻人流，就如过江之鲫。

　　诞生了比亚迪、深科技（属中电）、光弘科技、立讯精密（王来春创立，曾工作于富士康）、环旭、卓翼等大型EMS企业。比亚迪开始做EMS业务的时候，和富士康有一些过节。富士康于是一度不让比亚迪汽车进入厂区，成为一段趣事。

　　在上海愚园路长大的光弘科技唐建兴曾说：其实在电子制造这一块，我们在品质、技术上一点都不亚于伟创力、旭电、捷普这些跨国企业，跟他们最大的区别的就是我们还不够大。

　　（2011年，）与供应商的合作协议正在慢慢地达成，可未来小米手机的代工厂是谁，还没有任何进展。周光平的团队将包含富士康在内的全世界前几大代工厂列了一个名单，轮流去谈了一圈，但都无果而终。其实，越是的公司，和新品牌合作就越谨慎。他们的产能都是充足的，他们的资源，只愿意划拨给长期合作的老客户。

　　大家清点名单后，发现只有最后一家代工厂还没有彻底拒绝小米，那就是位于南京的英华达。如果这家英业达集团的子公司最终也拒绝与小米合作，那么这对创业者来说将是致命一击。而且，如果代工厂谈不下来，谈好了的供应商又有什么用呢？

　　2011年2月的这天上午，坐在南京英华达总经理办公室的张峰，正在等待一个叫刘德的人前来拜访。刘德来自一家他从来没有听说过名字的公司——小米。

　　1990年，华为在蚝业村工业大厦三楼租了场地做研发和生产。照着珠海通信BH01的电路板，用黑胶带将电路贴出来，然后1∶1比例地复印电路板（没有用设计软件）。就这样把替代产品搞了出来，从零件到功能都跟原来组装的那台一模一样，唯一的改进是把外形搞得更好看了一些。新产品命名为BH-03，说明书和包装也重新设计，看起来是原来产品的升级，价钱不变，新旧产品过渡得相当顺利。

　　我的老领导李祥庭93年到深圳，在路边一根电线杆上看到招聘CAD（计算机辅助设计）工程师画电路板的小广告，就应聘去了徐文伟领衔的器件室。

　　（电子设计自动化）范畴，而EDA则属于广义CAD。目前常用的PCB设计软件有很多种，市场上主要有：