第一章-电子工艺技术入门

电子产品工艺与管理第一章电子工艺技术入门1.现代制造工艺的形成工艺是生产者利用生产设备和生产工具，对各种原材料、半成品进行加工或处理，使之最后成为符合技术要求的产品的艺术（程序、方法、技术），它是人类在生产劳动中不断积累起来并经过总结的操作经验和技术能力。产品的生产过程：对于现代化的工业产品来说，产品的生产过程，不再仅仅是针对原材料的加工或生产的操作而言，应该是从设计到销售、包容每一个制造环节的整个生产过程。主要包括：研究（方案论证）、设计、试制、小批量流水、批量生产（原材料、器件采购、检验、半成品生产、整机装配、检验、调试、入库、运输、销售、售后服务等环节）工艺是提高劳动生产率，生产优质产品以及增加生产利润的保证，产品生产的每一个环节，都应该有完整、有效的生产工艺做支撑。工艺工作的出发点是建立在对于时间、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。编写工艺文件时，必须考虑以上各个因素。工艺是企业科学生产的法律和法规，工艺学是一门综合性的科学。2.电子工艺研究的范围顾名思义：电子工艺就是指电子产品生产过程中所遵循的工艺（程序、方法、技术）。电子产品的种类繁多，主要可分为：电子材料（辅材）、元器件、配件（整件、部件）、整机和系统。其中，各种电子材料及元器件是构成配件和整机的基本单元；配件和整机又是组成电子系统的基本单元。（以计算机为例、电源线为配件、外购件、外协件）这些产品的生产，必须根据它们的生产特点制定不同的制造工艺。对于大多数接触电子产品制造过程的工程技术人员以及广大直接技术操作者来说，主要涉及到的是整机产品从设计开始，在试验、装配、焊接、调整、检验、维修、服务方面的工艺过程，对于各种电子材料及电子元器件，则是从使用的角度讨论它们的外部特性及其选择和检验。因此，本课程主要学习电子整机（包括配件）产品的制造工艺。在教学中，凡说到“电子工艺”，是指电子整机产品生产制造过程方面的内容。电子整机产品的生产过程，主要涉及两个方面：1.制造工艺的技术手段和操作技能（“硬件”）；2.产品在生产过程中的质量控制和工艺管理。（“软件”。）对于现代化电子产品的大批量生产、对于高等院校工科学生今后在制造过程中承担的职责来说，这两方面都是重要的，是不能偏废的。电子产品制造过程的基本要素研究电子整机产品的制造过程，材料、设备、方法、操作者这几个要素是电子工艺技术的基本重点，通常用“4M+M”来简化电子产品制造过程的基本要素。（1）材料（Material）电子产品制造所用到的材料，包括电子元器件、导线类、金属或非金属的材料以及用它们制作的零部件和结构件。（做硬件必须懂结构，但不一定摇动软件；做结构不一定要冬硬件；做软件，必须冬硬件）新器件、新工艺、新材料不断涌现。电子整机产品和技术的水平，主要取决于元器件制造工业和材料科学的发展水平；能否尽快熟悉、掌握、使用世界上最新出现的电子元器件和材料，能否在更大范围内选择性能价格比最佳的电子元器件和材料，把它们用于新产品的开发与制造，往往是评价、衡量一个电子工程技术人员业务水平的主要标准。几种杂志《世界电子元件》《电子产品世界》《电子设计技术》（生产设备）（中电网下载中心）（仪器、仪表）（资料下载）（2）设备（Machine）电子产品制造过程中必然要使用各种工具、工装、仪器、仪表、机器、设备，熟练掌握并正确使用它们，是对电子产品制造过程中每一个岗位操作者的基本要求；（工艺文件里必须著名使用设备、操作步骤、方法、注意事项，因此要求技术人员首先应会使用各类设备，否则，无法编写工艺文件）电子产品工艺技术的提高，产品质量和生产效率的提高，主要依赖于生产设备技术水平和生产手段的提高。目前，国内用到的集成电路、大型生产设备主要依赖进口。（3）方法（Method）生产过程中，对电子材料的使用、加工、工具设备的操作、对制造过程的安排、对生产现场的管理等——所有这些与生产制造有关的活动中有关的操作要求、注意事项等。在生产能力低下的过去，电子产品的生产方法比较简单，对于操作者来说，主要表现为个人的经验与技能，“手巧”是对他最好的评价与褒奖；但在今天，电子产品的制造早已不是个人行为，而是在现代化管理体系下团队合作的产物。从原理设计到工艺设计、从材料采购到仓储物流、从生产节拍控制到质量检验，新的设计手段、新的加工设备、新的材料和工具，每个环节都要求有合理的实现“方法”，操作人员必须按照“方法”要求进行操作。只有这样，才能保证大批量生产时，产品性能的一致性。在现代电子产品制造过程中，新的方法和工艺技术层出不穷，要求工程技术人员和生产操作者具有良好的文化基础，只有这样，才能不断学习、不断提高，适应高新技术方法的要求。（4）人力（Manpower）（人）技术人才、（力）体力劳动者。任何产品的生产都离不开技术人才。我国的电子产品制造业要从“来料加工型”（OEM）全面转变为“设计制造型”，劳动力相对低下的平均素质就成为发展的瓶颈。近年来，“人力资源”已经成为行业之间、企业之间最重要的竞争领域。我国电子行业缺乏的人才类型：高级管理人员；（管理、运营、策划）高级工程技术人员；（产品、工艺设计）高等级技术工人；（技师）现代化工业需要大批懂得现代工艺技术的高级蓝领；今后几年，我国企业对技术工人的需求将增加25%，其中技师、高级技师的需求量将翻一番。目前，我国对中、高级技术人才的社会需求量继续攀高，对高素质的复合技术工人的需求更旺。（5）管理（Management）电子工业是劳动密集型又是技术密集型的产业。生产过程中的管理，是提高效率、保证产品质量的前提。没有完善的管理做支撑，即使有先进的技术、先进的工艺，也无法保证生产出高质量的产品。现代化电子工业的精髓是科学的生产过程管理。统计学、运筹学是现代管理科学的理论基础；电脑化、网络化的过程控制构成了电子产品制造企业的管理体系；统一的、标准化的、完备的经济管理、技术管理和文件管理是现代化企业运作的基本模式（管理分技术管理、行政管理。行政管理一般人都能做，技术管理，只有懂技术的人才能做。销售也是一样，只有懂技术、原理，才能创造大的业绩。大公司的市场营销人员，绝大部分有技术人员承担）与以上制造过程的四个要素比较，管理可以算是“软件”，但确实又是连接这四个要素的纽带。企业对生产材料、仪器设备、制造流程和人力资源的控制，都需要通过管理体系和管理制度来实现。在国内的众多企业里，对以上四个要素的管理制度还不够健全，面对ISO9000质量管理体系认证的审查以及3C安全认证的审查，大量的工作是制订管理的标准与制度，撰写那些以往缺少的、准确的、有效的管理文件。当前电子产品制造企业应当具有的管理手段。ISO9000质量管理体系ERP企业资源管理系统。提高企业资源效能为系统思想、为企业提供业务集成运行中的资源管理方案。（EnterpriseResourcesProgram，企业资源规划），3电子工艺学的特点（1）涉及众多科学技术领域电子工艺学与众多的科学技术领域相关联，其中最主要的有应用物理学、化学工程技术、光刻工艺学、电气电子工程学、机械工程学、金属学、焊接学、工程热力学、材料科学、微电子学、计算机科学、工业设计学、人机工程学等。除此之外，还涉及到数理统计学、运筹学、系统工程学、会计学等与企业管理有关的众多学科。这是一门综合性很强的技术学科。电子工艺学的技术信息分散在广阔的领域中，与其他学科的知识相互交叉、相辅相成，成为技术关键（knowhow）密集的学科，所以，对电子工程技术人员的知识面、实践能力的要求比较高，即他应该是通常所说的复合型人才。电子工艺技术人才是“通才”，产品制造过程所涉及的工艺问题要求他具有广博的知识面和很好的文化基础，要求他对新的理论、新的方法、新的材料、新的设备有良好的感悟性，能够很快地理解、学习、掌握新的技术和知识；又可以说，电子工艺技术人才是“专才”，产品制造过程所涉及的工艺问题很难通过学校的教育环境准确实践、完全理解，只能从对书本的学习中获得基本的知识和理念，认真参加学校组织的电子工程实训，然后在企业中不断学习、不断积累、不断总结，通过长时间的实际工作把自己锻炼成为电子产品制造过程的工艺专家。（2）形成时间较晚而发展迅速晚：电子工艺技术虽然在生产实践中一直被广泛应用，但在国内作为一门学科而被系统研究的时间却不长。系统论述电子工艺的书刊资料不多，直到上世纪70年代后期，第一本系统论述电子工艺技术的书籍才面世，80年代初在高等学校中才开设相关课程。发展快：与其他行业相比，电子产品制造工艺技术的更新要快得多。经常有这样的情况发生：某项新的工艺方法还未能全面推广普及，就已经被更先进的技术所取代。实践是关键电子工艺学的概念贯穿于电子产品的设计与制造过程，与生产实践紧密相连。或许，某些研究方法学的专家有很强的科研能力，但假如他与实际生产环节的距离较远，就很难发现问题的核心所在，进一步的总结分析也无从谈起。（研究所的科研成果不能转化为实际产品的主要原因就在这里）在高等工科院校开设的电子工艺课程中，实践环节是极其重要的，是相关专业能否培养出合格的工程技术人才的关键。培养学生参加实践、提高动手能力、熟悉生产过程，在电子工艺课程的教学活动中应该得到具体的体现。（本课程理论40、时间20）当今的世界已进入知识经济的时代，经济、市场的竞争往往表现为关键工艺技术的竞争。（广告宣传）对关键技术的知识产权、关键工艺可通过专利的手段进行保护；在企业内部，通过严格的文件管理、资料授权管理把企业的关键工艺技术掌握在一部分人手里，行业之间、企业之间实行技术保密和技术封锁，是非常普遍的现象。因此，获取、收集电子工艺的关键技术是非常困难的。1.2电子工艺在我国的发展与工艺技术教育1.我国电子工业的发展历史建国初期，我国的电子企业很少。工艺落后。改革开放后（80年代以来），电子工业获得突飞猛进的发展。区域分布：主要分布在东南沿海地区（珠江三角洲和长江三角洲）（我们专业每年都有很多学生到这里工作）目前电子企业存在的问题：在当代的电子产品制造技术领域，我国在整体上还处在比较落后的水平。设备陈旧，工艺落后；设备先进（引进），工艺落后；“缺心”（工艺）、“少魂”（软件）、缺乏高素质的工艺技术人才。相比国内外各厂家生产的同类电子产品，它们的电路原理并没有太大的差异，造成质量水平不同的主要原因存在于生产过程及手段之中，即体现在电子工艺技术和工艺管理水平的差别上。在我国经济比较发达的沿海城市，或者工艺技术力量较强、实行了现代化工艺管理的企业中，电子产品的质量就比较稳定，市场竞争力就比较强。（主张嘘声先去南方，然后回来创业）对于有经验的电子工程技术人员来说，他们的水平主要反映在设计方案时充分考虑了加工的可能性和工艺的合理性上。（确定设计方案时，要考虑全局，加工条件、手段、结构形式、器件封装、结构配合）“电子技术应用”是我国工科院校的一个传统专业，但就一般毕业生来说，他们在校期间学习的知识内容与实际工作的需求差距很大，往往落后于社会的需求。这不仅有教学安排与教材相对落后于实际技术发展有关，还受限于目前工科院校的工艺工程训练环境和设备条件。所以，让电子类工科学生参加足够学时的实际生产实习、操作实训是极其重要的：如果他们不了解当前电子产品生产过程的每一个细节，不理解生产工人操作的每一个环节，就很难设计和制造出具有生产可行性的产品。日本丰田汽车的创始人丰田喜一郎有一句名言：“技术人员不了解现场，产品制造就无从谈起。”他的这一观点，应该成为电子工程技术人员的座右铭。（教材上的东西好多都是过时的，要多看杂志、朵上网搜集新工艺