1.  电子制造设备国产化之路

电子信息制造产业链大致可分为以下几个层次环节：电子材料制造业→电子元器件制造业→集成电路制造业→电子最终产品制造业→电子服务业。电子制造业的发展离不开相应设备，特别是SMT这种自动化程度很高的制造行业，先进设备对产业水平和能力起决定性作用。电子制造工程从工艺和设备角度来看，其具有一定的共性，可将电子制造工程分为材料工程、基体工程、装配工程、测试工程和辅助工程，如表1.1所示。

电子制造	材料工程	基体工程	装配工程	测试工程
电子元件制造	浆料制备 球磨机 超细粉碎机 粘合剂制备 振动筛 丝网印刷机	挤制设备 迭片印刷机 切块机 排粘机 烧结炉 激光调阻机* 涂端头机 烧银炉	导线成型机 自动插片机* 焊接机 模塑包封机 激光打标机 装袋机 编带机	自动测试机 容量分类机 综合测量仪* 老炼机 温测仪
集成电路制造	单晶炉 划片机 研磨机 等离子清洗机	气相磊晶 光刻机* 电子束曝光机 扩散炉 等离子体硅刻蚀 反应离子刻蚀 晶圆挂/喷镀设备 引线框架电镀线 光伏检测分选机*	芯片切割机 贴膜机 固晶机 引线键合机 倒装焊接键合机* 平行封焊机 真空液晶灌注机 整平封口设备 激光打标机	自动探针测试 测厚仪 可焊性测试仪 老炼机 综合测量仪*
电子整机产品制造	与电子元件制造中的材料工程相拟	PCB曝光机 贴膜机 热压机 PCB钻孔机* 电镀系统 热风整平机 裁板机	印刷机 自动插件机 贴片机* 波峰焊 选择性波峰焊* 再流焊 通孔回流焊*	ICT AOI 激光系统* AXI 测厚仪 可焊性测试仪
厚/薄膜混合集成电路制造	与电子元件制造中的 材料工程和基体工程相拟		采用SMT/THT 组装装配工程	同上
微组装技术	与集成电路制造中的 材料工程和基体工程相拟		可采用SMT/THT组装装配工程	同上

注：打“*”号的国产设备与与国际水平相比有很大差距。

目前我国己打破主要电子制造设备全部依赖进口的局面，国产设备和民族品牌开始在电子制造设备市场占有相当市场。电子制造设备国产化之路的二十多年的发展经历了3个发展时期。

自从1980年我国引进第一条SMT生产线以来，在原电子部领导下，以国企和研究所为主体，开始了电子制造设备国产化工作。这段时期国产化设备主要是为引进的各类生产线配套服务和定制，没有真正市场化。

（1）电子元器件和PCB制造设备国产化

成都715厂2所成功研制了为SMT用的瓷介电子元件生产线（片式电阻、热敏电阻、压敏电阻、多层陶瓷电容器、低压圆片电容器等）。上海无线电专用设备厂成功研制了电解电容生产线等。印制电路板制造设备由太原电子部2所和合肥电子部43所研制成功。电子元器件国产化生产线巳可完成Turn-Key工程。

（2）集成电路制造设备国产化

集成电路制造大部分关健设备由北京45所、太原2所和合肥43所研制成功。巳可完成半导体分离器件Turn-Key工程，如二/三极管、LED、运算放大器等。但大规模集成电路制造关健设备比国外水平仍有很大差距。

（3）电子整机SMT制造设备国产化

电子整机SMT制造设备一直是国产化的难关，尤其是插装机和贴片机。80年代末，在电子部组织下，太原2所仿制日本TESCON贴片机己开发出样机。715厂2所仿制松下NM-8251C贴片机，上海无线电专用设备厂仿制日本Citizen贴片机，但因贴片头技术难关或国家技改资金移为它用而停止。

除了贴片机，这段时期电子整机SMT制造其它大部分关健设备均己研制出来。例如：插件装配流水线（上海无线电专用设备厂、南京熊猫公司等）、波峰焊（合肥43所、715厂2所等）、回流焊（电子科大制造厂、合肥43所等）、厚/薄膜混合集成电路制造设备（合肥43所、715厂2所等）。

这些国产化设备与国外设备的技术水平相差很大，一般用于实验或小批量生产，规模小，级别低。国内的片式元件，无论是其品种，还是其数量，还远远不能满足国内高速发展的电子产品加工需求。锡膏等各种专用辅料，也几乎是国外品牌，一句话，诺大的电子SMT制造市场，几乎被外国商品占领。

（1）电子元器件、PCB和集成电路制造设备

随着国家进一步开放，国内电子元器件企业受国外产品冲击很大，纷纷被兼并、倒闭和转行，电子元器件制造设备市场严重萎缩。国内集成电路生产企业一直发展缓慢，集成电路制造设备市场很小，制约了集成电路制造设备研制的发展。可喜的是，这段时期民营企业异军突起，尤其是PCB设备民企制造商，占领了国内PCB设备80%的市场份额。

（2）电子整机SMT制造设备

自1995年以来，我国电子信息产业规模连续多年保持20%左右增长率，逐渐成为世界电子制造中心，尤其是珠江三角州地区带头作用，中国已成为名符其实的电子制造大国。与电子元器件制造设备和集成电路制造设备市场不景气正好相反，电子整机SMT制造设备稳步发展，从日东公司带动形成的SMT设备国产化，经过近百家制造厂10年奋斗，首先在波峰焊机和再流焊炉制造中取得了成功。国内大专院校也开始进入电子设备制造业。虽然国产设备大多属于中低端设备，但从每年NEPCON展览会可以看到国产设备正日益发展壮大。

（1）电子整机SMT制造设备

自2003年以来，国产SMT设备品牌突飞猛进的发展，国产焊接设备占领了国内焊接设备近三分之二的市场份额，并有批量出口，其中市场竞争中有良好表现的民营企业有：日东、劲拓、科隆威、和西、常荣、安达、多多等。2005年东莞神州视觉公司率先推出的AOI，现在已占有50%的市场份额。2005年新宝华电子设备公司与华南理工大学合作，已经成功研制出TP111型视觉贴片机，虽然距市场要求仍有一定距离，但开创了一个新局面。2006年东莞凯格精机推出的全自动印刷机。2007深圳福斯托公司研发成功能RD-50205返修系统。2008年日联科技有限公司推出的高解析度AXI透视检测设备。同时，一批企业在除贴片机外的各种SMT装备设备制造相继获得成功，这些民族品牌主要指标与国外品牌接近而性能价格比优于国外同类产品，已经占领一部分国内市场并开始出口。表1.1为国产SMT设备品牌。

设备名称	波峰焊 再流焊	印刷机	AOI	AXI	点胶涂覆	挿件机	返修站
国产品牌	日东、安达、劲拓 科隆威、和西、常荣	凯格、德森 日东	神州视觉 振华兴	日联	腾盛 安达	新泽谷	福斯托 卓茂
市场占有率	70%	50%	80%	25%	30%	30%	40%

 

（2）电子元器件、PCB和集成电路制造设备

经过20多年的发展，特别是2003年后的快速发展，与SMT配套的前端产业设备，包括印制电路板、无源元件及其它电子零配件制造设备已经基本实现国产化，已形成了众多知名民营企业，积累了一批技术含量高、市场容量大、应用与产业化前景好的优秀科研成果。同时近年集成电路设计制造发展很快，2007年生产集成电路412亿块，增长率达22.6%。太原2所、合肥43所、北京45所、中联伟易达等民营企业以LED、光伏电池为突破口，促进了集成电路设备制造业的极速发展。

2.1 贴片机的现状和发展

从2004年至2010年的7年中，中国自动贴片机市场以年平均27.2%的速度增长。贴片机需求仍将保持平稳增长。自动贴片机在中国的主要市场——手机、笔记本电脑和数码相机等IT产品发展迅猛。截止到2010年8月，我国贴片机总保有量在将近10万台，SMT生产线在5万条左右。中国已成为全球最大、最重要的SMT市场，中国SMT自动贴片机市场占全球40%。中国SMT产业主要集中在珠三角、长三角、环渤海地区,其中广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、天津、北京以及辽宁等省市SMT/EMS的总量占全国80%以上。长期以来， 国外贴片机一统国内SMT市场与技术，其中，2004年全国进口4千多台贴片机，金额近50亿人民币，2008年进口9千多台，金额近100亿。在国内市场上占主导地位的主要贴片机制造商有：Siemens、Panasonic、Universal、Fuji、Yamaha、Juki、Samsung等。

贴片机是SMT生产线中最关键的设备，通常占到整条SMT生产线投资的60%以上，是SMT生产线效率的瓶颈。新一代贴片机的贴片速度有了较大的提高，富士的QP132E贴片速度可达每小时13.3万片，飞利浦的FCM Base II贴片速度可达每小时9.6万片，西门子的HS-50贴片速度可达每小时5.0万片。为了增强适应性和使用效率，新型贴片机正朝柔性化和模块化结构方向发展。日本Fuji 公司的模块式针对不同元器件的贴装要求，可以按不同的精度和速度进行贴装，以达到较高的使用效率。当用户有新的要求时，可以根据需要增加新的功能模块机。随着芯片集成度的增加, 芯片接线的间距和焊球的直径一直减小, 对贴装设备的对准和定位精度提出了更高的要求。需要研究新的运动设计和控制方法, 以实现平稳、快速、精确定位，现代的贴片机大多都朝着高速高精度的运动控制和视觉修正系统相结合的方向发展。

贴片机曾是我国"七五"、"八五"、"九五"中电子装备类别的重点发展项目之一，有电子部二所、电子部715厂二所、电子部43所、电子部4506厂等单位分别进行了研制，并取得了大量科研成果。虽然这些研究成果没有实现产业化，但为后来者积累了宝贵的经验。国内现有或进行过贴片机研发、生产的企业有：羊城科技、熊猫电子、风华高科、上海现代、上海微电子、广东扬程公司等，但由于技术以及体制等多方面的原因，一直没有国产全视觉贴片机真正投入市场，长期以来， 国外贴片机一统国内SMT市场与技术，国产贴片机一直是中国人的梦。

走过二十多年电子制造SMT设备国产化之路，贴片机基础技术（如：X/Y平台、PCB传送机构与机架、送料器、运动控制）在国内己经成熟，一批企业在除贴片机外的各种SMT装备设备制造相继获得成功。研制国产贴片机的时机己经成熟，开发高速高精度视觉贴片机势在必行，这符合国家发展战略性信息产业的要求，并且也符合《装备制造业调整和振兴规划》对装备制造业核心装备自主化、引导装备制造企业形成成套装备供应能力的规划目标。

贴片机是一种涉及多学科的复杂设备，必须制定好一整套研发策略：

（1）政府搭台：贴片机项目是一个跨行业、跨技术领域的高技术研发项目，单由企业独立开发，很难成功，建议由地方或中央政府组织几家企业联合成立一个机构，政府以项目形式投入启动资金或设立专项基金。联合机构由国內资深专家组成“国家队”，负责实施贴片机研制。

（2）优选机型：贴片机的种类较多，例如按贴装方式分为顺序式、同时式和模块式。我国是一个电子制造大国，生产线市场很大，需要不同档次的贴片机。所以必须优选机型，降低贴片机研制的难度，快速进入电子装备行业。

（3）重点攻关，优化集成：集中力量研发贴片机的关键技术（例如：视觉技术、能解决高速度与贴片精度的难题的运动控制技术、软件技术等），形成自己的核心技术。另一方面通过采购、引进等方式集成现有的各专业技术。这不仅降低了研发成本，提高了速度，同时成功率也高。

（4）强化管理：采用先进的管理平台强化管理，例如：制造资源计划MRP(Manufacture Resource Planning)、并行工程、项目计划评审技术PERT等技术平台。通过制定计划将整个项目不断细分，根据项目的各个核心技术模块来确定项目整体研发流程和目标。同时，由各专业负责人组成任务质量评审小组，在项目进行的各个阶段及时进行检查和考核，根据检查的结果，及时调整原有任务书的内容。

我们可以造原子弹，我们可以造高铁，我们同样可以造贴片机！我们相信中国成为世界电子制造强国指日可待！