印制板大生产的技术和管理

古尔浪洼

写在前面的话

    这篇文章是中国印制线路板协会副秘书长梁志立先生较为知名的一篇关于印制板大生产的技术和管理文章总结，成文与1996年6月份。这也是我从业近10年来读到的关于印制板生产最优秀的论文之一。虽然从当初发表到现在已经经过了将近8年的时间，但反过头来重读这篇文章，仍然觉得时有收获。

    还记得当初读到这篇文章的情景。那还是96年底，我刚刚从业不久，偶尔在一本印制板的杂志上看到这篇文章。当初只是扫了一扫，但一看之下目光竟无法离开。我把这本杂志带到办公室，带到车间，又带到宿舍。因杂志是别人的，不能借给我太多时间，于是我决定连夜抄下这篇文章。这也是我从业以来，整篇抄到我笔记本上的唯一一篇论文。

    时间如梭，倏忽就过去了3年，梁志立先生也在我反复翻阅他的这篇文章中，深深根植于我的心目中，随着越来越多读到他的关于PCB方面的文章，我对他越来越尊敬。一直想找个机会向他亲自请教，但因他一直没有机会认识他，所以这个愿望便也只能悄悄埋在了我的心里。

    1999年，我回了趟家，回到公司后，突然发现，我的新上司便是梁志立先生。原来公司聘请了梁志立先生来做总工。原来一直以为梁先生可能很有架子，一接触才发现，他不仅平易近人，而且非常喜欢跟大家一起沟通和探讨。他常常给我们举办讲座，给我们讲授PCB行业最新的技术和发展动态，帮我们搜集我们需要的材料，还常常为了工艺难题，跟我们一起工作到深夜。

    2002年，我离开硬板厂，进入软板行业，从此无缘再与过去一样每日向梁先生请教探和讨线路板方面的问题，但梁先生严谨的工作作风，随和的为人态度，不断进取的精神，都给我留下了深刻的影响，并且在我新的工作中，时时激励着我。

    他一生教出过很多学生。在中国的PCB行业，梁先生可谓桃李满天下，目前在很多厂担任着主要的技术工作很管理工作的人都曾是梁先生的学生。梁先生不仅常常教别人，而且也非常喜欢学习，喜欢不断挑战新的东西。过去他学习电脑，并常常在互联网上搜集资料，还向我请教各种互联网上搜集资料的方法。并常常感慨互联网上关于PCB的文章太少了。有次我问他，“把您的文章发表在网上怎么样？”他说：“也好啊，大家可以更方便地交流。”但因为我一直很忙，未能帮他把他曾经的技术论文发布在互联网上。如今，虽然工作仍然很忙，我还是决定从今天起，每天抽一些时间出来，一点一点把梁先生的经典论文打出来，发表到论坛上来。这一方面是为了完成梁先生的愿望，另外一方面，也是表达我对梁先生的感激。希望各位使用到梁先生文章的人，能尊重梁先生的版权，不要随意更改和删节；如要转载，也请注明出处和作者，保持文章的完整性。

    在此先谢谢各位。


    古尔浪洼

    23:48 2003-10-12

[此贴子已经被作者于2003-10-14 22:47:03编辑过]

老高

谢谢提供。
梁先生的大名在PCB制造业是响当当的！感谢他及各位对我们网站的信任。
我们网站将会全力配合推广梁志立先生的文章。

如有什么困难或想法可以直接与我联系。
联系EMAIL：pcbtech@pcbtech.net

老高
2003/10/13

古尔浪洼

印制板大生产的技术和管理


    ●梁志立

正文：


    围绕我国电子元件协会“九五”规划“上规模、上档次、争份额”九个字的发展和全国印刷电路行业协会提出的“九五”战略目标“产量上规模，产品上档次，市场争国际”三句话，本文叙述三个问题：1、我过印制电路工业现状；2、印制板大生产的技术；3、印制板大生产的管理。供同行组织工业化大生产，推动印制电路工业更快发展并走向国际市场作借鉴。

    1、现状

    1.1总产值、总产量

    1957年我国诞生了第一块印制板，1967年我国开始作多层板，经历了近40个春秋。至95年底的大规模行业调查，全国459个单位企业，从业人数5.82万人，包括在国内大陆的独资、合资、国营、个体企业，总产量1656万平方米，其中单面板1170万平方米（占70％比例），双面板362万平方米（占21.8%），多层板124万平方米（7.4％），总产值90亿元（约10.8亿美元）。

    在总产量中，广东占了79.3％，就是说，国内的印制板大部分是在珠江三角洲生产的。在90亿元的总产量中，广东产值75亿元，占83.3％。广东的单面板占全国产量的76％，双面板占全国85％，多层板占96％。但是，在广东的占国内绝大多数的产量产值中，外方控股或独资工厂占了大部分。广东75亿元产值中，中方管理仅占10亿元，就是说，85％以上的广东印制板产值是香港、台湾或外国控股的印制板厂制造出来的。美国IPC协会统计的资料，包括香港在内的中国94年度产值11.7亿美元，占世界产值5.5％，居世界第4位，同我们行业统计的数据相吻合。大家都知道，香港90％的印制板厂已内迁广东，在香港仅剩下几间大型的印制板公司。

    如果以中国人管理或中方控股的企业作统计，即全国印制电路行业协会的数据，94年产量为约400万平方米，总产值25亿元（约3亿美元），单面占78％，双面21％，多层1.4％，出口5000万美元。这个产量占世界1.4％，产值占0.7％，很可怜的一点。95年出口创汇7800万美元，对行业内的54个单位的统计，销售收入25亿元，单面占72％，双面占22％，多层板占6％。这表明，中国人管理的企业虽然引进了数十条生产线，但规模生产不大。

    1.2企业产值

    资料报导，全世界最大的100间印制板厂中，日本占44间，美国24间，台湾和香港各5间，国内没有一间排上号。世界最大的印制板厂日本铭板（CMK）94年产值10.1亿美元，排位到100位的工厂年产值5000万美元。美国最大的印制板长IBM产值4.4亿美元（世界第三），香港最大的依利安达1.45亿美元（世界21位），台湾最大的华通公司1.63亿美元（世界16位），韩国最大的大德公司1.65亿美元（世界15位）。而我国国内最大的印制板常95年销售收入2150万美元（1.8亿元人民币），第10大印制板厂730万美元（6150万元人民币）。在规模上，世界前六名的任何一间印制板厂等于中国人管理的全行业的产值。

    1.3人均产值

    多个美国IPC协会数据表明，世界发达国家的印制板行业人均年产值10～11万美元，我国行业统计，94年平均为11万，95年为12.8万元人民币，人均产值有七八倍的差距。国内最好的印制板厂人均年产值为35～40万元（约4.5万美元）。而批量订单双面和多层板单价国外比国内还要低些，表面我过规模生产还小，效率不高。

    1.4企业产量

    台湾印制板产量在世界排第三，前20名双面多层厂月产量超过1万平方米，在广东外资控股的企业起码也有十多间产品超过1万，甚至2万3万4万平方米。台湾最大的华通公司，94年月产量4万平方米，98％是多层板，其中4层占50％，6、8层占42％，十层占8％，香港在广东开的添利厂，月产亦过4万平方米，大部分是多层板。比较国内，经过艰辛的努力，有几间中方管理的合资厂95年月产量刚过或接近1万平方米。内地很多印制板厂仍然停留在几百、几十平方米双面板的月产量上。

    1.5技术水平

    多层板占该国印制板总量的比例可大致看出一个国家工业发展的水平。美国多层板占印制板总量的比例为46％，发达国家如德、法、意、英均超过20％。而我国，多层板比例仅占2～6％之间，大部分是单面板。当今双面多层板以小孔细线SMT为主体，国外许多工厂大规模生产二个焊盘间过3-4根导线的多层板，线宽间距0.10-0.15mm，成品孔径0.2-0.3mm，并有埋孔，盲孔，多用于摄像机，笔记本型电脑、移动通信、程控电话机等高难度高科技电子产品上，国内目前形成的批量能力为能过2-3根导线的4-6层板，仅少数工厂能生产，还未形成批量生产大哥大，摄像机这类电子产品的多层板。

    以上数据说明，对于我们所从事的即属于技术密集，亦属资金密集的印制电路行业，需要重视大生产技术的研究和创新，需要加快新技术新产品开发，需要大大提高我们的大生产工艺技术水平，更需要加速培养良好素质的高层次管理人才，才能达到源于引进高于引进，克服企业规模小，重复分散，经济效益不高等毛病，把我国印制电路产品更多的推想全世界。

（待续）

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古尔浪洼

谢谢老高的支持。

古尔浪洼

2、技术

    2.1大生产的技术方向：4句话

    厚板薄板多层板，小孔细线SMT，板面尺寸做到24，企业运行ISO9000来管理。

    第一句话，厚板薄板多层板

    厚板：厚板是要求高可靠的大型电子计算机和大型程控通信机上的关键板，又称背板（Backpanets）。设备上的其它板都靠这块板作连接。其特点是：一般2.5，3mm以上，最厚达半寸（12.5mm），板子尺寸大，孔径公差要求严，机器自动插装，有的背板不焊接，对插入的元件插拔力有严格要求，太大不行，太小也不行，孔内铜厚25um以上，一块板几千上万个孔只要一二个孔不符合要求，则算报废。我国民族工业之花04机，06机，上海贝尔的万门程控机，还有世界各大电信公司AT＆T，西门子，NEC等公司的大型机，一台机中需要好些这类双面或多层厚板，有的机发展到要求30至40层印制板。国内能批量生产出合格背板的印制板厂不多。

    薄板：在摄像机，笔记本电脑，大哥大，BP机等高科技电子产品上，都用到了大量的薄型多层板。国内不少合资独资电子企业所需的这类板仍需在国外采购。近两年来席卷全球，发展十分迅速的则是超薄型多层板，PCMCIA卡（扩充功能电脑插板卡），这种卡本来着眼于笔记本电脑功能扩充上，现在这种卡的用途迅速扩大，什么IC卡，金属卡，网络卡，名堂很多，这种卡所用的是超薄型多层板，一般4、6、8层，每层0.1mm，孔径0.25～0.3mm，双面SMT,4层板总厚0.4，6层板0.6，8层板0.8mm厚。这种超薄硬多层板的生产技术，成为全球印制板行业的最新课题之一。

    多层板：在海外作4层板已经是很成熟的技术了，批量大的订单，两焊盘间过二三根线，约200～250美元/平方米（1700～2100元/平方米），国内工厂接过这种价，多数要亏本。随着我国改革开放的深入，各电子企业升级换代，印制板设计成多层板越来越多了。上海贝尔的程控机，郑州设计的04机绝大多数印制板都已换成四六层板。中国人管理的广东珠海多层板公司，东莞远东多层板公司95年产量中70％以上都是生产多层板。很显然，多层板是印制板工业中最有影响和最具生命力的门类，谁抓住了多层板，谁就占领了印制板市场。

    第二句话，小孔细线双面SMT

    国内外大的电子公司设计的线路板几乎全是小孔，细线，SMT，方焊盘。电脑，计算机，通信，仪表仪器无一例外，包括电子游戏机，传真机，摄像机，大哥大，自动办公用品的印制板。根据本人近两年来在美、英、德、日等国看过不少大型印制板厂，国外杂志专论和结合本国国情，本人认为，在本世纪内，我国大多数印制板厂的方向成品孔0.25～0.3mm，线宽间距0.1～0.2mm，双面SMT的双面多层板，稳定一致的批量生产，能按时交得出货，控制到这样的能力基本上可满足国内外市场基本需求。当前印制板的明显趋势是：半导体和印制板技术的相互靠拢，相互渗透，相互紧密配合，提高密度降低成本，层数和成本的相互兼顾，小孔细线SMT4～8层板仍将是电子工业的主流。

    第三句话：板面尺寸做到24

    这里的24指英寸，即610mm。国内外大批量生产双面多层板的工厂，一定是大拼板生产的，作到610×460mm（24"×18"）拼版尺寸，便于工艺控制和管理，生产效率高。但要作到大拼板生产，需要在设备维护，工艺卫生，质量控制，系统管理等各个方面花大量的心血去调理。管理好的线路板厂，整洁整齐的环境同一间三星级宾馆差不了多少，作底片、用底片、存底片的各个工序房间一年365天恒温、恒湿、防尘。但目前国内也只有少数几间工厂能批量作到拼板尺寸24寸（610mm），许多工厂拼板尺寸稍大一点，底片对位不准，破焊盘，按现在的许多客户标准，元件孔焊环至少要求0.05mm，任何一个焊盘破都是废品。要形成规模，就必须作成大拼板生产。

    第四句话：企业运行ISO9000来管理

    管理也是科学技术，“搞现代化，没有现代化管理不可想像的”，这是江泽民总书记说的话。我们同行的厂长总经理越来越感觉到，有时候一个企业的管理比什么都重要。靠什么管理？靠系统管理，靠ISO9000国际质量保证系统来管理。全球六七十个国家都一字不漏地推广使用ISO9000，表明这一套通用的国际标准，是全球质量科学和管理技术的精华和结晶，建立并施行这个系统，才能确保企业的质量体系有效持久运行，使企业的任何质量活动有章可循，有法可依，不至于人员更换而乱作一团，使企业形成文件化，程序化，规范化。台湾最大印制板公司华通总经理吴健在我们公司介绍体会，他说：法、理、情能成功，情、理、法定失败。他的总结很有哲理，印制板厂工序多而复杂，涉及多种学科，一天到晚加班，每天线上都有问题，每天出的问题都不一样，管理技术人员像“灭火队”一样，一天到晚去有问题的地方“灭火”，十分辛苦。要想受罪少，就要搞ISO，要想活得好，更要搞ISO。搞好ISO9000是一个企业同国际接轨，走向世界的基本标志。96年7月正式发布实施的ISO14000国际环境管理标准，已引起世界各国的普遍重视，各工业发达国家已抢先行动，不少著名大企业已制定了相应措施，要求环境管理认证，我国也应采取行动，避免环境壁垒造成的损失，力争同工业发达国家同步。



（待续）

古尔浪洼

2.2量产工艺方向

    九个字：自动化、高档次、大规模

    ●自动化：作多层板的内层板，显影→时刻→退膜→黑化（全线）→迭层连成一线，自动地进入层压机，在日本，我们看到这种难以想像到的自动化；钻孔，本人在美国看到22台头钻机仅三个人完成，自动切割覆铜板，自动迭层上下销钉，自动传送迭层到各台钻机的钻轴上，上下板钻孔无人操作；电镀线，上板、下板，电镀全过程都由电脑给指令，全自动操作；多层板层压，二三台热压机同一台冷压机紧密配合组成全自动层压系统，自动选板，传送到热压机，仁厚传送到冷压机，形成由电脑控制几乎无人操作的层压系统。彻底改变小作坊或一工段一台机的概念，省人省事，提高效率，并获得稳定的产品质量，适应工业化大生产。

    ●高档次：近年在全球形成规模量产的新工艺技术有：

    直接电镀。代替传统的化学沉铜，流程短，污染少，控制易，成本低，因而被外国人称为这是印板工业多年来最令人鼓舞的技术进步。预测5年后，直接电镀技术的应用会超过传统的化学沉铜。

    液态光成像感光电阻。代替了热固性丝印阻焊油墨，解决了高密度印制板表面阻焊不均匀，阻焊上焊盘，插头与线路交界处阻焊不整齐等毛病。液态光成像感光阻焊在各个量产的双面多层板厂中已得到了得心应手的应用。近年来从欧洲刮到亚洲东南亚的阻焊技术的帘涂阻焊（Curtaincoating），从浮石粉刷板开始，帘涂阻焊，预烘干，曝光显影，形成完整的一条生产线，完整阻焊工艺的全过程。不少欧美的印制板订单往往还硬性规定要使用这种帘涂阻焊油墨，否则不下订单。

    AOI和双面SMT。AOI即自动光学检查系统，用来检查多层板特别是六层以上的内层板开路短路及内层缺陷，改善多层板质量，提高生产效率，确保产品可靠性。对高密度双面多层SMT板，则需双面同时测试外层开路短路。在量产的现代化印制板中，没有AOI和双面同时测试技术，客户是不敢使用这些线路板的，一千块板当中，有几块开路短路，自动插件装配厂必定叫苦连天，甚至要求赔偿元器件钱。众所周知，元器件有的是很贵的，集成块比板子本身要贵几十倍，线路板厂实在赔不起。

   


（待续）

古尔浪洼

CAM/CAD 十年前贴图、照相而得到各种线路、阻焊字符工作底片，再手工编程，这类产前准备技术，今天几乎都已被CAM/CAD所代替。在规模生产中，需要配备高速运算、有专用软件的CAM工作站，有激光光绘设备的技术，以解决高密度多层板层间对位，线路清晰，并解决大拼板的工艺设计大数据量的处理，并可在同一工作站中作出钻孔、外形、电性能测试夹具三种磁带的同一公差精度问题。

    还有：预涂助焊剂（preflux），化学浸镍/金等表面涂覆工艺已大量用在摄像机、大哥大、BP机、PCMCIA卡等表面贴装双面多层板中。国内外多层板量产的层压技术多为使用无销钉定位的Mass Lam法，可作到六、八、十、十二层板，代替四销钉定位技术。半导体和印刷技术的相互靠拢、相互渗透以及相互紧密配合，使半导体的液体光刻胶技术应用到了线路板内层板的光成像上，提高了精度，降低了成本，为规模生产多层板开辟了更广阔的前景等等。

     以上这些，都属于大生产上得到广泛应用的新工艺技术。

    ● 大规模，日本和台湾联合在广东兴建总投资亿美元投资的印制板厂，也是在广东，已出现了一二十座月产万平方米的双面多层板厂，有一间香港厂称近三年内单一厂房下要达到月产六万平方米，成为亚洲数一数二的工厂。规模生产的需要，在广东出现越来越多的从事印制板单一工序的专业公司，CAD/CAM公司、钻孔公司、层压公司、热风整平公司等等，象雨后春笋般冒了出来，光是钻孔公司估计已有近二十间，可惜这些新企业几乎都是外资或私人开的。难怪外国人称，全世界的双面板和四层生产会移至珠江三角洲。

3、管理

    总结近年来大生产获得成功的国内外印制板企业，基本经验可总结成24个字：定准方向、找对客户、抓住订单、站稳脚跟、活得自如、走向世界。

    ●定准方向：线路板行业属于典型的市场经济，工厂的任何产品都由客户设计指定生产。客户不下订单，工厂就得停工；工厂接到不合口味的单，不一定能生产得出来。国内外印制板市场是大的，电子产品门类繁多。所需的印制板档次亦不同，各个印制板厂根据自身的设备，人力、财力管理特点和优势选取合适的市场方向，办出本企业的特色这一点至关重要，做到"人无我有，人有我先，人先我变"，突出自己的优势。选对市场方向，走对路子，不管作电脑板、通信板、汽车用板、玩具板、仪器仪表板，或是厚板、薄板、水金板都有前途。企业必须办出特色、有规模，定准主攻的市场。广东的工厂、有的仅作水金板，有的单作多层板，有的只作双面热风整平板，在社会上，形成你干你的，我作我的，既有竞争，又起到相互补充和制约的作用。

    ●找对客户：市场客户很多，选择对头的客户非常重要。认定合适的客户不容易。培育一个大客户从相互沟通、熟悉、理解、形成下大订单并结成伙伴关系，往往需要一年以上的时间。根据国内外市场信息，制定营销策略，主动出击，密切注意客户变化，不付钱老赖帐，不讲道理的客不找。

    ● 抓住订单：没有客户的企业就没有市场，抓不住客户订单就等于失掉了市场，没有市场的企业就无法生存。根据本企业的技术、质量、管理水平的实力全面满足和符合客户要求，务必把握批量生产中稳定一致的质量，企业内部解决好"生产周期短，交货时间准，售后服务及时"几个问题，定能抓位订单。

    ●站稳脚跟：内部管理成系统，物料成本有控制，产量上规模、标准按国际（UL ISO IPC），生产顺畅，用目标和压力落实日常工作，企业必定能站稳脚跟。

    ●活得自如；经营要有一定的利润，每年都要投入钱添新设备，紧跟随最新科技，开发新工艺、新产品，年年培训人，维持企业生产的经营和发展，避免空谈一阵，年年辛苦，年年亏损。每年有利润，每年有投入，每年有发展，企业就可以处于良性循环之中，活得自如。只顾着眼前利益，缺乏长远眼光，靠给回扣拉客，内部缺乏管理，缺少质量改进意识的企业在市场中最终会自动消失。

    ●走向世界：把企业推到国际大社会中去，经风雨、见世面，企业产品既要为国内服务，又要以国际市场为目标，把企业产品推向世界各地。这样从接外单中寻找压力，寻找技术进步，寻找国内外各方面的情报信息，系统管理同国际接轨，产品检验按国际标准，从而提高企业技术水平和管理档次，推动企业勇往直前。

    话又说回来，作外销板子是难的，尤其是初期，价格、交货期、质量问题交织在一起，很不容易找到双方都满意的客户。样板做多次仍被判不合格是常事，样板不合格，批量单不下，企业付出的代价是大的。接外单的核心是企业管理和产品质量及交货期。内部管理成系统，UL标准认证了，质量稳定了，同外国客户的思维意识观念接近了，生产有一定规模了，才有可能接外单，外国客户对产品的要求是严格的，且要求一年比一年高，不但对功能，可靠性等，例如孔内铜厚，插头金厚度、外形公差、孔径公差、可焊性等硬指标要项项达到，且外观上常常是"鸡蛋里挑骨头"，刁蛮苛刻，"不讲道理"，随时找原因退货。每批板发货要准时，完整成批，有的客户多一块不要，少一块不给钱，配套性一定要好。质量要稳定一致，批批一样，服务要及时，有问题必答，传真电话不断。硬着头皮上去，及时总结教训作出修正行动，必定会迎来柳暗花明又一春。同外国客户建产了长期合作关系，相互依存，成为伙伴关系，企业会得到极大锻炼，管理人员的思想、观念、意识同国际惯例靠拢，企业会不断进步。为作好国外订单，取得信任，巩固市场，企业内部经常要通宵赶货，同残酷的交货时间作无情的斗争。付出了血本，最后得益的是企业。

    让我们在社会主义市场经济的汪洋大海中，使我国印制电路工业"产量上规模，产品上档次，市场争国际"为企业大发展，为向国家多交税，为个亦能发个财而共同努力！

                                       1996．5．15


参考文献
1.        印制电路行业协会1994年度，1995年主要经济技术指标汇编，全国印制电路协会信息中心，1995.3，1996.3
2.        全球电路板制造业100大及其它，《电路板资讯》总第87期。
3.        Europe' TOP  Twelve,        《printed circuit Fabrication》VOI.17.
4.        World  PWB production and Futre perspective (1991~2000)《cicuitree》,october1995.
5.        Hong Kong's PCB Indnstry Looking Good…For Now 《Printed circuit Fabrication Asia》V01.2,NO.2 Summer1995
6.        印制电路板市场柳暗花明，《国际电子商情》1994年4月。
7.        Productivity Benchmarking For Independent Prnted Wiring Board manufacturers, IPC Pubfished Fedruary1995.
8.        National Technology roadmap for electronic in teconnections IPC 1995.
9.        Backpanels,《Printed Circuit Fabrication Asia》，VOI.3,NO.4 Winter 1995 39.
10.        从微电脑的兴起谈ＰＣＢ之经营策略，台湾华通公司吴健总经理。
11.        电路板事业之十八年学习经验，台湾华通公司吴健总经理。
12.        开一代风气之先的华通，白蓉生。

（全文完）

ben287392

好文章！！

fkeiqpl

真不错！
好

su-27侧卫

写的不错，可是有点不符合中国的国情啊，都自动化了，中国的13亿人都喝西北风啊！ 达到依利安达的水平就可以了，为何一定要和美国比，别忘记美国只有2亿人，而我们呢？[em07][em07]