8、电子网络物理生产的赋能技术解析

电子网络物理生产的赋能技术解析

1. 引言

为了顺应当前趋势并满足现代电子生产的需求，多种赋能技术需融入当今的生产环境，将集成生产系统升级为网络物理生产系统。主要涉及的技术包括传感器集成、通信技术、软件系统以及自主单件流等方面。

2. 传感器集成、印刷技术与通信

• 数据转化与生产优化 ：传感器和信息技术的发展使工业4.0能够追踪和利用所有过程数据，目标是将大数据转化为智能数据。例如，在表面贴装技术（SMT）生产中，焊膏印刷与SPI（锡膏检测）的关联可用于更好地控制印刷结果。然而，当前存在数据管理要求高、检测系统性能需求与PCB要求差距增大等问题。通过关联收集的数据，可提高SMT生产线的性能，实现预测性制造。
• 部件微型化与智能包装 ：部件的微型化和新型组件使普通材料、半成品、运输设备和机械本身能够转化为网络物理系统。将组件嵌入印刷电路板可实现智能包装，如集成RFID（射频识别）技术，通过多层电路板和高频模块技术，可将天线集成到基板中，使PCB能用于智能生产。
• 印刷技术与智能产品制造 ：喷墨和丝网印刷等印刷技术可用于在PCB上灵活集成印刷传感器和通信元件。气溶胶喷射印刷（AJP）技术更为通用，它能在三维表面印刷多功能结构，将材料和半成品转化为网络物理系统。AJP技术是一种无掩模、非接触的直接写入技术，可处理基于导电和绝缘材料的功能性墨水。其工作原理是将墨水在打印头内气动雾化，生成的气溶胶被输送到虚拟撞击器，经浓缩后导向打印喷嘴，最终喷涂到基板表面。该技术可打印线宽小于100μm的线条，还能在复杂3D表面印刷。