現(xiàn)代電子裝聯(lián)工藝技術(shù)研究發(fā)展趨勢(shì)

胡振華，馮 瑞，黃 霖,連 超（中航工業(yè)計(jì)算所,西安 710065 ）

現(xiàn)代電子裝聯(lián)工藝技術(shù)研究發(fā)展趨勢(shì)

胡振華，馮 瑞，黃 霖,連 超
（中航工業(yè)計(jì)算所,西安 710065 ）

摘 要：本文介紹了目前按電子裝聯(lián)發(fā)展水平，提出電子裝聯(lián)技術(shù)發(fā)展的重要性，并闡述我國(guó)電子裝聯(lián)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)現(xiàn)代電子裝聯(lián)工藝技術(shù)研究發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：電子裝聯(lián);工藝技術(shù);發(fā)展;趨勢(shì)

1　目前電子裝聯(lián)的發(fā)展水平

目前，現(xiàn)代電子裝聯(lián)的發(fā)展目標(biāo)主要是朝著高性能、微型化、薄型化的方向發(fā)展，然而傳統(tǒng)安裝方式是采用基板與電子元器件非別制作并采用SMT技術(shù)進(jìn)行組裝，顯然不符合現(xiàn)代電子裝聯(lián)工藝技術(shù)發(fā)展的要求。電子安裝的方向正由SMT轉(zhuǎn)變?yōu)楹骃MT發(fā)展。3D封裝及組裝的加速開發(fā)主要是服務(wù)于通訊終端產(chǎn)品，以手機(jī)產(chǎn)品為例，其主要發(fā)展方向就是由低端走向高端，即實(shí)現(xiàn)除了一般通話與收發(fā)短信息之外的拍照、電視、廣博、MP3、彩屏、藍(lán)牙、游戲等多功能的開發(fā)。相關(guān)專業(yè)人士做出分析：PC用存儲(chǔ)器將會(huì)在若干年后被手機(jī)用存儲(chǔ)器所代替，并且芯片堆疊封裝、多芯片封裝以及堆疊芯片尺寸封裝等的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，電子裝聯(lián)工藝技術(shù)為了適應(yīng)其發(fā)展，必須加快自身技術(shù)發(fā)展的步伐。由于微型元器件組裝定位的要求越來越高，為了迎合這一發(fā)展趨勢(shì)，必須推出更加先進(jìn)、準(zhǔn)確的定位工藝方法，以日本某公司推出的“APC”系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)針對(duì)0201的安裝，傳統(tǒng)工藝中焊盤位置以及焊膏印刷位置會(huì)由于出現(xiàn)偏差而導(dǎo)致再流焊接不良，而這一系統(tǒng)能夠有效減少這一問題的影響。該技術(shù)可以說是SMT技術(shù)的延伸與發(fā)展，對(duì)于電子元器件、封裝、安裝等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。促使前后彼此制約的的平行生產(chǎn)鏈體系代替了傳統(tǒng)的由前決定后的垂直生產(chǎn)鏈體系，這對(duì)于工藝技術(shù)路線的調(diào)整有著深遠(yuǎn)的影響，生產(chǎn)鏈也勢(shì)必由此發(fā)生巨大的變革。PCB基板加工與安裝相結(jié)合的技術(shù)在未來有著十分美好的發(fā)展前景。

2　我國(guó)電子裝聯(lián)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

在上世紀(jì)80年代之前，電烙鐵的裝聯(lián)是我國(guó)電子工業(yè)中電子產(chǎn)品的主要裝聯(lián)方式；而在上世紀(jì)80年代以后，DIP雙列直插式的IC封裝方式逐步被SOIC，PLCC所代替，到了上世紀(jì)90年代，IC封裝發(fā)展迅猛，IC封裝由周邊端子型轉(zhuǎn)變?yōu)榍驏抨嚵行透侨〉昧孙@著的成果。

隨著片式元器件的迅猛發(fā)展，軍級(jí)、七專級(jí)SMC/SMD的生產(chǎn)取得了很大的突破，本世紀(jì)初， SMC/SMD在我國(guó)電子裝備中的使用率增長(zhǎng)了超過65%～75%。而在部分小型化電子裝備中BGA的應(yīng)用也越來越廣泛，目前，我國(guó)電子裝備電路組裝主要是采用以SMT為主流的混合組裝技術(shù)形式。

目前，DCA組裝技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，同一電路板的組裝將會(huì)共同存在DIP、SMC/SMD以及倒裝片的形式，同時(shí)MCM上安裝CSP然后進(jìn)行3D組裝的3D+MCM的先進(jìn)電子裝聯(lián)技術(shù)在部分先進(jìn)的電子裝備中也得到了廣泛的應(yīng)用。

3　電子裝聯(lián)技術(shù)發(fā)展的重要性

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，電子工業(yè)得到了快速的發(fā)展，目前電子裝備正朝著小型化與高可靠性的方向發(fā)展，由此可見電子裝聯(lián)技術(shù)的發(fā)展必將受到足夠的重視。關(guān)于電子裝備的小型化與高可靠性的發(fā)展要求，具體介紹如下：

3.1 電子裝備小型化

（1）高密度與新型元器件組裝技術(shù)。以某高速數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備為例，該設(shè)備采用ECL的元件封裝形式，IC采用PLCC，可編程門陣列器件為308條腳的QFP、引腳間距0.3mm，器件表溫由于ECL過大的電流而達(dá)到了70℃。在500×500cm的4層印制板進(jìn)行布局時(shí)，采用芯片封裝技術(shù)，使設(shè)備的散熱性能、互連線長(zhǎng)度以及信號(hào)的延遲得到優(yōu)化，使數(shù)據(jù)的傳輸告訴有效，為設(shè)備的正常運(yùn)行提供了可靠的保障。

以某高放輸入單元為例，起初采用的是分立器件，經(jīng)過互連后需要裝入50×50×50mm的屏蔽盒中，然后其具有較多的互聯(lián)點(diǎn)，導(dǎo)致其可靠性受到影響，因此為了縮小其外形，減小體積，使其性能得到提高，可以采用CSP技術(shù)。

以某信息傳輸及控制部分為例，為使信息傳輸及控制設(shè)備的體積重量得以降低，進(jìn)而使其性能得以提高，應(yīng)將整個(gè)電路固化在150×150×150mm的范圍內(nèi)，而傳統(tǒng)電氣互連技術(shù)會(huì)將體積增大超過5倍，因此為了滿足技術(shù)指標(biāo)要求，必須采取MCM技術(shù)。

以某RF功率放大器為例，為了促使其朝著輕量化、小型化的方向發(fā)展，并且還要保證其發(fā)射功率與發(fā)射效率，確保其工作具有穩(wěn)定性。而目前只有多芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)與組裝技術(shù)才能滿足傳統(tǒng)高密度互聯(lián)技術(shù)無(wú)法滿足的要求。

（2）立體組裝技術(shù)。立體組裝技術(shù)即指板級(jí)電路立體組裝技術(shù)，又稱為3D組裝，該技術(shù)是以二維平面為基礎(chǔ)，向三維空間疊加發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)立體電路結(jié)構(gòu)的組裝。相比于2D組裝電路，3D組裝電路在體積重量上就要小80%，由于三維空間組裝的優(yōu)勢(shì)，在三維空間范圍進(jìn)行組裝使能夠使空間尺寸利用率、信號(hào)傳輸速度以及電路干擾等得到全面的優(yōu)化。

3.2 電子裝備的高可靠性

電子裝聯(lián)技術(shù)在電子設(shè)備中即指在電、磁、光、靜電、溫度等效應(yīng)以及環(huán)境介質(zhì)中任意兩點(diǎn)或者多點(diǎn)之間的電氣連通技術(shù)，是通過電子、光電子器件、基板、導(dǎo)線、連接器等零部件在電磁介質(zhì)環(huán)境中經(jīng)布局布線聯(lián)合制成所設(shè)定的電氣模型的工程實(shí)體制造技術(shù)。站在我國(guó)電子裝聯(lián)技術(shù)發(fā)展的的角度而言，焊點(diǎn)可以說是電氣互連的“支撐點(diǎn)”。

我國(guó)軍用電子產(chǎn)品的高密度組裝技術(shù)的不合格率要求不大于百萬(wàn)分之五十，而傳統(tǒng)電子裝聯(lián)技術(shù)完全無(wú)法達(dá)到這一要求，這勢(shì)必要求我們采用先進(jìn)的電子裝聯(lián)技術(shù)，提高電子裝備的可靠性。

4　現(xiàn)代電子裝聯(lián)工藝技術(shù)研究發(fā)展趨勢(shì)

在之后的一段長(zhǎng)期的發(fā)展過程中，電子裝聯(lián)技術(shù)的發(fā)展主要可以考慮高密度與新型元器件組裝技術(shù)、多芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)/組裝技術(shù)、立體組裝技術(shù)、整機(jī)級(jí)三維立體布線技術(shù)、特種基板互連技術(shù)、微波與毫米波子系統(tǒng)電氣互聯(lián)技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展與研究。綜上所述，未來電子裝聯(lián)技術(shù)工程的知識(shí)結(jié)構(gòu)將會(huì)越來越復(fù)雜，并逐步走向復(fù)合化的道路。

參考文獻(xiàn):

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