現代電子裝聯工藝技術研究發展趨勢

胡振華，馮 瑞，黃 霖,連 超（中航工業計算所,西安 710065 ）

現代電子裝聯工藝技術研究發展趨勢

胡振華，馮 瑞，黃 霖,連 超
（中航工業計算所,西安 710065 ）

摘 要：本文介紹了目前按電子裝聯發展水平，提出電子裝聯技術發展的重要性，并闡述我國電子裝聯技術發展狀況，對現代電子裝聯工藝技術研究發展趨勢進行分析，以供參考。

關鍵詞：電子裝聯;工藝技術;發展;趨勢

1　目前電子裝聯的發展水平

目前，現代電子裝聯的發展目標主要是朝著高性能、微型化、薄型化的方向發展，然而傳統安裝方式是采用基板與電子元器件非別制作并采用SMT技術進行組裝，顯然不符合現代電子裝聯工藝技術發展的要求。電子安裝的方向正由SMT轉變為后SMT發展。3D封裝及組裝的加速開發主要是服務于通訊終端產品，以手機產品為例，其主要發展方向就是由低端走向高端，即實現除了一般通話與收發短信息之外的拍照、電視、廣博、MP3、彩屏、藍牙、游戲等多功能的開發。相關專業人士做出分析：PC用存儲器將會在若干年后被手機用存儲器所代替，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用將會越來越廣泛，電子裝聯工藝技術為了適應其發展，必須加快自身技術發展的步伐。由于微型元器件組裝定位的要求越來越高，為了迎合這一發展趨勢，必須推出更加先進、準確的定位工藝方法，以日本某公司推出的“APC”系統為例，該系統針對0201的安裝，傳統工藝中焊盤位置以及焊膏印刷位置會由于出現偏差而導致再流焊接不良，而這一系統能夠有效減少這一問題的影響。該技術可以說是SMT技術的延伸與發展，對于電子元器件、封裝、安裝等產業的發展有著十分重要的意義。促使前后彼此制約的的平行生產鏈體系代替了傳統的由前決定后的垂直生產鏈體系，這對于工藝技術路線的調整有著深遠的影響，生產鏈也勢必由此發生巨大的變革。PCB基板加工與安裝相結合的技術在未來有著十分美好的發展前景。

2　我國電子裝聯技術發展狀況

在上世紀80年代之前，電烙鐵的裝聯是我國電子工業中電子產品的主要裝聯方式；而在上世紀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90年代，IC封裝發展迅猛，IC封裝由周邊端子型轉變為球柵陣列型更是取得了顯著的成果。

隨著片式元器件的迅猛發展，軍級、七專級SMC/SMD的生產取得了很大的突破，本世紀初， SMC/SMD在我國電子裝備中的使用率增長了超過65%～75%。而在部分小型化電子裝備中BGA的應用也越來越廣泛，目前，我國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形式。

目前，DCA組裝技術的應用越來越廣泛，同一電路板的組裝將會共同存在DIP、SMC/SMD以及倒裝片的形式，同時MCM上安裝CSP然后進行3D組裝的3D+MCM的先進電子裝聯技術在部分先進的電子裝備中也得到了廣泛的應用。

3　電子裝聯技術發展的重要性

隨著我國社會經濟的不斷進步，電子工業得到了快速的發展，目前電子裝備正朝著小型化與高可靠性的方向發展，由此可見電子裝聯技術的發展必將受到足夠的重視。關于電子裝備的小型化與高可靠性的發展要求，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。以某高速數據傳輸設備為例，該設備采用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過大的電流而達到了70℃。在500×500cm的4層印制板進行布局時，采用芯片封裝技術，使設備的散熱性能、互連線長度以及信號的延遲得到優化，使數據的傳輸告訴有效，為設備的正常運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點，導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。

以某信息傳輸及控制部分為例，為使信息傳輸及控制設備的體積重量得以降低，進而使其性能得以提高，應將整個電路固化在150×150×150mm的范圍內，而傳統電氣互連技術會將體積增大超過5倍，因此為了滿足技術指標要求，必須采取MCM技術。

以某RF功率放大器為例，為了促使其朝著輕量化、小型化的方向發展，并且還要保證其發射功率與發射效率，確保其工作具有穩定性。而目前只有多芯片系統設計與組裝技術才能滿足傳統高密度互聯技術無法滿足的要求。

（2）立體組裝技術。立體組裝技術即指板級電路立體組裝技術，又稱為3D組裝，該技術是以二維平面為基礎，向三維空間疊加發展，最終實現立體電路結構的組裝。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勢，在三維空間范圍進行組裝使能夠使空間尺寸利用率、信號傳輸速度以及電路干擾等得到全面的優化。

3.2 電子裝備的高可靠性

電子裝聯技術在電子設備中即指在電、磁、光、靜電、溫度等效應以及環境介質中任意兩點或者多點之間的電氣連通技術，是通過電子、光電子器件、基板、導線、連接器等零部件在電磁介質環境中經布局布線聯合制成所設定的電氣模型的工程實體制造技術。站在我國電子裝聯技術發展的的角度而言，焊點可以說是電氣互連的“支撐點”。

我國軍用電子產品的高密度組裝技術的不合格率要求不大于百萬分之五十，而傳統電子裝聯技術完全無法達到這一要求，這勢必要求我們采用先進的電子裝聯技術，提高電子裝備的可靠性。

4　現代電子裝聯工藝技術研究發展趨勢

在之后的一段長期的發展過程中，電子裝聯技術的發展主要可以考慮高密度與新型元器件組裝技術、多芯片系統設計/組裝技術、立體組裝技術、整機級三維立體布線技術、特種基板互連技術、微波與毫米波子系統電氣互聯技術等技術的發展與研究。綜上所述，未來電子裝聯技術工程的知識結構將會越來越復雜，并逐步走向復合化的道路。

參考文獻:

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