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縱論電子裝聯
2010-12-06

前言


  電子裝聯技術是電子裝備製造的基礎支撐技術,是衡量一個國家綜合實力和科技發展水平的重要標誌之一,是電子裝備實現小型化、輕量化、多功能化和高可靠性的關鍵技術。

 
  通過對電子行業起著關鍵作用的電裝工藝和電子裝聯技術的描述,重點從理念創新、思路創新、技術創新和管理創新四個方面闡述電子裝聯技術和電裝工藝創新的內涵。


1 理念創新


1.1 電裝工藝


  電裝工藝的定義是,“現代化企業組織大規模的科研生產,把許多人組織在一起,共同地有計劃地進行電子電氣產品的裝配和電連接,需要設計、制定共同遵守的電子裝聯法規、規則,這種法規和規則就是電裝工藝技術,簡稱電裝工藝”。


  電裝工藝所涉及的範圍包括整機/系統級電子設備,模塊/部件級電子設備(含單元模塊,板級電路模塊,微波電路模塊、射頻電纜組件、多芯電纜組件/部件等),以及支撐上述整機/系統級電子設備和模塊/部件級電子設備的基礎零部件及材料(包括基板、元器件、材料、輔助材料、線纜等)。


1.2 電裝工藝理念創新的背景


(1)電子裝聯技術的高速發展


  21世紀初,我國電子裝備中SMC/SMD的使用率將迅速增加到85~90%以上。在一些小型化電子裝備中將大量使用BGA,以SMT為主流的混合組裝技術(MMT)將是21世紀初葉我國電子裝備電路組裝的主要形式,不僅DIP和SMC/SMD混合組裝,而且隨?DCA組裝技術的推廣應用,將會出現在同一電路板上組裝DIP、SMC/SMD和倒裝片,以至在一些先進的電子裝備應用中將把CSP裝於MCM上,再進行3D組裝的3D+MCM先進組裝技術。

圖1 微小型元件已發展到01005


1)元器件的發展


 無源元件的小型化、微型化和無源封裝,有源器件的大型化和多端子化及芯片級3D組裝、系統級芯片(SOC)和MCM的系統級封裝(MCM/SIP)的蓬勃發展使得第三代表面組裝工藝技術向高密度、高精細和高可靠性和多樣化方向發展。


2)板級電路的設計和組裝


  國外正在研究開發基於Web的板級電路CAD/CAPP/CAM/CAT設計、製造、測試4C一體化技術。美國在九十年代末已經開發出應用於板級電路的設計、組裝、組裝測試、質量監控、物料追蹤管理及虛擬工廠等貫穿整個生產流程的模塊集成應用軟件。


  在板級電路二維設計和組裝方面,已經有了包括CAD設計(DFM),電路板檢查和工程製造(CAM),裝配檢查和新產品導入(NPI)的DFM軟件系統。

圖2 細間距器件的發展


板級電路模塊的發展主要體現在以下八個方面:


1. 設計理念:由串行設計向並行設計變化,即向板級電路模塊可製造性設計,可製造性分析,虛擬設計方向發展。


2. 基板材料:由剛性基板向特種基板變化,向超薄型基板變化;即由FR4等剛性基板向剛/撓基板,柔性基板發展,基板厚度由1mm~1.5mm向0.02mm發展,在0.02mm柔性基板上實現高密度組裝。


3. 組裝密度:由中、低密度組裝向高密度組裝方向發展。


4. 組裝方式:由二維組裝向三維組裝方向發展,即在板級電路平面組裝的基礎上向立體方向(Z方向)發展,向板級電路微組裝方向發展,向應用0.02mm柔性基板的高密度“?層”方向發展。


5. 連接技術:板級之間由線纜連接向無線纜連接或柔性基板連接方向發展。


6. 組裝材料:由常規的鉛錫合金焊接向無鉛焊接方向發展。


7. 清洗技術:向綠色清洗技術,即免清洗技術和無ODS清洗技術方向發展。


8. 應用頻率:由中、視頻電路向高頻、超高頻及微波/毫米波頻段方向發展。

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