為什么要建立SMT實(shí)驗(yàn)室
1:什么是SMT?
2:SMT的特點(diǎn)和目前的發(fā)展動(dòng)態(tài)?
3:我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)使用SMT?
4:高校建立SMT實(shí)驗(yàn)室的必要性和緊迫性!
5:SMT實(shí)驗(yàn)室所需要的設(shè)備!
一:什么是SMT?
1:SMT概述
SMT是Surface Mount Technology的縮寫(xiě)形式,譯成表面安裝技術(shù)。美國(guó)是SMT 的發(fā)明地,1963年世界出現(xiàn)第一只表面貼裝元器件和飛利蒲公司推出第一塊表面貼裝集成電路以來(lái),SMT已由初期主要應(yīng)用在軍事,航空,航天等尖端產(chǎn)品和投資類(lèi)產(chǎn)品逐漸廣泛應(yīng)用到計(jì)算機(jī),通訊,軍事,工業(yè)自動(dòng)化,消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品等各行各業(yè)。SMT發(fā)展非常迅猛。進(jìn)入80年代SMT技術(shù)已成為國(guó)際上最熱門(mén)的新一代電子組裝技術(shù),被譽(yù)為電子組裝技術(shù)一次革命。
2:SMT組成:
主要由表面貼裝元器件(SMC/SMD),貼裝技術(shù),貼裝設(shè)備三部分。
2.1:表面貼裝元器件(SMC/SMD)
2.1.1:表面貼裝元器件(SMC/SMD)說(shuō)明:
SMC: Surface mount components,主要是指一些有源的表面貼裝元件;
SMD: surface mount device,主要是指一些無(wú)源的表面貼裝元件;
2.1.2:SMC/SMD的發(fā)展趨勢(shì)
(1):SMC――片式元件向小、薄型發(fā)展。其尺寸從1206(3.2mm*1.6mm)向0805(2.0mm*1.25mm)-0603(1.6mm*0.8mm)-0402(1.0mm*0.5mm)-0201(0.6mm*0.3mm)發(fā)展。
(2)SMD――表面組裝器件向小型、薄型和窄引腳間距發(fā)展。引腳中心距從1.27向0.635mm-0.5mm-0.4mm及0.3mm發(fā)展。
(3)出現(xiàn)了新的封裝形式BGA(球柵陣列,ball grid arrag)、CSP(UBGA)和FILP CHIP(倒裝芯片)。由于QFP(四邊扁平封裝器件受SMT工藝的限制,0.3mm的引腳間距已經(jīng)是極限值。而B(niǎo)GA的引腳是球形的,均勻地分布在芯片的底部。BGA和QFP相比最突出的優(yōu)點(diǎn)首先是I/O數(shù)的封裝面積比高,節(jié)省了PCB面積,提高了組裝密度。其次是引腳間距較大,有1.5mm、1.27mm和1.00mm,組裝難度下降,加工窗口更大。例:31mm *31mmR BGA 引腳間距為1.5mm時(shí),有400個(gè)焊球(I/O);引腳間距為1.0mm時(shí),有900個(gè)焊球(I/O)。同樣是31mm*31mm的QFP-208,引腳間距為0.5mm時(shí),只有208條引腳。
BGA無(wú)論在性能和價(jià)格上都有競(jìng)爭(zhēng)力,已經(jīng)在高(I/O)數(shù)的器件封裝中起主導(dǎo)作用。
(4)窄間距技術(shù)(FPT)是SMT發(fā)展的必然趨勢(shì)
FPT是指將引腳間距在0.635-0.3mm之間的SMD和長(zhǎng)*寬小于等于1.6mm*0.8mm的SMC組裝在PCB上的技術(shù)。由于計(jì)算機(jī)、通信、航空航天等電子技術(shù)飛速展,促使半導(dǎo)體集成電路的集成度越來(lái)越高,SMC越來(lái)越小,SMD的引腳間距也越來(lái)越窄。目前,0.635mm和0.5mm引腳間距的QFP已成為工業(yè)和軍用電子裝備中的通信器件。
2.2:SMT貼裝技術(shù)介紹:
2.2.1:SMT組裝工藝類(lèi)型:
單面/雙面表面貼裝、單面混合貼裝、雙面混合貼裝。
2.2.2: 焊接方式分類(lèi):
波峰焊接--插裝件(DIP)的焊接和部分貼片(SMC/SMD)的焊接。
再流焊接--加熱方式有紅外線(xiàn)、紅外加熱風(fēng)組合、全熱風(fēng)加熱等。
2.2.3:印制電路板:
基板材料--玻璃纖維、陶瓷、金屬板。
電路板設(shè)計(jì)--圖形設(shè)計(jì)、布線(xiàn)、間隙設(shè)定、拼版、SDM焊盤(pán)設(shè)計(jì)和布局、
2.2:SMT貼裝設(shè)備:
絲印機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、貼片機(jī)、回流焊、波峰焊、檢測(cè)系統(tǒng)、維修系統(tǒng)
二:SMT的特點(diǎn)和目前的發(fā)展動(dòng)態(tài)
1、SMT的特點(diǎn):
1.1組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕,貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右,一般采用SMT之后,電子產(chǎn)品體積縮小40%~60%,重量減輕60%~80%。
1.2 可靠性高、抗振能力強(qiáng)。焊點(diǎn)缺陷率低。
1.3 高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。
1.4 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,提高生產(chǎn)效率。
1.5 降低成本達(dá)30%~50%。節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時(shí)間等。
2、SMT的發(fā)展動(dòng)態(tài):
SMT(表面組裝技術(shù))是新一代電子組裝技術(shù)。經(jīng)過(guò)20世紀(jì)80年代和90年代的迅速發(fā)展,已進(jìn)入成熟期。SMT已經(jīng)成為一個(gè)涉及面廣,內(nèi)容豐富,跨多學(xué)科的綜合性高新技術(shù)。最新幾年,SMT又進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展高潮,已經(jīng)成為電子組裝技術(shù)的主流。
SMT是無(wú)需對(duì)印制板鉆插裝孔,直接將處式元器件或適合于表面組裝的微型元件器貼、焊到印制或其他基板表面規(guī)定位置上的裝聯(lián)技術(shù)。
由于各種片式元器件的幾何尺寸和占空間體積比插裝元器件小得多,這種組裝形式具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、耐振動(dòng)、抗沖擊、高頻特性好和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。采用雙面貼裝時(shí),組裝密度的5倍以左右,從而使印制板面積節(jié)約了60%-70%,重量減輕90%以上。
SMT在投資類(lèi)電子產(chǎn)品、軍事裝備領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、彩電調(diào)諧器、錄像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)碼攝象機(jī)、袖珍式高檔多波段收音機(jī)、隨身聽(tīng)、MP3、傳呼機(jī)和手機(jī)等幾乎所有的電子產(chǎn)品生產(chǎn)中都得到廣泛應(yīng)用。SMT是電子裝聯(lián)技術(shù)的主要發(fā)展方向,已成為世界電子整機(jī)組裝技術(shù)的主流。
SMT是從厚、薄膜混合電路演變發(fā)展而來(lái)的。
美國(guó)是世界上SMD和SMT最早起源的國(guó)家,并一直重視在投資類(lèi)電子產(chǎn)品和軍事裝備領(lǐng)域發(fā)揮SMT高組裝密度和高可靠性能方面的優(yōu)勢(shì),具有很高的水平。
日本在70年代從美國(guó)引進(jìn)SMD和SMT應(yīng)用在消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域,并投入世資大力加強(qiáng)基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)技術(shù)和推廣應(yīng)用方面的開(kāi)發(fā)研究工作,從80年代中后期起加速了SMT在產(chǎn)業(yè)電子設(shè)備領(lǐng)域中的全面推廣應(yīng)用,僅用四年時(shí)間使SMT在計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備中的應(yīng)用數(shù)量增長(zhǎng)了近30%,在傳真機(jī)中增長(zhǎng)40%,使日本很快超過(guò)了美國(guó),在SMT方面處于世界領(lǐng)先地位。
歐洲各國(guó)SMT的起步較晚,但他們重視發(fā)展并有較好的工業(yè)基礎(chǔ),發(fā)展速度也很快,其發(fā)展水平和整機(jī)中SMC/SMD的使用效率僅次于日本和美國(guó)。80年代以來(lái),新加坡、韓國(guó)、香港和臺(tái)灣省亞洲四小龍不惜投入巨資,紛紛引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),使SMT獲得較快的發(fā)展。
據(jù)飛利浦公司預(yù)測(cè),到2010年全球范圍插裝元器件的使用率將由目前和40%下降到10%,反之,SMC/SMD將從60%上升到90%左右。
我國(guó)SMT的應(yīng)用起步于80年代初期,最初從美、日等國(guó)成套引進(jìn)了SMT生產(chǎn)線(xiàn)用于彩電調(diào)諧器生產(chǎn)。隨后應(yīng)用于錄像機(jī)、攝像機(jī)及袖珍式高檔多波段收音機(jī)、隨身聽(tīng)等生產(chǎn)中,近幾年在計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、航空航天電子產(chǎn)品中也逐漸得到應(yīng)用。
據(jù)2000年不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)約有40多家企業(yè)從事SMC/SMD的生產(chǎn),全國(guó)約有300多家引進(jìn)了SMT生產(chǎn)線(xiàn),不同程度的采用了SMT。全國(guó)已引進(jìn)5000-7000臺(tái)貼裝機(jī)。隨著改革開(kāi)放的深入以及加入WTO,近兩年一些美、日、新加坡、臺(tái)商已將SMT加工廠(chǎng)搬到了中國(guó),僅2001-2002一年就引進(jìn)了4000余臺(tái)貼裝機(jī)。我國(guó)將成為SMT世界加工廠(chǎng)的基地。我國(guó)SMT發(fā)展前景是非常廣闊的。
SMT總的發(fā)展趨勢(shì)是:元器件越來(lái)越小、組裝密度越來(lái)越高、組裝難度也越來(lái)越大。最近幾年SMT又進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展高潮。為了進(jìn)一步適應(yīng)電子設(shè)備向短、小、輕、薄方向發(fā)展,出現(xiàn)了0210(0.6mm*0.3mm)的CHIP元年、BGA、CSP、FLIP、CHIP、復(fù)合化片式元件等新型封裝元器件。由于BGA等元器件技術(shù)的發(fā)展,非ODS清洗和無(wú)鉛焊料的出現(xiàn),引起了SMT設(shè)備、焊接材料、貼裝和焊接工藝的變化,推動(dòng)電子組裝技術(shù)向更高階段發(fā)展。SMT發(fā)展速度之快,的確令人驚訝,可以說(shuō),每年、每月、每天都有變化。
三、為什么要學(xué)習(xí)使用表面貼裝技術(shù)(SMT)?
1、 為什么要用表面貼裝技術(shù)(SMT)?
1.1: 電子產(chǎn)品追求小型化,以前使用的穿孔插件元件已無(wú)法縮小 。
1.2: 電子產(chǎn)品功能更完整,所采用的集成電路(IC)已無(wú)穿孔元件,特別是大規(guī)模、高集成IC,不得不采用表面貼片元件。
1.3: 產(chǎn)品批量化,生產(chǎn)自動(dòng)化,廠(chǎng)方要以低成本高產(chǎn)量,出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品以迎合顧客需求及加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 。1.4: 電子元件的發(fā)展,集成電路(IC)的開(kāi)發(fā),半導(dǎo)體材料的多元應(yīng)用 5. 電子科技革命勢(shì)在必行,追逐國(guó)際潮流 。
2、SMT:電子制造技術(shù)關(guān)鍵
制造技術(shù)是產(chǎn)品形成的關(guān)鍵,越來(lái)越引起企業(yè)界的高度重視。隨著諸多跨國(guó)公司的大量涌入,我國(guó)已成為電子制造業(yè)的巨人。SMT作為電子制造業(yè)最先進(jìn)的技術(shù),其發(fā)展也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
3、中國(guó)SMT最需要SMT的專(zhuān)業(yè)人才
中國(guó)的電子生產(chǎn)工業(yè),在改革開(kāi)放后的發(fā)展可謂神速 。作為電子生產(chǎn)技術(shù)主角的表面貼裝技術(shù)SMT,也相應(yīng)得到高速的發(fā)展。這種現(xiàn)象主要是由兩種因素造成的,一是國(guó)內(nèi)本身的改革需求,另一是國(guó)內(nèi)龐大市場(chǎng)對(duì)外國(guó)的吸引力。剛剛進(jìn)行改革的中國(guó)電子生產(chǎn)工業(yè),不論在資金或技術(shù)上,都得依賴(lài)外國(guó)。外國(guó)資金和技術(shù)的引進(jìn),不會(huì)是沒(méi)有代價(jià)的。一方面、技術(shù)和資金的引進(jìn),會(huì)使我們國(guó)家SMT的發(fā)展從一窮二百走向目前的欣欣向榮。但另一方面,我們國(guó)家自己電子工業(yè)的發(fā)展,不能僅僅靠著別人的技術(shù),如果那樣,我們的發(fā)展是先天不足的,是沒(méi)有可持續(xù)發(fā)展能力的。所以對(duì)一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō),這種以依靠外來(lái)協(xié)助為主的做法,只能是在發(fā)展的過(guò)渡時(shí)期使用,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)還是必須學(xué)會(huì)自己的一套能力。
以目前中國(guó)SMT工業(yè)界的情況,若要朝著提高競(jìng)爭(zhēng)力,甚至只是維持競(jìng)爭(zhēng)力的方向走,什么是最需要的呢?
國(guó)內(nèi)所缺乏的,最主要是資金和人才兩大方面。資金的來(lái)源,一來(lái)自國(guó)內(nèi)(通過(guò)生產(chǎn)積累),二來(lái)自國(guó)外投資。而決定我們國(guó)家電子行業(yè)穩(wěn)健的、可持續(xù)的發(fā)展則要看我們SMT的專(zhuān)業(yè)人才了,SMT技術(shù)的開(kāi)發(fā)人才、SMT技術(shù)的應(yīng)用人才、SMT的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才才是我們目前電子行業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。這對(duì)我們目前培養(yǎng)人才的高校來(lái)說(shuō),培養(yǎng)高科技的SMT人才、適應(yīng)市場(chǎng)上人才的需求發(fā)展,是刻不容緩的責(zé)任和義務(wù)。
4、SMT的應(yīng)用越來(lái)越廣
SMT與我們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān),我們使用的計(jì)算機(jī)﹑手機(jī)﹑MP3﹑打印機(jī)﹑復(fù)印機(jī)﹑掌上電腦﹑快譯通﹑電子記事本﹑DVD﹑VCD﹑CD﹑隨身聽(tīng)﹑攝象機(jī)﹑傳真機(jī)﹑微波爐﹑高清晰度電視﹑數(shù)碼照相機(jī)﹑IC卡,還有許多集成化程度高﹑體積小﹑功能強(qiáng)的高科技控制系統(tǒng),都是采用SMT生產(chǎn)制造出來(lái)的,可以說(shuō)如果沒(méi)有SMT做基礎(chǔ),很難想象我們能使用上這些使生活豐富多采的商品。
四:高校建立SMT實(shí)驗(yàn)室的必要性和緊迫性!
在近十年內(nèi),發(fā)展最快的行業(yè)莫過(guò)于電子行業(yè)了,一次又一次的技術(shù)革新推動(dòng)了電子行業(yè)的飛速發(fā)展。直至今日,電子產(chǎn)品已經(jīng)遍及我們生活、生產(chǎn)、工作的每一個(gè)角落。從事電子行業(yè)的人也越來(lái)越多,于是,就造就了很多的硬件工程師、軟件工程師、技術(shù)工藝師等等專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的技術(shù)人才。大中專(zhuān)院校也不斷的向各類(lèi)工廠(chǎng)、企業(yè)、研究所輸送了大量的人才。多數(shù)學(xué)校都設(shè)立了電子類(lèi)相關(guān)的眾多專(zhuān)業(yè),籌建了專(zhuān)業(yè)的電子實(shí)驗(yàn)室,渴望培養(yǎng)出更多的理論知識(shí)扎實(shí),動(dòng)手能力強(qiáng)的人才,進(jìn)一步提高自己的就業(yè)率和影響力。現(xiàn)在,也有些學(xué)校開(kāi)始籌建SMT實(shí)驗(yàn)室,那么,究竟學(xué)校有沒(méi)有必要投資籌建這樣的類(lèi)似于生產(chǎn)廠(chǎng)房的實(shí)驗(yàn)室呢?這又有什么樣的意義呢?
學(xué)校培養(yǎng)的電子方面的人才既然是要進(jìn)入電子行業(yè),無(wú)論是做研究還是做生產(chǎn),他都必須服從生產(chǎn)的實(shí)際能力和生產(chǎn)的實(shí)際需求,符合目前國(guó)家SMT行業(yè)發(fā)展的大的方向的需求。那么學(xué)校的培養(yǎng)也應(yīng)該更接近實(shí)際生產(chǎn),讓學(xué)生了解生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)工藝,因此我們的大中專(zhuān)院校很有必要籌建起自己的SMT生產(chǎn)線(xiàn),不能讓學(xué)生僅僅是紙上談兵,只有具備較強(qiáng)的理論知識(shí),又有出色的動(dòng)手能力的人才,才更適合社會(huì)的需求。
我們?cè)谇懊嬲f(shuō)過(guò)。首先,電子行業(yè)的發(fā)展一直是朝著高集成度、高可靠性和高智能性的方向發(fā)展。由于高集成的表面貼裝元器件的大量采用,現(xiàn)在許多的電路板已經(jīng)不像從前用烙鐵和焊錫就可以進(jìn)行焊接了,對(duì)許多高集成度的元件已經(jīng)必須借助專(zhuān)用的設(shè)備和專(zhuān)用的工具來(lái)進(jìn)行焊接,為了滿(mǎn)足電子產(chǎn)品的大量生產(chǎn),新的焊接技術(shù)和焊接工藝既SMT技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。它是產(chǎn)生于電子產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)中,又影響和指導(dǎo)著電子產(chǎn)品的生產(chǎn)。所有的電子工廠(chǎng)都需要大量的生產(chǎn)工藝技術(shù)人員和熟悉生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)人員、研發(fā)人員。那么學(xué)校就應(yīng)該培養(yǎng)出人才市場(chǎng)中缺少的人才,進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力。這也是順應(yīng)了市場(chǎng)的需求。目前我們國(guó)內(nèi),很多實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)課都停留在烙鐵焊接的原始水平。
其次,電子焊接工藝和技術(shù)也從很大的程度上制約了中國(guó)的電子行業(yè)的發(fā)展,如果讓我們的電子技術(shù)趕上歐美日韓等國(guó)家,還需要大量的技術(shù)人員了解和熟悉SMT技術(shù),在工作中不斷探索,在務(wù)實(shí)中求得發(fā)展,從這個(gè)角度看。高校當(dāng)然應(yīng)該憑借自己雄厚的技術(shù)資本,成為推動(dòng)中國(guó)電子行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的先鋒,也更應(yīng)該人更多的學(xué)生了解和熟悉SMT技術(shù),這也是國(guó)家和民族的需要。所以,高?;I建SMT實(shí)驗(yàn)室是有必要的。
從目前的實(shí)際情況看,高校建立SMT實(shí)驗(yàn)室不僅是必要的,這種需求還很緊迫?,F(xiàn)在,國(guó)內(nèi)SMT行業(yè)的就業(yè)人才大部分都是畢業(yè)后再經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的,而且基本上是機(jī)電工程、機(jī)械設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)、微電子等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。許多的教育專(zhuān)家指出,我們現(xiàn)在的教育體制已經(jīng)不能和人才的需求緊密結(jié)合,同時(shí),很多學(xué)生都是理論知識(shí)豐富,動(dòng)手能力差。導(dǎo)致許多用人單位找不到合適的人才,許多的畢業(yè)生找不到合適的單位。許多高校畢業(yè)生就業(yè)的就業(yè)率逐年遞減,許多專(zhuān)業(yè)人才過(guò)剩,現(xiàn)在甚至出現(xiàn)了許多的技校畢業(yè)生的就業(yè)率比很多高校畢業(yè)生的就業(yè)率還高的現(xiàn)象。這些問(wèn)題都是大多數(shù)高校想盡快解決的難題。不少的學(xué)校已經(jīng)開(kāi)始根據(jù)人才需求調(diào)整專(zhuān)業(yè),加大力度培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。就SMT行業(yè)來(lái)說(shuō),已經(jīng)有很多的大中專(zhuān)院?;I建了自己的實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)設(shè)了相關(guān)的課程。只有這樣才能提高就業(yè)率、緩解就業(yè)壓力、為眾多的用人單位培養(yǎng)合適的人才。從這個(gè)角度考慮,在高校建立SMT實(shí)驗(yàn)室是具有迫切性的。
我們相信,高校建立起SMT實(shí)驗(yàn)室將會(huì)為電子行業(yè)提供大量的更優(yōu)秀的技術(shù)人才,必將會(huì)對(duì)中國(guó)的電子行業(yè)起到推動(dòng)作用。中國(guó)電子行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展就有了強(qiáng)有力的保障。
五:高校SMT實(shí)驗(yàn)室所需要的設(shè)備!
附錄1:
從1955年至今的封裝形式介紹!??!
微電子封裝的基本類(lèi)型約每15年變更一次,1955年起主要是TO型圓型金屬封裝,封裝對(duì)象是晶體管和小規(guī)模集成電路,封裝引線(xiàn)數(shù)為3--12線(xiàn)。
1965年起主要是雙列直插封裝(DIP),先是陶瓷的DIP后是塑料的DIP,引線(xiàn)腳數(shù)為6--64。
1980年出現(xiàn)了表面安裝封裝(SMT),主要封裝形式是SOP、SOT、SOJ、PLCC、PQFP等。引線(xiàn)數(shù)為3--300。
1995年出現(xiàn)焊球陣列(BGA)和芯片尺寸封裝(CSP),BGA的外引線(xiàn)為焊料球,排列在芯片的底部。CSP硅芯片面積和封裝所占印制版面積之比大于80,外引線(xiàn)可以是引線(xiàn)框架的引線(xiàn)、焊料球或者是焊凸點(diǎn)。
目前已可以將焊凸點(diǎn)直接做在硅圓片的各個(gè)芯片上,然后在切割成獨(dú)立的可以直接倒裝焊的集成電路芯片。
附錄二:
高密度封裝
摘要:本文介紹了微電路的幾種高密度封裝,著重介紹當(dāng)今最盛行的多芯片封裝(MCP)、新的片內(nèi)系統(tǒng)(SIP)及三維封裝等,并指出這是一種實(shí)現(xiàn)片上系統(tǒng)的變通方法。
關(guān)鍵詞:封裝;高密度;多芯片;三維
推動(dòng)微電子技術(shù)不斷創(chuàng)新飛速發(fā)展的原動(dòng)力無(wú)疑是電子裝置的小、輕、便攜、可靠、便宜的永恒要求。歷史與現(xiàn)實(shí)均證明:實(shí)現(xiàn)這些要求的技術(shù)手段,不容置疑地是以半導(dǎo)體集成包括設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試、裝配等為核心的新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展,甚至是革命性的突破。
半導(dǎo)體集成技術(shù)已成為微電子的基礎(chǔ),是其最活躍最有生命力而令人興奮不已的一個(gè)分支;與之相適應(yīng)的,微電子封裝亦成為一個(gè)日新月異、欣欣向榮的工業(yè)領(lǐng)域。
微電子封裝走過(guò)一段不尋常的歷史??煞譃樗膫€(gè)階段:二十世紀(jì)七十年代的雙列直插(DIP)、引線(xiàn)鍵合、在印制板上通孑L連接;八十年代的表面貼裝(SMT);九十年代的焊球陣列(BGA),最近的殼內(nèi)系統(tǒng)或系統(tǒng)封裝(SIP)。從觀(guān)念上也發(fā)生了革命性的變化。如今,已從過(guò)去的單純的封裝殼體(PACKAGE)概念,演變成與被封裝體不可分割的一部分,即成為半導(dǎo)體器件性能的組成部分--"封裝"已滲透到被封裝體內(nèi)(稱(chēng)之謂PACKAGING)。
試想,大約30多年前,一個(gè)64kb的磁芯存貯器約有兩個(gè)冰箱大;而今256Mb的芯片只有拇指甲大小。早期一個(gè)25mm2的硅片上只有一個(gè)晶體管;今天一個(gè)17mm2的硅片上含有50M以上的晶體管電路。當(dāng)初,12.7mm的陶瓷模塊有16只引腳,只能封裝一個(gè)上述的單晶體管及幾個(gè)厚膜電阻器;現(xiàn)在多層陶瓷模塊大致為5×645.16mm2以上,可包含3千萬(wàn)-五千萬(wàn)個(gè)晶體管芯片且有3000只以上的引腳。最早裝配板為線(xiàn)繞的雙板對(duì),今天已超過(guò)30層可有幾個(gè)板對(duì)。互連技術(shù)從最初的16引腳25mm間距的模塊到今天的32mmBG/L模缺有1.27mm引腳間距及42mmCGAR有1.00mm間距,而CSP及微型BGA的引腳間距約是0.5mm。
不難看出,這是一幅充滿(mǎn)了進(jìn)步、變革及革命的歷史畫(huà)卷。
高密度封裝正是生長(zhǎng)在封裝歷史巔峰的一朵奇葩。
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