SMT新技術(shù)介紹與發(fā)展動態(tài)

SMT開展動態(tài)與新技術(shù)介紹電子組裝技術(shù)的開展隨著電子元器件的小型化、高集成度的開展，電子組裝技術(shù)也經(jīng)歷了以下幾個開展階段：手工〔50年代〕→半自動插裝浸焊〔60年代〕→全自動插裝波峰焊〔70年代〕→SMT〔80年代〕→窄間距SMT〔90年代〕→超窄間距SMT據(jù)飛利浦公司預(yù)測，到2024年全球范圍插裝元器件的使用率將下降到10%，SMC/SMD將上升到90%左右。SMT是電子裝聯(lián)技術(shù)的開展方向，SMT已成為世界電子整機(jī)組裝技術(shù)的主流。SMT的開展概況SMT是從厚、薄膜混合電路、演變開展而來的。美國是世界上SMD與SMT最早起源的國家，日本在SMT方面處于世界領(lǐng)先地位。歐洲有較好的工業(yè)根底，開展速度也很快，新加坡、韓國、香港和臺灣省亞洲四小龍開展較快。我國SMT起步于二十世紀(jì)80年代初期，目前正處于快速開展階段，并已成為SMT世界加工基地之一，設(shè)備已經(jīng)與國際接軌，但設(shè)計、制造、工藝、管理技術(shù)等方面與國際還有差距。應(yīng)加強(qiáng)根底理論和工藝研究，提高工藝水平和管理能力。努力使我國真正成為SMT制造大國、制造強(qiáng)國。SMT開展總趨勢：電子產(chǎn)品功能越來越強(qiáng)、體積越來越小、

元器件越來越小、組裝密度越來越高。組裝難度也越來越大年度電子產(chǎn)品印制板SMCSMD(IC)組裝形式組裝密度〔焊點/cm2〕例：手機(jī)1994－2024體積重量價格功能重量700g?120g?68g手表式手持電腦－手機(jī)音像娛樂1元器件開展動態(tài)⑴SMC—片式元件向小型薄型開展其尺寸從1206(3.2mm×1.6mm)向0805(2.0mm×1.25mm)向0603(1.6mm×0.8mm)向0402(1.0×0.5mm)向0201(0.6×0.3mm)開展。最新推出01005〔0.4×0.2mm〕

預(yù)計2024年0402〔0.4×0.2mm〕將向03015〔0.3×0.15mm〕開展⑵SMD—外表組裝器件向小型、薄型和窄引腳間距開展

SMD的各種封裝形式QFP〔PlasticQuadFlatPack〕PBGA〔PlasticBallGridArray〕CSP〔ChipScalePackage〕FC-PBGA〔FlipChipPlasticBallGridArray〕DCA〔DirectChipAttach〕FCOB(FlipChiponBoard)WLCSPWaferLevelChipScalePackage2窄間距技術(shù)〔FPT〕是SMT開展的必然趨勢FPT是指將引腳間距在0.635—0.3mm之間的SMD和長×寬≤1.6mm×0.8mm的SMC組裝在PCB上的技術(shù)。由于電子產(chǎn)品多功能小型化促使半導(dǎo)體集成電路的集成度越來越高，SMC越來越小，SMD的引腳間距也越來越窄，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用器件。元器件的小型化促使SMT的窄間距技術(shù)〔FPT〕不斷開展和提高。(1)BGA、CSP的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛、工藝也比較成熟了。(2)0201(0.6×0.3mm)在多功能手機(jī)、CCD攝象機(jī)、筆記本電腦等產(chǎn)品中已經(jīng)比較廣泛應(yīng)用。01005(0.4×0.2mm)已在模塊中應(yīng)用。(4)FlipChip在美國IBM、日本SONY公司等都已經(jīng)應(yīng)用了倒裝芯片技術(shù)(5)MCM多芯片模塊——由于SMC/SMD已經(jīng)不能再小了，MCM功能組件是進(jìn)一步小型化的方向。日本松下為了應(yīng)對高密度貼裝

開發(fā)了APC系統(tǒng)高密度貼裝時，把印刷焊膏偏移量的信息傳輸給貼裝機(jī)，貼裝元件時對位中心是焊膏圖形，而不是焊盤。貼裝0402〔公制〕工藝中采用APC系統(tǒng)后，明顯的減少了元件浮起和立碑現(xiàn)象。APC系統(tǒng)〔AdvancedProcessContrl〕——通過測定上一個工序的品質(zhì)結(jié)果，來控制后一個工序的技術(shù)。應(yīng)用APC貼裝傳統(tǒng)貼裝PBGA結(jié)構(gòu)CSP結(jié)構(gòu)片基〔載體〕形式載帶形式

新型元器件LLP〔LeadlessLeadframepackage〕新微型封裝新焊端結(jié)構(gòu):LLP〔LeadlessLeadframepackage〕MLF〔MicroLeadlessFrame〕QFN(QuadFlatNo-lead)在硅片上封裝〔WLP〕晶圓WaferLevel(Re-Distribution)ChipScalePackageCOB〔ChipOnBoard〕

3無鉛焊接的應(yīng)用和推廣日本首先研制出無鉛焊料并應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，2024年已在消費類電子產(chǎn)品中根本實現(xiàn)無鉛。美國和歐洲提出2024年7月1日禁止使用。我國由信息產(chǎn)業(yè)部、開展改革委、商務(wù)部、海關(guān)總署、工商總局、質(zhì)檢總局、環(huán)保總局聯(lián)合制定的?電子信息產(chǎn)品污染控制管理方法?已于2024年2月28日正式公布，2024年3月1日施行。4非ODS清洗介紹有關(guān)的政策禁止使用的ODS物質(zhì)和時間：用于清洗的ODS物質(zhì)有：FC113、CCl4、1.1.1.三氯乙烷。屬于蒙特利爾議定書中規(guī)定的第一、第二、第三類受控物質(zhì)。興旺國家已于1996年停止使用。開展中國家2024年全部停止使用。中國作為〔蒙約〕諦約國，承諾在2024年全面淘汰ODS物質(zhì)。中國政府意識到保護(hù)臭氧層的緊迫性，因此又承諾在目前國際替代技術(shù)開展的情況下，在興旺國家資金援助和技術(shù)轉(zhuǎn)讓保證的前提下，中國清洗行業(yè)將在2024年停止使用ODS。在此期間將采用逐步替代、逐步淘汰的方針。印制電路板〔PCB〕焊接后清洗的替代技術(shù)〔1〕溶劑清洗a非ODS溶劑清洗bHCFC清洗HCFC只是一種過渡性替代物，最終〔2040年〕也是要禁用的。〔2〕免洗技術(shù)——不清洗而到達(dá)清洗的效果對于一般電子產(chǎn)品采用免洗助焊劑或免洗焊膏，焊后可以不清洗?！?〕水洗技術(shù)水洗技術(shù)可分為水洗和水中加外表活性劑兩種工藝?！?〕半水技術(shù)半水技術(shù)屬水洗范疇，所不同的是參加的洗滌劑屬可別離型。復(fù)合式復(fù)合式機(jī)器是從動臂式機(jī)器開展而來，它集合了轉(zhuǎn)盤式和動臂式的特點，在動臂上安裝有轉(zhuǎn)盤。例如Simens的Siplace80S系列貼片機(jī)，有兩個帶有12個吸嘴的轉(zhuǎn)盤。由于復(fù)合式機(jī)器可通過增加動臂數(shù)量來提高速度，具有較大靈活性，Simens的HS50機(jī)器安裝有4個這樣的旋轉(zhuǎn)頭，貼裝速度可達(dá)每小時5萬片。5貼片機(jī)向模塊化、多功能、高速度方向開展平行系統(tǒng)

〔模塊式〕平行系統(tǒng)由一系列的小型獨立貼裝機(jī)組成。各自有定位系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)、假設(shè)干個帶式送料器。能為多塊電路板、分區(qū)貼裝。例如PHILIPS公司的FCM機(jī)器有16個貼裝頭，貼裝速度到達(dá)0.03秒／Chip，每個頭的貼裝速度在1秒／Chip左右FUJI的ＮＸＴQP132等富士NXT模組型高速多功能貼片機(jī)該貼片機(jī)有8模組和4模組兩種基座，M6和M3兩種模組，8吸嘴,4吸嘴和單吸嘴三種貼片頭，可通過靈活組合滿足不同產(chǎn)量要求。單臺產(chǎn)量最高可達(dá)40000芯片/小時單臺機(jī)器可完成從微型0201到74×74mm的大型器件〔甚至大到32×180mm的連接件〕的貼裝。PCB-SMD復(fù)合化

在多層板中預(yù)埋R、C、L元件，實現(xiàn)高密度組件。6其它新技術(shù)新型封裝FC-BGA

〔flipchip〕

進(jìn)一步微型化芯片芯片凸點凸點MCM〔multichipmodule)多芯片模塊封裝3D封裝3DSystemsinPackage(SIP)存儲器ASIC+存儲器采用“POP〞技術(shù)〔PackageOnPackage〕堆疊封裝的最新動態(tài)

1、種類越來越多

2、市場越來越大3、高度越來越薄4、功能越來越多5、應(yīng)用越來越廣1、堆疊封裝的種類越來越多〔側(cè)重于功能、側(cè)重于技術(shù)、側(cè)重于空間〕SiP〔systeminaPackage〕系統(tǒng)級封裝，是在一個封裝中堆疊多個不同類型的芯片；SOC〔systemonaChip〕單片系統(tǒng)；MCP〔MultiChipPackage〕多芯片封裝，是側(cè)重在一個封裝中堆疊多個芯片；CSMP〔ChipSizeModulePackage〕芯片尺寸模塊封裝，是強(qiáng)調(diào)無源元件與有源器件的堆疊，以獲得模擬和數(shù)字功能的最優(yōu)化；SCP〔StackedChipPackage或SDP：StackedDicesPackage〕芯片堆疊封裝，SCP是強(qiáng)調(diào)兩個以上芯片的堆疊；UT－SCSP〔UltraThin－StackedChipsSizePackage〕超薄堆疊芯片尺寸封裝；PiP/PoP〔PackageinPackageStacking/PackageonPackage〕封裝堆疊封裝，PiP/PoP是強(qiáng)調(diào)一個封裝在另一個封裝上的堆疊；PoP是一種新興的、本錢最低的堆疊封裝解決方案。2、堆疊封裝的市場越來越大手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等便攜式電子產(chǎn)品的需求日益增大，促進(jìn)了堆疊封裝市場迅速開展。據(jù)InformationNetwork預(yù)測，2024年高密度封裝〔HDP〕市場出貨量15億塊，比上年增長32％；2024年18億塊，增長21％。3、堆疊封裝的高度越來越薄目前堆疊封裝中2－3片的堆疊最普遍。2024年2片閃存、RAM、邏輯器件芯片的堆疊高度為1.2mm，2024年到達(dá)1.0mm，2024年將達(dá)0.5mm；2024年5片存儲器芯片或閃存、RAM和處理器芯片的堆疊封裝高度為1.2mm，2024－2024年可達(dá)1.0mm；目前8片存儲器芯片或閃存、RAM和處理器芯片的堆疊高度為1.4mm左右;降低堆疊封裝高度的關(guān)鍵是圓片的減薄，通常減薄至50μm左右，目前減薄技術(shù)可將圓片減薄至10－15μm，但為確保電路的性能和芯片的可靠性。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為圓片減薄的極限為20μm左右。4、功能越來越多目前SiP堆疊存儲器芯片無疑很成功，即MCP；目前正在堆疊閃存、RAM和處理器芯片；將來堆疊SoC、RF傳感器等多種芯片。2024年底ST微電子采用MCP，推出用于新一代手機(jī)的專用NOR閃存子系統(tǒng)，還推出三頻GSM/GPRS收發(fā)器SiP，在一個集成無源和有源器件IPAD芯片上堆疊一個GeSiRFBiCMOSASIC芯片，其SiP為低外廓BGA封裝，尺寸為1.4mm為×7mm×7mm，使手機(jī)的外圍組件數(shù)量從80個減少到5個，占板面積比以前縮小5倍。5、應(yīng)用越來越廣

目前SiP主要用于手機(jī)中閃存和應(yīng)用處理器的封裝，還可用于數(shù)碼相機(jī)、PDA、數(shù)碼攝像機(jī)等其他便攜式電子產(chǎn)品、PC外設(shè)、光驅(qū)、硬盤驅(qū)動器、娛樂系統(tǒng)、工藝設(shè)備和導(dǎo)航系統(tǒng)等；將來會用于模擬、數(shù)字電視、GPS等嵌入式領(lǐng)域。功能模塊硬盤驅(qū)動器中的

系統(tǒng)級芯片(包括讀通道和硬盤控制器)模塊式數(shù)碼手機(jī)SMT與IC、SMT與高密度封裝技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物IPD〔集成無源元件〕MCM(多芯片模塊)無源與有源的集成混合元件SIP(系統(tǒng)級封裝〕三維晶圓級堆疊的立體組件……模塊化、系統(tǒng)化推動SMT向更簡單、更優(yōu)化、低本錢、高速度、高可靠方向開展。新工藝技術(shù)介紹通孔元件再流焊工藝三種選擇性波峰焊工藝1、掩膜板波峰焊，為每種PCB設(shè)計專用掩膜板，保護(hù)已焊好的外表貼裝器件〔此方式不需要買專用設(shè)備〕2、拖焊工藝：在單個小焊嘴焊錫波上拖焊。適用于少量焊點及單排引腳。3、浸焊工藝：機(jī)械臂攜帶待焊PCB浸入固定位置焊嘴組的焊錫波上〔多焊錫波〕。浸入選擇焊系統(tǒng)有多個焊錫嘴，與PCB待焊點是一對一設(shè)計的。因而對不同的PCB需制作專用的焊錫嘴。通孔元件再流焊工藝掩膜板選擇性波峰焊工藝掩膜板波峰焊，為每種SMA設(shè)計專用掩膜板，保護(hù)已焊好的外表貼裝元器件?！泊朔绞椒乐沽藢MC/SMD的波峰焊〕主面輔面工藝流程B面再流焊→A面再流焊→B面掩膜波峰焊合成石掩膜板合成石治具波峰焊治具供給商信息公司：蘇州格博精密機(jī)械制造有限公司地址：蘇州市吳中區(qū)郭巷鎮(zhèn)姜莊工業(yè)小區(qū)聯(lián)系人：蘇建中電話：0512-659687696596878165968776ACA、ACF技術(shù)

〔AnisotropicConductiveAdhesive〕

〔Anisotropicconductivefilm〕在Pitch＜40μm的超高密度以及無鉛等環(huán)保要求的形勢下，ACA——各向異性導(dǎo)電膠技術(shù)也悄然興起。例如在LCD(液晶顯示)面板、PDP〔等離子體顯示器〕、HDD〔硬盤驅(qū)動器〕磁頭、存儲器模塊、光電偶合器等封裝互連中已經(jīng)得到應(yīng)用。ESC技術(shù)

〔EpoxyEncapsulatedSolderConnection〕ESC技術(shù)是采用“焊膏粒子＋樹脂〞膏狀材料替代ACF的新技術(shù)。

ACF技術(shù)ESC技術(shù)ESC技術(shù)工藝方法滴涂焊膏樹脂膠→加熱、加壓→焊接＋樹脂固化ESC與ACF比較具有以下優(yōu)點：工藝簡單，節(jié)省了貼ACF的空間焊接＋樹脂固化，增強(qiáng)了連接強(qiáng)度，提高了可靠性。更多的應(yīng)用領(lǐng)域ESC技術(shù)的應(yīng)用FlipChip倒裝芯片組裝工藝的新開展M/M－ESC工藝〔模塊與模塊結(jié)合技術(shù)〕新一代移動電話無連接器基板間的結(jié)合技術(shù)實現(xiàn)：五個模塊之間的連接(從連接器→ACF→M/M－ESC工藝)SMT開展總趨勢1.電子產(chǎn)品功能越來越強(qiáng)、體積越來越小、造價越來越低、更新?lián)Q代的速度也越來越快。2.元器件越來越小，0201等高密度、高難度組裝技術(shù)的開發(fā)研究。3.無鉛焊接技術(shù)的研究與推廣應(yīng)用。4.電子設(shè)備和工藝向半導(dǎo)體和SMT兩類開展，半導(dǎo)體和SMT的界線逐步模糊，尤其封裝技術(shù)。5.我國SMT處于快速開展階段，我國將成為SMT世界加工廠的基地。我國SMT開展前景是廣闊的。目前設(shè)備已經(jīng)與國際接軌，但設(shè)計/制造/工藝/管理技術(shù)與國際有差距。應(yīng)加強(qiáng)根底工藝研究。努力使我