试论现代电子装联工艺技术研究发展趋势

刘湘琼 南瑞集团有限公司（国网电力科学研究院有限公司）/国电南瑞科技股份有限公司

SMT 是现代电子设备广泛采用的技术手段，能满足各种多元化的复杂功能。受元器件越来越小的体积的影响，电子设备的工艺要求也越来越高，使得现代电子装联工艺技术从SMT 向后SMT 发展。

一、电子装联发展现状

就目前的现代电子装联来说，高能、微型和薄型是其主要的发展方向，事实上，被广泛使用的仍然是传统的安装方法：先分别制作好电子元器件和基板再进行组装，虽然其中运用到了SMT 技术，但这对于现代电子装联技术发展需求来说远远不够。纵观智能手机的发展进程，实现了低端向高端的进化，由传统的打电话、传信息逐渐开发出了高清拍照、网络直播、MP3、蓝牙传输、游戏等等多元化、现代化功能。这是电子安装3D 封装技术和组装的快速发展应用于通讯终端产品的结果。早有相关研究表明：终会在未来的某一天，手机用储存器会覆盖、替代PC 用储存器，届时芯片堆叠封装会应用得越来越广泛、多芯片封装以及堆叠芯片尺寸封装技术应用也会成为常态。因此电子装联工艺技术要紧跟发展脚步，尽快自身做突破、实现技术的更新发展。受到不断进步的微型元器件组装定位技术影响，定位工艺近年来被带动着朝着更先进、更准确的方向发展以适应发展浪潮。

举个例子：“APC”系统是由某日本公司推出的产生广泛影响的一个项目，由于焊盘位置和焊膏的印刷位置会受到传统工艺的技术制约而出现偏差，对于焊接的精准度产生一定的影响。“APC”系统通过对0201的安装大大减小了这一现象出现的概率，缓解了传统焊接的不良影响，这便是技术发展带来的正外部性。

这项技术被普遍认可为SMT 技术发展和优化的结果，在安装、封装和电子元器件等产业中产生了一定的推进作用。在传统的工艺技术路线下往往是采用有前才有后、由前决定后的垂直化的生产体系。有了这项技术的支撑，现代生产链体系已经打破了传统的桎梏、实现了前后彼此制约、相互依存的平行化的生产。有了工艺技术路线的改善，生产链也因此得到了一定的优化、产生了深远的影响。因此，PCB 基板加工和安装的结合被普遍认可、拥有一片大好的发展前景。

二、电子装联技术在我国的发展现状

早在1980 年以前，我国的电子工业中，电子产品主要是通过电烙铁装联的方式实现；而到了1980 后，随着SOIC 和PLCC 的出现和普及，DIP 双列直插式的IC 封装渐渐被淘汰、取代。而到了1990 前后，发展最快的要数IC 封装，IC 封装从周边端子型向球栅阵列的转变在那一时期实现了重大突破和受人瞩目的成果。

而军级和七专级SMC/SMD 生产的巨大进步是建立在片式元器件的快速发展基础上的，就在21 世纪初时，我国电子装备中使用最广泛的便是SMC/SMD，其增长速度可观，达到了50%以上。与此同时，BGA也在同步发展，在一些小型化电子装备里被广泛应用。而目前，SMT 是我国的电子装备电路混合组装技术的主要应用 。

现代DCA 也是广泛普及的组装技术，会出现在同一电路板的组装过程中，DIP、倒装片、SMC/SMD 同时出现的情况。较为先进的3D+MCM 电子联装技术也在发展，其主要是在MCM上安装CSP、再进行3D 组装，这项技术在一些先进的电子装备中实现了有效应用。

三、电子装联技术发展的现实意义

时代在进步、信息技术每一天都在进步与更新，社会在发展，社会经济稳步提升，电子工业在此浪潮中也在按照自己的步伐前进。随着电子设备日趋小型化、高安全性和可靠性，电子装联技术逐渐被人们关注，同时被提出更高要求。

（一）电子装备日趋小型化

1.高密度和新型元器件组装技术

这里用一种高速数据传输设备为例子，ECL 是此设备主要采用的元件封装形式，IC 选用的是PLCC，308 脚（引脚距离为0.3mm）的QFP作为可编程门阵列器件。因为ECL 存在较大的电流使器件的表层温度达到了70℃，但是利用了芯片装技术对四层印制板（500*500cm）进行布局、以达到散热的目的，与此同时使互联线长度得到了优化、信号有延迟的现象也得到了缓解，由此一来，数据的传输更加有效，设备有了更大的正常运行的可能性。

打个比方，在某一高放输入单元中，最开始采用的方法是将分立器件互连后装入屏蔽盒中，屏蔽盒的尺寸是50*50*50mm，这样一来，更多的互联点产生，在一定程度上降低了器件的可靠性。在这种情况下可以使用CSP 技术压缩其外形体积，实现性能的有效提高。

再以某一信息传输和控制部分作为例子，150*150*150mm 是整个电路的合理固定范围，目的是控制整个信息传输和控制设备的体积以及重量，保证其性能的可靠，然而应用传统的电气互联技术很难达到此要求，甚至会超出此范围4 倍。面对这种情况就要采用MCM 技术以保证达到指标要求。

某一RF 功率放大器就必须采取多芯片系统设计与组装技术才能达到其轻量、小型的要求，与此同时做到不降低其发射功率和发射效率，保证工作室的稳定。这都是传统的高密度互联技术无法达到的要求。

2.立体组装技术

板级电路立体组装技术、3D 组装都是立体组装技术的概念。技术的核心是将二维平面作为基础，在三维空间叠加发展，达到立体电路结构组装的最终目的。3D 组装电路较2D 组装电路来说有一定的有三维空间组装带来的优势，在体积重量方面仅有2D 组装电路的20%，并且在空间尺寸利用率、电路干扰方面得到了很大程度上的优化，与此同时，信号传输速度也大大提高了。

（二）、电子装备日趋高可靠性

在我国的军用电子产品中，要求高密度组装技术的合格率要在50%以上。而显然一味采用传统的电子装联技术很难实现这一指标，现代电子装联技术应运而生。

四、现代电子装联工艺技术发展趋势分析

结合实际情况分析，在今后的一段时期中，高密度与新型元器件组装技术、整机级三维立体布线技术电子装联技术、微波与毫米波子系统电气互联技术都将是被广泛普及和应用的先进技术，此外，多芯片系统设计 / 组装技术和立体组装技术都将成为主流手段。总之，尽管现代电子装联技术知识结构日益复杂，却也会在实际应用过程中实现稳步提升，实现复合化、高效化。

五、结语

综上所述，传统的电子装联技术已不能满足现代社会经济所需的电子装备要求，因此现代电子装联技术仍有很大发展空间去实现电子装备的小型化、轻量化、高可靠性、高安全性，随着我国社会的进步和科技的发展，现代电子装联工艺技术未来可期。