【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 少了寄生電容和寄生電感更有利于提高印制板的電參數(shù) 中國(guó)最大的管理資源中心 第 12 頁(yè) 共 46 頁(yè) 4 比插裝式安裝更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高安裝速度與勞動(dòng)生產(chǎn)率相應(yīng)降低了組裝成本 從以上的表面安技術(shù)就可以看出線路板技術(shù)的提高是隋芯片的封裝技術(shù)與表面安裝技 術(shù)的提高而提高 現(xiàn)在我們看的電腦板卡其表面粘裝率都不斷地在上升實(shí)際上這種的線路板再用傳動(dòng)的網(wǎng)印線路圖形是無(wú) 法滿足技術(shù)要求的了所以普通高精確度線路板其線路圖形及阻焊圖形基本上采用感光線路與感光綠油 制作工藝也許過(guò)不多久人們?cè)摪延≈凭€路板叫作感光線路板了 現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)看成組芯片直接安裝技術(shù)多芯片模塊 MCM技術(shù)它是將多塊未封裝的集成電路 芯片高密度安裝在同一基板上構(gòu)成一個(gè)完整的部件的新思路即現(xiàn)在人們普遍稱之的多芯片模塊簡(jiǎn)稱 MCM是 (Multi Chip Module的縮寫 )隨著 MCM的興起使封裝的概念發(fā)生了 本質(zhì)的變化在年代以 前所有的封裝都是面向器件的而 MCM可以說(shuō)是面向部件的或者說(shuō)是面向系統(tǒng)或整機(jī)的 MCM技術(shù)集先 進(jìn)印刷線路板技術(shù)先進(jìn)混合集成電路技術(shù)先進(jìn)表面安裝技術(shù)半導(dǎo)體集成電路技術(shù)于一體是典型的 垂直集成技術(shù)對(duì)半導(dǎo)體器件來(lái)說(shuō)它是典型的柔性封裝技術(shù)是一種電路的集成 MCM的出現(xiàn)使電子系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小型化模塊化低功耗高可靠性提供了更有效的技術(shù)保障 其中 MCMD型 Mulit Chip ModuleDeposited Thin Film是采用薄膜技術(shù)將金屬材料淀積到陶瓷 或硅鋁基板上光刻出信號(hào)線電源線地線并依次做 成多層基板多達(dá)幾十層主要用在 500Mhz 以上的高性能產(chǎn)品中線寬和間距可做到 1025 孔徑在 1050因而具有組裝密度高 信號(hào)通道短寄生效應(yīng)小噪聲低等優(yōu)點(diǎn)可明顯地改善系統(tǒng)的高頻性能 現(xiàn)在我們可以看到如今的高新技術(shù) PCB已經(jīng)不是我們所認(rèn)為的印制線路板了也許又該提升一步叫光 刻線路板了 中國(guó)最大的管理資源中心 第 13 頁(yè) 共 46 頁(yè) 3表面貼裝技術(shù) (SMT)的介紹 1) SMT的特點(diǎn) .. 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% .. 可靠性高抗振能力強(qiáng)焊點(diǎn)缺陷率低 .. 高頻特性好減少了電磁和射頻干擾 .. 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高生產(chǎn)效率降低成本達(dá) 30%~50% 節(jié)省材料能源設(shè)備人力時(shí)間等 2) 為什么要用表面貼裝技術(shù) (SMT) .. 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 .. 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 .. 產(chǎn)品批量化生產(chǎn)自動(dòng)化廠方要以低成本高產(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 .. 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 .. 電子科技革命勢(shì)在必行追逐國(guó)際潮流 3) SMT技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著電子產(chǎn)品向便攜式 /小型化網(wǎng)絡(luò)化和多媒體方向迅速發(fā)展表面貼裝技術(shù) Surface Mount Technology簡(jiǎn)稱 SMT在電子工業(yè)中正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用并且在許多領(lǐng)域部分或全部取代了 傳統(tǒng)電子裝聯(lián)技術(shù) SMT的出現(xiàn)使電子裝聯(lián)技術(shù)發(fā)生了根本的革命性的變革在應(yīng)用過(guò)程中 SMT 正在不斷地發(fā)展與完善主要表現(xiàn)在以下幾方面 .. SMT生產(chǎn)線的發(fā)展 .. SMT生產(chǎn)線是生產(chǎn)的基礎(chǔ)目前其有如下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)計(jì)算機(jī)集成制造 系統(tǒng) CIMS 中國(guó)最大的管理資源中心 第 14 頁(yè) 共 46 頁(yè) 的應(yīng)用 SMT生產(chǎn)線正向 高效率方向發(fā)展 SMT生產(chǎn)線向綠色環(huán)保方向發(fā)展 .. SMT設(shè)備的發(fā)展包括絲印設(shè)備貼裝設(shè)備的發(fā)展 .. FMS多功能等方向發(fā)展 .. 表面貼裝元器件的發(fā)展 .. SMT工藝材料的發(fā)展 4PCB電鍍金工藝介紹 作用與特性 印制板上的金鍍層有幾種作用金作為金屬抗蝕層它能耐受所有一般的蝕刻液它的導(dǎo)電率很高其電 阻率為 電阻低的理想 的接觸表面金屬金作為可焊性的基底是多年來(lái)爭(zhēng)論的問(wèn)題之一只要說(shuō)明金在控 制條件的情況下已 經(jīng)成功地用來(lái)作為一種焊接的輔助手段就夠了 近年來(lái)已經(jīng)發(fā)展了一些新的鍍金工藝它們大多數(shù)是專利性的這表明為避開(kāi)以典的堿性氰化物鍍金及其 對(duì)電鍍抗蝕劑的破壞作用所作的努力金價(jià)格成本高促使發(fā)展金的合金槽浴作為降低成本的手段 5PCB電鍍銅工藝介紹 銅作為印制電路制造中的基本的導(dǎo)線金屬已經(jīng)得到了廣泛的承認(rèn)它具有極為優(yōu)越的導(dǎo)電性僅次于銀 容易電鍍成本低并給出高度可靠的結(jié)果銅是很容易活化的因此在銅和其它電鍍的金屬之間可以 獲得良好的金屬金屬鍵合電子設(shè)備用的印制電路 MILSTD275指出金屬化應(yīng)該鍍 銅孔 中銅鍍層的厚度應(yīng)不小于 硼酸鹽溶液 6多層板孔金屬化工藝 眾所周知孔金屬化是多層板生產(chǎn)過(guò)程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)她關(guān)系到多層板內(nèi)在質(zhì)量的好 中國(guó)最大的管理資源中心 第 15 頁(yè) 共 46 頁(yè) 壞孔金屬化 過(guò)程又分為去鉆污和化學(xué)沉銅兩個(gè)過(guò)程化學(xué)沉銅是對(duì)內(nèi)外層電路互連的過(guò)程去鉆污的作用是去除高速 鉆孔過(guò)程中因高溫而產(chǎn)生的環(huán)氧樹脂鉆污特別在銅環(huán)上的鉆污保證化學(xué)沉銅后電路連接的高度可靠 性多層板工藝分凹蝕工藝和非凹蝕工藝凹蝕工藝同時(shí)要去除環(huán)氧樹脂和玻璃纖維形成可靠的三維結(jié) 合非凹蝕工藝僅僅去除鉆孔過(guò)程中脫落和汽化 的環(huán)氧鉆污得到干凈的孔壁形成二維結(jié)合單從理論 上講三維結(jié)合要比二維結(jié)合可靠性高但通過(guò)提高化學(xué)沉銅層的致密性和延展性完全可以達(dá)到相應(yīng)的 技術(shù)要求非凹蝕工藝簡(jiǎn)單可靠并已十分成熟因此在大多數(shù)廠家得到廣泛應(yīng)用高錳酸鉀去鉆污是 典型的非凹蝕工藝 7. PCB表面處理技術(shù) 雖然以產(chǎn)品生命周期短和迅猛的技術(shù)改變聞名電子工業(yè)還不得不采用一種工業(yè)應(yīng)用廣泛的熱空氣焊 錫均涂 (HASL, hot air solder leveling)的替代技術(shù) 長(zhǎng)期影響環(huán)境的關(guān)注通常集中在潛在的鉛泄漏到環(huán)境中去僅管在北美的立法禁止鉛的使 用還是幾 年后的事情但是原設(shè)備制造商 (OEM, original equipment manufacturer)必須滿足歐洲和日本的環(huán)境法 令以使其產(chǎn)品作全球銷售這個(gè)考慮已經(jīng)孕育出許多課題評(píng)估在每一個(gè)主要的 OEM那里消除鉛的可選 方法 HASL的替代方法允許無(wú)鉛印刷電路板 (PWB, printed wiring board)也提供平坦的共面性表面滿 足增加的技術(shù)要求更密的間距和區(qū)域陣列元件已允許增加電子功能性通常越高的技術(shù)對(duì)立著降低成 本可是大多數(shù)替代方法改進(jìn)高技術(shù)裝配和長(zhǎng)期的可靠性而 中國(guó)最大的管理資源中心 第 16 頁(yè) 共 46 頁(yè) 還會(huì)降低成本 成 本節(jié)約是整個(gè)過(guò)程成本的函數(shù)包括過(guò)程化學(xué)勞力和企 業(yè)一般管理費(fèi)用 (圖一 )象 OSP浸銀和浸錫等替代技術(shù)可提供 最終表面處理成本的 20 ~ 30%的減少雖然每塊板的節(jié)約百分比 在高層數(shù)多層電路板產(chǎn)品上可能低日用電子的成本節(jié)約隨著 更大的功能性和鉛的消除將驅(qū)使替代方法使用的急劇增加 Fig. 1替代方法的使用將不僅會(huì)增加而且將取代 HASL作為最終表面處理的選擇今天替代的問(wèn)題是選擇 的數(shù)量和已經(jīng)發(fā)表的數(shù)據(jù)的純卷積諸如 ENIGOSP浸錫和浸銀等替代方法都提供無(wú)鉛高可焊性平 整共面的表面在生產(chǎn)中對(duì)第一次通過(guò)裝配合格率提 供重大改進(jìn)為了揭開(kāi)最終表面處理的神秘面紗 這些 HASL的替代方法可通過(guò)比較每個(gè)涂層對(duì)裝配要求和 PWB設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)來(lái)區(qū)分 裝配要求 HASL替代方法對(duì)裝配過(guò)程的作用反映表面的可焊性和它如何與使用的焊接材料相互作用每一類替代 的表面涂層 OSP有機(jī)金屬的 anometallic)(浸錫和銀 )或金屬的 (ENIG) 具有不同的焊接機(jī)制 焊接機(jī)制的這種差異影響裝配過(guò)程的設(shè)定和焊接點(diǎn)的可靠性 OSP是焊接過(guò)程中必須去掉的保護(hù)性涂層助焊劑必須直接接觸到 OSP表面以滲透和焊接到 PWB表 面的銅箔上 1 浸洗工藝如浸 銀或錫有機(jī)共同沉淀消除最終表面的氧化物不象 OSP錫和銀溶解在焊錫里面 將成為焊接點(diǎn)的一部分將幫助熔濕速度錫和銀兩者都在 PWB的銅表面直接形成焊接點(diǎn) 如果適當(dāng)?shù)爻恋碓?ENIG表面的金是純凈的由于其可熔于焊錫所以將提供焊接的最快的熔濕速 度可是當(dāng)使用 ENIG時(shí)焊接點(diǎn)是在鎳障礙層上面形成的不是直接在 PWB的銅表面 中國(guó)最大的管理資源中心 第 17 頁(yè) 共 46 頁(yè) 所有三類替代涂層都提供最佳的印刷表面對(duì)所有類型的錫膏都一樣錫膏直接印在表面涂層上面 提供助焊劑直接接觸滲透 OSP和熔濕 PWB表面印刷模板對(duì)沉積完美的錫膏印刷形成有效的密封消 除了 HASL的印糊和錫橋 問(wèn)題結(jié)果是三種替代涂層都有很高的第一次通過(guò)裝配合格率焊錫熔濕方面相 差很小區(qū)別在于焊接點(diǎn)的強(qiáng)度和可靠性幾個(gè)研究已經(jīng)證實(shí)使用 OSP直接焊接到銅的表面提供最 好強(qiáng)度的焊接點(diǎn) 2,3當(dāng)使用區(qū)域陣列片狀包裝的較小焊盤時(shí)焊接點(diǎn)的強(qiáng)度變得重要 雖然使用上減少波峰焊接還是今天裝配過(guò)程的構(gòu)成整體的一部分每一種最終表面涂層的焊接機(jī)制 將影響助焊劑化學(xué)成分的選擇和波峰焊接工藝的設(shè)定金屬的和有機(jī)金屬的涂層有助于通孔的焊錫熔濕 通常要求很少的助焊劑較低活性的助焊劑和波峰的較少動(dòng)蕩免洗材料在生產(chǎn)條件下與 OSP相處很好 但要求一些優(yōu)化 來(lái)增加助焊劑和 /或焊錫滲透到通孔內(nèi)通常這個(gè)優(yōu)化增加助焊劑的使用量代替特定 類型的助焊劑化學(xué)成分或通過(guò)更高的動(dòng)蕩或溫度來(lái)增加焊錫滲透 全球范圍內(nèi)正在實(shí)施取代傳統(tǒng)波峰焊接工藝的方法插入式回流 (intrusive reflow)選擇性焊錫噴 泉 (selective solder fountain)和順應(yīng)針 (pliant pin)正實(shí)際上使用在所有最終表面涂層上至今為 止所完成的工作表明選擇性焊錫噴泉的動(dòng)蕩改善了通孔 (throughhole)的可熔濕性孔中錫膏 (pasteinhole)或侵入式回流將 助焊劑和助焊劑載體直接接觸 PWB的表面使得通孔的可熔濕性對(duì)所有 最終表面涂層都是類似的最后由于可預(yù)見(jiàn)的孔的誤差 HASL的替代方法比使用順應(yīng)針 (pliant pin) 的 HASL要強(qiáng)在替代方法中較厚的浸錫為插件提供最光滑的表面為順應(yīng)針提供最寬的操作窗口 4 中國(guó)最大的管理資源中心 第 18 頁(yè) 共 46 頁(yè) 裝配工業(yè)現(xiàn)在正評(píng)估無(wú)鉛焊接替代品雖然某些合金似乎是特別的 OEM的選擇但是還要選擇整個(gè) 工業(yè)所接受的合金盡管如此正在測(cè)試的所有合金都要求較高的回流溫度并