【文章內容簡介】 短時期內得到應用；要受到產品應用場合、小型化元器件來源和設計人員設計理念、設計水平的限制。通過電氣互聯(lián)先進制造技術預先研究，在滿足需求背景的同時，也為提高工藝人員的技術水平，提高工藝人員的地位和經濟效益提供了最好的平臺。參加電氣互聯(lián)先進制造技術預先研究，需要有一定的條件：一是確實有需求背景；二是要有一定的技術實力；三是參加單位和研究人員有內動力和積極性。那么，從目前起到21世紀初葉，電氣互聯(lián)先進制造技術的發(fā)展方向是什么？我們應從什么地方著手來開展電氣互聯(lián)先進制造技術預先研究呢？(1)要準確的了解和掌握電氣互聯(lián)先進制造技術的國內外技術發(fā)展方向與趨勢和相關技術的發(fā)展。① 國外情況從國外的情況來看，隨著電子裝備向集成化、系統(tǒng)化、輕小型化、高可靠方面的進一步發(fā)展，對電氣互聯(lián)技術提出了新的要求，導致技術難度進一步增加。美國從戰(zhàn)略發(fā)展的角度考慮，大力發(fā)展電氣互聯(lián)技術。如在休斯公司成立了電氣互聯(lián)技術科研開發(fā)和生產制造的專門機構，快速形成低成本制造的工程化能力，極大地促進了該項技術的發(fā)展。推動了多芯片組裝和立體組裝技術的研發(fā)和應用，美國新一帶戰(zhàn)斗機F22的研制過程中，大量采用立體組裝技術，使戰(zhàn)斗機的通信導航敵我識別系統(tǒng)（CNI）分散的設備集成在3個設備中，實現(xiàn)了綜合化的ICNIA技術。英國考林斯公司在90年代中期研制的航空電臺中，也采用了立體組裝技術。2000年馬可尼公司在航天電子研究中采用了三維互聯(lián)結構。歐洲以瑞典的生產技術研究所和德國的IZM研究所為中心，聯(lián)合法國的國家級Letea研究所、挪威的國家級研究所以及一些大學積極研究電路組裝技術。日本在電子信息技術產業(yè)協(xié)會(JEITA)的組織下，制定和規(guī)劃電氣互聯(lián)技術的發(fā)展并提出預測目標，其中日本超尖端電子技術開發(fā)中心(ASET)和安裝工學研究所(IMSI)承擔了重要的技術開發(fā)工作。日本的一些公司也在軍方支持下建立了專業(yè)工程研究中心，針對日本的國防裝備特點及預測目標進行電氣互聯(lián)技術研究。普遍預測21世紀的前十年將迎來電氣互聯(lián)的3D疊層立體組裝時代——其代表性的產品將是系統(tǒng)級封裝(SIP，system in a package)，與第一代封裝相比，封裝效率提高60%～80%，體積減小1000倍，性能提高10倍，成本降低90%，可靠性增加10倍。與此同時國外電氣互聯(lián)的相關技術也獲得了迅速的發(fā)展。20世紀80年代以來電子信息設備向著高性能、高度集成和高可靠性方向發(fā)展，使得21世紀的表面組裝技術向縱深發(fā)展；其中最引人注目的有：☆無源元件的小型微型化和無源封裝90年代末出現(xiàn)的0201片式元件，其尺寸僅為0402的1/3。無源元件小型微型化的同時，其使用量迅速增加，導致片式元件在PCB組件上的貼裝成了組裝工藝的“瓶頸”，解決該問題的有效方法是實現(xiàn)無源片式元件的集成無源封裝。a)有源器件的大型化和多端子化21世紀初期，BGA、CSP和晶片式封裝將繼續(xù)擴大使用，其中產量最大的是PBGA，其端子數(shù)已達1848個；多芯片組件將進入應用；芯片級3D組裝、系統(tǒng)級芯片（SOC）和MCM的系統(tǒng)級封裝（MCM/SIP）也將蓬勃發(fā)展。b)無源元件的小型微型化和無源封裝，有源器件的大型化和多端子化及芯片級3D組裝、系統(tǒng)級芯片(SOC)和MCM的系統(tǒng)級封裝（MCM/SIP）的蓬勃發(fā)展使得第三代表面組裝工藝技術向著高密度、高精細和高可靠性和多樣化方向發(fā)展。以BGA/CSP器件為代表的第二代SMT將在21世紀前十年的板級電路組裝中占據(jù)支配地位，以倒裝片的應用為主的第三代SMT將逐漸完善和推廣應用。c)在板級電路的設計和組裝方面，國內外正在研究開發(fā)基于Web的板級電路CAD/CAPP/CAM/CAT設計、制造、測試一體化技術。美國Teomatic Unicam公司已經開發(fā)出應用于板級電路的設計、組裝、組裝測試、質量監(jiān)控、物料追蹤管理及虛擬工廠等貫穿整個生產流程的eMPower模塊集成應用軟件；在板級電路二維設計和組裝方面以色列VALOR公司DFM軟件是一個包括CAD設計(DFM)，電路板檢查和工程制造(CAM)，裝配檢查和新產品導入(NPI)的軟件系統(tǒng)；從而實現(xiàn)了基于Web的板級電路CAD/CAPP/CAM/CAT一體化技術。② 國內發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)在我們再分析一下國內電子制造業(yè)電氣互聯(lián)的發(fā)展現(xiàn)狀： a）器件級電氣互聯(lián)技術器件級電氣互聯(lián)技術十分落后，SMD元件生產尚只能達0402（）生產水平，BGA、CSP、Flipchip、LGA等新型器件的生產能力尚未形成，研制能力也很弱，相關研究工作尚剛起步；高密度封裝技術、多芯片組件（MCM）、無源集成技術及SIP封裝技術在國內基本上還屬于空白狀態(tài)；由此，信息產業(yè)部已把元器件和集成電路作為“十一五”重點攻關的內容。b）板級電路模塊電氣互聯(lián)技術板級電路模塊電氣互聯(lián)的表面組裝技術在20世紀90年代有了矚目的進展，但總體上相當于美日等發(fā)達工業(yè)國家20世紀80年代中期水平；近年來我國板級電路電氣互聯(lián)的表面組裝技術水平的發(fā)展初步奠定電子裝備輕小型、高可靠、低能耗、高技術化的基礎。但與發(fā)達工業(yè)國家相比，國內電氣互聯(lián)技術總體水平尚較落后，總體水平落后發(fā)達國家15~20年。☆基于SMT的板級電路模塊電氣互聯(lián)技術組裝的電子產品的工作頻率比較低、功能單一；在電子裝備中的應用率，估計尚不足30%；PCB電路模塊SMT組裝不良率普遍高于100PPM，尚未見有高于30點/cm2的高密度組裝應用于產品；電子裝備上的SMT高密度組裝技術上的研究有所突破，但其應用仍需進一步研究高密度互聯(lián)的可靠性，以及在產品中全面應用的可行性?！钗⒉?毫米波電路的高密度組裝技術和系統(tǒng)級組裝技術尚在研究開發(fā)階段；多芯片系統(tǒng)組裝技術和以板級為基礎的立體組裝技術研究尚處于預研階段，還沒有應用實例報道；互聯(lián)焊點可靠性等方面的研究工作，雖有不少單位已在進行，但尚未進入實用階段，工程化程度較低?！罨贛PT(微組裝技術)的板級電路模塊電氣互聯(lián)技術的研究還處于零的狀態(tài)。最后我們分析一下整機/系統(tǒng)級電氣互聯(lián)技術，整機/系統(tǒng)級電氣互聯(lián)技術研究方面，機電耦合電氣互聯(lián)技術、整機級3D組裝技術、整機級3D布線技術研究基本處于零的狀態(tài)。(2)了解和掌握電氣互聯(lián)先進制造技術的發(fā)展方向電氣互聯(lián)先進制造技術包括器件級、板級電路模塊級、整機/系統(tǒng)級和一些相關的共性技術。① 器件級電氣互聯(lián)技術器件級電氣互聯(lián)技術的重點研究是高密度封裝技術，多芯片組件（MCM）電氣互聯(lián)技術，無源集成技術和SIP封裝技術；改變或基本改變在關鍵芯片制造技術上過分依賴進口的局面。器件級電氣互聯(lián)技術，是整個電氣互聯(lián)技術發(fā)展的核心和關鍵；所謂“一代電子器件決定一代電子裝聯(lián)技術，進而決定一代電子產品”，就是指器件級電氣互聯(lián)技術對電氣互聯(lián)先進制造技術所起的決定性作用。② 板級電路模塊電氣互聯(lián)技術：板級電路模塊電氣互聯(lián)技術的重點研究是基于SMT的板級電路模塊電氣互聯(lián)技術，基于MPT的板級電路模塊電氣互聯(lián)技術和基于MMT的板級電路模塊電氣互聯(lián)技術；包括高速/高頻電路板SMT設計/制造/組裝技術，板級電路模塊高密度、高精度、高可靠設計/組裝技術，板級電路模塊3D疊層結構設計/制造/組裝技術，板級電路摸塊CAD/CAPP/CAM/CAT一體化技術，以板級為基礎的電路模塊3D設計組裝技術，微波電路部件SMT/MPT設計/制造技術，微波電路部件高密度互聯(lián)設計/制造技術，HDI多層基板制造技術，特種電路基板設計制造技術以及與此相對應的應用軟件和組裝設備。板級電路模塊SMT技術有著十分廣闊的發(fā)展前景，概括起來主要體現(xiàn)在設計理念，基板材料，組裝密度，組裝方式，連接技術，組裝材料，清洗技術，應用頻率和建立我國自己的板級電路模塊SMT標準體系等九個方面。再次是整機/系統(tǒng)級電氣互聯(lián)技術：整機/系統(tǒng)級電氣互聯(lián)技術的研究重點是整機級機電耦合電氣互聯(lián)技術，整機級3D組裝技術和整機級“無”線纜連接技術。最后是電氣互聯(lián)先進制造技術的共性部分，即電子裝備整機/部件級電氣互聯(lián)綠色制造技術研究和預研成果工程化應用“實體”研究。(3)在開展電氣互聯(lián)先進制造技術研究時，創(chuàng)新是根本，謹防被動鎖定。當前，世界上一些先進國家已經越過機械化的頂點，向信息化目標邁進。面對信息技術的迅速崛起，為應對挑戰(zhàn)，我們往往會引進先進國家的技術進行學習和模仿，這將不可避免地導致“技術二重性差距”，即：一方面，我們接受的技術是相對過時的技術，從而產生了從技術供給方發(fā)生技術轉移差距。另一方面，由于我們吸收和消化技術能力不足，往往會產生從技術接受方發(fā)生的技術差距?！凹夹g二重性差距”經過較長時間和幾個循環(huán)之后，我們對發(fā)達國家的技術將產生一種依賴，核心技術往往會被“鎖定”，進而導致“周期差距鎖定”。也就是發(fā)達國家在技術上的更新?lián)Q代的周期，始終快于我們配套技術裝備國產化的周期，使我國深陷“引進一代、落后一代”的惡性循環(huán)局面，技術自主研發(fā)能力也會被壓制乃至衰落。目前，電氣互聯(lián)先進制造技術的研究欣欣向榮，但也存在著某些制約電子裝備發(fā)展的技術薄弱環(huán)節(jié)，例如微電子芯片、大功率微波器件和核心電路器件等技術的研發(fā)。由于受這些薄弱環(huán)節(jié)的制約，我們采用的基礎設備及其核心技術不少仍然依靠進口，這種技術的“被動鎖定”往往還附帶著標準“被動鎖定”效應。也就是說，由于信息技術標準的國際通用性，我們若在此之外另辟一種技術標準，所花成本將非常高昂，目前還難以承受。但不論我們采用哪一種標準，都會陷入西方的標準“鎖定”。而這種技術和標準的“被動鎖定”，對我國的現(xiàn)代化的有效推進來說，無疑是一個不可小視的障礙。要擺脫“被動鎖定”的困境，首先要從根本上解決核心技術問題。其次，要有重點。由于受國家總體經濟實力等的制約，所有技術項目的自主創(chuàng)新無法同時展開，但現(xiàn)實又迫切要求我們以更快的速度發(fā)展，縮小與發(fā)達國家之間的差距。這就需要我們堅持有所為，有所不為的方針，加強基礎研究和核心高技術研究，以盡快實現(xiàn)重大核心技術的突破。再次，要有機制。要依托國家科技創(chuàng)新體系，建立完善的科學技術的創(chuàng)新機制。最后，要有速度。創(chuàng)新速度的快慢，直接關系到我們能否贏得發(fā)展主動權。如果自主創(chuàng)新的速度始終跟不上別人，即使有所突破，也只會是別人淘汰的技術，只會使與發(fā)達國家的差距越拉越大。世紀之爭，實質上是人才之爭。由于歷史的和人為的因素，我們的工藝技術和工藝人才正面臨著巨大的斷層和缺口。工藝不同于設計，是一門實踐性很強的技術，實踐告訴我們，與其說工藝的基本知識來自于學校，不如說來自于實踐，來自于老同志的傳幫帶?，F(xiàn)在三十多歲的年輕人，肩上的擔子很重，老一代的過早離開工作崗位和現(xiàn)在四、五十歲技術人員的奇缺與先天不足，使得現(xiàn)在三十多歲的年輕人基本上沒有得到過老師系統(tǒng)的傳幫帶，面臨著二次創(chuàng)業(yè)的困境；以電裝工藝為例，四、五十歲的電裝工藝人員極少，現(xiàn)在三十多歲的年輕人，大部分從事電裝工藝的時間極短，只有幾年、十來年，他們的身上普遍存在著技術功底差，知識面狹隘，思路不開闊、應變能力差和責任心不強等問題；如果要他們來帶現(xiàn)在二十多歲的新一代，是十分困難的。因此，培養(yǎng)高素質的電氣互聯(lián)技術人才就成了當務之急。怎么解決“三十多歲的年輕人，普遍存在技術功底差，知識面狹隘，思路不開闊、應變能力差和責任心不強等問題”呢？電裝工藝的技術問題，有些需要時間、需要實踐、需要積累經驗，但更主要的是要有