淺談電子組裝技術的發展

電子組裝技術是伴隨著電子器件封裝技術的發展而不斷前進的，有什么樣的器件封裝，就產生了什么樣的組裝技術，即電子元器件的封裝形式決定了生產的組裝工藝。

一、發展起源

電子管的問世，宣告了一個新興行業的誕生，它人類進入了全新的發展階段，電子技術的快速發展由此展開，世界從此進入了電子時代。開始，電子管在應用中安裝在電子管座上，而電子管座安裝在金屬底板上，組裝時采用分立引線進行器件和電子管座的連接，通過對各連接線的扎線和配線，保證整體走線整齊。其中，電子管的高電壓工作要求，使得我們對強電和信號的走線，以及生產中對人身安全等給予了更多關注和考慮。

1947年，美國貝爾實驗室發明了半導體點接觸式晶體管，從而開創了人類的硅文明時代，半導體器件的出現，低電壓工作的晶體管器件應用，不僅給人們帶來了生活方式的改變，也使人類進入了高科技發展的快行道。有引線、金屬殼封裝的晶體管，有引線小型化的無源器件，為我們將若干有關聯的電路集成到一塊板子上創造了基礎，于是單面印制板和平面布線技術應運而生，組裝工藝強調單塊印制板的手工焊接，由此大大縮小了電子產品的體積，隨著技術不斷發展，這一時期的后期，出現了半自動插裝技術和浸焊裝配工藝，與前期相比，生產效率提高了許多。

二、發展過程

70年代，隨著晶體管的小型塑封化，集成電路、厚薄膜混合電路的應用，電子器件出現了雙列直插式金屬、陶瓷、塑料封裝，DIP、SOIC塑料封裝，使得無源元件的體積進一步小型化，并形成了雙面印制板和初始發展的多層印制板，組裝技術也發展到采用全自動插裝和波峰焊技術，電路的引線連接則更簡單化。

80年代以來，隨著微電子技術的不斷發展，以及大規模、超大規模集成電路的出現，使得集成電路的集成度越來越高，電路設計采用了計算機輔助分析的設計技術。此時器件的封裝形式也隨著電子技術發展，在不同時期，由不同封裝形式分別占領主流地位，如80年代由于微處理器和存儲器的大規模IC器件的問世，滿足高速和高密度要求的周邊引線、短引腳的塑料表貼封裝占據了主導地位；而90年代由于超大規模和芯片系統IC的發展，推動了周邊引腳向面陣列引腳和球柵陣列密集封裝發展，并促使其成為主流。無源器件發展到表面貼裝元件（SMC），并繼續向微型化發展，IC器件的封裝有了表面貼裝器件（SMD），在這一時期SMD有了很大的發展，產生了球柵陣列封裝BGA、芯片尺寸封裝CSP、高密度高性能低成本FlipChip、多芯片組件MCM等封裝形式，組裝技術為SMT表面貼裝技術和回流焊、波峰焊，并繼續向窄間距和超窄間距SMT發展。所有這些都促使封裝技術更先進，芯片面積與封裝面積之比越來越趨近于1，適用頻率更高，耐溫性能更好，引腳數增多，引腳間距減小，可靠性提高，使用更加方便。目前正處于該技術的普及和應用時期。

隨著微電子技術的繼續發展，器件的速度和延遲時間等性能對器件之間的互連提出了更高的要求，由于互連信號延遲、串擾噪聲、電感電容耦合以及電磁輻射等影響越來越大，由高密度封裝的IC和其他電路元件構成的功能電路已不能滿足高性能的要求。目前，電子元器件日益向片式化、微小化、復合化、模塊化和基板的內置化方向發展，IC的封裝由單一芯片的QFP、BGA向CSP、晶園級（WLP）和系統級封裝（SIP）發展，無源器件由表面單個器件的貼裝發展到由相同的若干個無源元件集成（IPD），實現封裝由2D的平面設計到3D的立體空間設計的飛躍，從而使得器件封裝體積更小型化，產品PCB設計更簡單化，實現更高速度、更高密度和更低成本的要求，所有這些我們都拭目以待。

三、發展意義

伴隨著器件封裝技術的不斷發展，我們的電子組裝技術也在日新月異地更新，這種不斷變革的發展不僅僅提高了電子產品的性能和功能，實現產品薄小輕便，而且通過減少應用中焊接的元器件數量，大大提高了電子產品的可靠性和降低了生產中的組裝成本。當然，新的技術需要一系列新材料、新技術、新工藝和新設備，如新的組裝工藝和相應的生產設備，檢測工藝與設備，返修工藝與設備，布線CAD/模擬程序等等。面對新一代的組裝技術正在向我們走來，你準備好了嗎？