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電子封裝的技術(shù)精選(九篇)

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電子封裝的技術(shù)

第1篇:電子封裝的技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:微電子;封裝技術(shù);封裝發(fā)展趨勢;

作者簡介:張力元(1990-),男,昆明人,碩士生,研究方向:可再生能源材料與制備。

0引言

21世紀微電子技術(shù)的高速發(fā)展,隨之帶動的是一系列產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。信息、能源、通訊各類新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開微電子技術(shù)。而微電子封裝技術(shù)是微電子技術(shù)中最關(guān)鍵和核心的技術(shù)。微電子封裝體(Package)和芯片(Chip或die)通過封裝工藝(Packaging)組合成一個微電子器件(Device),通常封裝為芯片(或管芯)提供電通路、散熱通路、機械支撐、環(huán)境防護等,所以微電子封裝是微電器件的2個基本組成部分之一,器件的許多可靠性性能都是由封裝的性能決定的[3]。致力于發(fā)展微電子封裝技術(shù)的人們把目光投在以下4個方面:(1)極低的成本。(2)薄、輕、便捷。(3)極高的性能。(4)各種不同的功能包括各類不同的半導(dǎo)體芯片[1]。

1微電子封裝技術(shù)的發(fā)展歷程

微電子封裝技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了3個階段:

第一階段是20世紀70年代中期,由雙直列封裝技術(shù)(DIP)為代表的針腳插入型轉(zhuǎn)變?yōu)樗倪呉€扁平封裝型(QPF),與DIP相比,QFP的封裝尺寸大大減小,具有操作方便、可靠性高、適用于SMT表面安裝技術(shù)在PCB上安裝布線,由于封裝外形尺寸小,寄生參數(shù)減小,特別適合高頻應(yīng)用[2]。

第二階段是20世紀90年代中期,以球柵陣列端子BGA型封裝為標(biāo)志,隨后又出現(xiàn)了各種封裝體積更小的芯片尺寸封裝(CSP)。與QPF相比,BGA引線短,散熱好、電噪小且其封裝面積更小、引腳數(shù)量更多、適合大規(guī)模生產(chǎn)。

第三階段是本世紀初,由于多芯片系統(tǒng)封裝SIP出現(xiàn),將封裝引入了一個全新的時代。

2微電子封裝的主流技術(shù)

目前的主流技術(shù)集中在BGA、CSP以及小節(jié)距的QPF等封裝技術(shù)上,并向埋置型三維封裝、有源基板型三維封裝、疊層型三維封裝即三維封裝和系統(tǒng)封裝的方向發(fā)展。

2.1BGA\CSP封裝

球柵陣列封裝BGA在GPU、主板芯片組等大規(guī)模集成電路封裝有廣泛應(yīng)用。它的I/O引線以圓形或柱狀焊點按陣列形式分布在封裝下面,引線間距大,引線長度短,這樣BGA消除了精細間距器件中由于引線而引起的共面度和翹曲的問題[4]。BGA技術(shù)包括很多種類如陶瓷封裝BGA(CBGA)、塑料封裝BGA(PBGA)以及MicroBGA(μBGA)。BGA具有下述優(yōu)點:

(1)I/O引線間距大(如1.0mm,1.27mm),可容納的I/O數(shù)目大,如1.27mm間距的BGA在25mm邊長的面積上可容納350個I/O,而0.5mm間距的QFP在40mm邊長的面積上只容納304個I/O。

(2)封裝可靠性高,不會損壞引腳,焊點缺陷率低,焊點牢固[5]。

(3)管腳水平面同一性較QFP容易保證,因為焊錫球在溶化以后可以自動補償芯片與PCB之間的平面誤差,而且其引腳牢固運轉(zhuǎn)方便。

(4)回流焊時,焊點之間的張力產(chǎn)生良好的自對準(zhǔn)效果,允許有50%的貼片精度誤差,避免了傳統(tǒng)封裝引線變形的損失,大大提高了組裝成品率。

(5)有較好的電特性,由于引線短,減小了引腳延遲,并且導(dǎo)線的自感和導(dǎo)線間的互感很低,頻率特性好。

(6)能與原有的SMT貼裝工藝和設(shè)備兼容,原有的絲印機、貼片機和回流焊設(shè)備都可使用,兼容性好,便于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

(7)焊球引出形式同樣適用于多芯片組件和系統(tǒng)封裝。

為了追求對電路組件更小型化、更多功能、更高可靠性的要求,CSP作為BGA同時代的產(chǎn)品應(yīng)運而生。CSP與BGA結(jié)構(gòu)基本一樣,只是錫球直徑和球中心距縮小了,更薄了,這樣在相同封裝尺寸時可有更多的I/O數(shù),使組裝密度進一步提高,可以說CSP是縮小了的BGA。美國JEDEC給出的CSP定義為:LSI芯片封裝面積小于或等于LSI芯片面積120%。但是近幾年來封裝界的權(quán)威人士均把CSP定義為焊球節(jié)距小于1mm的封裝,而大于1mm的就看做是BGA。

CSP除了具有BGA的優(yōu)點以外,其更精細的封裝還有很多獨特的優(yōu)點,其特殊的代表是WLCSP。通常,CSP都是將圓片切割成單個芯片后再實施后道封裝的,而WLCSP則不同,它的全部或大部分工藝步驟是在已完成前工序的硅圓片上完成的,最后將圓片直接切割成分離的獨立器件。所以這種封裝也稱作圓片級封裝(WLP)。這樣,它還具有獨特的優(yōu)點:

(1)封裝加工效率高,可以多個圓片同時加工。

(2)具有倒裝芯片封裝的優(yōu)點,即輕、薄、短、小。

(3)與前工序相比,只是增加了引腳重新布線和凸點制作2個工序,其余全部是傳統(tǒng)工藝。

(4)減少了傳統(tǒng)封裝中的多次測試。因此世界上各大型封裝公司紛紛投人這類WLCSP的研究、開發(fā)和生產(chǎn)。WLCSP的不足是目前引腳數(shù)較低,還沒有標(biāo)準(zhǔn)化和成本較高[6]。

2.23D封裝

SIP有多種定義和解釋,其中一說是多芯片堆疊的3D封裝內(nèi)系統(tǒng)集成,在芯片的正方向堆疊2片以上互連的裸芯片的封裝。SIP是強調(diào)封裝內(nèi)包含了某種系統(tǒng)的功能封裝,3D封裝僅強調(diào)在芯片方向上的多芯片堆疊,如今3D封裝已從芯片堆疊發(fā)展到封裝堆疊,擴大了3D封裝的內(nèi)涵[7]。

3D封裝的形式有很多種,主要可分為填埋型、有源基板型和疊層型等3類。填埋型三維立體封裝出現(xiàn)上世紀80年代,它是將元器件填埋在基板多層布線內(nèi)或填埋、制作在基板內(nèi)部,它不但能靈活方便地制作成填埋型,而且還可以作為IC芯片后布線互連技術(shù),使填埋的壓焊點與多層布線互連起來。這就可以大大減少焊接點,提高電子部件封裝的可靠性。有源基板型是用硅圓片集技術(shù),做基板時先采用一般半導(dǎo)體IC,制作方法作一次元器件集成化,形成有源基板,然后再實施多層布線,頂層再安裝各種其他IC芯片或元器件,實現(xiàn)3D封裝。疊層型三維立體封裝是將LSI、VLSI、2D-MCM,甚至WSI或者已封裝的器件,無間隙的層層疊裝互連而成。這類疊層型是應(yīng)用最為廣泛的一種,其工藝技術(shù)不但應(yīng)用了許多成熟的組裝互連技術(shù),還發(fā)展了垂直互連技術(shù),使疊層型封裝成為發(fā)展勢頭最迅猛發(fā)展速度最快的3D封裝。但有源基板型3D封裝卻是人們一直力求實現(xiàn)的封裝。

伴隨著手機的大量使用,手機的功能越來越強大,既要實現(xiàn)輕、薄、小又要功能強大,這其中離不開的就是疊層型的3D封裝。目前有許多種基于堆疊方法的3D封裝,主要包括:硅片與硅片的堆疊(W2W)、芯片與硅片的堆疊(D2W)以及芯片與芯片的堆疊(D2D)。歸納起來其主要堆疊方式可以通過2種方法實現(xiàn):封裝內(nèi)的裸片堆疊和封裝堆疊,封裝堆疊又可分為封裝內(nèi)的封裝堆疊和封裝間的封裝堆疊。

裸片堆疊的封裝主要有2種,一是MCP,二是SC-SP。MCP涵蓋SCSP,SCSP是MCP的延伸。SCSP的芯片尺寸比MCP有更嚴格的規(guī)定,通常MCP是多個存儲器芯片的堆疊,而SCSP是多個存儲器和邏輯器件芯片的堆疊。裸片堆疊的關(guān)鍵技術(shù)是:

(1)圓片的減薄技術(shù),目前一般綜合采用研磨、深反應(yīng)離子刻蝕法和化學(xué)機械拋光法等工藝,通常減薄到小于50μm,為確保電路的性能和芯片的可靠性,業(yè)內(nèi)人士認為晶圓減薄的極限為20μm左右。

(2)低弧度鍵合技術(shù)。因為芯片厚度小于150μm,所以鍵合弧度必須小于這個值。目前采用的25μm金絲的正常鍵合弧高為125μm,而用反向引線鍵合優(yōu)化工藝可以達到75μm以下的弧高。與此同時,反向引線鍵合工藝增加一個打彎工藝以保證不同鍵合層的間隙。

(3)懸梁上的引線鍵合技術(shù)。必須優(yōu)化懸梁上的引線鍵合技術(shù),因為懸梁越長,鍵合時芯片變形越大。

(4)圓片凸點制作技術(shù)。

(5)鍵合引線無擺動模塑技術(shù)。裸片堆疊封裝的主要缺點就是堆疊中一層集成電路出問題,所有堆疊裸片都將報廢,但毫無疑問裸片堆疊能夠獲得更為緊湊的芯片體積和更為低廉的成本。例如AMKOR公司采用了裸片疊層的封裝比采用單芯片封裝節(jié)約了30%的成本[8]。

封裝堆疊又稱封裝內(nèi)的封裝堆疊,它有2種形式:一是PIP。PIP是一種在BAP(基礎(chǔ)裝配封裝)上部堆疊經(jīng)過完全測試的內(nèi)部堆疊模塊,以形成單CSP解決方案的3D封裝。二是POP。它是一種板安裝過程中的3D封裝,在其內(nèi)部,經(jīng)過完整測試的封裝如單芯片F(xiàn)BGA(窄節(jié)距網(wǎng)格焊球陣列)或堆疊芯片F(xiàn)BGA被堆疊到另外一片單芯片F(xiàn)BGA(典型的存儲器芯片)或堆疊芯片F(xiàn)BGA(典型的基帶或模擬芯片)的上部。封裝堆疊的優(yōu)點是:

(1)能堆疊來自不同供應(yīng)商的混合集成電路技術(shù)的芯片,允許在堆疊之前進行預(yù)燒和檢測。

(2)封裝堆疊包括翻轉(zhuǎn)一個已經(jīng)檢測過的封裝,并堆疊到一個基底封裝上面,后續(xù)的互連可以采用線焊工藝。

2.3SIP系統(tǒng)封裝

系統(tǒng)級封裝(systeminpackage,SIP)是指將不同種類的元件,通過不同種技術(shù),混載于同一封裝體內(nèi),由此構(gòu)成系統(tǒng)集成封裝形式。我們經(jīng)?;煜?個概念系統(tǒng)封裝SIP和系統(tǒng)級芯片SOC。迄今為止,在IC芯片領(lǐng)域,SOC系統(tǒng)級芯片是最高級的芯片;在IC封裝領(lǐng)域,SIP系統(tǒng)級封裝是最高級的封裝。SIP涵蓋SOC,SOC簡化SIPSOC,與SIP是極為相似的,兩者均希望將一個包含邏輯組件、內(nèi)存組件,甚至包含被動組件的系統(tǒng),整合在一個單位中。然而就發(fā)展的方向來說,兩者卻是大大的不同:SOC是站在設(shè)計的角度出發(fā),目的在于將一個系統(tǒng)所需的組件整合到一塊芯片上,而SIP則是由封裝的立場出發(fā),將不同功能的芯片整合于一個電子構(gòu)造體中。

SIP系統(tǒng)級封裝不僅是一種封裝,它代表的是一種先進的系統(tǒng)化設(shè)計的思想,它是研究人員創(chuàng)意的平臺,它所涉及到芯片、系統(tǒng)、材料、封裝等諸多層面問題,涵蓋十分廣泛,是一個較寬泛的指稱,所以從不同角度研究和理解SIP的內(nèi)涵是十分必要的,這里列舉了當(dāng)前的一部分SIP技術(shù)的內(nèi)涵概念:

(1)SIP通過各功能芯片的裸管芯及分立元器件在同一襯底的集成,實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能,是一種可實現(xiàn)系統(tǒng)級芯片集成的半導(dǎo)體技術(shù)。

(2)SIP是指將多芯片及無源元件(或無源集成元件)形成的系統(tǒng)功能集中于一個單一封裝體內(nèi),構(gòu)成一個類似的系統(tǒng)器件。

(3)當(dāng)SOC的特征尺寸更小以后,將模擬、射頻和數(shù)字功能整合到一起的難度隨之增大,有一種可選擇的解決方案是將多個不同的裸芯片封裝成一體,從而產(chǎn)生了系統(tǒng)級封裝(SIP)。

(4)SIP為一個封裝內(nèi)集成了各種完成系統(tǒng)功能的電路芯片,是縮小芯片線寬之外的另一種提高集成度的方法,而與之相比可大大降低成本和節(jié)省時間。

(5)SIP實際上是多芯片封裝(MCP)或芯片尺寸封裝(CSP)的演進,可稱其為層疊式MCP、堆疊式CSP,特別是CSP因其生產(chǎn)成本低,將成為最優(yōu)的集成無源元件技術(shù),但SIP強調(diào)的是該封裝內(nèi)要包含某種系統(tǒng)的功能[9]。

SIP的技術(shù)要素是封裝載體和組裝工藝,它與傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)不同之處是與系統(tǒng)集成有關(guān)的2個步驟:系統(tǒng)模塊的劃分與設(shè)計,實現(xiàn)系統(tǒng)組合的載體。傳統(tǒng)封裝中的載體(即基板)只能起互連作用,而SIP的載體包括電路單元,屬于系統(tǒng)的組成部分。

模塊的劃分指從電子設(shè)備中分離出一塊功能模塊,既利于后續(xù)整機集成又便于SIP封裝。以藍牙模塊為例,其核心是一塊基帶處理器,它的一端與系統(tǒng)CPU接口,另一端與物理層硬件接口(調(diào)制解調(diào)、發(fā)送與接收、天線等)[10]。

組合的載體包括高密度多層封裝基板和多層薄膜技術(shù)等先進技術(shù)。而在芯片組裝方面,板上芯片(COB)和片上芯片(COC)是目前的主流技術(shù)。COB是針對器件與有機基板或陶瓷基板間的互連技術(shù)。現(xiàn)有的技術(shù)包括引線鍵合和倒裝芯片。COC是一種在單封裝體中堆疊多芯片的結(jié)構(gòu),即疊層芯片封裝技術(shù)。

SIP技術(shù)現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于3個方面:一是在RF/無線電方面。例如全部功能的單芯片或多芯片SIP將RF基帶功能線路及快閃式存儲器芯片都封裝在一個模塊內(nèi)。二是在傳感器方面。以硅為基礎(chǔ)的傳感器技術(shù)發(fā)展迅速,應(yīng)用范圍廣泛。三是在網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)方面。

3微電子封裝技術(shù)未來發(fā)展面臨的問題與挑戰(zhàn)

毫無疑問,3D封裝和SIP系統(tǒng)封裝是當(dāng)前以至于以后很長一段時間內(nèi)微電子封裝技術(shù)的發(fā)展方向。

目前3D封裝技術(shù)的發(fā)展面臨的難題:一是制造過程中實時工藝過程的實時檢測問題。因為這一問題如果解決不了,那么就會出現(xiàn)高損耗,只有控制了每一道生產(chǎn)工藝,才能有效地保證產(chǎn)品的質(zhì)量,從而達到有效地降低廢品率[11]。二是超薄硅圓片技術(shù)。面對更薄的硅圓片,在夾持和處理過程中如何避免它的變形及脆裂,以及后續(xù)評價檢測內(nèi)的各種處理技術(shù),都有待進一步研究。三是高密度互連的散熱問題。目前,基于微流體通道的液體冷卻被證明是顯著降低3DICs溫度的有效方法。但在封裝密度不斷增加的前提下,微流體通道的分布需要與電氣通路和信號傳輸通路統(tǒng)籌分布,如何在成功制作出更小微流體通道的同時保證系統(tǒng)整體性能的要求,是研究者們需要考慮的問題[12]。但是,我們?nèi)孕杩吹?D封裝在高密度互連趨勢下的巨大潛力。3D封裝在未來的消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域(特別是手機、掌上電腦)、機器人領(lǐng)域、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等將扮演重要的角色。

微晶片的減薄化是SIP增長面對的重要技術(shù)挑戰(zhàn)。現(xiàn)在用于生產(chǎn)200mm和300mm微晶片的焊接設(shè)備可處理厚度為50μm的晶片,因此允許更密集地堆疊芯片。如果更薄,對于自動設(shè)備來說將產(chǎn)生問題:晶片變得過于脆弱,因此更加易碎。此外,從微晶片到微晶片的電子“穿孔”效應(yīng)將損毀芯片的性能[9]。但是我們應(yīng)該看到SIP巨大的市場前景,AlliedBusinessIntelligence統(tǒng)計,僅RF蜂窩市場的銷售額就從2003年的18億美元飆升至2007年的27.5億美元。由堆疊BGA封裝以及有源和無源組件構(gòu)成的近十億SIP于2003年上市,包括功率放大器、天線轉(zhuǎn)換開關(guān)、發(fā)送器和前端模塊。而近幾年來SIP大發(fā)展更是迅速,德國銀行、瑞士信貸第一波士頓和美國著名的研究組織“商業(yè)情報聯(lián)盟”的聯(lián)合調(diào)研表明,RF、數(shù)字、藍牙、電源和汽車應(yīng)用等市場已經(jīng)被SIP技術(shù)占領(lǐng)[10]。在我國SIP技術(shù)也有很好的發(fā)展,如江蘇長電科技股份有限公司開發(fā)的整體U盤的SIP封裝技術(shù),SIP系統(tǒng)級封裝的U盤是一個USB接口的無需物理驅(qū)動器的微型高容量移動存儲產(chǎn)品,與傳統(tǒng)U盤相比,有著輕薄短小、容量大且可靠性高的特點[13]。未來,我們也將看到更多SIP技術(shù)的產(chǎn)品出現(xiàn)在我們周圍。

第2篇:電子封裝的技術(shù)范文

如今,全球正迎來電子信息時代,這一時代的重要特征是以電腦為核心,以各類集成電路,特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展為物質(zhì)基礎(chǔ),并由此推動、變革著整個人類社會,極大地改變著人們的生活和工作方式,成為體現(xiàn)一個國家國力強弱的重要標(biāo)志之一。因為無論是電子計算機、現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)、汽車電子及消費類電子產(chǎn)業(yè),還是要求更高的航空、航天及軍工產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域,都越來越要求電子產(chǎn)品具有高性能、多功能、高可靠、小型化、薄型化、輕型化、便攜化以及將大眾化普及所要求的低成本等特點。滿足這些要求的正式各類集成電路,特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路芯片。要將這些不同引腳數(shù)的集成電路芯片,特別是引腳數(shù)高達數(shù)百乃至數(shù)千個I/O的集成電路芯片封裝成各種用途的電子產(chǎn)品,并使其發(fā)揮應(yīng)有的功能,就要采用各種不同的封裝形式,如DIP、SOP、QFP、BGA、CSP、MCM等??梢钥闯?,微電子封裝技術(shù)一直在不斷地發(fā)展著。

現(xiàn)在,集成電路產(chǎn)業(yè)中的微電子封裝測試已與集成電路設(shè)計和集成電路制造一起成為密不可分又相對獨立的三大產(chǎn)業(yè)。而往往設(shè)計制造出的同一塊集成電路芯片卻采用各種不同的封裝形式和結(jié)構(gòu)。今后的微電子封裝又將如何發(fā)展呢?根據(jù)集成電路的發(fā)展及電子整機和系統(tǒng)所要求的高性能、多功能、高頻、高速化、小型化、薄型化、輕型化、便攜化及低成本等,必然要求微電子封裝提出如下要求:

(1)具有的I/O數(shù)更多;(2)具有更好的電性能和熱性能;(3)更小、更輕、更薄,封裝密度更高;(4)更便于安裝、使用、返修;(5)可靠性更高;(6)性能價格比更高;

2未來微電子技術(shù)發(fā)展趨勢

具體來說,在已有先進封裝如QFP、BGA、CSP和MCM等基礎(chǔ)上,微電子封裝將會出現(xiàn)如下幾種趨勢:

DCA(芯片直接安裝技術(shù))將成為未來微電子封裝的主流形式

DCA是基板上芯片直接安裝技術(shù),其互聯(lián)方法有WB、TAB和FCB技術(shù)三種,DCA與互聯(lián)方法結(jié)合,就構(gòu)成板上芯片技術(shù)(COB)。

當(dāng)前,在DCA技術(shù)中,WB仍是主流,但其比重正逐漸下降,而FCB技術(shù)正迅速上升。因為它具有以下優(yōu)越性:

(1)DCA特別是FC(倒裝芯片)是“封裝”家族中最小的封裝,實際上是近于無封裝的芯片。

(2)統(tǒng)的WB只能利用芯片周圍的焊區(qū),隨著I/O數(shù)的增加,WB引腳節(jié)距必然縮小,從而給工藝實施帶來困難,不但影響產(chǎn)量,也影響WB質(zhì)量及電性能。因此,高I/O數(shù)的器件不得不采用面陣凸點排列的FC。

(3)通常的封裝(如SOP、QFP)從芯片、WB、引線框架到基板,共有三個界面和一個互聯(lián)層。而FC只有芯片一個基板一個界面和一個互聯(lián)層,從而引起失效的焊點大為減少,所以FCB的組件可靠性更高。

(4)FC的“引腳”實際上就是凸點的高度,要比WB短得多,因此FC的電感非常低,尤其適合在射頻移動電話,特別是頻率高達2GHz以上的無線通信產(chǎn)品中應(yīng)用。

(5)由于FC可直接在圓片上加工完成“封裝”,并直接FCB到基板上,這就省去了粘片材料、焊絲、引線框架及包封材料,從而降低成本,所以FC最終將是成本最低的封裝。

(6)FC及FCB后可以在芯片背面直接加裝散熱片,因此可以提高芯片的散熱性能,從而FC很適合功率IC芯片應(yīng)用。

通過以上對DCA及FCB優(yōu)越性的分析,可以看出DCA特別是FCB技術(shù)將成為未來微電子封裝的主流形式應(yīng)是順理成章的事。

2.2三維(3D)封裝技術(shù)將成為實現(xiàn)電子整機系統(tǒng)功能的有效途徑

三維封裝技術(shù)是國際上近幾年正在發(fā)展著的電子封裝技術(shù),它又稱為立體微電子封裝技術(shù)。3D已成為實現(xiàn)電子整機系統(tǒng)功能的有效途徑。

各類SMD的日益微型化,引線的細線寬和窄間距化,實質(zhì)上是為實現(xiàn)xy平面(2D)上微電子組裝的高密度化;而3D則是在2D的基礎(chǔ)上,進一步向z方向,即向空間發(fā)展的微電子組裝高密度化。實現(xiàn)3D,不但使電子產(chǎn)品的組裝密度更高,也使其功能更多,傳輸速度更高、相對功耗更低、性能更好,而可靠性也更高等。

與常規(guī)的微電子封裝技術(shù)相比,3D可使電子產(chǎn)品的尺寸和重量縮小十倍。實現(xiàn)3D,可以大大提高IC芯片安裝在基板上的Si效率(即芯片面積與所占基板面積之比)。對于2D多芯片組件情況,Si效率在20%—90%之間,而3D的多芯片組件的Si效率可達100%以上。由于3D的體密度很高,上、下各層間往往采取垂直互聯(lián),故總的引線長度要比2D大為縮短,因而使信號的傳輸延遲線也大為減小。況且,由于總的引線長度的縮短,與此相關(guān)的寄生電容和寄生電感也大為減小,能量損耗也相應(yīng)減少,這都有利于信號的高速傳輸,并改善其高頻性能。此外,實現(xiàn)3D,還有利于降低噪聲,改善電子系統(tǒng)性能。還由于3D緊密堅固的連接,有利于可靠性的提高。

3D也有熱密度較大、設(shè)計及工藝實施較復(fù)雜的不利因素,但隨著3D技術(shù)日益成熟,這些不利因素是可以克服的。

總之,微電子封裝技術(shù)的發(fā)展方向就是小型化、高密度、多功能和低成本。

參考文獻

[1]微電子封裝技術(shù)[M].中國電子學(xué)會生產(chǎn)技術(shù)學(xué)分會叢書編委會.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.

[2]金玉豐.微系統(tǒng)封裝技術(shù)概論[M]科學(xué)出版社.2006第1版.

第3篇:電子封裝的技術(shù)范文

一、DIP雙列直插式封裝

DIP(DualIn-line Package)是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片,絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路(IC)均采用這種封裝形式,其引腳數(shù)一般不超過100個。采用DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳,需要插入到具有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上。當(dāng)然,也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進行焊接。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應(yīng)特別小心,以免損壞引腳。

DIP封裝具有以下特點:

1.適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接,操作方便。

2.芯片面積與封裝面積之間的比值較大,故體積也較大。

Intel系列CPU中8088就采用這種封裝形式,緩存(Cache)和早期的內(nèi)存芯片也是這種封裝形式。

二、QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝

QFP(Plastic Quad Flat Package)封裝的芯片引腳之間距離很小,管腳很細,一般大規(guī)?;虺笮图呻娐范疾捎眠@種封裝形式,其引腳數(shù)一般在100個以上。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD(表面安裝設(shè)備技術(shù))將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有設(shè)計好的相應(yīng)管腳的焊點。將芯片各腳對準(zhǔn)相應(yīng)的焊點,即可實現(xiàn)與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片,如果不用專用工具是很難拆卸下來的。

PFP(Plastic Flat Package)方式封裝的芯片與QFP方式基本相同。唯一的區(qū)別是QFP一般為正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是長方形。

QFP/PFP封裝具有以下特點:

1.適用于SMD表面安裝技術(shù)在PCB電路板上安裝布線。

2.適合高頻使用。

3.操作方便,可靠性高。

4.芯片面積與封裝面積之間的比值較小。

Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用這種封裝形式。

三、PGA插針網(wǎng)格陣列封裝

PGA(Pin Grid Array Package)芯片封裝形式在芯片的內(nèi)外有多個方陣形的插針,每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列。根據(jù)引腳數(shù)目的多少,可以圍成2-5圈。安裝時,將芯片插入專門的PGA插座。為使CPU能夠更方便地安裝和拆卸,從486芯片開始,出現(xiàn)一種名為ZIF的CPU插座,專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。

ZIF(Zero Insertion Force Socket)是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕抬起,CPU就可很容易、輕松地插入插座中。然后將扳手壓回原處,利用插座本身的特殊結(jié)構(gòu)生成的擠壓力,將CPU的引腳與插座牢牢地接觸,絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸CPU芯片只需將插座的扳手輕輕抬起,則壓力解除,CPU芯片即可輕松取出。

PGA封裝具有以下特點:

1.插拔操作更方便,可靠性高。

2.可適應(yīng)更高的頻率。

Intel系列CPU中,80486和Pentium、Pentium Pro均采用這種封裝形式。

四、BGA球柵陣列封裝

隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,對集成電路的封裝要求更加嚴格。這是因為封裝技術(shù)關(guān)系到產(chǎn)品的功能性,當(dāng)IC的頻率超過100MHz時,傳統(tǒng)封裝方式可能會產(chǎn)生所謂的“CrossTalk”現(xiàn)象,而且當(dāng)IC的管腳數(shù)大于208 Pin時,傳統(tǒng)的封裝方式有其困難度。因此,除使用QFP封裝方式外,現(xiàn)今大多數(shù)的高腳數(shù)芯片(如圖形芯片與芯片組等)皆轉(zhuǎn)而使用BGA(Ball Grid Array Package)封裝技術(shù)。BGA一出現(xiàn)便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。

BGA封裝技術(shù)又可詳分為五大類:

1.PBGA(Plasric BGA)基板:一般為2-4層有機材料構(gòu)成的多層板。Intel系列CPU中,Pentium II、III、IV處理器均采用這種封裝形式。

2.CBGA(CeramicBGA)基板:即陶瓷基板,芯片與基板間的電氣連接通常采用倒裝芯片(FlipChip,簡稱FC)的安裝方式。Intel系列CPU中,Pentium I、II、Pentium Pro處理器均采用過這種封裝形式。

3.FCBGA(FilpChipBGA)基板:硬質(zhì)多層基板。

4.TBGA(TapeBGA)基板:基板為帶狀軟質(zhì)的1-2層PCB電路板。

5.CDPBGA(Carity Down PBGA)基板:指封裝中央有方型低陷的芯片區(qū)(又稱空腔區(qū))。

BGA封裝具有以下特點:

1.I/O引腳數(shù)雖然增多,但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式,提高了成品率。

2.雖然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,從而可以改善電熱性能。

3.信號傳輸延遲小,適應(yīng)頻率大大提高。

4.組裝可用共面焊接,可靠性大大提高。

BGA封裝方式經(jīng)過十多年的發(fā)展已經(jīng)進入實用化階段。1987年,日本西鐵城(Citizen)公司開始著手研制塑封球柵面陣列封裝的芯片(即BGA)。而后,摩托羅拉、康柏等公司也隨即加入到開發(fā)BGA的行列。1993年,摩托羅拉率先將BGA應(yīng)用于移動電話。同年,康柏公司也在工作站、PC電腦上加以應(yīng)用。直到五六年前,Intel公司在電腦CPU中(即奔騰II、奔騰III、奔騰IV等),以及芯片組(如i850)中開始使用BGA,這對BGA應(yīng)用領(lǐng)域擴展發(fā)揮了推波助瀾的作用。目前,BGA已成為極其熱門的IC封裝技術(shù),其全球市場規(guī)模在2000年為12億塊,預(yù)計2005年市場需求將比2000年有70%以上幅度的增長。

五、CSP芯片尺寸封裝

隨著全球電子產(chǎn)品個性化、輕巧化的需求蔚為風(fēng)潮,封裝技術(shù)已進步到CSP(Chip Size Package)。它減小了芯片封裝外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封裝尺寸就有多大。即封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍,IC面積只比晶粒(Die)大不超過1.4倍。

CSP封裝又可分為四類:

1.Lead Frame Type(傳統(tǒng)導(dǎo)線架形式),代表廠商有富士通、日立、Rohm、高士達(Goldstar)等等。

2.Rigid Interposer Type(硬質(zhì)內(nèi)插板型),代表廠商有摩托羅拉、索尼、東芝、松下等等。

3.Flexible Interposer Type(軟質(zhì)內(nèi)插板型),其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表廠商包括通用電氣(GE)和NEC。

4.Wafer Level Package(晶圓尺寸封裝):有別于傳統(tǒng)的單一芯片封裝方式,WLCSP是將整片晶圓切割為一顆顆的單一芯片,它號稱是封裝技術(shù)的未來主流,已投入研發(fā)的廠商包括FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。

CSP封裝具有以下特點:

1.滿足了芯片I/O引腳不斷增加的需要。

2.芯片面積與封裝面積之間的比值很小。

3.極大地縮短延遲時間。

CSP封裝適用于腳數(shù)少的IC,如內(nèi)存條和便攜電子產(chǎn)品。未來則將大量應(yīng)用在信息家電(IA)、數(shù)字電視(DTV)、電子書(E-Book)、無線網(wǎng)絡(luò)WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手機芯片、藍芽(Bluetooth)等新興產(chǎn)品中。

六、MCM多芯片模塊

為解決單一芯片集成度低和功能不夠完善的問題,把多個高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多層互聯(lián)基板上用SMD技術(shù)組成多種多樣的電子模塊系統(tǒng),從而出現(xiàn)MCM(Multi Chip Model)多芯片模塊系統(tǒng)。

MCM具有以下特點:

1.封裝延遲時間縮小,易于實現(xiàn)模塊高速化。

2.縮小整機/模塊的封裝尺寸和重量。

3.系統(tǒng)可靠性大大提高。

第4篇:電子封裝的技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:電子封裝,SiCp/Al,澆鑄滲透

1. 前言

SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料因其具有廣泛的、潛在的應(yīng)用價值,是在目前非連續(xù)增強金屬基復(fù)合材料中研究較多,較為成熟的復(fù)合材料。SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料具有高比強度和比剛度、耐磨、耐疲勞、低熱膨脹系數(shù)、低密度、高熱導(dǎo)性、良好的尺寸穩(wěn)定性和高微屈服強度等優(yōu)異的力學(xué)和物理性能,被應(yīng)用到汽車、航天、軍事、電子和其他工業(yè)領(lǐng)域。從二十世紀八十年代初,世界各國開始競相研究開發(fā)這種新型高性能材料。SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料正受到越來越廣泛的重視。

2. SiCp/Al復(fù)合材料在電子封裝中的應(yīng)用

隨著電子裝備的日益小型化、多功能化,LSI、VLSI不但集成度越來越高,而且基板上各類IC芯片的組裝數(shù)及組裝密度也越來越高(如MCM),也就是說,功率密度(輸出功率/單位體積)越來越大。20世紀80年代末的功率密度為2.5W/cm 3 (40 W/in 3 ),而90年代己達6W/cm 3 (100 W/in 3 )以上。如何將產(chǎn)生的大量熱量散發(fā)出去,這是電子裝備在一定環(huán)境溫度條件下能長期正常工作的保證,也是對電子裝備的可靠性要求。在這類功率電路的電參數(shù)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計及熱設(shè)計三部分中,熱設(shè)計顯得更為重要。因為熱耗散的好壞直接影響著電子裝備的電性能和結(jié)構(gòu)性能,甚至可引起重要電件能失效和結(jié)構(gòu)的破壞。據(jù)統(tǒng)計,在電子產(chǎn)品失效中,由熱引起的失效所占比重最大,為55%。由此可見,解決好熱耗散是功率微電子封裝的關(guān)鍵。

為從根本上改進產(chǎn)品的性能,全力研究和開發(fā)具有高熱導(dǎo)及良好綜合性能的新型封裝材料顯得尤為重要。熱膨脹系數(shù)(CTE),導(dǎo)熱系數(shù)(TC)和密度是發(fā)展現(xiàn)代電子封裝材料所必須考慮的三大基本要素,只有能夠充分兼顧這三項要求,并具有合理的封裝工藝性能的材料才能適應(yīng)電子封裝技術(shù)發(fā)展趨勢的要求。而SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料則恰恰是既具有鋁基體優(yōu)良的導(dǎo)熱性又可在相當(dāng)廣的范圍內(nèi)與多種材料的CTE相匹配的復(fù)合材料。 [1 ~ 2]

對表1中列出的芯片材料 Si、GaAs 以及各種封裝材料的性能指標(biāo)進行對比,不難看出,傳統(tǒng)的材料如Al、Cu、Invar合金、Kovar 合金、W/Cu 合金、Mo/Cu 合金等 ,不能滿足先進電子封裝應(yīng)用中低膨脹、高導(dǎo)熱、低成本的嚴格要求。而Al 2 O 3 和BeO材料是廣為使用的電子封裝材料,但由于綜合性能、環(huán)保、成本等因素,已難以滿足功率微電子封裝的要求。SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料具有與Si、GaAs相匹配的熱膨脹系數(shù)(CTE)以及強度高、重量輕、工藝實施性好、成本較低等特點。

因此,既具有優(yōu)良的物理、機械性能,又具有容易加工、工藝簡單、成本低廉、適應(yīng)環(huán)保要求的新型微電子封裝材料——SiC顆粒增強鋁基復(fù)合材料——已能全面滿足高密度電子封裝技術(shù)的要求,成為最具有發(fā)展前景金屬基復(fù)合材料。

表1 常用封裝材料性能指標(biāo) [3]

 

材料 熱膨脹系數(shù) (10-6/K) 熱導(dǎo)率 (W/(m*K)) 密度 (g/cm3) Si 4.1 150 2.3 GaAs 5.8 39 5.3 Al2O3 6.5 20 3.9 BeO 6.7 250 2.9 AlN 4.5 250 2.9 Al 23 230 2.7 Cu 17 400 8.9 Steel(4140) 13.5 50 7.8 Mo 5.0 140 10.2 W 4.45 168 19.3 Kovar 5.9 17 8.3 Invar 1.6 10

第5篇:電子封裝的技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:電子元器件 封裝技術(shù) 大功率真空管

電子行業(yè)的發(fā)展,并非僅僅是原有需求的簡單修復(fù),還受到了新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用的拉動。從產(chǎn)業(yè)成長階段來看,產(chǎn)業(yè)發(fā)展正從中低端產(chǎn)品進口替代、出口替代步入中高端產(chǎn)品進口替代、出口替代的過程。技術(shù)、創(chuàng)新將逐漸取展趨勢。

一、電子元器件封裝技術(shù)發(fā)展趨勢

未來集成電路技術(shù),無論是其芯片面積、特征尺寸和芯片所包含的晶體管數(shù),還是其發(fā)展軌跡與IC封裝,發(fā)展趨勢都是芯片的規(guī)模越來越大,而面積越來越?。环庋b的體積越來越小,功能卻越來越強;厚度越來越薄,引線間距在不斷縮小,引線數(shù)卻越來越多,并且從兩側(cè)引腳到四周引腳,最后到底面引腳;封裝的成本越來越低,而封裝的性能與可靠性越來越高,單位的封裝面積、體積上的IC密度越來越高,線寬越來越細,并且由單芯片封裝方向向多芯片的封裝方向發(fā)展。

先進的封裝技術(shù)可以推動更低功耗、更高性能、更小形狀因子和更低成本的產(chǎn)品的發(fā)展。晶圓級芯片尺寸封裝(WCSP)的應(yīng)用范圍正在不斷的擴展,分立器件、無源器件、存儲器和RF的比例在不斷的提高。隨著引腳數(shù)目和芯片尺寸的增加,板級的可靠性將成為一大挑戰(zhàn)。系統(tǒng)封裝(SIP)已經(jīng)開始集成邏輯電路、MEMS 器件以及特定應(yīng)用電路。MEMS應(yīng)用覆蓋了物理、慣性、光學(xué)、RF和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,這些應(yīng)用需要使用不同種類的封裝,比如晶圓級封裝、過模封裝、開腔封裝和一些特殊類型的密閉封裝。而使用TSV的三維封裝技術(shù)能為MEMS器件與其他芯片之間的疊層提供有效的解決方案。晶圓級封裝與TSV的結(jié)合能獲得更小的填充因子,并且還能應(yīng)用到包括光學(xué)、微流體和電學(xué)開關(guān)器件等領(lǐng)域。

二、大功率真空微波管仍然是發(fā)展重點

迄今為止,雖然SIC等大功率半導(dǎo)體器件取得了空前的發(fā)展,但是在相當(dāng)長的時期內(nèi)大功率真空微波器件技術(shù)仍然先進裝備使用的首選。其原因除了目前大功率半導(dǎo)體器件還不能適應(yīng)高溫、高可靠性、高電壓的大功率微波(毫米波)應(yīng)用外,在新材料和先進工藝的支持下, 真空微波管發(fā)展空間還很大。

綜合對國內(nèi)外大功率真空微波管的相關(guān)文獻的研究,要提升大功率真空微波器件的性能可以通過如下幾種途徑:

1)改進行波管的部件。通過改進常規(guī)行波管內(nèi)在的部件,包括行波管內(nèi)的陰極。改善陰極的研究包括非熱陰極和熱陰極兩方面,研究新的涂覆材料是重點。為了能延長陰極的壽命與提高電流的密度,可以通過評估場發(fā)射陰極陣列(冷陰極)的實用性來實現(xiàn)。

2)改進冷卻技術(shù)。通過改進射頻部件的冷卻技術(shù)(尤其是螺旋線管)。改進行波管的冷卻能明顯提高其功率,研究人員采用金剛石膜覆蓋的夾持桿來替代螺旋線行波管中的常規(guī)型夾持桿,因為這種桿具有很好的導(dǎo)熱性。

3)改進電子束的聚焦能力。聚焦問題一直都是管子設(shè)計與制造的關(guān)鍵技術(shù),如果處理不好就會導(dǎo)致部分能量消耗在射頻的結(jié)構(gòu)上(被它吸收了),從而使得管子的效率降低。目前正在研究開發(fā)一些更強、更可靠的磁性材料,能夠?qū)⒛芰康膿p失減到最小,從而提高行波管的效率。

4)開發(fā)新技術(shù)。開發(fā)固態(tài)器件集成與行波管技術(shù),形成微波功率模塊器件。微波功率模塊是用作放大器的毫米波單片集成電路、用一個電子功率調(diào)制器和于功率放大的螺旋線行波管等幾種技術(shù)結(jié)合在一起。這些技術(shù)的結(jié)合有效的保證了各項技術(shù)的最佳效用;微波(毫米波)的單片集成電路作為頻率放大器,而行波管只用作功率放大器。

三、電子元器件設(shè)計的可靠性分析

可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的時間內(nèi)和規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力??煽啃运从车氖茄b備在無故障情況下持續(xù)工作的能力,是體現(xiàn)裝備持續(xù)執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的極限能力的重要指標(biāo),同時還是裝備技術(shù)能力以及裝備水平的重要體現(xiàn)??煽啃酝ǔ?梢苑譃槿蝿?wù)可靠性和基本可靠性。

任務(wù)可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)完成規(guī)定功能的能力?;究煽啃允侵府a(chǎn)品在規(guī)定的條件下,規(guī)定的時間內(nèi),無故障工作的能力?;究煽啃苑从钞a(chǎn)品對維修資源的要求,統(tǒng)計基本可靠性值時,應(yīng)統(tǒng)計產(chǎn)品的所有工作時間和所有的關(guān)聯(lián)故障。

四、保護元器件的發(fā)展趨勢

保護元器件主要分為三種過壓、過流和過溫元器件,下面著重分析這三種保護元器件的發(fā)展趨勢。

過壓保護器件用于保護后續(xù)電路免受甩負載或瞬間高壓的破壞,常用的過壓保護器件有壓敏電阻、瞬態(tài)電壓抑制器、靜電抑制器和放電管等。過壓元器件在今后的發(fā)展中應(yīng)當(dāng)采用ESD抑制器,這樣可提高相應(yīng)的時間。降低湘位電壓,同時還能增高電流浪涌承受能力。今后的發(fā)展中還應(yīng)采用陶瓷氣體放電管,這能有效增強二級現(xiàn)壓的保護。

過流元器件主要有一次性熔斷器、自恢復(fù)熔斷器、熔斷電阻和斷路器等,其中,最重要的過流保護器件是熔斷器,也叫保險絲。其發(fā)展趨勢是需要增強元器件的靈敏度,同時降低環(huán)境對其的影響,無論是在寒冬和炎熱的夏天能取得一樣的效果。同時提高過流元器件的安全性和耐久性也是發(fā)展的趨勢。

過溫元器件主要有熱敏電阻、溫度開關(guān)和溫度熔斷器等。在電源設(shè)計中經(jīng)常使用NTC熱敏電阻型浪涌抑制器作過溫保護,因為其抑制浪涌電流的能力與普通電阻相當(dāng),但在電阻上的功耗則可降低幾十到上百倍。過溫元器件在今后的發(fā)展中應(yīng)當(dāng)增加NTC熱敏電阻上工作電流。

參考文獻

第6篇:電子封裝的技術(shù)范文

作為網(wǎng)購的伴生元素,包裝能否跟上電子商務(wù)發(fā)展的腳步,目前在網(wǎng)購中物流上的包裝存在哪些問題,種類繁多的包裝材料又給環(huán)保帶來了什么壓力?本文主要對這些問題的形成和解決方案進行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】

電子商務(wù);物流包裝;環(huán)保

中國電子商務(wù)研究中心報告顯示,2013年上半年,電子商務(wù)市場繼續(xù)高速增長,截至2013年6月,全國電子商務(wù)交易額達4.35萬億元,同比增長24.3%。網(wǎng)絡(luò)零售市場交易規(guī)模達7542億元,同比增長47.3%,預(yù)計2013年有望達到17412億元。

電子商務(wù)已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢,對我們的生活繼續(xù)產(chǎn)生巨大的影響。在新的購物模式下,精明的顧客也將挑剔的眼神轉(zhuǎn)向了網(wǎng)購相關(guān)服務(wù)的方方面面。從網(wǎng)頁的設(shè)計、商品質(zhì)量和價格、物流配送快慢,到送貨員上門時的一個表情,無不影響著消費者對商家的綜合評價。而作為目前不可或缺的伴生產(chǎn)品,物流包裝是否能跟上電子商務(wù)跨越式的腳步?它將會為網(wǎng)絡(luò)商家?guī)碚孢€是負面的評價?怎樣解決大量使用過的包裝對環(huán)境的影響?

下面我們將根據(jù)電子商務(wù)流程,從商品的封裝、物流運輸、消費者驗收和廢棄包裝材料的處理等方面進行闡述。

1 商品封裝

電子商務(wù)活動中,商品輸送到消費者手中的第一個環(huán)節(jié),就是進行商品封裝。其目的是為了防止破損、變形和污染等,同時也方便運輸和配送作業(yè)。

2012年“3·15”消費者維權(quán)調(diào)查結(jié)果顯示,送貨速度慢已成為網(wǎng)購?fù)对V最多且關(guān)注度最高的指標(biāo)之一。在物流作業(yè)的整個鏈條中,包裝是物流環(huán)節(jié)的起點,是保證物流順利完成的基礎(chǔ),包裝直接影響到物流速度。濟豐包裝包裝技術(shù)經(jīng)理黃昌海稱:“物流公司的送貨速度跟不上,這與包裝的打包速度和紙箱的結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。如果紙箱結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,物流公司就能快速完成打包作業(yè),縮短打包時間,提高打包效率?!?/p>

目前包裝所用的材料和尺寸很不規(guī)范,各種結(jié)構(gòu)和規(guī)格的紙箱、編織袋等外包裝,泡沫、充氣墊、泡泡紙等種類繁多的緩沖材料,應(yīng)有盡有。由于訂單的差異性比較大,包裝人員經(jīng)常會遇到一些商品不適合包裝箱的難題,有時只好用小刀等工具自行改進。這不但影響打包時間,也會形成規(guī)格不一的包裝尺寸,不利于倉儲,直接影響供貨速度。

在這個問題上,一方面需要包裝企業(yè)進一步發(fā)揮專業(yè)特點,整合企業(yè)包裝的尺寸標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計出適合企業(yè)的包裝結(jié)構(gòu),以適應(yīng)復(fù)雜多變的物流包裝需求。另一方面也需要電商企業(yè)對自己的產(chǎn)品能進行有效的梳理,對產(chǎn)品與包裝進行整合,建立細致的包裝規(guī)范,從而為商品配送提供最大的便利。

2 物流運輸

網(wǎng)購商品在完成包裝環(huán)節(jié)后,需要經(jīng)過多次裝卸、運輸?shù)任锪髯鳂I(yè)才能送達消費者。在這一過程中,最大程度地保護商品,使其完好無損地到達消費者手中,是網(wǎng)購包裝最重要的功能。同時,為便于裝卸和運輸,輕便和標(biāo)準(zhǔn)尺寸也是對包裝的一個重要要求。但目前消費者在收到網(wǎng)購商品時,有時會發(fā)現(xiàn)快遞包裝出現(xiàn)不同程度的破損,嚴重時甚至?xí)ι唐樊a(chǎn)生損壞。這種情況使得消費者心情大受影響,并對該產(chǎn)品的商家產(chǎn)生非常不好的印象。

針對商品的特性,應(yīng)對不同特性的商品制定相應(yīng)的保護措施。比如需冷藏商品在物流過程中應(yīng)使用冷藏箱,但箱體體積大,冷藏輔助材料重量占比大,不利于搬運和配送。針對這類商品,需開發(fā)出新的保溫包裝技術(shù),使得包裝箱盡量輕便、易搬運。對于容易變質(zhì)的食品,可以從包裝結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,開發(fā)物流保鮮包裝。對于易碎物品,則應(yīng)提升包裝箱的防震技術(shù),以保證易碎商品的完好無損。

3 驗收環(huán)節(jié)

商品在到達消費者手中時是以被包裝的形式出現(xiàn)的,消費者需要檢查和驗收,才能完成整個物流環(huán)節(jié)。因此,商品包裝要有利于消費者驗收,這一點非常具有現(xiàn)實意義。

消費者在收到商品時首先需要確認包裝的完好,因此包裝企業(yè)在包裝設(shè)計上應(yīng)與電商企業(yè)互動起來,設(shè)計出包含電商企業(yè)標(biāo)識和商品對應(yīng)特征的鑒別點,使消費者清晰鑒別是否為二次封箱。

現(xiàn)在電商企業(yè)都會提醒消費者在簽收之前對商品進行檢查,這就需要消費者收到商品時需要馬上打開包裝。但是由于目前物流包裝的隨意性,使得有些包裝打開時非常費勁。而有的包裝則是打開容易包上難,對于那些檢查物品后需要馬上退貨的消費者則是一個不小的難題。因此在包裝設(shè)計中,應(yīng)在保證包裝安全同時改善包裝結(jié)構(gòu),使其在拆和裝的過程中都簡單易行,特別是不會損壞商品和包裝本身,避免配送員與消費者之間可能出現(xiàn)的糾紛。

4 廢棄包裝材料的處理

電商企業(yè)為保證商品安全,采用各種輔助方式加固包裝,容易出現(xiàn)過度包裝的現(xiàn)象。所以企業(yè)應(yīng)視訂單的大小合理規(guī)劃,選擇合適的包裝箱,避免包裝材料和填充材料的浪費。同時,包裝材料應(yīng)盡可能采用可降解材料,減少白色污染。

更重要的是,應(yīng)該在包裝回收方面有所作為。一方面,電商企業(yè)可以委托物流公司對網(wǎng)購包裝進行回收,并給予一定的讓利。以目前來說,另一個可行的辦法是包裝的再利用。包裝企業(yè)可從消費者的角度出發(fā),設(shè)計出可清洗,可折疊改裝的包裝。消費者可以根據(jù)包裝的特點,通過裁剪、折疊,將包裝改造成收納盒、文件夾甚至家具等。當(dāng)然,同樣重要的是政府和媒體的公益宣傳,讓環(huán)保深入人心。

5 總結(jié)

包裝通過各個環(huán)節(jié)對電子商務(wù)活動產(chǎn)生影響,具有十分重要的作用。但就目前而言,電子商務(wù)產(chǎn)品的物流包裝還存在各種問題,具有很大的提升空間,主要有以下方面:

(1)物流包裝標(biāo)準(zhǔn)化勢在必行。包裝的標(biāo)準(zhǔn)化一方面可以提高包裝企業(yè)的生產(chǎn)效率,另一方面還可以提高封裝速度,提高倉儲運輸空間的利用率,減少物流成本。包裝標(biāo)準(zhǔn)化可以實現(xiàn)包裝企業(yè)、電子商務(wù)公司和物流公司的共贏。

(2)增強客戶體驗,融入時尚元素,并改善包裝結(jié)構(gòu),有利于消費者的確認和驗收。

(3)大力促進綠色環(huán)保包裝材料的使用和包裝材料的回收。政策與措施相結(jié)合,從電商企業(yè)、物流公司和客戶共同利益出發(fā),構(gòu)建可行方案,行動起來,實現(xiàn)電子商務(wù)的綠色環(huán)保。

【參考文獻】

第7篇:電子封裝的技術(shù)范文

關(guān)鍵詞: SFP; VOA; MEMS; 可調(diào)光衰減器; 光通信

中圖分類號: TN29?34 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號: 1004?373X(2013)18?0134?02

0 引 言

可調(diào)光衰減器(VOA) 是光纖通信系統(tǒng)中的一種重要的光纖動態(tài)器件, 主要用于密集波分復(fù)用(DWDM) 系統(tǒng)中信道的功率平衡,實現(xiàn)增益平坦、動態(tài)增益平衡及傳輸功率均衡[1]。而數(shù)字可調(diào)光衰減器由于控制簡單、體積小,較好的光學(xué)性能而得到了較大的發(fā)展[2]。

目前可調(diào)光衰減器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于光通信領(lǐng)域的通信設(shè)備中,通用的做法是在設(shè)備中集成了數(shù)字可調(diào)光衰減器,通過設(shè)備的軟件根據(jù)系統(tǒng)的需要對可調(diào)光衰減器的衰減量進行調(diào)節(jié),由于VOA集成到了設(shè)備中,光路也必須集成在設(shè)備中,并固定下來,這使得光路系統(tǒng)不能靈活的配置,而在DWDM系統(tǒng)中,不同的站點,不同傳輸容量都需要根據(jù)實際的網(wǎng)絡(luò)情況進行靈活的配置,而VOA作為系統(tǒng)中重要的可配置器件,不能隨著系統(tǒng)的配置而靈活的取舍,使系統(tǒng)設(shè)備的靈活性變差,增加了系統(tǒng)成本。在光通信領(lǐng)域中,SFP收發(fā)模塊作為標(biāo)準(zhǔn)的可插拔器件,由于其體積小、機械和光電接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、可插拔等靈活可配置特性,已廣泛在系統(tǒng)設(shè)備中得到應(yīng)用。為了使VOA模塊也能像SFP收發(fā)模塊一樣靈活可配置的應(yīng)用到系統(tǒng)設(shè)備中,本文提出了一種將VOA模塊集成到SFP封裝中,采用SFP標(biāo)準(zhǔn)的機械和光電接口,使VOA模塊也能像SFP收發(fā)模塊一樣即插即用,非常方便的實現(xiàn)光衰減功能的取舍。由于采用SFP封裝,體積受到了很大的限制,而基于微電子機械系統(tǒng)(Micro?ElectroMechanical Systems,MEMS)技術(shù)的 VOA的相對其他類型的VOA的突出特點就是體積小,控制簡單,而且具有較好的光學(xué)性能[3?5]。因此,本文采用MEMS VOA模塊實現(xiàn)SFP封裝的數(shù)字可調(diào)衰減器。

1 數(shù)字式MEMS VOA原理

常見MEMS VOA 有反射鏡旋轉(zhuǎn)型和位移遮擋型等。無論采用哪種類型實現(xiàn)光功率的衰減,都是通過光衰減量與MEMS芯片中機械片的旋轉(zhuǎn)或移動呈一一對應(yīng)的關(guān)系,而芯片中機械片的旋轉(zhuǎn)或移動又與加在上下電極板上的電壓呈一一對應(yīng)關(guān)系,因此,衰減量與電壓呈一一對應(yīng)關(guān)系[6],但是衰減量與驅(qū)動電壓不是線性關(guān)系。為了實現(xiàn)數(shù)字化的衰減控制,需要增加控制電路,預(yù)先將衰減電壓曲線數(shù)據(jù)保存在電路中,通過客戶發(fā)送的衰減量自動查找對應(yīng)的衰減的電壓,再發(fā)送給VOA驅(qū)動電路,驅(qū)動電路再輸出對應(yīng)的電壓給VOA,從而實現(xiàn)對應(yīng)的衰減,這樣便達到了數(shù)字式控制的目的。

2 基于SFP封裝的可調(diào)光衰減器的實現(xiàn)

基于SFP封裝的可調(diào)光衰減器由結(jié)構(gòu)部分、光學(xué)模塊MEMS VOA、LC光口、電控制單元CU、電接口等部分組成,其結(jié)構(gòu)和組成示意圖如圖1所示。

SFP電接口主要包括I2C接口和電源接口。I2C接口實現(xiàn)上位機及可調(diào)光衰減器的通信,包括讀取存儲單元的相關(guān)信息、讀取存儲的電壓衰減數(shù)據(jù),下發(fā)衰減命令等;CPLD功能模塊主要實現(xiàn)I2C接口驅(qū)動、數(shù)據(jù)存儲和相關(guān)控制功能,I2C接口驅(qū)動實現(xiàn)與上位機的通信連接,控制單元接收上位機的命令,解碼相關(guān)的協(xié)議數(shù)據(jù)并進行相應(yīng)的操作,如果是衰減控制命令,則獲取衰減量數(shù)據(jù),從存儲模塊調(diào)取衰減電壓數(shù)據(jù),經(jīng)過算法計算后,輸出精確的電壓數(shù)據(jù)給D/A轉(zhuǎn)換器,D/A轉(zhuǎn)換器對電壓的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號經(jīng)過放大器放大后驅(qū)動MEMS VOA,使其達到相應(yīng)的衰減。在SFP標(biāo)準(zhǔn)中,對電接口進行了詳細的規(guī)定,包括電接口的管腳數(shù)、管腳定義、機械尺寸等,在SFP VOA中,收發(fā)模塊功能管腳都不需要使用,只保留I2C通信的相關(guān)管腳(PIN4/PIN5)、電源管腳(PIN15/PIN16/PIN20)及狀態(tài)管腳(PIN6)。在光路方面,主要由LC光口和MEME VOA組成,為了減小體積,降低耦合損耗,采用VOA直接與LC光口耦合方式。

3 基于SFP封裝的可調(diào)光衰減器的應(yīng)用

基于SFP封裝的可調(diào)光衰減器性能指標(biāo)與MEMS數(shù)字式可調(diào)光衰減器的指標(biāo)相似,具有反應(yīng)速度快、線性度好、高穩(wěn)定性、高衰減等光學(xué)性能,同時由于采用了SFP封裝,使數(shù)字式可調(diào)衰減器成為了一個獨立的光學(xué)模塊,支持熱插拔和即插即用,不需要集成到設(shè)備內(nèi)部,設(shè)備只要預(yù)留出SFP接口,即可根據(jù)系統(tǒng)需要,靈活的配置需要的可調(diào)衰減器,使光路系統(tǒng)變得靈活和簡單,同時,由于其靈活性的配置,節(jié)省了由于系統(tǒng)布網(wǎng)變化帶來的成本增長,從而降低了光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整體成本。

4 結(jié) 語

基于SFP封裝的可調(diào)光衰減器符合光學(xué)設(shè)備中傾向于可插拔光學(xué)裝置的趨勢,具備了SFP模塊的便攜靈活特點,同時又具備了傳統(tǒng)可調(diào)光衰減器類似的光學(xué)性能,非常適合應(yīng)用于復(fù)雜的波分復(fù)用系統(tǒng)設(shè)備,靈活的組成各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,因此具有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻

[1] 金錫哲,王曦.可調(diào)光衰減器(VOA)技術(shù)發(fā)展綜述[J].光通信技術(shù),2003(12):29?32.

[2] 曹鐘慧,鄒勇卓,吳興坤.一種數(shù)字化可調(diào)光衰減器的設(shè)計[J].光電工程,2004,31(5):17?23.

[3] 謝曉強,戴旭涵.一種基于 MEMS 技術(shù)的可變光衰減器[J].光電器件,2005,26(3):183?186.

[4] 施向華,邱怡申.基于微電機械系統(tǒng)的反射式可變光衰減器的研究與設(shè)計[J].福建師范大學(xué)學(xué)報,2006,22(2):46?48.

第8篇:電子封裝的技術(shù)范文

專注LED倒裝技術(shù)提供高亮度LED背光源

前些年,LED背光器件一直被三星、首爾半導(dǎo)體、億光等韓日、臺灣廠家所壟斷。隨著國內(nèi)封裝廠家技術(shù)的不斷提高,越來越多的企業(yè)參與其中并開始搶奪市場份額。晶科電子2006年8月在廣州南沙成立。2014年晶科電子增資至7000萬美元,擁有35000平方米生產(chǎn)廠房與研發(fā)基地,總投資規(guī)模達15億人民幣,目標(biāo)是在廣州建設(shè)完成年產(chǎn)值20~25億大功率LED外延、芯片及模組制造、LED光組件產(chǎn)品生產(chǎn)線,形成規(guī)?;腖ED中上游產(chǎn)業(yè)鏈。目前,晶科電子主營高亮度LED背光產(chǎn)品,產(chǎn)品已經(jīng)成功進入TCL、創(chuàng)維、海信、長虹等主流電視機廠家的供應(yīng)鏈。

肖國偉博士介紹,作為液晶電視的部件供應(yīng)商晶科電子主要提供大功率的高亮度的LED背光源。LCD電視之所以能達到超高色域主要在于電視機背光技術(shù)的創(chuàng)新和性能的提升。針對顯示類的背光產(chǎn)品,晶科電子利用最新LED封裝技術(shù)和LED熒光粉提供高亮度LED背光源,并通過適當(dāng)?shù)囊壕浔饶軌蜻_到95%以上的高色域,而傳統(tǒng)的液晶電視色域僅為70%-75%。

談及量子點技術(shù),肖國偉博士介紹,盡管量子點技術(shù)可以讓液晶電視色域達到110%,但是由于量子點本身材料上的先天不足,使其對高溫和濕熱有比較大的衰減性。目前,晶科電子正集中開發(fā)通過把量子點材料直接封裝在LED的背光源上,來對量子點進行保護,這不僅可以進一步降低成本,而且可使電視機的厚度可以得到一定的下降。

隨著超高色域、4K以上的超高分辨率、曲面以及量子點等大尺寸液晶電視的出現(xiàn),晶科電子開始關(guān)注4K以上的高分辨率的LED背光源技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)。肖國偉博士介紹,晶科電子主要通過最新R粉封裝與COB封裝技術(shù)來提升LED背光源的高色域表現(xiàn)。

針對背光器件對產(chǎn)品高可靠性、高穩(wěn)定性的要求,晶科電子封裝器件以倒裝無金線技術(shù)為依托,著力開發(fā)了高穩(wěn)定性的LED背光產(chǎn)品,其擁有高亮度、高光效、低熱阻、超薄封裝、小尺寸和顏色一致性好等特點。目前,該公司已經(jīng)推出了高可靠性的側(cè)發(fā)光背光封裝器件4014、7020.直下式背光器件3030、2835.逐步贏得市場認可。肖國偉博士表示,“由于LED倒裝背光源具有大功率和封裝的優(yōu)勢,越來越多用在電視機背光源上?!?/p>

“雖然LED器件和封裝在整個電視機成本所占的比重非常低,但是有一顆燈死掉,整個電視報廢。從材料本身特性來講,2W以上是一定存在產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險的。晶科電子最近在開發(fā)一些諸如SMC的新型材料,可以承受更高的溫度。相對于消費者對電視機性能的高要求,我認為LED背光源的質(zhì)量要遠遠比LED整個背光系統(tǒng)成本下降更重要。未來,晶科電子將致力于提供高色域、高亮度、高可靠性的LED背光源產(chǎn)品?!彼硎?。

對于LED背光源未來發(fā)展,肖國偉博士認為LED芯片結(jié)構(gòu)的改變和量子點技術(shù)的引入,將為電視機背光源提供更好的選擇。而LED背光源在高亮度、高色域上的表現(xiàn),將是未來1-2年內(nèi)發(fā)展的趨勢和方向。

除了對高亮度LED背光源技術(shù)開發(fā)外,晶科電子還針對移動終端設(shè)備市場的快速增長,開發(fā)了大功率高亮度的雙色閃光燈。晶科電子雙色方案即真色彩閃光燈解決方案,其可讓暖色調(diào)搭配冷色調(diào),真實還原拍攝的色差,提高白平衡效果。

閃光燈作為攝像頭一個很重要的部件,起到最重要的作用在于還原拍照色彩。隨著手機象素的不斷攀升,用戶對于閃光燈也有了新的要求。肖國偉博士介紹,該產(chǎn)品運用了晶科電子具有行業(yè)領(lǐng)先水平的LED倒裝技術(shù),主要集中在1.5W-3W之間,適用于1200像素以上的智能手機配置,其也是國內(nèi)首款雙色閃光燈產(chǎn)品。晶科電子全新EFG型號,能滿足1600萬像素拍照要求.1m中心照度達1801x。

為滿足真色彩拍照需求,晶科電子用LED閃光燈補充暖色調(diào)來進行色彩還原。“目前使用的暖色調(diào)閃光燈欠缺紅色,而晶科電子用一個暖色調(diào)的閃光燈來補充紅色調(diào)方面的色彩,可以讓RGB三種顏色的還原能力都可以達到滿意的需求。全光譜的LED普通市面上的顯示技術(shù)的CRI是70,而晶科電子全光譜的LED方案可以超過90%?!毙鴤ゲ┦拷榻B,“晶科電子全光譜LED,可以使全波段色差還原,提升照片色彩鮮艷度?!?/p>

肖國偉博士表示,目前僅有蘋果智能手機使用雙色閃光燈。他還介紹,“大功率瓦數(shù)最大的一個問題就是光學(xué)的一致性,而雙色閃光燈對封裝和材料提出了更高的要求。晶科電子這款產(chǎn)品的樣品已經(jīng)提供給我們的客戶。”

目前LED兩個最大應(yīng)用主要是在顯示背光和照明這兩大領(lǐng)域。而晶科電子均有涉足這兩個領(lǐng)域。隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展.CSP封裝和和倒裝技術(shù)已能很好的相結(jié)合,其可以免除傳統(tǒng)封裝需要在支架上固晶焊線,使產(chǎn)品的尺寸基本上接近于LED芯片的尺寸,同時提供更好的散熱性能。目前,晶科電子已可以完成這類LED背光源產(chǎn)品的封裝,并與電視機廠共同應(yīng)用到電視機背光上。

“這類背光產(chǎn)品的使用可以使直下式背光的厚度接近于側(cè)入式背光的厚度,其成本也得到了進一步的下降,同時直下式背光的瓦數(shù)也可以從2W提升到3W.這使得電視機背光技術(shù)更上一個新臺階?!毙鴤ゲ┦勘硎荆疤貏e是針對大尺寸、高清晰度的液晶顯示器,這個技術(shù)可以滿足4K甚至8K的液晶面板的背光需求。因此,在白光芯片這一領(lǐng)域,晶科電子是率先推出這類解決方案的企業(yè),其主要技術(shù)細節(jié)還是基于倒裝LED芯片和封裝技術(shù),傳統(tǒng)的LED封裝企業(yè)很難完成?!?/p>

對于“無封裝”、“無電源”LED技術(shù)方案,肖國偉博士表示,嚴格來講,“無封裝”并不是無封裝,其僅僅是把傳統(tǒng)的LED芯片和封裝工藝相結(jié)合,在芯片環(huán)節(jié)就完成了一部分芯片封裝的工序,或者說是把芯片和封裝工藝結(jié)合在一起,壓縮了整個工藝環(huán)節(jié)和步驟。當(dāng)然這需要更高的工藝和設(shè)備。準(zhǔn)確來講,所謂的無封裝技術(shù)即芯片級的封裝技術(shù)。同時,目前LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向是降低成本和提高光效。從目前來看,由于整個照明領(lǐng)域LED器件和封裝成本急劇下降,使得電源控制驅(qū)動以及散熱成本相對的比例上升。行業(yè)提出的所謂無電源化,還是基于傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)LED器件,其可以提供一個高壓的LED,使得LED電源驅(qū)動電路更加簡單化?!盁o電源”LED技術(shù)方案為下游終端廠商提供了便利條件,主要應(yīng)用于中低端照明。

另外,對LED標(biāo)準(zhǔn)光組件(臺灣稱作LED光引擎),他介紹,晶科電子和許多國際大廠都推出一系列的LED光引擎或者標(biāo)準(zhǔn)光組件的方案,但是整個行業(yè)還存在一定的問題,主要還是因為目前LED還沒有形成統(tǒng)一的照明行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。盡管如此,他仍然認為LED標(biāo)準(zhǔn)光組件是未來可能的發(fā)展方向。

第9篇:電子封裝的技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】電子產(chǎn)品;微組裝技術(shù);發(fā)展

1.微組裝技術(shù)概述

微組裝技術(shù)是微電路組裝技術(shù)的簡稱,是電子組裝技術(shù)的又一新的發(fā)展領(lǐng)域,也是現(xiàn)代微電子技術(shù)的重要組成部分。是在高密度多層連接基板上通過微型焊接和封裝技術(shù)將組成電子電路的多種微型元器件組裝起來,構(gòu)成密度較高、速度較快、高牢固性、立體結(jié)構(gòu)的微型電子產(chǎn)品的一門新興技術(shù)。通過近幾年的快速發(fā)展,該技術(shù)發(fā)展已經(jīng)較為成熟,解決了電子產(chǎn)品小型化的問題,提高了電子產(chǎn)品的電路密度和功能,降低了產(chǎn)品成本,推動了電子系統(tǒng)組件化的實現(xiàn)。

2.微組裝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

微組裝技術(shù)發(fā)展較為迅速,微電子技術(shù)的發(fā)展幾乎每三年芯片集成就會成倍翻兩番并按照比例縮小三分之一,新的封裝和組裝形式不斷出現(xiàn),目前微組裝技術(shù)組裝的產(chǎn)品主要有四種:第一,系統(tǒng)級封裝。目前實現(xiàn)整機系統(tǒng)功能的方法主要采用微封裝技術(shù),分為兩種方法,一種是利用封裝實現(xiàn)整機系統(tǒng)的系統(tǒng)封裝(SIP),另外一種是在一個孤立的芯片上實現(xiàn)整機系統(tǒng)功能的系統(tǒng)級芯片(SOC)。這兩種方法應(yīng)用范圍都較為廣泛,各有自己的優(yōu)勢,在技術(shù)和應(yīng)用方面有機互補和相互促進。要降低成本就需要將數(shù)字、射頻及模擬功能集中于某個硅片上,但難度較大。而且要實現(xiàn)功能復(fù)雜的系統(tǒng)所需要的費用將會提高。系統(tǒng)級封裝可以通過多種方式進行整合,相比系統(tǒng)級芯片有著較大的優(yōu)勢,能夠?qū)⒍喾N器件、芯片、介質(zhì)層等封裝在一個系統(tǒng)中,變原先的三層結(jié)構(gòu)為一層封裝結(jié)構(gòu),在設(shè)計上較為靈活,且體積不大,能夠帶來很高的工作效率,使得連線距離縮短,提高封裝密度,降低產(chǎn)品成本,提高收益率。這種系統(tǒng)級封裝技術(shù)目前主要用于各種處理器、閃存的封裝中,還有如智能手機、數(shù)碼相機等,其應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴張。第二,多芯片組件。這種類型的產(chǎn)品是由多個集成電路芯片和元器件相互緊密連接在多層電路板上組裝到一個統(tǒng)一的外殼內(nèi),形成緊密、完整、牢固的電子產(chǎn)品。這類產(chǎn)品體積較小,可靠性較強,廣泛應(yīng)用于軍事等領(lǐng)域。根據(jù)電路板的生產(chǎn)工藝來劃分,這類產(chǎn)生有三種基本類型,疊層基片類型(MCM-L)、陶瓷基片(MCM-C)、介質(zhì)基片(MCM-D)三種多芯片組件產(chǎn)品。第三,堆疊三維封裝。這種技術(shù)主要是利用多個芯片進行正方向堆疊。一般是兩個或兩個以上的多個芯片進行堆疊封裝在一個系統(tǒng)中。這種封裝技術(shù)具有較強的兼容性,可以較為靈活的兼容其他不能兼容的技術(shù),使得產(chǎn)品的功能性得到提高,應(yīng)用領(lǐng)域得到擴展,封裝效率也較高。而且多個芯片的堆疊使得存儲量提升,被稱為3D封裝技術(shù)。這一技術(shù)中芯片相互直接連接,距離縮小,使得信號免受干擾,傳輸速度增加。這一技術(shù)功耗也較低、而且速度快,在體積上獲得明顯優(yōu)勢。這些特點使得其發(fā)展?jié)摿o限。第四,圓片級封裝。這一技術(shù)有兩種形式,一種是焊點技術(shù),通過特殊材料在焊盤上造出凹凸點,另一種方法是引出端再分布工藝,將芯片四種焊盤轉(zhuǎn)換成芯片表面的圓形銅焊盤,以實現(xiàn)貼片技術(shù)工藝來制作焊盤。這種技術(shù)在近幾年來發(fā)展較為迅速。

3.微組裝技術(shù)未來發(fā)展趨勢分析

第一,光電子(OE)封裝。這一技術(shù)就是把光學(xué)元件和電子電路相互連接,包括源文件及光通路等,使其形成一個新的被封裝起來的新型模塊。這一技術(shù)的主要問題是數(shù)字傳輸速度和光信號轉(zhuǎn)化率之間的是否匹配問題,同時面臨光功能件的集成問題。第二,高溫封裝。近年來高溫半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體金剛石為代表的應(yīng)用較為引入注目,有著諸多的優(yōu)點,如禁帶寬度進一步增大,電場的擊穿率更高,熱導(dǎo)效率更強,能夠有效抗輻射等。這些在高溫、高頻應(yīng)用領(lǐng)域及短長波應(yīng)用等領(lǐng)域有著更大的發(fā)展?jié)摿Γ@一技術(shù)所面臨的重要課題就是需要再高溫的特殊環(huán)境中進行特殊封裝,對工作條件和環(huán)境的要求較高。第三,無鉛化發(fā)展趨勢。目前電子工作也中主要使用Sn/Pb合金焊料,對環(huán)境造成鉛污染。在電子產(chǎn)品發(fā)展中,追求無鉛化是世界發(fā)展的重要趨勢。據(jù)調(diào)查世界無鉛焊料有百多種,但可以滿足技術(shù)要求的、污染程度低的沒有幾種。在目前市場中多以Sn為主,根據(jù)其他符合要求的金屬加入其中。新型材料存在張力大、返修率高、成本高等缺點,和傳統(tǒng)的錫鉛焊料相比缺乏應(yīng)用優(yōu)勢。盡管無鉛焊料的質(zhì)量還不夠達標(biāo),但這一技術(shù)也還在不斷發(fā)展中,還需要進一步不斷完善和進步。盡管如此,隨著全世界對綠色環(huán)保問題的普遍關(guān)注和追求,這一技術(shù)必將在未來得到更大的發(fā)展。第四,微組裝技術(shù)中應(yīng)用無源元件。電子產(chǎn)品中無源元件的應(yīng)用范圍不斷拓展。例如,在手機、筆記本電腦、數(shù)碼相機等移動終端產(chǎn)品中無源元件幾乎占到半壁江山。這些無源元件主要是以電容器和電阻器為主,在一個手機中幾乎占到一半的體積。無源元件有著精度高、微型化、功能強大等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用在移動終端中,其應(yīng)用范圍越來越廣泛。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展及移動終端技術(shù)的廣泛覆蓋,無源元件的未來發(fā)展必定會隨著整機系統(tǒng)進步而獲得快速發(fā)展。

4.電子微組裝技術(shù)未來發(fā)展建議

第一,加大科研力度,不斷提高工藝水平。在信息化建設(shè)中,尤其是重要信息化裝備研究中電子微組裝技術(shù)是發(fā)展的核心技術(shù),因此建議加大政策支持力度,實施一定的補償措施。第二,不斷完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。目前我國還缺乏必要的電子封裝和微組裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,使得實際的產(chǎn)品研發(fā)等受到一定抑制,不斷完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)是促進電子產(chǎn)品科研發(fā)展的重要保證。第三,促進科研與生產(chǎn)的有效結(jié)合,不斷加快應(yīng)用研究中心建設(shè)。為了更好的推廣科研成果促進科研向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)變,使已有的電子微組裝技術(shù)成果得以較快的實現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展,提高科研成果轉(zhuǎn)化率,有必要完善技術(shù)應(yīng)用研究中心建設(shè),實現(xiàn)科研和生產(chǎn)的雙向促進。第四,確定研究重點。隨著電子信息裝備的不斷發(fā)展進步,越來越追求高頻、高速等,因此需要確定發(fā)展重點展開針對性的研究,重點研究電路基板生產(chǎn)和三維立體組裝等核心技術(shù),以更好的提高電子產(chǎn)品在體積、質(zhì)量和性能等方面的性能。

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