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连接是电子制造的关键技术

发布时间:2011/8/25 10:56:38 访问次数:906

    连接是电子制造中的关键工艺技术。在半导体器件制造中,芯片上器件之间以及模块电路之间通过膜互连工艺连接成电路;在集成电路封装中通过引线键合等方式将裸芯片上电极与引线框架或芯片载体上的引出线端相互连接,实现封装连接;在印制电路板组装中各种电子元器件在印制电路板上通过焊接实现电路组装连接;在整机装联和系统集成中通过连接器等方式实现功能模块互连从而组成整机或系统。
    连接同时起到电气互连和机械固定连接的作用,绝大多数采用钎焊、固相焊、精密熔化焊等冶金连接方法,也有导电胶粘接、忆合金机械连接等方法。
    连接又是决定电子产品质量的关键一环。在一个大规模集成电路封装中少则有几十个连接点、多则有上千个连接点,而在印制电路板上则可能有上万个连接点。这些连接点虽然只起到简单的电气连接作用和机械固定作用,但其影响却非常重要,只要有一个连按
点失效就有可能导致该元器件、部件以及整机,甚至整个系统发生故障,可能造成非常严重的后果。此外,连接点又是电子生产工艺中研究最为薄弱之处,据统计,在电子器件或电子整机的所有故障原因中,约70%以上为连接点失效所造成。

    1.电气互连与电气隔离        F711273PCY
    在基础制造技术中,材料连接技术是基本的重要组成部分,一般包括机械连接技术、焊接技术和黏结技术,通常指工件之间的连接。
    电子制造中有关连接的本质与机械制造基本相同,但具体概念有所差异。在电子系统(包括通常所说强电和弱电)中,任何两个分立接点之间的电气连通称为互连,相邻两点(或多点)间的电气连通称为连接。一般将电气互连和电气连接统称为“电气互连”。所谓“两点(或多点)”中的“点”,可以是电路节点,也可以是一个元件或部件,例如印制电路板中的电源、地线层、金属机壳等。
    在电子系统中,相邻接点之间除了连接之外,还有一个隔离的问题,即不需要连接的相邻接点之间要保证电气隔离。电气隔离包括通常所说的“绝缘”但不限于绝缘,例如芯片中利用极性反向的材料特性实现器件的隔离。电子制造的过程,从本质说就是实现元
器件或零部件电气互连和电气隔离的过程。
    不过在技术术语或称谓中一般不需要使用“电气互连与隔离”,而是认为“电气互连”中包括或隐含了“电气隔离”的内容。但是在工程实践中,隔离和互连对于电子系统正常可靠工作同样重要,“短路”和“断路”都是电路中不可容许的故障。

    2.电气互连技术概念的延伸
    传统的电气互连定义描述了“点与点”、“点与件”和“件与件”之间的电气连接和连通的概念,强调了互连的机械连接性能和电气互通,是对“有形连接”的描述。
    但是,在电技术中除了“有形连接”之外,还有通过电磁波、光、声、振动等可以实现电气互连的“无形连接”,而且现在这种无形连接可以说无处不在。同时在“有形连接”中,随着电子系统的微小型化、高速化和高密度化,连接线之间及元嚣件之间由于电、磁、光、静电、温度、湿度、振动等物理、化学作用产生的影响越来越不可忽视。例如电磁干扰、信号串扰、传输延迟等对电子系统的功能、性能和可靠性的影响,一点不亚于机械连通和电气连通这种“有形”的因素。而这种“看不见摸不着”但又不可避免的“无形互连”,对现代电子系统,对新一代电子组装技术是更为重要的内容。
    新的电气互连概念是:在电、磁、光、静电、温度、湿度、振动等已知和未知环境中的任何两点(或多点)之间的电气连通以及相关设计、制造技术。
    新的概念既包含电气互连的“有形”连接概念,又包含了为保障电气性能和物理性能的,与电气连接具有“联系”的“无形”连接的概念,同时还将相关现代设计方法也包括在内。可以说是电气互连技术的延伸与扩展,比较全面、科学,更能适应新一代组装技术和新一代互连技术的发展及研究所需。为了有别于传统“电气互连”,学术界提出“电气互联”的新术语。

    3.电子制造中的电气互连技术
    虽然电气互连技术这一新概念包括了“有形连接”和“无形连接”,但在电子制造领域中提到电气互连指的是“有形连接”及“无形连接”对“有形连接”的影响,也就是说在电子制造领域“无形连接”是作为干扰和噪声考虑的。由子本书讨论的领域就是电子制造,因而所有讨论的电气互连技术都限于“有形连接”的范围。
    为了不与新的电气互连概念混淆,本书仍然使用“连接”的这个传统的术语,作为电子制造中的电气互联技术的名称。此外,作为宏观技术领域,也不再细致区分“连接”与“电气连接”、“互连”与“互联”的差异。
    电子制造中的半导体制造、芯片级、元器件级、电路/组件级、印制电路板级、分机级、机柜级组装制造中,任何一级都离不开互连与连接。电气互连技术是电子制造关键技术,对于电子产业转型和电子产品更新换代具有重大影响,成为保证电子产品的高性能、高质量、高可靠的关键技术保障。 DAC8512FS


 

    连接是电子制造中的关键工艺技术。在半导体器件制造中,芯片上器件之间以及模块电路之间通过膜互连工艺连接成电路;在集成电路封装中通过引线键合等方式将裸芯片上电极与引线框架或芯片载体上的引出线端相互连接,实现封装连接;在印制电路板组装中各种电子元器件在印制电路板上通过焊接实现电路组装连接;在整机装联和系统集成中通过连接器等方式实现功能模块互连从而组成整机或系统。
    连接同时起到电气互连和机械固定连接的作用,绝大多数采用钎焊、固相焊、精密熔化焊等冶金连接方法,也有导电胶粘接、忆合金机械连接等方法。
    连接又是决定电子产品质量的关键一环。在一个大规模集成电路封装中少则有几十个连接点、多则有上千个连接点,而在印制电路板上则可能有上万个连接点。这些连接点虽然只起到简单的电气连接作用和机械固定作用,但其影响却非常重要,只要有一个连按
点失效就有可能导致该元器件、部件以及整机,甚至整个系统发生故障,可能造成非常严重的后果。此外,连接点又是电子生产工艺中研究最为薄弱之处,据统计,在电子器件或电子整机的所有故障原因中,约70%以上为连接点失效所造成。

    1.电气互连与电气隔离        F711273PCY
    在基础制造技术中,材料连接技术是基本的重要组成部分,一般包括机械连接技术、焊接技术和黏结技术,通常指工件之间的连接。
    电子制造中有关连接的本质与机械制造基本相同,但具体概念有所差异。在电子系统(包括通常所说强电和弱电)中,任何两个分立接点之间的电气连通称为互连,相邻两点(或多点)间的电气连通称为连接。一般将电气互连和电气连接统称为“电气互连”。所谓“两点(或多点)”中的“点”,可以是电路节点,也可以是一个元件或部件,例如印制电路板中的电源、地线层、金属机壳等。
    在电子系统中,相邻接点之间除了连接之外,还有一个隔离的问题,即不需要连接的相邻接点之间要保证电气隔离。电气隔离包括通常所说的“绝缘”但不限于绝缘,例如芯片中利用极性反向的材料特性实现器件的隔离。电子制造的过程,从本质说就是实现元
器件或零部件电气互连和电气隔离的过程。
    不过在技术术语或称谓中一般不需要使用“电气互连与隔离”,而是认为“电气互连”中包括或隐含了“电气隔离”的内容。但是在工程实践中,隔离和互连对于电子系统正常可靠工作同样重要,“短路”和“断路”都是电路中不可容许的故障。

    2.电气互连技术概念的延伸
    传统的电气互连定义描述了“点与点”、“点与件”和“件与件”之间的电气连接和连通的概念,强调了互连的机械连接性能和电气互通,是对“有形连接”的描述。
    但是,在电技术中除了“有形连接”之外,还有通过电磁波、光、声、振动等可以实现电气互连的“无形连接”,而且现在这种无形连接可以说无处不在。同时在“有形连接”中,随着电子系统的微小型化、高速化和高密度化,连接线之间及元嚣件之间由于电、磁、光、静电、温度、湿度、振动等物理、化学作用产生的影响越来越不可忽视。例如电磁干扰、信号串扰、传输延迟等对电子系统的功能、性能和可靠性的影响,一点不亚于机械连通和电气连通这种“有形”的因素。而这种“看不见摸不着”但又不可避免的“无形互连”,对现代电子系统,对新一代电子组装技术是更为重要的内容。
    新的电气互连概念是:在电、磁、光、静电、温度、湿度、振动等已知和未知环境中的任何两点(或多点)之间的电气连通以及相关设计、制造技术。
    新的概念既包含电气互连的“有形”连接概念,又包含了为保障电气性能和物理性能的,与电气连接具有“联系”的“无形”连接的概念,同时还将相关现代设计方法也包括在内。可以说是电气互连技术的延伸与扩展,比较全面、科学,更能适应新一代组装技术和新一代互连技术的发展及研究所需。为了有别于传统“电气互连”,学术界提出“电气互联”的新术语。

    3.电子制造中的电气互连技术
    虽然电气互连技术这一新概念包括了“有形连接”和“无形连接”,但在电子制造领域中提到电气互连指的是“有形连接”及“无形连接”对“有形连接”的影响,也就是说在电子制造领域“无形连接”是作为干扰和噪声考虑的。由子本书讨论的领域就是电子制造,因而所有讨论的电气互连技术都限于“有形连接”的范围。
    为了不与新的电气互连概念混淆,本书仍然使用“连接”的这个传统的术语,作为电子制造中的电气互联技术的名称。此外,作为宏观技术领域,也不再细致区分“连接”与“电气连接”、“互连”与“互联”的差异。
    电子制造中的半导体制造、芯片级、元器件级、电路/组件级、印制电路板级、分机级、机柜级组装制造中,任何一级都离不开互连与连接。电气互连技术是电子制造关键技术,对于电子产业转型和电子产品更新换代具有重大影响,成为保证电子产品的高性能、高质量、高可靠的关键技术保障。 DAC8512FS


 

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