SMT-表面贴装技术的发展趋势

SMT的发展趋势

SMT自20世纪60年代中期问世以来,经过40多年的发展,已经成为当今电子制造技术的主流,而且正在继续向纵深发展。其发展趋势主要表现在以下几个方面。

1.绿色化生产

随着《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》(RoHS指令)在全球逐步执行,SMT艺也迅速向无铅化方向发展, SnAgCu无铅焊料、各项异性导电胶、各项异性导电胶薄膜与焊料树脂导电材料都已经获得实际应用。与此同时,为了实现真正无铅化,与之相适应的工艺材料、元器件、生产设备、检测方法及设备也在不断完善,并已进入实用阶段。

2.元器件的发展

随着元器件研发技术的进步,元器件正朝着体积更小、集成度更高的方向发展,元器件的封装形式也随着组装产品朝体积更小、重量更轻、工作频率更高、抗干扰性更强、可靠性更高的要求发展。

SMC的模块化是元器件今后的发展方向。由于元器件尺寸已日益面临极限,自动生产设备的精度也趋于极限,片式元件复合化、模块化将得到迅速的发展和广泛的应用。目前英制0603、0402和0201在PCB上的应用非常普遍,但01005已经接近设备和工艺的极限尺寸,因此,01005只适合模块的组装工艺和高性能的手机等场合。

集成电路封装技术的发展也非常迅速,从双列直插( Double In-line Package,DIP)向表面组装器件(SMD)发展,SMD又迅速向小型、薄型和细间距发展;引脚间距从过去的1.27mm、1mm、0.86mm、0.65mm到目前的0.5mm、0.4mm、0.3mm发展;引脚排列从周边引脚向器件底部球栅阵列引脚发展;近年来又向二维、三维发展,出现了多芯片组件( Multi Chip Module,MCM)、封装上堆叠封装( Package on Package,POP;最后还要向单片系统( System on a Chip,SOC）发展。

随着SMT技术的成熟,特别是低热膨胀系数的PCB以及专用焊料和填充材料的开发成功,裸芯片直接贴装到PCB上的技术发展较为迅速,目前裸芯片技术主要有板载芯片( Chip on board,COB)技术和倒装芯片( Flip Chip,FC)技术,这将成为21世纪芯片应用的发展主流。

3.生产设备及工艺的发展

为了适应新型元器件的贴装,生产设备的贴装精度越来越高,可贴装超细间距元器件的技术越来越成熟(如0201片式元件和引脚间距在0.3mm的集成电路等),制造工艺技术不断提高,通孔回流焊工艺和选择性波峰焊工艺的应用越来越广泛。

总之,随着小型化高密度封装的发展,随着新型元器件的不断涌现,一些新技术、新工艺也随之产生,极大地促进了表面组装技术的改进、创新和发展,使其向更先进、更可靠的方向发展。

SMT就是将表面组装元器件直接贴、焊到印制电路板的规定位置上,是20世纪70年代发展起来的新一代电子装联技术。它是一组技术密集、知识密集的技术群,涉及元器件封装、印制电路板技术、印刷技术、自动控制技术、焊接技术、检测技术、清洗技术、品质管理、物理、化工、新型材料等多种专业和领域。这些技术的发展,特别是电子元器件的微型化、多功能化,大大推动了SMT技术的发展。