第一節(jié) 微電子組裝生產(chǎn)線產(chǎn)品定義及基本屬性
一、產(chǎn)品定義、性能
微電子組裝,是根據(jù)電原理圖或邏輯圖,運(yùn)用微電子技術(shù)和高密度組裝技術(shù),將微電子器件和微小型元件組裝成適用的、可生產(chǎn)的電子硬件的技術(shù)過(guò)程。
微電子組裝一方面盡可能減小芯片和元件、器件的安裝面積、互連線尺寸和長(zhǎng)度,以提高組裝密度和互連密度;另一方面則盡可能擴(kuò)大基板尺寸和布線層數(shù),以容納盡可能多的電路器件,完成更多、更重要的功能,從而減少組裝層次和外連接點(diǎn)數(shù)。
微電子組裝與常規(guī)的電子組裝的主要區(qū)別在于所用的元件、器件、組裝結(jié)構(gòu)和互連手段不同。前者以芯片(載體、載帶、小型封裝器件等)多層細(xì)線基板(陶瓷基板、表面安裝的細(xì)線印制線路板、被釉鋼基板等)為基礎(chǔ);后者以常規(guī)的元件、器件-印制線路板為基礎(chǔ)。微電子組裝的組裝密度可比常規(guī)電子組裝高5倍以上,互連密度高6~25倍,乃至100倍(薄膜布線技術(shù)),因此能減小電子設(shè)備的體積、減輕重量、加快運(yùn)算速度(信號(hào)傳輸延遲時(shí)間減小)、提高可靠性、減少組裝級(jí)。
微電子組裝生產(chǎn)線典型設(shè)備:焊接機(jī)、芯片貼裝機(jī)、劃片機(jī)、絲印機(jī)、清洗機(jī)、檢測(cè)設(shè)備等。
二、產(chǎn)品所屬 行業(yè) 界定
微電子組裝生產(chǎn)線是將微電子器件和微小型元件進(jìn)行組裝的設(shè)備,產(chǎn)品制造屬于電子工業(yè)專用設(shè)備制造業(yè)。
電子工業(yè)專用設(shè)備制造——指生產(chǎn)半導(dǎo)體器件、集成電路、電子元件、電真空器件,以及電子設(shè)備整機(jī)裝配專用設(shè)備的制造。
其中電子整機(jī)裝聯(lián)設(shè)備包括插件(片)機(jī)、貼片機(jī)、裝配生產(chǎn)線、波峰焊接設(shè)備、再流焊接設(shè)備、表面貼裝印刷設(shè)備、編帶設(shè)備、屏蔽等設(shè)備;電子工業(yè)專用通用設(shè)備:超聲波設(shè)備、精密焊接設(shè)備。
第二節(jié) 微電子組裝生產(chǎn)線產(chǎn)品應(yīng)用概況
一、產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域
微組裝技術(shù)是微電子技術(shù)的重要組成部分,是推動(dòng)電子設(shè)備特別是軍用航天電子設(shè)備,迅速實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化、高性能、高可靠性的關(guān)鍵技術(shù)之一。微電子組裝生產(chǎn)線廣泛用于電子、航空、航天、兵器及LED等領(lǐng)域,對(duì)計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、工業(yè)控制、自動(dòng)化儀表等 行業(yè) 提供產(chǎn)品組裝。
二、產(chǎn)品應(yīng)用成熟度 分析
微電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)今世界第一大產(chǎn)業(yè),也是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。微電子組裝技術(shù)是支持IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。作為微電子產(chǎn)業(yè)的一部分,近年來(lái)發(fā)展迅速。同時(shí)微電子組裝生產(chǎn)線的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)展,微電子組裝生產(chǎn)線的應(yīng)用成熟度很高。
第三節(jié) 微電子組裝生產(chǎn)線產(chǎn)品發(fā)展歷程
微電子組裝技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)40年代末和50年代初的微模組件和后來(lái)發(fā)展的薄膜和厚膜混合電路及微波集成電路。70年代以來(lái),微電子組裝技術(shù)發(fā)展更快,又出現(xiàn)了芯片載體、載帶、大面積多芯片多層厚膜電路。
70年代末至80年代初,門陣列芯片、密封載體-陶瓷基板、被釉鋼基板和表面安裝印制線路板組件得到廣泛應(yīng)用,多層薄膜混合電路和有機(jī)聚合物厚膜電路也在迅速發(fā)展。
多芯片組件(MCM)就是當(dāng)前微組裝技術(shù)的代表產(chǎn)品。它將多個(gè)集成電路芯片和其他片式元器件組裝在一塊高密度多層互連基板上,然后封裝在外殼內(nèi),是電路組件功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的基礎(chǔ)。MCM采用DCA(裸芯片直接安裝技術(shù))或CSP,使電路圖形線寬達(dá)到幾微米到幾十微米的等級(jí)。在MCM的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)與外部電路連接的扁平引線,間距為0.5mm,把幾塊MCM借助SMT組裝在普通的PCB上就實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)或系統(tǒng)的功能。
當(dāng)前MCM已發(fā)展到疊裝的三維電子封裝(3D),即在二維X、Y平面電子封裝(2D)MCM基礎(chǔ)上,向Z方向,即空間發(fā)展的高密度電子封裝技術(shù),實(shí)現(xiàn)3D,不但使電子產(chǎn)品密度更高,也使其功能更多,傳輸速度更快,性能更好,可靠性更好,而電子系統(tǒng)相對(duì)成本卻更低。
對(duì)MCM發(fā)展影響最大的莫過(guò)于IC芯片。因?yàn)镸CM高成品率要求各類IC芯片都是良好的芯片(KGD),而裸芯片無(wú)論是生產(chǎn)廠家還是使用者都難以全面測(cè)試?yán)匣Y選,給組裝MCM帶來(lái)了不確定因素。
CSP的出現(xiàn)解決了KGD問(wèn)題,CSP不但具有裸芯片的優(yōu)點(diǎn),還可像普通芯片一樣進(jìn)行測(cè)試?yán)匣Y選,使MCM的成品率才有保證,大大促進(jìn)了MCM的發(fā)展和推廣應(yīng)用。目前MCM已經(jīng)成功地用于大型通用計(jì)算機(jī)、超級(jí)巨型機(jī)、工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)、醫(yī)用電子設(shè)備和汽車電子設(shè)備等領(lǐng)域。
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