在后SMT時(shí)代,電子元器件的尺寸逐步縮小,現(xiàn)已有部分半導(dǎo)體器件尺寸縮減到毫微級(jí),造成基于機(jī)械組裝和焊接的傳統(tǒng)電子裝聯(lián)技術(shù),遇到瓶頸。未來電子產(chǎn)品的發(fā)展不斷渴求制造出需要超微級(jí)電子元器件裝聯(lián)才能滿足尺寸要求的電子裝聯(lián)設(shè)備。電子裝聯(lián)技術(shù)的發(fā)展主要可以考慮高密度與新型元器件的組裝技術(shù)、多芯片系統(tǒng)設(shè)備/組裝技術(shù)、立體組裝技術(shù)、整機(jī)線三維立體布線技術(shù)、特種基板互連技術(shù)、微波與毫米波子系統(tǒng)電氣互聯(lián)技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展與研究,未來電子裝聯(lián)技術(shù)工程的知識(shí)結(jié)構(gòu)將會(huì)越來越復(fù)雜,并逐步走向復(fù)合化的道路。
電子設(shè)備互連與連接用加熱方法在被焊金屬件之間充填一層非鐵金屬實(shí)現(xiàn)連接。加熱溫度在 425℃以下,稱為錫焊;在425℃以上,稱為釬焊。錫焊是電氣連接中應(yīng)用早、廣泛的連接方法。常用的焊料是錫鉛合金。此外,還有鉛基合金、銦基合金、添加銻、鉍、鎘、銀、銅的各種錫鉛合金等。釬焊主要用于集成電路組裝和微電子組裝。焊料一般為銅基合金和銀基合金。除焊料外,焊接時(shí)還需采用助焊劑。常用的錫焊方法有:①手工錫焊。②浸焊,是將所有元件在印制線路板上安裝好,然后將其焊接面浸入已熔化的錫槽中,對(duì)全部焊點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行焊接(圖2)。浸焊適用于小批量生產(chǎn)。③波峰焊,是將已裝好元件的印制線路板,在機(jī)械傳送機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下使其焊接面通過熔化的焊錫波峰,以完成全部焊點(diǎn)的焊接(圖3)。由于焊接過程可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或半自動(dòng)化,焊接質(zhì)量好,生產(chǎn)效率高。④再流焊又稱重熔焊,是將預(yù)先加到焊點(diǎn)上的焊料(如成形焊料、膏狀焊料或厚膜焊錫漿料)加熱熔化完成焊接的方法。加熱源有熱板、熱風(fēng)、紅外線、激光、熱脈沖、機(jī)械熱脈沖等。再流焊常用于微電子組裝的載體與基板的焊接。⑤汽相錫焊,70年代出現(xiàn)的一種群焊方法,也是一種再流焊,只是加熱方法不同。將置于容器底部的氟碳液體加熱到沸點(diǎn),使之蒸發(fā)形成飽和蒸汽區(qū)。將裝好元件并放好焊料的被焊工件送入蒸汽區(qū)。蒸汽遇到冷的工件,迅速凝結(jié)并釋放出汽化潛熱,使焊料快速熔化而完成焊接(圖4)。這種焊接方法適用于陶瓷載體和基板、插針和印制線路板之間的焊接。其優(yōu)點(diǎn)是加熱均勻、時(shí)間短、熱效高,在惰性蒸汽保護(hù)下可以防止氧化。焊接質(zhì)量比其他方法高。其缺點(diǎn)是氟碳液體價(jià)格昂貴和易揮發(fā)泄漏。
用熱壓焊、超聲焊、熱超聲焊和金絲球焊等方法,使被連接的金屬表面在溫度(遠(yuǎn)低于熔化溫度)、壓力或超聲振動(dòng)能的作用下,彼此緊靠,使界面分子間相互擴(kuò)散和吸引,從而形成牢固連接。晶體管、集成電路、薄膜電路、厚膜電路以及載體、載帶等,均采用鍵合連接方法。
電子整機(jī)裝聯(lián)設(shè)備主要包括有表面貼裝印刷設(shè)備、插件(片)機(jī)、貼片機(jī)、波峰焊設(shè)備、回流焊設(shè)備、AOI檢測(cè)設(shè)備、編帶設(shè)備以及屏蔽設(shè)備等。這些設(shè)備在各自分工合作之下,便可以使得電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化制造。