在后SMT時代,電子元器件的尺寸逐步縮小,現已有部分半導體器件尺寸縮減到毫微級,造成基于機械組裝和焊接的傳統(tǒng)電子裝聯(lián)技術,遇到瓶頸。未來電子產品的發(fā)展不斷渴求制造出需要超微級電子元器件裝聯(lián)才能滿足尺寸要求的電子裝聯(lián)設備。電子裝聯(lián)技術的發(fā)展主要可以考慮高密度與新型元器件的組裝技術、多芯片系統(tǒng)設備/組裝技術、立體組裝技術、整機線三維立體布線技術、特種基板互連技術、微波與毫米波子系統(tǒng)電氣互聯(lián)技術等新技術的發(fā)展與研究,未來電子裝聯(lián)技術工程的知識結構將會越來越復雜,并逐步走向復合化的道路。
電子設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現連接。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,對全部焊點同時進行焊接(圖2)。浸焊適用于小批量生產。③波峰焊,是將已裝好元件的印制線路板,在機械傳送機構的帶動下使其焊接面通過熔化的焊錫波峰,以完成全部焊點的焊接(圖3)。由于焊接過程可實現機械化或半自動化,焊接質量好,生產效率高。④再流焊又稱重熔焊,是將預先加到焊點上的焊料(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、紅外線、激光、熱脈沖、機械熱脈沖等。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,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)點是加熱均勻、時間短、熱效高,在惰性蒸汽保護下可以防止氧化。焊接質量比其他方法高。其缺點是氟碳液體價格昂貴和易揮發(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(遠低于熔化溫度)、壓力或超聲振動能的作用下,彼此緊靠,使界面分子間相互擴散和吸引,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。
電子整機裝聯(lián)設備主要包括有表面貼裝印刷設備、插件(片)機、貼片機、波峰焊設備、回流焊設備、AOI檢測設備、編帶設備以及屏蔽設備等。這些設備在各自分工合作之下,便可以使得電子產品實現小型化、輕量化制造。