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电子工艺技术的演进与发展

【摘要】:金属壳封装的晶体管和印制电路板的出现,使印制板的手工焊接技术应运而生。图1.1-3晶体管黑白电视机三、通孔插入式组装技术如图1.1-4所示,THT即通孔插入式组装技术,是将元器件插装到印制电路板上用焊锡固定的组装技术。图1.1-4THT和SMT的区 别四、表面组装技术如图1.1-4所示,SMT即表面组装技术,是将元器件贴装到印制电路板上用焊锡固定的组装技术,SMT与THT相比,最大的优势是不需要在印制电路板上打孔、安装密度大、易于自动化。

电子产品是由各种电子元器件按照电路原理图的规则连接而成的产品。使各种材料制造的元器件各就其位、可靠连接,实现电子产品的功能,就是电子工艺技术的作用。

随着器件封装技术和电子组装技术的不断发展,电子产品的发展也日新月异,它们的性能越来越好、功能越来越强、可靠性越来越高、体积越来越小、重量越来越轻、价格越来越便宜。

电子产品的历史自19世纪末电报电话的应用开始,真正工业生产意义上的电子组装产生于20世纪30年代,按照电子装联技术和工艺的特点,可划分为以下几个阶段。

一、电子管技术(Vacuum Tube Technology)

这一阶段在20世纪40~60年代,代表元器件是电子管、长引线元件、高压元件等,代表产品是如图1.1-2所示的电子管收音机。电子管组装在电子管座上,电子管座安装在金属底板上,电子装联方法是手工焊接。

图1.1-2 电子管收音机

二、晶体管技术(Transistor Technology)

这一阶段在20世纪60~70年代,代表元器件是晶体管和轴向引线元器件,代表产品是如图1.1-3所示的晶体管黑白电视机。晶体管比电子管的体积、重量、功耗下降了几个数量级。金属壳封装的晶体管和印制电路板的出现,使印制板的手工焊接技术应运而生。随着技术不断发展,又先后出现了半自动插装技术和浸焊装配技术。

图1.1-3 晶体管黑白电视机

三、通孔插入式组装技术(Through Hole Mounting Technology,THT)

如图1.1-4所示,THT即通孔插入式组装技术,是将元器件插装到印制电路板上用焊锡固定的组装技术。这一阶段从20世纪70年代开始,随着晶体管的小型塑封化和集成电路的应用,出现了双列直插式封装(Dual In-line Package,DIP)和小外形封装(Small Out-line Package,SOP),使得无源元件的体积更加小型化,并出现了双面印制电路板和多层印制电路板,代表产品为彩色电视机。组装技术也发展到全自动插装和波峰焊,电路的引线连接更加简单,但组装密度较低、体积和重量较大、连接线较长。

图1.1-4 THT和SMT的区 别

四、表面组装技术(Surface Mouning Technology,SMT)

如图1.1-4所示,SMT即表面组装技术,是将元器件贴装到印制电路板上用焊锡固定的组装技术,SMT与THT相比,最大的优势是不需要在印制电路板上打孔、安装密度大、易于自动化。这一阶段大约从20世纪80年代开始,随着微电子技术的不断发展以及大规模集成电路的出现,表面贴装元器件应运而生,并出现了表面贴装和再流焊等组装技术。表面贴装技术使电子产品体积更小、重量更轻、功能更强、可靠性更高,推动了信息产业的高速发展。

五、微组装技术(Microelectronics Packaging Technology,MPT)

图1.1-5为采用微组装技术的芯片结构图。这一阶段大约从20世纪90年代开始,代表元器件是超大规模集成电路、超高速集成电路和三维微型组件,采用多层陶瓷基板技术、多层薄膜技术和多芯片组件技术,装联方式是自动表面贴装和叠层型多芯片组件封装。

图1.1-5 MPT芯片结构图