一、电子封装和SMT组装技术的“同”与“异”
电子封装与SMT组装虽然属于两个行业,面对的产品和技术要求各不相同,但无论设计思路,还是工艺流程、设备应用都有很多相通的地方,例如:
1、电子封装与SMT组装的基本要求都是实现电路的可靠连接,为电路提供电源配置和信号传递,都要求电源完整连续,信号传输流畅、路径简短,不同的只是连接的层次;
2、在结构设计中,都需要考虑机械强度和热量散发问题,不同的只是解决问题的方式方法;
3、在实现电路连接前都需要把加工对象(裸芯片和元器件)安全、准确、快速放置到基板预定位置,不同的只是基板精度、定位精度、贴放速度要求的差异(图1);
4、都需要在预定的接点之间实现可靠的电气互连,基本连接方法都是焊接技术,都需要考虑连接点的表面镀层与焊接材料兼容性,不同的只是连接点的大小与间距;
5、都需要对SMT贴片加工工艺进行过程监测和最终产品性能测试,实现过程监测和性能测试的方法和仪器也类似,不同的只是检测的内容和要求。
二、电子封装和SMT组装技术的贯通
从产业链上说,电子封装与SMT组装是前一环节(半导体制造)的“尾”与后一环节(整机制造)的“首”。前面已经介绍过“多级电子封装”的概念,实际上,联系最紧密的就是一级和二级电子封装,即这里所说的电子封装与SMT组装。
作为半导体产业后道工序的电子封装,对外提供的电子封装好的集成电路并不是直接面向应用的终端产品,而是一种构成电子产品的原材料,必须经过SMT组装这个整机制造技术才能最终变成终端应用产品,即完成电子产业链的实体制造过程,实现科技成果到社会财富的转化。在人类日常工作和生活中,使高科技变成成人人用得上、人人用得起、可以提高和改变人类生活的产品。
从技术本质来说,电子封装与SMT组装都是为了实现电路的电气互联,只不过电子封装是实现“芯片级”互联,而SMT组装则是“板卡级”互联,二者都是互联过程的“二传手”而已。有关电气互连将在后面章节专门讨论,这里我们从直观看它们的联系,如所示,是目前典型的QFP(图2a)与BGA(图2b)电子封装SMT组装互连结构示意图。
由图2可见,电子封装与SMT组装技术目标和本质是一致的,可以说是一种技术在不同领域,不同层次的应用。尤其图1b中,电子封装与SMT组装连接同样使用焊球连接技术,不同的只是技术尺寸精细度和其它技术细节。
三、电子封装和SMT组装技术的比较
电子封装与SMT组装技术的主要就是元素和技术环节有许多彼此相通的地方,有些环节实际是完全一致的,只不过不同领域侧重点有差异而已。电子封装与SMT组装技术比较见下表。