微组装技术简述及工艺流程及设备
微组装技术简述及工艺流程及设备概述
微组装技术简述及工艺流程及设备概述微组装技术的工艺流程包括设计、加工、组装三个主要步骤。
首先,设计阶段需要对组装目标进行分析,并设计出符合要求的微零件。
其次是加工阶段,利用微加工技术对微零件进行精密加工,包括光刻、腐蚀、薄膜沉积等过程。
最后是组装阶段,通过微操作技术将微零件组装到目标物体上,包括自动化装配系统和微操作工具。
微组装技术的设备主要包括微加工设备和微操作设备。
微加工设备包括光刻设备、腐蚀设备、薄膜沉积设备等,用于对微零件进行精密加工。
微操作设备包括微操作工具、显微镜、自动化装配系统等,用于对微零件进行精确组装。
这些设备能够在微尺度上实现精密加工和组装,满足微组装技术的要求。
总的来说,微组装技术是一种十分重要的技术,在微纳米尺度上实现了精确加工和组装,为微纳米器件的制造提供了重要支持。
随着微加工技术和微操作技术的不断发展,微组装技术在未来将会有更加广泛的应用。
微组装技术是一种先进的制造技术,它在微纳米尺度上进行零部件的加工和组装,可以实现高效率、高精度和高灵活性的制造过程。
微组装技术在微电子、微机械、生物医学、光学等领域都有着广泛的应用前景。
本文将围绕微组装技术的设备概述、工艺流程和应用前景进行详细阐述。
首先,微组装技术的设备主要包括微加工设备和微操作设备。
微加工设备包括光刻设备、腐蚀设备和薄膜沉积设备等,用于对微零件进行精密加工。
光刻设备可以利用光刻胶对硅片进行图案化处理,形成微米尺度的光刻图案。
腐蚀设备可以将硅片进行精密腐蚀,实现微米尺度的结构加工。
薄膜沉积设备用于在硅片表面沉积金属膜或氧化物膜,形成微电子器件的电极或绝缘层。
这些设备可实现在微尺度上对材料的加工制备,为微组装技术提供了基础支持。
其次,微组装技术的微操作设备包括微操作工具、显微镜和自动化装配系统等,用于对微零件进行精确组装。
微操作工具是微组装过程中最基本的设备,它可以通过微操作手柄、微钳或微注射器等工具对微尺度零件进行操作。
微组装技术简述及工艺流程及设备
微组装技术简述及工艺流程及设备引言微组装技术是现代制造领域的重要技术之一,它通常用于在微尺度下组装微型元件和器件。
微组装技术的应用范围非常广泛,包括微电子组装、微光学组装、生物医学器械组装等。
本文将对微组装技术进行简述,并介绍其工艺流程及所需的设备。
微组装技术简述微组装技术是利用微加工技术和微纳米尺度力学手段,在微尺度下实现元件和器件的组装。
与传统组装技术相比,微组装技术具有更高的精度、更小的尺寸、更好的可靠性和更高的集成度。
微组装技术是当今微电子、纳米科技和生物医学等领域的重要基础技术,对于实现微纳系统和微型器件的集成化具有重要意义。
微组装技术可以分为两种基本形式:硬微组装和软微组装。
硬微组装是指在刚性基板上进行器件组装,主要包括微芯片组装、微连接组装等。
软微组装主要指在柔性基板上进行器件组装,如可穿戴设备组装、生物医学器械组装等。
工艺流程微组装技术的工艺流程一般包括以下几个步骤:1. 设计和制造基板首先需要根据组装要求设计并制造基板。
基板材料通常选用硅、玻璃或聚合物材料,并依据器件的尺寸和形状进行加工。
2. 准备组装元件接下来,需要准备待组装的微型元件和器件。
这些元件通常是在其他工艺步骤中制备好的,如微电子芯片、光学元件、传感器等。
3. 准备组装工具和设备在微组装过程中,需要使用一些特殊的工具和设备,如显微镜、激光加工设备、微针等。
这些设备通常需要根据具体的组装任务进行选择。
4. 进行组装操作组装操作是微组装技术的核心步骤。
根据组装要求,将待组装的元件定位到基板上,并使用适当的力或温度进行粘合或焊接。
组装过程需要在洁净的环境中进行,以避免灰尘或杂质对器件性能的影响。
5. 测试和质量控制完成组装后,需要对组装好的器件进行测试和质量控制。
这包括检查组装位置的准确性、元件之间的连接可靠性以及器件的功能性能等。
设备微组装技术需要使用一系列特殊的设备来完成组装任务。
下面列举一些常用的微组装设备:1.显微镜:用于精确定位待组装的微元件,可采用光学显微镜或电子显微镜等。
微组装技术简述及工艺流程及设备概述
微组装技术简述及工艺流程及设备概述引言随着科技的发展,微组装技术在电子、光学、生物医学等领域得到了广泛的应用和发展。
微组装技术是指将微尺度的部件组装成为具有特定功能的微系统的技术。
本文将简要介绍微组装技术的基本概念、工艺流程以及相关的设备。
微组装技术的概念微组装技术是将微尺度的部件组装成为具有特定功能的微系统的技术。
微尺度的部件可以是电子器件、光学器件、生物传感器等,其尺度通常在微米到亚微米的范围内。
微组装技术的最终目标是实现高效、高精度的组装,以满足微系统的特殊需求。
微组装技术的工艺流程微组装技术的工艺流程通常包括以下几个主要步骤:1. 设计和制备微尺度的部件在微组装技术中,首先需要针对具体的应用设计和制备微尺度的部件。
这些部件可以是微电子器件、微光学器件、生物传感器等。
制备的方法包括光刻、薄膜沉积、电子束曝光等。
2. 部件准备和选择在微组装之前,需要对微尺度的部件进行准备和选择。
这包括清洗、对准和检查部件的质量和尺寸等。
3. 对准和定位微组装中,对准和定位是关键步骤。
通过使用显微镜、激光对准系统等工具,将微尺度的部件准确地放置在目标位置。
4. 连接和固定在对准和定位完成后,需要进行连接和固定微尺度的部件。
常用的连接方式包括焊接、粘合、微弯曲等。
固定的方法可以是机械固定、热固定等。
5. 测试和检验完成微组装后,需要进行测试和检验,以确保组装的微系统具有预期的性能和功能。
常用的测试方法包括电性测试、光学测试、力学性能测试等。
微组装技术的设备概述显微镜显微镜是微组装中常用的设备之一。
它能够提供高分辨率的图像,帮助操作人员对微尺度的部件进行准确定位和对准。
常见的显微镜类型包括光学显微镜、扫描电子显微镜等。
激光对准系统激光对准系统是一种用于微组装中的精准定位工具。
通过发射激光光束,检测和测量部件的位置和角度,从而实现高精度的对准。
焊接设备微组装中的焊接设备用于将微尺度的部件连接在一起。
常见的焊接方法包括激光焊接、红外焊接等。
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4) 易于实现多功能。MCM可将模拟电路、数 字电路、光电器件、微波器件、传感器以及 其片式元器件等多种功能的元器件组装在一 起,通过高密度互连构成具有多种功能微电 子部件、子系统或系统。Hughes Reserch laboratory 采用三维多芯片组件技术开发 的计算机系统就是MCM实现系统级组件的 典型实例。
3.类型和特点——
通常可按MCM所用高密度多层布线基板的结构 和工艺,将MCM分为以下几个类型。
1)叠层型MCM(MCM-L,其中L为“叠层”的 英文词“Laminate”的第一个字母)也称为L 型多芯片组件,系采用高密度多层印制电路板 构成的多芯片组件,其特点是生产成本低,制 造工艺较为成熟,但布线密度不够高,其组装 效率和性能较低,主要应用于30MHz和100个 焊点/英寸2以下的产品以及应用环境不太严酷 的消费类电子产品和个人计算机等民用领域。
3)淀积型MCM(MCM-D,其中D是“淀积”的英 文名Deposition 的第一个字母),系采用高密度 薄膜多层布线基板构成的多芯片组件。其主要特 点是布线密度和组装效率高,具有良好的传输特 性、频率特性和稳定性.
微组装技术简述
张经国 1404
Байду номын сангаас
一.微组装技术内涵及其与电子组装技术的关系 1.内涵——微组装技术(micropackging technology) 是微电子组装技术(microelectronic packging technology)的简称,是新一代高级的电子组装技 术。它是通过微焊互连和微封装工艺技术,将高 集成度的IC器件及其他元器件组装在高密度多层 基板上,构成高密度、高可靠、高性能、多功能 的立体结构微电子产品的综合性高技术,是一种 高级的混合微电子技术。
微组装技术简述及工艺流程及设备课件
精度控制问题
精度控制问题
微组装技术要求零件的精度非常高,如何确保每个组件的精确位置和尺寸是微组装过程中的一大挑战 。
解决方案
采用高精度的设备和工艺,如激光加工、纳米压印等,同时加强质量检测,对不合格的零件进行修复 或替换。
生产效率问题
生产效率问题
微组装技术的复杂性和高精度要求使 得生产效率相对较低。
ERA
定义及特点
微组装技术定义 高密度组装 高可靠性 高灵活性
微组装技术是一种将微电子器件(如芯片、MEMS等)通过物 理、化学或电学方法组装到基板上,形成复杂电路和系统的技
术。
微组装技术可以实现高密度组装,将多个微电子器件组装到有 限的基板面积内,提高了电路和系统的集成度。
由于微组装技术采用可靠的物理、化学或电学方法进行连接和 固定,因此可以保证组装后的电路和系统具有高可靠性。
05
案例分析
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
案例一:某公司微组装生产线
总结词
高效、自动化、定制化
主要设备
自动拾取机、微型焊接机、芯片贴装机、烘箱、 显微镜等。
详细描述
该公司的微组装生产线采用了先进的自动化设备 和精细的工艺流程,实现了高效的生产。同时, 公司根据客户需求进行定制化生产,满足客户多 样化的需求。
技术参数
引线键合机的主要技术参数包括 金属线的直径、键合压力、加热 温度和键合速度等,这些参数需 要根据不同的芯片和基板材料进 行调整。
芯片封接机
设备功能
芯片封接机主要用于将芯片、引线和基板等部件密封在一起,以保 护电气连接不受环境影响。
工作原理
芯片封接机采用热压、超声波焊接或环氧树脂密封等技术,将芯片 、引线和基板等部件密封在环氧树脂或其他密封材料中。
微组装工艺设计流程
微组装工艺流程基板的准备分为电路软基板(RT/DUroid5880)的准备和陶瓷基板(AL2O3)的准备。
电路软基板要求操作者戴指套,将电路软基板放在干净的中性滤纸上,按图纸用手术刀切割电路板边框线和去除工艺线。
要求电路软基板的图形符合图纸要求,表面平整,没有翘曲,外形尺寸比图纸小 0.1 ㎜~0.2 ㎜,切面平整。
工艺线的去除切地,切口断面与代线平面垂直,手指不允许不戴指套接触镀金层,以免造成氧化。
陶瓷基板的准备,要求用细金刚砂纸打磨陶瓷基板,使边缘整齐,无毛刺、无短路,然后用纯净水洗净。
基板清洗基板的清洗,通过超声清洗进行。
超声清洗是利用超声波在清洗液中的辐射,使液体震动产生数万计的微小气泡,这些气泡在超声波的纵向传播形成的负压区产生、生长,而在正压区闭合,在这种空化效应的过程中,微小气泡闭合时可以产生超过 1000 个大气压的瞬间高压,连续不断的瞬间高压冲击物体表面,使物体表面和微小缝隙中的污垢迅速剥落。
因此,超声波清洗对物体表面具有一定损伤性,经过多次实验(此实验未记录实验数据),确定合理的超声功率、去离子水用量以及清洗液的高度和清洗时间。
具体清洗流程及参数设置如下:打开超声清洗机,功率调至 100 瓦,加入去离子水,液面高度为 60 ㎜~80 ㎜之间。
将电路软基板或陶瓷基板放入瓷盒中,倒入 HT1 清洗液,液面略高基板上表面 3 ㎜~5 ㎜,然后将整个瓷盒放入超声清洗机的支架上(水面低于清洗液 2 ㎜~3 ㎜),清洗时间为 Xmin~Xmin。
将 95%乙醇倒入瓷盒,液面略高于基板上表面 3 ㎜~5 ㎜,然后将整个瓷盒放入超声清洗机的支架上(水面低于清洗液 2 ㎜~3 ㎜),清洗时间为 Xmin~Xmin。
将清洗完毕的基板放入 X℃±3℃的烘箱中烘 0.5h 后,放入氮气保护柜。
通过上述多次实验后确定的清洗工序,清洗完成后的基板表面无油污、杂质等残留物。
腔体的准备和清洗腔体的准备主要是用手术刀打净毛刺,再用洗耳球打磨毛刺形成的杂质。
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自动化程度高:微组装技术采用自 动化设备,提高生产效率和质量稳 定性
环保性:微组装技术采用环保材料 和工艺,减少对环境的影响
微组装技术的应用领域
生物医学领域:如生物芯片、 微流体、微针等
光学领域:如微光学器件、 微光学系统等
航空航天领域:如微型卫星、 微型飞行器等
电子行业:如集成电路、传 感器、微机电系统等
微组装技术是一种将微小部 件组装成复杂结构的技术
微组装技术广泛应用于电子、 通信、医疗等领域
微组装技术可以提高产品的 性能和可靠性,降低成本和
能耗
微组装技术的特点
精度高:微组装技术可以实现纳米 级别的精度,满足高精度要求
灵活性强:微组装技术可以适应多 种材料和工艺要求,满足不同产品 的需求
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01
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02
微组装技术简 述
03
微组装工艺流 程
04
微组装设备
05
微组装技术发 展趋势
01 添加章节标题
02 微组装技术简述
微组装技术的定义
微组装技术包电路板封装 在一起,保护芯片和电路板
免受外界环境的影响
测试:对封装好的芯片进行 电气性能测试,确保其性能
符合要求
微组装工艺流程需要精确控 制,以保证产品的质量和可
靠性。
检测与调试
检测方法:光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射等 调试步骤:调整参数、优化工艺、验证结果等 调试工具:自动化测试设备、软件工具等 调试目标:提高产品质量、降低生产成本、提高生产效率等
微组装技术简述及工艺流程及设备
2.优点——MCM技术有以下主要优点。
1)使电路组装更加高密度化,进一步实现整机 的小型化和轻量化。与同样功能的SMT组装 电路相比,通常MCM的重量可减轻 80%~90%,其尺寸减小70~80%。在军事应 用领域,MCM的小型化和轻量化效果更为明 显,采用MCM技术可使导弹体积缩小90%以 上,重量可减轻80%以上。卫星微波通信系 统中采用MCM技术制作的T/R组件,其体积 仅为原来的1/10~1/20。
3)淀积型MCM(MCM-D,其中D是“淀积”的英 文名Deposition 的第一个字母),系采用高密度 薄膜多层布线基板构成的多芯片组件。其主要特 点是布线密度和组装效率高,具有良好的传输特 性、频率特性和稳定性.
4)混合型MCM-H(MCM-C/D和MCM-L/D,其中 英文字母C、D、L的含义与上述相同),系采用 高密度混合型多层基板构成的多芯片组件。这是 一种高级类型的多芯片组件,具有最佳的性能/价 格比、组装密度高、噪声和布线延迟均比其它类 型MCM小等特点。这是由于混合多层基板结合了 不同的多层基板工艺技术,发挥了各自长处的缘 故。特别适用于巨型、高速计算机系统、高速数 字通信系统、高速信号处理系统以及笔记本型计 算机子系统。
2)厚膜陶瓷型MCM(MCM-C,其中C是“陶瓷 ”的英文名Ceramic的第一个字母),系采用 高密度厚膜多层布线基板或高密度共烧陶瓷 多层基板构成的多芯片组件。其主要特点是 布线密度较高,制造成本适中,能耐受较恶 劣的使用环境,其可靠性较高,特别是采用 低温共烧陶瓷多层基板构成的MCM-C,还 易于在多层基板中埋置元器件,进一步缩小 体积,构成多功能微电子组件。MCM-C主 要应用于30~50MHz的高可靠中高档产品。 包括汽车电子及中高档计算机和数字通信领 域。
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16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,Βιβλιοθήκη 为读而生。——布尔沃END
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21、没有人陪你走一辈子,所以你要 适应孤 独,没 有人会 帮你一 辈子, 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候,留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运,首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首,因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿. 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ,它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ,以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
微组装工艺技术综述
微组装工艺技术综述发布时间:2021-11-03T03:31:10.308Z 来源:《科学与技术》2021年7月21期作者:黄朝阳,杨中跃,张朝东,朱水龙,李月兰,吕艭[导读] 微组装技术是电子产品实现小型化、黄朝阳,杨中跃,张朝东,朱水龙,李月兰,吕艭中国电子科技集团公司第五十一研究所,上海 201802摘要:微组装技术是电子产品实现小型化、微型化的关键技术,在电子生产制造领域被越来越广泛地使用。
本文介绍了微组装设备工艺发展现状,重点论述了用于微波组件的微组装工艺流程,并对关键的工艺工序做了详细说明和测试,研究了影响微组装效果的主要因素。
关键词:微组装;芯片粘接;金丝键合;等离子清洗;激光封焊1引言微电子技术及微电路产品是当今军用电子设备、仪器、整机实现轻薄短小和高可靠、长寿命的关键技术和产品。
电子产品对体积小、重量轻的要求是无止境的,尤其在军用电子应用中更是如此。
电子产品近几十年的发展历史可以看作是逐渐小型化的历史,电子设计工程师们一直在试图把更多的电路功能置于一个更小的空间内,以便降低每个电子功能产品的成本,提高其性能,尤其在军事、航空航天方面,对其电路组件高密度、高功能和高速化的需求越来越迫切,小型化、集成化、轻量化的电子产品已经在这些领域大量应用。
2 微组装工艺2.1微组装工艺发展和应用现代军用电子装备,尤其机载、舰载、车载和弹载雷达和通讯系统在向小型化、轻量化、高可靠和低成本等方向发展,对组装和互联技术提出了越来越高的需求[1]。
近几十年来,随着元器件制作技术和电路集成度的不断提高,目前已经可以在一块芯片上制造出一个完整的电子系统,微组装技术也从二维组装技术发展到了三维立体微组装技术。
微组装工艺技术的基本概念是在单/双层或高密度多层互连微带基板上,用微型焊接工艺和封装工艺把构成电子电路的各种微型元器件(集成电路芯片及片式元件)组装起来,形成高密度、高速度、高可靠、立体结构的微电子产品(组件、部件、子系统、系统)的综合性高工艺技术。
微组装工艺流程
微组装工艺流程基板得准备分为电路软基板(RT/DUroid5880)得准备与陶瓷基板(AL2O3)得准备。
电路软基板要求操作者戴指套,将电路软基板放在干净得中性滤纸上,按图纸用手术刀切割电路板边框线与去除工艺线。
要求电路软基板得图形符合图纸要求,表面平整,没有翘曲,外形尺寸比图纸小 0、1 ㎜~0、2 ㎜,切面平整。
工艺线得去除切地,切口断面与代线平面垂直,手指不允许不戴指套接触镀金层,以免造成氧化。
陶瓷基板得准备,要求用细金刚砂纸打磨陶瓷基板,使边缘整齐,无毛刺、无短路,然后用纯净水洗净。
基板清洗基板得清洗,通过超声清洗进行。
超声清洗就是利用超声波在清洗液中得辐射, 使液体震动产生数万计得微小气泡,这些气泡在超声波得纵向传播形成得负压区产生、生长,而在正压区闭合,在这种空化效应得过程中,微小气泡闭合时可以产生超过 1000 个大气压得瞬间高压,连续不断得瞬间高压冲击物体表面,使物体表面与微小缝隙中得污垢迅速剥落。
因此,超声波清洗对物体表面具有一定损伤性,经过多次实验(此实验未记录实验数据),确定合理得超声功率、去离子水用量以及清洗液得高度与清洗时间。
具体清洗流程及参数设置如下: 打开超声清洗机,功率调至 100 瓦,加入去离子水,液面高度为 60 ㎜~80 ㎜之间。
将电路软基板或陶瓷基板放入瓷盒中,倒入 HT1 清洗液,液面略高基板上表面 3 ㎜~5 ㎜,然后将整个瓷盒放入超声清洗机得支架上(水面低于清洗液 2 ㎜~3 ㎜),清洗时间为 Xmin~Xmin。
将 95%乙醇倒入瓷盒,液面略高于基板上表面 3 ㎜~5 ㎜,然后将整个瓷盒放入超声清洗机得支架上(水面低于清洗液 2 ㎜~3 ㎜),清洗时间为 Xmin~Xmin。
将清洗完毕得基板放入 X℃±3℃得烘箱中烘 0、5h 后,放入氮气保护柜。
通过上述多次实验后确定得清洗工序,清洗完成后得基板表面无油污、杂质等残留物。
腔体得准备与清洗腔体得准备主要就是用手术刀打净毛刺,再用洗耳球打磨毛刺形成得杂质。
微组装技术简述及工艺流程及设备ppt
微组装技术在未来面临的挑战和机遇
微组装技术的经济效益和社会效益
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将显卡插入主板上的PCI-E插槽中,确保插槽与显卡的金手指对应。
安装显卡
工业控制系统中的微组装工艺流程
总结与展望
05
微组装技术的成果与经验总结
微组装技术发展的历史和现状
微组装技术的工艺流程和设备
微组装技术在各个领域的应用成果
微组装技术的设计原则和方法
微组装技术的应用前景与展望
微组装技术在未来的应用前景
贴装后需要进行焊接和检测,以确保芯片与电路基板之间的可靠连接。
Байду номын сангаас
03
焊接完成后需要进行检测,以发现是否存在虚焊、漏焊等缺陷。
引脚焊接工艺
01
引脚焊接是将芯片引脚与电路基板上的导线焊接在一起的过程,常用的焊接方法有热压焊、超声波焊、激光焊等。
02
焊接过程中需要控制温度、时间和压力等参数,以确保焊接质量和可靠性。
贴片机
包括自动焊接机和热压焊接机等,用于将芯片引脚与基板引脚焊接牢固;
引脚焊接设备
包括视觉检测设备和电检测设备等,用于检测芯片和元器的位置、贴装质量等。
检测设备
芯片贴装设备的种类与原理
芯片贴装设备的技术参数
芯片贴装设备的选用
芯片贴装设备
引脚焊接设备
引脚焊接设备的种类与原理
根据焊接原理的不同,引脚焊接设备可分为热压焊接机、超声波焊接机、激光焊接机等几种类型;
xx年xx月xx日
微组装技术简述及工艺流程及设备ppt
CATALOGUE
目录
微组装技术简介微组装工艺流程微组装设备及选用微组装技术的应用案例总结与展望
微组装技术简述及工艺流程及设备教材
NASA采用厚膜混合集成技术研制了导弹制导计算机 的运算组件。其中采用了2.88in见方的厚膜多层布线基板, 组装了5个大规模半导体集成电路芯片,12个中规模半导 体集成电路芯片(TTL),6个片式电容和6个片式电阻, 629根键合互连丝。 采用厚膜集成技术制作厚膜混合集成DC∕DC变换器是 厚膜混合电路的一大类产品。其产品功率范围达1W~120 W,电流最大20A ,输出路数从单路到三路,开关频率 300kHz~550kHz,国内120W DC∕DC变换器产品的功率密 度达78W∕in3,输出电压15V ,输出电流8A,效率85 % , 纹波<100 mV 。电性能与INTERPOINT同类产品相同, 功率密度高于INTERPOINT同类产品(后者为66.3 W∕in3)。 还可制作高压输出(160V~900V)的厚膜混合集成 DC∕DC变换器.
3.类型和特点——
通常可按 MCM 所用高密度多层布线基板的结构 和工艺,将MCM分为以下几个类型。 1)叠层型MCM(MCM-L,其中L为“叠层”的 英文词“Laminate”的第一个字母)也称为L 型多芯片组件,系采用高密度多层印制电路板 构成的多芯片组件,其特点是生产成本低,制 造工艺较为成熟,但布线密度不够高,其组装 效率和性能较低,主要应用于30MHz和100个 焊点/英寸2以下的产品以及应用环境不太严酷 的消费类电子产品和个人计算机等民用领域。
八。薄膜混合电路定义及其应用特点
1.定义——采用物理汽相淀积(PVD,蒸发、溅射
和离子镀等)或化学汽相淀积(CVD)工艺 以及湿刻(光刻)或干刻(等离子刻蚀等)
图形形成技术,在基板上形成薄膜元件和布
线,然后组装微型元器件(多为芯片和片式 元器件)构成具有一定功能的微电路。 区分是“薄膜”还是“厚膜”,主要按工艺技术分,而 非主要按其膜厚度(虽然厚度有区别,GJB548中提到, 薄膜厚度通常小于5微米)
微组装工艺流程培训
微组装工艺流程培训1. 简介微组装是一种通过微尺度的工艺流程将微小的组件或部件组装起来的制造技术。
它在多个领域中得到了广泛的应用,如微电子学、生物医学、光学等领域。
微组装的工艺流程是实现高精度、高效率组装的关键。
2. 工艺流程概述微组装工艺流程由几个关键步骤组成,包括准备工作、组件定位、粘接、质量检查和包装等。
下面将对每个步骤进行详细介绍。
2.1 准备工作在进行微组装之前,需要准备相关的工具和材料。
这包括: - 显微镜:用于观察微小的组件和部件; - 微针:用于定位和操作微小的组件; - 粘合剂:用于将组件粘接在一起; - 净化材料:用于清洁组件表面; - 紧固装置:用于定位组件。
2.2 组件定位在进行微组装之前,需要将组件精确定位。
这可以通过以下步骤完成: 1. 使用显微镜观察组件,并确定其正确的位置; 2. 使用微针轻轻操作组件,将其放置到目标位置上; 3. 使用紧固装置固定组件的位置,以防止其移动。
2.3 粘接组件定位好之后,需要将它们粘接在一起。
以下是粘接的步骤: 1. 清洁组件表面,以确保粘接的可靠性; 2. 将粘合剂应用到组件的接触面上; 3. 将组件按照预定的位置放置在一起; 4. 加压以确保粘接的牢固性。
2.4 质量检查组件粘接完成之后,需要进行质量检查以确保组装质量。
以下是质量检查的步骤: 1. 使用显微镜观察组件的粘接情况; 2. 检查组件之间的间隙和对齐情况; 3.检查粘接剂的涂层均匀性; 4. 检查是否有明显的缺陷或污染。
2.5 包装最后,组装完成的产品需要进行合适的包装。
以下是包装的步骤: 1. 将组装好的产品放置在适当的包装容器中,如盒子或塑料袋; 2. 在包装上贴上合适的标签,以便于识别和追溯; 3. 审查包装是否完整和安全; 4. 准备出货。
3. 注意事项在进行微组装工艺流程培训时,需要注意以下事项: - 操作时需要戴手套和眼镜,以保护自己的安全; - 需要保持工作环境整洁和干净,以确保组件的质量; - 注意组件的存储和运输,避免损坏和污染。
微组装技术简述及工艺流程及设备42页PPT
51、山气日夕佳,飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣,泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿,帝乡不可期。 54、雄发指危冠,猛气冲长缨。 55、土地平旷,屋舍俨然,有良田美 池桑竹 之属, 阡陌交 通,鸡 犬相闻 。
61、奢侈是舒适的,否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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微组装工艺技术
微组装工艺技术微组装工艺技术是一种用于制造微小尺寸产品的技术,它涉及到微电子、微机电系统(MEMS)等领域。
这项技术的发展为制造各种微型设备和器件提供了可能,包括智能手机、传感器、医疗器械等。
微组装工艺技术的核心目标是将微小尺寸的部件和元件精确地组装到目标设备中。
这项技术涉及到许多步骤,其中包括设计、制造、自动化组装和测试等。
首先,在微组装工艺技术中,设计是至关重要的。
设计人员需要考虑到所需组装的部件和元件的大小、形状和功能。
同时,他们还需要考虑到材料的选择,以确保所使用的材料具有足够的硬度、耐腐蚀性和导电性等特性。
接下来,制造部门使用先进的制造技术来制造所需的部件和元件。
这些技术包括光刻、沉积、腐蚀、离子注入和薄膜沉积等。
这些制造技术能够以微米甚至纳米级别的精度制造出所需的部件和元件。
一旦部件和元件制造完成,它们就需要进行组装。
为了实现高度的精确度和效率,自动化组装系统被广泛应用于微组装工艺技术中。
这些自动化系统可以根据预定的指令,将部件和元件按照特定的顺序和位置精确地组装在一起。
在组装过程中,需要确保组装的部件和元件的精确定位和连接。
为了实现这一点,一些高精度的工具和设备被使用,如显微镜、激光焊接装置和精确控制的机械臂等。
这些设备能够提供足够的精度和控制力来确保组装的准确性和稳定性。
最后,组装完成后,所组装的设备需要经过测试和质量检查。
这些测试和检查可以确保所组装的部件和元件在功能和性能上达到设计要求。
同时,它们还可以检测潜在的缺陷和问题,以便及时修复和改进。
总之,微组装工艺技术是一项复杂而精细的技术,涵盖了设计、制造、自动化组装和测试等多个环节。
它为微小尺寸产品的制造提供了可能,并在各个领域中发挥着重要的作用。
随着科技的不断发展和进步,相信微组装工艺技术将会继续演变和完善,为我们的生活和工作带来更多的便利和创新。
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2.微组装技术与电子组装技术的关系
微电子组装技术是电子组装技术 最新发展的产物,是新一代高级(先进) 的电子组装技术,属第五代电子组装技 术(从80年代至今)。与传统的电子组 装技术比较,其特点是在“微”字上。 “微”字有两个含义:一是微型化,二 是针对微电子领域。
二。微组装技术对整机发展的作用
四。多芯片组件(MCM)的技术内涵、优点及类型
1.技术内涵—— MCM是multichip module英文的缩写, 通常译为多芯片组件(也有译为多芯片模块)。 MCM技术属于混合微电子技术的范畴,是混合微电 子技术向高级阶段发展的集中体现,是一种典型的高 级混合集成电路技术。
关于MCM的定义,国际上有多种说法。就本人 的观点而言,定性的来说MCM应具备以下三个条件: (1)具有高密度多层布线基板;(2)内装两块以上 的裸芯片IC(一般为大规模集成电路);(3)组装 在同一个封装内。也就是说,MCM是一种在高密度 多层布线基板上组装有2块以上裸芯片IC(一般为LSI) 以及其它微型元器件,并封装在同一外壳内的高密度 微电子组件。
采用厚膜混合电路工艺制作DC∕DC电源的优点——
1)减小产品体积和重量
与常规PCB板组装电源同比,重量可减少30%~60%,
体积可减小25%~70%,
2)提高功率密度(25%~70%)
3)提高微组装密度达30~40个元器件∕平方厘米
4)扩展工作温度范围(-55℃~125℃)
5)提高可靠性和频率。
例如, 100W的DC∕DC电源功率密度和重量比较:
2.应用特点 薄膜电路具有:精度高、稳定性好、高频特性好、组装
密度高、信号传输速度快等特点,其应用主要在三个方面: 1)高精度转换电路,如高位数(12~18位)数/
模、模/数转换电路,轴角数字转换电路, f/V和V/f转换器等(利用精度高,稳定性 好的特点)。 2) 高频和微波电路(利用高频特性好的特点), 薄膜集总参数微波混合集成电路应用频率可高 达15~30GC,若与分布参数电路结合,可 用于60GC。
3)淀积型MCM(MCM-D,其中D是“淀积”的英 文名Deposition 的第一个字母),系采用高密度 薄膜多层布线基板构成的多芯片组件。其主要特 点是布线密度和组装效率高,具有良好的传输特 性、频率特性和稳定性.
4)混合型MCM-H(MCM-C/D和MCM-L/D,其中 英文字母C、D、L的含义与上述相同),系采用 高密度混合型多层基板构成的多芯片组件。这是 一种高级类型的多芯片组件,具有最佳的性能/价 格比、组装密度高、噪声和布线延迟均比其它类 型MCM小等特点。这是由于混合多层基板结合了 不同的多层基板工艺技术,发挥了各自长处的缘 故。特别适用于巨型、高速计算机系统、高速数 字通信系统、高速信号处理系统以及笔记本型计 算机子系统。
功率密度(W∕in3) 重量(g)
PCB板电路
37
160
厚膜HIC
62
78
厚膜混合集成滤波器包括两类:电源滤波器(无源) 和信号滤波器(有源)。前者也称EMI滤波器,与DC/DC 电源配套使用,输入16V~40V,输出电流最大15A,插 入损耗40db(500kHz时);后者是使有用频率信号通过, 抑制或衰减无用频率信号,按其功能要求不同有多种。采 用集成运放+RC组成的厚膜混合集成可编程滤波器即是信 号滤波器的一种。
2) 进一步提高性能,实现高速化。与通常SMT 组装电路相比,MCM的信号传输速度一般可 提高4~6倍。NEC公司在1979~1989年期间 研究MCM在大型计算机中的应用,从采用一 般的厚膜多层布线到使用高级的多芯片组件—混 合多芯片组件,其系统的运算速度提高了37倍, 达220亿次/秒。采用MCM技术,有效的减小了 高速VLSI之间的互连距离、互连电容、电阻和电 感,从而使信号传输延迟大大减少。
3.类型和特点——
通常可按MCM所用高密度多层布线基板的结构 和工艺,将MCM分为以下几个类型。
1)叠层型MCM(MCM-L,其中L为“叠层”的 英文词“Laminate”的第一个字母)也称为L 型多芯片组件,系采用高密度多层印制电路板 构成的多芯片组件,其特点是生产成本低,制 造工艺较为成熟,但布线密度不够高,其组装 效率和性能较低,主要应用于30MHz和100个 焊点/英寸2以下的产品以及应用环境不太严酷 的消费类电子产品和个人计算机等民用领域。
图C。插杆固紧连接
六。三维多芯片组件(3D-MCM)技术定义、优点和类型 1.定义——系指半导体芯片在X、Y、Z三个方向都实现了高
密度组装的多芯片组件技术(也称MCM-V)。 2.优点——可实现更高组装密度(组装密度可达200%,而
2D-MCM的最高组装效率为 90%)、体积更小、 重量更轻、功能更多、性能更优。甚至可实现一 个组件即是一个整机系统。 3.类型——主要有以下两种类型: 1)2D-MCM叠片组装 2)芯片叠层组装(通过丝键合或凸点、TAB等)
3)提高可靠性。统计表明,电子整机的失效大 约90%是由封装和互连引起的。MCM与 SMT组装电路相比,其单位面积内的焊点减 少了95%以上,单位面积内的I/O数减少84% 以上,单位面积的接口减少75%以上,且大 大改善了散热,降低了结温,使热应力和过 载应力大大降低,从而提高可靠性可达5倍以 上。
2.优点——MCM技术有以下主要优点。
1)使电路组装更加高密度化,进一步实现整机 的小型化和轻量化。与同样功能的SMT组装 电路相比,通常MCM的重量可减轻 80%~90%,其尺寸减小70~80%。在军事应 用领域,MCM的小型化和轻量化效果更为明 显,采用MCM技术可使导弹体积缩小90%以 上,重量可减轻80%以上。卫星微波通信系 统中采用MCM技术制作的T/R组件,其体积 仅为原来的1/10~1/20。
微组装技术是充分发挥高集成度、高 速单片IC性能,实现小型、轻量、多功能、 高可靠电子系统系统集成的重要技术途径。
三。微组装技术的层次和关键技术. 1.微组装技术的层次——整机系统的微组装层次 大致可分为三个层次: 1)1级(芯片级)——系指通过陶瓷载体、TAB 和倒装焊结构方式对单芯片进行封装。 2)2级(组件级)——系指在各种多层基板上组 装各种裸芯片、载体IC器件、倒装焊器件以及 其他微型元器件,并加以适当的封装和散热 器,构成微电子组件(如MCM)。
4) 易于实现多功能。MCM可将模拟电路、数 字电路、光电器件、微波器件、传感器以及 其片式元器件等多种功能的元器件组装在一 起,通过高密度互连构成具有多种功能微电 子部件、子系统或系统。Hughes Reserch laboratory 采用三维多芯片组件技术开发 的计算机系统就是MCM实现系统级组件的 典型实例。
3)信号和数据处理电路(利用线条细、布线密度高、
信号传输速度快的特点)。
通信领域应用的微波电路中,薄膜混合电路 约占80%。F-111型歼击机的攻击雷达中,高频 部分采用了薄膜混合电路,中频采用了厚膜电路, 使得整机与原分立元件电路相比,体积减小了 75%,重量减轻了63%,可靠性提高了3.5倍。F22战斗机的机载雷达数据处理系统采用了薄膜技 术制成的MCM-D(休斯公司),使机载雷达重 量减轻了96%,体积减小了93%。八十年代美国 微波网络公司采用薄膜混合电路技术首次研制成 功18位混合集成D/A转换器,线性精度达 0.008%,是当时世界上精度最高的D/A转换器。
七。厚膜混合电路定义及其应用特点 1.定义—— 厚膜混合集成电路(简称厚膜混合电路 或厚膜电路),是通过厚膜浆料(paste or ink) 丝网印刷和烧结技术,在陶瓷基板或其它高 导热基板上形成厚膜布线、焊区和厚膜电阻, 从而制成厚膜电路成膜基板,再采用表面组 装技术(SMT)和键合技术,组装半导体芯片和 其它片式元件,构成具有一定功能的微电路.
2)组件级的主要关键技术——多层布线基板设计、 工艺、材料及检测技术,倒装芯片焊接、检测 和清洗技术,细间距丝键合技术,芯片互连可 靠性评估和检测技术,高导热封装的设计、工 艺、材料和密封技术,其他片式元器件的集成 技术。
3)印制板级的主要关键技术——电路分割设计 技术,大面积多层印制电路板的设计、工艺、 材料、检测技术以及结构设计、工艺技术以及 组件与母板的互连技术。
2)厚膜陶瓷型MCM(MCM-C,其中C是“陶 瓷”的英文名Ceramic的第一个字母),系 采用高密度厚膜多层布线基板或高密度共烧 陶瓷多层基板构成的多芯片组件。其主要特 点是布线密度较高,制造成本适中,能耐受 较恶劣的使用环境,其可靠性较高,特别是 采用低温共烧陶瓷多层基板构成的MCM-C, 还易于在多层基板中埋置元器件,进一步缩 小体积,构成多功能微电子组件。MCM-C 主要应用于30~50MHz的高可靠中高档产品。 包括汽车电子及中高档计算机和数字通信领 域。
五。组件与母板(PCB)的电连接 1.要求 1)电气要求 ◆信号互连 ◆电源/接地互连 2)散热能力 3)机械能力 4)I/O要求
2. 连接的主要类型 1)ZIF插拔针连接(见下图A) 2) 弹簧连接(见下图B) 3)插杆固紧连接(见下图C) 4)柔性电路ZIP互连
图A。ZIF插拔针连接
图B。弹簧连接
微组装技术简述
张经国 1404
一.微组装技术内涵及其与电子组装技术的关系 1.内涵——微组装技术(micropackging technology) 是微电子组装技术(microelectronic packging technology)的简称,是新一代高级的电子组装技 术。它是通过微焊互连和微封装工艺技术,将高 集成度的IC器件及其他元器件组装在高密度多层 基板上,构成高密度、高可靠、高性能、多功能 的立体结构微电子产品的综合性高技术,是一种 高级的混合微电子技术。