电子工艺工程师培训-第一部分(2014)

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1、a)专用电子设备,最高要求 空间和卫星装置; 军事或民用航空装置; 军事或武器系统的通讯装置; 核设施监测、控制系统; 生命医疗电子装备等。b)专用商务设备,很高要求 地面动力运输装备,如汽车汽车发动机仓内的发动机管理系统、ABS、安全气囊等; 电力控制装置; 商用通信装备等。c)专用设备,高要求 高品质工业控制设备; 工业、商业专用计算机系统装备; 个人通讯装备。d)专用设备,中等要求 通用工业电子设备; 通用医疗电子设备; 中档计算机外围装置。e)专用设备,低要求 办公电子设备; 检测通用设备; 一般照明控制系统。f)半专用设备,一般要求 专业音响和影像设备; 汽车乘用舱电子设备; 高品质
2、消费、娱乐电子设备; 桌面和掌上电子设备。g)商业电子设备,一般要求 家用电子设备或装置; 一般娱乐电子设备; 计算器; 玩具。电电子子整整机机结结构构硬件硬件软件软件外壳外壳控制控制面板面板电路电路模块模块电源电源接口接口主板主板线缆线缆板级电路板级电路板级电路板级电路板级电路板级电路存储芯片存储芯片PCBA基板基板PCB/PWB部件部件刚性基板刚性基板挠(柔)性基板挠(柔)性基板刚刚-挠基板挠基板分立元器件分立元器件集成电路集成电路机电元件机电元件 板级电路模块(PCBA)是具有独立功能和性能的电子电路,是构成电子产品的最基础的核心部件。 板级电路模块的制造是电子产品生产过程中最能体现工艺
3、技术应用水平的主要环节。 不同应用等级要求的电子产品必须选择与其使用条件相符的电子元器件及材料! 质量保证等级; 可靠性(失效)预计等级。-40-408585007070采用标准的、系列化的元器件;采用标准的、系列化的元器件;关键、重要的部件应选用质量等级高的元器件;关键、重要的部件应选用质量等级高的元器件;可靠性指标高的产品应选用质量等级高的元器件;可靠性指标高的产品应选用质量等级高的元器件;元器件类型应与产品预期工作环境、质量或可靠性等级相适宜,元器件类型应与产品预期工作环境、质量或可靠性等级相适宜,不片面选择高性能和不片面选择高性能和“以高代低以高代低”; 最大限度控制元器件品种规格和供
4、应方数量;最大限度控制元器件品种规格和供应方数量; 新品、重要件、关键件应经质量认定。新品、重要件、关键件应经质量认定。:电阻、电容、电感、电位器、连接器、插座、插针、屏蔽罩、开关等。:二极管、三极管、光电器件、MCM等集成电路。 无源元件无源元件插装元件插装元件表贴元件表贴元件 有源元件有源元件插装元件插装元件表贴元件表贴元件 圆柱状(电阻、电容、电感)方形(电阻、电容、电感)扁圆形(电阻、电容、电感、二、三极管)圆柱状(电阻排、插座、排针、芯片座)方形(排针、芯片座、阻排)扁圆形(插座、芯片座、排针) 球形阵列焊端(BGA、CSP、FP)底部焊端(电阻、电容、电感)包头焊端(电阻、电容、电
5、感)“L”形焊端(电阻、电容、电感、二、三极管)“匚”形焊端(电阻、电容、电感)“I”形焊端(电感、二极管)翼形焊端(二极管、三极管)“I”形焊端(早期插装IC改型)翼形焊端(SOP、TSOP、QFP)“J”形焊端(SOJ、PLCC)城堡式焊端(排阻、LCCC)面阵列焊端(QFN、LGA)柱状阵列焊端(CCGA)a)晶圆裸芯片b)集成电路芯片c)板级电路模块PCBAd)板级互连e)整机f)系统电子元器件封装引脚间距发展趋势电子元器件封装引脚间距发展趋势器件封装引线中心间距变化对工艺装备的精度要求器件封装引线中心间距变化对工艺装备的精度要求三维叠层三维叠层元器件封装元器件封装多芯片组件封装与组装
6、工艺技术应用多芯片组件封装与组装工艺技术应用封封装装及及工工艺艺技技术术应应用用金硅锗砷化钾铝陶瓷陶瓷树脂环氧树脂聚酰亚胺塑料玻璃金属共晶焊接:金硅、金锗、铅锡、铅银锢玻璃胶:掺银高分子胶:环氧、硅脂、聚胺、聚酰胺等封装用陶瓷材料特性表封装用陶瓷材料特性表通常分为热固性聚合物和热塑性聚合物,如酚醛树脂、环氧树脂、硅胶等,采通常分为热固性聚合物和热塑性聚合物,如酚醛树脂、环氧树脂、硅胶等,采用一定的成型技术(转移、喷射、预成型)进行封装,当前用一定的成型技术(转移、喷射、预成型)进行封装,当前90%以上元器件均已为以上元器件均已为塑料封装塑料封装 始用于小外形(始用于小外形(SOTSOT)三极管
7、、双列直插(三极管、双列直插(DIPDIP),),现常见的现常见的SOPSOP、PLCCPLCC、QFPQFP、BGABGA等大多为塑料封装的了。器件的引线中心间距从等大多为塑料封装的了。器件的引线中心间距从2.54mm(DIP)2.54mm(DIP)降至降至0.4mm(QFP)0.4mm(QFP)厚度从厚度从3.6 mm(DIP)3.6 mm(DIP)降至降至1.0mm(QFP)1.0mm(QFP),引出端数量高达引出端数量高达350350多。多。 PCB/PWB为PCBA提供电源加载、引导电路信号传输、散热的载体,其次还具有支撑、固定各类部件(元器件、机械零件等),是构成PCBA最根本的基
8、础组成部分。 20世纪40年代,印制板概念在英国形成。 20世纪50年代,单面印制板应用。 20世纪60年代,通孔金属化的双面印制板出现。 20世纪70年代,多层PCB迅速得到广泛应用。 20世纪80年代,表面贴装印制板逐渐成为主流。 20世纪90年代,表面贴装元器件开始采用印制板技术,高密度MCM、BGA、芯片级封装得到迅猛发展。21世纪始,埋设元件、三维印制板技术得到应用和发展基板基板PCB/PWB陶瓷陶瓷铜箔铜箔其他其他基材基材导体导体无机材料无机材料有机材料有机材料金属金属树脂类树脂类增强材料增强材料可焊性材料可焊性材料金属金属有机物有机物阻焊膜阻焊膜字符油墨字符油墨基板基板PCB/P
9、WB覆铜面:两面均可安装覆铜面:两面均可安装元件及形成焊点;元件及形成焊点;多层多层(厚度(厚度1.2mm-2.5mm)单面单面(厚度(厚度0.2mm-5.0mm)双面双面(厚度(厚度0.2mm-5.0mm)覆铜面:焊点形成覆铜面:焊点形成非覆铜面:元件安装非覆铜面:元件安装孔:金属化通孔孔:金属化通孔覆铜面:同双面板覆铜面:同双面板孔:金属化通孔、埋孔、孔:金属化通孔、埋孔、盲孔盲孔孔:非金属化通孔孔:非金属化通孔内层:同双面板内层:同双面板c)主要构成)主要构成电镀过孔、埋孔、盲孔:连接各层之间的导线电镀过孔、埋孔、盲孔:连接各层之间的导线阻焊膜:防止相关部位的非预期焊接、电绝缘、保护阻焊
10、膜:防止相关部位的非预期焊接、电绝缘、保护字符:标记位号等信息字符:标记位号等信息安装孔及定位孔:安置固定部件或定位安装孔及定位孔:安置固定部件或定位PCBa)基材 纸基酚醛树脂板(FR-1,FR-2,FR-3):填充物以木浆、棉浆、阻燃纸等为主,机械强度、电绝缘性、耐热性较低,成本也低,用于部分家用电子产品、音响、电话、按键、计算器等,不适合高密度基板制作,工作环境也不适于高温、高湿条件。 耐热性:130、30分钟。 耐焊性:260 、10秒。a)基材 环氧玻纤布基板(FR-4,FR-5):平纹玻纤组织,一般PCB厚度( 1.0mm 1.6mm )用厚度0.18mm 0.28mm的厚布,高密
11、度PCB则使用薄布( 0.05mm 0.1mm )。机械强度高、耐热性好,电绝缘性和尺寸稳定性好,多用于高密度多层PCB,如半导体载片、计算机主板、汽车控制电路、手机等。薄板的翘曲度不佳。 耐热性:200、60分钟。 耐焊性:260 、20秒。a)基材 合成纤维纸布基环氧板:有聚脂纤维(涤纶)纸布基和芳纶纤维纸布两类。介电常数、电绝缘性好,但聚脂纸布基的耐热性差(130、60分钟),易产生静电,不适用于高温条件,应用已较少。但芳纶纤维纸布基则在尺寸稳定性、耐热性、介电常数等方面与FR-4相当,从而成为其替代者,可用于大型计算机主板、汽车控制电路、手机等。两者的吸湿性、翘曲度均不佳。 耐热性:2