畢業(yè)論文---微組裝在微波遙感中的應(yīng)用

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）</p><p>　　報(bào)告（論文）題目：微組裝在微波遙感 </p><p>　　中的應(yīng)用 </p><p>　　作者所在系部： 電子工程系 </p><p>　　作者所在專業(yè)： 電子工藝與管理 </p><

2、p>　　作者所在班級： </p><p>　　作 者 姓 名 ： </p><p>　　作 者 學(xué) 號 ： </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： </p><p>　　完 成 時(shí)

3、 間 ： 2011年6月10日 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　指導(dǎo)教師： 教研室主任： 系主任：</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著微電子技術(shù)領(lǐng)域的新工藝、新技術(shù)的

4、不斷實(shí)用化，電子產(chǎn)品的組裝技術(shù)從手工操作階段邁入了微組裝時(shí)代，電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了小型化、便攜式、高可靠。國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖對未來組裝技術(shù)的走向也做了定位，指出組裝和封裝技術(shù)是影響集成電路(IC)工作頻率、功耗、復(fù)雜度、可靠性和成本的重要因素。微電子組裝技術(shù)是從電路集成到系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)，它的支柱是高性能、高集成度集成電路和微細(xì)高密度多層互連基板。而后者又可分為優(yōu)質(zhì)薄膜層布線板和優(yōu)質(zhì)厚膜多層布線板，其中又包括若干支撐技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。&

5、lt;/p><p>　　本文介紹了電子組裝技術(shù)的各個(gè)方面和幾個(gè)發(fā)展階段。高性能、高集成度集成電路廈其技術(shù)方面，特別是LSI，VI-ISIC、ASIC等十大系列產(chǎn)品的優(yōu)勢和LSI的工藝優(yōu)勢，加速開發(fā)優(yōu)質(zhì)薄膜多層布線技術(shù)，重視開發(fā)優(yōu)質(zhì)厚膜多層布線技術(shù)和相關(guān)的系統(tǒng)集成封裝技術(shù)下計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。在開發(fā)系統(tǒng)集成技術(shù)方面應(yīng)根據(jù)我國和中科院電子所的實(shí)際情況，狠抓二次集成技術(shù)。這應(yīng)是我所微電子組裝技術(shù)的發(fā)展方向。</p&g

6、t;<p>　　關(guān)鍵詞 表面組裝 微組裝 T/R組件 MEMS集成電路 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　第2章 表面組裝技術(shù)2</p><p>　　第3章 微組裝技術(shù)3

7、</p><p>　　3.1 微組裝技術(shù)的基本概念3</p><p>　　3.2 MEMS技術(shù)3</p><p>　　3.3 混合集成電路(HIC)和多芯片模塊(MCM)的進(jìn)展4</p><p>　　3.3.1 關(guān)鍵材料4</p><p>　　3.3.2 關(guān)鍵工藝技術(shù)4</p><p>

8、;　　3.4 優(yōu)質(zhì)薄膜多層布錢支撐技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)5</p><p>　　3.4.1 支撐技術(shù)5</p><p>　　3.4.2 基礎(chǔ)技術(shù)6</p><p>　　3.5 優(yōu)質(zhì)厚膜多層布線支撐技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)8</p><p>　　3.5.1 支撐技術(shù)8</p><p>　　3.5.2 基礎(chǔ)技術(shù)8</p&g

9、t;<p><b>　　致 謝10</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)11</b></p><p><b>　　試工日記12</b></p><p>　　微組裝在微波遙感中的應(yīng)用</p><p><b>　　第1章 緒論</

10、b></p><p>　　微電子組裝是新一代電子組裝技術(shù)。它是一門新型的電路、工藝、結(jié)構(gòu)、元件、器件緊密結(jié)合的綜合性技術(shù)，涉及到集成電路固態(tài)技術(shù)、厚膜技術(shù)、薄膜技術(shù)、電路技術(shù)、互連技術(shù)、微電子焊接技術(shù)、高密度組裝技術(shù)、散熱技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)、計(jì)算機(jī)輔助測試技術(shù)和可靠性技術(shù)等領(lǐng)域。</p><p>　　微電子組裝一方面盡可能減小芯片和元件、器件的安裝面積、互連線尺寸和

11、長度，以提高組裝密度和互連密度；另一方面則盡可能擴(kuò)大基板尺寸和布線層數(shù)，以容納盡可能多的電路器件，完成更多、更重要的功能，從而減少組裝層次和外連接點(diǎn)數(shù)。微電子組裝與常規(guī)的電子組裝的主要區(qū)別在于所用的元件、器件、組裝結(jié)構(gòu)和互連手段不同。前者以芯片(載體、載帶、小型封裝器件等)多層細(xì)線基板（陶瓷基板、表面安裝的細(xì)線印制線路板、被釉鋼基板等）為基礎(chǔ)；后者以常規(guī)的元件、器件、印制線路板為基礎(chǔ)。微電子組裝的組裝密度可比常規(guī)電子組裝高5倍以上，互連

12、密度高6～25倍，乃至100倍（薄膜布線技術(shù)），因此能減小電子設(shè)備的體積、減輕重量、加快運(yùn)算速度（信號傳輸延遲時(shí)間減小）、提高可靠性、減少組裝級。</p><p>　　微電子組裝技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)40年代末和50年代初的微模組件和后來發(fā)展的薄膜和厚膜混合電路及微波集成電路。70年代以來，微電子組裝技術(shù)發(fā)展更快，又出現(xiàn)了芯片載體、載帶、大面積多芯片多層厚膜電路。70年代末至80年代初，門陣列芯片、密封載體、陶瓷

13、基板、被釉鋼基板和表面安裝印制線路板組件得到廣泛應(yīng)用，多層薄膜混合電路和有機(jī)聚合物厚膜電路也在迅速發(fā)展。80年代以來，隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，以及大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使得集成電路的集成度越來越高，電路設(shè)計(jì)采用了計(jì)算機(jī)輔助分析的設(shè)計(jì)技術(shù)。此時(shí)器件的封裝形式也隨著電子技術(shù)發(fā)展，在不同時(shí)期，由不同封裝形式分別占領(lǐng)主流地位，如80年代由于微處理器和存儲器的大規(guī)模IC器件的問世，滿足高速和高密度要求的周邊引線、短引腳的塑料表貼封裝占

14、據(jù)了主導(dǎo)地位；而90年代由于超大規(guī)模和芯片系統(tǒng)IC的發(fā)展，推動了周邊引腳向面陣列引腳和球柵陣列密集封裝發(fā)展，并促使其成為主流。無源器件發(fā)展到表面貼裝元件（SMC），并繼續(xù)向微型化發(fā)展，IC器件的封裝有了表面貼裝器件（SMD）。在這一時(shí)期SMD有了很大的發(fā)展，產(chǎn)生了球柵陣列封裝BGA、芯片尺寸封裝CSP、高密度高</p><p>　　第2章 表面組裝技術(shù)</p><p>　　國際上SMT發(fā)

15、展迅速，并日臻完善，國內(nèi)SMT的應(yīng)用雖尚處于起步階段，但極具發(fā)展?jié)摿?，已愈益引起業(yè)內(nèi)人士的重視，其發(fā)展有以下趨勢。</p><p>　　1．SMD和SMC日趨微型化。QFP間距已選0.3mm，引出腳200根以上，片狀元件微型化1005(1mm長0．5mm寬)型已投入大批量使用。各類異形表面組元件品種也愈來愈多，元器件的微型化進(jìn)一步促進(jìn)了設(shè)備和工藝的更新與發(fā)展。</p><p>　　2．設(shè)備

16、更新?lián)Q代加快，在使用中廠商更重視設(shè)備與工藝的整體配置。</p><p>　?、偃嵝灾圃煜到y(tǒng)(FMS)被更多的廠商采用，中型貼片在SMT市場中漸趨重要。如由二臺常規(guī)型和一臺高精度型的中型機(jī)組成的貼裝流水線，其貼片速度可達(dá)到一臺大型貼片機(jī)的速度，同時(shí)能貼不同形狀，不同精度的元器件，成本低，便于調(diào)試。</p><p>　?、诮z網(wǎng)印刷機(jī)，再流焊爐等設(shè)備不斷更新。在SMT發(fā)展初期，人們對貼片機(jī)重視程

17、度遠(yuǎn)大于絲網(wǎng)印刷機(jī)，再流焊爐等設(shè)備，而現(xiàn)在則更重視設(shè)備，工藝的整體配合。絲網(wǎng)印刷工藝中，焊膏的選擇、焊膏粒子大小，粘度控制、基板表面平整度對印刷質(zhì)量的影響，絲網(wǎng)下金屬模板的使用以及不同間距，不同類別元器件對焊膏印刷質(zhì)量的要求，促使設(shè)備制造商不斷更新，改進(jìn)設(shè)備，使印刷機(jī)在焊膏印刷中的對位精度、分辨率、重復(fù)性、焊膏厚度控制方面得到滿意的結(jié)果，出現(xiàn)了型號眾多的印刷機(jī)產(chǎn)品，目前以半自動和全自動的印刷機(jī)使用最多。在各類再流焊設(shè)備中，遠(yuǎn)紅外(IR)

18、曾大量使用，自從使用者發(fā)現(xiàn)它們對不同顏色吸收熱量不同以后(如IC封裝是黑色的，管腳是銀白色的，焊膏會向溫度高處流動)，逐步由遠(yuǎn)紅外加熱風(fēng)再流焊爐替代了原有再流焊爐，將輻射加熱改為輻射加對流的方式加熱，使溫度更為均勻，在爐膛對角線上兩端和中間三點(diǎn)溫度差可在3℃以內(nèi)。近來由于精細(xì)間距焊接的需要，及免清冼技術(shù)的出現(xiàn)，充氮遠(yuǎn)紅外爐特別受到重視，新一代的再流焊爐大多是氮的，其價(jià)格也要貴得多。</p><p>　　3．水清洗

19、和免清洗技術(shù)</p><p>　　為保證組裝后電路板的可靠性，清洗是很重要的，清洗一般包括清洗(去除雜質(zhì)、助焊劑殘留物)、漂洗、干燥(熱風(fēng)或真空抽干)等三個(gè)階段。由于國際上對環(huán)保的要求比較高，溶劑型(如氟氯昂、丙酮等)清洗液已逐步被替代，而改用水清洗技術(shù)。清洗液體有碳化水、水、酒精、植物液體等。一種清洗機(jī)可使用多種液體，水清洗機(jī)的價(jià)格也很高。目前免清洗技術(shù)正受到重視，使用免清洗一是要減少焊接過程中導(dǎo)體的氧化。二是

20、使用免清冼焊膏RMA(Rosin Mildy Activated)。免清洗焊膏中，松香含量約在9 ~10 %，其余為活性劑、樹脂，助焊劑及增粘劑等。</p><p>　　4．采用電腦整體作業(yè)(CIM )</p><p>　　電腦整體作業(yè)使得在生產(chǎn)過程中各臺貼片機(jī)所貼元件品種、數(shù)量分配合理，操作方便，整個(gè)工藝過程包括檢測由電腦控制。</p><p>　　第3章

21、微組裝技術(shù)</p><p>　　微組裝技術(shù)是電子產(chǎn)品先進(jìn)制造技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是電子產(chǎn)品制造中的電氣互聯(lián)技術(shù)的主體技術(shù)，是電子封裝與組裝技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)階段的代表技術(shù)。</p><p>　　3.1 微組裝技術(shù)的基本概念</p><p>　　微組裝技術(shù)是在高密度多層互聯(lián)基板上，用微型焊接和封裝工藝把構(gòu)成電子電路的各種微型元器件（集成電路芯片及片式元件）組裝起來，形成高

22、密度、高速度、高可靠、立體結(jié)構(gòu)的微電子產(chǎn)品（組件、部件子系統(tǒng)、系統(tǒng)）的綜合技術(shù)。</p><p>　　微組裝技術(shù)這一名詞提出初期，特指組裝工藝技術(shù)的高級發(fā)展階段，即指元器件引腳間距小于0.3 mm間隙的表面組裝技術(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在也用于泛指電路引線間距或元器件引腳間距微小、或所形成的組件、系統(tǒng)微小的各種形式封裝。</p><p>　　3.2 MEMS技術(shù)</p><

23、;p>　　MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)是目前的一個(gè)新興技術(shù)領(lǐng)域，具有重大的應(yīng)用前景，它廣泛運(yùn)用于汽車、電子、通信、航空航天等領(lǐng)域。封裝是MEMS技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)之一，封裝占整個(gè)MEMS器件成本的50～90%，隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，封裝已成為阻礙MEMS商業(yè)化的主要技術(shù)瓶頸。MEMS器件可靠性很大程度上取決于封裝，MEMS封裝可靠性需要有封裝材料、工藝及結(jié)構(gòu)的工藝力學(xué)方面深入的了解與認(rèn)識。</p><

24、;p>　　從MEMS封裝工藝力學(xué)的角度來研究MEMS封裝中材料、關(guān)鍵工藝及器件封裝中的若干基礎(chǔ)問題，研究的內(nèi)容如下：</p><p>　　將工藝力學(xué)引入MEMS封裝中，提出MEMS封裝工藝力學(xué)的概念；</p><p>　　系統(tǒng)闡述了封裝中基于工藝力學(xué)的材料行為、熱機(jī)特性及封裝工藝力學(xué)的研究分析方法；</p><p>　　提出了基于MEMS封裝工藝力學(xué)來分析ME

25、MS封裝可靠性問題。</p><p>　　針對微電子MEMS封裝中互連材料無鉛化的趨勢，選擇具有實(shí)際應(yīng)用潛力的三種無鉛互連材料(Sn96.5Ag3.5，Sn96.5Ag3Cu0.5，Sn99.3Cu0.7(Ni))，分析了它們的溫度特性、應(yīng)變率特性和蠕變特性，為三種無鉛互連材料應(yīng)用于MEMS封裝提供了可靠的工藝力學(xué)特性數(shù)據(jù)，與典型含鉛焊料比較分析表明三種焊料力學(xué)特性方面具有優(yōu)越性；分析了多次回流對無鉛互連材料(S

26、n96.5Ag3Cu0.5)工藝力學(xué)行為和微觀組織的影響，為封裝中焊點(diǎn)回流可靠性分析提供相關(guān)依據(jù)；發(fā)現(xiàn)界面IMC明顯增厚并出現(xiàn)IMC剝離現(xiàn)象是導(dǎo)致多次回流后焊點(diǎn)剪切強(qiáng)度下降原因。 應(yīng)用工藝力學(xué)的原理與方法，以MEMS封裝中貼片與鍵合兩種典型工藝為對象，分析貼片工藝中的孔洞缺陷及貼片工藝材料特性對封裝可靠性的影響；通過實(shí)驗(yàn)手段獲得材料特性對貼片可靠性的影響，提出基于貼片材料工藝力學(xué)特性的粘膠貼片材料選擇原則；開展了真空下的靜電鍵合與金硅鍵

27、合工藝研究，實(shí)現(xiàn)了真空下的靜電鍵合與金硅鍵合工藝；利用貼片工藝材料的選擇原則選擇壓力傳感器的貼片材料；通過工藝力學(xué)仿真分析，優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了壓力傳感器封裝中玻璃堆疊層鍵合，解決了壓力傳感器的溫</p><p>　　3.3 混合集成電路(HIC)和多芯片模塊(MCM)的進(jìn)展</p><p>　　3.3.1 關(guān)鍵材料</p><p>　　混合集成電路技術(shù)中的關(guān)鍵材料是基板材料

28、、金屬化材料、絕緣材料和封裝材料等，它們的發(fā)展為混合集成電路技術(shù)以及在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多芯片模塊技術(shù)的飛速進(jìn)展提供了前提和保證?；迨腔旌霞呻娐?，特別是MCM的重要組成部分。MCM按照基板類型可分為四類：印刷電路板MCM，適用于<30MHz的低性能場合；陶瓷基板MCM適用于30～50MHz的中等性能場合；Si基板MCM，適用于>50MHz的高性能場合；以及混合型MCM。常用的基板材料包括：硅、陶瓷薄板或共燒陶瓷（氧化鋁、

29、玻璃－陶瓷、莫來石、氮化鋁、碳化硅、氧化鈹）以及金屬（鋁、銅和銅化合物），砷化鎵芯片用蘭寶石襯底?；旌霞呻娐罚ò∕CM）基板發(fā)展的總方向是低介電常數(shù)，高熱導(dǎo)率和低成本化。目前用于HIC和MCM金屬化的材料主要有：銅、鋁、金、合金材料和金屬有機(jī)漿料等。常用的介質(zhì)材料有聚酰亞胺、苯并環(huán)丁烯、聚苯酚喹啉、二氧化硅、多喹啉、聚四氟乙烯、環(huán)氧樹脂等。</p><p>　　3.3.2 關(guān)鍵工藝技術(shù)</p>

30、<p>　　HIC和MCM的設(shè)計(jì)和制造方法多種多樣，各生產(chǎn)單位都有自己獨(dú)特的工藝流程，為適應(yīng)HIC和MCM小體積、高性能的發(fā)展方向，就必須不斷提高工藝技術(shù)水平，其中關(guān)鍵的技術(shù)是：高密度多層布線技術(shù)、元器件高密度互連技術(shù)、設(shè)計(jì)技術(shù)、檢測技術(shù)等。 提高布線密度是縮小產(chǎn)品體積、減小信號延遲時(shí)間的重要保證，故減小導(dǎo)線寬度和導(dǎo)線間距，減小通孔直徑和孔距，并采用多層化形式是必須的。高密度多層布線的導(dǎo)體層制造技術(shù)有厚膜低壓印刷技術(shù)、凹版補(bǔ)償

31、微細(xì)圖形成形技術(shù)、減成光成形技術(shù)、加成光成形技術(shù)等多層化技術(shù)?，F(xiàn)在厚膜布線的線寬和線距已窄達(dá)20μm，布線層數(shù)高達(dá)100層，而薄膜布線的線寬和線距則達(dá)10μm，布線層數(shù)達(dá)10層。 為適應(yīng)超小型化的要求，片式元件已發(fā)展導(dǎo)1005型，LSI封裝的引線間距也降到0.3mm。電子元器件的互連安裝中LSI的高密度安裝是一直努力探索的課題。LSI高密度安裝技術(shù)包括絲焊、載帶自動焊（TAB）、裸芯片倒裝，高密度互連（HDI）等。 目前，MCM尚缺乏完

32、整的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 檢測技術(shù)也是有待研究的MCM和HIC的技術(shù)難點(diǎn)之一。 </p><p>　　3.4 優(yōu)質(zhì)薄膜多層布錢支撐技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)</p><p>　　3.4.1 支撐技術(shù)</p><p><b>　　1．CAD技術(shù)</b></p><p>　　采用計(jì)算機(jī)輔助多層布線設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制版技術(shù)，可提高效率、縮短研制周期

33、，使失誤減到最小。</p><p><b>　　2．薄膜技術(shù)</b></p><p>　　薄膜制備方法是將經(jīng)過清潔處理的絕緣基板，通過真空蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)或?yàn)R射等，在上面淀積薄膜導(dǎo)體、薄膜介質(zhì)和薄膜電阻等，再對它進(jìn)行光刻，從而獲得優(yōu)質(zhì)薄膜光刻圖形。</p><p><b>　　3．介質(zhì)隔離技術(shù)</b></p>

34、<p>　　目前薄膜多層布線的隔離介質(zhì)，主要是高分子有機(jī)物，呈肢體狀，透過甩膠，獲得均勻平坦的膜，有負(fù)性光刻膠性能，可用濕法光刻腐蝕或等離子干法腐蝕刻出所需要的層間互連窗口。</p><p>　　4．表面貼裝技術(shù)(SMT)</p><p>　　被譽(yù)為“組裝革命”的表面貼裝技術(shù)將代傳統(tǒng)的印刷電路板鉆孔插裝方法，其特點(diǎn)有：</p><p>　　① 采用無引線

35、片狀元器件進(jìn)行貼裝，能達(dá)到更高的安裝密度，使電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)“輕、薄、短、小”成為可能。</p><p>　?、趥鹘y(tǒng)插裝方法可在印刷電路板兩面進(jìn)行安裝，而SMT同樣可在印刷電路板兩面貼裝。</p><p>　　③用無引線片狀元器件貼裝，其分布電容、電感很小，減少了互連線的數(shù)目和長度，從而提高電路的高頻性能，并減少了線路的時(shí)間延遲。</p><p>　　④用無引線片狀元器

36、件，不需要安裝插孔，便于自動供給和自動安裝，工藝簡單易行。</p><p>　　⑥用無引線片狀元器件的封裝形式，可減小電子產(chǎn)品的體積和重量，從而達(dá)到高密度組裝目的。由于SMT具有接觸面積大、組裝密度高、重量輕、體積小、可靠性高、性能好等優(yōu)點(diǎn)，把它引入微電子組裝技術(shù)將會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。</p><p><b>　　5．微型焊接技術(shù)</b></p><

37、p>　　微組裝成一個(gè)組件、部件、分系統(tǒng)或系統(tǒng)，不管什么樣的元器件都存在與線路的連接問題。由于元器件小，它的焊接也就特殊，如絲焊、載帶焊、回流焊等。</p><p><b>　?、俪暫?  </b></p><p>　　不用焊料和焊劑，針對絲焊，用于裸芯片、COB和倒裝(face downbonding)。</p><p&

38、gt;<b>　?、跓岢暯鸾z球焊</b></p><p>　　不用焊料和焊劑，針對絲焊，用于裸芯片、COB，用焊片還可進(jìn)行硅芯片焊接。</p><p><b>　?、蹤C(jī)械熱脈沖焊</b></p><p>　　可用也可不用焊料和焊劑，用于TAB、梁式引線器件</p><p><b>　　④

39、回流焊</b></p><p>　　分汽相、紅外和熱板焊，可用焊料，用于SMT、倒焊等。</p><p><b>　　6．封裝技術(shù)</b></p><p>　　在這里，封裝的概念是廣義的，不單是對某個(gè)元器件而言，而是對一個(gè)組件、部件、分系統(tǒng)和系統(tǒng)而言。當(dāng)然，由于半導(dǎo)體器件表面鈍化技術(shù)不斷提高，封裝作用也不一樣。封裝除密封作用外，還有

40、屏蔽、機(jī)械保護(hù)、裝璜等作用封裝形式多種多樣。</p><p>　　3.4.2 基礎(chǔ)技術(shù) </p><p>　　1．優(yōu)質(zhì)薄膜多層布線板</p><p>　　可用作薄膜多層布線的板料較多，這里主要介紹下面四種。</p><p><b>　?、?陶瓷基扳</b></p><p>　　微波領(lǐng)域，要求微波損

41、耗很小，用99．5%三氧化二鋁基板，將它研磨拋光，清洗干燥后即可使用。</p><p><b>　?、?微晶玻璃基板</b></p><p>　　一般高頻、甚高頻、低頻都可采用。由于其性格比好，加工方使，可以直接在磨拋好的基板上制作薄膜電阻、電容、進(jìn)行薄膜多層布線等，所以，它的應(yīng)用已很普遍。</p><p><b>　?、?硅基板&l

42、t;/b></p><p>　　硅基板的組裝密度 做得很高，互連接點(diǎn)可大大減少，內(nèi)在可靠性高，與硅芯片的熱膨脹系數(shù)一致，熱導(dǎo)率比氧化鋁瓷高5～10倍， 可直接將LSI做在里面， 也可外配LSI、VLSI、VHSIC、ASIC以及其它元器件，性能價(jià)格比合理，可以直接借鑒成熟的半導(dǎo)體工藝，線寬比VLSL大l0倍。這些優(yōu)點(diǎn)使得電路成品率大幅度提高，并能在表面進(jìn)行薄膜多層布線。硅基板結(jié)構(gòu)已在3GHz的超高頻GaAS

43、 IC中得到滿意結(jié)果。</p><p><b>　?、?絕緣金屬基板 </b></p><p>　　在鋁金屬板表面生長適當(dāng)厚度的致密氧化層，在其表面涂覆有柔性的絕緣物，并粘貼金屬箔，這樣可以在箔上采用常規(guī)的工藝，光刻出精細(xì)的互連圖形，在其表面進(jìn)行薄膜多層布線。在它上面還可進(jìn)行SMT、COB和各種功能器件的組裝。被用作電路布線板、散熱板、屏蔽板和封裝外殼，并已用于高壓、

44、大電流和高速電路中。</p><p><b>　　2．片式元器件</b></p><p>　　有裸芯片、帶凸點(diǎn)芯片、梁式引線芯片、載帶芯片，是優(yōu)質(zhì)薄膜多層布線板組裝首批選取的片狀元器件。片狀電容、電感等無源元件在特殊電路中也常被采用。</p><p><b>　　3．隔離介質(zhì)材料</b></p><p&

45、gt;　　作為薄膜多層布線的介質(zhì)材料常用聚酰亞胺和光敏性聚酰亞胺，國外還用派拉倫(paralene)，其中又以光敏性聚酰亞胺最好。由于它介電常數(shù)小，絕緣性好，高溫穩(wěn)定，理想的平坦性，有負(fù)性光刻膠性能，與金屬鋁的粘附性好，熱應(yīng)力小，有一定抗潮性，對高能電子、熱中子和粒子均有阻擋作用等，因此已被廣泛采用。</p><p><b>　　4．金屬材料</b></p><p>

46、　　供薄膜多層布線的材料很多。用于基板粘附的有鉻、鎳鉻、鈦和鉬；用作導(dǎo)體的有金、銅、鋁；用于電阻的合金有NiCr、CrSi、TaN等；用作介質(zhì)的非金屬化臺物有SiO和SiO2等。</p><p><b>　　5．封裝材料</b></p><p>　　用薄膜多層布線板組裝的電子產(chǎn)品， 所用的封裝材料有金屬和非金屬，視使用環(huán)境而定。金屬主要是銅、鎳、鋁等；非金埔主要是陶瓷

47、、玻璃、塑料等。</p><p>　　3.5 優(yōu)質(zhì)厚膜多層布線支撐技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)</p><p>　　3.5.1 支撐技術(shù)</p><p><b>　　1．CAD技術(shù)</b></p><p><b>　　其作用與薄膜相同。</b></p><p><b>　　2．厚

48、薄技術(shù)</b></p><p>　　厚薄是指在絕緣基片上用印刷、燒結(jié)工藝或等離子噴涂技術(shù)所形成的厚度數(shù)微米至數(shù)十微米的膜層(薄膜只有它的數(shù)十分之一) 。其特點(diǎn)是設(shè)計(jì)靈活，電性能好，功耗大，工藝簡單，周期短，可靠性高和投資少等。制作方法分絲網(wǎng)漏印法和厚膜光刻法。前者采用不同目數(shù)的絲網(wǎng)所制的網(wǎng)模，通過恰當(dāng)?shù)臐{料配合， 可漏印線寬100um左右；后者制作的線寬小于100um。厚膜方法同樣可用作互連導(dǎo)體，厚膜

49、電阻和隔離介質(zhì)等。</p><p><b>　　3．介質(zhì)隔離技術(shù)</b></p><p>　　在厚膜多層布線中，隔離介質(zhì)是特殊的漿料。采用常規(guī)漏印技術(shù)，層間互連孔尺寸要適當(dāng)。在每層燒結(jié)中，溫度控制要視漿料性能而定。</p><p><b>　　4．貼裝技術(shù)</b></p><p>　　厚膜因其膜厚(

50、與薄膜相比)，所有在薄膜中可用的片式元件，在這里都適用。而且對SOP、PLCC、LCCC 、QFP等封裝形式都能組裝。通常使用漏印的焊膏，貼裝上片式元件，在汽相焊或紅外爐和熱板設(shè)備中一次回流焊成，通過清潔處理即組裝完成。</p><p><b>　　5．微型焊接技術(shù)</b></p><p>　　片式元器件組裝與薄膜焊接完全相同。此外，還可采用汽相回流焊、紅外焊和熱板回

51、流焊接技術(shù)來完成組裝焊接。</p><p><b>　　6．封裝技術(shù)</b></p><p>　　這里除通用的陶瓷金屬封接，玻璃金屬封接，陶瓷玻璃金屬封接，塑料金屬模塑等外，還可直接用陶瓷厚膜多層印刷板作母板進(jìn)行單獨(dú)應(yīng)用。上述技術(shù)對于組件、部件和系統(tǒng)是必不可少的技術(shù)。</p><p>　　3.5.2 基礎(chǔ)技術(shù)</p><p&

52、gt;　　1．優(yōu)質(zhì)厚膜多層布線板</p><p>　　厚膜陶瓷多層布線板按工藝分為干法和濕法。前者是將軋膜或流延的瓷漿制成膜，經(jīng)多次漏印互連線、沖孔、疊層、排膠和高溫共燒(一般1600～1700℃)而成；后者是將隔離介質(zhì)漿料漏印到熟陶瓷板上，使它落于已做成的導(dǎo)體和電阻的確定部位，分層漏印、分層燒結(jié)。干法在還原氣氛如氫或氫氮混合氣體中共燒，布線漿料采用高熔點(diǎn)金屬粉W、Mo等。濕法一般在氧化氣氛中(900～ 1000

53、℃左右)燒成，其布線漿科常用Ag、Pd、Au、Cu等。陶瓷玻璃多層布線板是近期發(fā)展起來的新技術(shù)。由于具有燒結(jié)溫度低(850～1000℃) 、異體材料廣(As、Ag、Pd、Ni、Cu、Au) 介電常數(shù)小等特點(diǎn)， 所以比前面的氧化鋁陶瓷多層布線板更受人們重視。</p><p><b>　　2．片狀元器件</b></p><p>　　供厚膜多層布線的片狀有源元器件的封裝形式

54、有PLCC、SOP、LCCC、QFP等；無源元件有無引線片狀電容、電阻和電感，它們都是通過特殊工藝線完成的。當(dāng)然，薄膜中使用的片狀元器件，如芯片電容、裸芯片、帶凸點(diǎn)芯片、載帶芯片和梁式引線芯片，在這里都可使用。</p><p><b>　　3．介質(zhì)漿料</b></p><p>　　作為厚膜交叉一多層布線隔離介質(zhì)材料，要求絕緣電阻大，耐壓強(qiáng)度高，介電常數(shù)小，介質(zhì)損耗小、

55、抗熱沖擊性能強(qiáng)并與其它厚膜元件有很好的相容性。最早是硼硅鉛玻璃，近來出現(xiàn)的微晶化玻璃，都能較好地滿足上述條件。</p><p><b>　　4．厚膜漿料</b></p><p>　　厚膜布線采用一套特制的導(dǎo)體漿料，如Pd-Ag漿料、Ag漿料、金漿料和銅漿料等。漿料由固體微粒和載體組成，固體微粒視漿料的用途而定。例如，電阻漿科的固體微粒是氧化釘?shù)?。供厚膜布線的導(dǎo)體漿料應(yīng)

56、是阻值低、結(jié)構(gòu)致密、有良好附著性、焊接性好、抗電遷移、與其它元器件相容性好、原料來源豐富，并且成本低的材料。</p><p><b>　　5．焊膏</b></p><p>　　供片狀元器件表面組裝。以絲網(wǎng)漏印或滴涂方法分配在預(yù)定部位，通過回流焊完成。焊膏由臺金屬粉和焊劑組成，并具有以下優(yōu)點(diǎn)：膏料用漏印或滴涂可較均勻分配；在熱熔前有一定粘性，可作固定元件用；利用熔化時(shí)金

57、屬的表面張力，可自行修正；可實(shí)現(xiàn)自動化涂焊料及熱熔焊接。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本文研究工作是在我的導(dǎo)師xx教授的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，從開題伊始到論文結(jié)束，我所取得的每一個(gè)進(jìn)步都無不傾注著導(dǎo)師辛勤的汗水和心血。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的各科知識、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪，從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣

58、的專業(yè)知識，也學(xué)到了做人的道理。在今后的學(xué)習(xí)工作中，我將銘記恩師對我的教誨和鼓勵(lì)，盡自己最大的努力取得更好的成績。</p><p>　　在三年的大學(xué)學(xué)習(xí)期間，電子工藝教研室的每位老師對我的學(xué)習(xí)、生活和工作都給予了熱情的關(guān)心和幫助，使我的水平得到了很大的提高，取得了長足的進(jìn)步。</p><p>　　在此，向所有關(guān)心和幫助過我的老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！</p><p

59、>　　衷心感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家、教授。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李光蘭．電子工藝與設(shè)備．天津大學(xué)出版社，2008．</p><p>　　[2] 何麗梅．SMT表面組裝技術(shù)．機(jī)械工業(yè)出版社，2006．</p><p>　　[3] 吳懿平．電子組裝

60、技術(shù)．華中科技大學(xué)出版社，2006．</p><p>　　[4] 王天曦．電子技術(shù)工藝基礎(chǔ)．清華大學(xué)出版社，2000．</p><p>　　[5] 張翠霞．電子工藝實(shí)訓(xùn)教材．科學(xué)出版社，2004．</p><p>　　[6] 上官東愷．微組裝焊接工藝及可靠性．科學(xué)出版社，2009．</p><p>　　[7] 宣大榮．FPC組裝技術(shù)與工藝設(shè)計(jì)

61、．電子工業(yè)出版社，2002．</p><p>　　[8] 中國電子學(xué)會生產(chǎn)技術(shù)分會叢書編委會組．微電子封裝技術(shù)．中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社．2003.</p><p>　　[12] 嚴(yán)偉．小型化混合微波集成電路制造技術(shù)電子元件與材料．1999年第18卷第3期</p><p>　　[13] (美)Rao R.Tummala Eugene J.Rymaszewski Ala