电子焊接工艺技术
6.3 微组装工艺 随着元器件不断向超小型化方向发展，随着尖端产品中所要求的集成电路功能密度的成千万倍的提高，表面安装技术受到了加工精度、加工手段及成本的挑战，SMT已不能适应这种要求，因此，在SMT发展的基础上，国外从20世纪80年代中期开始研究贴装元件复合化、三维贴装以及在基板上直接印制阻容元件等微组装课题，这就是第5代电子装联技术－多层复合贴装（MPT）。
多层复合贴装MPT是第4代装联技术SMT向纵深发展的产物，是电子装联从表面安装时代向三维组装时代的转移，是目前最高级的组装技术。它是在高密度多层互连电路板上，用微型焊接和封装工艺把微型元器件组装起来，形成高密度、高速度和高可靠立体结构的微电子产品（组件、部件、子系统或系统）的综合高新技术。
1．印制电路板的柔性化
为适应MPT的发展需要，柔性电路板已经研制成功，它是一种含有精致导线，用薄的、柔顺的透明聚合薄膜（聚酰亚胺）制成的产品。柔性电路的主要特性为：
（1）柔软性表现在可以被弯曲成近乎任意的形状，可以巻曲后放入圆柱体内，以充分利用三维体积，从而打破了传统的使用面积的概念。
（2）在柔性电路上能形成非常窄细间距的走线。 （3）具有良好的绝缘特性，绝缘厚度小于25μm。 （4）可以不考虑材料的热膨胀匹配问题。 （5）解决了焊点的热疲劳问题。
（6）能够粘贴在金属板上，以满足良好的散热要求。
由于上述特性，使柔性电路可以最大程度的满足互连和组装手段的灵活性，所以柔性电路的应用在不断扩大。
2．多芯片模块（MCM）
20世纪90年代初，一种新型的微组装技术问世，它可以在面积较小的多层板上实现多个芯片的组装，这种微组装技术的诞生，使原来的一块表面安装电路板组件（SMA）可以用一个电路模块（MCM）来替代，如图34所示。
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日本专家对MCM的完整定义为：“两个以上的LSI裸芯片装配在印制电路板上，并备有整个组件的插入装置（多引脚）、密封的处理、芯片产生热的散热装置的组合件”。
MCM技术的发展，进一步实现了半导体的高集成化、高功能化，可最大限度地发挥整机产品的整体性能，同时，也促进了印制电路板制造业及其相关的材料、设备、测试仪器制造业的变革。因此，有关专家将MCM技术的兴起，称之为继插装技术（THT）、表面安装技术（SMT）之后的“第三次组装技术的革命”。
MCM技术最初是应用于军事和超大型计算机领域，例如，在90年代初，美国首先研制成功世界上第一块高温超导的MCM，使多层板由40～60层减少到只有4层，它大大地降低了功耗、提高了信号的传送速度。至90年代中期，MCM技术进入了实用性阶段，由于在工艺成熟性、大批量生产适应性、降低生产成本方面有了重大的突破，所以，被成功的应用于工业产品领域（计算机、交换机、测量仪器等）、民用产品领域（个人台式电脑、笔记本电脑、摄录像一体机、电视机、移动电话等）和办公电子自动化装置领域（LCD组件、LED阵列组件、打印头等）。
3．单级集成模块（简称：SLIM）
随着微组装技术的不断发展，在MCM技术的基础上，为进一步提高电子产品的性能、可靠性及降低成本，微组装技术由X-Y平面的二维（2D）组装向三维（3D）组装发展，3D组装技术是向空间发展的高密度电子组装技术。
3D组装技术的发展，将以往的3级组装层次（芯片组装－PCB上组装－母板上组装）变为单一的组装层次，这种3D结构的模块被称作单极集成模块。它是在复合基板（由各种介质层、布线、导通孔组成）内埋置R、C、光电器件（如波导管等），并在其表面用SMT方式倒装焊接各类器件，成为高度集成化的3D-MCM，这种封装结构的Si效率（安装的芯片面积与基板面积之比）将大幅度提高，由原来一般封装的8%，提高到接近40%，预计2010年可达到80%以上。
当前，实现三维组装的途径大致有3种。一是埋置型3D结构（如图35）：在多层基板内或多层布线介质中埋置R、C和IC，在其表面贴装各类片式元器件（SMD）；二是有源基板型3D结构（如图36）：将Si圆片规模集成（WSI）后作为基板，在其表面进行多层布线，上层再贴装SMD；三是叠装型3D结构（如图37）：将2D组装的模块（如MCM）上下层叠装互连起来。通过这3种途径，美、日、欧已有多家厂商成功地推出许多3D结构的电子产品。
SLIM技术的诞生，使各类元器件、布线、介质层、LSI、VLSI和ASIC等都统一集成到一个电子封装系统内，它所完成的是“系统”功能，使原来庞大的系统“浓缩”为一个高集成度的电子模块（SLIM），使系统的功能更强、性能更好、体积更小、重量更轻、可靠性更高、成本却相对较低。MCM、SLIM技术被称作第五代装联技术，它的成功应用使装联技术进入了表面安装技术与半导体集成电路技术向一体化发展的新的时代，在这个时代，元器件与整机机芯已经不再有明显的界线，元器件设计师与整机设计师将成为同行，它将导致装联技术的又一次“革命”。
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练习题
1． 惰性气体保护焊接的作用是什么？
2． 简述穿孔回流焊的工艺步骤，这种焊接方法有什么优越性？
3． 简述“免清洗”的含义，它与“不清洗”的区别是什么？为什么要采用免清洗焊接？ 4． 对免清洗助焊剂的性能有哪些要求？
5． 免清洗助焊剂的涂敷应采用什么方法？为什么不宜采用发泡法及波峰法？ 6． 为什么要采用无挥发有机化合物焊接，使用VOC Free时应注意什么？ 7． 第5代电子装联技术是什么？
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