随着航天、军事等领域信息化需求的变化,电子元器件日渐向着 “轻、薄、短、小”方向发展。微组装关键工艺设备正是在这种需求下应运而生。中国电子科技集团公司第二研究所微组装关键工艺设备技术可以将多块甚至十几块PCB板级电路简化成一个高度集成的高密度组件,在电子设备、通讯系统、微波设备、汽车及医疗工业等诸多领域拥有广阔的发展前景。
撑起微组装脊梁
微组装工艺设备是采用微联接工艺技术将半导体集成电路芯片和微型化元器件组装在高密度基板上,形成高密度、功能集成、高可靠性的三维结构电子组件的重要保证。目前越来越多的高频功能器件及无源器件放弃传统安置于基板表面的习惯做法,采用多层互连技术,将器件置于基板内部。
得益于在电子专用设备研发和半导体材料生产上的深厚积淀,2所是目前我国军工微组装工艺设备领域的骨干力量,在总装、国防科工局及集团公司大力支持下,先后承担了微组装设备领域20余项型谱和预研项目。
2所科技处处长高德平表示,2所是国内惟一具备多层基板 (LTCC)制造和组装设备整线供应的设备研发单位。由于研究所在设备研发和系统集成方面实现了设备与工艺的紧密结合,其生产的多层基板 (LTCC)制造和组装整线设备具有加工规格兼容、工装齐备、整线运行畅通等特点。
目前,其系列生瓷带打孔机、微孔填充机、切片机、旋涂机、系列倒装焊机、超声打孔机、各类共晶设备、系列平行缝焊机、系列引线键合机等多层基板制造和组装两大系列30余种产品已投入使用,并拥有专利30余项。实现了在高密度多层电路基板上芯片贴装、电气互连和管壳封装功能,多种设备技术性能指标已达到国际先进水平,具有整线设备工艺系统集成能力。
加快成果转化
随着信息产业的不断发展,国内外微组装设备正向高智能性的全自动设备演变。2所将进一步研制开发微组装设备,加快成果的转化推广。
高德平介绍,2所将联合中国电科45所、中国电科48所与国内微组装设备用户单位,发挥用研结合机制的作用,开发新一代全自动微组装关键设备。在研制微组装关键设备基础上,还将开展微组装关键设备组线技术及集成技术研究,与应用单位协作完成微组装设备线工艺适配性研究、组线技术研究,以实现所研制微组装关键设备的全线工艺贯通。与此同时,还将把取得的关键技术进一步向液晶显示器件制造设备、LED、太阳电池片制作等领域转化,力争使微组装设备研制过程取得成果推广最大化。高德平表示,研究所正在积极寻觅民口的合作企业。
目前,2所已经实现了生瓷带打孔机、真空可控气氛共晶炉、金丝超声热声焊机、大功率管芯共晶台/共晶机、平行缝焊机、热切机、倒装焊设备的推广应用。
为加快成果的转化推广,开展标准研究也是关键。据了解,2所先后承担了微电子组装制造技术标准体系研究、军用LTCC基板制造关键设备研制及集成建设标准规范研究、微组装生产线工艺设备安装工程施工及验收规范等标准化项目。目前,微电子组装制造技术标准体系研究项目已经建立了较系统和完整的微电子组装制造技术标准体系,其主要组成部分有微组装制造技术通用基础规范、微组装制造工艺规范、微组装制造技术条件与工艺规范、微组装制造测试与检验规范、微组装组件及构成材料规范和微组装组件质量评价标准等。微组装生产线工艺设备安装工程施工及验收规范项目主要内容包括微组装生产线的总体设计、分系统设计、系统设备的安装技术要求、搬运、安装施工、单机试运转、调试及工程验收。(本报记者 高 晨)