電子基板技術(shù)
發(fā)布時間:2011/8/24 14:34:47 訪問次數(shù):90298
電子基板是電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是組成電子設(shè)備的基礎(chǔ)單元，位于電子產(chǎn)業(yè)的前端。電子基板技術(shù)的每次升級換代都推動電子產(chǎn)品制造技術(shù)的進步，微小型化、高性能、高可靠的基板是現(xiàn)代電子制造的基石。
(一)電子基板綜述
任何一個電子裝置、設(shè)備或系統(tǒng)，無論簡單或復(fù)雜，都是由芯片和基本電子元器件按照電路原理要求連接而成的。要實現(xiàn)電子元器件的連接，首先要把這些芯片和元器件安裝到一個能夠承載它們的載體上，通常是一種板材上，這就是電子基板，如圖4.4.1所示
為部分電子基板實例。
電子基板(electronic substrate)是半導(dǎo)體芯片封裴的載體、搭載電子元器件的支撐，構(gòu)成電子電路的基礎(chǔ)。小到芯片、電子元器件，大到電路系統(tǒng)、電子設(shè)備整機，都離不開電子基板�；逡呀�(jīng)成為電子產(chǎn)業(yè)最基本、最活躍、不可缺少的重要組成部分。
電子基板，按其應(yīng)用層面可分為封裝基板、模塊基板、普通印制電路板、組裝母板等幾大類。其中應(yīng)用最廣泛的印制電路板(PCB)，在原有雙面板、多層板的基礎(chǔ)上，近年來又出現(xiàn)積層( build-up)多層板。模塊基板是指新興發(fā)展起來的，可以搭載在PCB之上，以BGA、CSP、TAB、MC,M為代表的封裝基板（package substrate，簡稱PKG基板）等高密度基板，這種基板在基板市場中所占份額越來越大。
(二)電子基板的功能
電子基板對于電子產(chǎn)品的作用，如同居所對于人類的作用。人們首先要安居，之后才能樂業(yè)，電子元器件安裝固定并且建立互連才能形成電路，而后發(fā)揮各種作用。沒有高質(zhì)量、高可靠的基板就沒有高質(zhì)量、高可靠的電子產(chǎn)品。
大部分電子基板除了承載芯片和元器件外還要實現(xiàn)它們內(nèi)外或相互電氣互連的功能，一部分基板還兼有電磁屏蔽、傳熱散熱等功能：
①基本功能一芯片或電子元器件承載與固定；
②主體功能一電氣互連。對于芯片封裝而言，基板提供芯片對外的電源、信號連接；對于電路組裝而言，基板建立元器件相互連接并且分配電源與信號傳輸；
③輔助功能1一傳熱散熱；
④輔助功能2一電磁屏蔽。
(三)電子基板的發(fā)展歷史
電子基板是與電子產(chǎn)品同時誕生，已歷經(jīng)一個多世紀(jì)，隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展而不斷進步。早期的基板，只承擔(dān)機械支撐和固定的作用，電子管時期的金屬基板是主流。如圖4.4.2所示，元器件之間昀互連是通過接線片和連接導(dǎo)線完成的。顯然，這種手工連接方式不僅效率低而且容易出錯，無法滿足電子產(chǎn)品發(fā)展的需求。
從1903年開始，德國、美國、英國等國的科技發(fā)明家和工程師，不斷研究和探索電路連接及制造電路圖形的方法，偉大的發(fā)明家愛迪生在1904年提出的電路制作思路，已經(jīng)具有現(xiàn)代主流印制電路技術(shù)的概念。
20世紀(jì)40到50年代，經(jīng)過不同國家、不同企業(yè)和研究機構(gòu)歷經(jīng)數(shù)十年共同探索和改進，發(fā)明了多種印制電路板制造工藝專利（見圖4.4.3），終于制造出現(xiàn)代意義上的印制電路板，并大量用于電子產(chǎn)品。
1943年用酚醛樹脂基材制作的覆銅箔板開始進入實用化；1961年開發(fā)成功用金屬化通孔工藝法的多層板技術(shù)；1977年，BT樹脂用于多層板；1990年出現(xiàn)用感光樹脂作絕緣層的積層法多層板新技術(shù)；1997年包括積層多層板在內(nèi)的高密度互連的多層板技術(shù)走向發(fā)展成熟期；與此同時，以BGA、CSP為典型代表的封裝基板有了迅猛的發(fā)展；20世紀(jì)90年代后期，綠色環(huán)保等新型基板迅速興起；在基板技術(shù)發(fā)展中，科技界和企業(yè)界探索發(fā)展的腳步從來沒有停止。
不斷發(fā)展的基板技術(shù)使電子產(chǎn)品設(shè)計、裝配走向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、機械化和自動化，體積減小，成本降低，可靠性、穩(wěn)定性提高，裝配、維修簡單等。毫不夸張地說，在電子系統(tǒng)所有零部件中，沒有比電子基板更重要的了，沒有印制電路板就沒有現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。現(xiàn)代電子信息技術(shù)最關(guān)鍵的是集成電路技術(shù)，其發(fā)明思路也受益于印制電路基板技術(shù)。
(四)基板的類別
1．電子基板分級
按照電子基板在電子制造過程的不同階段，將其劃分為不同的等級（見圖4.4.4）。
(1)第一級基板——芯片封裝
1級基板是半導(dǎo)體和電子模塊制造領(lǐng)域使用的墓板，通常稱為封裝基片或IC基板、IC封裝襯底、IC封裝載板，是電子基板中尺寸最小、精確度要求最高、性能要求也最高的一種基板。
(2)第二級基板——板卡組裝
2級基板是電子組裝領(lǐng)域板卡制造使用的基板，通常稱為印制電路板，或簡稱PCB，是應(yīng)用最廣泛、使用量最大、品種最多的一種電子基板。幾乎所有電子產(chǎn)品或裝置都含有印制電路板。
(3)第三級基板——整機組裝
3級基板是電子整機組裝領(lǐng)域使用的基板，一般稱為主板或母板。通常電路比較復(fù)雜的產(chǎn)品才使用母板結(jié)構(gòu)，承擔(dān)子電路板支撐、電源分配和信號傳輸?shù)茸饔谩Ｒ话愕暮唵萎a(chǎn)品和小型化產(chǎn)品為了簡化，大多使用單板一體化結(jié)構(gòu)。
2．電子基板的分類
1)按電子制造行業(yè)分類
(1)電子封裝基板
電子封裝基板是電子基板的第一級，是電子基板的高端產(chǎn)品。電子封裝屬于半導(dǎo)體行業(yè)即微電子產(chǎn)業(yè)，封裝基板是半導(dǎo)體芯片封裝的一個必要載體。集成電路封裝是電子制造的上游產(chǎn)業(yè)，但封裝在半導(dǎo)體制造中屬于后端工序，與芯片制造相比，技術(shù)門檻較低，
是半導(dǎo)體行業(yè)中勞動密集型行業(yè)。
20世紀(jì)90年代后期，在世界微電子產(chǎn)業(yè)中，以BGA/CSP為典型代表的半導(dǎo)體有機樹脂型的封裝基板得到迅速發(fā)展。2005年以來，倒芯片安裝的封裝基板又成為發(fā)展熱門。這些新發(fā)展給印制電路板(PCB)業(yè)開辟了一個新的PCB大類品種、一個新的應(yīng)用市場。
IC封裝所用的基板，在IC封裝的技術(shù)與生產(chǎn)中占有基礎(chǔ)地位、先行地位和制約地位。IC封裝墓板已作為一個PCB業(yè)分支出的新興產(chǎn)業(yè)，在一些電子信息業(yè)的強岡（或地區(qū)）中已迅速形成。近年來，電子制造發(fā)達國家和地區(qū)積極開創(chuàng)或提高封裝基板的生產(chǎn)能力、技術(shù)水平，加速了在這一有廣闊前景的PCB市場上的爭奪。
(2)電子組裝基板
電子組裝基板包括上述電子基板級別的第2、3級，即常規(guī)印制電路板。經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，常規(guī)印制電路板技術(shù)成熟、性能可靠、質(zhì)量穩(wěn)定。但隨著近年來電子產(chǎn)晶的微小型化和多功能化進程，傳統(tǒng)的印制電路板已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品需求，電子組裝
所用印制電路板也在向高密度、多層化，高性能、高可靠方向發(fā)展。隨著組裝技術(shù)與封裝技術(shù)的融合，許多組裝高密度印制電路板從尺寸精度到性能要求已經(jīng)接近封裝基板。 UAA3535
電子基板是電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是組成電子設(shè)備的基礎(chǔ)單元，位于電子產(chǎn)業(yè)的前端。電子基板技術(shù)的每次升級換代都推動電子產(chǎn)品制造技術(shù)的進步，微小型化、高性能、高可靠的基板是現(xiàn)代電子制造的基石。
(一)電子基板綜述
任何一個電子裝置、設(shè)備或系統(tǒng)，無論簡單或復(fù)雜，都是由芯片和基本電子元器件按照電路原理要求連接而成的。要實現(xiàn)電子元器件的連接，首先要把這些芯片和元器件安裝到一個能夠承載它們的載體上，通常是一種板材上，這就是電子基板，如圖4.4.1所示
為部分電子基板實例。
電子基板(electronic substrate)是半導(dǎo)體芯片封裴的載體、搭載電子元器件的支撐，構(gòu)成電子電路的基礎(chǔ)。小到芯片、電子元器件，大到電路系統(tǒng)、電子設(shè)備整機，都離不開電子基板�；逡呀�(jīng)成為電子產(chǎn)業(yè)最基本、最活躍、不可缺少的重要組成部分。
電子基板，按其應(yīng)用層面可分為封裝基板、模塊基板、普通印制電路板、組裝母板等幾大類。其中應(yīng)用最廣泛的印制電路板(PCB)，在原有雙面板、多層板的基礎(chǔ)上，近年來又出現(xiàn)積層( build-up)多層板。模塊基板是指新興發(fā)展起來的，可以搭載在PCB之上，以BGA、CSP、TAB、MC,M為代表的封裝基板（package substrate，簡稱PKG基板）等高密度基板，這種基板在基板市場中所占份額越來越大。
(二)電子基板的功能
電子基板對于電子產(chǎn)品的作用，如同居所對于人類的作用。人們首先要安居，之后才能樂業(yè)，電子元器件安裝固定并且建立互連才能形成電路，而后發(fā)揮各種作用。沒有高質(zhì)量、高可靠的基板就沒有高質(zhì)量、高可靠的電子產(chǎn)品。
大部分電子基板除了承載芯片和元器件外還要實現(xiàn)它們內(nèi)外或相互電氣互連的功能，一部分基板還兼有電磁屏蔽、傳熱散熱等功能：
①基本功能一芯片或電子元器件承載與固定；
②主體功能一電氣互連。對于芯片封裝而言，基板提供芯片對外的電源、信號連接；對于電路組裝而言，基板建立元器件相互連接并且分配電源與信號傳輸；
③輔助功能1一傳熱散熱；
④輔助功能2一電磁屏蔽。
(三)電子基板的發(fā)展歷史
電子基板是與電子產(chǎn)品同時誕生，已歷經(jīng)一個多世紀(jì)，隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展而不斷進步。早期的基板，只承擔(dān)機械支撐和固定的作用，電子管時期的金屬基板是主流。如圖4.4.2所示，元器件之間昀互連是通過接線片和連接導(dǎo)線完成的。顯然，這種手工連接方式不僅效率低而且容易出錯，無法滿足電子產(chǎn)品發(fā)展的需求。
從1903年開始，德國、美國、英國等國的科技發(fā)明家和工程師，不斷研究和探索電路連接及制造電路圖形的方法，偉大的發(fā)明家愛迪生在1904年提出的電路制作思路，已經(jīng)具有現(xiàn)代主流印制電路技術(shù)的概念。
20世紀(jì)40到50年代，經(jīng)過不同國家、不同企業(yè)和研究機構(gòu)歷經(jīng)數(shù)十年共同探索和改進，發(fā)明了多種印制電路板制造工藝專利（見圖4.4.3），終于制造出現(xiàn)代意義上的印制電路板，并大量用于電子產(chǎn)品。
1943年用酚醛樹脂基材制作的覆銅箔板開始進入實用化；1961年開發(fā)成功用金屬化通孔工藝法的多層板技術(shù)；1977年，BT樹脂用于多層板；1990年出現(xiàn)用感光樹脂作絕緣層的積層法多層板新技術(shù)；1997年包括積層多層板在內(nèi)的高密度互連的多層板技術(shù)走向發(fā)展成熟期；與此同時，以BGA、CSP為典型代表的封裝基板有了迅猛的發(fā)展；20世紀(jì)90年代后期，綠色環(huán)保等新型基板迅速興起；在基板技術(shù)發(fā)展中，科技界和企業(yè)界探索發(fā)展的腳步從來沒有停止。
不斷發(fā)展的基板技術(shù)使電子產(chǎn)品設(shè)計、裝配走向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)�；�、機械化和自動化，體積減小，成本降低，可靠性、穩(wěn)定性提高，裝配、維修簡單等。毫不夸張地說，在電子系統(tǒng)所有零部件中，沒有比電子基板更重要的了，沒有印制電路板就沒有現(xiàn)代電子信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展�，F(xiàn)代電子信息技術(shù)最關(guān)鍵的是集成電路技術(shù)，其發(fā)明思路也受益于印制電路基板技術(shù)。
(四)基板的類別
1．電子基板分級
按照電子基板在電子制造過程的不同階段，將其劃分為不同的等級（見圖4.4.4）。
(1)第一級基板——芯片封裝
1級基板是半導(dǎo)體和電子模塊制造領(lǐng)域使用的墓板，通常稱為封裝基片或IC基板、IC封裝襯底、IC封裝載板，是電子基板中尺寸最小、精確度要求最高、性能要求也最高的一種基板。
(2)第二級基板——板卡組裝
2級基板是電子組裝領(lǐng)域板卡制造使用的基板，通常稱為印制電路板，或簡稱PCB，是應(yīng)用最廣泛、使用量最大、品種最多的一種電子基板。幾乎所有電子產(chǎn)品或裝置都含有印制電路板。
(3)第三級基板——整機組裝
3級基板是電子整機組裝領(lǐng)域使用的基板，一般稱為主板或母板。通常電路比較復(fù)雜的產(chǎn)品才使用母板結(jié)構(gòu)，承擔(dān)子電路板支撐、電源分配和信號傳輸?shù)茸饔谩Ｒ话愕暮唵萎a(chǎn)品和小型化產(chǎn)品為了簡化，大多使用單板一體化結(jié)構(gòu)。
2．電子基板的分類
1)按電子制造行業(yè)分類
(1)電子封裝基板
電子封裝基板是電子基板的第一級，是電子基板的高端產(chǎn)品。電子封裝屬于半導(dǎo)體行業(yè)即微電子產(chǎn)業(yè)，封裝基板是半導(dǎo)體芯片封裝的一個必要載體。集成電路封裝是電子制造的上游產(chǎn)業(yè)，但封裝在半導(dǎo)體制造中屬于后端工序，與芯片制造相比，技術(shù)門檻較低，
是半導(dǎo)體行業(yè)中勞動密集型行業(yè)。
20世紀(jì)90年代后期，在世界微電子產(chǎn)業(yè)中，以BGA/CSP為典型代表的半導(dǎo)體有機樹脂型的封裝基板得到迅速發(fā)展。2005年以來，倒芯片安裝的封裝基板又成為發(fā)展熱門。這些新發(fā)展給印制電路板(PCB)業(yè)開辟了一個新的PCB大類品種、一個新的應(yīng)用市場。
IC封裝所用的基板，在IC封裝的技術(shù)與生產(chǎn)中占有基礎(chǔ)地位、先行地位和制約地位。IC封裝墓板已作為一個PCB業(yè)分支出的新興產(chǎn)業(yè)，在一些電子信息業(yè)的強岡（或地區(qū)）中已迅速形成。近年來，電子制造發(fā)達國家和地區(qū)積極開創(chuàng)或提高封裝基板的生產(chǎn)能力、技術(shù)水平，加速了在這一有廣闊前景的PCB市場上的爭奪。
(2)電子組裝基板
電子組裝基板包括上述電子基板級別的第2、3級，即常規(guī)印制電路板。經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，常規(guī)印制電路板技術(shù)成熟、性能可靠、質(zhì)量穩(wěn)定。但隨著近年來電子產(chǎn)晶的微小型化和多功能化進程，傳統(tǒng)的印制電路板已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品需求，電子組裝
所用印制電路板也在向高密度、多層化，高性能、高可靠方向發(fā)展。隨著組裝技術(shù)與封裝技術(shù)的融合，許多組裝高密度印制電路板從尺寸精度到性能要求已經(jīng)接近封裝基板。 UAA3535
相關(guān)技術(shù)資料- 11-9等效電路分析法
- 8-25封裝/組裝技術(shù)的融合
- 8-24電子基板技術(shù)
公網(wǎng)安備44030402000607
