印刷線路板組裝與高密度電路板的關(guān)系
電子設(shè)備在設(shè)計(jì)之初基本功能被決定了之后,設(shè)計(jì)者會(huì)將非標(biāo)準(zhǔn)的元件設(shè)計(jì)完成交給晶圓廠制作,其他的一般標(biāo)準(zhǔn)元件則由市場(chǎng)上取得。這些的訂制元件制作出來后,會(huì)經(jīng)過晶片構(gòu)裝的程序?qū)⒕鞒蛇m合組裝的零件。零件完成再經(jīng)過組裝焊接等程序安裝在介面卡或母板(印刷線路板)上,這樣的程序就是一般電子設(shè)備的制作程序。
晶圓的制作被定義為零階構(gòu)裝,將晶片作出適合組裝的狀態(tài)叫做一階構(gòu)裝,一階構(gòu)裝的零件焊接安裝到介面卡上被稱為二階構(gòu)裝,介面卡裝上母板被稱為三階構(gòu)裝,這是一般電子產(chǎn)業(yè)對(duì)于整體電子產(chǎn)品的工作階層分類的方式。因此對(duì)于不同的電子產(chǎn)品,大致上都可以用這樣的觀點(diǎn)來進(jìn)行了解。圖2.13所示為常見于相關(guān)讀物的整體電子設(shè)備構(gòu)裝關(guān)系。
整體的電子設(shè)備以主動(dòng)元件的晶片及許多的被動(dòng)元件為最小單位,這些元件隨著技術(shù)的進(jìn)步而逐年高密度化、小型化、多功能化。雖然所謂的系統(tǒng)晶片是一個(gè)早就有的理想,但在實(shí)務(wù)的世界對(duì)較復(fù)雜的系統(tǒng)仍有窒凝難行的地方,因此印刷線路板仍然必須扮演穿針引線的角色,這也再度突顯高密度元件必須有高密度電路板支援的事實(shí)。

從半導(dǎo)體的裸晶做成封閉顆?;蛑苯友b載到板面上,較復(fù)雜的封裝顆粒經(jīng)過封閉仍會(huì)安裝到印刷線路板上,介面卡也與主機(jī)板完成組合,雖然不是所有的電子設(shè)備都遵循同樣的模式,但大致的結(jié)構(gòu)會(huì)相似。
例如:行動(dòng)電話、錄影機(jī)、數(shù)們像機(jī)、個(gè)人電腦等等,都有類似的結(jié)構(gòu)而只是復(fù)雜度與細(xì)密度不同而已。至于系統(tǒng)產(chǎn)品則如通信機(jī)房用的背板,那就是另一種不同用途的印刷線路板,也因此有部分的人將電路板分為所謂的功能板及互連板兩類,而一般的互連板多數(shù)都是高度整合的大型系統(tǒng)所使用。
近年來由于電子設(shè)備的功能整合趨于復(fù)雜,相對(duì)的半導(dǎo)體構(gòu)裝也跟著走向高腳位高密度化,傳統(tǒng)的導(dǎo)線架構(gòu)裝已不能完全滿足半導(dǎo)體構(gòu)裝的需求。因此多晶粒模組、裸晶粒直接裝載、轉(zhuǎn)接板構(gòu)裝、晶片尺寸構(gòu)裝、晶片及構(gòu)裝、針狀陣列構(gòu)裝PGA、球狀陣列構(gòu)裝、柱狀陣列構(gòu)裝等構(gòu)裝方式在各個(gè)不同領(lǐng)域出現(xiàn),而他們與印刷線路板連接也就呈現(xiàn)了多樣的變化。
目前印刷線路板的角色已不再只是元件的承載平臺(tái)而已,在多數(shù)電子構(gòu)裝場(chǎng)合,高階的塑膠載板已經(jīng)開始負(fù)擔(dān)高密度晶片組裝的任務(wù)。圖2.14所示,為塑膠構(gòu)裝載板的范例。

依據(jù)摩爾定律,有人大膽推估在2014年時(shí),大型的構(gòu)裝將需要外接點(diǎn)每一平方英寸2900點(diǎn)的接點(diǎn)密度,至于內(nèi)接點(diǎn)則需要約第一平方英寸1600-8800點(diǎn),其間距與密度的提升究竟要如何達(dá)成是一個(gè)你我都值得期待與努力的課題。圖2.15所示為陣列式線路結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象范例。

許多的新型式行動(dòng)化電子產(chǎn)品,不但以高密度電路板作為載板,同時(shí)應(yīng)用立體構(gòu)裝的技術(shù)來進(jìn)行系統(tǒng)整合,創(chuàng)造了非常不同的電子構(gòu)裝結(jié)構(gòu)。圖2.16所示,為用于通信產(chǎn)品的立體構(gòu)裝模組。

面對(duì)快不變異的電子世界,構(gòu)裝手法的翻新會(huì)比其他技術(shù)發(fā)展有更快的應(yīng)變能力來支援電子產(chǎn)品的發(fā)展。印刷線路板是電子產(chǎn)品組裝中最關(guān)鍵的零組件,印刷線路板產(chǎn)業(yè)勢(shì)必要針對(duì)組裝的變革前行,這樣的產(chǎn)業(yè)生態(tài)趨勢(shì)似乎到目前為止沒有看到有任何的改變。
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