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SMT貼片
SMT貼片每年都會帶來功能更強大的新型數(shù)字電子設(shè)備。有一個稱為摩爾定律的經(jīng)驗法則,該定律說集成電路中晶體管的數(shù)量每18個月將增加一倍,而生產(chǎn)成本卻保持不變。不久前,具有8兆內(nèi)存的個人數(shù)字助理是一種熱門的票務(wù)設(shè)備,但是如今擁有千兆字節(jié)的內(nèi)存已司空見慣。
SMT的小型化
小型化在20世紀中葉的太空競賽中至關(guān)重要。蘇聯(lián)擁有更強大的火箭。為了使它們的能力相等,美國火箭的有效載荷必須更小,更輕。隨著小型化增加了集成電路芯片的密度,電路板上的元器件密度也增加了。表面安裝元器件采用自動化技術(shù)進行焊接,因此無需在它們之間保持足夠的間距。在進行返工,回流焊點或更換元器件時,技術(shù)人員幾乎沒有錯誤的余地。元器件引線之間的間距可能小于0.010英寸或0.254毫米。即使采用良好的焊接技術(shù),電路板上的微小焊盤也容易過熱并拉起。
新的表面貼裝技術(shù)
較新的技術(shù)將允許更大的元器件密度。目前,大多數(shù)電路板的密度在10%至20%的范圍內(nèi),但是在集成電路內(nèi)部越來越多地使用倒裝芯片連接將使密度攀升至80%左右。集成電路的內(nèi)部細線將有源器件連接到較大的外部引線,但是在倒裝芯片技術(shù)中,有源器件倒置安裝。這允許使用芯片的底部來連接到電路板。一個現(xiàn)代的閃存芯片可能有近100根引線,但是類似尺寸的倒裝芯片可能有1000多個引線。這些連接被稱為球柵陣列(BGA),因為在IC的底側(cè)上焊錫很少。當在烤箱中或在熱空氣焊接站下加熱時,焊球熔化形成電連接。
SMT中的晶體管
IC中最常見的晶體管是MOSFET,其尺寸在50-100 nm之間。碳納米管的寬度為2 nm,根據(jù)其組成,碳納米管可以是金屬或半導(dǎo)體。 CNTFET可以實現(xiàn)更大的電路密度,而它們的其他一些特性(例如更高的電流和更低的損耗)則具有巨大的前景。
SMT的環(huán)境問題
隨著鉛焊料的逐步淘汰,環(huán)境問題是制造中的另一個關(guān)鍵考慮因素。導(dǎo)電粘合劑可以替代無鉛焊料,但是這些材料的長期可靠性尚不清楚。對于醫(yī)藥,軍事或航空航天領(lǐng)域中的一些關(guān)鍵應(yīng)用而言,目前的鉛焊料可能是目前更好的選擇,但是就倒裝芯片技術(shù)而言,導(dǎo)電粘合劑可能是未??來。
采用表面貼裝技術(shù)的電路板
電路板可以制造成具有包含無源元器件(例如電阻器,電容器和電感器)的層。其他層可以包含用于光纖的光學電路,微波和RF電路,甚至電源。當前的多層板技術(shù)可以很快實現(xiàn)這一目標,并且是增加元器件密度的關(guān)鍵方面。結(jié)果,在未來的技術(shù)中部件和電路板之間的差異可能變得模糊。