Jack Fisher
 
 
在未来的几年中,互连技术业界会面临许多发展变化。从1993年开始,IPC每两年发布一次的技术发展路线图(Roadmap)——电子互连国际技术发展路线图,它将帮助业界人士了解各种发展变化的情况。(现在,IPC会员可以通过登陆 www.ipc.org 获取2005-2006技术发展路线图)

摩托罗拉前任CEO Robert Galvin 被誉为是“技术发展路线图之父”,他是这样定义技术发展路线图的:“技术发展路线图可以深邃地洞察特定领域的未来,它集成了该领域最生气勃勃的研发团队的集体智慧和想象力。”IPC每两年发布一次技术发展路线图,路线图的制订者是互连技术业界最著名的专家。

业界技术发展路线图的比较【工具条】IPC国际技术发展路线图特别关注互连业界,它聚焦在PCB和电子组件的制造,它是应用层次的技术发展路线图,它所提供的信息层次或每个制造工艺步骤细节是其它路线图所没有的。

iNEMI技术发展路线图主要关注电子业界全球供应链相关的商务和技术领域,该路线图是iNEMI技术和商务差距识别方法的起点,iNEMI差距识别方法是iNEMI区别其它路线图的明显特性。

Jisso技术发展路线图是日本的技术发展路线图,Jisso是各种技术领域的系统综合体,Jisso路线图区别其它路线图的特点是它关注封装完整性解决方案,它也有其它路线图所没有的技术特征细节层次。

半导体行业协会(SIA)从1992年开始发布半导体业界技术发展路线图,该路线图会展望未来15年半导体业界的主要发展趋势,它是真正的国际性路线图,因为它在全球各地都活跃着工作组。

技术发展路线图的基础

IPC是全球四大国际技术发展路线图之一(参考工具条)。IPC技术发展路线图的独特性在于:它是四个路线图中唯一一个特别关注PCB制造工厂或元器件组装制造运行所涉及的各种应用过程技术的路线图。

IPC技术发展路线图的基础建立在产品的仿真器上。仿真器,根据字典的定义是“与某个特定系统一样,接收同样的输入并产生同样输出的元器件、计算机程序或系统”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IPC技术发展路线图的仿真器定义为不同市场领域中的“假设产品”的未来技术需求。市场领域共分为八个,包括:恶劣环境汽车、恶劣环境航天/国防、消费产品、射频和微波、中等性能产品、高性能系统、手持/无线产品和电子游戏产品。这些产品仿真器让业界公司只需要提供产品需求的抽象表示,而不用透露具体专利产品信息。产品仿真器可预见未来OEM产品需求的趋势。

与以前版本相比,最新的路线图在以下两方面有明显的提高,第一是大大提高了来自欧洲和亚洲的国际参与度,第二是为了方便读者阅读和检索,将路线图分为两部分。

新技术

本路线图识别了对互连技术有影响的几种技术发展趋势,在新路线图中着重体现在:

嵌入式无源和有源技术

新路线图也对嵌入式无源技术进行了大幅度的修订更新,包括详细介绍了埋阻和埋容的制造工艺,并对不同的制造技术进行了对比。

嵌入式元器件技术在电子封装业界逐渐被采用。一些应用,诸如嵌入式平面电容,也更为成熟,几乎所有应用工具都已齐备,但整个过程变化较慢。

从各种层次关注电测试

对裸板进行电测试是不可或缺的,今天的产品具有复杂度越来越高、密度越来越高、线宽线距越来越小等设计特性,必须保证有完整的电性能测试,同时产品要具备在接触更高温度和湿度条件后仍能保持性能的能力。与以前的版本相比,新路线图在测试方面的内容更多了,增加了产品单板、封装基板和背板的电测试内容。如表1所示为未来电测试评估需求的技术发展路线图,表2则列出了未来电测试系统的需求。

设计工具

可制造性设计(DFM)为解决OEM所面临的关键技术和竞争问题提供了巨大的机会。如果想满足上市时间目标,业界必须改变CAE,CAD和CAM之间的数据传递方法。尽量减少人工干预地再利用这些数据是一个重要的应对策略。表3强调了影响不同角色的关键商务驱动力。

IPC技术发展路线图讨论了在设计者、OEM和制造之间的信息无缝传递,信息无缝传递就意味着不是简单的传递数据,应该包括非结构性设计需求的数据信息的传递,如规格、图形、叠层和工艺需求,以及双方都关注的整个设计过程。如图1就是这样的说明。

 

 

 

 

 

下一代封装技术对PCB的影响

目前电子封装/模块市场的主流基板材料是有机刚性和柔性基板。由于陶瓷材料具有很好的热性能,所以在特定场合也有所应用,如高功耗器件、恶劣环境条件和需要完全密封封装。在路线图中给出了这两大类基板材料的发展方向。

光电子基板

使用PCB进行光纤波导技术与其它的高速信号基板并没有明显区别。通常光纤是组装在基板外面,连接着元器件和连接器。光纤技术并不需要基板使用特殊的基材,该技术的主要原则之一就是将光纤集成到基板组件中。在本路线图中也讨论了基板的嵌入式波导管技术,并将之与正在发展的各种波导技术进行对比。

柔性基板应用增加

柔性印制电路板(FPB)主要应用在那些需要承受剧烈弯曲循环和扭曲(如硬盘驱动器和打印机等)、需要吸收振动和冲击(如军用)的场合。大多数柔性印制电路板没有承受动态弯曲的需求,但应保证可柔性地安装成三维静态形状,这样可以帮助手持式电子设备或某些医疗应用设备实现微型化。特殊的应用也包括薄膜开关(键盘)和用作束线的单层结构。

柔性板具有的能弯曲的优点,恰恰又是它的缺点:尺寸稳定性差、需要有专用工装和应用唯一性增加了工程成本。与同样的刚性基板相比,适合于焊接的高Tg柔性基板(通常基材是聚酰亚胺)要更贵。

按照以前技术发展路线图的惯例,可用常规、尖端和艺术级三个层次来区分目前柔性印制电路板的技术状态。下表4表示了编者期望的柔性电路板未来技术发展路线图。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

结论

2004/2005电子互连IPC国际技术发展路线图对业界技 术资源库是一个重大贡献。IPC国际技术发展路线图委员会已从1月份开始编写2006/2007技术发展路线图。 如果你有兴趣参加这项活动,请联系Jack Fisher: fish5er@mindspring.com 或Jeanne Cooney:coonje@ipc.org