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电子元器件及其薄型载带行业发展

阅读:次    日期:2019-01-24
 

    电子元器件是信息技术的重要支撑,是电子装备、电子信息系统必不可少的重要部件。第一代电子产品以电子管为核心;上个世纪四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管,它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点,很快取代了电子管;五十年代末期,世界上出现了第一块集成电路,它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上,使电子产品向更小型化发展;集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路,从而使电子产品向着高效能、低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。到了 70 年代前后,随着对半导体器件需求量的增加,尤其是大型电子科学对集成电路需求的推动,促进了半导体工业的发展。进入 20 世纪 90 年代,由于微型计算机,通信、家电等信息产业的发展和普及,对集成电路芯片的需求量越来越大,微电子技术得到了前所未有的重视和发展。
 
(1)电子元器件的分类
    随着电子技术的发展,元器件的种类越来越多、功能越来越强、集成化程度越来越高,设计范围也在不断扩大。电子元器件是电子元件和电子器件的总称,电子元件是电子电路中的基本元素,通常是个别封装,并具有两个或以上的引线或金属接点;电子器件为在真空、气体或固体中,利用和控制电子运动规律而制成的器件。根据对电流的反应不同,电子元器件产品可以分为主动电子元器件和被动电子元器件两大类。其中,被动电子元器件是一种只消耗元器件输入信号电能的元器件,本身不需要电源就可以进行信号处理和传输,又被称为无源器件;而主动电子元器件需有器件提供相应的电源,又被称为有源器件。具体如下图所示:
 
(2)电子元器件的发展历程
    电子元器件大致经历了经典电子元器件、小型化电子元器件、微电子元器件等阶段。
    随着现代信息产业的普及、科学技术的发展和电子工艺水平的不断提高,以及电子产品体积的微型化、性能和可靠性的进一步提升,电子元器件由大、重、厚向小、轻、薄发展。
 
(3)片式元器件及表面贴装技术的兴起
    随着电子产品向着小型化、薄型化的发展,表面贴装技术(SMT)应运而生,由于片式元器件外型的标准化、系列化和焊接条件的一致性,以及先进的高速贴片机的不断诞生,使得表面贴装的自动化程度不断提升,生产效率大大提高。目前绝大多数印刷电路板(PCB)或多或少地采用了这项低成本、高生产率、缩小PCB 板体积的生产技术,并且促进了片式元器件的发展,原先的插孔式元器件被片式元器件取代已成大趋势。
 
    片式元器件是无引线或短引线的新型微小元器件,它适合于在没有穿通孔的印制板上安装,是表面贴装技术(SMT)的专用元器件。与普通元器件相比,片式元器件可以直接安装在印刷版上,所有焊点均在一个平面上。一般来说,片式元器件具有如下特点:
 
    A、片式元器件尺寸小、重量轻,安装密度高,体积和重量仅有前者的 60%左右;
    B、可靠性高,引线短,能牢固地贴焊在印刷板表面,可抗振动和冲击;
    C、高频特性好,降低了寄生电容和电感,增强了抗电磁干扰和射频干扰能力;
    D、易于实现自动化,组装时无需在印制板上钻孔,无剪线、打弯等工序,易形成大规模生产。
 
(4)载带系统在表面贴装技术中的重要性
    表面贴装技术的发展,带动了片式元器件的产业化,同时人们对于手机、电脑、家用电器等电子产品的小体积、多功能要求,更是促进了片式元器件向着高集成、小型化方向发展。电子元器件薄型载带正是随着片式元器件的推广而发展起来的,可以实现片式元器件封装环节全自动、高效率、高可靠性、低成本安装的要求,成为其生产环节中不可或缺的耗材。
 
    薄型载带作为电子元器件表面贴装技术的重要承载体和耗用件,一方面其实现了电子封装的基本功能,另一方面也承担了其他众多附属功能,如防静电、防腐蚀、个性化封装、承载输送等,因此薄型载带在整个表面贴装工艺中起到了重要的基础作用,其产品质量直接决定了电子元器件的封装性能,其在整个产业链中的关系如下图所示:
 
    在整个产业链中,薄型载带系统—基本电子元器件—电子信息产业这三个层级呈现出层层相依、互为联动的关系,其中薄型载带系统处于产业链的底层,是整个产业链的出发点和基础层,其在电子元器件表面贴装中被广泛采用,耗用量大,规格种类丰富。基本电子元器件,如 IC 芯片、电阻、电感、电容、二三极管等,构成了该产业链的中间层,不同的电子元器件往往需要不同的薄型载带配套使用从而得到高效、准确地贴装。电子信息产业位于整个链条的顶端,其已成为我国国民经济重要的支柱产业。
 
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