詳解電子元器件的不同發(fā)展階段

智能化時代已經(jīng)到來觀察一下我們周圍，可以發(fā)現(xiàn)，智能化家用電子及電器，如智能電視機(jī)、電灶具、電熱水器等；智能化終端如手機(jī)、手表式終端等，智能化汽車電子及智能化公交系統(tǒng)等，其發(fā)展的總趨勢是以智能化為核心的信息化，系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化。

這些變化也可以從智能化設(shè)備和系統(tǒng)框圖構(gòu)成來分析對電子元器件的新要求：

1）指揮控制系統(tǒng)--嵌入式處理器芯片，高速，大容量的集成電路，計(jì)算芯片已經(jīng)滲入到各種系統(tǒng)和產(chǎn)品中。整機(jī)采用雙核、四核，八核以至更多的芯片并行，以加速運(yùn)算速率的智能化處理。

2）信息采集系統(tǒng)--以傳感器為代表將各種信息轉(zhuǎn)化為電信號，并進(jìn)行處理。傳感器技術(shù)是一項(xiàng)當(dāng)今世界令人矚目的迅猛發(fā)展起來的高新技術(shù)之一，也是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個重要標(biāo)志，它與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱。

如果說計(jì)算機(jī)是人類大腦的擴(kuò)展，那么傳感器就是人類五官的延伸，當(dāng)集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展時，人們才逐步認(rèn)識信息攝取裝置--傳感器沒有跟上信息技術(shù)的發(fā)展而驚呼“大腦發(fā)達(dá)、五官不靈”。

但是目前傳感器的發(fā)展已成為一個瓶頸，對其品質(zhì)、穩(wěn)定性、一致性與可靠性等程度要求越來越高。還出現(xiàn)如數(shù)字話筒、智能傳感器模塊等一些數(shù)字化器件。

3）傳輸系統(tǒng)--信號荷載信息，經(jīng)過不同的頻率交換、調(diào)制或編碼，變成適當(dāng)?shù)男问�，以便適合于各種不同媒介質(zhì)的傳輸。傳輸系統(tǒng)需要高速大容量網(wǎng)絡(luò)，包括無線、有線傳輸，常由兩者結(jié)合傳輸。

a）傳輸系統(tǒng)為有更高的傳輸速率和帶寬，對元器件品質(zhì)要求如；高頻、帶寬、阻抗匹配、電磁干擾、穩(wěn)定性與耗損等等特性有更加嚴(yán)格的要求，這將導(dǎo)致這些符合條件的元器件發(fā)展更快。

b）光網(wǎng)絡(luò)，光電結(jié)合更加普及，如光纖到戶（FTTH），光纖到桌 （FTTD），許多終端都有光接口。光電結(jié)合和轉(zhuǎn)化的元器件如光器件，光電轉(zhuǎn)化元器件等不斷出現(xiàn)和高速發(fā)展。

網(wǎng)絡(luò)傳輸速率越來越快，如3G通信，國際電聯(lián)“IMT-2000”（國際移動電話2000）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，移動終端以車速移動時，其傳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)速率為144kbps,室外靜止或步行時速率為384kbps,而室內(nèi)為2Mbps.4G是集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，它的圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps.

4）執(zhí)行系統(tǒng)--如控制元件（繼電器，包括固體繼電器）、微特電機(jī)及功能性電子元器件發(fā)展更快。功能性電子元器件是具有某些獨(dú)特功能的元器件，如頻率、時頻及顯示器件等，以區(qū)別構(gòu)成一般電子線路的阻容感元件、開關(guān)等元器件。

5）軟件系統(tǒng)--智能化軟件，如智能化網(wǎng)絡(luò)的軟件。

印制電路技術(shù)的支撐與元器件發(fā)展的相互支撐由于HDI（高密度互連技術(shù)）集中體現(xiàn)當(dāng)代PCB（印制電路板）最先進(jìn)技術(shù)，它給PCB帶來精細(xì)導(dǎo)線化、微小孔徑化。HDI多層板應(yīng)用終端電子產(chǎn)品如移動電話（手機(jī)）是HDI前沿發(fā)展技術(shù)典范。在手機(jī)中PCB主板微細(xì)導(dǎo)線寬度/間距50μm~75μm/50μm~75μm已成為主流。此外導(dǎo)電層、板厚薄型化、導(dǎo)電圖形微細(xì)化帶來電子設(shè)備高密度化、高性能化。加上由于裝配密度高，不同頻率的元器件的相互干擾更為明顯。

HDI緊隨移動電話發(fā)展，帶動信息處理和控制基本頻率功能的LSI和CSP芯片（封裝）、封裝用模板基板的發(fā)展。當(dāng)前，在PCB的內(nèi)層形成半導(dǎo)體器件（有源組件）、電子組件（無源組件）埋嵌PCB已開始量產(chǎn)化，組件埋嵌技術(shù)是PCB功能集成電路的巨大變革，同時對相應(yīng)的裸芯片和元器件的結(jié)構(gòu)和載帶又有了相應(yīng)的要求。

無論是剛性PCB或是撓性PCB材料，隨著全球電子產(chǎn)品無鉛化，釬焊溫度提高，要求它們的耐熱性更高，因此新型高Tg、熱膨脹系數(shù)小、介質(zhì)常數(shù)小，介質(zhì)損耗角正切優(yōu)良材料不斷涌現(xiàn)。同樣，對其上的元器件也帶來了以上同樣的要求，即耐熱性更高，熱膨脹系數(shù)小等。

光電PCB利用光路層和電路層傳輸信號，這種新技術(shù)關(guān)鍵是制造光路層（光波導(dǎo)層）。它是一種有機(jī)聚合物，利用平版影印、激光燒蝕、反應(yīng)離子蝕刻等方法來形成。

總之，印制電路板從工藝和特性上對元器件有高頻特性好、一致性、高可靠、高穩(wěn)定、高精度、耐高溫，微小型、超小型化，也對它們外型結(jié)構(gòu)及新型載帶等提出更高要求。

從以上智能化設(shè)備及系統(tǒng)分析中，可以看到對元器件的總的要求是：1）智能化元器件要有適應(yīng)更高頻率，更高速率的特性。2）高速發(fā)展帶動以智能化元器件為代表的新功能性元器件向更高層次、更好的特性、成系列的發(fā)展。