匯集電子電路最前沿技術于一堂的東京JPCA、JISSOPROTEC展覽會于6月3日~5日在日本東京Big sight展覽館舉行。本次展覽會以“搭建、連接、制作、擴展”為共同題目,同時參展的還有(宏大)電子學展,電線、電纜、連接器綜合技術展,微電子封裝展等。約700家日本國內及國外的公司參展,在1412個分展示中展示各自的最新技術和產品,來自國內外的參觀人數超過12萬。
1、印制電路板——薄型、微細化技術引人注目;面向汽車用——耐高溫,對應大電流
作為展覽會主力產品的印制電路板,在其成長最快的領域,包括智能產品、汽車用產品等,藉由“任意層”(多層基板的各層都由內部互聯孔連接)的built-up(積層)方式,實現了更加薄型、微細化技術。例如12層的超薄型化、L/S=45μm/45μm水平的精細布線化,75μm以下的極小直徑導通孔的最新技術都有展出。
面向汽車用方面,以關鍵詞“安全、快適、高可靠性”等為競爭重點,正向電子化方面進展。印制電路板的搭載塊數不斷增加。其中,在滿足ECU(電子控制單元)高溫、振動、沖擊等汽車特有技術要求的同時,還兼有小型、輕量化的要求。
而且,在EV(電動汽車)、HEV(混合動力汽車)等功率傳動系統(tǒng)中需要對應大電流。適應這些特殊要求的印制線路板最新技術和產品也有展出。特別是,隨著安全功能的完善和進展(例如汽車防撞系統(tǒng)),毫米波(30GHz~300GHz)雷達用的高周波印制電路板引人注目。
在今后的印制電路板市場上備受期待的生物醫(yī)療設備及面向機器人的技術也豐富多彩。進一步,以智能設備、汽車應用為首,各種電子設備中搭載的模塊用基板的最新技術也公開展出。包括器件嵌入式基板、設置自由度高的撓性印制電路板、推進小型化的LTCC(低溫共燒陶瓷)基板、高熱導金屬基板等。構成模塊的3D IC、極小片式元件、MEMS、高功能傳感器、高周波器件、電源用部件等最新技術也有展出。除此之外,LED用的高熱導、高散熱、長尺寸印制電路板,太陽光發(fā)電用,變換器用,適應大電流的基板等也有展示和介紹。
2、總體介紹——反應產業(yè)現狀、技術進步、發(fā)展前沿的綜合性展覽會
作為展會中心的JPCA SHOW2015由印制線路板技術展,半導體封裝、元器件嵌入技術展,機器、半導體委托系統(tǒng)展組成,本次是第45屆展。展示內容涵蓋電子電路基礎技術、電子材料、工藝設備等廣泛領域。
宏(大)電子學展由印刷電子學最適生產技術展,部件、MEMS/器件產業(yè)綜合資機材展,LED/OLED應用技術展組成,作為以電子學為中心,與LED、印刷電子學相關聯的專門展示會受到很高評價。電線、電纜、連接器綜合技術展是展示電線/電纜、連接器、周邊機器等日本唯一的展示會,廣泛介紹產業(yè)用機器、電線/電纜、以及連接器、電線加工機、布線用部件。
微電子封裝展以最前沿將來技術為中心,展示了高密度、高頻封裝技術應用產品,高密度基板、載板元器件嵌入基板、半導體裸芯片封裝等。各種與高密度封裝相關鏈的系統(tǒng)、裝置、生產設備等引起參觀者廣泛關注。另外,在第17屆JISSO工藝技術展中,眾多大型公司展示出電子元件貼裝機,關聯器件、系統(tǒng)等。與此同時還匯集了與安裝工藝相關的資料信息。
在展會期間,還以“急上升!日本的產品制造”微專題,進行了各種基調講演,主要集中于“汽車”、“機器人、可穿戴制品”、“信息通信、傳感器”、“醫(yī)療、健康保健”等方面,講演者來自豐田汽車、日立制作所、川崎重工業(yè)、NTT等日本知名企業(yè)和大學等。
3、材料開發(fā)與創(chuàng)新已成為競爭重點
自1998年起先后16次參加同類展覽會,可以說按到了它的脈搏,比較全面地了解其成長經歷和發(fā)展動向。
大致將16次參觀分為前4年、中8年、后4年三個階段。第一個階段展會規(guī)模小,且分散進行,可以看作是高密度封裝發(fā)展前的啟動階段。第二階段對應著高密度多層板和高密度封裝的黃金發(fā)展期。隨著電子信息產業(yè)的飛速發(fā)展,改展覽會規(guī)模不斷擴大,參展廠商和參觀人數逐年增加,新材料、新產品、新設備層出不窮。第三階段為持續(xù)發(fā)展期,主要對應只能產品、可穿戴用品、車載用品等。展會規(guī)模不再擴大,歐美參展廠商見少,但中、韓及臺灣地區(qū)企業(yè)逐年增加。展會反映的創(chuàng)新能力不斷增強。
在展覽會上,產品有現場展示,設備有動態(tài)表演,工藝可以直接交流,但一提材料則語焉不詳,核心材料是嚴格保密的。這表明材料開發(fā)與創(chuàng)新已成為競爭重點與關鍵。各類企業(yè)都有其作為基礎的核心材料,對于高新技術產業(yè)來說,核心材料所發(fā)揮的作用更為關鍵。在許多公司的展品中,包括電子漿料,釬焊焊料,金屬、陶瓷、玻璃粉體,有機結劑,高頻用平滑銅箔與PI膜的粘結等方面都采用了納米技術與納米材料。這值得國內廠商關心和借鑒。
改革開放初期,我們發(fā)展的技術起點較低,所需要的技術大都是國外成熟的技術,甚至有些是過時的低端技術,因此從國外購買技術相對容易。然而,這種用大量人民幣從國外購買技術、設備、材料、工藝的現象,是具有明顯的階段性特征的,是不可能持續(xù)的,“有錢難買新材料”。在一個產業(yè)領域,不掌握核心材料,總歸要受制于人。我們不可能永遠擁有低成本的優(yōu)勢,也不可能靠別人的技術、別人的材料實現我們自己的現代化,這充其量是大而不強。
4、安裝及表面貼裝技術——對應0201型器件及高效率化;對應車載用途的高耐熱焊料及釬焊機
JISSO PROTEC部分以表面貼裝(SMT)及釬焊制品、基板等表面安裝技術及裝置為中心進行展示與現場操作。由器件廠家面向智能設備及可穿戴器具的積層陶瓷電容器等制品化的0201型(0.25mm×0.125mm×0.125mm)片式元件在現場展出。對應該產品安裝的表面貼裝機由富士機械制造、松下、YAMAHA發(fā)動機等公司現場演示。
用于SMT的生產設備在面對多品種小批量貼裝元器件的變化趨勢中,傳統(tǒng)方式是按照元器件尺寸頻繁更換貼裝頭。YAMAHA發(fā)動機公司展出不需要更換貼裝頭也能進行元器件貼裝的表面貼裝機“Silex”,其現場演示令人注目。提高作業(yè)效率是生產現場的大課題。傳統(tǒng)方式是,在完成表面貼裝后,再進行大型電容等的手裝作業(yè)。而在本展覽會上,富士機械制造及JUKI展示出自動搭載組裝的設備。
MID(三維射出成型電路制品)的應用備受期待。在本屆展覽會上,MID是在樹脂成型的立體(三維)構件表面形成的電子回路上搭載電子器件構成復合器件。藉由在摩托車手柄中組裝,將來期待在可穿戴制品中應用。YAMAHA發(fā)動機公司最先在業(yè)界實現了可對應MID制品安裝的SMT設備,并在展覽會上現場演示。與焊料相關,可對應0201型片式元件安裝的設備由千住金屬工業(yè)公司展出。對于車載所要求的高耐熱焊料制品、針對不同半導體期間安裝焊料制品也有展出。
5、高功能模塊——向小型化、薄型化進展;一塊基板上發(fā)揮各種功能
高功能模塊以智能產品應用為首,正在汽車等各種機器中廣泛搭載。通過搭載半導體期間、各種電子部件、形成電子電路等,各種不同功能在同一塊小型、薄型基板上實現。
以藍牙、WiFi、GPS、單波段電視、DC-DC轉換器、運動相機等為代表,各種模塊越來越多地在各種電子設備中搭載。對模塊的共同要求是小型、薄型化。依用途不同而異,各種模塊化技術在展覽會上多有展現。作為模塊化要素技術之一的電路基板,若做大的分類有四類:樹脂系印制電路板、撓性印制板、陶瓷基板、金屬系基板。作為模塊用的印制電路板,為實現小型、薄型化,正由IVH(內通孔)型被built-up基板所取代?,F在采用built-up方式的元器件嵌入式基板的市場規(guī)模逐步擴大。元器件嵌入式基板藉由在多層板內部埋入IC及電阻、電容等元件,而后在基板表面貼裝元器件,以實現基板面積小型化。
FPC廣泛應用于智能產品、可穿戴設備等小型電子設備,適用于搭載基板的空間受限的用途。由于具有輕、薄、可彎曲等特征,可充分發(fā)揮在自由形狀下搭載的優(yōu)點。陶瓷基板若采用一般的氧化鋁基板難以實現多層化。為此,采用低溫燒結實現多層化,在其內部形成的電容、電感、電阻、電極等可同時燒成的 LTCC(低溫燒結陶瓷)基板,作為模塊用,其市場正逐步擴大。金屬系基板中,使用鋁的情況正逐步擴大,特別是在要求耐熱、高散熱等領域,正被廣泛接受,作為LED基板,進一步作為車載用模塊基板等,應用十分廣泛。
為了高密度化,鋁和銅作為基板內部的芯材使用,兩側面采用樹脂系材料的多層化方法也多有展出。而且,對于那些希望具有更高自由度的基板形狀且高耐熱要求的用途,在金屬基板上貼合FPC而利用的情況也屢見不鮮。對于高功能模塊來說,在電路基板多樣化的同時,還要安裝各種不同的電子器件。面向模塊的小型化,使用了0402型尺寸的電阻、電容、電感等極小尺寸的片式元件。采用更小尺寸的0201型片式元件的產品趨勢也十分明顯。
為推進高功能化,在半導體器件的安裝中,將多個功能(器件)通過built-up制成3D IC的技術,在模塊小型化的同時也可以同時實現。藉由MEMS器件、傳感器等的安裝,可進一步提高模塊的附加值。在展覽會上,這類產品有逐年明顯增加的趨勢。