微波与光波融合的新一代微电子装备制造技术
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前言

21世纪科学技术发展日新月异,作为高新技术的电子技术,其发展更是一日千里。微波和光波是5G信号传播、测距、定位及传感器的主要技术手段,随着5G部署步伐的加快,移动基站数量的增加,微波和光波链路技术作为应用场景中的重要承载手段,在5G接入中有望发挥更大的作用。

由于电互连在物理性能上的局限性,光子取代电子在板与板、芯片与芯片之间传输数据,即所谓的“光化”,已经是新一代微电子装备制造技术发展的大趋势。“5G+微波+光波”的融合,催生了新一代微电子装备,将成为驱动新一代微电子装备制造工艺技术研究的动力。

“一代新设计,一代新工艺,一代新装备”,这是新装备技术发展的必然。历史的经验证明,任何一款新产品的问世,“唯有产品设计理论和产品制造工艺原理同步预研,并行发展”,才有可能以最快的速度、最好的产品质量,取得最佳的研发效果和经济效益。在我国电子行业,多年来一直存在“重设计、轻工艺”的观念,导致许多关键技术装备制造领域出现了“先进的设计,落后的工艺”的畸形发展。造成上述现象的原因,笔者认为不外乎下述几个方面。

① 电子装备制造工艺原理及技术缺乏系统性的研究与积累。目前,我国的电子制造行业虽然已成为一个较大的产业集群,然而就国家层面而言,尚无一个能就现代电子装备制造工艺原理及技术体系提供共享服务的职能研究部门,技术积累也缺乏一个能共享的管理平台。

② 缺乏理论与实践紧密结合的人才培养渠道与教材。以电子装联工艺为例,电子制造末端的核心环节就是电子装联,电子制造的系统工程属性在电子装联工艺中得到了最集中的体现。历史性的技术传承,对专业人才的成长异常重要。笔者近些年来结合自己所承担的技术工作,一直在尝试着将自己前期41年从事军用电子装备装联工艺技术工作,以及后期17年从事民用微电子装备SMT工作,共计近58年来的研究和实践经验积累进行全面的归纳和总结,使其能成为较为系统的现代电子制造装联工艺原理和技术体系。笔者的终极梦想是,让我国从事现代电子制造的年青一代学有所依,让他们在技术成长的路上能少些坎坷和曲折。值此本书付梓之际,特别感谢电子工业出版社宋梅编审,没有她的热情帮助与支持,此梦是圆不了的。

③ 设计与工艺两支队伍在专业技术知识结构上缺乏交集。体现在实际工作层面上表现为彼此间不易融合,形成完整的合力。而实现产品生产过程的零缺陷或少缺陷,则必须将设计理念和要求与工艺原理和方法相互融合。理想状态是,产品设计工程师与产品工艺工程师所掌握的知识结构应该存在一个交集。本书正是按上述原则来组织章节和内容的,70%的内容集中对工艺原理和方法进行讨论,30%的内容介绍与设计相关的基础知识。

一代新技术装备的问世,必然催生与之相适配的新的工艺技术时代。本书以5G技术为导向,其内容纳入了现代微波制造工艺技术基础知识,导入了国际上创新发展的“光化”概念和光组装技术,以构筑未来“5G+微波+光波”新一代微电子装备制造技术的内涵和实施工艺方案。

笔者的一生是很幸运的,成长过程中始终沐浴着党的阳光和雨露,深受领导的关怀和信任。在航天工业部工作期间,有幸得到刘纪原部长、曹中俄司长以及三江航天集团公司曹立家主任等领导的关怀和信任,退休后受聘于中兴通讯,公司创始人侯为贵先生亲自为我搭建了发挥余热和才智的理想平台,并满腔热情地鼓励笔者为公司和国家的电子制造业做出更大的贡献。在中兴通讯工作期间,原执行副总裁邱未召、庞胜清及高级副总裁杨建明等人对我也是关怀备至,为笔者提供了优越的工作环境。对上述各级领导,笔者将永远铭记在心,感激不尽。

无论在退休前还是退休后,笔者都得到了中国电子科技集团总公司第20研究所历任所领导干国强、桂锦安、李跃、张修社、赵鸣等人的长期信任、关心和照顾,在此也对他们表示衷心的谢意。

58年的风风雨雨,58年的追求与探索,58年的奋斗与攀登,一路走来,初心未变,为党的事业、祖国的发展,尽一个共产党员的责任,不辜负党和人民的培养。

书的初稿完成后,笔者的弟子孙磊、邱华盛、刘哲、辛宝玉、赵丽、王玉、杨卫卫等先后协助完成了书稿的校对工作,中兴通讯工艺研究部王峰部长、新产品导入及工艺部郑华伟部长也给予了热情的帮助,在此对他们表示感谢。

在本书稿的编著过程中,涉及许多电子文本文件的编辑处理,以及大量的图像处理和辨析工作,笔者的女儿樊颜博士、儿子樊宏为此付出了很多心血,在此向他们表示感谢。

笔者一生的工作轨迹和人生历程,点点滴滴都离不开我的老伴姚萍英同志忠贞不渝的支持和关照,本书出版之际正值我们金婚之年,整整半个世纪的相依相伴、守望相助,我的任何一点功劳和成绩都有她的一半。

樊融融
2021年3月26日
于西安