标签: wlcsp

智能手表（Smart Watch）、智能眼镜商机应用势头正快速崛起，智能可穿戴产品毫无疑问已成为最热门的电子产品之一。可穿戴技术推进了人类生活的智能化、特别是移动健康、移动医疗技术的发展，与之相对应的各类元器件的设计也越来越微型化、结合FPC主板生产组装与整机装联应用，更成为电子制造业的热点与难点。 日前在NEPCON China 2015展“智能可穿戴论坛”上，关注焦点就定格在了智能可穿戴设备的制造挑战与应对趋势上。对于智能可穿戴产品的新特点，众多与会专家表示，内部元器件的微小型化、高集成度特点增加了电子制造的难度。中兴通讯股份有限公司物流体系工艺研究部总工刘哲表示：“智能可穿戴产品的出现使产品组装面临高密度、微型化的新挑战。其中包括裸晶圆（‘Naked’dies）、元器件堆叠（3D封装/PoP）、集成埋入式元件、更小的元件间隙、更好的构造以实现基板更小等特点，使元器件的微小型化和高密度组装受到工程师们的广泛重视。我们可以看到目前诸如01005微型元器件已大量使用在新型的智能手机和可穿戴产品中，而03015也已实验应用，相信不久就会出现在具体产品中。WLCSP等微型器件的大量应用、FC与PoP技术的应用、以及趋势性的埋入式技术的应用都对产品组装难度，工艺难点提出新要求。”  针对微型元器件的组装工艺与技术趋势，刘总工谈到了01005组装工艺技术、WLCSP组装工艺技术、FC组装工艺技术及埋入式技术，对智能可穿戴产品制造的影响及具体技术实现。“无源器件的尺寸变小已是绝对趋势，新型的极限尺寸将会达到0402、03015、0201（公制），目前公制03015元件正在评估做应用导入。”刘哲认为对于01005元件的成功组装，最优化设计及DFM的主要因素可包括：PCB或FPC的拼板尺寸、焊盘尺寸及形状、基准识别点、阻焊膜工艺及厚度；元件的料带精度，焊锡膏型号（Type4或Type4.5）及品质；钢网的制作及开孔工艺，载板治具的设计和制作精度，搞好FAICPK的管控；在机器设备方面，印刷机、贴片机精度（+/-0.05mm）、吸嘴的保养及Feeder，制程能力（CPK）应不低于B级（1.33CPK=1.0）等诸多方面。 （详见演讲资料下载，仅供学习参考） 针对WLCSP封装，刘哲认为：“WLCSP封装是穿戴设备的核心组件，其设计和组装要充分考虑可靠性要求，需要情况采用Underfill以提高组件的长期可靠性。  FC（Flip Chip 倒装芯片）是裸芯片封装技术之一，对于FC的组装工艺技术，刘哲表示，“FC是芯片互连技术，也是理想的芯片粘接技术。FC向制造者提出了一系列严峻挑战，为这项复杂的技术提供封装、组装及测试的可靠支持。超声热压焊可适用在金凸点与镀金焊盘的组合，可缩短加工处理时间，也会面临可靠性的缺陷。”  埋嵌式技术是智能可穿戴产品发展趋势性技术，主要包括埋嵌电阻、电容、电感及裸芯片等四类技术。据刘哲介绍：“埋嵌无源和有源器件集成PCB可以实现元器件的三维布局设计，在同面积布置更高密度的元器件，具有更高集成密度、提高可靠性、符合整机系统低成本、微小型化的要求。需要考虑设计、组装、加工的整合统一。” （详见演讲资料下载，仅供学习参考） 对于参与或是想要参与可穿戴产品设计制造的工程师们，刘哲最后给出建议：“可穿戴产品的引入是一个结合点，是封装技术、PCB加工技术、SMT等相关技术的结合，使工程师们的专业界限变得模糊，我们需要成为整合PCB、SMT和封装各类技术支持的工程师。只有这样才能在可穿戴产品的制造过程中更游刃有余。”  

周一早上，照例坐公交车上班。不得不说，坐公交车虽然挤了点，但这个时段拿来看看微博、刷刷微信挺好的。实际上，公交上，地铁里，大多数人都是这么做的。 刷微信的时候，照例要到加入的几个跟LED照明有关的微信群中，看看大家分享的业界最新资讯。这也是学习的好机会嘛。LED照明市场兴旺，大家参与微信群讨论的热情很高，时不时就会有新的成员被邀请加入。按照群里的规矩(也不知道是什么时候起的规矩)，凡是新人报到，都要发个红包。参与抢红包的，不乏诸多公司的老总或经理，红包不在大小，但是个大家普遍接受的形式，图个乐子而已。 说到微信红包，大家都不陌生，想必大多数人在春节晚会期间，及至节后的上班那几天，都用微信乐此不疲地抢红包，抢到手软。转眼间，节后上班已有一月，按说这股风潮应该也淡了下来。但为什么在微信群中，这股风潮还在继续呢？ 想来想去，我的答案是：微信红包，顺应了中国人的习俗乃至是人性。微信无疑已经成为每个中国智能手机用户不可或缺的app，微信红包更是这款成功app中的好产品。中国人习惯发红包或接红包，讨个好彩头。从人性角度来说，在微信群中发个问候语，当然也不错，但是免费的，没能显示出“诚意”。发个或大或小、随心所欲的红包，让大家在群里抢一抢，乐一乐，让大家见识到新加入者的“诚意”，并把微信群的惯例维系下去，各方都皆大欢喜。不知不觉中，顺应了人性。 微信红包如此，我们的电子产品或配件也当如此。恰好昨天在微博上看到某报料号发了张据说是某即将发布的新品牌手机的推广广告图片。此手机的一大卖点据信就是首次在手机中使用USB Type C端口，相应的C You Soon就是作了这样的暗示。本人很喜欢这个广告，更喜欢的，还是USB Type C端口本身。毕竟，这个新型端口小巧，支持正反随便插，让用户省心省力，不用再仔细分辨该用哪个方向来插入充电接头。 当然，在这方面，引领风潮的还是苹果。苹果最早在iPhone 5时代就引入了Lightning接口，采用动态分配工作的方式，支持正反插，非常方便。 以我自己为例，家中的iPad Air和iPhone 6充电方面，比起我的安卓手机充电，就方便省心不少，也顺应了人性的本征需求。 那到底什么是人性的本征需求呢？ 作为普通人，我的理解就是：更美，更简单，更直观，更易用，更可靠，更省心……当然，人也是复杂的动物，人的本性需求远不止如此，更多的比如新、奇、特，有时候可能喜欢标新立异，与众不同，但有时候可能又不喜欢改变，遵循传统。 这是消费者层面的人性需求。从电子设计工程师角度而言，为了配合消费者对最新纤薄时尚造型的需求，也往往倾向于选择更小巧、纤薄、占位面积更小的元器件。以照明系统为例，设计师为了追求更高的设计灵活性，往往倾向使用占位面积更小的组件，如白光LED。 下图源自笔者所在公司代理的日本东芝介绍其CSP-LED产品的PPT资料。图中比较了3014封装(3.0x.14mm)的传统LED与东芝最新的CSP-LED(0.65x0.65mm)。这CSP-LED采用晶圆级芯片尺寸封装(Chip Scale Package, CSP)技术实现，是封装面积业界最小的0.25W至0.5W级的白光LED，相比传统3014 LED封装尺寸减小了多达90%， 比竞争对手的产品也削减了50％以上。此产品 由于可以让光源变得非常小，因此大幅增强照明设计的灵活性。 我在平时与客户的接触过程，就发现不少客户对新兴的芯片级封装(CSP) LED很感兴趣，希望用于设计造型更别致的灯具。我想，这就是因为CSP LED顺应了照明设计人员的本征需求。 以上就是我这个科海小兵就产品设计一点不太成熟的思考。不敢等到自己认为理解完全正确、无懈可击的时候再发文，想到了哪里，就写到了哪里。错漏谬误之处，还望海涵及不吝赐教！(本人邮箱：13922816858@qq.com) 参考资料：东芝用于照明应用的CSP-LED