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智能手表（Smart Watch）、智能眼鏡商機應用勢頭正快速崛起，智能可穿戴產品毫無疑問已成為最熱門的電子產品之一。可穿戴技術推進了人類生活的智能化、特別是移動健康、移動醫療技術的發展，與之相對應的各類元器件的設計也越來越微型化、結合FPC主板生產組裝與整機裝聯應用，更成為電子制造業的熱點與難點。 日前在NEPCON China 2015展“智能可穿戴論壇”上，關注焦點就定格在了智能可穿戴設備的制造挑戰與應對趨勢上。對于智能可穿戴產品的新特點，眾多與會專家表示，內部元器件的微小型化、高集成度特點增加了電子制造的難度。中興通訊股份有限公司物流體系工藝研究部總工劉哲表示：“智能可穿戴產品的出現使產品組裝面臨高密度、微型化的新挑戰。其中包括裸晶圓（‘Naked’dies）、元器件堆疊（3D封裝/PoP）、集成埋入式元件、更小的元件間隙、更好的構造以實現基板更小等特點，使元器件的微小型化和高密度組裝受到工程師們的廣泛重視。我們可以看到目前諸如01005微型元器件已大量使用在新型的智能手機和可穿戴產品中，而03015也已實驗應用，相信不久就會出現在具體產品中。WLCSP等微型器件的大量應用、FC與PoP技術的應用、以及趨勢性的埋入式技術的應用都對產品組裝難度，工藝難點提出新要求。” 針對微型元器件的組裝工藝與技術趨勢，劉總工談到了01005組裝工藝技術、WLCSP組裝工藝技術、FC組裝工藝技術及埋入式技術，對智能可穿戴產品制造的影響及具體技術實現。“無源器件的尺寸變小已是絕對趨勢，新型的極限尺寸將會達到0402、03015、0201（公制），目前公制03015元件正在評估做應用導入。”劉哲認為對于01005元件的成功組裝，最優化設計及DFM的主要因素可包括：PCB或FPC的拼板尺寸、焊盤尺寸及形狀、基準識別點、阻焊膜工藝及厚度；元件的料帶精度，焊錫膏型號（Type4或Type4.5）及品質；鋼網的制作及開孔工藝，載板治具的設計和制作精度，搞好FAI&CPK的管控；在機器設備方面，印刷機、貼片機精度（+/-0.05mm）、吸嘴的保養及Feeder，制程能力（CPK）應不低于B級（1.33>CPK>=1.0）等諸多方面。 針對WLCSP封裝，劉哲認為：“WLCSP封裝是穿戴設備的核心組件，其設計和組裝要充分考慮可靠性要求，需要情況采用Underfill以提高組件的長期可靠性。 FC（Flip Chip 倒裝芯片）是裸芯片封裝技術之一，對于FC的組裝工藝技術，劉哲表示，“FC是芯片互連技術，也是理想的芯片粘接技術。FC向制造者提出了一系列嚴峻挑戰，為這項復雜的技術提供封裝、組裝及測試的可靠支持。超聲熱壓焊可適用在金凸點與鍍金焊盤的組合，可縮短加工處理時間，也會面臨可靠性的缺陷。” 埋嵌式技術是智能可穿戴產品發展趨勢性技術，主要包括埋嵌電阻、電容、電感及裸芯片等四類技術。據劉哲介紹：“埋嵌無源和有源器件集成PCB可以實現元器件的三維布局設計，在同面積布置更高密度的元器件，具有更高集成密度、提高可靠性、符合整機系統低成本、微小型化的要求。需要考慮設計、組裝、加工的整合統一。” 對于參與或是想要參與可穿戴產品設計制造的工程師們，劉哲最后給出建議：“可穿戴產品的引入是一個結合點，是封裝技術、PCB加工技術、SMT等相關技術的結合，使工程師們的專業界限變得模糊，我們需要成為整合PCB、SMT和封裝各類技術支持的工程師。只有這樣才能在可穿戴產品的制造過程中更游刃有余。” |
