医疗电子制造中对微型化封装与装配技术应用

　　在日前召开的第三届中国国际医疗电子技术大会（CMET2010）工艺工作坊中，伟创力总部技术部副总裁上官东铠博士以《医疗电子中的微型化封装与装配技术》为题发表了精彩演讲，并就医疗电子，特别是在便携式、家用式医疗电子制造工艺技术方面与现场观众进行了互动性的探讨。

　　产品微型化技术已经是在其他的产品——比如在手机等消费电子产品——当中已经有过多年的开发和应用经验，相关的实验也已经有了若干年的历史。在CMET2010工艺工作坊中，上官东铠博士结合伟创力多年的经验介绍了微型化技术在医疗器械当中的应用。

　　上官东铠博士介绍，微型化技术在实际应用中涉及到封装技术和装配技术两个方面，其中封装技术面临问题有：片上系统（SoC）、系统封装（SiP）、更小间距的QFP /SMT连接器（0.3-0.4mm）、精细间距的晶圆级CSP（0.3-0.4mm）、三维封装（多芯片堆叠/POP）、集成/嵌入式无源器件（埋阻埋容）等等；装配技术方面的问题则包括：精细间距的组装、0201及01005元件的组装、三维组装、更薄的PCB以及柔性线路板的组装、无铅无卤工艺及可靠性方面的要求等等。

　　以0201元件的装配来讲，0201技术在其他领域已经应用了五年，算是一个十分成熟的技术，但是在医疗电子当中还没有非常广泛的应用，主要是因为涉及到医疗产品对器件的要求、PCB的要求、平整度的要求等等，需要对焊膏、印刷工艺、回流曲线、光学检测等等多个方面进行优化。01005元件的基本工艺也和0201类似，不过需要在工艺方面进一步细化，比如需要性能更加优良的焊膏，还很可能要用氮气等等。

　　微型化封装与装配技术面临问题

　　上官博士表示，在医疗电子选择微型化技术时需要综合考虑各种技术的特性，比如SOC技术比较成熟，但是SOC开发成本却相对很高，只适用于成熟的产品和市场；SIP成本比较低，而且设计实现比较快，更适合用于新的产品和技术。若需要进一步微型化，就要使用PCB嵌入技术（Embedded Components in PCB），但出于成本方面的考虑，目前这一技术仍存在很大争议。此外，除了封装与装配技术，微型化过程中还面临着其他方面的问题，比如PCB板设计、清洗技术、印刷技术、以及元器件的贴装顺序等等。

　　在工作坊中，上官东铠博士还特别介绍了由伟创力首创的POP技术，POP技术在2002年被开发出来，2003 年在伟创力的深圳工厂实现了批量生产，不过前期只是应用在闪存及一些移动记忆卡中，2004 年开始出现逻辑运算单元和存储单元之间的堆叠装配，05-06年开始大规模应用，这一技术目前广泛应用于手机等消费电子市场，在医疗电子中也具有十分广泛的应用前景。

　　通过微型化技术与柔性技术的应用，未来一切皆有可能

　　上官博士指出，而对于医疗电子为重要的可靠性方面，需要考虑的主要有电化学可靠性、无铅焊点可靠性、热机械可靠性、动力机械可靠性等等。另外需要注意的还有环境保护方面的法规和考量。

　　在演讲的，上官东铠特别提到了可制造型设计和化合作，在化时代，一个产品的设计与制造可能是在不同的公司不同的研发中心。此时必须考虑如何实现设计和制造团队的合作，从而实现设计的优化。

　　化趋势下的设计、制造协同

　　刚才我们一直在讲器件和微电子方面，从板级封装、组装出发，有哪些高密度的组装和细间距的器件。器件之间的细间距，这里面有哪些需要考虑的重要因素。比如PCB板设计，Printing，间距越来越细，越来越密，怎么把这个线拉动出去。还有一个是Pick—place、Reflow  in  air方面。现在你有很危险的器件，同时又有一个比较高的，比较大的，你到底先放哪一个，这些具体的东西都要考虑优化。

　　三维组装几个途径，一个是Package，我们用的是叫in—line，这个工艺是2002年在伟创力实验室做出来的，2003年应用到西乡工厂大规模的生产应用。因为那个时候工艺用的是叫Package  Stacking。我们在2002年做出来的是什么呢？实际上做management和做in—line，把这两个同时完成。这个工艺一直到05年或者06年才在工业界上得到更大规模的应用。