微型化技術(shù)在醫(yī)療器械當(dāng)中的應(yīng)用

產(chǎn)品微型化技術(shù)已經(jīng)是在其他的產(chǎn)品——比如在手機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品——當(dāng)中已經(jīng)有過多年的開發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)有了若干年的歷史。在CMET2010工藝工作坊中，上官東鎧博士結(jié)合偉創(chuàng)力多年的經(jīng)驗(yàn)介紹了微型化技術(shù)在醫(yī)療器械當(dāng)中的應(yīng)用?？梢詰?yīng)用于醫(yī)療器械方面的微電子封裝技術(shù)有很多。

三維組裝幾個途徑，一個是Package，我們用的是叫in—line，這個工藝是2002年在偉創(chuàng)力實(shí)驗(yàn)室做出來的，2003年應(yīng)用到西鄉(xiāng)工廠大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。因?yàn)槟莻€時候工藝用的是叫Package Stacking。我們在2002年做出來的是什么呢？實(shí)際上做management和做in—line，全自動焊錫機(jī)把這兩個同時一次完成。這個工藝一直到05年或者06年才在工業(yè)界上得到更大規(guī)模的應(yīng)用。這個有什么好處呢？主要是從Package Stacking方面有更大的靈活性，可以是兩個management，現(xiàn)在幾乎在手機(jī)里面都要用。

我想在醫(yī)療器械微型化里面也是可以應(yīng)用到這項(xiàng)基礎(chǔ)。其他做三維的組裝還有哪些途徑呢？產(chǎn)品內(nèi)部有很多的空間還沒有利用到，我們現(xiàn)在要做微型化，要提高功能密度，怎么能夠利用產(chǎn)品更多的空間呢？柔性板為我們提供了這樣的機(jī)會。比如說集成，包括半導(dǎo)體硅片的集成SoC、還有系統(tǒng)的集成（System in Package）、還有三維封裝等等。

以及組裝方面有小于8個毫米、或者0201、01005元器件的組裝，三維的組裝，柔性線路板的組裝等等，在板級方面用這些手段也可以達(dá)到產(chǎn)品的微型化。具體來講，以0201、01005元件的組裝為例，現(xiàn)在這一技術(shù)已經(jīng)在消費(fèi)電子中應(yīng)用了五年，但是在醫(yī)療電子當(dāng)中還沒有得到廣泛的應(yīng)用，因?yàn)橐婕暗轿⑿推骷诠に嚪矫嬗斜容^高的要求：如器件的要求、PCB板的要求、器件的平整度、印刷過程的要求等等。

以及需要考慮到設(shè)計(jì)和制造之后的檢測，以及最后的維修等等。 另外，有些器件可以直接集成到硅片上去，Die Stacking大家都很熟悉。我們通常要考慮硅片的使用領(lǐng)域，如果領(lǐng)域比較低，把幾個重疊在一塊，最終會是一個分層考慮的事情。還有Package Stacking大家也很熟悉。比如說，Embedded Components in PCB，進(jìn)一步微型化，增加它的功能和密度。

從功能方面，特別是焊錫機(jī)器人對于高品質(zhì)的應(yīng)用，希望PCB和硅片的距離越約越好。從Embedded Components in PCB和Flip Chip方面會有一些考慮?，F(xiàn)在這個問題還有很多的討論，爭論。因?yàn)樗鼘Τ杀镜降子卸啻蟮挠绊?，我們從微型化方面，從產(chǎn)品功能方面會得到一些優(yōu)勢，但同時又在制造成本方面會有一些影響。怎么來做這個決定還沒有一個很清楚的東西。因此還需要再做一些工作，才可以將這一技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備當(dāng)中。

01005主要是模塊的應(yīng)用，基本的工藝是和0201很相似，但是要在工藝方面進(jìn)一步細(xì)化，比如說，在焊膏的選擇方面、焊接時可能要用到氮?dú)?、返修可能會十分困難等等。Flip Chip也有很多種類，比如Solder Bump可以到150微米，要實(shí)現(xiàn)Flip Chips在產(chǎn)品中的應(yīng)用有很多事情是需要做的，設(shè)備有哪些要求，工藝方面有哪些要求等等。Fluxing因?yàn)殚g距非常細(xì)，所以用Flip Chip就比較困難，還有Reflow需要用到氮?dú)?。氮?dú)獠皇且欢ㄒ愕?0個PPI。更多的用Au Stud Bump，為了要進(jìn)一步微型化，最簡單的辦法就是Au Stud Bump。