微型化技術(shù)在醫療器械當中的應用

產(chǎn)品微型化技術(shù)已經(jīng)是在其他的產(chǎn)品——比如在手機等消費電子產(chǎn)品——當中已經(jīng)有過(guò)多年的開(kāi)發(fā)和應用經(jīng)驗，相關(guān)的實(shí)驗也已經(jīng)有了若干年的歷史。在CMET2010工藝工作坊中，上官東鎧博士結合偉創(chuàng )力多年的經(jīng)驗介紹了微型化技術(shù)在醫療器械當中的應用?？梢詰糜?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/醫療器械">醫療器械方面的微電子封裝技術(shù)有很多。

三維組裝幾個(gè)途徑，一個(gè)是Package，我們用的是叫in—line，這個(gè)工藝是2002年在偉創(chuàng )力實(shí)驗室做出來(lái)的，2003年應用到西鄉工廠(chǎng)大規模的生產(chǎn)應用。因為那個(gè)時(shí)候工藝用的是叫Package Stacking。我們在2002年做出來(lái)的是什么呢？實(shí)際上做management和做in—line，全自動(dòng)焊錫機把這兩個(gè)同時(shí)一次完成。這個(gè)工藝一直到05年或者06年才在工業(yè)界上得到更大規模的應用。這個(gè)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(gè)management，現在幾乎在手機里面都要用。

我想在醫療器械微型化里面也是可以應用到這項基礎。其他做三維的組裝還有哪些途徑呢？產(chǎn)品內部有很多的空間還沒(méi)有利用到，我們現在要做微型化，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會(huì )。比如說(shuō)集成，包括半導體硅片的集成SoC、還有系統的集成（System in Package）、還有三維封裝等等。

以及組裝方面有小于8個(gè)毫米、或者0201、01005元器件的組裝，三維的組裝，柔性線(xiàn)路板的組裝等等，在板級方面用這些手段也可以達到產(chǎn)品的微型化。具體來(lái)講，以0201、01005元件的組裝為例，現在這一技術(shù)已經(jīng)在消費電子中應用了五年，但是在醫療電子當中還沒(méi)有得到廣泛的應用，因為要涉及到微型器件在工藝方面有比較高的要求：如器件的要求、PCB板的要求、器件的平整度、印刷過(guò)程的要求等等。

以及需要考慮到設計和制造之后的檢測，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(gè)重疊在一塊，最終會(huì )是一個(gè)分層考慮的事情。還有Package Stacking大家也很熟悉。比如說(shuō)，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，特別是焊錫機器人對于高品質(zhì)的應用，希望PCB和硅片的距離越約越好。從Embedded Components in PCB和Flip Chip方面會(huì )有一些考慮?，F在這個(gè)問(wèn)題還有很多的討論，爭論。因為它對成本到底有多大的影響，我們從微型化方面，從產(chǎn)品功能方面會(huì )得到一些優(yōu)勢，但同時(shí)又在制造成本方面會(huì )有一些影響。怎么來(lái)做這個(gè)決定還沒(méi)有一個(gè)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)應用在醫療設備當中。

01005主要是模塊的應用，基本的工藝是和0201很相似，但是要在工藝方面進(jìn)一步細化，比如說(shuō)，在焊膏的選擇方面、焊接時(shí)可能要用到氮氣、返修可能會(huì )十分困難等等。Flip Chip也有很多種類(lèi)，比如Solder Bump可以到150微米，要實(shí)現Flip Chips在產(chǎn)品中的應用有很多事情是需要做的，設備有哪些要求，工藝方面有哪些要求等等。Fluxing因為間距非常細，所以用Flip Chip就比較困難，還有Reflow需要用到氮氣。氮氣不是一定要搞到50個(gè)PPI。更多的用Au Stud Bump，為了要進(jìn)一步微型化，最簡(jiǎn)單的辦法就是Au Stud Bump。