微型化技術在醫療器械當中的應用

產品微型化技術已經是在其他的產品——比如在手機等消費電子產品——當中已經有過多年的開發和應用經驗，相關的實驗也已經有了若干年的歷史。在CMET2010工藝工作坊中，上官東鎧博士結合偉創力多年的經驗介紹了微型化技術在醫療器械當中的應用。可以應用于醫療器械方面的微電子封裝技術有很多。

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年在偉創力實驗室做出來的，2003年應用到西鄉工廠大規模的生產應用。因為那個時候工藝用的是叫Package Stacking。我們在2002年做出來的是什么呢？實際上做management和做in—line，全自動焊錫機把這兩個同時一次完成。這個工藝一直到05年或者06年才在工業界上得到更大規模的應用。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？產品內部有很多的空間還沒有利用到，我們現在要做微型化，要提高功能密度，怎么能夠利用產品更多的空間呢？柔性板為我們提供了這樣的機會。比如說集成，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到產品的微型化。具體來講，以0201、01005元件的組裝為例，現在這一技術已經在消費電子中應用了五年，但是在醫療電子當中還沒有得到廣泛的應用，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域，如果領域比較低，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方面會有一些考慮。現在這個問題還有很多的討論，爭論。因為它對成本到底有多大的影響，我們從微型化方面，從產品功能方面會得到一些優勢，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一步細化，比如說，在焊膏的選擇方面、焊接時可能要用到氮氣、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，要實現Flip Chips在產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PPI。更多的用Au Stud Bump，為了要進一步微型化，最簡單的辦法就是Au Stud Bump。