今年,智能手机的“轻薄化”趋势愈发的明显。大屏、窄边框以及无边框的产品陆续问世,更多地产品不断打出“超薄”的概念吸引用户眼球。同时市场的这种“轻薄化”需求也进一步影响到了整个手机产业链,并推动了手机制造业的技术变革与创新。
11月16日,由中国通信学会通信设备制造技术委员会和创意时代会展共同举办的第十届中国手机制造技术论坛CMMF2013在深圳召开。会议围绕“以先进技术迎接智能手机制造挑战”为主题,华为终端高级总监罗德威、中兴通讯手机DFX总监兼工艺总工余宏发、索爱普天创新部总监范斌、长城开发工程技术总监何彩英、先进装配系统产品经理吴志国、富士机械中国区技术总监盛世纬、Nordson ASYMTEK中国技术支持经理刘静鸣、韩国高等科技大学Kyung W. Paik 教授等多位一线品牌厂商以及制造领域专家出席了论坛,共同分析了应对智能手机在轻薄化趋势下的新工艺、新技术,以及如何做好手机制造技术支持,为手机企业赢得更多市场与利润空间。
智能手机的创新之道
华为美国研究所高级总监罗德威表示,现在智能手机从制造技术来说,朝着薄、轻、小这样一个方向在走,对于手机制造企业来说,创新必不可少。
“对手机制造技术来说,一个是创新,一个是在现有技术上不断提高,做一些改造。”创新从什么地方来,罗德威认为,一般来说从智能机制造这方面分为三大部分,第一部分是印刷线路板的制造,然后表面贴片,再有就是芯片封装。在这三个大领域里面,互相交融的时候,从一个行业跨越到到另外一个行业的时候,最容易产生技术型的创新。“比如我们现在很多的芯片封装里面的一些间距相当小,但是表面贴片里面做不到。如果我们把一些芯片封装的技术把它迁移到我们SMT装配里面来,现在很多新的技术就会出来,包括POP,下一代所提出的PDP等模式,很多的芯片模块以及制造的技术,包括现在在香港开发的新技术,将来会逐渐迁移到表面贴片里面来。包括小的03015这种小的被动元件都在里面做。大家可以看到,整个0201,将来01005,这样无源的器件可以放到印刷线路板里面去。”
罗德威同时谈到,在日益竞争激烈的市场环境下,整个企业的核心竞争力是什么?“我认为从制造领域来说,柔性一定要好,不管你是高端的、低端的、放量的,还有质量,特别是在中国企业,我这里也呼吁,你们要重视质量,这是根本,之所以德国和日本很多的公司有那么的百年老店,它的质量是最重要的。”
03015的表面贴装技术
随着智能手机不断朝着大屏与超薄的趋势演变,那么也促使元器件厂商在产品上做到更精细和纤薄。在2012年到2013年之间,电容产品01005被大量使用。也是在从2012年开始,03015元器件的概念也被提出来。
富士机械制造株式会社中国区技术总监盛世纬则认为,03015在2014年会正式被采用。“由于03015零件要比0204小很多,同样的数量500颗电容,用03015贴装它的间距是0.08,面积可以减少64%。在轻薄化趋势下的今天,03015对于各终端厂商来说是不可或缺的、一定要攻克的难关。”
盛世纬介绍,富士推出了新一代产品H24,是针对于03015的设备解决方案,它的优势在于小型和轻量。“目前H24吸嘴更多、速度更快,重量也已经从最初的3.7公斤减到现在的2.6公斤。对于03015今后的应用,我们是标准可以对应这样的功能。”
先进装配系统有限公司产品经理吴志国认为,由于03015这个元器件特别小,没有办法维修,所以一定要在贴装之前保证贴装的品质,这样才能达到整个产品极好的品质。所以贴装之前吸嘴要找比较合适的,通过机器的精度贴到焊盘上,要有精度的保证。吴志国表示:“在特殊工艺里面,先贴大的,再贴小的,这时候就需要在程序或者软件优化的时候,一定要避免高度差的问题,不然会碰到高的或者大的元器件,PCP一定要夹稳或者不产生震动,不然会产生偏移。贴装之前你要尽可能的避免在撤离或者返白问题的发生,当贴装完之后没办法修改或者返修,所以一定要把错误扼杀在摇篮中。”
移动设备上的点胶技术与应用
诺信 ASYMTEK 技术支持经理刘静鸣分享了有关移动设备上的点胶技术应用。在智能手机、PAD以及其他移动终端上的点胶应用主要包括底部填充、低温锡膏、LCD密封等主要方面。在制造过程中,胶体的应用被现在设备广泛各个模组的安装、使用、贴装等,都会大面积的使用。这些分别有自身的应用的目的,比如说底部填充主要是针对CSP、FC等来增加可靠性,比如移动设备的跌落的性能,通过这个工艺能够比较好的实现对这个产生缺陷原因的防止。它最主要的挑战就是对于精确的控制以及对元器件的精确定位,比如温度、剪切、跌落或者其他外力的影响,他们会对元器件本身造成损害,通过包装这个工艺能够起到元器件的保护作用。
从点胶技术的发展历程来看,点胶技术是从简单的压力法,通过长期的演进形成以喷射技术为主的行业。针头点胶比较简单,通过不同的表面资料的压力差,最终实现断开。
目前业界比较先进的喷射技术能实现以下几个特征,高射速,印刷面积最少达到300微米,它可以在175微米比较紧凑的区间内喷射,线框也在250微米以内,焦点的直径可以在0.2毫米,也就是200微米以内,这个量可以做到1纳升,非常小的概念。
另外,刘静鸣表示,针对现在目前业界的需求,诺信还推出了新的产品S2,相对于S900有了很大的改进,“S2对XYZ轴有革命性的变化,以前是25个微米,目前能做到4、5个微米,现在可以满足精度化控制的要求。”
智能手机三件结合技术研究
随着智能机的发展,TP模组占的越来越多,但是在实际工作中如何来能够提高贴合的良率和降低贴合的成本?中兴通讯手机DFX总监兼工艺总工余宏发则着重介绍了TP、LCM、壳体的三件结合的常见方式,分析了各自特点,总结相关设计规则。
三件结合的常用方式,一种是低端结合,所谓低端结合是功能机,TP通过泡棉胶或者点胶,背面通过泡棉胶等等结合起来,这个时候间距比较大,从写字效果比较差,使用以前的功能机,当然组装是比较简单的,而且维修比较方便。中端结合主要强调LTP和LCD用泡棉胶压合的,TP与前壳可以采用热熔胶等,当然这个是结构简单,也比较方便的,因为TP和LCD的距离比较短。还有中高端结合,它采用的是泡棉压合,前面是热熔胶贴合,这个结构可以是采用一体式填充,这样比较好但是组装和维修有些难度,这是一体化结构,这中间出现结构必须把它拆开。高端结合,TP可以采用很多工艺,这需要在专业的厂家或者专业环境下进行,这是指这种。当然这种方案成本是高成本,不管是制造成本还是维修成本还是售后成本等等一系列,这种只适合常规处理,这是真正做高端机型必须用的。后面中高端也偏向于高端,更适合于大批量的组装厂,做的话很清楚,在专业的TP厂家做这种,光贴合这道工序就2-3美金,到组装厂组合贴合的成本可能只有1/2或者更低。
另外,余宏发还提到了手机三件贴合常见的故障以及解决措施,并结合大屏手机需求对贴合工艺做了详细的阐述。