L'applicazione della tecnologia ingegneristica SMT nel telefono cellulare.

Salve a tutti, oggi parliamo del processo SMT dell'iPhone 17.

Ci concentreremo sulla condivisione delle sue scoperte tecnologiche, delle sfide che deve affrontare e delle sue future direzioni di sviluppo.

Il contenuto sarà articolato in tre parti:

• Informazioni tecniche
• Difficoltà di processo
• Tendenze future

Questo vi aiuterà a comprendere rapidamente le innovazioni nella tecnologia SMT per smartphone.

Innanzitutto, esaminiamo i punti salienti tecnici:

Per migliorare l'integrazione e le prestazioni, l'iPhone 17 ha fatto molteplici scoperte nei materiali e nei processi di imballaggio.

• Il chip A19 adotta il processo 2nm di TSMC e l'integrazione a livello di sistema.
• L'imballaggio dei chip utilizza via via-silicio (TSV) per l'impilazione multi-chip.
• L'area della scheda madre della versione Pro Max è stata ridotta dell'8%.
• Le velocità di lettura dei dati raggiungono i 7.500 MB/s, migliorando significativamente l'esperienza dell'utente.
• 2La tecnologia di imballaggio 5D elimina il tradizionale substrato, collegando direttamente il cablaggio in oro alla scheda madre.
• La scheda di circuito utilizza un substrato a 10 strati con un basso coefficiente di espansione termica in tessuto in fibra di vetro, riducendo il coefficiente di espansione termica del 30%.Questo riduce al minimo l'area di collegamento della scheda madre e consente un layout a alta densità a doppio lato.
• Il layout a alta densità su due lati è anche un punto di riferimento:
  • La parte anteriore ospita il modulo 5G RF.
  • Il retro contiene il chip principale.
  • Un connettore flessibile li collega per un funzionamento collaborativo.
• In uno spazio compatto di soli 255 millimetri quadrati, raggiunge sia il calcolo ad alte prestazioni che la trasmissione multibanda 5G, spingendo l'utilizzo dello spazio SMT all'estremo.
• In termini di montaggio dei componenti:
  • L'uso su larga scala di componenti da 0,4 mm x 0,2 mm 01005.
  • I montatori ad alta precisione e la compensazione laser garantiscono una precisione di montaggio di 25 micrometri.
  • La tecnologia Package-on-package (PoP) consente l'impilazione verticale di chip con una precisione di posizionamento di 9 micrometri.
• Infine, l'iPhone 17 ha anche fatto sforzi nella gestione termica e nella protezione ambientale:
  • Le pellicole termiche di grafene sono collegate direttamente al chip A19 e ai moduli di memoria.
  • L'area di diffusione del calore è aumentata del 15%.
  • In combinazione con un telaio in lega di titanio, la temperatura del telefono sotto carico elevato può essere ridotta del 12%, affrontando i problemi di dissipazione del calore dei chip ad alte prestazioni.

Ora, diamo un'occhiata alle sfide del processo:

La sfida principale è bilanciare la miniaturizzazione dei componenti con l'affidabilità.

• Consistenza nella saldatura dei microcomponenti:
  • La distanza tra i punti dei componenti 01005 è di soli 0,1 mm, richiedendo ugelli specializzati e saldatura a reflusso protetta dall'azoto.
  • L'apparecchiatura è sensibile alle vibrazioni, alla temperatura e all'umidità, il che richiede un controllo ambientale e di precisione estremamente elevati.
• Problemi con PCB ultra sottili:
  • La saldatura a reflow per PCB a 10 strati di spessore di 0,6 mm richiede stencil a passo e una pressione di stampa precisa.
  • La tensione termica deve essere controllata e l'ispezione a raggi X garantisce che i tassi di vuoto della saldatura siano inferiori al 2%.
• Gestione termica nell'accoppiamento multi-chip:
  • L'integrazione del sistema in un pacchetto (SiP) aumenta la resistenza termica del 30%, richiedendo un profilo preciso della temperatura di reflusso.
  • L'uniformità dello spessore delle pellicole di grafene deve essere controllata entro 5 micrometri.
• Compatibilità dei materiali ecologici con processi non puliti:
  • I residui di flusso possono influenzare i segnali 5G, richiedendo una pulizia del plasma.
  • È necessario verificare la compatibilità del flusso con materiali con basso coefficiente di espansione termica.
• Inoltre, la limitata capacità produttiva di tessuti in fibra di vetro a basso coefficiente di espansione termica richiede un coordinamento con i fornitori.ma l' imballaggio impilato aumenta i tassi di sostituzione della scheda madre, che richiede una costante ottimizzazione dell'equilibrio dei costi.

Infine, esaminiamo le tendenze future:

I processi SMT di iPhone si muoveranno verso l'ottimizzazione a livello di sistema.

• La tecnologia 3D-SMT integrerà verticalmente componenti come sensori e batterie, migliorando l'utilizzo dello spazio.
• L'IA e le tecnologie gemelle digitali ottimizzeranno i parametri del processo, con l'obiettivo di ottenere un rendimento superiore al 99,8%.
• Nella produzione sostenibile:
  • Verranno esplorati i flussi a base biologica e gli imballaggi biodegradabili.
  • Entro il 2030, l'obiettivo è quello di alimentare le linee di produzione SMT con energia pulita al 100%, promuovendo la produzione verde.

In sintesi, il processo SMT dell'iPhone 17s ha fatto notevoli progressi ma deve ancora affrontare delle sfide.si raggiungerà un salto dalle scoperte individuali all'ottimizzazione a livello di sistema, iniezionando nuova vitalità nell'industria elettronica.

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