La aplicación de la tecnología de ingeniería SMT en el teléfono móvil.

Hola a todos, hoy vamos a hablar sobre el proceso SMT del iPhone 17.

Nos centraremos en compartir sus avances tecnológicos, los retos a los que se enfrenta y sus direcciones de desarrollo futuro.

El contenido girará en torno a tres partes:

• Principales aspectos técnicos
• Dificultades en el proceso
• Tendencias futuras

Esto le ayudará a comprender rápidamente las innovaciones en tecnología SMT para teléfonos inteligentes.

En primer lugar, veamos los aspectos técnicos más destacados:

Para mejorar la integración y el rendimiento, el iPhone 17 ha hecho múltiples avances en materiales y procesos de embalaje.

• El chip A19 adopta el proceso de 2nm de TSMC y la integración a nivel de sistema.
• El embalaje de los chips utiliza viajes de silicio a través (TSV) para apilar múltiples chips.
• El área de la placa base de la versión Pro Max se ha reducido en un 8%.
• Las velocidades de lectura de datos alcanzan los 7.500 MB/s, mejorando significativamente la experiencia del usuario.
• 2La tecnología de envasado 5D elimina el sustrato tradicional, conectando directamente el cableado de oro a la placa base.
• La placa de circuito utiliza un sustrato de 10 capas con tela de fibra de vidrio con bajo coeficiente de expansión térmica, lo que reduce el coeficiente de expansión térmica en un 30%.Esto minimiza el área de puente de la placa base y permite un diseño de alta densidad de dos lados.
• El diseño de alta densidad de dos lados también es un punto destacado:
  • El frente alberga el módulo 5G RF.
  • La parte trasera contiene el chip principal.
  • Un conector flexible los conecta para un funcionamiento colaborativo.
• Dentro de un espacio compacto de solo 255 milímetros cuadrados, logra computación de alto rendimiento y transmisión 5G de banda múltiple, llevando la utilización del espacio SMT al extremo.
• En cuanto al montaje de los componentes:
  • Hay un uso a gran escala de componentes de 0,4 mm x 0,2 mm 01005.
  • Los montajes de alta precisión y la compensación láser aseguran una precisión de montaje de 25 micrómetros.
  • La tecnología de paquete en paquete (PoP, por sus siglas en inglés) permite apilar los chips verticales con una precisión de colocación de 9 micrómetros.
• Por último, el iPhone 17 también ha hecho esfuerzos en la gestión térmica y la protección del medio ambiente:
  • Las películas térmicas de grafeno se unen directamente al chip A19 y a los módulos de memoria.
  • El área del dispersor de calor se incrementa en un 15%.
  • Combinado con un marco de aleación de titanio, la temperatura del teléfono bajo una carga alta puede reducirse en un 12%, abordando los problemas de disipación de calor de los chips de alto rendimiento.

Ahora, veamos los desafíos del proceso:

El desafío principal es equilibrar la miniaturización de componentes con la fiabilidad.

• Consistencia en la soldadura de micro componentes:
  • La distancia entre los pines de los componentes 01005 es de sólo 0,1 mm, lo que requiere boquillas especializadas y soldadura de reflujo protegida con nitrógeno.
  • Los equipos son susceptibles a las vibraciones, la temperatura y la humedad, lo que exige un control ambiental y de precisión extremadamente altos.
• Problemas con los PCB ultrafinos:
  • La soldadura por reflujo para PCB de 10 capas de 0,6 mm de espesor requiere plantillas de paso y una presión de impresión precisa.
  • La tensión térmica debe controlarse y la inspección con rayos X asegura que las tasas de vacío de las juntas de soldadura estén por debajo del 2%.
• Gestión térmica en el apilamiento de varias fichas:
  • La integración del sistema en el paquete (SiP) aumenta la resistencia térmica en un 30%, lo que requiere un perfil preciso de la temperatura de reflujo.
  • La uniformidad del espesor de las películas de grafeno debe controlarse dentro de un rango de 5 micrómetros.
• Compatibilidad de materiales ecológicos con procesos no limpios:
  • Los residuos de flujo pueden afectar las señales 5G, lo que requiere una limpieza de plasma.
  • Debe verificarse la compatibilidad del flujo con materiales con un coeficiente de expansión térmica bajo.
• Además, la limitada capacidad de producción de tela de fibra de vidrio con bajo coeficiente de expansión térmica requiere una coordinación con los proveedores.Pero el embalaje apilado aumenta las tasas de reemplazo de placas base, lo que requiere una optimización continua del equilibrio de costes.

Por último, exploremos las tendencias futuras:

Los procesos SMT del iPhone se moverán hacia la optimización a nivel del sistema.

• La tecnología 3D-SMT integrará verticalmente componentes como sensores y baterías, mejorando la utilización del espacio.
• La IA y las tecnologías gemelas digitales optimizarán los parámetros del proceso, apuntando a una tasa de rendimiento superior al 99,8%.
• En la fabricación sostenible:
  • Se explorarán los flujos biológicos y los envases biodegradables.
  • Para 2030, el objetivo es alimentar las líneas de producción de SMT con energía limpia al 100%, promoviendo la fabricación ecológica.

En resumen, el proceso SMT del iPhone 17s ha logrado avances significativos pero aún enfrenta desafíos.Logrará un salto de los avances individuales a la optimización a nivel del sistema, inyectando nueva vitalidad en la industria electrónica.

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