TWS耳机作为近几年最火爆的消费电子之一,其轻巧、降噪及音质佳等特性深受消费者喜爱。日月光系统级封装SiP解决方案使TWS耳机在有限的空间和重量限制下,实现复杂的异质集成需求,声电学合作并提升产品功能化价值。
日月光林志毅处长在ICCAD 2020封装与测试论坛上表示:“日月光最小尺寸真无线蓝牙耳机SiP封装解决方案,以DockSiP (船坞型)和MicroSiP( 微型)为主, 运用封装工艺优势大大提升TWS耳机空间利用率,提供微小的封装尺寸,进一步实现TWS耳机在限定的尺寸里放入大容量电池并保证续航和功耗达到平衡,为后续的产品特性升级预留空间。同时根据客户需求不同,可以任意选择不同的内存容量,如8Mb、16Mb、32Mb、64Mb、128Mb等。”
DockSiP直接取代现有的PCB模块,产品组装透过焊接或连接器使模块缩小,通过系统级封装SiP高度集成更多的空间给予声音腔体,从而增加电池容量。MicroSiP减少外接PCB板层数,将不同SOC芯片组共享化引脚(Pin Out)设计,利用封装天线(AiP)或增加更多的传感器器件,将系统高度集成设计,大大提升产品适应性,并且方便产品组装量产。
MicroSiP相同封装尺寸和 Pin Out可以共享,客户的PCB可以根据第一颗SiP设计完成之后,借由SiP功能升级或降低成本,实现硬体介面共用,简化Sub PCB设计的特性。例如其主芯片(Main Chip)可以来自不同IC公司的芯片,虽然主芯片不同,透过日月光SiP设计让SiP的引脚在不同的主芯片下保持一致,即脚数与每个脚的电性相同,使客户的Sub PCB设计好之后,可按照最后出货需求,选择不同主芯片的SiP打上去即可,仅需要修改韧体设计,不需要因为不同主芯片而去设计不同的Sub PCB。复杂的电性设计皆在SiP设计并100%电子测试在SiP量产完成。产品设计工程师不需要花费大量的时间为不同的Sub PCB调适不同的电性设计。另外,提供固件预烧录,确保良率品质。
系统级封装SiP技术整合多种异质元件晶片、体积缩小。要将多种异质元件整合为同一个SiP必需克服在信号干扰、散热、排列组合、电磁波抑制、电性设计、增加续航力等诸多挑战,TWS耳机等穿戴装置正迫切需要。因此一款“公版SiP”芯片整合多元功能,将成为不同产品心脏。公版SiP不仅具有小型化、提高组装良率及多样化特性,直接解决众多传统耳机与其他穿戴装置设计问题, 如 Rigi-Flex成本降低、整合更多传感器件功能,从而改善声学结构、增加电池容量、提高天线性能并节省功耗、改善组装问题、演算法整合等众多目标,并且与其他穿戴装置、手机等移动设备做功能整合,公版TWS SiP较传统TWS耳机设计/制造方法更能最大程度优化系统结构,可以大幅缩短13周以上的产品发展周期。
日月光与声学领域伙伴共同合作,结合双方在声学和电学优势,从产品设计阶段开始,强化上下游之间的深度合作,达到“声电”整合最优化,为客户提供最佳解决方案。TWS耳机未来发展具有无限潜力,将集结主动降噪、智能语音、个性化定制等特色功能,应用在健康监测和助听器健康、家用智能音箱和AI即时翻译系统等领域中。