異構(gòu)集成的目的是使用先進(jìn)封裝技術(shù),通過模塊化方法來應(yīng)對 SoC 設(shè)計日益增長的成本和復(fù)雜性。而異構(gòu)集成是指使用先進(jìn)的封裝技術(shù),將較小的chiplet(芯粒/小晶片)整合到一個系統(tǒng)級封裝(System in Package,SiP)中,而從異構(gòu)集成芯片延升到異構(gòu)集成的模塊,則是將PCBA芯片化、模塊化,實現(xiàn)不同產(chǎn)品領(lǐng)域的各類HIM模塊,也是孔科微電子目前正在研發(fā)和創(chuàng)新的步伐。
而HIM模塊,即Heterogeneous Integration Module (HIM)異構(gòu)集成模塊,將分開制造的不同元件集成到更高級別的組件中,可以增強(qiáng)功能并改進(jìn)工作特性,因此KOOM能夠?qū)⒉捎貌煌圃旃に嚵鞒痰墓δ茉M合到一個器件中。是由孔科微電子提出,并且應(yīng)用在不同行業(yè),以下以電子煙HIM-EC模塊為例。
PCBA方案板與電池電芯集成模塊化簡易組裝,既一次性電子煙的方案板與電池模組一體化設(shè)計成HIM-EC模塊,以下將對每個部件進(jìn)行剖析釋義,同時盤點(diǎn)所能代替?zhèn)鹘y(tǒng)電子煙結(jié)構(gòu)的頗多優(yōu)勢。
方案板:在電子煙中,方案板是指包含電子電路的部分,負(fù)責(zé)管理電力流、加熱控制和其他功能性任務(wù)。
電池模組:電池模組是電子煙的電源部分,提供所需的電能以使設(shè)備運(yùn)行。
在一體化設(shè)計中,方案板和電池模組被設(shè)計為一個緊密集成的單元,兩者在物理空間和功能上密切相連。這種設(shè)計使得整個電子煙的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊湊和高效。
與傳統(tǒng)方案板模組的對比,傳統(tǒng)設(shè)計采用A、分離式布局:在傳統(tǒng)電子煙設(shè)計中,方案板和電池模組通常是分開的,各自占據(jù)獨(dú)立的空間和結(jié)構(gòu)。 B、更大的空間需求:由于分離式設(shè)計,整體設(shè)備往往需要更大的空間來容納兩個獨(dú)立的組件。 C、更多的組裝步驟:在生產(chǎn)過程中,需要單獨(dú)組裝和連接方案板和電池模組,這增加了組裝的復(fù)雜性和時間。 D、能量傳輸效率較低:由于方案板和電池之間存在物理距離,能量傳輸可能不如一體化設(shè)計中那樣高效。
一次性電子煙的方案板與電池模組一體化設(shè)計具有多項優(yōu)勢,這些優(yōu)勢不僅提高了產(chǎn)品的整體性能,也增強(qiáng)了用戶體驗。
1.空間優(yōu)化與小型化 :在一體化設(shè)計中,電路板和電池共享相同的空間,而不是占據(jù)獨(dú)立的區(qū)域。這種布局優(yōu)化減少了內(nèi)部組件之間的物理隔離,允許設(shè)計更小巧的設(shè)備。
2.便攜收納:一個更加輕便、緊湊的電子煙,更滿足現(xiàn)代消費(fèi)者對便攜性的需求。
3.成本效益:減少組件數(shù)量意味著在生產(chǎn)、采購和組裝上的成本節(jié)約。一體化設(shè)計減少了單獨(dú)組件的加工和裝配時間,降低了生產(chǎn)過程的復(fù)雜性。
4.降本提效:生產(chǎn)成本的降低可以轉(zhuǎn)化為更具競爭力的零售價格,或者增加企業(yè)的利潤空間。
5.改善電力管理:電池與電路板的直接連接減少了能量傳輸中的損失。這種緊密的集成允許更有效的電量監(jiān)控和調(diào)節(jié),用戶可以體驗到更持久的電池壽命和更穩(wěn)定的設(shè)備性能,特別是在高負(fù)荷使用下。
6.提升安全性:減少了連接點(diǎn)和接口,意味著電氣故障的可能性降低。此外,一體化設(shè)計可以更好地控制電池的熱管理,降低過熱風(fēng)險。這為最終用戶提供了更安全的使用體驗,尤其是在長時間使用或充電時。
7.更好的性能一致性:由于電池和電路板是同時設(shè)計和制造的,它們的性能特征可以更好地相互適應(yīng)。這消除了不同組件間的不匹配問題。 -實際影響:用戶可以享受到更可靠、更一致的產(chǎn)品性能,減少了因組件不兼容導(dǎo)致的性能下降。
8.簡化制造和組裝流程:一體化設(shè)計簡化了生產(chǎn)線上的步驟,減少了需要專門設(shè)備和人工的環(huán)節(jié)。這對于大規(guī)模生產(chǎn)尤為重要,可以顯著提高生產(chǎn)效率。更快的生產(chǎn)周期意味著更快的市場響應(yīng)時間,使公司能夠更迅速地適應(yīng)市場變化和消費(fèi)者需求。
9.增強(qiáng)的用戶體驗:一體化設(shè)計不僅使產(chǎn)品更小巧、更便攜,而且通常意味著更好的性能和更長的電池壽命。這些因素都直接影響到用戶的使用滿意度。滿足用戶對于高性能、高便攜性產(chǎn)品的需求,增強(qiáng)品牌忠誠度和市場份額。
10.環(huán)境影響:一體化設(shè)計可能減少電子廢物的產(chǎn)生。由于整體組件更少,廢棄時產(chǎn)生的電子垃圾也相應(yīng)減少。有助于提高產(chǎn)品的環(huán)保形象,同時減少生產(chǎn)和廢棄過程中的環(huán)境足跡。
綜合以上,深圳市前??卓莆㈦娮佑邢薰咎岢龅囊淮涡噪娮訜煹姆桨赴迮c電池模組一體化設(shè)計代表了現(xiàn)代電子制造業(yè)的一種趨勢。這種設(shè)計方法不僅優(yōu)化了產(chǎn)品性能和用戶體驗,而且在生產(chǎn)效率和環(huán)境可持續(xù)性方面也帶來了顯著的優(yōu)勢。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場需求的變化,這種一體化設(shè)計可能會成為電子消費(fèi)品制造的標(biāo)準(zhǔn)做法。
審核編輯 黃宇
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