先进封装技术的“不切实际之处”

文章来源：电子首席情报官作者：Kelly Dack

引言

作者从DFM角度，分析了PCB行业中面对“先进”产品时的失望现象，指出营销炒作常导致高期望落空。通过理解科技发展的五个阶段，建议设计师理性评估新兴技术，避免资源浪费，并基于实际需求做出决策。

每隔一段时间，我都会对未能实现的高期望感到失望。在PCB设计和制造行业中，这些失望与一些“新颖且高阶”的PCB设计产品或服务相关，它们对太多PCB设计师（包括我自己）而言被证明是不切实际的。

通常，我未能实现的期望与一些自动化或下一代PCB布局软件产品有关，这类产品在展会的演示中表现得很好，但在实际设计中却表现得非常糟糕。这几年，我曾屡屡对“颠覆性”技术、产品或服务感到惊叹，最后却意识到自己只是被精美的、炒作的销售和营销演示所吸引。我发现这些高阶技术仍处于开发阶段，或者过于专业化，几乎无法在工作流程中执行。而且，一旦销售团队发现我的生产预算并不高，他们就会立刻失去兴趣。

了解市场炒作

仅仅因为一项技术是高阶的，并不意味着它适合公司的项目。多少电子工程师在01005片式元器件推出后才意识到这一点？他们说：“哇，更小一定更好。”然而，有些人急于将它们放置在布局的关键区域，却发现很少有供应商拥有能够放置或检查这些小型芯片的装配设备。即使是“更大”的0201尺寸的片式元器件，在一些EMS服务商看来仍然被视为先进封装。由于与其规模相关的加工问题，它们持续造成困扰并降低利润率。

图1：高阶规模芯片

另一方面，当我们甚至不知道将要制造PCB的供应商的能力时，那些高阶的自动化PCB DFM检查工具对我们究竟有多大帮助？CAM数据经过自动审核后，为什么经验丰富的制造工程师仍然能够发现设计中的明显DFM问题？

作为在PCB设计和全球制造供应商之间沟通的EMS利益相关方，我认为，行业仍然存在很多改进的空间。EMS服务商对外部设计的DFM变更需求持续不断。

至于使用人工智能设计和布局PCB，虽然这并不是不可能实现的事情，但我意识到，在考虑实施如此先进的技术时，必须深入了解其可行性和实际优势。在将时间和资源从已经运行良好的工作流程中转移出来之前，我需要确保这种改变是值得的。

在销售和市场营销中，在产品或能力上添加“先进”一词可以获得更多关注。潜在客户会认为这些产品或服务一定是“更好”的，尽管可能价格更高。但我们必须理性看待这些炒作，不要被表面的宣传所迷惑。

尽管“尖端”一词听起来很老套，但其通常表示比“高阶”更好的状况；它代表着产品或服务能够切中所有无关紧要的内容。它暗示了可直接揭示和解决目前存在的问题，能够实施明确的解决方案。

众所周知，当市场营销炒作达到“令人痛苦的最高阶技术”水平时，技术营销人员至少承认该产品或服务在完全实施之前可能会造成一些痛苦。

那些财力雄厚的有远见者能够承受一段时间的“痛苦”，因此会早早入场，但这类高阶可能存在风险。即使在最初的'伤口愈合'和制程顺利之后，也无法保证竞争对手不会追赶上来。

了解技术发展炒作阶段

如果您是一位懂行且精通DFM的PCB设计师或工程师，考虑使用高阶技术时，必须了解产品或服务在开发阶段所发生的一切。Gartner炒作周期图给出了新兴技术的5个成熟阶段。

Gartner Inc.公司积极跟踪技术，使用图形里程碑来审查和报告技术的进展。该图的概念是PCB设计及制造行业评估哪个阶段的先进技术最适合深入研究的有效工具。

Gartner炒作周期：解析各阶段

让我们来审视这张图，看看是否能将其与许多工程团队在开发自身高阶解决方案或尝试实施外部解决方案时经历的一些常见起伏相关联。

图2：Gartner炒作周期简图

1、创新（技术）触发

“首次被提出开发一项潜在的技术突破。早期的概念验证故事和媒体的关注导致了大量的宣传。通常没有可用的产品，商业可行性尚未得到证明。”

这一初始阶段可以被看作是宏大的挑战，就像首次送人登陆月球的那一天。创新可能是由技术变革触发的，例如新的芯片组，或是在成本更低的部件中融入更多的功能。有时，项目的启动是为了解决全球危机中的迫切需求，比如在疫情期间迅速形成的开源呼吸机项目，是为了满足对呼吸机的需求。

构建团队来响应创新触发，并随后参与全面的项目，并不是一项简单的任务。在这个阶段，信息和决策的速度很快。这个概念涉及未知的风险，且没有成功或回报的保证。

2、期望膨胀期

“早期宣传产生了许多成功案例——通常还伴随着大量的失败案例。一些公司采取了行动，而大多数公司则没有。”

一旦关于新型高阶产品或服务的消息被披露，销售和市场营销团队无疑会参与其中。通常在想法还没有被开发和验证之前，宣传就已经展开，也开始被招揽投资者。此时，项目进入了高峰期，炒作的期望尚未经过稳健应用的验证，而PCB设计师也开始尝试那些具有有限新功能的演示软件。这也是产品或服务开发开始与真实用户接触的阶段。

3、幻灭谷

“随着实验和实施未能实现预期，兴趣减退。技术生产者被淘汰或失败。只有在幸存者提升产品以满足早期采用者的满意度时，投资才会继续。”

创新者和客户时常会发现自己跌入幻灭谷。在谷底，作者John C. Maxwell的格言是：“早失败，常失败，但始终向前失败。”这句名言似乎被一些硅谷初创企业采纳，演变成PCB行业开发人员大多熟悉的“快速失败，频繁失败”的流行语。失败后继续前行将需要更多的投资和更多的时间。这是否值得？

4、启蒙坡

“技术益处的更多实例开始逐渐明确，并变得更加广为人知。技术供应商的第二代和第三代产品开始出现。更多企业资助试点项目；保守的公司则保持谨慎。”

如果确定回报仍然可以大于风险，那么通过利用先前阶段经历的所有失败中收集的经验和反馈数据，将能获得很多收益。想一想，在SpaceX成功着陆可重复使用的助推器之前，有多少火箭爆炸或坠毁。新技术和思想——无论是成功还是失败——都将成为衡量长期适用性的宝贵参考点。在产品或服务的这一高阶阶段，公司预算仅限于次平流层的工程师可能会开始采用这种技术，因为这似乎是介入的最佳时机，可以在竞争对手之前抢占先机。

5、生产力高原

“主流采用开始起飞。更加清晰地定义评估供应商可行性的标准。该技术的广泛市场适用性和相关性得到明显回报。如果该技术不仅限于小众市场，那么它将会持续增长。”

我们都熟悉并使用那些长期驻留在生产力高原上的产品和服务。它们已经存在如此之久，以至于我们不再将其视为高阶的产品和服务——尽管它们曾经是。我们理所当然地认为，能够轻松下单或围绕这种基础、经过验证的技术进行设计是再自然不过的事情。

例如，玻璃环氧树脂材料已经存在半个世纪之久。但它仍然是全球超过80%PCB设计的首选层压材料。这种材料会被广泛替代吗？也许会，但只有在新材料或处理经过启蒙阶段的上升并稳定在生产力高原之后才能被替代。目前还有很多材料正在开发中，也有许多材料仍需漫长的开发周期。

6、超越第五阶段

过时并不是Gartner炒作周期图中明确列出的阶段，这是很明显的原因。对于一种已经老旧到被停产或被新技术替代的产品，几乎没有什么值得炒作的。自从我20世纪80年代开始从事PCB设计布局以来，许多高阶技术早已从生产力高原滑落，现在可能正在某个垃圾填埋场腐烂。一些旧设计甚至不时地被保存并展示在PCB设计历史博物馆中。

我们必须始终关注所设计产品的更好解决方案。在选择技术时，为了设计出卓越的产品，必须平衡所有理性力量。

如果您是一位了解DFM且精通PCB设计的设计师或工程师，考虑实施某种高阶技术，可关注行业一直在“适度调整”员工人数、机械设备、生产批量，甚至软件能力。在快速选择将某项闪闪发光、华丽的高阶技术融入设计之前，考虑采取“适合技术”的产品设计方法更为合理。

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