Brendan Hogan
MivaTek公司 董事总经理
我最近采访了MivaTek公司的董事总经理Brendan Hogan，探讨了公司即将发布的新产品，以及该产品围绕“X = Xc – 1”核心理念所引发的市场推动力。
Nolan Johnson：Brendan，能请你来谈谈近期成像技术的进展吗？I-Connect007 2021年的主题是持续改善，口号是“X = Xc - 1”——其核心理念是，在整个生产过程中每次执行小的迭代，最终能够达到更高的效率、更好的利润率和更高的产量。只要成功了一次，后续就能够不断复制。
Brendan Hogan：公司的理念恰好与此一致。直接成像技术消除了制造工艺中的若干步骤，比如已经淘汰的光掩膜和手动校准步骤。随着Miva Quad-wave技术的出现，只需要使用一台设备就能“为所有产品成像”，且无需操作员干预。直接成像技术让成像过程有了更多确定性。比如大多数欧洲和北美制造商，采用了能够改善成像过程和性能的直接成像技术。Miva关注的是解决不确定问题中出现的下一个要素；使用数字成像技术后，整个工艺流程的确定性会提升电镀质量，可以适应越来越已经不“稀有”的稀有材料组合所导致的新的缩放问题。未来三五年，我们要如何应对这些技术需求？
Miva Technologies公司一直在与其他公司机构合作研发新技术制造方法，专注于未来三五年内会应用到工厂车间的技术。
原计划在2021年3月举办的IPC APEX EXPO展会上发布并展示所开发的新技术。可是，受到COVID疫情影响，我在35年的职业生涯中第一次遇到该展会在线上举办。Miva Technologies及其姐妹公司MivaTek Global在接下来的几周会公布线上展示的具体日期。（是否现在有公布？）
Johnson：Miva Technologies即将要发布什么新技术？
Hogan：我们新研发的技术会与现在的直接成像技术理念大不相同。即对数字成像概念进行再思考，以建立工厂车间工具，使用户能够以更高效的方式关联多个工艺流程，从而拓宽工艺窗口，实现整体控制。
从PCB到微电子品，Miva Technologies公司始终积极主动研发各类产品，例如在UCLA Nanotechnology中心我们正在采用加成法加工2微米的线宽/线距。在载板成像上面临的对准难题推动了这项技术的开发。
Johnson：如果业界开始使用更新的稀有材料，特别是那些容易受到尺寸稳定性影响的材料和应用（比如挠性更好），在这种情况下材料就变得比较关键，对吗？
Hogan：没错，我们的思考过程来源于从PCB行业所看到的发展趋势以及在微电子行业的经验。要求和考虑因素都来自于这两个市场，而这两个市场也在日趋合二为一。像FR-4材料，在压合的过程中其热膨胀系数会导致发生移动。作为一个体系来看，其线性移动比较容易预测，但新的稀有材料再加上稀有半固化片、厚铜和PCB高密度需求，移动不再是线性的，不可预测。
材料组合问题再加上钻孔数量和线宽/线距的要求，也就出现了一个无解的标定方程。Miva的新技术会为解算这类方程提供有力工具。
Johnson：现在采用什么通用方法？
Hogan：直接成像系统通过视觉系统对每一块PCB进行测量，已经收集了很多数据。大多数系统面临数据的分辨率、自适应软件所带来的操作体验感、因非线性移动造成PCB设计的限制等，这些问题都已开始显现。Miva的新技术涵盖所有受影响的工艺流程，可更全面地解决问题。传统工厂车间内有很多设备根本用不上，而现代工厂车间能直接根据收集的数据进行工艺流程交互。为了实现整体工艺控制，必须要集成数据收集。
Johnson：这正是“异构集成发展路线图”的前沿技术，对吗？
Hogan：UCLA的CHIPS联盟是专门针对未来技术发展而成立的杰出组织。我们是该联盟的铂金会员，对于我们这种规模的公司而言，这是一笔很大的投资。我们已经调整了公司技术发展的思维模式，即必须后退一步，确定并充分利用公司内部研究资源。疫情并没有阻碍公司前进的脚步，我们还是日以继夜地工作。我们生产了设备，开发了全新的技术，且在不派人出差和不召开线下会议的前提下提升了公司的整体技术水平。
显然，今年在物流方面遇到了全方位的挑战，但我对于公司的整体表现感到很满意。我们的团队为客户群提供了绝佳的技术支持，尽管因疫情实施了一段时间的全隔离，但2020年设备出货量与上年持平。在几个月居家隔离期，团队有机会使用更有创意的方式工作，很难有这样的机会让公司所有人齐心协力共同致力于一个项目。已经有几家关键客户实施了这项新技术，我们也准备好了在今年三四月揭开它的神秘面纱。
Johnson：这项新技术和我们的“X = Xc - 1”模式有什么直接联系？
Hogan：完全的工艺控制意味着至少在成像步骤中，电路生产的技术边界会得到更好的控制，能被人们更好地理解，从而也能更容易检测到问题，提高整个工艺的确定性。其目标是通过改善数据收集和集成，将样板开发变为大批量生产。这项技术还可以及早在工艺流程中识别出错误步骤，从而减少报废率。
Johnson：当面对奇奇怪怪且其移动缩放性不好的非线性材料时，这项技术就变得尤为重要了。
Hogan：没错，其背后的理念就是能在数字成像的过程中迅速调整工艺流程。不能在显影或蚀刻的过程中调整，因为这两项工艺不能即刻反映出效果。但你可以在钻孔和成像过程中改动工艺流程，理论上在CAM过程中也可以。用收集数据的理念来实现有意义的工艺控制的目的就在于PCB首次加工时就能减少失效的风险。
Johnson：这些理念都出自于UCLA CHiPS项目提出的“异构集成发展路线图”？
Hogan：是的，UCLA CHiPS解决了根本问题，德国斯图加特大学解决了PCB未来十年中会遭遇的问题。CHiPS项目研究线宽/线距为 2微米的晶片级封装，其对准十分困难，为此开展了一系列的讨论，最终得出了即将应用于PCB加工的方法。
Johnson：采用你刚才介绍的技术和方法之后，是不是意味着中介板就消失了？
Hogan：没错，在加工流程的下游，中介板变成了PCB那样的硅质载板，分辨率要高了许多。这就是X = Xc – 1的理念。设想一下，一块经典的电脑母板，连接了内存器件、铜线和控制器，而这些器件之间会有传输延迟。控制器用以微秒为单位的速度发送信号，信号穿过铜走线，会发生延迟，也就是说虽然传输距离可能只有一英寸，但因为材料的原因出现了信号延迟。现在材料介质全都使用硅，那就不会出现延迟，内存速度会更快，针对某些应用可以要用成本较低的内存。技术发展必须是增加可靠性和提升性能以根本出发点。
Johnson：你在刚入行时，想过有一天会发展到今天的水平吗？
Hogan：35年前，我在这个行业接手的第一个项目是研发阻焊干膜，当时最小的焊盘是50mil，而不是微米级别。我对PCB从业者充满了无限尊敬，因为PCB工程师投入了无数的时间和精力实现了iPhone的互连，但所有的功劳却都归给了Steve Jobs。没关系，这也是从业者的宿命——我们的行业实现了怎样的进步，人们都不会感到惊奇。我的孩子们拿着新款iPhone说：“瞧瞧，他们把屏幕分辨率增加了一倍，处理速度快了5倍，内存也更大了，这一切只要花1200美元就能买到，真的太棒了！”他们对iPhone的惊奇之处都体现在了这里，但他们想不到，其中是谁帮助苹果公司以几乎100%的良率每季度生产6300万台iPhone的。
处于MivaTek的角度能看到整个生产链的两端——微电子产品和PCB从业者遇到的问题，所以我们能感受到未来十年或更长时间内技术的发展趋势，技术将以所不能预见的方式融合到一起的。
Johnson：数据安全在其中是否会发挥作用？
Hogan：肯定会。这个事情是有两面性的。对于OEM而言，首先，最重要的就是设计数据、CAM数据和原始Gerber文件，也就是用来构建产品的数据。其次就是制造这一独特产品所需的专业技术和知识，即需要受到保护的IP。数据安全是非常重要的，但我们收集的大多数数据都是控制原始设计数据的结果。我们在处理时，生成了自己的专有文件格式，这些数据已经和原始数据文件完全不同了，一般来说，不可能逆向还原为产品设计。
Johnson：有道理。当数据传输入到设备中时，就是一串Cartesian坐标。
Hogan：没错。数据和实际情况毫无关联，不包含任何有关终端成品的信息。把钥匙和锁分开是防控安全的关键要素。这也正是异构集成项目的优势之一，所以有很多安全驱动型公司成为了CHiPS的会员。如果你想问国防电子品是如何制造的，在某个时间点，所有信息都会汇集在一处，包括如何制造芯片以及如何组装芯片。通过异构集成方式，就能使钥匙和锁分开。通过真正的划分，制造商能生产出非常复杂的集成系统。
Johnson：你如何看待COVID对行业产生的影响？
Hogan：有趣的是，整个行业，特别是我们的客户群，比我预期的要反应快得多。COVID刚席卷整个国家时，我想的是“完了，今年一台设备都卖不出去了”。通常工厂购买设备，要先生产样品、测试、查验设备。我们针对客户采取了灵活的方式，比如采用各项技术演示机器、生产样品，努力为客户提供同样水准的技术支持。整个团队尽职尽力，在无法亲自到工厂的情况下为客户提供支持。所有人都必须灵活应对疫情所造成的困局。我相信所有客户对我们提供的服务都很满意，因为我们的设备使工厂能够正常运营，而且对我们来说这些客户必不可少。
Johnson：在回顾2020年时，似乎整个行业都是这样的。全球疫情和社交距离促使制造业从业者采取行动，最终采纳了智能工厂、数字工厂等方案。其中一个原因是，在可预见的未来，无法在生产车间安排像之前一样多的操作人员，也不能让员工像之前那样挨得那么近，必须要采取其他的方式。
Hogan：没错，单就工厂的人员安排问题，有什么替代方案呢？现在美国境内的工厂要实现全自动化吗？我们技术带来的一个成果就是创建更多数据通道，直接成像系统如工艺工程师可以自行运行。不论你要制造什么样的电路板，整个流程都是受自动化智能工艺控制——这就是工厂4.0的核心理念——努力去除实时的工程设计，让整个工艺流程成为一个整体。
Johnson：工厂员工也从车间操作员的角色转变成了办公室里工程师的角色。
Hogan：没错，数据分析，这就是当下的需求。
Johnson：我一直在问的一个问题是，数据分析行业什么时候能够真正获取所有数据，并将其将转化为可理解的内容？
Hogan：对于整个循环而言，数据收集的成本并不高。我们的产品可以无限升级，比如美国境内的60家客户而言，可以升级到这次要发布的这项新技术。我们的宗旨是延长设备的使用寿命，一旦投入使用，就能改善电镀、显影和蚀刻的工艺性能。“人工智能”需要数据作为输入才能智能校正或输出。AI技术的重要作用体现在可动态分析数据并实时做出反应。
2020留在人们脑海中的记忆永远都是COVID，但其副作用从长远来看可能有更深刻的影响——公众和商业领域因应对疫情，不得不迅速采用新的技术。本应需要几十年才会发生的转变在短短一年中就实现了。真是个耐人寻味的时代。
更多内容可点击这里查看，文章发表于《PCB007中国线上杂志》2月号，更多精彩原创内容，欢迎关注“PCB007中文线上杂志”公众号。
