可穿戴设备推动封装与互连技术的超越发展

   随着可穿戴设备持续推动封装与互连技术超越极限，业界专家指出，未来还将出现许多更有趣的可穿戴设备创新。


    可穿戴设备是一个多元化的领域，“至少有十几种不同的细分市场，”高通(Qualcomm)负责新可穿戴设备产品线的资深总监Pankaj Kedia在“Linley移动与可穿戴设备研讨会”(Linley Mobile & Wearables Conference)上表示，“为了实现快速开发，采用系统级封装(SiP)比起硅晶整合更重要。”

    Kedia并未透露高通将提供哪些采用SiP的产品，但强调最近专为可穿戴设备推出的Snapdragon 2100与1000 SoC可外接传感器，并提供了支持不同通信选择的多种版本。

    同样地，联发科(Mediatek)为可穿戴设备提供了三种SoC，有些采用了SiP技术支持通信与传感器选择或者4Mb的内存等。联发科资深业务开发总监Cliff Lin指出，采用SiP的途径有助于在一个分歧的市场上加速支持多种需求。以同时，它还有助于设计人员将多种功能封装于小至5.4 x 6.2 mm的设备(以联发科的组件为例)中。

    “整合式传感器是一个值得观察的发展趋势，其标准在于必须达到接近80%的搭售率(attach rate)，”Lin强调，例如，联发科最近发布专为心率与其他功能打造的自家生物测定传感器。

    “我们并未整合NFC，因为搭售率不高，”高通的Kedia说，“我们追踪了150款传感器，每一款都有多种版本，所以我们希望成为应用程序商店，而不是预测哪一款App最热门，”他并指出，其高阶SoC中还整合了一个传感器融合中枢。

    苹果在其苹果观看S1模块身打扮提供了新包装的案例研究。 Chipworks的一个表现拆卸26毫米×28毫米设备包含30只成份和多种封装技术包括晶圆级封装，封装上封装和BGA。有趣的是，注意到一个六轴传感器和触摸屏控制器被留下作为外部组件。

    苹果(Apple)在其智能手表Apple Watch中所采用的S1模块，为可穿戴设备采用创新封装提供了一个理想的案例研究。根据Chipworks的拆解分析显示，在这款26 mm x 28 mm的设备中，整合了30种组件以及多种封装技术，包括晶圆级封装(WLP)、层迭封装(PoP)以及球门阵列封装(BGA)。有趣的是，Chipworks指出，该封装中并不包含6轴传感器与触控控制器，而是将其配置为外部组件。

    TechSearch International封装技术分析师Jan Vardaman指出，在设计可穿戴设备时，供应商主要采用各种封装技术连接不同的控制器、通信组件与传感器，而非透过SoC整合的途径。

    根据需求为智能手表设计提供外接电池或传感器等多种模块选择

    有些创新设计将采用外部互连与新式封装技术，例如新创公司Blocks的智能手表。Blocks创办人Ali Tahmaseb表示，这款智能手表支持外部模块，以实现采用专有电源与互连的外接电池或新功能。成立三年的Blocks即将出货采用Snapdragon 2100的首款产品。

    此外，由一群摄影爱好者共同成立的新创公司Toka!Flash为了摆脱储存空间受限的问题，设计出一款皮带扣环型的固态硬盘(SSD)。这款SSD可透过USB 3.0、Lightning以及无线连接至手机或相机。Toka!Flash即将在Indiegogo发起5万美元的集资活动。

    皮带搭扣可能成为连网的SSD，实现外接储存

    设计服务公司Aricent与其客户共同打造出内建传感器与通信功能的头盔。这款坚固的头盔可追踪工人及其于工作的压力指数，作为数字安全计划的参考。
    这款新颖的设计有朝一日可望实现广泛的互连，从而用于连接智能型帽子、皮带、鞋和手环腕带等。Aricent副总裁Scott Runner指出，对于用户而言，无线连接十分容易实现，但要在设备中加入天线则极具挑战性，毕竟还得考虑到设备的空间受限、干扰、人体周遭的信号衰减特性以及移动中的环境改变等因素。

    DAQR智能头盔

    此外，智能手机中所用的电源管理技术——如动态频率与电压调节以及利用大、小核心丛集等，并不完全适用于可穿戴设备设计。然而，Runner也补充说，可穿戴设备可望在一些新概念上发展得更成熟，例如近似运算与近(次)阈运算等。