La protecció dels sistemes electrònics de les interferències electromagnètiques (EMI) s'ha convertit en un tema candent. Els avenços tecnològics en els estàndards 5G, la càrrega sense fil per a l'electrònica mòbil, la integració d'antenes al xassís i la introducció de System in Package (SiP) impulsen la necessitat d'un millor blindatge i aïllament EMI en paquets de components i aplicacions modulars més grans. Per al blindatge conforme, els materials de blindatge EMI per a les superfícies exteriors de l'envàs es dipositen principalment mitjançant processos de deposició física de vapor (PVD) mitjançant la tecnologia de preenvasat per a aplicacions d'envasament intern. Tanmateix, els problemes d'escalabilitat i cost de la tecnologia de polvorització, així com els avenços en consumibles, estan conduint a la consideració de mètodes de polvorització alternatius per a la protecció EMI.
Els autors discutiran el desenvolupament de processos de recobriment per polvorització per aplicar materials de protecció EMI a les superfícies externes de components individuals en tires i paquets SiP més grans. Utilitzant materials i equipaments recentment desenvolupats i millorats per a la indústria, s'ha demostrat un procés que proporciona una cobertura uniforme en paquets de menys de 10 micres de gruix i una cobertura uniforme al voltant de les cantonades i les parets laterals dels paquets. Relació de gruix de paret lateral 1:1. Investigacions posteriors han demostrat que el cost de fabricació d'aplicar blindatge EMI als paquets de components es pot reduir augmentant la velocitat de polvorització i aplicant recobriments selectivament a zones específiques del paquet. A més, el baix cost de capital de l'equip i el temps de configuració més curt de l'equip de polvorització en comparació amb l'equip de polvorització milloren la capacitat d'augmentar la capacitat de producció.
Quan envasen l'electrònica mòbil, alguns fabricants de mòduls SiP s'enfronten al problema d'aïllar els components de l'interior del SiP entre si i des de l'exterior per protegir-se de les interferències electromagnètiques. Les ranures es tallen al voltant dels components interns i s'aplica pasta conductora a les ranures per crear una gàbia de Faraday més petita dins de la caixa. A mesura que el disseny de la rasa s'estreny, cal controlar el volum i la precisió de la col·locació del material que omple la rasa. Els últims productes de granallament avançats controlen el volum i l'amplada del flux d'aire estreta garanteix un ompliment precís de la rasa. En l'últim pas, la part superior d'aquestes trinxeres plenes de pasta s'enganxen aplicant un recobriment extern de protecció EMI. Spray Coating soluciona els problemes associats amb l'ús d'equips de pulverització i aprofita els materials EMI millorats i els equips de deposició, permetent la fabricació d'envasos SiP mitjançant mètodes d'embalatge intern eficients.
En els últims anys, el blindatge EMI s'ha convertit en una preocupació important. Amb l'adopció gradual gradual de la tecnologia sense fil 5G i les oportunitats futures que el 5G aportarà a l'Internet de les coses (IoT) i a les comunicacions de missió crítica, la necessitat de protegir eficaçment els components i els conjunts electrònics de les interferències electromagnètiques ha augmentat. essencial. Amb el proper estàndard sense fil 5G, les freqüències de senyal de 600 MHz a 6 GHz i les bandes d'ones mil·límetres seran més comunes i potents a mesura que s'adopti la tecnologia. Alguns casos d'ús i implementacions proposats inclouen vidres per a edificis d'oficines o transport públic per ajudar a mantenir la comunicació a distàncies més curtes.
Com que les freqüències 5G tenen dificultats per penetrar a les parets i altres objectes durs, altres implementacions proposades inclouen repetidors a cases i edificis d'oficines per proporcionar una cobertura adequada. Totes aquestes accions comportaran un augment de la prevalença de senyals a les bandes de freqüència 5G i un major risc d'exposició a interferències electromagnètiques en aquestes bandes de freqüència i els seus harmònics.
Afortunadament, l'EMI es pot protegir aplicant un revestiment metàl·lic prim i conductor als components externs i als dispositius System-in-Package (SiP) (figura 1). En el passat, el blindatge EMI s'ha aplicat col·locant llaunes metàl·liques estampades al voltant de grups de components o aplicant cinta protectora a components individuals. Tanmateix, a mesura que els paquets i els dispositius finals continuen sent miniaturitzats, aquest enfocament de blindatge es fa inacceptable a causa de les limitacions de mida i la flexibilitat per gestionar els conceptes de paquets diversos i no ortogonals que s'utilitzen cada cop més en l'electrònica mòbil i portàtil.
De la mateixa manera, alguns dissenys de paquets líders estan avançant cap a cobrir selectivament només determinades àrees del paquet per a la protecció EMI, en lloc de cobrir tot l'exterior del paquet amb un paquet complet. A més del blindatge EMI extern, els nous dispositius SiP requereixen un blindatge incorporat addicional integrat directament al paquet per aïllar correctament els diferents components entre si en el mateix paquet.
El mètode principal per crear blindatge EMI en paquets de components modelats o dispositius SiP modelats és polvoritzar múltiples capes de metall a la superfície. Mitjançant la pulverització, es poden dipositar recobriments uniformes molt prims de metall pur o aliatges metàl·lics sobre superfícies d'envasos amb un gruix d'1 a 7 µm. Com que el procés de pulverització és capaç de dipositar metalls a nivell d'angstrom, les propietats elèctriques dels seus recobriments han estat fins ara efectives per a aplicacions de blindatge típiques.
No obstant això, a mesura que la necessitat de protecció creix, la polsadora té importants desavantatges inherents que impedeixen que s'utilitzi com a mètode escalable per a fabricants i desenvolupadors. El cost de capital inicial dels equips de polvorització és molt elevat, en el rang de milions de dòlars. A causa del procés de múltiples càmeres, la línia d'equips de polvorització requereix una gran àrea i augmenta encara més la necessitat d'immobles addicionals amb un sistema de transferència totalment integrat. Les condicions típiques de la cambra de pulverització poden arribar a l'interval de 400 °C a mesura que l'excitació del plasma pulveritza el material des de l'objectiu de la pulverització fins al substrat; per tant, cal un accessori de muntatge de "placa freda" per refredar el substrat per reduir les temperatures experimentades. Durant el procés de deposició, el metall es diposita sobre un substrat determinat, però, per regla general, el gruix del recobriment de les parets laterals verticals d'un paquet 3D sol ser de fins al 60% en comparació amb el gruix de la capa superficial superior.
Finalment, a causa del fet que la pulverització catòdica és un procés de deposició en línia de visió, les partícules metàl·liques no es poden dipositar selectivament o s'han de dipositar sota estructures i topologies en volada, la qual cosa pot provocar una pèrdua important de material a més de la seva acumulació dins les parets de la cambra; per tant, requereix molt de manteniment. Si determinades àrees d'un substrat determinat s'han de deixar exposades o no es requereix blindatge EMI, el substrat també s'ha d'emmascarar prèviament.
La protecció dels sistemes electrònics de les interferències electromagnètiques (EMI) s'ha convertit en un tema candent. Els avenços tecnològics en els estàndards 5G, la càrrega sense fil per a l'electrònica mòbil, la integració d'antenes al xassís i la introducció de System in Package (SiP) impulsen la necessitat d'un millor blindatge i aïllament EMI en paquets de components i aplicacions modulars més grans. Per al blindatge conforme, els materials de blindatge EMI per a les superfícies exteriors de l'envàs es dipositen principalment mitjançant processos de deposició física de vapor (PVD) mitjançant la tecnologia de preenvasat per a aplicacions d'envasament intern. Tanmateix, els problemes d'escalabilitat i cost de la tecnologia de polvorització, així com els avenços en consumibles, estan conduint a la consideració de mètodes de polvorització alternatius per a la protecció EMI.
Els autors discutiran el desenvolupament de processos de recobriment per polvorització per aplicar materials de protecció EMI a les superfícies externes de components individuals en tires i paquets SiP més grans. Utilitzant materials i equipaments recentment desenvolupats i millorats per a la indústria, s'ha demostrat un procés que proporciona una cobertura uniforme en paquets de menys de 10 micres de gruix i una cobertura uniforme al voltant de les cantonades i les parets laterals dels paquets. Relació de gruix de paret lateral 1:1. Investigacions posteriors han demostrat que el cost de fabricació d'aplicar blindatge EMI als paquets de components es pot reduir augmentant la velocitat de polvorització i aplicant recobriments selectivament a zones específiques del paquet. A més, el baix cost de capital de l'equip i el temps de configuració més curt de l'equip de polvorització en comparació amb l'equip de polvorització milloren la capacitat d'augmentar la capacitat de producció.
Quan envasen l'electrònica mòbil, alguns fabricants de mòduls SiP s'enfronten al problema d'aïllar els components de l'interior del SiP entre si i des de l'exterior per protegir-se de les interferències electromagnètiques. Les ranures es tallen al voltant dels components interns i s'aplica pasta conductora a les ranures per crear una gàbia de Faraday més petita dins de la caixa. A mesura que el disseny de la rasa s'estreny, cal controlar el volum i la precisió de la col·locació del material que omple la rasa. Els últims productes de granallament avançats controlen el volum i l'amplada del flux d'aire estreta garanteixen un ompliment precís de la rasa. En l'últim pas, la part superior d'aquestes trinxeres plenes de pasta s'enganxen aplicant un recobriment extern de protecció EMI. Spray Coating soluciona els problemes associats amb l'ús d'equips de pulverització i aprofita els materials EMI millorats i els equips de deposició, permetent la fabricació d'envasos SiP mitjançant mètodes d'embalatge intern eficients.
En els últims anys, el blindatge EMI s'ha convertit en una preocupació important. Amb l'adopció gradual gradual de la tecnologia sense fil 5G i les oportunitats futures que el 5G aportarà a l'Internet de les coses (IoT) i a les comunicacions de missió crítica, la necessitat de protegir eficaçment els components i els conjunts electrònics de les interferències electromagnètiques ha augmentat. essencial. Amb el proper estàndard sense fil 5G, les freqüències de senyal de 600 MHz a 6 GHz i les bandes d'ones mil·límetres seran més comunes i potents a mesura que s'adopti la tecnologia. Alguns casos d'ús i implementacions proposats inclouen vidres per a edificis d'oficines o transport públic per ajudar a mantenir la comunicació a distàncies més curtes.
Com que les freqüències 5G tenen dificultats per penetrar a les parets i altres objectes durs, altres implementacions proposades inclouen repetidors a cases i edificis d'oficines per proporcionar una cobertura adequada. Totes aquestes accions comportaran un augment de la prevalença de senyals a les bandes de freqüència 5G i un major risc d'exposició a interferències electromagnètiques en aquestes bandes de freqüència i els seus harmònics.
Afortunadament, l'EMI es pot protegir aplicant un revestiment metàl·lic prim i conductor als components externs i als dispositius System-in-Package (SiP) (figura 1). En el passat, el blindatge EMI s'ha aplicat col·locant llaunes metàl·liques estampades al voltant de grups de components o aplicant cinta protectora a determinats components. Tanmateix, a mesura que els paquets i els dispositius finals es continuen miniaturitzant, aquest enfocament de blindatge esdevé inacceptable a causa de les limitacions de mida i la flexibilitat per gestionar la varietat de conceptes de paquets no ortogonals que es troben cada cop més en l'electrònica mòbil i portàtil.
De la mateixa manera, alguns dissenys de paquets líders estan avançant cap a cobrir selectivament només determinades àrees del paquet per a la protecció EMI, en lloc de cobrir tot l'exterior del paquet amb un paquet complet. A més del blindatge EMI extern, els nous dispositius SiP requereixen un blindatge incorporat addicional integrat directament al paquet per aïllar correctament els diferents components entre si en el mateix paquet.
El mètode principal per crear blindatge EMI en paquets de components modelats o dispositius SiP modelats és polvoritzar múltiples capes de metall a la superfície. Mitjançant la pulverització, es poden dipositar recobriments uniformes molt prims de metall pur o aliatges metàl·lics sobre superfícies d'envasos amb un gruix d'1 a 7 µm. Com que el procés de pulverització és capaç de dipositar metalls a nivell d'angstrom, les propietats elèctriques dels seus recobriments han estat fins ara efectives per a aplicacions de blindatge típiques.
No obstant això, a mesura que la necessitat de protecció creix, la polsadora té importants desavantatges inherents que impedeixen que s'utilitzi com a mètode escalable per a fabricants i desenvolupadors. El cost de capital inicial dels equips de polvorització és molt elevat, en el rang de milions de dòlars. A causa del procés de múltiples càmeres, la línia d'equips de polvorització requereix una gran àrea i augmenta encara més la necessitat d'immobles addicionals amb un sistema de transferència totalment integrat. Les condicions típiques de la cambra de pulverització poden arribar a l'interval de 400 °C a mesura que l'excitació del plasma pulveritza el material des de l'objectiu de la pulverització fins al substrat; per tant, cal un accessori de muntatge de "placa freda" per refredar el substrat per reduir les temperatures experimentades. Durant el procés de deposició, el metall es diposita sobre un substrat determinat, però, per regla general, el gruix del recobriment de les parets laterals verticals d'un paquet 3D sol ser de fins al 60% en comparació amb el gruix de la capa superficial superior.
Finalment, a causa del fet que la pulverització catòdica és un procés de deposició en línia de visió, les partícules metàl·liques no es poden dipositar de manera selectiva o s'han de dipositar sota estructures i topologies pendents, la qual cosa pot provocar una pèrdua important de material a més de la seva acumulació dins les parets de la cambra; per tant, requereix molt de manteniment. Si determinades àrees d'un substrat determinat s'han de deixar exposades o no es requereix blindatge EMI, el substrat també s'ha d'emmascarar prèviament.
Llibre blanc: quan es passa de la petita a la gran producció d'assortiment, l'optimització del rendiment de diversos lots de productes diferents és fonamental per maximitzar la productivitat de la producció. Ús general de la línia... Veure el llibre blanc
Hora de publicació: 19-abril-2023