Elektrooniliste süsteemide kaitsmine elektromagnetiliste häirete (EMI) eest on muutunud kuumaks teemaks. 5G standardite tehnoloogilised edusammud, mobiilse elektroonika juhtmevaba laadimine, antenni integreerimine šassii ja süsteemis sisalduva süsteemi (SiP) kasutuselevõtt suurendavad vajadust parema EMI varjestuse ja isolatsiooni järele komponentpakettides ja suuremates modulaarsetes rakendustes. Konformse varjestuse jaoks sadestatakse pakendi välispindade EMI varjestusmaterjalid peamiselt füüsilise aurustamise-sadestamise (PVD) protsesside abil, kasutades sisepakendamisrakenduste pakkimistehnoloogiat. Pihustustehnoloogia mastaapsuse ja kuluprobleemid, samuti kulumaterjalide areng aga viivad alternatiivsete pihustusmeetodite kaalumiseni EMI varjestuse jaoks.
Autorid arutavad pihustuskatmisprotsesside väljatöötamist EMI varjestusmaterjalide kandmiseks üksikute komponentide välispindadele ribadel ja suurematel SiP pakenditel. Kasutades tööstuses äsja väljatöötatud ja täiustatud materjale ja seadmeid, on demonstreeritud protsessi, mis tagab ühtlase katte alla 10 mikroni paksustel pakenditel ning ühtlase katvuse pakendi nurkade ja pakendi külgseinte ümber. külgseina paksuse suhe 1:1. Täiendavad uuringud on näidanud, et komponentide pakenditele EMI-varjestuse kandmise tootmiskulusid saab vähendada, suurendades pihustuskiirust ja kandes valikuliselt katteid pakendi teatud piirkondadele. Lisaks parandab seadmete madal kapitalikulu ja pritsimisseadmete lühem seadistamisaeg võrreldes pritsimisseadmetega tootmisvõimsuse suurendamise võimalust.
Mobiilse elektroonika pakkimisel seisavad mõned SiP-moodulite tootjad silmitsi probleemiga isoleerida SiP-i sees olevad komponendid üksteisest ja väljastpoolt, et kaitsta elektromagnetiliste häirete eest. Sisekomponentide ümber lõigatakse sooned ja soontele kantakse juhtivat pastat, et luua korpuse sees väiksem Faraday puur. Kaeviku konstruktsiooni kitsenedes on vaja kontrollida kaevikut täitva materjali mahu ja paigutuse täpsust. Uusimad täiustatud lõhkamistooted reguleerivad mahtu ja õhuvoolu kitsas laius tagab kraavi täpse täitmise. Viimases etapis liimitakse nende pastaga täidetud kaevikute tipud kokku välise EMI-kaitsekattega. Spray Coating lahendab pihustusseadmete kasutamisega seotud probleemid ning kasutab ära täiustatud EMI-materjale ja sadestusseadmeid, võimaldades SiP-pakendeid valmistada tõhusate sisepakendite meetodite abil.
Viimastel aastatel on EMI varjestus muutunud suureks probleemiks. Seoses 5G traadita tehnoloogia järkjärgulise kasutuselevõtuga ja tulevikuvõimalustega, mida 5G toob asjade internetti (IoT) ja missioonikriitilist sidet, on suurenenud vajadus tõhusalt kaitsta elektroonilisi komponente ja kooste elektromagnetiliste häirete eest. hädavajalik. Tulevase 5G traadita ühenduse standardiga muutuvad signaali sagedused 600 MHz kuni 6 GHz ja millimeeterlaine sagedusalades tehnoloogia kasutuselevõtuga tavalisemaks ja võimsamaks. Mõned kavandatud kasutusjuhud ja teostused hõlmavad büroohoonete või ühistranspordi aknaklaase, mis aitavad hoida sidet lühematel vahemaadel.
Kuna 5G sagedustel on raskusi seinte ja muude kõvade esemete läbitungimisega, hõlmavad muud kavandatavad teostused piisava katvuse tagamiseks repiitereid kodudes ja büroohoonetes. Kõik need toimingud toovad kaasa signaalide levimuse suurenemise 5G sagedusribades ja suurema elektromagnetiliste häiretega kokkupuute riski nendes sagedusalades ja nende harmoonilistes.
Õnneks saab EMI-d varjestada, kandes välistele komponentidele ja System-in-Package (SiP) seadmetele õhukese juhtiva metallkatte (joonis 1). Varem kasutati EMI-varjestust, asetades stantsitud metallpurgid komponendirühmade ümber või kandes üksikutele komponentidele varjestuslindi. Kuna aga pakendid ja lõppseadmed on jätkuvalt miniatuursed, muutub see varjestusmeetod suurusepiirangute ja paindlikkuse tõttu vastuvõetamatuks erinevate, mitteortogonaalsete pakendikontseptsioonide käsitlemisel, mida mobiilses ja kantavas elektroonikas üha enam kasutatakse.
Samuti liiguvad mõned juhtivad pakendikujundused selle poole, et EMI-varjestuse jaoks kataks valikuliselt ainult pakendi teatud alad, mitte ei kataks kogu pakendi välispinda täispaketiga. Lisaks välisele EMI-varjestusele vajavad uued SiP-seadmed otse pakendisse sisseehitatud täiendavat varjestust, et samas pakendis olevad erinevad komponendid üksteisest korralikult isoleerida.
Peamine meetod vormitud komponentide pakenditele või vormitud SiP-seadmetele EMI-varjestuse loomiseks on mitme metallikihi pihustamine pinnale. Pihustamise teel saab pakendipindadele sadestada väga õhukesed ühtlased puhtast metallist või metallisulamitest katted paksusega 1–7 µm. Kuna pihustusprotsess on võimeline sadestama metalle angströmi tasemel, on selle katete elektrilised omadused seni olnud tüüpiliste varjestusrakenduste jaoks tõhusad.
Kuna aga vajadus kaitse järele kasvab, on pritsimisel olulisi puudusi, mis takistavad selle kasutamist skaleeritava meetodina tootjate ja arendajate jaoks. Pihustusseadmete algkapitali maksumus on väga kõrge, ulatudes miljonite dollarite vahemikku. Tänu mitmekambrilisele protsessile nõuab pritsimisseadmete liin suurt pinda ja suurendab veelgi vajadust täiendava kinnisvara järele koos täielikult integreeritud ülekandesüsteemiga. Tüüpilised pihustuskambri tingimused võivad ulatuda vahemikku 400 °C, kuna plasma ergutus pihustab materjali pihustusobjektist substraadile; seetõttu on substraadi jahutamiseks vaja "külmplaadi" kinnitusseadet, et alandada kogetud temperatuure. Sadestamise käigus sadestatakse metall etteantud aluspinnale, kuid reeglina on 3D pakendi vertikaalsete külgseinte katte paksus kuni 60% võrreldes ülemise pinnakihi paksusega.
Lõpuks, kuna pihustamine on otsenähtava sadestamise protsess, ei saa metalliosakesi selektiivselt sadestada või need tuleb sadestada üleulatuvate struktuuride ja topoloogiate alla, mis võib lisaks selle kogunemisele kambri seintesse kaasa tuua märkimisväärse materjalikadu; seega nõuab see palju hooldust. Kui teatud substraadi alad tuleb jätta paljastatuks või EMI-varjestus pole vajalik, tuleb aluspind samuti eelnevalt maskeerida.
Elektrooniliste süsteemide kaitsmine elektromagnetiliste häirete (EMI) eest on muutunud kuumaks teemaks. 5G standardite tehnoloogilised edusammud, mobiilse elektroonika juhtmevaba laadimine, antenni integreerimine šassii ja süsteemis sisalduva süsteemi (SiP) kasutuselevõtt suurendavad vajadust parema EMI varjestuse ja isolatsiooni järele komponentpakettides ja suuremates modulaarsetes rakendustes. Konformse varjestuse jaoks sadestatakse pakendi välispindade EMI varjestusmaterjalid peamiselt füüsilise aurustamise-sadestamise (PVD) protsesside abil, kasutades sisepakendamisrakenduste pakkimistehnoloogiat. Pihustustehnoloogia mastaapsuse ja kuluprobleemid, samuti kulumaterjalide areng aga viivad alternatiivsete pihustusmeetodite kaalumiseni EMI varjestuse jaoks.
Autorid arutavad pihustuskatmisprotsesside väljatöötamist EMI varjestusmaterjalide kandmiseks üksikute komponentide välispindadele ribadel ja suurematel SiP pakenditel. Kasutades tööstuses äsja väljatöötatud ja täiustatud materjale ja seadmeid, on demonstreeritud protsessi, mis tagab ühtlase katte alla 10 mikroni paksustel pakenditel ning ühtlase katvuse pakendi nurkade ja pakendi külgseinte ümber. külgseina paksuse suhe 1:1. Täiendavad uuringud on näidanud, et komponentide pakenditele EMI-varjestuse kandmise tootmiskulusid saab vähendada, suurendades pihustuskiirust ja kandes valikuliselt katteid pakendi teatud piirkondadele. Lisaks parandab seadmete madal kapitalikulu ja pritsimisseadmete lühem seadistamisaeg võrreldes pritsimisseadmetega tootmisvõimsuse suurendamise võimalust.
Mobiilse elektroonika pakkimisel seisavad mõned SiP-moodulite tootjad silmitsi probleemiga isoleerida SiP-i sees olevad komponendid üksteisest ja väljastpoolt, et kaitsta elektromagnetiliste häirete eest. Sisekomponentide ümber lõigatakse sooned ja soontele kantakse juhtivat pastat, et luua korpuse sees väiksem Faraday puur. Kaeviku konstruktsiooni kitsenedes on vaja kontrollida kaevikut täitva materjali mahu ja paigutuse täpsust. Uusimad täiustatud lõhkamistooted reguleerivad mahtu ja õhuvoolu kitsas laius tagavad kraavi täpse täitmise. Viimases etapis liimitakse nende pastaga täidetud kaevikute tipud kokku välise EMI-kaitsekattega. Spray Coating lahendab pihustusseadmete kasutamisega seotud probleemid ning kasutab ära täiustatud EMI-materjale ja sadestusseadmeid, võimaldades SiP-pakendeid valmistada tõhusate sisepakendite meetodite abil.
Viimastel aastatel on EMI varjestus muutunud suureks probleemiks. Seoses 5G traadita tehnoloogia järkjärgulise kasutuselevõtuga ja tulevikuvõimalustega, mida 5G toob asjade internetti (IoT) ja missioonikriitilist sidet, on suurenenud vajadus tõhusalt kaitsta elektroonilisi komponente ja kooste elektromagnetiliste häirete eest. hädavajalik. Tulevase 5G traadita ühenduse standardiga muutuvad signaali sagedused 600 MHz kuni 6 GHz ja millimeeterlaine sagedusalades tehnoloogia kasutuselevõtuga tavalisemaks ja võimsamaks. Mõned kavandatud kasutusjuhud ja teostused hõlmavad büroohoonete või ühistranspordi aknaklaase, mis aitavad hoida sidet lühematel vahemaadel.
Kuna 5G sagedustel on raskusi seinte ja muude kõvade esemete läbitungimisega, hõlmavad muud kavandatavad teostused piisava katvuse tagamiseks repiitereid kodudes ja büroohoonetes. Kõik need toimingud toovad kaasa signaalide levimuse suurenemise 5G sagedusribades ja suurema elektromagnetiliste häiretega kokkupuute riski nendes sagedusalades ja nende harmoonilistes.
Õnneks saab EMI-d varjestada, kandes välistele komponentidele ja System-in-Package (SiP) seadmetele õhukese juhtiva metallkatte (joonis 1). Varem kasutati EMI-varjestust, asetades stantsitud metallpurgid komponendirühmade ümber või kandes teatud komponentidele varjestuslindi. Kuna aga pakendid ja lõppseadmed on jätkuvalt miniatuursed, muutub see varjestusmeetod suurusepiirangute ja paindlikkuse tõttu vastuvõetamatuks mitmesuguste mitteortogonaalsete pakendikontseptsioonide käsitlemisel, mida mobiil- ja kantavas elektroonikas üha enam leidub.
Samuti liiguvad mõned juhtivad pakendikujundused selle poole, et EMI-varjestuse jaoks kataks valikuliselt ainult pakendi teatud alad, mitte ei kataks kogu pakendi välispinda täispaketiga. Lisaks välisele EMI-varjestusele vajavad uued SiP-seadmed otse pakendisse sisseehitatud täiendavat varjestust, et samas pakendis olevad erinevad komponendid üksteisest korralikult isoleerida.
Peamine meetod vormitud komponentide pakenditele või vormitud SiP-seadmetele EMI-varjestuse loomiseks on mitme metallikihi pihustamine pinnale. Pihustamise teel saab pakendipindadele sadestada väga õhukesed ühtlased puhtast metallist või metallisulamitest katted paksusega 1–7 µm. Kuna pihustusprotsess on võimeline sadestama metalle angströmi tasemel, on selle katete elektrilised omadused seni olnud tüüpiliste varjestusrakenduste jaoks tõhusad.
Kuna aga vajadus kaitse järele kasvab, on pritsimisel olulisi puudusi, mis takistavad selle kasutamist skaleeritava meetodina tootjate ja arendajate jaoks. Pihustusseadmete algkapitali maksumus on väga kõrge, ulatudes miljonite dollarite vahemikku. Tänu mitmekambrilisele protsessile nõuab pritsimisseadmete liin suurt pinda ja suurendab veelgi vajadust täiendava kinnisvara järele koos täielikult integreeritud ülekandesüsteemiga. Tüüpilised pihustuskambri tingimused võivad ulatuda vahemikku 400 °C, kuna plasma ergutus pihustab materjali pihustusobjektist substraadile; seetõttu on substraadi jahutamiseks vaja "külmplaadi" kinnitusseadet, et alandada kogetud temperatuure. Sadestamise käigus sadestatakse metall etteantud aluspinnale, kuid reeglina on 3D pakendi vertikaalsete külgseinte katte paksus kuni 60% võrreldes ülemise pinnakihi paksusega.
Lõpuks, kuna pihustamine on otsenähtava sadestamise protsess, ei saa metalliosakesi valikuliselt sadestada või need tuleb sadestada üleulatuvate struktuuride ja topoloogiate alla, mis võib lisaks kambri seintesse kogunemisele kaasa tuua märkimisväärse materjalikadu; seega nõuab see palju hooldust. Kui teatud substraadi alad jäetakse paljastatuks või EMI-varjestus pole vajalik, tuleb aluspind samuti eelnevalt maskeerida.
Valge raamat: väikese sortimendi tootmiselt suurele tootmisele üleminekul on tootmise tootlikkuse maksimeerimiseks kriitilise tähtsusega erinevate toodete mitme partii läbilaskevõime optimeerimine. Üldine liinikasutus… Vaata valget raamatut
Postitusaeg: 19. aprill 2023