A protección dos sistemas electrónicos das interferencias electromagnéticas (EMI) converteuse nun tema candente. Os avances tecnolóxicos nos estándares 5G, a carga sen fíos para dispositivos electrónicos móbiles, a integración de antenas no chasis e a introdución de System in Package (SiP) están impulsando a necesidade de mellorar a protección EMI e o illamento en paquetes de compoñentes e aplicacións modulares máis grandes. Para o blindaxe conforme, os materiais de blindaxe EMI para as superficies exteriores do paquete deposítanse principalmente mediante procesos de deposición física de vapor (PVD) utilizando tecnoloxía de preenvasado para aplicacións de envasado interno. Non obstante, os problemas de escalabilidade e custo da tecnoloxía de pulverización, así como os avances nos consumibles, están levando a considerar métodos de pulverización alternativos para a protección EMI.
Os autores discutirán o desenvolvemento de procesos de revestimento por pulverización para aplicar materiais de blindaxe EMI ás superficies externas de compoñentes individuais en tiras e paquetes SiP máis grandes. Usando materiais e equipamentos recentemente desenvolvidos e mellorados para a industria, demostrouse un proceso que proporciona unha cobertura uniforme en paquetes de menos de 10 micras de espesor e unha cobertura uniforme nas esquinas e nas paredes dos envases. Relación de espesor da parede lateral 1:1. Investigacións posteriores demostraron que o custo de fabricación da aplicación de blindaxe EMI aos paquetes de compoñentes pode reducirse aumentando a taxa de pulverización e aplicando de forma selectiva revestimentos a áreas específicas do paquete. Ademais, o baixo custo de capital do equipo e o menor tempo de configuración dos equipos de pulverización en comparación cos equipos de pulverización melloran a capacidade de aumentar a capacidade de produción.
Ao empaquetar produtos electrónicos móbiles, algúns fabricantes de módulos SiP enfróntanse ao problema de illar os compoñentes do interior do SiP entre si e do exterior para protexerlos contra as interferencias electromagnéticas. Córtanse ranuras ao redor dos compoñentes internos e aplícase pasta condutora ás ranuras para crear unha gaiola de Faraday máis pequena dentro da caixa. A medida que se estreita o deseño da gabia, é necesario controlar o volume e a precisión da colocación do material que enche a gabia. Os últimos produtos de granallado avanzados controlan o volume e o ancho estreito do fluxo de aire garante un recheo preciso das gabias. No último paso, as cimas destas trincheiras cheas de pasta péganse entre si aplicando un revestimento externo de blindaxe EMI. O revestimento por pulverización resolve os problemas asociados co uso de equipos de pulverización catódica e aproveita os materiais EMI mellorados e os equipos de deposición, o que permite fabricar paquetes SiP utilizando métodos de envasado interno eficientes.
Nos últimos anos, a blindaxe EMI converteuse nunha gran preocupación. Coa adopción gradual gradual da tecnoloxía sen fíos 5G e as oportunidades futuras que 5G traerá á Internet das cousas (IoT) e ás comunicacións de misión crítica, aumentou a necesidade de protexer eficazmente os compoñentes e conxuntos electrónicos das interferencias electromagnéticas. esencial. Co próximo estándar sen fíos 5G, as frecuencias de sinal de 600 MHz a 6 GHz e as bandas de ondas milimétricas serán máis comúns e poderosas a medida que se adopte a tecnoloxía. Algúns casos de uso e implementacións propostos inclúen cristais para edificios de oficinas ou transporte público para axudar a manter a comunicación a distancias máis curtas.
Debido a que as frecuencias 5G teñen dificultades para penetrar nas paredes e outros obxectos duros, outras implementacións propostas inclúen repetidores en casas e edificios de oficinas para proporcionar unha cobertura adecuada. Todas estas actuacións provocarán un aumento da prevalencia de sinais nas bandas de frecuencia 5G e un maior risco de exposición a interferencias electromagnéticas nestas bandas de frecuencia e os seus harmónicos.
Afortunadamente, a EMI pódese blindar aplicando un revestimento metálico fino e condutor aos compoñentes externos e aos dispositivos System-in-Package (SiP) (Figura 1). No pasado, a protección EMI aplicábase colocando latas metálicas estampadas ao redor de grupos de compoñentes ou aplicando cinta de protección a compoñentes individuais. Non obstante, a medida que os paquetes e os dispositivos finais seguen a ser miniaturizados, este enfoque de blindaxe faise inaceptable debido ás limitacións de tamaño e á flexibilidade para manexar os diversos conceptos de paquetes non ortogonais que se están utilizando cada vez máis en produtos electrónicos móbiles e portátiles.
Do mesmo xeito, algúns deseños de paquetes principais están avanzando para cubrir de forma selectiva só determinadas áreas do paquete para a protección EMI, en lugar de cubrir todo o exterior do paquete cun paquete completo. Ademais da protección EMI externa, os novos dispositivos SiP requiren unha protección adicional integrada directamente no paquete para illar adecuadamente os distintos compoñentes uns dos outros no mesmo paquete.
O método principal para crear blindaxe EMI en paquetes de compoñentes moldeados ou dispositivos SiP moldeados é pulverizar varias capas de metal sobre a superficie. Mediante a pulverización catódica, pódense depositar revestimentos uniformes moi finos de metal puro ou aliaxes metálicas sobre superficies de envases cun espesor de 1 a 7 µm. Debido a que o proceso de pulverización catódica é capaz de depositar metais a nivel de angstrom, as propiedades eléctricas dos seus revestimentos foron ata agora eficaces para as aplicacións típicas de blindaxe.
Non obstante, a medida que crece a necesidade de protección, o sputtering ten importantes desvantaxes inherentes que impiden que se use como método escalable para fabricantes e desenvolvedores. O custo de capital inicial dos equipos de pulverización é moi elevado, no rango de millóns de dólares. Debido ao proceso de varias cámaras, a liña de equipos de pulverización require unha gran área e aumenta aínda máis a necesidade de inmobles adicionais cun sistema de transferencia totalmente integrado. As condicións típicas da cámara de pulverización poden alcanzar os 400 °C xa que a excitación do plasma pulveriza o material desde o obxectivo da pulverización ata o substrato; polo tanto, é necesario un dispositivo de montaxe de "placa fría" para arrefriar o substrato para reducir as temperaturas experimentadas. Durante o proceso de deposición, o metal deposítase nun substrato determinado, pero, por regra xeral, o grosor do revestimento das paredes laterais verticais dun paquete 3D adoita ser de ata o 60% en comparación co espesor da capa superior da superficie.
Finalmente, debido a que a pulverización catódica é un proceso de deposición en liña de visión, as partículas metálicas non poden ser selectivas ou deben depositarse baixo estruturas e topoloxías sobresaíntes, o que pode provocar importantes perdas de material ademais da súa acumulación no interior das paredes da cámara; polo tanto, require moito mantemento. Se certas áreas dun determinado substrato deben quedar expostas ou non se precisa unha protección EMI, o substrato tamén debe estar previamente enmascarado.
A protección dos sistemas electrónicos das interferencias electromagnéticas (EMI) converteuse nun tema candente. Os avances tecnolóxicos nos estándares 5G, a carga sen fíos para dispositivos electrónicos móbiles, a integración de antenas no chasis e a introdución de System in Package (SiP) están impulsando a necesidade de mellorar a protección EMI e o illamento en paquetes de compoñentes e aplicacións modulares máis grandes. Para o blindaxe conforme, os materiais de blindaxe EMI para as superficies exteriores do paquete deposítanse principalmente mediante procesos de deposición física de vapor (PVD) utilizando tecnoloxía de preenvasado para aplicacións de envasado interno. Non obstante, os problemas de escalabilidade e custo da tecnoloxía de pulverización, así como os avances nos consumibles, están levando a considerar métodos de pulverización alternativos para a protección EMI.
Os autores discutirán o desenvolvemento de procesos de revestimento por pulverización para aplicar materiais de blindaxe EMI ás superficies externas de compoñentes individuais en tiras e paquetes SiP máis grandes. Usando materiais e equipamentos recentemente desenvolvidos e mellorados para a industria, demostrouse un proceso que proporciona unha cobertura uniforme en paquetes de menos de 10 micras de espesor e unha cobertura uniforme nas esquinas e nas paredes dos envases. Relación de espesor da parede lateral 1:1. Investigacións posteriores demostraron que o custo de fabricación da aplicación de blindaxe EMI aos paquetes de compoñentes pode reducirse aumentando a taxa de pulverización e aplicando de forma selectiva revestimentos a áreas específicas do paquete. Ademais, o baixo custo de capital do equipo e o menor tempo de configuración dos equipos de pulverización en comparación cos equipos de pulverización melloran a capacidade de aumentar a capacidade de produción.
Ao empaquetar produtos electrónicos móbiles, algúns fabricantes de módulos SiP enfróntanse ao problema de illar os compoñentes do interior do SiP entre si e do exterior para protexerlos contra as interferencias electromagnéticas. Córtanse ranuras ao redor dos compoñentes internos e aplícase pasta condutora ás ranuras para crear unha gaiola de Faraday máis pequena dentro da caixa. A medida que se estreita o deseño da gabia, é necesario controlar o volume e a precisión da colocación do material que enche a gabia. Os últimos produtos de granallado avanzados controlan o volume e o ancho do fluxo de aire estreito garanten un recheo preciso das gabias. No último paso, as cimas destas trincheiras cheas de pasta péganse entre si aplicando un revestimento externo de blindaxe EMI. O revestimento por pulverización resolve os problemas asociados co uso de equipos de pulverización catódica e aproveita os materiais EMI mellorados e os equipos de deposición, o que permite fabricar paquetes SiP utilizando métodos de envasado interno eficientes.
Nos últimos anos, a blindaxe EMI converteuse nunha gran preocupación. Coa adopción gradual gradual da tecnoloxía sen fíos 5G e as oportunidades futuras que 5G traerá á Internet das cousas (IoT) e ás comunicacións de misión crítica, aumentou a necesidade de protexer eficazmente os compoñentes e conxuntos electrónicos das interferencias electromagnéticas. esencial. Co próximo estándar sen fíos 5G, as frecuencias de sinal de 600 MHz a 6 GHz e as bandas de ondas milimétricas serán máis comúns e poderosas a medida que se adopte a tecnoloxía. Algúns casos de uso e implementacións propostos inclúen cristais para edificios de oficinas ou transporte público para axudar a manter a comunicación a distancias máis curtas.
Debido a que as frecuencias 5G teñen dificultades para penetrar nas paredes e outros obxectos duros, outras implementacións propostas inclúen repetidores en casas e edificios de oficinas para proporcionar unha cobertura adecuada. Todas estas actuacións provocarán un aumento da prevalencia de sinais nas bandas de frecuencia 5G e un maior risco de exposición a interferencias electromagnéticas nestas bandas de frecuencia e os seus harmónicos.
Afortunadamente, a EMI pódese blindar aplicando un revestimento metálico fino e condutor aos compoñentes externos e aos dispositivos System-in-Package (SiP) (Figura 1). No pasado, a protección EMI aplicábase colocando latas metálicas estampadas ao redor de grupos de compoñentes ou aplicando cinta de protección a determinados compoñentes. Non obstante, a medida que os paquetes e os dispositivos finais seguen a ser miniaturizados, este enfoque de blindaxe faise inaceptable debido ás limitacións de tamaño e á flexibilidade para manexar a variedade de conceptos de paquetes non ortogonais que se atopan cada vez máis nos produtos electrónicos móbiles e portátiles.
Do mesmo xeito, algúns deseños de paquetes principais están avanzando para cubrir de forma selectiva só determinadas áreas do paquete para a protección EMI, en lugar de cubrir todo o exterior do paquete cun paquete completo. Ademais da protección EMI externa, os novos dispositivos SiP requiren unha protección adicional integrada directamente no paquete para illar adecuadamente os distintos compoñentes uns dos outros no mesmo paquete.
O método principal para crear blindaxe EMI en paquetes de compoñentes moldeados ou dispositivos SiP moldeados é pulverizar varias capas de metal sobre a superficie. Mediante a pulverización catódica, pódense depositar revestimentos uniformes moi finos de metal puro ou aliaxes metálicas sobre superficies de envases cun espesor de 1 a 7 µm. Debido a que o proceso de pulverización catódica é capaz de depositar metais a nivel de angstrom, as propiedades eléctricas dos seus revestimentos foron ata agora eficaces para as aplicacións típicas de blindaxe.
Non obstante, a medida que crece a necesidade de protección, o sputtering ten importantes desvantaxes inherentes que impiden que se use como método escalable para fabricantes e desenvolvedores. O custo de capital inicial dos equipos de pulverización é moi elevado, no rango de millóns de dólares. Debido ao proceso de varias cámaras, a liña de equipos de pulverización require unha gran área e aumenta aínda máis a necesidade de inmobles adicionais cun sistema de transferencia totalmente integrado. As condicións típicas da cámara de pulverización poden alcanzar os 400 °C xa que a excitación do plasma pulveriza o material desde o obxectivo da pulverización ata o substrato; polo tanto, é necesario un dispositivo de montaxe de "placa fría" para arrefriar o substrato para reducir as temperaturas experimentadas. Durante o proceso de deposición, o metal deposítase nun substrato determinado, pero, por regra xeral, o grosor do revestimento das paredes laterais verticais dun paquete 3D adoita ser de ata o 60% en comparación co espesor da capa superior da superficie.
Finalmente, debido ao feito de que a pulverización catódica é un proceso de deposición en liña de visión, as partículas metálicas non poden ser selectivas ou deben depositarse baixo estruturas e topoloxías sobresaíntes, o que pode producir importantes perdas de material ademais da súa acumulación no interior das paredes da cámara; polo tanto, require moito mantemento. Se certas áreas dun determinado substrato deben quedar expostas ou non se precisa unha protección EMI, o substrato tamén debe estar previamente enmascarado.
Libro branco: cando se pasa dunha produción de variedades pequenas a grandes, é fundamental optimizar o rendemento de varios lotes de produtos diferentes para maximizar a produtividade da produción. Utilización xeral da liña... Ver o libro branco
Hora de publicación: 19-Abr-2023