Zaštita elektroničkih sustava od elektromagnetskih smetnji (EMI) postala je vruća tema. Tehnološki napredak u 5G standardima, bežično punjenje za mobilnu elektroniku, integracija antene u šasiju i uvođenje sustava u paketu (SiP) pokreću potrebu za boljom EMI zaštitom i izolacijom u paketima komponenti i većim modularnim aplikacijama. Za konformnu zaštitu, EMI zaštitni materijali za vanjske površine pakiranja uglavnom se talože pomoću procesa fizičkog taloženja parom (PVD) koristeći tehnologiju pretpakiranja za unutarnje pakiranje. Međutim, problemi skalabilnosti i troškova tehnologije raspršivanja, kao i napredak u potrošnom materijalu, dovode do razmatranja alternativnih metoda raspršivanja za EMI zaštitu.
Autori će raspravljati o razvoju procesa premazivanja raspršivanjem za nanošenje EMI zaštitnih materijala na vanjske površine pojedinačnih komponenti na trakama i većim SiP paketima. Koristeći novorazvijene i poboljšane materijale i opremu za industriju, demonstriran je proces koji osigurava jednoliku pokrivenost paketa debljine manje od 10 mikrona i jednoliku pokrivenost oko kutova paketa i bočnih stijenki paketa. omjer debljine bočne stijenke 1:1. Daljnja istraživanja su pokazala da se proizvodni trošak nanošenja EMI zaštite na pakete komponenti može smanjiti povećanjem brzine raspršivanja i selektivnim nanošenjem premaza na određena područja paketa. Osim toga, niski kapitalni troškovi opreme i kraće vrijeme postavljanja opreme za prskanje u usporedbi s opremom za prskanje poboljšavaju mogućnost povećanja proizvodnog kapaciteta.
Prilikom pakiranja mobilne elektronike, neki proizvođači SiP modula suočavaju se s problemom izoliranja komponenti unutar SiP jedne od drugih i izvana radi zaštite od elektromagnetskih smetnji. Utori su izrezani oko unutarnjih komponenti, a vodljiva pasta nanesena je na utore kako bi se stvorio manji Faradayev kavez unutar kućišta. Kako se dizajn rova sužava, potrebno je kontrolirati volumen i točnost postavljanja materijala koji ispunjava rov. Najnoviji napredni proizvodi za pjeskarenje kontroliraju volumen, a uska širina protoka zraka osigurava precizno punjenje rova. U posljednjem koraku, vrhovi ovih rovova ispunjenih pastom se lijepe zajedno nanošenjem vanjskog EMI zaštitnog premaza. Spray Coating rješava probleme povezane s upotrebom opreme za raspršivanje i iskorištava prednosti poboljšanih EMI materijala i opreme za taloženje, omogućujući proizvodnju SiP paketa korištenjem učinkovitih metoda unutarnjeg pakiranja.
Posljednjih godina EMI zaštita postala je glavna briga. S postupnim usvajanjem 5G bežične tehnologije i budućim mogućnostima koje će 5G donijeti Internetu stvari (IoT) i kritičnim komunikacijama, potreba za učinkovitom zaštitom elektroničkih komponenti i sklopova od elektromagnetskih smetnji je porasla. bitno. S nadolazećim 5G bežičnim standardom, frekvencije signala u rasponu od 600 MHz do 6 GHz i milimetarski valovi postat će sve češći i moćniji kako se tehnologija bude usvajala. Neki predloženi slučajevi upotrebe i implementacije uključuju prozorska okna za poslovne zgrade ili javni prijevoz kako bi se komunikacija održavala na kraćim udaljenostima.
Budući da 5G frekvencije teško prodiru kroz zidove i druge tvrde objekte, druge predložene implementacije uključuju repetitore u domovima i poslovnim zgradama kako bi se osigurala odgovarajuća pokrivenost. Sve ove radnje dovest će do povećanja prevalencije signala u 5G frekvencijskim pojasima i većeg rizika od izloženosti elektromagnetskim smetnjama u tim frekvencijskim pojasima i njihovim harmonicima.
Srećom, EMI se može zaštititi nanošenjem tankog vodljivog metalnog premaza na vanjske komponente i uređaje u paketu (SiP) (Slika 1). U prošlosti se EMI zaštita primjenjivala postavljanjem utisnutih metalnih limenki oko grupa komponenti ili primjenom zaštitne trake na pojedinačne komponente. Međutim, kako paketi i krajnji uređaji nastavljaju biti minijaturizirani, ovaj pristup zaštiti postaje neprihvatljiv zbog ograničenja veličine i fleksibilnosti za rukovanje raznolikim, neortogonalnim konceptima paketa koji se sve više koriste u mobilnoj i nosivoj elektronici.
Isto tako, neki vodeći dizajni paketa kreću se prema selektivnom pokrivanju samo određenih područja paketa za EMI zaštitu, umjesto pokrivanja cijele vanjske strane paketa cijelim paketom. Uz vanjsku EMI zaštitu, novi SiP uređaji zahtijevaju dodatnu ugrađenu zaštitu ugrađenu izravno u paket kako bi se pravilno izolirale različite komponente jedne od drugih u istom paketu.
Glavna metoda za stvaranje EMI zaštite na pakiranjima lijevanih komponenti ili lijevanim SiP uređajima je prskanje više slojeva metala na površinu. Raspršivanjem se mogu nanijeti vrlo tanke jednolike prevlake od čistog metala ili metalnih legura na površine pakiranja debljine od 1 do 7 µm. Budući da je proces raspršivanja sposoban taložiti metale na razini angstrema, električna svojstva njegovih premaza do sada su bila učinkovita za tipične primjene zaštite.
Međutim, kako potreba za zaštitom raste, raspršivanje ima značajne inherentne nedostatke koji ga sprječavaju da se koristi kao skalabilna metoda za proizvođače i programere. Početni kapitalni trošak opreme za prskanje je vrlo visok, u rasponu milijuna dolara. Zbog procesa s više komora, linija opreme za prskanje zahtijeva veliku površinu i dodatno povećava potrebu za dodatnim nekretninama s potpuno integriranim sustavom prijenosa. Tipični uvjeti u komori za raspršivanje mogu doseći raspon od 400°C dok pobuda plazme raspršuje materijal od mete raspršivača do supstrata; stoga je potrebno učvršćenje za montažu na "hladnu ploču" za hlađenje podloge kako bi se smanjile doživljene temperature. Tijekom procesa taloženja, metal se taloži na zadanu podlogu, ali, u pravilu, debljina premaza okomitih bočnih stijenki 3D paketa je obično do 60% u odnosu na debljinu gornjeg površinskog sloja.
Konačno, zbog činjenice da je raspršivanje proces taloženja u liniji vidljivosti, metalne čestice se ne mogu selektivno taložiti ili se moraju taložiti ispod nadvišenih struktura i topologija, što može dovesti do značajnog gubitka materijala uz njegovo nakupljanje unutar stijenki komore; stoga zahtijeva puno održavanja. Ako određena područja određene podloge trebaju ostati izložena ili nije potrebna zaštita od EMI, podloga također mora biti prethodno zamaskirana.
Zaštita elektroničkih sustava od elektromagnetskih smetnji (EMI) postala je vruća tema. Tehnološki napredak u 5G standardima, bežično punjenje za mobilnu elektroniku, integracija antene u šasiju i uvođenje sustava u paketu (SiP) pokreću potrebu za boljom EMI zaštitom i izolacijom u paketima komponenti i većim modularnim aplikacijama. Za konformnu zaštitu, EMI zaštitni materijali za vanjske površine pakiranja uglavnom se talože pomoću procesa fizičkog taloženja parom (PVD) koristeći tehnologiju pretpakiranja za unutarnje pakiranje. Međutim, problemi skalabilnosti i troškova tehnologije raspršivanja, kao i napredak u potrošnom materijalu, dovode do razmatranja alternativnih metoda raspršivanja za EMI zaštitu.
Autori će raspravljati o razvoju procesa premazivanja raspršivanjem za nanošenje EMI zaštitnih materijala na vanjske površine pojedinačnih komponenti na trakama i većim SiP paketima. Koristeći novorazvijene i poboljšane materijale i opremu za industriju, demonstriran je proces koji osigurava jednoliku pokrivenost paketa debljine manje od 10 mikrona i jednoliku pokrivenost oko kutova paketa i bočnih stijenki paketa. omjer debljine bočne stijenke 1:1. Daljnja istraživanja su pokazala da se proizvodni trošak nanošenja EMI zaštite na pakete komponenti može smanjiti povećanjem brzine raspršivanja i selektivnim nanošenjem premaza na određena područja paketa. Osim toga, niski kapitalni troškovi opreme i kraće vrijeme postavljanja opreme za prskanje u usporedbi s opremom za prskanje poboljšavaju mogućnost povećanja proizvodnog kapaciteta.
Prilikom pakiranja mobilne elektronike, neki proizvođači SiP modula suočavaju se s problemom izoliranja komponenti unutar SiP jedne od drugih i izvana radi zaštite od elektromagnetskih smetnji. Utori su izrezani oko unutarnjih komponenti, a vodljiva pasta nanesena je na utore kako bi se stvorio manji Faradayev kavez unutar kućišta. Kako se dizajn rova sužava, potrebno je kontrolirati volumen i točnost postavljanja materijala koji ispunjava rov. Najnoviji napredni proizvodi za pjeskarenje kontroliraju volumen, a uska širina protoka zraka osigurava precizno punjenje rova. U posljednjem koraku, vrhovi ovih rovova ispunjenih pastom se lijepe zajedno nanošenjem vanjskog EMI zaštitnog premaza. Spray Coating rješava probleme povezane s upotrebom opreme za raspršivanje i iskorištava prednosti poboljšanih EMI materijala i opreme za taloženje, omogućujući proizvodnju SiP paketa korištenjem učinkovitih metoda unutarnjeg pakiranja.
Posljednjih godina EMI zaštita postala je glavna briga. S postupnim usvajanjem 5G bežične tehnologije i budućim mogućnostima koje će 5G donijeti Internetu stvari (IoT) i kritičnim komunikacijama, potreba za učinkovitom zaštitom elektroničkih komponenti i sklopova od elektromagnetskih smetnji je porasla. bitno. S nadolazećim 5G bežičnim standardom, frekvencije signala u rasponu od 600 MHz do 6 GHz i milimetarski valovi postat će sve češći i moćniji kako se tehnologija bude usvajala. Neki predloženi slučajevi upotrebe i implementacije uključuju prozorska okna za poslovne zgrade ili javni prijevoz kako bi se komunikacija održavala na kraćim udaljenostima.
Budući da 5G frekvencije teško prodiru kroz zidove i druge tvrde objekte, druge predložene implementacije uključuju repetitore u domovima i poslovnim zgradama kako bi se osigurala odgovarajuća pokrivenost. Sve ove radnje dovest će do povećanja prevalencije signala u 5G frekvencijskim pojasima i većeg rizika od izloženosti elektromagnetskim smetnjama u tim frekvencijskim pojasima i njihovim harmonicima.
Srećom, EMI se može zaštititi nanošenjem tankog vodljivog metalnog premaza na vanjske komponente i uređaje u paketu (SiP) (Slika 1). U prošlosti se EMI zaštita primjenjivala postavljanjem utisnutih metalnih limenki oko skupina komponenti ili primjenom zaštitne trake na određene komponente. Međutim, kako paketi i krajnji uređaji nastavljaju biti minijaturizirani, ovaj pristup zaštiti postaje neprihvatljiv zbog ograničenja veličine i fleksibilnosti za rukovanje različitim konceptima neortogonalnih paketa koji se sve više nalaze u mobilnoj i nosivoj elektronici.
Isto tako, neki vodeći dizajni paketa kreću se prema selektivnom pokrivanju samo određenih područja paketa za EMI zaštitu, umjesto pokrivanja cijele vanjske strane paketa cijelim paketom. Uz vanjsku EMI zaštitu, novi SiP uređaji zahtijevaju dodatnu ugrađenu zaštitu ugrađenu izravno u paket kako bi se pravilno izolirale različite komponente jedne od drugih u istom paketu.
Glavna metoda za stvaranje EMI zaštite na pakiranjima lijevanih komponenti ili lijevanim SiP uređajima je prskanje više slojeva metala na površinu. Raspršivanjem se mogu nanijeti vrlo tanke jednolike prevlake od čistog metala ili metalnih legura na površine pakiranja debljine od 1 do 7 µm. Budući da je proces raspršivanja sposoban taložiti metale na razini angstrema, električna svojstva njegovih premaza do sada su bila učinkovita za tipične primjene zaštite.
Međutim, kako potreba za zaštitom raste, raspršivanje ima značajne inherentne nedostatke koji ga sprječavaju da se koristi kao skalabilna metoda za proizvođače i programere. Početni kapitalni trošak opreme za prskanje je vrlo visok, u rasponu milijuna dolara. Zbog procesa s više komora, linija opreme za prskanje zahtijeva veliku površinu i dodatno povećava potrebu za dodatnim nekretninama s potpuno integriranim sustavom prijenosa. Tipični uvjeti u komori za raspršivanje mogu doseći raspon od 400°C dok pobuda plazme raspršuje materijal od mete raspršivača do supstrata; stoga je potrebno učvršćenje za montažu na "hladnu ploču" za hlađenje podloge kako bi se smanjile doživljene temperature. Tijekom procesa taloženja, metal se taloži na zadanu podlogu, ali, u pravilu, debljina premaza okomitih bočnih stijenki 3D paketa je obično do 60% u odnosu na debljinu gornjeg površinskog sloja.
Konačno, zbog činjenice da je raspršivanje proces taloženja u liniji vidljivosti, metalne čestice se ne mogu selektivno taložiti ili se moraju taložiti ispod nadvišenih struktura i topologija, što može rezultirati značajnim gubitkom materijala uz njegovo nakupljanje unutar stijenki komore; stoga zahtijeva puno održavanja. Ako određena područja dane podloge trebaju ostati izložena ili nije potrebna zaštita od elektromagnetskih smetnji, podloga također mora biti prethodno zamaskirana.
Bijela knjiga: Pri prelasku s proizvodnje malog asortimana na proizvodnju velikog asortimana, optimizacija protoka višestrukih serija različitih proizvoda ključna je za maksimiziranje produktivnosti proizvodnje. Ukupna iskorištenost linije… Pogledajte Bijelu knjigu
Vrijeme objave: 19. travnja 2023