EMI պաշտպանիչ նյութերի բաշխում. ցողման այլընտրանք

Էլեկտրոնային համակարգերի պաշտպանությունը էլեկտրամագնիսական միջամտությունից (EMI) դարձել է թեժ թեմա: 5G ստանդարտների տեխնոլոգիական առաջընթացը, շարժական էլեկտրոնիկայի անլար լիցքավորումը, ալեհավաքի ինտեգրումը շասսիին և System in Package (SiP) ներդրումը խթանում են EMI-ի ավելի լավ պաշտպանվածության և մեկուսացման անհրաժեշտությունը բաղադրիչների փաթեթներում և ավելի մեծ մոդուլային հավելվածներում: Համապատասխան պաշտպանության համար փաթեթի արտաքին մակերևույթների համար EMI պաշտպանիչ նյութերը հիմնականում տեղադրվում են ֆիզիկական գոլորշիների նստեցման (PVD) գործընթացների միջոցով՝ օգտագործելով նախնական փաթեթավորման տեխնոլոգիա ներքին փաթեթավորման կիրառման համար: Այնուամենայնիվ, լակի տեխնոլոգիայի մասշտաբայնության և ծախսերի հետ կապված խնդիրները, ինչպես նաև սպառվող նյութերի առաջընթացը հանգեցնում են EMI-ի պաշտպանիչ ցողման այլընտրանքային մեթոդների քննարկմանը:
Հեղինակները կքննարկեն լակի ծածկույթների մշակման գործընթացները EMI պաշտպանիչ նյութերի կիրառման համար առանձին բաղադրիչների արտաքին մակերեսների վրա շերտերի և ավելի մեծ SiP փաթեթների վրա: Արդյունաբերության համար նոր մշակված և կատարելագործված նյութերն ու սարքավորումներն օգտագործելով՝ ցուցադրվել է մի գործընթաց, որն ապահովում է միատեսակ ծածկույթ 10 միկրոնից պակաս հաստությամբ փաթեթների վրա և միատեսակ ծածկույթ փաթեթի անկյունների և փաթեթի կողային պատերի շուրջ: կողային պատի հաստության հարաբերակցությունը 1:1: Հետագա հետազոտությունները ցույց են տվել, որ բաղադրամասերի փաթեթների վրա EMI պաշտպանիչ ծածկույթի կիրառման արտադրության արժեքը կարող է կրճատվել՝ ավելացնելով ցողման արագությունը և ընտրովիորեն կիրառելով ծածկույթներ փաթեթի որոշակի հատվածներում: Բացի այդ, սարքավորումների ցածր կապիտալ արժեքը և սրսկիչ սարքավորումների համեմատությամբ ցողելու սարքավորումների տեղադրման ավելի կարճ ժամանակը բարելավում են արտադրական հզորությունը մեծացնելու ունակությունը:
Շարժական էլեկտրոնիկան փաթեթավորելիս SiP մոդուլների որոշ արտադրողներ բախվում են SiP-ի ներսում բաղադրիչները միմյանցից և դրսից մեկուսացնելու խնդրի հետ՝ էլեկտրամագնիսական միջամտությունից պաշտպանվելու համար: Ներքին բաղադրիչների շուրջ ակոսներ են կտրվում, և ակոսների վրա կիրառվում է հաղորդիչ մածուկ՝ պատյանի ներսում ավելի փոքր Ֆարադեյ վանդակ ստեղծելու համար: Քանի որ խրամատի դիզայնը նեղանում է, անհրաժեշտ է վերահսկել խրամատը լցնող նյութի տեղադրման ծավալը և ճշգրտությունը: Վերջին առաջադեմ պայթեցման արտադրանքները վերահսկում են ծավալը և օդի հոսքի նեղ լայնությունը ապահովում են խրամուղիների ճշգրիտ լցոնում: Վերջին քայլում այս մածուկով լցված խրամուղիների գագաթները սոսնձվում են՝ կիրառելով արտաքին EMI պաշտպանիչ ծածկույթ: Spray Coating-ը լուծում է ցողման սարքավորումների օգտագործման հետ կապված խնդիրները և օգտվում է բարելավված EMI նյութերից և տեղադրման սարքավորումներից՝ թույլ տալով SiP փաթեթների արտադրությունը՝ օգտագործելով արդյունավետ ներքին փաթեթավորման մեթոդներ:
Վերջին տարիներին EMI-ի պաշտպանությունը դարձել է մեծ մտահոգություն: 5G անլար տեխնոլոգիայի աստիճանական հիմնական ընդունմամբ և ապագա հնարավորություններով, որոնք 5G-ն կբերի իրերի ինտերնետին (IoT) և առաքելության կարևորագույն հաղորդակցություններին, մեծացել է էլեկտրոնային բաղադրիչներն ու հավաքները էլեկտրամագնիսական միջամտությունից արդյունավետ պաշտպանելու անհրաժեշտությունը: էական։ Առաջիկա 5G անլար ստանդարտով ազդանշանի հաճախականությունները 600 ՄՀց-ից մինչև 6 ԳՀց և միլիմետրային ալիքային տիրույթներում կդառնան ավելի տարածված և հզոր, քանի որ տեխնոլոգիան ընդունվում է: Որոշ առաջարկվող օգտագործման դեպքեր և իրականացումներ ներառում են գրասենյակային շենքերի կամ հասարակական տրանսպորտի պատուհանների ապակիներ, որոնք կօգնեն պահպանել հաղորդակցությունը ավելի կարճ հեռավորությունների վրա:
Քանի որ 5G հաճախականությունները դժվարությամբ են թափանցում պատեր և այլ կոշտ առարկաներ, առաջարկվող այլ ծրագրերը ներառում են կրկնիչներ տներում և գրասենյակային շենքերում՝ համապատասխան ծածկույթ ապահովելու համար: Այս բոլոր գործողությունները կհանգեցնեն 5G հաճախականությունների տիրույթներում ազդանշանների տարածվածության աճին և այս հաճախականությունների տիրույթներում և դրանց ներդաշնակության էլեկտրամագնիսական միջամտության ազդեցության բարձր ռիսկին:
Բարեբախտաբար, EMI-ն կարելի է պաշտպանել՝ արտաքին բաղադրիչների և System-in-Package (SiP) սարքերի վրա բարակ, հաղորդիչ մետաղական ծածկույթ կիրառելով (Նկար 1): Նախկինում EMI պաշտպանությունը կիրառվում էր՝ դրոշմված մետաղական տարաներ տեղադրելով բաղադրամասերի խմբերի շուրջ, կամ կիրառելով պաշտպանիչ ժապավեն առանձին բաղադրիչների վրա: Այնուամենայնիվ, քանի որ փաթեթները և վերջնական սարքերը շարունակում են մանրացված լինել, այս պաշտպանիչ մոտեցումն անընդունելի է դառնում չափերի սահմանափակումների և տարբեր, ոչ ուղղանկյուն փաթեթների հասկացությունների հետ աշխատելու ճկունության պատճառով, որոնք ավելի ու ավելի են օգտագործվում շարժական և կրելի էլեկտրոնիկայի մեջ:
Նմանապես, փաթեթների որոշ առաջատար դիզայներ գնում են դեպի փաթեթի միայն որոշակի հատվածներ ընտրողաբար ծածկելու EMI-ի պաշտպանության համար, այլ ոչ թե փաթեթի ամբողջ արտաքին մասը ծածկելու ամբողջական փաթեթով: Բացի արտաքին EMI պաշտպանությունից, նոր SiP սարքերը պահանջում են լրացուցիչ ներկառուցված պաշտպանություն, որը ներկառուցված է անմիջապես փաթեթում, որպեսզի պատշաճ կերպով մեկուսացնեն տարբեր բաղադրիչները միմյանցից նույն փաթեթում:
Ձուլված բաղադրիչների փաթեթների կամ կաղապարված SiP սարքերի վրա EMI պաշտպանություն ստեղծելու հիմնական մեթոդը մետաղի մի քանի շերտեր ցողելն է մակերեսի վրա: Մաքուր մետաղի կամ մետաղական համաձուլվածքների շատ բարակ միատարր ծածկույթներ ցողելու միջոցով կարող են տեղադրվել 1-ից 7 մկմ հաստությամբ փաթեթավորման մակերեսների վրա: Քանի որ ցողման գործընթացն ի վիճակի է մետաղներ նստեցնել անգստրոմի մակարդակում, դրա ծածկույթների էլեկտրական հատկությունները մինչ այժմ արդյունավետ են եղել տիպիկ պաշտպանիչ կիրառությունների համար:
Այնուամենայնիվ, քանի որ պաշտպանության կարիքը մեծանում է, ցատկումն ունի զգալի բնածին թերություններ, որոնք թույլ չեն տալիս այն օգտագործել որպես ընդլայնելի մեթոդ արտադրողների և մշակողների համար: Սփրեյ սարքավորումների սկզբնական կապիտալ արժեքը շատ բարձր է՝ միլիոնավոր դոլարների միջակայքում: Բազմախցիկ գործընթացի շնորհիվ լակի սարքավորումների գիծը պահանջում է մեծ տարածք և ավելի է մեծացնում լրացուցիչ անշարժ գույքի անհրաժեշտությունը լիովին ինտեգրված փոխանցման համակարգով: Տիպիկ ցողման խցիկի պայմանները կարող են հասնել 400°C միջակայքի, քանի որ պլազմայի գրգռումը նյութը ցրում է ցողման թիրախից մինչև հիմք; հետևաբար, «սառը ափսեի» մոնտաժային սարք է պահանջվում՝ հիմքը սառեցնելու համար՝ փորձված ջերմաստիճանը նվազեցնելու համար: Տեղադրման գործընթացում մետաղը նստում է տվյալ հիմքի վրա, սակայն, որպես կանոն, 3D փաթեթի ուղղահայաց կողային պատերի ծածկույթի հաստությունը սովորաբար կազմում է մինչև 60%՝ համեմատած վերին մակերեսային շերտի հաստության հետ:
Ի վերջո, հաշվի առնելով այն փաստը, որ ցողումը տեսադաշտի տեղակայման գործընթաց է, մետաղական մասնիկները չեն կարող ընտրովի կերպով տեղավորվել կամ պետք է տեղավորվեն կախովի կառուցվածքների և տոպոլոգիաների տակ, ինչը կարող է հանգեցնել նյութի զգալի կորստի, բացի խցիկի պատերի ներսում դրանց կուտակումից: հետևաբար, այն պահանջում է մեծ սպասարկում: Եթե ​​տվյալ ենթաշերտի որոշ հատվածներ պետք է բաց թողնվեն կամ EMI պաշտպանությունը չի պահանջվում, ապա հիմքը նույնպես պետք է նախապես դիմակավորված լինի:
Էլեկտրոնային համակարգերի պաշտպանությունը էլեկտրամագնիսական միջամտությունից (EMI) դարձել է թեժ թեմա: 5G ստանդարտների տեխնոլոգիական առաջընթացը, շարժական էլեկտրոնիկայի անլար լիցքավորումը, ալեհավաքի ինտեգրումը շասսիին և System in Package (SiP) ներդրումը խթանում են EMI-ի ավելի լավ պաշտպանվածության և մեկուսացման անհրաժեշտությունը բաղադրիչների փաթեթներում և ավելի մեծ մոդուլային հավելվածներում: Համապատասխան պաշտպանության համար փաթեթի արտաքին մակերևույթների համար EMI պաշտպանիչ նյութերը հիմնականում տեղադրվում են ֆիզիկական գոլորշիների նստեցման (PVD) գործընթացների միջոցով՝ օգտագործելով նախնական փաթեթավորման տեխնոլոգիա ներքին փաթեթավորման կիրառման համար: Այնուամենայնիվ, լակի տեխնոլոգիայի մասշտաբայնության և ծախսերի հետ կապված խնդիրները, ինչպես նաև սպառվող նյութերի առաջընթացը հանգեցնում են EMI-ի պաշտպանիչ ցողման այլընտրանքային մեթոդների քննարկմանը:
Հեղինակները կքննարկեն լակի ծածկույթների մշակման գործընթացները EMI պաշտպանիչ նյութերի կիրառման համար առանձին բաղադրիչների արտաքին մակերեսների վրա շերտերի և ավելի մեծ SiP փաթեթների վրա: Արդյունաբերության համար նոր մշակված և կատարելագործված նյութերն ու սարքավորումներն օգտագործելով՝ ցուցադրվել է մի գործընթաց, որն ապահովում է միատեսակ ծածկույթ 10 միկրոնից պակաս հաստությամբ փաթեթների վրա և միատեսակ ծածկույթ փաթեթի անկյունների և փաթեթի կողային պատերի շուրջ: կողային պատի հաստության հարաբերակցությունը 1:1: Հետագա հետազոտությունները ցույց են տվել, որ բաղադրամասերի փաթեթների վրա EMI պաշտպանիչ ծածկույթի կիրառման արտադրության արժեքը կարող է կրճատվել՝ ավելացնելով ցողման արագությունը և ընտրովիորեն կիրառելով ծածկույթներ փաթեթի որոշակի հատվածներում: Բացի այդ, սարքավորումների ցածր կապիտալ արժեքը և սրսկիչ սարքավորումների համեմատությամբ ցողելու սարքավորումների տեղադրման ավելի կարճ ժամանակը բարելավում են արտադրական հզորությունը մեծացնելու ունակությունը:
Շարժական էլեկտրոնիկան փաթեթավորելիս SiP մոդուլների որոշ արտադրողներ բախվում են SiP-ի ներսում բաղադրիչները միմյանցից և դրսից մեկուսացնելու խնդրի հետ՝ էլեկտրամագնիսական միջամտությունից պաշտպանվելու համար: Ներքին բաղադրիչների շուրջ ակոսներ են կտրվում, և ակոսների վրա կիրառվում է հաղորդիչ մածուկ՝ պատյանի ներսում ավելի փոքր Ֆարադեյ վանդակ ստեղծելու համար: Քանի որ խրամատի դիզայնը նեղանում է, անհրաժեշտ է վերահսկել խրամատը լցնող նյութի տեղադրման ծավալը և ճշգրտությունը: Վերջին առաջադեմ պայթեցման արտադրանքները վերահսկում են ծավալը և օդի հոսքի նեղ լայնությունը ապահովում են խրամուղիների ճշգրիտ լցոնում: Վերջին քայլում այս մածուկով լցված խրամուղիների գագաթները սոսնձվում են՝ կիրառելով արտաքին EMI պաշտպանիչ ծածկույթ: Spray Coating-ը լուծում է ցողման սարքավորումների օգտագործման հետ կապված խնդիրները և օգտվում է բարելավված EMI նյութերից և տեղադրման սարքավորումներից՝ թույլ տալով SiP փաթեթների արտադրությունը՝ օգտագործելով արդյունավետ ներքին փաթեթավորման մեթոդներ:
Վերջին տարիներին EMI-ի պաշտպանությունը դարձել է մեծ մտահոգություն: 5G անլար տեխնոլոգիայի աստիճանական հիմնական ընդունմամբ և ապագա հնարավորություններով, որոնք 5G-ն կբերի իրերի ինտերնետին (IoT) և առաքելության կարևորագույն հաղորդակցություններին, մեծացել է էլեկտրոնային բաղադրիչներն ու հավաքները էլեկտրամագնիսական միջամտությունից արդյունավետ պաշտպանելու անհրաժեշտությունը: էական։ Առաջիկա 5G անլար ստանդարտով ազդանշանի հաճախականությունները 600 ՄՀց-ից մինչև 6 ԳՀց և միլիմետրային ալիքային տիրույթներում կդառնան ավելի տարածված և հզոր, քանի որ տեխնոլոգիան ընդունվում է: Որոշ առաջարկվող օգտագործման դեպքեր և իրականացումներ ներառում են գրասենյակային շենքերի կամ հասարակական տրանսպորտի պատուհանների ապակիներ, որոնք կօգնեն պահպանել հաղորդակցությունը ավելի կարճ հեռավորությունների վրա:
Քանի որ 5G հաճախականությունները դժվարությամբ են թափանցում պատեր և այլ կոշտ առարկաներ, առաջարկվող այլ ծրագրերը ներառում են կրկնիչներ տներում և գրասենյակային շենքերում՝ համապատասխան ծածկույթ ապահովելու համար: Այս բոլոր գործողությունները կհանգեցնեն 5G հաճախականությունների տիրույթներում ազդանշանների տարածվածության աճին և այս հաճախականությունների տիրույթներում և դրանց ներդաշնակության էլեկտրամագնիսական միջամտության ազդեցության բարձր ռիսկին:
Բարեբախտաբար, EMI-ն կարելի է պաշտպանել՝ արտաքին բաղադրիչների և System-in-Package (SiP) սարքերի վրա բարակ, հաղորդիչ մետաղական ծածկույթ կիրառելով (Նկար 1): Նախկինում EMI պաշտպանությունը կիրառվում էր՝ դրոշմված մետաղական տարաներ տեղադրելով բաղադրիչների խմբերի շուրջ, կամ որոշակի բաղադրիչների վրա պաշտպանիչ ժապավենի միջոցով: Այնուամենայնիվ, քանի որ փաթեթները և վերջնական սարքերը շարունակում են մանրացված լինել, այս պաշտպանիչ մոտեցումն անընդունելի է դառնում չափի սահմանափակումների և ոչ ուղղանկյուն փաթեթների բազմազան հասկացությունների հետ աշխատելու ճկունության պատճառով, որոնք ավելի ու ավելի են հանդիպում շարժական և կրելի էլեկտրոնիկայի մեջ:
Նմանապես, փաթեթների որոշ առաջատար դիզայներ գնում են դեպի փաթեթի միայն որոշակի հատվածներ ընտրողաբար ծածկելու EMI-ի պաշտպանության համար, այլ ոչ թե փաթեթի ամբողջ արտաքին մասը ծածկելու ամբողջական փաթեթով: Բացի արտաքին EMI պաշտպանությունից, նոր SiP սարքերը պահանջում են լրացուցիչ ներկառուցված պաշտպանություն, որը ներկառուցված է անմիջապես փաթեթում, որպեսզի պատշաճ կերպով մեկուսացնեն տարբեր բաղադրիչները միմյանցից նույն փաթեթում:
Ձուլված բաղադրիչների փաթեթների կամ կաղապարված SiP սարքերի վրա EMI պաշտպանություն ստեղծելու հիմնական մեթոդը մետաղի մի քանի շերտեր ցողելն է մակերեսի վրա: Մաքուր մետաղի կամ մետաղական համաձուլվածքների շատ բարակ միատարր ծածկույթներ ցողելու միջոցով կարող են տեղադրվել 1-ից 7 մկմ հաստությամբ փաթեթավորման մակերեսների վրա: Քանի որ ցողման գործընթացն ի վիճակի է մետաղներ նստեցնել անգստրոմի մակարդակում, դրա ծածկույթների էլեկտրական հատկությունները մինչ այժմ արդյունավետ են եղել տիպիկ պաշտպանիչ կիրառությունների համար:
Այնուամենայնիվ, քանի որ պաշտպանության կարիքը մեծանում է, ցատկումն ունի զգալի բնածին թերություններ, որոնք թույլ չեն տալիս այն օգտագործել որպես ընդլայնելի մեթոդ արտադրողների և մշակողների համար: Սփրեյ սարքավորումների սկզբնական կապիտալ արժեքը շատ բարձր է՝ միլիոնավոր դոլարների միջակայքում: Բազմախցիկ գործընթացի շնորհիվ լակի սարքավորումների գիծը պահանջում է մեծ տարածք և ավելի է մեծացնում լրացուցիչ անշարժ գույքի անհրաժեշտությունը լիովին ինտեգրված փոխանցման համակարգով: Տիպիկ ցողման խցիկի պայմանները կարող են հասնել 400°C միջակայքի, քանի որ պլազմայի գրգռումը նյութը ցրում է ցողման թիրախից մինչև հիմք; հետևաբար, «սառը ափսեի» մոնտաժային սարք է պահանջվում՝ հիմքը սառեցնելու համար՝ փորձված ջերմաստիճանը նվազեցնելու համար: Տեղադրման գործընթացում մետաղը նստում է տվյալ հիմքի վրա, սակայն, որպես կանոն, 3D փաթեթի ուղղահայաց կողային պատերի ծածկույթի հաստությունը սովորաբար կազմում է մինչև 60%՝ համեմատած վերին մակերեսային շերտի հաստության հետ:
Ի վերջո, հաշվի առնելով այն փաստը, որ ցողումը տեսադաշտում տեղակայման գործընթաց է, մետաղական մասնիկները չեն կարող ընտրովի կերպով տեղավորվել կամ պետք է տեղավորվեն կախովի կառուցվածքների և տոպոլոգիաների տակ, ինչը կարող է հանգեցնել նյութի զգալի կորստի, ի լրումն խցիկի պատերի ներսում դրա կուտակման: հետևաբար, այն պահանջում է մեծ սպասարկում: Եթե ​​տվյալ ենթաշերտի որոշ հատվածներ պետք է բաց թողնվեն կամ EMI պաշտպանությունը չի պահանջվում, ապա հիմքը նույնպես պետք է նախապես դիմակավորված լինի:
Սպիտակ թուղթ. Փոքր տեսականու արտադրությունից անցնելիս տարբեր ապրանքների մի քանի խմբաքանակների թողունակության օպտիմալացումը կարևոր է արտադրության արտադրողականությունը առավելագույնի հասցնելու համար: Գծի ընդհանուր օգտագործում… Դիտել Սպիտակ թուղթը