Melindungi sistem elektronik dari interferensi elektromagnetik (EMI) telah menjadi topik hangat. Kemajuan teknologi dalam standar 5G, pengisian daya nirkabel untuk perangkat elektronik seluler, integrasi antena ke dalam sasis, dan pengenalan System in Package (SiP) mendorong kebutuhan akan perlindungan dan isolasi EMI yang lebih baik dalam paket komponen dan aplikasi modular yang lebih besar. Untuk pelindung konformal, bahan pelindung EMI untuk permukaan luar kemasan sebagian besar diendapkan menggunakan proses pengendapan uap fisik (PVD) menggunakan teknologi pra-pengemasan untuk aplikasi pengemasan internal. Namun, masalah skalabilitas dan biaya teknologi penyemprotan, serta kemajuan dalam bahan habis pakai, menyebabkan pertimbangan metode penyemprotan alternatif untuk pelindung EMI.
Penulis akan membahas pengembangan proses pelapisan semprot untuk mengaplikasikan bahan pelindung EMI pada permukaan luar masing-masing komponen pada strip dan paket SiP yang lebih besar. Dengan menggunakan bahan dan peralatan yang baru dikembangkan dan ditingkatkan untuk industri, sebuah proses telah ditunjukkan yang memberikan cakupan seragam pada paket dengan ketebalan kurang dari 10 mikron dan cakupan seragam di sekitar sudut paket dan dinding samping paket. rasio ketebalan dinding samping 1:1. Penelitian lebih lanjut telah menunjukkan bahwa biaya produksi penerapan pelindung EMI pada kemasan komponen dapat dikurangi dengan meningkatkan laju penyemprotan dan menerapkan pelapis secara selektif pada area tertentu pada kemasan. Selain itu, biaya modal peralatan yang rendah dan waktu penyiapan peralatan penyemprotan yang lebih singkat dibandingkan peralatan penyemprotan meningkatkan kemampuan peningkatan kapasitas produksi.
Saat mengemas elektronik seluler, beberapa produsen modul SiP menghadapi masalah dalam mengisolasi komponen di dalam SiP satu sama lain dan dari luar untuk melindungi dari interferensi elektromagnetik. Alur dipotong di sekitar komponen internal dan pasta konduktif diterapkan pada alur untuk membuat sangkar Faraday yang lebih kecil di dalam casing. Ketika struktur parit menyempit, volume dan keakuratan penempatan material pengisi parit perlu dikontrol. Volume kontrol produk peledakan canggih terbaru dan lebar aliran udara yang sempit memastikan pengisian parit yang akurat. Pada langkah terakhir, bagian atas parit yang diisi pasta direkatkan dengan menerapkan lapisan pelindung EMI eksternal. Spray Coating memecahkan masalah yang terkait dengan penggunaan peralatan sputtering dan memanfaatkan bahan EMI dan peralatan pengendapan yang lebih baik, sehingga paket SiP dapat diproduksi menggunakan metode pengemasan internal yang efisien.
Dalam beberapa tahun terakhir, perlindungan EMI telah menjadi perhatian utama. Dengan adopsi arus utama teknologi nirkabel 5G secara bertahap dan peluang masa depan yang akan dibawa oleh 5G ke Internet of Things (IoT) dan komunikasi penting, kebutuhan untuk secara efektif melindungi komponen dan rakitan elektronik dari interferensi elektromagnetik semakin meningkat. penting. Dengan standar nirkabel 5G yang akan datang, frekuensi sinyal dalam pita gelombang 600 MHz hingga 6 GHz dan milimeter akan menjadi lebih umum dan kuat seiring dengan diadopsinya teknologi tersebut. Beberapa kasus penggunaan dan implementasi yang diusulkan mencakup kaca jendela untuk gedung perkantoran atau transportasi umum untuk membantu menjaga komunikasi dalam jarak yang lebih pendek.
Karena frekuensi 5G sulit menembus dinding dan benda keras lainnya, penerapan lain yang diusulkan termasuk repeater di rumah dan gedung perkantoran untuk memberikan jangkauan yang memadai. Semua tindakan ini akan mengarah pada peningkatan prevalensi sinyal pada pita frekuensi 5G dan risiko paparan interferensi elektromagnetik yang lebih tinggi pada pita frekuensi tersebut dan harmoniknya.
Untungnya, EMI dapat dilindungi dengan menerapkan lapisan logam tipis dan konduktif pada komponen eksternal dan perangkat System-in-Package (SiP) (Gambar 1). Di masa lalu, pelindung EMI diterapkan dengan menempatkan kaleng logam yang diberi stempel di sekitar kelompok komponen, atau dengan memasang pita pelindung pada masing-masing komponen. Namun, karena paket dan perangkat akhir semakin diperkecil, pendekatan pelindung ini menjadi tidak dapat diterima karena keterbatasan ukuran dan fleksibilitas untuk menangani beragam konsep paket non-ortogonal yang semakin banyak digunakan dalam perangkat elektronik mobile dan wearable.
Demikian pula, beberapa desain paket terkemuka beralih ke arah selektif hanya mencakup area tertentu dari paket untuk pelindung EMI, daripada menutupi seluruh bagian luar paket dengan paket lengkap. Selain pelindung EMI eksternal, perangkat SiP baru memerlukan pelindung internal tambahan yang terpasang langsung ke dalam paket untuk mengisolasi berbagai komponen satu sama lain dalam paket yang sama dengan benar.
Metode utama untuk membuat pelindung EMI pada paket komponen cetakan atau perangkat SiP cetakan adalah dengan menyemprotkan beberapa lapisan logam ke permukaan. Dengan sputtering, lapisan seragam yang sangat tipis dari logam murni atau paduan logam dapat diendapkan pada permukaan kemasan dengan ketebalan 1 hingga 7 µm. Karena proses sputtering mampu mendepositkan logam pada tingkat angstrom, sifat listrik pelapisnya sejauh ini efektif untuk aplikasi pelindung pada umumnya.
Namun, seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan perlindungan, sputtering memiliki kelemahan signifikan yang mencegahnya digunakan sebagai metode terukur bagi produsen dan pengembang. Biaya modal awal peralatan penyemprot sangat tinggi, berkisar jutaan dolar. Karena proses multi-ruang, jalur peralatan penyemprotan memerlukan area yang luas dan semakin meningkatkan kebutuhan akan real estate tambahan dengan sistem transfer yang terintegrasi penuh. Kondisi ruang sputter pada umumnya dapat mencapai kisaran 400°C karena eksitasi plasma menyemprotkan material dari target sputter ke substrat; oleh karena itu, perlengkapan pemasangan “pelat dingin” diperlukan untuk mendinginkan media guna mengurangi suhu yang dialami. Selama proses pengendapan, logam diendapkan pada substrat tertentu, namun, biasanya, ketebalan lapisan dinding samping vertikal paket 3D biasanya mencapai 60% dibandingkan dengan ketebalan lapisan permukaan atas.
Terakhir, karena sputtering adalah proses pengendapan saling berhadapan, partikel logam tidak dapat diendapkan secara selektif atau harus diendapkan di bawah struktur dan topologi yang menjorok, yang dapat menyebabkan kerugian material yang signifikan selain akumulasinya di dalam dinding ruangan; oleh karena itu, membutuhkan banyak perawatan. Jika area tertentu pada media tertentu dibiarkan terbuka atau pelindung EMI tidak diperlukan, media juga harus ditutup terlebih dahulu.
Melindungi sistem elektronik dari interferensi elektromagnetik (EMI) telah menjadi topik hangat. Kemajuan teknologi dalam standar 5G, pengisian daya nirkabel untuk perangkat elektronik seluler, integrasi antena ke dalam sasis, dan pengenalan System in Package (SiP) mendorong kebutuhan akan perlindungan dan isolasi EMI yang lebih baik dalam paket komponen dan aplikasi modular yang lebih besar. Untuk pelindung konformal, bahan pelindung EMI untuk permukaan luar kemasan sebagian besar diendapkan menggunakan proses pengendapan uap fisik (PVD) menggunakan teknologi pra-pengemasan untuk aplikasi pengemasan internal. Namun, masalah skalabilitas dan biaya teknologi penyemprotan, serta kemajuan dalam bahan habis pakai, menyebabkan pertimbangan metode penyemprotan alternatif untuk pelindung EMI.
Penulis akan membahas pengembangan proses pelapisan semprot untuk mengaplikasikan bahan pelindung EMI pada permukaan luar masing-masing komponen pada strip dan paket SiP yang lebih besar. Dengan menggunakan bahan dan peralatan yang baru dikembangkan dan ditingkatkan untuk industri, sebuah proses telah ditunjukkan yang memberikan cakupan seragam pada paket dengan ketebalan kurang dari 10 mikron dan cakupan seragam di sekitar sudut paket dan dinding samping paket. rasio ketebalan dinding samping 1:1. Penelitian lebih lanjut telah menunjukkan bahwa biaya produksi penerapan pelindung EMI pada kemasan komponen dapat dikurangi dengan meningkatkan laju penyemprotan dan menerapkan pelapis secara selektif pada area tertentu pada kemasan. Selain itu, biaya modal peralatan yang rendah dan waktu penyiapan peralatan penyemprotan yang lebih singkat dibandingkan peralatan penyemprotan meningkatkan kemampuan peningkatan kapasitas produksi.
Saat mengemas elektronik seluler, beberapa produsen modul SiP menghadapi masalah dalam mengisolasi komponen di dalam SiP satu sama lain dan dari luar untuk melindungi dari interferensi elektromagnetik. Alur dipotong di sekitar komponen internal dan pasta konduktif diterapkan pada alur untuk membuat sangkar Faraday yang lebih kecil di dalam casing. Ketika struktur parit menyempit, volume dan keakuratan penempatan material pengisi parit perlu dikontrol. Produk peledakan canggih terbaru mengontrol volume dan lebar aliran udara yang sempit memastikan pengisian parit yang akurat. Pada langkah terakhir, bagian atas parit yang diisi pasta direkatkan dengan menerapkan lapisan pelindung EMI eksternal. Spray Coating memecahkan masalah yang terkait dengan penggunaan peralatan sputtering dan memanfaatkan bahan EMI dan peralatan pengendapan yang lebih baik, sehingga paket SiP dapat diproduksi menggunakan metode pengemasan internal yang efisien.
Dalam beberapa tahun terakhir, perlindungan EMI telah menjadi perhatian utama. Dengan adopsi arus utama teknologi nirkabel 5G secara bertahap dan peluang masa depan yang akan dibawa oleh 5G ke Internet of Things (IoT) dan komunikasi penting, kebutuhan untuk secara efektif melindungi komponen dan rakitan elektronik dari interferensi elektromagnetik semakin meningkat. penting. Dengan standar nirkabel 5G yang akan datang, frekuensi sinyal dalam pita gelombang 600 MHz hingga 6 GHz dan milimeter akan menjadi lebih umum dan kuat seiring dengan diadopsinya teknologi tersebut. Beberapa kasus penggunaan dan implementasi yang diusulkan mencakup kaca jendela untuk gedung perkantoran atau transportasi umum untuk membantu menjaga komunikasi dalam jarak yang lebih pendek.
Karena frekuensi 5G sulit menembus dinding dan benda keras lainnya, penerapan lain yang diusulkan termasuk repeater di rumah dan gedung perkantoran untuk memberikan jangkauan yang memadai. Semua tindakan ini akan mengarah pada peningkatan prevalensi sinyal pada pita frekuensi 5G dan risiko paparan interferensi elektromagnetik yang lebih tinggi pada pita frekuensi tersebut dan harmoniknya.
Untungnya, EMI dapat dilindungi dengan menerapkan lapisan logam tipis dan konduktif pada komponen eksternal dan perangkat System-in-Package (SiP) (Gambar 1). Di masa lalu, pelindung EMI diterapkan dengan menempatkan kaleng logam yang diberi stempel di sekitar kelompok komponen, atau dengan memasang pita pelindung pada komponen tertentu. Namun, karena paket dan perangkat akhir terus diperkecil, pendekatan pelindung ini menjadi tidak dapat diterima karena keterbatasan ukuran dan fleksibilitas untuk menangani berbagai konsep paket non-ortogonal yang semakin banyak ditemukan pada perangkat elektronik mobile dan wearable.
Demikian pula, beberapa desain paket terkemuka beralih ke arah selektif hanya mencakup area tertentu dari paket untuk pelindung EMI, daripada menutupi seluruh bagian luar paket dengan paket lengkap. Selain pelindung EMI eksternal, perangkat SiP baru memerlukan pelindung internal tambahan yang terpasang langsung ke dalam paket untuk mengisolasi berbagai komponen satu sama lain dalam paket yang sama dengan benar.
Metode utama untuk membuat pelindung EMI pada paket komponen cetakan atau perangkat SiP cetakan adalah dengan menyemprotkan beberapa lapisan logam ke permukaan. Dengan sputtering, lapisan seragam yang sangat tipis dari logam murni atau paduan logam dapat diendapkan pada permukaan kemasan dengan ketebalan 1 hingga 7 µm. Karena proses sputtering mampu mendepositkan logam pada tingkat angstrom, sifat listrik pelapisnya sejauh ini efektif untuk aplikasi pelindung pada umumnya.
Namun, seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan perlindungan, sputtering memiliki kelemahan signifikan yang mencegahnya digunakan sebagai metode terukur bagi produsen dan pengembang. Biaya modal awal peralatan penyemprot sangat tinggi, berkisar jutaan dolar. Karena proses multi-ruang, jalur peralatan penyemprotan memerlukan area yang luas dan semakin meningkatkan kebutuhan akan real estate tambahan dengan sistem transfer yang terintegrasi penuh. Kondisi ruang sputter pada umumnya dapat mencapai kisaran 400°C karena eksitasi plasma menyemprotkan material dari target sputter ke substrat; oleh karena itu, perlengkapan pemasangan “pelat dingin” diperlukan untuk mendinginkan media guna mengurangi suhu yang dialami. Selama proses pengendapan, logam diendapkan pada substrat tertentu, namun, biasanya, ketebalan lapisan dinding samping vertikal paket 3D biasanya mencapai 60% dibandingkan dengan ketebalan lapisan permukaan atas.
Terakhir, karena sputtering adalah proses pengendapan yang saling berhadapan, partikel logam tidak dapat diendapkan secara selektif atau harus disimpan di bawah struktur dan topologi yang menjorok, yang dapat mengakibatkan kerugian material yang signifikan selain akumulasinya di dalam dinding ruangan; oleh karena itu, membutuhkan banyak perawatan. Jika area tertentu pada media tertentu dibiarkan terbuka atau pelindung EMI tidak diperlukan, media juga harus ditutup terlebih dahulu.
Kertas putih: Ketika beralih dari produksi dalam jumlah kecil ke produksi dalam jumlah besar, mengoptimalkan keluaran beberapa batch produk yang berbeda sangat penting untuk memaksimalkan produktivitas produksi. Pemanfaatan Lini Secara Keseluruhan… Lihat Buku Putih
Waktu posting: 19 April-2023