La protezione dei sistemi elettronici dalle interferenze elettromagnetiche (EMI) è diventata un argomento scottante. I progressi tecnologici negli standard 5G, la ricarica wireless per l’elettronica mobile, l’integrazione dell’antenna nello chassis e l’introduzione del System in Package (SiP) stanno guidando la necessità di una migliore schermatura e isolamento EMI nei pacchetti di componenti e nelle applicazioni modulari più grandi. Per la schermatura conforme, i materiali di schermatura EMI per le superfici esterne del contenitore vengono depositati principalmente utilizzando processi di deposizione fisica in fase di vapore (PVD) utilizzando la tecnologia di preconfezionamento per applicazioni di confezionamento interno. Tuttavia, i problemi di scalabilità e di costo della tecnologia di spruzzatura, nonché i progressi nei materiali di consumo, stanno portando alla considerazione di metodi di spruzzatura alternativi per la schermatura EMI.
Gli autori discuteranno dello sviluppo di processi di rivestimento a spruzzo per l'applicazione di materiali di schermatura EMI alle superfici esterne dei singoli componenti su strisce e pacchetti SiP più grandi. Utilizzando materiali e apparecchiature recentemente sviluppati e migliorati per l'industria, è stato dimostrato un processo che fornisce una copertura uniforme su confezioni con spessore inferiore a 10 micron e una copertura uniforme attorno agli angoli e alle pareti laterali della confezione. rapporto spessore parete laterale 1:1. Ulteriori ricerche hanno dimostrato che il costo di produzione dell'applicazione della schermatura EMI ai pacchetti di componenti può essere ridotto aumentando la velocità di spruzzatura e applicando selettivamente i rivestimenti ad aree specifiche del pacchetto. Inoltre, il basso costo di capitale delle attrezzature e il tempo di installazione più breve delle attrezzature di spruzzatura rispetto alle attrezzature di spruzzatura migliorano la capacità di aumentare la capacità produttiva.
Quando si confezionano dispositivi elettronici mobili, alcuni produttori di moduli SiP affrontano il problema di isolare i componenti all'interno del SiP tra loro e dall'esterno per proteggerli dalle interferenze elettromagnetiche. Intorno ai componenti interni vengono tagliate delle scanalature e su di esse viene applicata della pasta conduttiva per creare una gabbia di Faraday più piccola all'interno della custodia. Man mano che il progetto della trincea si restringe, è necessario controllare il volume e la precisione del posizionamento del materiale che riempie la trincea. I più recenti prodotti di sabbiatura avanzati controllano il volume e la larghezza ridotta del flusso d'aria garantisce un riempimento accurato delle trincee. Nell'ultimo passaggio, le parti superiori di queste trincee riempite di pasta vengono incollate insieme applicando un rivestimento schermante EMI esterno. Spray Coating risolve i problemi associati all'uso di apparecchiature di sputtering e sfrutta materiali EMI migliorati e apparecchiature di deposizione, consentendo la produzione di pacchetti SiP utilizzando efficienti metodi di imballaggio interno.
Negli ultimi anni, la schermatura EMI è diventata una delle principali preoccupazioni. Con la graduale adozione della tecnologia wireless 5G e le future opportunità che il 5G porterà all’Internet delle cose (IoT) e alle comunicazioni mission-critical, è aumentata la necessità di proteggere efficacemente i componenti e gli assiemi elettronici dalle interferenze elettromagnetiche. essenziale. Con l’imminente standard wireless 5G, le frequenze del segnale da 600 MHz a 6 GHz e le bande delle onde millimetriche diventeranno più comuni e potenti man mano che la tecnologia verrà adottata. Alcuni casi d'uso e implementazioni proposti includono vetri di finestre per edifici adibiti ad uffici o trasporti pubblici per mantenere la comunicazione su distanze più brevi.
Poiché le frequenze 5G hanno difficoltà a penetrare nei muri e in altri oggetti duri, altre implementazioni proposte includono ripetitori nelle case e negli uffici per fornire una copertura adeguata. Tutte queste azioni porteranno ad un aumento della prevalenza dei segnali nelle bande di frequenza 5G e ad un rischio maggiore di esposizione alle interferenze elettromagnetiche in queste bande di frequenza e alle loro armoniche.
Fortunatamente, le interferenze elettromagnetiche possono essere schermate applicando un sottile rivestimento metallico conduttivo ai componenti esterni e ai dispositivi System-in-Package (SiP) (Figura 1). In passato, la schermatura EMI veniva applicata posizionando contenitori di metallo stampato attorno a gruppi di componenti o applicando nastro schermante ai singoli componenti. Tuttavia, poiché i pacchetti e i dispositivi finali continuano a essere miniaturizzati, questo approccio di schermatura diventa inaccettabile a causa delle limitazioni dimensionali e della flessibilità necessaria per gestire i diversi concetti di pacchetto non ortogonali che vengono sempre più utilizzati nell’elettronica mobile e indossabile.
Allo stesso modo, alcuni progetti leader di contenitori si stanno orientando verso la copertura selettiva solo di alcune aree del contenitore per la schermatura EMI, anziché coprire l'intera parte esterna del contenitore con un pacchetto completo. Oltre alla schermatura EMI esterna, i nuovi dispositivi SiP richiedono un'ulteriore schermatura incorporata direttamente nel contenitore per isolare correttamente i vari componenti uno dall'altro nello stesso contenitore.
Il metodo principale per creare schermatura EMI su pacchetti di componenti stampati o dispositivi SiP stampati consiste nello spruzzare più strati di metallo sulla superficie. Mediante lo sputtering è possibile depositare rivestimenti molto sottili e uniformi di metallo puro o leghe metalliche sulle superfici del contenitore con uno spessore compreso tra 1 e 7 µm. Poiché il processo di sputtering è in grado di depositare metalli a livello di angstrom, le proprietà elettriche dei suoi rivestimenti sono state finora efficaci per le tipiche applicazioni di schermatura.
Tuttavia, con l’aumento della necessità di protezione, lo sputtering presenta notevoli svantaggi intrinseci che ne impediscono l’utilizzo come metodo scalabile per produttori e sviluppatori. Il costo di capitale iniziale delle apparecchiature di spruzzatura è molto elevato, dell'ordine di milioni di dollari. A causa del processo multicamera, la linea di apparecchiature di spruzzatura richiede una vasta area e aumenta ulteriormente la necessità di spazio aggiuntivo con un sistema di trasferimento completamente integrato. Le condizioni tipiche della camera di polverizzazione possono raggiungere l'intervallo di 400°C mentre l'eccitazione del plasma spruzza il materiale dal bersaglio di polverizzazione al substrato; pertanto, è necessario un dispositivo di montaggio “cold plate” per raffreddare il substrato e ridurre le temperature sperimentate. Durante il processo di deposizione, il metallo viene depositato su un determinato substrato, ma, di norma, lo spessore del rivestimento delle pareti laterali verticali di un pacchetto 3D è solitamente fino al 60% rispetto allo spessore dello strato superficiale superiore.
Infine, poiché lo sputtering è un processo di deposizione in linea di vista, le particelle metalliche non possono essere selettivamente o devono essere depositate sotto strutture e topologie sovrastanti, il che può portare a una significativa perdita di materiale oltre al suo accumulo all'interno delle pareti della camera; quindi, richiede molta manutenzione. Se alcune aree di un dato substrato devono essere lasciate esposte o non è richiesta la schermatura EMI, anche il substrato deve essere pre-mascherato.
La protezione dei sistemi elettronici dalle interferenze elettromagnetiche (EMI) è diventata un argomento scottante. I progressi tecnologici negli standard 5G, la ricarica wireless per l’elettronica mobile, l’integrazione dell’antenna nello chassis e l’introduzione del System in Package (SiP) stanno guidando la necessità di una migliore schermatura e isolamento EMI nei pacchetti di componenti e nelle applicazioni modulari più grandi. Per la schermatura conforme, i materiali di schermatura EMI per le superfici esterne del contenitore vengono depositati principalmente utilizzando processi di deposizione fisica in fase di vapore (PVD) utilizzando la tecnologia di preconfezionamento per applicazioni di confezionamento interno. Tuttavia, i problemi di scalabilità e di costo della tecnologia di spruzzatura, nonché i progressi nei materiali di consumo, stanno portando alla considerazione di metodi di spruzzatura alternativi per la schermatura EMI.
Gli autori discuteranno dello sviluppo di processi di rivestimento a spruzzo per l'applicazione di materiali di schermatura EMI alle superfici esterne dei singoli componenti su strisce e pacchetti SiP più grandi. Utilizzando materiali e apparecchiature recentemente sviluppati e migliorati per l'industria, è stato dimostrato un processo che fornisce una copertura uniforme su confezioni con spessore inferiore a 10 micron e una copertura uniforme attorno agli angoli e alle pareti laterali della confezione. rapporto spessore parete laterale 1:1. Ulteriori ricerche hanno dimostrato che il costo di produzione dell'applicazione della schermatura EMI ai pacchetti di componenti può essere ridotto aumentando la velocità di spruzzatura e applicando selettivamente i rivestimenti ad aree specifiche del pacchetto. Inoltre, il basso costo di capitale delle attrezzature e il tempo di installazione più breve delle attrezzature di spruzzatura rispetto alle attrezzature di spruzzatura migliorano la capacità di aumentare la capacità produttiva.
Quando si confezionano dispositivi elettronici mobili, alcuni produttori di moduli SiP affrontano il problema di isolare i componenti all'interno del SiP tra loro e dall'esterno per proteggerli dalle interferenze elettromagnetiche. Intorno ai componenti interni vengono tagliate delle scanalature e su di esse viene applicata della pasta conduttiva per creare una gabbia di Faraday più piccola all'interno della custodia. Man mano che il progetto della trincea si restringe, è necessario controllare il volume e la precisione del posizionamento del materiale che riempie la trincea. I più recenti prodotti di sabbiatura avanzati controllano il volume e la larghezza ridotta del flusso d'aria garantisce un riempimento accurato delle trincee. Nell'ultimo passaggio, le parti superiori di queste trincee riempite di pasta vengono incollate insieme applicando un rivestimento schermante EMI esterno. Spray Coating risolve i problemi associati all'uso di apparecchiature di sputtering e sfrutta materiali EMI migliorati e apparecchiature di deposizione, consentendo la produzione di pacchetti SiP utilizzando efficienti metodi di imballaggio interno.
Negli ultimi anni, la schermatura EMI è diventata una delle principali preoccupazioni. Con la graduale adozione della tecnologia wireless 5G e le future opportunità che il 5G porterà all’Internet delle cose (IoT) e alle comunicazioni mission-critical, è aumentata la necessità di proteggere efficacemente i componenti e gli assiemi elettronici dalle interferenze elettromagnetiche. essenziale. Con l’imminente standard wireless 5G, le frequenze del segnale da 600 MHz a 6 GHz e le bande delle onde millimetriche diventeranno più comuni e potenti man mano che la tecnologia verrà adottata. Alcuni casi d'uso e implementazioni proposti includono vetri di finestre per edifici adibiti ad uffici o trasporti pubblici per mantenere la comunicazione su distanze più brevi.
Poiché le frequenze 5G hanno difficoltà a penetrare nei muri e in altri oggetti duri, altre implementazioni proposte includono ripetitori nelle case e negli uffici per fornire una copertura adeguata. Tutte queste azioni porteranno ad un aumento della prevalenza dei segnali nelle bande di frequenza 5G e ad un rischio maggiore di esposizione alle interferenze elettromagnetiche in queste bande di frequenza e alle loro armoniche.
Fortunatamente, le interferenze elettromagnetiche possono essere schermate applicando un sottile rivestimento metallico conduttivo ai componenti esterni e ai dispositivi System-in-Package (SiP) (Figura 1). In passato, la schermatura EMI veniva applicata posizionando contenitori metallici stampati attorno a gruppi di componenti o applicando nastro schermante a determinati componenti. Tuttavia, poiché i pacchetti e i dispositivi finali continuano a essere miniaturizzati, questo approccio di schermatura diventa inaccettabile a causa delle limitazioni dimensionali e della flessibilità necessaria per gestire la varietà di concetti di pacchetti non ortogonali che si trovano sempre più spesso nell’elettronica mobile e indossabile.
Allo stesso modo, alcuni progetti leader di contenitori si stanno orientando verso la copertura selettiva solo di alcune aree del contenitore per la schermatura EMI, anziché coprire l'intera parte esterna del contenitore con un pacchetto completo. Oltre alla schermatura EMI esterna, i nuovi dispositivi SiP richiedono un'ulteriore schermatura incorporata direttamente nel contenitore per isolare correttamente i vari componenti uno dall'altro nello stesso contenitore.
Il metodo principale per creare schermatura EMI su pacchetti di componenti stampati o dispositivi SiP stampati consiste nello spruzzare più strati di metallo sulla superficie. Mediante lo sputtering è possibile depositare rivestimenti molto sottili e uniformi di metallo puro o leghe metalliche sulle superfici del contenitore con uno spessore compreso tra 1 e 7 µm. Poiché il processo di sputtering è in grado di depositare metalli a livello di angstrom, le proprietà elettriche dei suoi rivestimenti sono state finora efficaci per le tipiche applicazioni di schermatura.
Tuttavia, con l’aumento della necessità di protezione, lo sputtering presenta notevoli svantaggi intrinseci che ne impediscono l’utilizzo come metodo scalabile per produttori e sviluppatori. Il costo di capitale iniziale delle apparecchiature di spruzzatura è molto elevato, dell'ordine di milioni di dollari. A causa del processo multicamera, la linea di apparecchiature di spruzzatura richiede una vasta area e aumenta ulteriormente la necessità di spazio aggiuntivo con un sistema di trasferimento completamente integrato. Le condizioni tipiche della camera di polverizzazione possono raggiungere l'intervallo di 400°C mentre l'eccitazione del plasma spruzza il materiale dal bersaglio di polverizzazione al substrato; pertanto, è necessario un dispositivo di montaggio “cold plate” per raffreddare il substrato e ridurre le temperature sperimentate. Durante il processo di deposizione, il metallo viene depositato su un determinato substrato, ma, di norma, lo spessore del rivestimento delle pareti laterali verticali di un pacchetto 3D è solitamente fino al 60% rispetto allo spessore dello strato superficiale superiore.
Infine, poiché lo sputtering è un processo di deposizione in linea di vista, le particelle metalliche non possono essere selettivamente o devono essere depositate sotto strutture e topologie sovrastanti, il che può comportare una significativa perdita di materiale oltre al suo accumulo all'interno delle pareti della camera; quindi, richiede molta manutenzione. Se alcune aree di un dato substrato devono essere lasciate esposte o non è richiesta la schermatura EMI, anche il substrato deve essere pre-mascherato.
Libro bianco: Quando si passa dalla produzione di piccoli assortimenti a quella di grandi assortimenti, l'ottimizzazione della produttività di più lotti di prodotti diversi è fondamentale per massimizzare la produttività della produzione. Utilizzo complessivo della linea... Visualizza il white paper
Orario di pubblicazione: 19 aprile 2023