Электрондық жүйелерді электромагниттік кедергілерден (EMI) қорғау өзекті тақырыпқа айналды. 5G стандарттарындағы технологиялық жетістіктер, мобильді электроника үшін сымсыз зарядтау, антеннаны шассиге біріктіру және пакеттегі жүйені (SiP) енгізу компоненттер пакеттерінде және үлкенірек модульдік қосымшаларда жақсырақ EMI қорғау және оқшаулау қажеттілігін тудырады. Конформды экрандау үшін қаптаманың сыртқы беттеріне арналған EMI экрандау материалдары негізінен ішкі орауыш қолданбалары үшін алдын ала орау технологиясын пайдалана отырып, физикалық бу тұндыру (PVD) процестері арқылы тұндырылады. Дегенмен, бүріккіш технологиясының ауқымдылығы мен құны мәселелері, сондай-ақ шығын материалдарындағы жетістіктер EMI экрандауына арналған бүркудің балама әдістерін қарастыруға әкеледі.
Авторлар жолақтардағы және үлкен SiP пакеттеріндегі жекелеген компоненттердің сыртқы беттеріне EMI экрандау материалдарын қолдану үшін бүріккіш жабын процестерінің дамуын талқылайды. Өнеркәсіп үшін жаңадан әзірленген және жетілдірілген материалдар мен жабдықтарды пайдалана отырып, қалыңдығы 10 микроннан аз орамдарды біркелкі жабуды және қаптаманың бұрыштары мен қаптаманың бүйір қабырғаларын біркелкі жабуды қамтамасыз ететін процесс көрсетілді. бүйір қабырғасының қалыңдығының қатынасы 1:1. Әрі қарай жүргізілген зерттеулер құрамдас қаптамаларға EMI экрандауын қолданудың өндірістік құнын бүрку жылдамдығын арттыру және қаптаманың белгілі бір аймақтарына жабынды таңдап қолдану арқылы азайтуға болатынын көрсетті. Сонымен қатар, жабдықтың күрделі құнының төмендігі және бүрку қондырғыларымен салыстырғанда бүрку қондырғысын орнату уақытының қысқа болуы өндіріс қуаттылығын арттыру мүмкіндігін жақсартады.
Мобильді электрониканы орау кезінде SiP модульдерінің кейбір өндірушілері электромагниттік кедергіден қорғау үшін SiP ішіндегі компоненттерді бір-бірінен және сыртынан оқшаулау мәселесіне тап болады. Ішкі құрамдастардың айналасында ойықтар кесіліп, қораптың ішінде кішірек Фарадей торын жасау үшін ойықтарға өткізгіш паста жағылады. Траншеяның конструкциясы тарылған сайын траншеяны толтыратын материалды орналастыру көлемі мен дәлдігін бақылау қажет. Соңғы жетілдірілген жарылыс өнімдері көлемді және тар ауа ағынының ені бақылайды, траншеяларды дәл толтыруды қамтамасыз етеді. Соңғы қадамда осы паста толтырылған траншеялардың төбелері сыртқы EMI экрандау жабынын қолдану арқылы бір-біріне жабыстырылады. Spray Coating тозаңдату жабдығын пайдаланумен байланысты мәселелерді шешеді және жақсартылған EMI материалдары мен тұндыру жабдығының артықшылықтарын пайдаланады, бұл SiP пакеттерін тиімді ішкі орау әдістерін қолдана отырып өндіруге мүмкіндік береді.
Соңғы жылдары EMI экрандау маңызды мәселеге айналды. 5G сымсыз технологиясының бірте-бірте негізгі ағымы мен 5G заттардың Интернетке (IoT) және маңызды байланыстарға әкелетін болашақ мүмкіндіктерімен электронды компоненттер мен жинақтарды электромагниттік кедергілерден тиімді қорғау қажеттілігі артты. маңызды. Алдағы 5G сымсыз стандартымен 600 МГц-тен 6 ГГц-ке дейінгі және миллиметрлік толқын диапазонындағы сигнал жиіліктері технология қабылданған сайын жиірек және қуатты болады. Кейбір ұсынылған пайдалану жағдайлары мен іске асыруға қысқа қашықтықтағы байланысты сақтауға көмектесетін кеңсе ғимараттары немесе қоғамдық көліктер үшін терезе терезелері кіреді.
5G жиіліктері қабырғаларға және басқа қатты заттарға енуде қиындықтар туғызатындықтан, басқа ұсынылатын енгізулер тиісті қамтуды қамтамасыз ету үшін үйлер мен кеңсе ғимараттарындағы қайталағыштарды қамтиды. Осы әрекеттердің барлығы 5G жиілік диапазонындағы сигналдардың таралуының артуына және осы жиілік диапазонындағы электромагниттік кедергілер мен олардың гармоникаларына әсер ету қаупінің жоғарылауына әкеледі.
Бақытымызға орай, EMI сыртқы құрамдас бөліктерге және System-in-Package (SiP) құрылғыларына жұқа, өткізгіш металл жабын жағу арқылы қорғалуы мүмкін (1-сурет). Бұрын EMI экрандауы штампталған металл банкаларды құрамдас топтардың айналасына қою арқылы немесе жеке құрамдас бөліктерге экрандауыш таспаны қолдану арқылы қолданылды. Дегенмен, пакеттер мен соңғы құрылғыларды кішірейту жалғасуда, бұл экрандау тәсілі өлшемдердің шектеулеріне және мобильді және тозуға болатын электроникада жиі қолданылатын әртүрлі, ортогональды емес пакет тұжырымдамаларын өңдеуге икемділігіне байланысты қолайсыз болады.
Сол сияқты, кейбір жетекші қаптама конструкциялары орамның бүкіл сыртын толық қаптамамен жабудың орнына, EMI экрандауы үшін пакеттің белгілі бір аймақтарын таңдап алуға бағытталады. Сыртқы EMI экрандауына қоса, жаңа SiP құрылғылары бір бумадағы әртүрлі құрамдастарды бір-бірінен дұрыс оқшаулау үшін тікелей қаптамаға салынған қосымша кірістірілген қорғанысты қажет етеді.
Қалыпталған құрамдас пакеттерде немесе қалыпталған SiP құрылғыларында EMI экрандауын жасаудың негізгі әдісі - металдың бірнеше қабаттарын бетіне шашырату. Шашырату арқылы таза металл немесе металл қорытпаларының өте жұқа біркелкі жабындарын қалыңдығы 1-ден 7 мкм-ге дейінгі қаптама беттеріне қоюға болады. Шашырату процесі металдарды ангстром деңгейінде тұндыруға қабілетті болғандықтан, оның жабындарының электрлік қасиеттері әдеттегі экрандау қолданбалары үшін тиімді болды.
Дегенмен, қорғаныс қажеттілігі өсіп келе жатқандықтан, шашыратқыштың айтарлықтай тән кемшіліктері бар, бұл оны өндірушілер мен әзірлеушілер үшін масштабталатын әдіс ретінде пайдалануға мүмкіндік бермейді. Бүріккіш жабдықтың бастапқы капиталдық құны өте жоғары, миллиондаған доллар диапазонында. Көп камералы процестің арқасында бүріккіш жабдық желісі үлкен аумақты қажет етеді және толық интеграцияланған тасымалдау жүйесі бар қосымша жылжымайтын мүлікке деген қажеттілікті одан әрі арттырады. Бүріккіш камераның әдеттегі жағдайлары 400°C диапазонына жетуі мүмкін, өйткені плазмалық қозу материалды шашыратқыш нысаннан субстратқа дейін шашыратады; сондықтан, орын алған температураны төмендету үшін субстратты салқындату үшін «суық пластина» орнату құрылғысы қажет. Тұндыру процесі кезінде металл берілген субстратқа қойылады, бірақ, әдетте, 3D қаптамасының тік бүйір қабырғаларының жабынының қалыңдығы, әдетте, үстіңгі бет қабатының қалыңдығымен салыстырғанда 60% дейін болады.
Ақырында, шашырату көзге көрінетін тұндыру процесі болғандықтан, металл бөлшектерін таңдап алуға болмайды немесе асып түсетін құрылымдар мен топологиялар астында тұндыру қажет, бұл оның камера қабырғаларының ішінде жиналуынан басқа айтарлықтай материалды жоғалтуға әкелуі мүмкін; сондықтан ол көп күтімді қажет етеді. Егер берілген субстраттың белгілі бір аймақтары ашық қалдырылатын болса немесе EMI экрандау қажет болмаса, субстратты да алдын ала маскалау керек.
Электрондық жүйелерді электромагниттік кедергілерден (EMI) қорғау өзекті тақырыпқа айналды. 5G стандарттарындағы технологиялық жетістіктер, мобильді электроника үшін сымсыз зарядтау, антеннаны шассиге біріктіру және пакеттегі жүйені (SiP) енгізу компоненттер пакеттерінде және үлкенірек модульдік қосымшаларда жақсырақ EMI қорғау және оқшаулау қажеттілігін тудырады. Конформды экрандау үшін қаптаманың сыртқы беттеріне арналған EMI экрандау материалдары негізінен ішкі орауыш қолданбалары үшін алдын ала орау технологиясын пайдалана отырып, физикалық бу тұндыру (PVD) процестері арқылы тұндырылады. Дегенмен, бүріккіш технологиясының ауқымдылығы мен құны мәселелері, сондай-ақ шығын материалдарындағы жетістіктер EMI экрандауына арналған бүркудің балама әдістерін қарастыруға әкеледі.
Авторлар жолақтардағы және үлкен SiP пакеттеріндегі жекелеген компоненттердің сыртқы беттеріне EMI экрандау материалдарын қолдану үшін бүріккіш жабын процестерінің дамуын талқылайды. Өнеркәсіп үшін жаңадан әзірленген және жетілдірілген материалдар мен жабдықтарды пайдалана отырып, қалыңдығы 10 микроннан аз орамдарды біркелкі жабуды және қаптаманың бұрыштары мен қаптаманың бүйір қабырғаларын біркелкі жабуды қамтамасыз ететін процесс көрсетілді. бүйір қабырғасының қалыңдығының қатынасы 1:1. Әрі қарай жүргізілген зерттеулер құрамдас қаптамаларға EMI экрандауын қолданудың өндірістік құнын бүрку жылдамдығын арттыру және қаптаманың белгілі бір аймақтарына жабынды таңдап қолдану арқылы азайтуға болатынын көрсетті. Сонымен қатар, жабдықтың күрделі құнының төмендігі және бүрку қондырғыларымен салыстырғанда бүрку қондырғысын орнату уақытының қысқа болуы өндіріс қуаттылығын арттыру мүмкіндігін жақсартады.
Мобильді электрониканы орау кезінде SiP модульдерінің кейбір өндірушілері электромагниттік кедергіден қорғау үшін SiP ішіндегі компоненттерді бір-бірінен және сыртынан оқшаулау мәселесіне тап болады. Ішкі құрамдастардың айналасында ойықтар кесіліп, қораптың ішінде кішірек Фарадей торын жасау үшін ойықтарға өткізгіш паста жағылады. Траншеяның конструкциясы тарылған сайын траншеяны толтыратын материалды орналастыру көлемі мен дәлдігін бақылау қажет. Соңғы жетілдірілген жару өнімдері көлемді және тар ауа ағынының енін басқарады, траншеяларды дәл толтыруды қамтамасыз етеді. Соңғы қадамда осы паста толтырылған траншеялардың төбелері сыртқы EMI экрандау жабынын қолдану арқылы бір-біріне жабыстырылады. Spray Coating тозаңдату жабдығын пайдаланумен байланысты мәселелерді шешеді және жақсартылған EMI материалдары мен тұндыру жабдығының артықшылықтарын пайдаланады, бұл SiP пакеттерін тиімді ішкі орау әдістерін қолдана отырып өндіруге мүмкіндік береді.
Соңғы жылдары EMI экрандау маңызды мәселеге айналды. 5G сымсыз технологиясының бірте-бірте негізгі ағымы мен 5G заттардың Интернетке (IoT) және маңызды байланыстарға әкелетін болашақ мүмкіндіктерімен электронды компоненттер мен жинақтарды электромагниттік кедергілерден тиімді қорғау қажеттілігі артты. маңызды. Алдағы 5G сымсыз стандартымен 600 МГц-тен 6 ГГц-ке дейінгі және миллиметрлік толқын диапазонындағы сигнал жиіліктері технология қабылданған сайын жиірек және қуатты болады. Кейбір ұсынылған пайдалану жағдайлары мен іске асыруға қысқа қашықтықтағы байланысты сақтауға көмектесетін кеңсе ғимараттары немесе қоғамдық көліктер үшін терезе терезелері кіреді.
5G жиіліктері қабырғаларға және басқа қатты заттарға енуде қиындықтар туғызатындықтан, басқа ұсынылатын енгізулер тиісті қамтуды қамтамасыз ету үшін үйлер мен кеңсе ғимараттарындағы қайталағыштарды қамтиды. Осы әрекеттердің барлығы 5G жиілік диапазонындағы сигналдардың таралуының артуына және осы жиілік диапазонындағы электромагниттік кедергілер мен олардың гармоникаларына әсер ету қаупінің жоғарылауына әкеледі.
Бақытымызға орай, EMI сыртқы құрамдас бөліктерге және System-in-Package (SiP) құрылғыларына жұқа, өткізгіш металл жабын жағу арқылы қорғалуы мүмкін (1-сурет). Бұрын EMI экрандауы штампталған металл банкаларды құрамдас топтардың айналасына қою немесе белгілі бір құрамдас бөліктерге экрандауыш таспаны қолдану арқылы қолданылған. Дегенмен, пакеттер мен соңғы құрылғыларды кішірейту жалғасуда, бұл экрандау тәсілі өлшем шектеулеріне және мобильді және киілетін электроникада жиі кездесетін ортогональды емес пакет концепцияларын өңдеуге икемділігіне байланысты қолайсыз болады.
Сол сияқты, кейбір жетекші қаптама конструкциялары орамның бүкіл сыртын толық қаптамамен жабудың орнына, EMI экрандауы үшін пакеттің белгілі бір аймақтарын таңдап алуға бағытталады. Сыртқы EMI экрандауына қоса, жаңа SiP құрылғылары бір бумадағы әртүрлі құрамдастарды бір-бірінен дұрыс оқшаулау үшін тікелей қаптамаға салынған қосымша кірістірілген қорғанысты қажет етеді.
Қалыпталған құрамдас пакеттерде немесе қалыпталған SiP құрылғыларында EMI экрандауын жасаудың негізгі әдісі - металдың бірнеше қабаттарын бетіне шашырату. Шашырату арқылы таза металл немесе металл қорытпаларының өте жұқа біркелкі жабындарын қалыңдығы 1-ден 7 мкм-ге дейінгі қаптама беттеріне қоюға болады. Шашырату процесі металдарды ангстром деңгейінде тұндыруға қабілетті болғандықтан, оның жабындарының электрлік қасиеттері әдеттегі экрандау қолданбалары үшін тиімді болды.
Дегенмен, қорғаныс қажеттілігі өсіп келе жатқандықтан, шашыратқыштың айтарлықтай тән кемшіліктері бар, бұл оны өндірушілер мен әзірлеушілер үшін масштабталатын әдіс ретінде пайдалануға мүмкіндік бермейді. Бүріккіш жабдықтың бастапқы капиталдық құны өте жоғары, миллиондаған доллар диапазонында. Көп камералы процестің арқасында бүріккіш жабдық желісі үлкен аумақты қажет етеді және толық интеграцияланған тасымалдау жүйесі бар қосымша жылжымайтын мүлікке деген қажеттілікті одан әрі арттырады. Бүріккіш камераның әдеттегі жағдайлары 400°C диапазонына жетуі мүмкін, өйткені плазмалық қозу материалды шашыратқыш нысаннан субстратқа дейін шашыратады; сондықтан, орын алған температураны төмендету үшін субстратты салқындату үшін «суық пластина» орнату құрылғысы қажет. Тұндыру процесі кезінде металл берілген субстратқа қойылады, бірақ, әдетте, 3D қаптамасының тік бүйір қабырғаларының жабынының қалыңдығы, әдетте, үстіңгі бет қабатының қалыңдығымен салыстырғанда 60% дейін болады.
Ақырында, шашырату көзге көрінетін тұндыру процесі болғандықтан, металл бөлшектерін таңдап алуға болмайды немесе асып түсетін құрылымдар мен топологиялар астында тұндыру қажет, бұл камера қабырғаларының ішінде жинақталуына қосымша материалдың айтарлықтай жоғалуына әкелуі мүмкін; сондықтан ол көп күтімді қажет етеді. Егер берілген субстраттың белгілі бір аймақтары ашық қалдырылатын болса немесе EMI экрандау қажет болмаса, субстратты да алдын ала маскалау керек.
Ақ қағаз: Кішігірім ассортименттегі өндірістен үлкен ассортиментке көшкен кезде әртүрлі өнімдердің бірнеше топтамаларының өткізу қабілетін оңтайландыру өндіріс өнімділігін арттыру үшін маңызды. Жалпы жолды пайдалану… Ақ қағазды қараңыз
Жіберу уақыты: 19 сәуір 2023 ж