Ochrana elektronických systémov pred elektromagnetickým rušením (EMI) sa stala horúcou témou. Technologický pokrok v štandardoch 5G, bezdrôtové nabíjanie mobilnej elektroniky, integrácia antény do šasi a predstavenie System in Package (SiP) vyvolávajú potrebu lepšieho tienenia a izolácie EMI v balíkoch komponentov a väčších modulárnych aplikáciách. Pre konformné tienenie sa EMI tieniace materiály na vonkajšie povrchy balenia nanášajú hlavne pomocou procesov fyzikálnej depozície z pár (PVD) s použitím technológie predbalenia pre aplikácie interného balenia. Problémy škálovateľnosti a nákladov technológie rozprašovania, ako aj pokrok v oblasti spotrebného materiálu však vedú k úvahám o alternatívnych metódach rozprašovania pre tienenie EMI.
Autori budú diskutovať o vývoji procesov striekania na nanášanie EMI tieniacich materiálov na vonkajšie povrchy jednotlivých komponentov na pásoch a väčších SiP baleniach. Použitím novo vyvinutých a vylepšených materiálov a zariadení pre priemysel bol preukázaný proces, ktorý poskytuje rovnomerné pokrytie na obaloch s hrúbkou menšou ako 10 mikrónov a rovnomerné pokrytie okolo rohov a bočných stien obalov. pomer hrúbky bočnej steny 1:1. Ďalší výskum ukázal, že výrobné náklady na aplikáciu tienenia EMI na súčiastky je možné znížiť zvýšením rýchlosti striekania a selektívnym nanášaním náterov na špecifické oblasti balenia. Okrem toho nízke kapitálové náklady na zariadenie a kratší čas nastavenia striekacieho zariadenia v porovnaní so striekacím zariadením zlepšujú schopnosť zvýšiť výrobnú kapacitu.
Pri balení mobilnej elektroniky niektorí výrobcovia modulov SiP čelia problému izolácie komponentov vo vnútri SiP od seba navzájom a zvonku, aby sa chránili pred elektromagnetickým rušením. Okolo vnútorných komponentov sú vyrezané drážky a na drážky je nanesená vodivá pasta, aby sa vo vnútri puzdra vytvorila menšia Faradayova klietka. Keď sa konštrukcia výkopu zužuje, je potrebné kontrolovať objem a presnosť uloženia materiálu vypĺňajúceho výkop. Najnovšie pokročilé tryskacie produkty kontrolujú objem a úzka šírka prúdenia vzduchu zaisťuje presné plnenie výkopu. V poslednom kroku sa vrchy týchto výkopov vyplnených pastou zlepia k sebe nanesením vonkajšieho tieniaceho náteru proti EMI. Spray Coating rieši problémy spojené s používaním zariadenia na naprašovanie a využíva vylepšené materiály EMI a zariadenia na nanášanie, čo umožňuje vyrábať obaly SiP pomocou efektívnych metód vnútorného balenia.
V posledných rokoch sa tienenie EMI stalo veľkým problémom. S postupným zavádzaním bezdrôtovej technológie 5G do hlavného prúdu a budúcimi príležitosťami, ktoré 5G prinesie do internetu vecí (IoT) a kritickej komunikácie, vzrástla potreba efektívne chrániť elektronické komponenty a zostavy pred elektromagnetickým rušením. nevyhnutné. S nadchádzajúcim bezdrôtovým štandardom 5G budú frekvencie signálu v pásme 600 MHz až 6 GHz a pásma milimetrových vĺn čoraz bežnejšie a výkonnejšie, keď bude táto technológia prijatá. Niektoré navrhované prípady použitia a implementácie zahŕňajú okenné tabule pre kancelárske budovy alebo verejnú dopravu, ktoré pomáhajú udržiavať komunikáciu na kratšie vzdialenosti.
Pretože frekvencie 5G majú problém preniknúť cez steny a iné tvrdé predmety, ďalšie navrhované implementácie zahŕňajú opakovače v domácnostiach a kancelárskych budovách, aby sa zabezpečilo primerané pokrytie. Všetky tieto akcie povedú k zvýšeniu prevahy signálov vo frekvenčných pásmach 5G a vyššiemu riziku vystavenia elektromagnetickému rušeniu v týchto frekvenčných pásmach a ich harmonickým.
Našťastie je možné EMI tieniť nanesením tenkého, vodivého kovového povlaku na externé komponenty a zariadenia System-in-Package (SiP) (obrázok 1). V minulosti sa tienenie EMI aplikovalo umiestnením vyrazených kovových plechoviek okolo skupín komponentov alebo aplikáciou tieniacej pásky na jednotlivé komponenty. Keďže sa však obaly a koncové zariadenia naďalej miniaturizujú, tento prístup k tieneniu sa stáva neprijateľným z dôvodu obmedzení veľkosti a flexibility pri manipulácii s rôznymi, neortogonálnymi koncepciami balíkov, ktoré sa čoraz častejšie používajú v mobilnej a nositeľnej elektronike.
Podobne niektoré popredné návrhy obalov smerujú k selektívnemu pokrytiu iba určitých oblastí obalu na tienenie EMI, namiesto toho, aby pokryli celý exteriér obalu úplným obalom. Okrem externého tienenia EMI vyžadujú nové zariadenia SiP ďalšie vstavané tienenie zabudované priamo v balení, aby sa navzájom správne izolovali rôzne komponenty v rovnakom balení.
Hlavnou metódou vytvárania tienenia EMI na obaloch lisovaných komponentov alebo lisovaných zariadeniach SiP je nastriekanie viacerých vrstiev kovu na povrch. Naprašovaním možno na povrch obalov nanášať veľmi tenké rovnomerné povlaky čistého kovu alebo kovových zliatin s hrúbkou 1 až 7 µm. Pretože proces naprašovania je schopný ukladať kovy na úrovni angstromov, elektrické vlastnosti jeho povlakov boli doteraz účinné pre typické aplikácie tienenia.
Avšak s rastúcou potrebou ochrany má naprašovanie značné vlastné nevýhody, ktoré bránia jeho použitiu ako škálovateľnej metódy pre výrobcov a vývojárov. Počiatočné kapitálové náklady na striekacie zariadenie sú veľmi vysoké, v rozmedzí miliónov dolárov. Vďaka viackomorovému procesu vyžaduje linka striekacích zariadení veľkú plochu a ďalej zvyšuje potrebu ďalších nehnuteľností s plne integrovaným systémom prenosu. Typické podmienky rozprašovacej komory môžu dosiahnuť rozsah 400 °C, pretože plazmová excitácia rozprašuje materiál z rozprašovacej elektrody na substrát; preto je potrebný montážny prípravok „studená platňa“ na chladenie substrátu, aby sa znížili vystavené teploty. Počas procesu nanášania sa kov nanáša na daný substrát, ale spravidla je hrúbka povlaku zvislých bočných stien 3D obalu zvyčajne do 60 % v porovnaní s hrúbkou hornej povrchovej vrstvy.
Nakoniec, vzhľadom na skutočnosť, že naprašovanie je proces nanášania priamo na mieste, kovové častice nemôžu byť selektívne alebo musia byť ukladané pod previsnuté štruktúry a topológie, čo môže viesť k značným stratám materiálu okrem jeho akumulácie vo vnútri stien komory; preto si vyžaduje veľa údržby. Ak majú byť určité oblasti daného substrátu ponechané odkryté alebo sa nevyžaduje EMI tienenie, substrát musí byť tiež vopred zamaskovaný.
Ochrana elektronických systémov pred elektromagnetickým rušením (EMI) sa stala horúcou témou. Technologický pokrok v štandardoch 5G, bezdrôtové nabíjanie mobilnej elektroniky, integrácia antény do šasi a predstavenie System in Package (SiP) vyvolávajú potrebu lepšieho tienenia a izolácie EMI v balíkoch komponentov a väčších modulárnych aplikáciách. Pre konformné tienenie sa EMI tieniace materiály na vonkajšie povrchy balenia nanášajú hlavne pomocou procesov fyzikálnej depozície z pár (PVD) s použitím technológie predbalenia pre aplikácie interného balenia. Problémy škálovateľnosti a nákladov technológie rozprašovania, ako aj pokrok v oblasti spotrebného materiálu však vedú k úvahám o alternatívnych metódach rozprašovania pre tienenie EMI.
Autori budú diskutovať o vývoji procesov striekania na nanášanie EMI tieniacich materiálov na vonkajšie povrchy jednotlivých komponentov na pásoch a väčších SiP baleniach. Použitím novo vyvinutých a vylepšených materiálov a zariadení pre priemysel bol preukázaný proces, ktorý poskytuje rovnomerné pokrytie na obaloch s hrúbkou menšou ako 10 mikrónov a rovnomerné pokrytie okolo rohov a bočných stien obalov. pomer hrúbky bočnej steny 1:1. Ďalší výskum ukázal, že výrobné náklady na aplikáciu tienenia EMI na súčiastky je možné znížiť zvýšením rýchlosti striekania a selektívnym nanášaním náterov na špecifické oblasti balenia. Okrem toho nízke kapitálové náklady na zariadenie a kratší čas nastavenia striekacieho zariadenia v porovnaní so striekacím zariadením zlepšujú schopnosť zvýšiť výrobnú kapacitu.
Pri balení mobilnej elektroniky niektorí výrobcovia modulov SiP čelia problému izolácie komponentov vo vnútri SiP od seba navzájom a zvonku, aby sa chránili pred elektromagnetickým rušením. Okolo vnútorných komponentov sú vyrezané drážky a na drážky je nanesená vodivá pasta, aby sa vo vnútri puzdra vytvorila menšia Faradayova klietka. Keď sa konštrukcia výkopu zužuje, je potrebné kontrolovať objem a presnosť uloženia materiálu vypĺňajúceho výkop. Najnovšie pokročilé tryskacie produkty kontrolujú objem a úzka šírka prúdenia vzduchu zaisťuje presné plnenie výkopu. V poslednom kroku sa vrchy týchto výkopov vyplnených pastou zlepia k sebe nanesením vonkajšieho tieniaceho náteru proti EMI. Spray Coating rieši problémy spojené s používaním zariadenia na naprašovanie a využíva vylepšené materiály EMI a zariadenia na nanášanie, čo umožňuje vyrábať obaly SiP pomocou efektívnych metód vnútorného balenia.
V posledných rokoch sa tienenie EMI stalo veľkým problémom. S postupným zavádzaním bezdrôtovej technológie 5G do hlavného prúdu a budúcimi príležitosťami, ktoré 5G prinesie do internetu vecí (IoT) a kritickej komunikácie, vzrástla potreba efektívne chrániť elektronické komponenty a zostavy pred elektromagnetickým rušením. nevyhnutné. S nadchádzajúcim bezdrôtovým štandardom 5G budú frekvencie signálu v pásme 600 MHz až 6 GHz a pásma milimetrových vĺn čoraz bežnejšie a výkonnejšie, keď bude táto technológia prijatá. Niektoré navrhované prípady použitia a implementácie zahŕňajú okenné tabule pre kancelárske budovy alebo verejnú dopravu, ktoré pomáhajú udržiavať komunikáciu na kratšie vzdialenosti.
Pretože frekvencie 5G majú problém preniknúť cez steny a iné tvrdé predmety, ďalšie navrhované implementácie zahŕňajú opakovače v domácnostiach a kancelárskych budovách, aby sa zabezpečilo primerané pokrytie. Všetky tieto akcie povedú k zvýšeniu prevahy signálov vo frekvenčných pásmach 5G a vyššiemu riziku vystavenia elektromagnetickému rušeniu v týchto frekvenčných pásmach a ich harmonickým.
Našťastie je možné EMI tieniť nanesením tenkého, vodivého kovového povlaku na externé komponenty a zariadenia System-in-Package (SiP) (obrázok 1). V minulosti sa tienenie EMI aplikovalo umiestnením vyrazených kovových plechoviek okolo skupín komponentov alebo aplikáciou tieniacej pásky na určité komponenty. Keďže sa však obaly a koncové zariadenia naďalej miniaturizujú, tento prístup k tieneniu sa stáva neprijateľným z dôvodu obmedzení veľkosti a flexibility pri manipulácii s rôznymi konceptmi neortogonálnych obalov, ktoré sa čoraz častejšie vyskytujú v mobilnej a nositeľnej elektronike.
Podobne niektoré popredné návrhy obalov smerujú k selektívnemu pokrytiu iba určitých oblastí obalu na tienenie EMI, namiesto toho, aby pokryli celý exteriér obalu úplným obalom. Okrem externého tienenia EMI vyžadujú nové zariadenia SiP ďalšie vstavané tienenie zabudované priamo v balení, aby sa navzájom správne izolovali rôzne komponenty v rovnakom balení.
Hlavnou metódou vytvárania tienenia EMI na obaloch lisovaných komponentov alebo lisovaných zariadeniach SiP je nastriekanie viacerých vrstiev kovu na povrch. Naprašovaním možno na povrch obalov nanášať veľmi tenké rovnomerné povlaky čistého kovu alebo kovových zliatin s hrúbkou 1 až 7 µm. Pretože proces naprašovania je schopný ukladať kovy na úrovni angstromov, elektrické vlastnosti jeho povlakov boli doteraz účinné pre typické aplikácie tienenia.
Avšak s rastúcou potrebou ochrany má naprašovanie značné vlastné nevýhody, ktoré bránia jeho použitiu ako škálovateľnej metódy pre výrobcov a vývojárov. Počiatočné kapitálové náklady na striekacie zariadenie sú veľmi vysoké, v rozmedzí miliónov dolárov. Vďaka viackomorovému procesu vyžaduje linka striekacích zariadení veľkú plochu a ďalej zvyšuje potrebu ďalších nehnuteľností s plne integrovaným systémom prenosu. Typické podmienky rozprašovacej komory môžu dosiahnuť rozsah 400 °C, pretože plazmová excitácia rozprašuje materiál z rozprašovacej elektrody na substrát; preto je potrebný montážny prípravok „studená platňa“ na chladenie substrátu, aby sa znížili vystavené teploty. Počas procesu nanášania sa kov nanáša na daný substrát, ale spravidla je hrúbka povlaku zvislých bočných stien 3D obalu zvyčajne do 60 % v porovnaní s hrúbkou hornej povrchovej vrstvy.
Nakoniec, vzhľadom na skutočnosť, že naprašovanie je proces nanášania priamo na mieste, kovové častice nemôžu byť selektívne alebo musia byť ukladané pod prečnievajúce štruktúry a topológie, čo môže viesť k značným stratám materiálu okrem jeho akumulácie vo vnútri stien komory; preto si vyžaduje veľa údržby. Ak majú byť určité oblasti daného substrátu ponechané odkryté alebo sa nevyžaduje EMI tienenie, substrát musí byť tiež vopred zamaskovaný.
Biela kniha: Pri prechode z malej výroby na výrobu veľkého sortimentu je pre maximalizáciu produktivity výroby rozhodujúca optimalizácia priepustnosti viacerých sérií rôznych produktov. Celkové využitie linky... Zobraziť bielu knihu
Čas odoslania: 19. apríla 2023