Zaščita elektronskih sistemov pred elektromagnetnimi motnjami (EMI) je postala vroča tema. Tehnološki napredek v standardih 5G, brezžično polnjenje za mobilno elektroniko, integracija antene v ohišje in uvedba sistema v paketu (SiP) povzročajo potrebo po boljši zaščiti in izolaciji pred EMI v paketih komponent in večjih modularnih aplikacijah. Za konformno zaščito so materiali za zaščito pred elektromagnetnimi motnjami za zunanje površine embalaže večinoma naneseni s postopki fizičnega naparjevanja (PVD) z uporabo tehnologije predpakiranja za uporabo v notranji embalaži. Vendar pa težave z razširljivostjo in stroški tehnologije pršenja ter napredek pri potrošnem materialu vodijo k razmisleku o alternativnih metodah pršenja za zaščito pred EMI.
Avtorji bodo razpravljali o razvoju postopkov nanosa brizgalnih premazov za nanašanje EMI zaščitnih materialov na zunanje površine posameznih komponent na trakovih in večjih paketih SiP. Z uporabo na novo razvitih in izboljšanih materialov in opreme za industrijo je bil dokazan postopek, ki zagotavlja enakomerno pokritost paketov, debelih manj kot 10 mikronov, ter enakomerno pokritost vogalov in stranskih sten paketa. razmerje debeline stranske stene 1:1. Nadaljnje raziskave so pokazale, da je mogoče proizvodne stroške nanašanja EMI zaščite na pakete komponent zmanjšati s povečanjem stopnje pršenja in selektivnim nanašanjem premazov na določena področja paketa. Poleg tega nizki kapitalski stroški opreme in krajši čas namestitve opreme za pršenje v primerjavi z opremo za pršenje izboljšajo zmožnost povečanja proizvodne zmogljivosti.
Pri pakiranju mobilne elektronike se nekateri proizvajalci modulov SiP soočajo s problemom izolacije komponent znotraj SiP drug od drugega in od zunaj za zaščito pred elektromagnetnimi motnjami. Okoli notranjih komponent so izrezani utori, na utore pa se nanese prevodna pasta, da se znotraj ohišja ustvari manjša Faradayeva kletka. Ker se zasnova jarka zoži, je treba nadzorovati količino in natančnost namestitve materiala, ki polni jarek. Najnovejši napredni izdelki za peskanje nadzorujejo prostornino, ozka širina zračnega toka pa zagotavlja natančno polnjenje jarka. V zadnjem koraku so vrhovi teh s pasto napolnjenih jarkov zlepljeni skupaj z nanosom zunanjega EMI zaščitnega premaza. Spray Coating rešuje težave, povezane z uporabo opreme za brizganje, in izkorišča prednosti izboljšanih EMI materialov in opreme za nanašanje, kar omogoča izdelavo paketov SiP z uporabo učinkovitih metod notranjega pakiranja.
V zadnjih letih je EMI zaščita postala velika skrb. S postopnim splošnim sprejemanjem brezžične tehnologije 5G in prihodnjimi priložnostmi, ki jih bo 5G prinesel internetu stvari (IoT) in kritičnim komunikacijam, se je povečala potreba po učinkoviti zaščiti elektronskih komponent in sklopov pred elektromagnetnimi motnjami. bistveno. S prihajajočim brezžičnim standardom 5G bodo frekvence signala od 600 MHz do 6 GHz in pasovi milimetrskih valov postali pogostejši in močnejši, ko bo tehnologija sprejeta. Nekateri predlagani primeri uporabe in izvedbe vključujejo okenska stekla za poslovne zgradbe ali javni prevoz, ki pomagajo ohranjati komunikacijo na krajših razdaljah.
Ker frekvence 5G težko prodrejo skozi stene in druge trde predmete, druge predlagane izvedbe vključujejo repetitorje v domovih in poslovnih zgradbah za zagotavljanje ustrezne pokritosti. Vsi ti ukrepi bodo povzročili povečanje razširjenosti signalov v frekvenčnih pasovih 5G in večje tveganje izpostavljenosti elektromagnetnim motnjam v teh frekvenčnih pasovih in njihovih harmonikih.
Na srečo je mogoče EMI zaščititi z nanosom tanke, prevodne kovinske prevleke na zunanje komponente in naprave System-in-Package (SiP) (slika 1). V preteklosti je bila zaščita pred elektromagnetnimi motnjami uporabljena tako, da so se okoli skupin komponent namestile vtisnjene kovinske pločevinke ali z lepljenjem zaščitnega traku na posamezne komponente. Ker pa so paketi in končne naprave še naprej miniaturizirani, ta pristop zaščite postane nesprejemljiv zaradi omejitev velikosti in prilagodljivosti za obravnavo raznolikih, neortogonalnih konceptov paketov, ki se vedno bolj uporabljajo v mobilni in nosljivi elektroniki.
Podobno se nekateri vodilni dizajni paketov usmerjajo k selektivnemu pokrivanju le določenih območij paketa za zaščito pred EMI, namesto da bi s celotnim paketom pokrivali celotno zunanjost paketa. Poleg zunanje zaščite pred elektromagnetnimi motnjami potrebujejo nove naprave SiP dodatno vgrajeno zaščito, vgrajeno neposredno v ohišje, da se različne komponente v istem ohišju ustrezno izolirajo med seboj.
Glavna metoda za ustvarjanje zaščite pred elektromagnetnimi motnjami na paketih oblikovanih komponent ali oblikovanih napravah SiP je razprševanje več plasti kovine na površino. Z naprševanjem lahko na površino embalaže nanesemo zelo tanke enakomerne prevleke iz čiste kovine ali kovinskih zlitin v debelini od 1 do 7 µm. Ker je postopek razprševanja sposoben odlagati kovine na ravni angstromov, so bile električne lastnosti njegovih premazov doslej učinkovite za tipične aplikacije zaščite.
Ker pa potreba po zaščiti narašča, ima brizganje znatne inherentne pomanjkljivosti, ki preprečujejo, da bi ga uporabljali kot razširljivo metodo za proizvajalce in razvijalce. Začetni kapitalski stroški opreme za pršenje so zelo visoki in se gibljejo v milijonih dolarjev. Zaradi večkomornega postopka linija pršilne opreme zahteva veliko površino in dodatno povečuje potrebo po dodatnih nepremičninah s popolnoma integriranim sistemom prenosa. Tipični pogoji v komori za razprševanje lahko dosežejo območje 400 °C, ko vzbujanje plazme razprši material od tarče razprševanja do substrata; zato je za hlajenje podlage potrebna montažna naprava za "hladno ploščo", da se znižajo temperature, ki se pojavljajo. Med postopkom nanosa se kovina nanese na dano podlago, praviloma pa je debelina prevleke navpičnih stranskih sten 3D paketa običajno do 60 % v primerjavi z debelino zgornjega površinskega sloja.
Nazadnje, zaradi dejstva, da je razprševanje postopek nanašanja v vidnem polju, kovinskih delcev ni mogoče selektivno ali pa jih je treba nanesti pod previsne strukture in topologije, kar lahko povzroči znatno izgubo materiala poleg njegovega kopičenja znotraj sten komore; zato zahteva veliko vzdrževanja. Če naj nekatera področja določenega substrata ostanejo izpostavljena ali če zaščita pred elektromagnetnimi motnjami ni potrebna, mora biti substrat tudi predhodno maskiran.
Zaščita elektronskih sistemov pred elektromagnetnimi motnjami (EMI) je postala vroča tema. Tehnološki napredek v standardih 5G, brezžično polnjenje za mobilno elektroniko, integracija antene v ohišje in uvedba sistema v paketu (SiP) povzročajo potrebo po boljši zaščiti in izolaciji pred EMI v paketih komponent in večjih modularnih aplikacijah. Za konformno zaščito so materiali za zaščito pred elektromagnetnimi motnjami za zunanje površine embalaže večinoma naneseni s postopki fizičnega naparjevanja (PVD) z uporabo tehnologije predpakiranja za uporabo v notranji embalaži. Vendar pa težave z razširljivostjo in stroški tehnologije pršenja ter napredek pri potrošnem materialu vodijo k razmisleku o alternativnih metodah pršenja za zaščito pred EMI.
Avtorji bodo razpravljali o razvoju postopkov nanosa brizgalnih premazov za nanašanje EMI zaščitnih materialov na zunanje površine posameznih komponent na trakovih in večjih paketih SiP. Z uporabo na novo razvitih in izboljšanih materialov in opreme za industrijo je bil dokazan postopek, ki zagotavlja enakomerno pokritost paketov, debelih manj kot 10 mikronov, ter enakomerno pokritost vogalov in stranskih sten paketa. razmerje debeline stranske stene 1:1. Nadaljnje raziskave so pokazale, da je mogoče proizvodne stroške nanašanja EMI zaščite na pakete komponent zmanjšati s povečanjem stopnje pršenja in selektivnim nanašanjem premazov na določena področja paketa. Poleg tega nizki kapitalski stroški opreme in krajši čas namestitve opreme za pršenje v primerjavi z opremo za pršenje izboljšajo zmožnost povečanja proizvodne zmogljivosti.
Pri pakiranju mobilne elektronike se nekateri proizvajalci modulov SiP soočajo s problemom izolacije komponent znotraj SiP drug od drugega in od zunaj za zaščito pred elektromagnetnimi motnjami. Okoli notranjih komponent so izrezani utori, na utore pa se nanese prevodna pasta, da se znotraj ohišja ustvari manjša Faradayeva kletka. Ker se zasnova jarka zoži, je treba nadzorovati količino in natančnost namestitve materiala, ki polni jarek. Najnovejši napredni izdelki za peskanje nadzorujejo prostornino in ozka širina zračnega toka zagotavlja natančno polnjenje jarka. V zadnjem koraku so vrhovi teh s pasto napolnjenih jarkov zlepljeni skupaj z nanosom zunanjega EMI zaščitnega premaza. Spray Coating rešuje težave, povezane z uporabo opreme za brizganje, in izkorišča prednosti izboljšanih EMI materialov in opreme za nanašanje, kar omogoča izdelavo paketov SiP z uporabo učinkovitih metod notranjega pakiranja.
V zadnjih letih je EMI zaščita postala velika skrb. S postopnim splošnim sprejemanjem brezžične tehnologije 5G in prihodnjimi priložnostmi, ki jih bo 5G prinesel internetu stvari (IoT) in kritičnim komunikacijam, se je povečala potreba po učinkoviti zaščiti elektronskih komponent in sklopov pred elektromagnetnimi motnjami. bistveno. S prihajajočim brezžičnim standardom 5G bodo frekvence signala od 600 MHz do 6 GHz in pasovi milimetrskih valov postali pogostejši in močnejši, ko bo tehnologija sprejeta. Nekateri predlagani primeri uporabe in izvedbe vključujejo okenska stekla za poslovne zgradbe ali javni prevoz, ki pomagajo ohranjati komunikacijo na krajših razdaljah.
Ker frekvence 5G težko prodrejo skozi stene in druge trde predmete, druge predlagane izvedbe vključujejo repetitorje v domovih in poslovnih zgradbah za zagotavljanje ustrezne pokritosti. Vsi ti ukrepi bodo povzročili povečanje razširjenosti signalov v frekvenčnih pasovih 5G in večje tveganje izpostavljenosti elektromagnetnim motnjam v teh frekvenčnih pasovih in njihovih harmonikih.
Na srečo je mogoče EMI zaščititi z nanosom tanke, prevodne kovinske prevleke na zunanje komponente in naprave System-in-Package (SiP) (slika 1). V preteklosti je bila zaščita pred elektromagnetnimi motnjami uporabljena tako, da so se okoli skupin komponent namestile vtisnjene kovinske pločevinke ali da so se na določene komponente nalepile zaščitne trakove. Ker pa so paketi in končne naprave še naprej miniaturizirani, ta pristop zaščite postane nesprejemljiv zaradi omejitev velikosti in prilagodljivosti za obravnavo različnih konceptov neortogonalnih paketov, ki jih vse pogosteje najdemo v mobilni in nosljivi elektroniki.
Podobno se nekateri vodilni dizajni paketov usmerjajo k selektivnemu pokrivanju le določenih območij paketa za zaščito pred EMI, namesto da bi s celotnim paketom pokrivali celotno zunanjost paketa. Poleg zunanje zaščite pred elektromagnetnimi motnjami potrebujejo nove naprave SiP dodatno vgrajeno zaščito, vgrajeno neposredno v ohišje, da se različne komponente v istem ohišju ustrezno izolirajo med seboj.
Glavna metoda za ustvarjanje zaščite pred elektromagnetnimi motnjami na paketih oblikovanih komponent ali oblikovanih napravah SiP je razprševanje več plasti kovine na površino. Z naprševanjem lahko na površino embalaže nanesemo zelo tanke enakomerne prevleke iz čiste kovine ali kovinskih zlitin v debelini od 1 do 7 µm. Ker je postopek razprševanja sposoben odlagati kovine na ravni angstromov, so bile električne lastnosti njegovih premazov doslej učinkovite za tipične aplikacije zaščite.
Ker pa potreba po zaščiti narašča, ima brizganje znatne inherentne pomanjkljivosti, ki preprečujejo, da bi ga uporabljali kot razširljivo metodo za proizvajalce in razvijalce. Začetni kapitalski stroški opreme za pršenje so zelo visoki in se gibljejo v milijonih dolarjev. Zaradi večkomornega postopka linija pršilne opreme zahteva veliko površino in dodatno povečuje potrebo po dodatnih nepremičninah s popolnoma integriranim sistemom prenosa. Tipični pogoji v komori za razprševanje lahko dosežejo območje 400 °C, ko vzbujanje plazme razprši material od tarče razprševanja do substrata; zato je za hlajenje podlage potrebna montažna naprava za "hladno ploščo", da se znižajo temperature, ki se pojavljajo. Med postopkom nanosa se kovina nanese na dano podlago, praviloma pa je debelina prevleke navpičnih stranskih sten 3D paketa običajno do 60 % v primerjavi z debelino zgornjega površinskega sloja.
Nazadnje, zaradi dejstva, da je razprševanje postopek nanašanja v vidnem polju, kovinskih delcev ni mogoče selektivno ali jih je treba odložiti pod previsne strukture in topologije, kar lahko povzroči znatno izgubo materiala poleg njegovega kopičenja znotraj sten komore; zato zahteva veliko vzdrževanja. Če naj nekatera področja določenega substrata ostanejo izpostavljena ali če zaščita pred elektromagnetnimi motnjami ni potrebna, mora biti substrat tudi predhodno maskiran.
Bela knjiga: Pri prehodu iz majhne proizvodnje v proizvodnjo velikega asortimana je optimizacija pretoka več serij različnih izdelkov ključnega pomena za povečanje produktivnosti proizvodnje. Celotna izkoriščenost linije… Oglejte si belo knjigo
Čas objave: 19. aprila 2023