Naging mainit na paksa ang pagprotekta sa mga electronic system mula sa electromagnetic interference (EMI). Ang mga teknolohikal na pagsulong sa mga pamantayan ng 5G, wireless charging para sa mobile electronics, antenna integration sa chassis, at ang pagpapakilala ng System in Package (SiP) ay nagtutulak ng pangangailangan para sa mas mahusay na EMI shielding at isolation sa mga component package at mas malalaking modular na application. Para sa conformal shielding, ang EMI shielding materials para sa mga panlabas na ibabaw ng package ay pangunahing idineposito gamit ang physical vapor deposition (PVD) na mga proseso gamit ang prepackaging technology para sa internal packaging application. Gayunpaman, ang scalability at mga isyu sa gastos ng teknolohiya ng spray, pati na rin ang mga pag-unlad sa mga consumable, ay humahantong sa pagsasaalang-alang ng mga alternatibong paraan ng spray para sa EMI shielding.
Tatalakayin ng mga may-akda ang pagbuo ng mga proseso ng spray coating para sa paglalapat ng EMI shielding materials sa mga panlabas na ibabaw ng mga indibidwal na bahagi sa mga strip at mas malalaking pakete ng SiP. Gamit ang mga bagong binuo at pinahusay na materyales at kagamitan para sa industriya, ipinakita ang isang proseso na nagbibigay ng pare-parehong saklaw sa mga pakete na mas mababa sa 10 microns ang kapal at pare-parehong saklaw sa paligid ng mga sulok ng pakete at sidewall ng pakete. ratio ng kapal sa gilid ng dingding 1:1. Ipinakita ng karagdagang pananaliksik na ang gastos sa pagmamanupaktura ng paglalapat ng EMI shielding sa mga component package ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng pagtaas ng spray rate at piling paglalagay ng mga coatings sa mga partikular na bahagi ng package. Bilang karagdagan, ang mababang halaga ng kapital ng kagamitan at ang mas maikling oras ng pag-set-up para sa mga kagamitan sa pag-spray kumpara sa mga kagamitan sa pag-spray ay nagpapabuti sa kakayahang mapataas ang kapasidad ng produksyon.
Kapag nag-iimpake ng mga mobile electronics, ang ilang mga tagagawa ng SiP module ay nahaharap sa problema ng paghihiwalay ng mga bahagi sa loob ng SiP mula sa isa't isa at mula sa labas upang maprotektahan laban sa electromagnetic interference. Ang mga grooves ay pinuputol sa paligid ng mga panloob na bahagi at ang conductive paste ay inilalapat sa mga grooves upang lumikha ng isang mas maliit na Faraday cage sa loob ng case. Habang lumiliit ang disenyo ng trench, kinakailangan upang kontrolin ang dami at katumpakan ng paglalagay ng materyal na pagpuno sa trench. Tinitiyak ng pinakabagong advanced na mga produkto ng pagsabog ang dami ng kontrol at ang makitid na lapad ng daloy ng hangin ng tumpak na pagpuno ng trench. Sa huling hakbang, ang mga tuktok ng mga kanal na ito na puno ng paste ay pinagdikit sa pamamagitan ng paglalagay ng panlabas na EMI shielding coating. Nilulutas ng Spray Coating ang mga problemang nauugnay sa paggamit ng sputtering equipment at sinasamantala ang mga pinahusay na EMI na materyales at kagamitan sa pag-deposition, na nagpapahintulot sa mga pakete ng SiP na magawa gamit ang mahusay na mga internal na pamamaraan ng packaging.
Sa mga nakalipas na taon, ang EMI shielding ay naging isang pangunahing alalahanin. Sa unti-unting paggamit ng 5G wireless na teknolohiya at ang mga oportunidad sa hinaharap na dadalhin ng 5G sa Internet of Things (IoT) at mga komunikasyong kritikal sa misyon, tumaas ang pangangailangan na epektibong protektahan ang mga electronic na bahagi at assemblies mula sa electromagnetic interference. mahalaga. Sa paparating na 5G wireless standard, ang mga frequency ng signal sa 600 MHz hanggang 6 GHz at millimeter wave band ay magiging mas karaniwan at malakas habang ginagamit ang teknolohiya. Ang ilang mga iminungkahing kaso at pagpapatupad ay kinabibilangan ng mga window pane para sa mga gusali ng opisina o pampublikong transportasyon upang makatulong na panatilihin ang komunikasyon sa mas maiikling distansya.
Dahil ang mga frequency ng 5G ay nahihirapang tumagos sa mga pader at iba pang matitigas na bagay, ang iba pang iminungkahing pagpapatupad ay kinabibilangan ng mga repeater sa mga bahay at mga gusali ng opisina upang magbigay ng sapat na saklaw. Ang lahat ng mga pagkilos na ito ay hahantong sa pagtaas ng prevalence ng mga signal sa 5G frequency band at mas mataas na panganib ng pagkakalantad sa electromagnetic interference sa mga frequency band na ito at ang kanilang mga harmonic.
Sa kabutihang palad, ang EMI ay maaaring maprotektahan sa pamamagitan ng paglalagay ng manipis, conductive metal coating sa mga panlabas na bahagi at System-in-Package (SiP) na device (Figure 1). Noong nakaraan, ang EMI shielding ay inilapat sa pamamagitan ng paglalagay ng mga naselyohang metal na lata sa paligid ng mga grupo ng mga bahagi, o sa pamamagitan ng paglalagay ng shielding tape sa mga indibidwal na bahagi. Gayunpaman, habang patuloy na ginagawang miniaturize ang mga package at end device, nagiging hindi katanggap-tanggap ang shielding approach na ito dahil sa mga limitasyon sa laki at flexibility na pangasiwaan ang magkakaibang, hindi orthogonal na mga konsepto ng package na lalong ginagamit sa mobile at wearable electronics.
Gayundin, ang ilang nangungunang disenyo ng package ay lumilipat patungo sa piling sumasaklaw sa ilang partikular na bahagi lamang ng package para sa EMI shielding, sa halip na sakupin ang buong panlabas ng package ng isang buong pakete. Bilang karagdagan sa panlabas na EMI shielding, ang mga bagong SiP device ay nangangailangan ng karagdagang built-in na shielding na binuo nang direkta sa package upang maayos na ihiwalay ang iba't ibang bahagi sa isa't isa sa parehong pakete.
Ang pangunahing paraan para sa paglikha ng EMI shielding sa molded component packages o molded SiP device ay ang pag-spray ng maraming layer ng metal sa ibabaw. Sa pamamagitan ng sputtering, ang napakanipis na unipormeng coatings ng purong metal o metal na haluang metal ay maaaring ideposito sa mga ibabaw ng pakete na may kapal na 1 hanggang 7 µm. Dahil ang proseso ng sputtering ay may kakayahang magdeposito ng mga metal sa antas ng angstrom, ang mga de-koryenteng katangian ng mga coatings nito ay naging epektibo sa ngayon para sa karaniwang mga shielding application.
Gayunpaman, habang lumalaki ang pangangailangan para sa proteksyon, ang sputtering ay may makabuluhang likas na kawalan na pumipigil sa paggamit nito bilang isang nasusukat na paraan para sa mga tagagawa at developer. Ang paunang halaga ng kapital ng mga kagamitan sa pag-spray ay napakataas, sa hanay ng milyun-milyong dolyar. Dahil sa proseso ng multi-chamber, ang linya ng kagamitan sa pag-spray ay nangangailangan ng isang malaking lugar at higit pang pinapataas ang pangangailangan para sa karagdagang real estate na may ganap na pinagsamang sistema ng paglipat. Ang karaniwang mga kondisyon ng sputter chamber ay maaaring umabot sa 400°C range habang ang plasma excitation ay nag-sputter sa materyal mula sa sputter target hanggang sa substrate; samakatuwid, ang isang "cold plate" mounting fixture ay kinakailangan upang palamig ang substrate upang mabawasan ang mga naranasan na temperatura. Sa panahon ng proseso ng pag-deposito, ang metal ay idineposito sa isang naibigay na substrate, ngunit, bilang isang panuntunan, ang kapal ng patong ng mga vertical side wall ng isang 3D na pakete ay karaniwang hanggang sa 60% kumpara sa kapal ng itaas na layer ng ibabaw.
Sa wakas, dahil sa ang katunayan na ang sputtering ay isang line-of-sight deposition na proseso, ang mga particle ng metal ay hindi maaaring piliing o dapat na ideposito sa ilalim ng mga naka-overhang na istruktura at topologies, na maaaring humantong sa makabuluhang pagkawala ng materyal bilang karagdagan sa akumulasyon nito sa loob ng mga dingding ng silid; kaya, nangangailangan ito ng maraming pagpapanatili. Kung ang ilang partikular na bahagi ng isang partikular na substrate ay dapat iwanang nakalantad o ang EMI shielding ay hindi kinakailangan, ang substrate ay dapat ding naka-pre-mask.
Naging mainit na paksa ang pagprotekta sa mga electronic system mula sa electromagnetic interference (EMI). Ang mga teknolohikal na pagsulong sa mga pamantayan ng 5G, wireless charging para sa mobile electronics, antenna integration sa chassis, at ang pagpapakilala ng System in Package (SiP) ay nagtutulak ng pangangailangan para sa mas mahusay na EMI shielding at isolation sa mga component package at mas malalaking modular na application. Para sa conformal shielding, ang EMI shielding materials para sa mga panlabas na ibabaw ng package ay pangunahing idineposito gamit ang physical vapor deposition (PVD) na mga proseso gamit ang prepackaging technology para sa internal packaging application. Gayunpaman, ang scalability at mga isyu sa gastos ng teknolohiya ng spray, pati na rin ang mga pag-unlad sa mga consumable, ay humahantong sa pagsasaalang-alang ng mga alternatibong paraan ng spray para sa EMI shielding.
Tatalakayin ng mga may-akda ang pagbuo ng mga proseso ng spray coating para sa paglalapat ng EMI shielding materials sa mga panlabas na ibabaw ng mga indibidwal na bahagi sa mga strip at mas malalaking pakete ng SiP. Gamit ang mga bagong binuo at pinahusay na materyales at kagamitan para sa industriya, ipinakita ang isang proseso na nagbibigay ng pare-parehong saklaw sa mga pakete na mas mababa sa 10 microns ang kapal at pare-parehong saklaw sa paligid ng mga sulok ng pakete at sidewall ng pakete. ratio ng kapal sa gilid ng dingding 1:1. Ipinakita ng karagdagang pananaliksik na ang gastos sa pagmamanupaktura ng paglalapat ng EMI shielding sa mga component package ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng pagtaas ng spray rate at piling paglalagay ng mga coatings sa mga partikular na bahagi ng package. Bilang karagdagan, ang mababang halaga ng kapital ng kagamitan at ang mas maikling oras ng pag-set-up para sa mga kagamitan sa pag-spray kumpara sa mga kagamitan sa pag-spray ay nagpapabuti sa kakayahang mapataas ang kapasidad ng produksyon.
Kapag nag-iimpake ng mga mobile electronics, ang ilang mga tagagawa ng SiP module ay nahaharap sa problema ng paghihiwalay ng mga bahagi sa loob ng SiP mula sa isa't isa at mula sa labas upang maprotektahan laban sa electromagnetic interference. Ang mga grooves ay pinuputol sa paligid ng mga panloob na bahagi at ang conductive paste ay inilalapat sa mga grooves upang lumikha ng isang mas maliit na Faraday cage sa loob ng case. Habang lumiliit ang disenyo ng trench, kinakailangan upang kontrolin ang dami at katumpakan ng paglalagay ng materyal na pagpuno sa trench. Tinitiyak ng pinakabagong advanced na mga produkto ng pagsabog ang dami at makitid na lapad ng daloy ng hangin ang tumpak na pagpuno ng trench. Sa huling hakbang, ang mga tuktok ng mga kanal na ito na puno ng paste ay pinagdikit sa pamamagitan ng paglalagay ng panlabas na EMI shielding coating. Nilulutas ng Spray Coating ang mga problemang nauugnay sa paggamit ng sputtering equipment at sinasamantala ang mga pinahusay na EMI na materyales at kagamitan sa pag-deposition, na nagpapahintulot sa mga pakete ng SiP na magawa gamit ang mahusay na mga internal na pamamaraan ng packaging.
Sa mga nakalipas na taon, ang EMI shielding ay naging isang pangunahing alalahanin. Sa unti-unting paggamit ng 5G wireless na teknolohiya at ang mga oportunidad sa hinaharap na dadalhin ng 5G sa Internet of Things (IoT) at mga komunikasyong kritikal sa misyon, tumaas ang pangangailangan na epektibong protektahan ang mga electronic na bahagi at assemblies mula sa electromagnetic interference. mahalaga. Sa paparating na 5G wireless standard, ang mga frequency ng signal sa 600 MHz hanggang 6 GHz at millimeter wave band ay magiging mas karaniwan at malakas habang ginagamit ang teknolohiya. Ang ilang mga iminungkahing kaso at pagpapatupad ay kinabibilangan ng mga window pane para sa mga gusali ng opisina o pampublikong transportasyon upang makatulong na panatilihin ang komunikasyon sa mas maiikling distansya.
Dahil ang mga frequency ng 5G ay nahihirapang tumagos sa mga pader at iba pang matitigas na bagay, ang iba pang iminungkahing pagpapatupad ay kinabibilangan ng mga repeater sa mga bahay at mga gusali ng opisina upang magbigay ng sapat na saklaw. Ang lahat ng mga pagkilos na ito ay hahantong sa pagtaas ng prevalence ng mga signal sa 5G frequency band at mas mataas na panganib ng pagkakalantad sa electromagnetic interference sa mga frequency band na ito at ang kanilang mga harmonic.
Sa kabutihang palad, ang EMI ay maaaring maprotektahan sa pamamagitan ng paglalagay ng manipis, conductive metal coating sa mga panlabas na bahagi at System-in-Package (SiP) na device (Figure 1). Noong nakaraan, ang EMI shielding ay inilapat sa pamamagitan ng paglalagay ng mga naselyohang metal na lata sa paligid ng mga grupo ng mga bahagi, o sa pamamagitan ng paglalagay ng shielding tape sa ilang partikular na bahagi. Gayunpaman, habang patuloy na ginagawang miniaturize ang mga package at end device, nagiging hindi katanggap-tanggap ang shielding approach na ito dahil sa mga limitasyon sa laki at flexibility na pangasiwaan ang iba't ibang konsepto ng non-orthogonal package na lalong nakikita sa mobile at wearable electronics.
Gayundin, ang ilang nangungunang disenyo ng package ay lumilipat patungo sa piling sumasaklaw sa ilang partikular na bahagi lamang ng package para sa EMI shielding, sa halip na sakupin ang buong panlabas ng package ng isang buong pakete. Bilang karagdagan sa panlabas na EMI shielding, ang mga bagong SiP device ay nangangailangan ng karagdagang built-in na shielding na binuo nang direkta sa package upang maayos na ihiwalay ang iba't ibang bahagi sa isa't isa sa parehong pakete.
Ang pangunahing paraan para sa paglikha ng EMI shielding sa molded component packages o molded SiP device ay ang pag-spray ng maraming layer ng metal sa ibabaw. Sa pamamagitan ng sputtering, ang napakanipis na unipormeng coatings ng purong metal o metal na haluang metal ay maaaring ideposito sa mga ibabaw ng pakete na may kapal na 1 hanggang 7 µm. Dahil ang proseso ng sputtering ay may kakayahang magdeposito ng mga metal sa antas ng angstrom, ang mga de-koryenteng katangian ng mga coatings nito ay naging epektibo sa ngayon para sa karaniwang mga shielding application.
Gayunpaman, habang lumalaki ang pangangailangan para sa proteksyon, ang sputtering ay may makabuluhang likas na kawalan na pumipigil sa paggamit nito bilang isang nasusukat na paraan para sa mga tagagawa at developer. Ang paunang halaga ng kapital ng mga kagamitan sa pag-spray ay napakataas, sa hanay ng milyun-milyong dolyar. Dahil sa proseso ng multi-chamber, ang linya ng kagamitan sa pag-spray ay nangangailangan ng isang malaking lugar at higit pang pinapataas ang pangangailangan para sa karagdagang real estate na may ganap na pinagsamang sistema ng paglipat. Ang karaniwang mga kondisyon ng sputter chamber ay maaaring umabot sa 400°C range habang ang plasma excitation ay nag-sputter sa materyal mula sa sputter target hanggang sa substrate; samakatuwid, ang isang "cold plate" mounting fixture ay kinakailangan upang palamig ang substrate upang mabawasan ang mga naranasan na temperatura. Sa panahon ng proseso ng pag-deposito, ang metal ay idineposito sa isang naibigay na substrate, ngunit, bilang isang panuntunan, ang kapal ng patong ng mga vertical side wall ng isang 3D na pakete ay karaniwang hanggang sa 60% kumpara sa kapal ng itaas na layer ng ibabaw.
Sa wakas, dahil sa katotohanan na ang sputtering ay isang line-of-sight deposition na proseso, ang mga particle ng metal ay hindi maaaring piliing o dapat na ideposito sa ilalim ng mga naka-overhang na istruktura at topologies, na maaaring magresulta sa makabuluhang pagkawala ng materyal bilang karagdagan sa akumulasyon nito sa loob ng mga dingding ng silid; kaya, nangangailangan ito ng maraming pagpapanatili. Kung ang ilang partikular na bahagi ng isang partikular na substrate ay dapat iwanang nakalantad o ang EMI shielding ay hindi kinakailangan, ang substrate ay dapat ding naka-pre-mask.
White paper: Kapag lumilipat mula sa maliit hanggang sa malalaking assortment production, ang pag-optimize sa throughput ng maraming batch ng iba't ibang produkto ay kritikal sa pag-maximize ng productivity ng produksyon. Pangkalahatang Paggamit ng Linya... Tingnan ang White Paper
Oras ng post: Abr-19-2023