La protección de los sistemas electrónicos contra interferencias electromagnéticas (EMI) se ha convertido en un tema candente.Los avances tecnológicos en los estándares 5G, la carga inalámbrica para dispositivos electrónicos móviles, la integración de antenas en el chasis y la introducción del Sistema en Paquete (SiP) están impulsando la necesidad de un mejor blindaje y aislamiento EMI en paquetes de componentes y aplicaciones modulares más grandes.Para el blindaje conforme, los materiales de blindaje EMI para las superficies exteriores del paquete se depositan principalmente mediante procesos de deposición física de vapor (PVD) utilizando tecnología de preenvasado para aplicaciones de embalaje interno.Sin embargo, las cuestiones de escalabilidad y costos de la tecnología de pulverización, así como los avances en los consumibles, están llevando a considerar métodos de pulverización alternativos para el blindaje EMI.
Los autores discutirán el desarrollo de procesos de recubrimiento por pulverización para aplicar materiales de protección EMI a las superficies externas de componentes individuales en tiras y paquetes SiP más grandes.Utilizando materiales y equipos recientemente desarrollados y mejorados para la industria, se ha demostrado un proceso que proporciona una cobertura uniforme en paquetes de menos de 10 micrones de espesor y una cobertura uniforme alrededor de las esquinas y paredes laterales del paquete.Relación de espesor de pared lateral 1:1.Investigaciones adicionales han demostrado que el costo de fabricación de aplicar blindaje EMI a paquetes de componentes se puede reducir aumentando la tasa de pulverización y aplicando recubrimientos selectivamente a áreas específicas del paquete.Además, el bajo costo de capital del equipo y el menor tiempo de instalación del equipo de aspersión en comparación con el equipo de aspersión mejoran la capacidad de aumentar la capacidad de producción.
Al empaquetar productos electrónicos móviles, algunos fabricantes de módulos SiP se enfrentan al problema de aislar los componentes dentro del SiP entre sí y del exterior para protegerlos contra interferencias electromagnéticas.Se cortan ranuras alrededor de los componentes internos y se aplica pasta conductora a las ranuras para crear una jaula de Faraday más pequeña dentro de la caja.A medida que el diseño de la zanja se estrecha, es necesario controlar el volumen y la precisión de la colocación del material que llena la zanja.Los últimos productos de voladura avanzados controlan el volumen y el estrecho ancho del flujo de aire garantiza un llenado preciso de la zanja.En el último paso, las partes superiores de estas zanjas rellenas de pasta se pegan aplicando una capa de protección EMI externa.Spray Coating resuelve los problemas asociados con el uso de equipos de pulverización catódica y aprovecha materiales EMI y equipos de deposición mejorados, lo que permite fabricar paquetes SiP utilizando métodos de embalaje interno eficientes.
En los últimos años, el blindaje EMI se ha convertido en una preocupación importante.Con la adopción gradual y generalizada de la tecnología inalámbrica 5G y las oportunidades futuras que traerá 5G al Internet de las cosas (IoT) y las comunicaciones de misión crítica, ha aumentado la necesidad de proteger eficazmente los componentes y conjuntos electrónicos de las interferencias electromagnéticas.básico.Con el próximo estándar inalámbrico 5G, las frecuencias de señal en las bandas de 600 MHz a 6 GHz y de ondas milimétricas se volverán más comunes y potentes a medida que se adopte la tecnología.Algunos casos de uso e implementaciones propuestos incluyen paneles de ventanas para edificios de oficinas o transporte público para ayudar a mantener la comunicación en distancias más cortas.
Debido a que las frecuencias 5G tienen dificultades para atravesar paredes y otros objetos duros, otras implementaciones propuestas incluyen repetidores en hogares y edificios de oficinas para brindar una cobertura adecuada.Todas estas acciones conducirán a un aumento de la prevalencia de señales en las bandas de frecuencia 5G y a un mayor riesgo de exposición a interferencias electromagnéticas en estas bandas de frecuencia y sus armónicos.
Afortunadamente, la EMI se puede proteger aplicando una fina capa metálica conductora a los componentes externos y a los dispositivos System-in-Package (SiP) (Figura 1).En el pasado, el blindaje EMI se aplicaba colocando latas de metal estampadas alrededor de grupos de componentes o aplicando cinta protectora a componentes individuales.Sin embargo, a medida que los paquetes y dispositivos finales continúan miniaturizándose, este enfoque de blindaje se vuelve inaceptable debido a las limitaciones de tamaño y la flexibilidad para manejar los diversos conceptos de paquetes no ortogonales que se utilizan cada vez más en la electrónica móvil y portátil.
Del mismo modo, algunos diseños de paquetes líderes están avanzando hacia cubrir selectivamente sólo ciertas áreas del paquete para el blindaje EMI, en lugar de cubrir todo el exterior del paquete con un paquete completo.Además del blindaje EMI externo, los nuevos dispositivos SiP requieren blindaje adicional integrado directamente en el paquete para aislar adecuadamente los distintos componentes entre sí en el mismo paquete.
El método principal para crear blindaje EMI en paquetes de componentes moldeados o dispositivos SiP moldeados es rociar múltiples capas de metal sobre la superficie.Mediante pulverización catódica se pueden depositar capas uniformes muy finas de metal puro o aleaciones metálicas sobre las superficies del paquete con un espesor de 1 a 7 µm.Debido a que el proceso de pulverización catódica es capaz de depositar metales al nivel de angstrom, las propiedades eléctricas de sus recubrimientos hasta ahora han sido efectivas para aplicaciones de blindaje típicas.
Sin embargo, a medida que crece la necesidad de protección, la pulverización catódica tiene importantes desventajas inherentes que impiden que se utilice como un método escalable para fabricantes y desarrolladores.El costo de capital inicial del equipo de aspersión es muy alto, del orden de millones de dólares.Debido al proceso de múltiples cámaras, la línea de equipos de pulverización requiere un área grande y aumenta aún más la necesidad de espacio adicional con un sistema de transferencia totalmente integrado.Las condiciones típicas de la cámara de pulverización catódica pueden alcanzar el rango de 400 °C a medida que la excitación del plasma pulveriza el material desde el objetivo de pulverización catódica al sustrato;por lo tanto, se requiere un accesorio de montaje de “placa fría” para enfriar el sustrato y reducir las temperaturas experimentadas.Durante el proceso de deposición, el metal se deposita sobre un sustrato determinado, pero, por regla general, el espesor del recubrimiento de las paredes laterales verticales de un paquete 3D suele ser de hasta un 60% en comparación con el espesor de la capa superficial superior.
Finalmente, debido a que la pulverización catódica es un proceso de deposición en la línea de visión, las partículas metálicas no pueden depositarse selectivamente o deben depositarse debajo de estructuras y topologías colgantes, lo que puede provocar una pérdida significativa de material además de su acumulación dentro de las paredes de la cámara;por lo que requiere mucho mantenimiento.Si ciertas áreas de un sustrato determinado van a quedar expuestas o no se requiere blindaje EMI, el sustrato también debe enmascararse previamente.
La protección de los sistemas electrónicos contra interferencias electromagnéticas (EMI) se ha convertido en un tema candente.Los avances tecnológicos en los estándares 5G, la carga inalámbrica para dispositivos electrónicos móviles, la integración de antenas en el chasis y la introducción del Sistema en Paquete (SiP) están impulsando la necesidad de un mejor blindaje y aislamiento EMI en paquetes de componentes y aplicaciones modulares más grandes.Para el blindaje conforme, los materiales de blindaje EMI para las superficies exteriores del paquete se depositan principalmente mediante procesos de deposición física de vapor (PVD) utilizando tecnología de preenvasado para aplicaciones de embalaje interno.Sin embargo, las cuestiones de escalabilidad y costos de la tecnología de pulverización, así como los avances en los consumibles, están llevando a considerar métodos de pulverización alternativos para el blindaje EMI.
Los autores discutirán el desarrollo de procesos de recubrimiento por pulverización para aplicar materiales de protección EMI a las superficies externas de componentes individuales en tiras y paquetes SiP más grandes.Utilizando materiales y equipos recientemente desarrollados y mejorados para la industria, se ha demostrado un proceso que proporciona una cobertura uniforme en paquetes de menos de 10 micrones de espesor y una cobertura uniforme alrededor de las esquinas y paredes laterales del paquete.Relación de espesor de pared lateral 1:1.Investigaciones adicionales han demostrado que el costo de fabricación de aplicar blindaje EMI a paquetes de componentes se puede reducir aumentando la tasa de pulverización y aplicando recubrimientos selectivamente a áreas específicas del paquete.Además, el bajo costo de capital del equipo y el menor tiempo de instalación del equipo de aspersión en comparación con el equipo de aspersión mejoran la capacidad de aumentar la capacidad de producción.
Al empaquetar productos electrónicos móviles, algunos fabricantes de módulos SiP se enfrentan al problema de aislar los componentes dentro del SiP entre sí y del exterior para protegerlos contra interferencias electromagnéticas.Se cortan ranuras alrededor de los componentes internos y se aplica pasta conductora a las ranuras para crear una jaula de Faraday más pequeña dentro de la caja.A medida que el diseño de la zanja se estrecha, es necesario controlar el volumen y la precisión de la colocación del material que llena la zanja.Los últimos productos de voladura avanzados controlan el volumen y el estrecho ancho del flujo de aire garantizan un llenado preciso de la zanja.En el último paso, las partes superiores de estas zanjas rellenas de pasta se pegan aplicando una capa de protección EMI externa.Spray Coating resuelve los problemas asociados con el uso de equipos de pulverización catódica y aprovecha materiales EMI y equipos de deposición mejorados, lo que permite fabricar paquetes SiP utilizando métodos de embalaje interno eficientes.
En los últimos años, el blindaje EMI se ha convertido en una preocupación importante.Con la adopción gradual y generalizada de la tecnología inalámbrica 5G y las oportunidades futuras que traerá 5G al Internet de las cosas (IoT) y las comunicaciones de misión crítica, ha aumentado la necesidad de proteger eficazmente los componentes y conjuntos electrónicos de las interferencias electromagnéticas.básico.Con el próximo estándar inalámbrico 5G, las frecuencias de señal en las bandas de 600 MHz a 6 GHz y de ondas milimétricas se volverán más comunes y potentes a medida que se adopte la tecnología.Algunos casos de uso e implementaciones propuestos incluyen paneles de ventanas para edificios de oficinas o transporte público para ayudar a mantener la comunicación en distancias más cortas.
Debido a que las frecuencias 5G tienen dificultades para atravesar paredes y otros objetos duros, otras implementaciones propuestas incluyen repetidores en hogares y edificios de oficinas para brindar una cobertura adecuada.Todas estas acciones conducirán a un aumento de la prevalencia de señales en las bandas de frecuencia 5G y a un mayor riesgo de exposición a interferencias electromagnéticas en estas bandas de frecuencia y sus armónicos.
Afortunadamente, la EMI se puede proteger aplicando una fina capa metálica conductora a los componentes externos y a los dispositivos System-in-Package (SiP) (Figura 1).En el pasado, el blindaje EMI se aplicaba colocando latas de metal estampadas alrededor de grupos de componentes o aplicando cinta protectora a ciertos componentes.Sin embargo, a medida que los paquetes y dispositivos finales continúan miniaturizados, este enfoque de blindaje se vuelve inaceptable debido a las limitaciones de tamaño y la flexibilidad para manejar la variedad de conceptos de paquetes no ortogonales que se encuentran cada vez más en la electrónica móvil y portátil.
Del mismo modo, algunos diseños de paquetes líderes están avanzando hacia cubrir selectivamente sólo ciertas áreas del paquete para el blindaje EMI, en lugar de cubrir todo el exterior del paquete con un paquete completo.Además del blindaje EMI externo, los nuevos dispositivos SiP requieren blindaje adicional integrado directamente en el paquete para aislar adecuadamente los distintos componentes entre sí en el mismo paquete.
El método principal para crear blindaje EMI en paquetes de componentes moldeados o dispositivos SiP moldeados es rociar múltiples capas de metal sobre la superficie.Mediante pulverización catódica se pueden depositar capas uniformes muy finas de metal puro o aleaciones metálicas sobre las superficies del paquete con un espesor de 1 a 7 µm.Debido a que el proceso de pulverización catódica es capaz de depositar metales al nivel de angstrom, las propiedades eléctricas de sus recubrimientos hasta ahora han sido efectivas para aplicaciones de blindaje típicas.
Sin embargo, a medida que crece la necesidad de protección, la pulverización catódica tiene importantes desventajas inherentes que impiden que se utilice como un método escalable para fabricantes y desarrolladores.El costo de capital inicial del equipo de aspersión es muy alto, del orden de millones de dólares.Debido al proceso de múltiples cámaras, la línea de equipos de pulverización requiere un área grande y aumenta aún más la necesidad de espacio adicional con un sistema de transferencia totalmente integrado.Las condiciones típicas de la cámara de pulverización catódica pueden alcanzar el rango de 400 °C a medida que la excitación del plasma pulveriza el material desde el objetivo de pulverización catódica al sustrato;por lo tanto, se requiere un accesorio de montaje de “placa fría” para enfriar el sustrato y reducir las temperaturas experimentadas.Durante el proceso de deposición, el metal se deposita sobre un sustrato determinado, pero, por regla general, el espesor del recubrimiento de las paredes laterales verticales de un paquete 3D suele ser de hasta un 60% en comparación con el espesor de la capa superficial superior.
Finalmente, debido al hecho de que la pulverización catódica es un proceso de deposición en la línea de visión, las partículas metálicas no pueden depositarse selectivamente o deben depositarse debajo de estructuras y topologías sobresalientes, lo que puede resultar en una pérdida significativa de material además de su acumulación dentro de las paredes de la cámara;por lo que requiere mucho mantenimiento.Si ciertas áreas de un sustrato determinado van a quedar expuestas o no se requiere blindaje EMI, el sustrato también debe enmascararse previamente.
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Hora de publicación: 19-abr-2023