La protection des systèmes électroniques contre les interférences électromagnétiques (EMI) est devenue un sujet brûlant.Les progrès technologiques dans les normes 5G, le chargement sans fil pour l'électronique mobile, l'intégration d'antennes dans le châssis et l'introduction du System in Package (SiP) conduisent à la nécessité d'un meilleur blindage et d'une meilleure isolation EMI dans les boîtiers de composants et les applications modulaires plus vastes.Pour le blindage conforme, les matériaux de blindage EMI pour les surfaces extérieures de l'emballage sont principalement déposés à l'aide de processus de dépôt physique en phase vapeur (PVD) utilisant la technologie de préemballage pour les applications d'emballage interne.Cependant, les problèmes d'évolutivité et de coût de la technologie de pulvérisation, ainsi que les progrès des consommables, conduisent à envisager des méthodes de pulvérisation alternatives pour le blindage EMI.
Les auteurs discuteront du développement de procédés de revêtement par pulvérisation pour appliquer des matériaux de blindage EMI sur les surfaces externes de composants individuels sur des bandes et des boîtiers SiP plus grands.En utilisant des matériaux et des équipements nouvellement développés et améliorés pour l'industrie, il a été démontré qu'un processus fournit une couverture uniforme sur les emballages de moins de 10 microns d'épaisseur et une couverture uniforme autour des coins et des parois latérales de l'emballage.rapport d'épaisseur de paroi latérale 1:1.Des recherches plus approfondies ont montré que le coût de fabrication lié à l'application d'un blindage EMI sur les boîtiers de composants peut être réduit en augmentant le taux de pulvérisation et en appliquant sélectivement des revêtements sur des zones spécifiques du boîtier.De plus, le faible coût d’investissement de l’équipement et le temps de configuration plus court de l’équipement de pulvérisation par rapport à l’équipement de pulvérisation améliorent la capacité d’augmenter la capacité de production.
Lors du conditionnement de produits électroniques mobiles, certains fabricants de modules SiP sont confrontés au problème de l'isolation des composants à l'intérieur du SiP les uns des autres et de l'extérieur pour les protéger contre les interférences électromagnétiques.Des rainures sont découpées autour des composants internes et une pâte conductrice est appliquée sur les rainures pour créer une cage de Faraday plus petite à l'intérieur du boîtier.À mesure que la conception de la tranchée se rétrécit, il est nécessaire de contrôler le volume et la précision du placement du matériau remplissant la tranchée.Les derniers produits de sablage avancés contrôlent le volume et la largeur étroite du flux d'air garantit un remplissage précis des tranchées.Lors de la dernière étape, les sommets de ces tranchées remplies de pâte sont collés ensemble en appliquant un revêtement externe de blindage EMI.Le revêtement par pulvérisation résout les problèmes associés à l'utilisation d'équipements de pulvérisation et tire parti des matériaux EMI et des équipements de dépôt améliorés, permettant ainsi de fabriquer des boîtiers SiP à l'aide de méthodes d'emballage interne efficaces.
Ces dernières années, le blindage EMI est devenu une préoccupation majeure.Avec l’adoption progressive de la technologie sans fil 5G et les futures opportunités que la 5G apportera à l’Internet des objets (IoT) et aux communications critiques, la nécessité de protéger efficacement les composants et assemblages électroniques contre les interférences électromagnétiques s’est accrue.essentiel.Avec la prochaine norme sans fil 5G, les fréquences de signal dans les bandes de 600 MHz à 6 GHz et les ondes millimétriques deviendront plus courantes et plus puissantes à mesure que la technologie sera adoptée.Certains cas d'utilisation et implémentations proposés incluent des vitres pour les immeubles de bureaux ou les transports publics afin de faciliter la communication sur des distances plus courtes.
Étant donné que les fréquences 5G ont du mal à pénétrer dans les murs et autres objets durs, d'autres implémentations proposées incluent des répéteurs dans les maisons et les immeubles de bureaux pour fournir une couverture adéquate.Toutes ces actions entraîneront une augmentation de la prévalence des signaux dans les bandes de fréquences 5G et un risque plus élevé d’exposition aux interférences électromagnétiques dans ces bandes de fréquences et à leurs harmoniques.
Heureusement, les interférences électromagnétiques peuvent être protégées en appliquant une fine couche métallique conductrice sur les composants externes et les dispositifs System-in-Package (SiP) (Figure 1).Dans le passé, le blindage EMI était appliqué en plaçant des boîtes métalliques estampées autour de groupes de composants ou en appliquant du ruban de blindage sur des composants individuels.Cependant, à mesure que les boîtiers et les dispositifs finaux continuent d'être miniaturisés, cette approche de blindage devient inacceptable en raison des limitations de taille et de la flexibilité nécessaire pour gérer les divers concepts de boîtiers non orthogonaux qui sont de plus en plus utilisés dans l'électronique mobile et portable.
De même, certains modèles de boîtiers leaders s'orientent vers une couverture sélective de certaines zones du boîtier uniquement pour le blindage EMI, plutôt que de couvrir tout l'extérieur du boîtier avec un boîtier complet.En plus du blindage EMI externe, les nouveaux dispositifs SiP nécessitent un blindage supplémentaire intégré directement dans le boîtier pour isoler correctement les différents composants les uns des autres dans le même boîtier.
La principale méthode pour créer un blindage EMI sur des boîtiers de composants moulés ou des dispositifs SiP moulés consiste à pulvériser plusieurs couches de métal sur la surface.Par pulvérisation cathodique, de très fines couches uniformes de métal pur ou d'alliages métalliques peuvent être déposées sur les surfaces des emballages d'une épaisseur de 1 à 7 µm.Étant donné que le processus de pulvérisation cathodique est capable de déposer des métaux au niveau de l'angström, les propriétés électriques de ses revêtements ont jusqu'à présent été efficaces pour les applications de blindage typiques.
Cependant, à mesure que le besoin de protection augmente, la pulvérisation cathodique présente des inconvénients inhérents importants qui l’empêchent d’être utilisée comme méthode évolutive par les fabricants et les développeurs.Le coût d’investissement initial du matériel de pulvérisation est très élevé, de l’ordre de plusieurs millions de dollars.En raison du processus à plusieurs chambres, la ligne d'équipement de pulvérisation nécessite une grande surface et augmente encore le besoin d'espace supplémentaire avec un système de transfert entièrement intégré.Les conditions typiques de la chambre de pulvérisation peuvent atteindre la plage de 400 °C lorsque l'excitation du plasma pulvérise le matériau de la cible de pulvérisation vers le substrat ;par conséquent, un dispositif de montage « plaque froide » est nécessaire pour refroidir le substrat afin de réduire les températures rencontrées.Au cours du processus de dépôt, le métal est déposé sur un substrat donné, mais, en règle générale, l'épaisseur du revêtement des parois latérales verticales d'un boîtier 3D atteint généralement 60 % par rapport à l'épaisseur de la couche de surface supérieure.
Enfin, du fait que la pulvérisation cathodique est un processus de dépôt en visibilité directe, les particules métalliques ne peuvent pas être déposées de manière sélective ou doivent être déposées sous des structures et topologies en surplomb, ce qui peut entraîner une perte de matière importante en plus de son accumulation à l'intérieur des parois de la chambre ;ainsi, cela nécessite beaucoup d’entretien.Si certaines zones d'un substrat donné doivent être laissées exposées ou si un blindage EMI n'est pas requis, le substrat doit également être pré-masqué.
La protection des systèmes électroniques contre les interférences électromagnétiques (EMI) est devenue un sujet brûlant.Les progrès technologiques dans les normes 5G, le chargement sans fil pour l'électronique mobile, l'intégration d'antennes dans le châssis et l'introduction du System in Package (SiP) conduisent à la nécessité d'un meilleur blindage et d'une meilleure isolation EMI dans les boîtiers de composants et les applications modulaires plus vastes.Pour le blindage conforme, les matériaux de blindage EMI pour les surfaces extérieures de l'emballage sont principalement déposés à l'aide de processus de dépôt physique en phase vapeur (PVD) utilisant la technologie de préemballage pour les applications d'emballage interne.Cependant, les problèmes d'évolutivité et de coût de la technologie de pulvérisation, ainsi que les progrès des consommables, conduisent à envisager des méthodes de pulvérisation alternatives pour le blindage EMI.
Les auteurs discuteront du développement de procédés de revêtement par pulvérisation pour appliquer des matériaux de blindage EMI sur les surfaces externes de composants individuels sur des bandes et des boîtiers SiP plus grands.En utilisant des matériaux et des équipements nouvellement développés et améliorés pour l'industrie, il a été démontré qu'un processus fournit une couverture uniforme sur les emballages de moins de 10 microns d'épaisseur et une couverture uniforme autour des coins et des parois latérales de l'emballage.rapport d'épaisseur de paroi latérale 1:1.Des recherches plus approfondies ont montré que le coût de fabrication lié à l'application d'un blindage EMI sur les boîtiers de composants peut être réduit en augmentant le taux de pulvérisation et en appliquant sélectivement des revêtements sur des zones spécifiques du boîtier.De plus, le faible coût d’investissement de l’équipement et le temps de configuration plus court de l’équipement de pulvérisation par rapport à l’équipement de pulvérisation améliorent la capacité d’augmenter la capacité de production.
Lors du conditionnement de produits électroniques mobiles, certains fabricants de modules SiP sont confrontés au problème de l'isolation des composants à l'intérieur du SiP les uns des autres et de l'extérieur pour les protéger contre les interférences électromagnétiques.Des rainures sont découpées autour des composants internes et une pâte conductrice est appliquée sur les rainures pour créer une cage de Faraday plus petite à l'intérieur du boîtier.À mesure que la conception de la tranchée se rétrécit, il est nécessaire de contrôler le volume et la précision du placement du matériau remplissant la tranchée.Les derniers produits de sablage avancés contrôlent le volume et la largeur étroite du flux d'air garantissent un remplissage précis des tranchées.Lors de la dernière étape, les sommets de ces tranchées remplies de pâte sont collés ensemble en appliquant un revêtement externe de blindage EMI.Le revêtement par pulvérisation résout les problèmes associés à l'utilisation d'équipements de pulvérisation et tire parti des matériaux EMI et des équipements de dépôt améliorés, permettant ainsi de fabriquer des boîtiers SiP à l'aide de méthodes d'emballage interne efficaces.
Ces dernières années, le blindage EMI est devenu une préoccupation majeure.Avec l’adoption progressive de la technologie sans fil 5G et les futures opportunités que la 5G apportera à l’Internet des objets (IoT) et aux communications critiques, la nécessité de protéger efficacement les composants et assemblages électroniques contre les interférences électromagnétiques s’est accrue.essentiel.Avec la prochaine norme sans fil 5G, les fréquences de signal dans les bandes de 600 MHz à 6 GHz et les ondes millimétriques deviendront plus courantes et plus puissantes à mesure que la technologie sera adoptée.Certains cas d'utilisation et implémentations proposés incluent des vitres pour les immeubles de bureaux ou les transports publics afin de faciliter la communication sur des distances plus courtes.
Étant donné que les fréquences 5G ont du mal à pénétrer dans les murs et autres objets durs, d'autres implémentations proposées incluent des répéteurs dans les maisons et les immeubles de bureaux pour fournir une couverture adéquate.Toutes ces actions entraîneront une augmentation de la prévalence des signaux dans les bandes de fréquences 5G et un risque plus élevé d’exposition aux interférences électromagnétiques dans ces bandes de fréquences et à leurs harmoniques.
Heureusement, les interférences électromagnétiques peuvent être protégées en appliquant une fine couche métallique conductrice sur les composants externes et les dispositifs System-in-Package (SiP) (Figure 1).Dans le passé, le blindage EMI était appliqué en plaçant des boîtes métalliques estampées autour de groupes de composants ou en appliquant du ruban de blindage sur certains composants.Cependant, à mesure que les boîtiers et les dispositifs finaux continuent d'être miniaturisés, cette approche de blindage devient inacceptable en raison des limitations de taille et de la flexibilité nécessaire pour gérer la variété de concepts de boîtiers non orthogonaux que l'on retrouve de plus en plus dans l'électronique mobile et portable.
De même, certains modèles de boîtiers leaders s'orientent vers une couverture sélective de certaines zones du boîtier uniquement pour le blindage EMI, plutôt que de couvrir tout l'extérieur du boîtier avec un boîtier complet.En plus du blindage EMI externe, les nouveaux dispositifs SiP nécessitent un blindage supplémentaire intégré directement dans le boîtier pour isoler correctement les différents composants les uns des autres dans le même boîtier.
La principale méthode pour créer un blindage EMI sur des boîtiers de composants moulés ou des dispositifs SiP moulés consiste à pulvériser plusieurs couches de métal sur la surface.Par pulvérisation cathodique, de très fines couches uniformes de métal pur ou d'alliages métalliques peuvent être déposées sur les surfaces des emballages d'une épaisseur de 1 à 7 µm.Étant donné que le processus de pulvérisation cathodique est capable de déposer des métaux au niveau de l'angström, les propriétés électriques de ses revêtements ont jusqu'à présent été efficaces pour les applications de blindage typiques.
Cependant, à mesure que le besoin de protection augmente, la pulvérisation cathodique présente des inconvénients inhérents importants qui l’empêchent d’être utilisée comme méthode évolutive par les fabricants et les développeurs.Le coût d’investissement initial du matériel de pulvérisation est très élevé, de l’ordre de plusieurs millions de dollars.En raison du processus à plusieurs chambres, la ligne d'équipement de pulvérisation nécessite une grande surface et augmente encore le besoin d'espace supplémentaire avec un système de transfert entièrement intégré.Les conditions typiques de la chambre de pulvérisation peuvent atteindre la plage de 400 °C lorsque l'excitation du plasma pulvérise le matériau de la cible de pulvérisation vers le substrat ;par conséquent, un dispositif de montage « plaque froide » est nécessaire pour refroidir le substrat afin de réduire les températures rencontrées.Au cours du processus de dépôt, le métal est déposé sur un substrat donné, mais, en règle générale, l'épaisseur du revêtement des parois latérales verticales d'un boîtier 3D atteint généralement 60 % par rapport à l'épaisseur de la couche de surface supérieure.
Enfin, du fait que la pulvérisation cathodique est un processus de dépôt en visibilité directe, les particules métalliques ne peuvent pas être déposées de manière sélective ou doivent être déposées sous des structures et topologies en surplomb, ce qui peut entraîner une perte de matière importante en plus de son accumulation à l'intérieur des parois de la chambre ;ainsi, cela nécessite beaucoup d’entretien.Si certaines zones d'un substrat donné doivent être laissées exposées ou si un blindage EMI n'est pas requis, le substrat doit également être pré-masqué.
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Heure de publication : 19 avril 2023