Die konforme EMI-Abschirmung ist ein Megatrend auf dem Weg, in der Elektronik allgegenwärtig zu werden. Das derzeitige Verfahren basiert auf dem Aufsprühen einer Dreischichtstruktur aus SUS (Edelstahl) und Cu-SUS (die Gesamtschichtdicke beträgt typischerweise 3-6 um) auf die EMV (Epoxidharzmasse) des Gehäuses. Hikaru Uno von Merck und Melbs LeMieux von Electroninks Incorporated zeigen eine Alternative, die auf der Beschichtung von partikelfreien Ag-Farben ohne Vakuum basiert. Auf diesen Folien sehen Sie eine Leistungsanalyse und eine detaillierte Kostenanalyse/Prognose.
Das etablierte Verfahren (Sputtern) ist eine gut etablierte Technik mit vielen Marktreferenzen von Unternehmen wie Apple und Samsung. Es handelt sich dabei jedoch um ein Vakuumverfahren, das erhebliche Investitionen in die Produktion erfordert und eine große Produktionsfläche benötigt. Die Abscheiderate beim Sputtern ist angesichts der erforderlichen Schichtqualität ebenfalls gering. Das Sputtern ist bei der Bedeckung von Seitenwänden und tiefen Gräben schlecht, was zu großen Dickenunterschieden zwischen Ober- und Seitenwänden führt.
Das Sprühen der EMI-Abschirmung kann einige Probleme lösen: Es handelt sich um einen vakuumfreien Prozess mit geringen Investitionskosten und einem hohen Durchsatz pro Stunde (UPH), der eine gleichmäßige Bedeckung der Seiten- und Oberseitenwände ermöglicht. Das Sprühen kann mit Ag- oder Cu-Nanopartikeln durchgeführt werden.
Beide Nanopartikeltechnologien haben jedoch den Nachteil, dass sie teure Materialien benötigen, die Düsen verstopfen können, was zu Produktionsausfällen führen kann, und auch relativ dicke Beschichtungen erforderlich sind.
Um diese Mängel zu überwinden, können partikelfreie Silberdruckfarben aufgesprüht werden.
Ist diese Technik wirksam? Die nachstehenden Dias zeigen eine wirksame Abschirmung bis zu 40 GHz mit 1,2- und 3um-Beschichtungen. Dies scheint den Anforderungen zu genügen.
Ist sie zuverlässig? Auf den folgenden Folien finden Sie Daten zur Zuverlässigkeit, die zeigen, dass sich der Schichtwiderstand des beschichteten Gehäuses nicht verändert, wenn es über einen längeren Zeitraum rauen Bedingungen ausgesetzt wird.
Ist es kosteneffektiv? Das Sputtern hat hohe Investitionskosten und relativ hohe Arbeitskosten. Die nachstehenden Dias zeigen, dass das Sprühen ein sehr kostengünstiges Verfahren sein kann.
Bereits kommerziell? Es befindet sich noch in der Erprobungsphase. Der größte Stolperstein ist die immer wieder unterschätzte Macht der etablierten Unternehmen und die bereits getätigten Investitionen in Sputtering-Anlagen.
Bei dem unten dargestellten Verfahren wird die Verpackung zunächst mit Plasma vorbehandelt. Die partikelfreie Tinte wird dann aufgesprüht, während die Packungen auf dem Chuck bei 160-200 °C gehalten werden. Die hohe Temperatur führt zu einer schnellen Partikelbildung während des Sprühvorgangs. Nach dem Sprühen wird die Tinte 20 Minuten lang bei 140-160 °C ausgehärtet. Im Vergleich zu anderen partikelfreien Tinten auf dem Markt sind die Aushärtungstemperaturen relativ niedrig.
Mit der ersten erfolgreichen Referenz auf dem Markt, die das Sprühen verwendet, werden sich die Markttore öffnen und alle tintenbasierten Techniken anheben und diese zu einem Teil der schnell wachsenden elektronischen Verpackungsindustrie machen.
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