บอสตัน, ต.ค. 31, 2023 — เพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่อ่อนไหวจะไม่ถูกรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่กระจาย (EMI) เป็นสิ่งสําคัญสําหรับการออกแบบวงจร ในกรณีที่ต้องการความแคบและส่วนประกอบที่อยู่ใกล้กัน เช่น ในสมาร์ทโฟนและสมาร์ทวอตช์ การป้องกันระดับบอร์ดด้วยการใช้ตัวถังโลหะกําลังถูกแทนที่ด้วยการป้องกันระดับแพคเกจโดยใช้ชั้นฉาบนําไฟฟ้าที่ฉาบโดยตรงบนแพคเกจชิป และร่วมกับวิธีการฉาบใหม่ ๆ เช่น การพ่นและการพิมพ์ สร้างโอกาสใหม่ๆ ให้กับวัสดุที่มีฟังก์ชัน
เมื่อเลือกวัสดุสําหรับ การป้องกันระดับแพคเกจ EMI มีปัจจัยหลายอย่างที่ต้องพิจารณา สิ่งสําคัญที่สุดคือ การดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่กระทบซึ่งขึ้นอยู่กับความนําไฟฟ้าและแม่เหล็กความต้านทาน ซึ่งบ่อยครั้งระบุเป็นประสิทธิภาพการป้องกัน (SE) ค่าสูงหมายถึงสามารถใช้ชั้นฉาบที่บางกว่า ลดน้ําหนักและการใช้วัสดุ ปัจจัยวัสดุอื่นๆ ได้แก่ การเกาะติดกับชั้นผสมพลาสติกของแพคเกจ ความนําความร้อน ความหนาแน่น เสถียรภาพทางเคมี และความเข้ากันได้กับวิธีการฉาบหากใช้กระบวนการละลาย
Concept to commercialization for EMI shielding. Source: IDTechEx
การฉาบโลหะด้วยวิธีการฉีดพ่น
การฉาบโลหะด้วยวิธีการฉีดพ่นเป็นเทคโนโลยีที่มีมานานสําหรับการป้องกันระดับแพคเกจ โดยมีโลหะบริสุทธิ์เป็นชิ้นใหญ่ถูกฉีดพ่นและวางตําแหน่งด้วยลําแสงอิเล็กตรอนที่ถูกประจุ ชั้นฉาบหลายๆ ชั้นสามารถทําได้โดยเปลี่ยนแปลงแหล่งวัสดุฉาบ ชั้นครอบหรือชั้นยึดเกาะมักใช้ไทเทเนียม โครเมียม หรือเหล็กกล้า ส่วนชั้นป้องกันหลักมักใช้โลหะที่ถูกกว่าเช่น ทองแดง อะลูมิเนียม หรือนิกเกิล
ของเหลวนําไฟฟ้า
การวางตําแหน่งวัสดุนําไฟฟ้าจากของเหลวเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสําหรับการฉีดพ่น โดยมีต้นทุนอุปกรณ์ต่ํากว่าเนื่องจากทํางานได้ในสภาวะอากาศ และมีวิธีการวางตําแหน่งจากของเหลวเช่น การพ่น การพิมพ์ด้วยอินค์เจ็ต ซึ่งต้องใช้ ของเหลวนําไฟฟ้า ปัจจุบันของเหลวนําไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้เงินเนื่องจากความนําไฟฟ้าสูงและเสถียรทางเคมี แม้ราคาโลหะสูงก็ตาม
MXenes
วัสดุชนิดใหม่ MXenes ซึ่งเป็นวัสดุอินทรีย์สองมิติประกอบด้วยโลหะชนิดผสมกันเป็นชั้นๆ มีคุณสมบัติที่เหมาะสมกับการป้องกัน EMI คือ นําไฟฟ้าสูง หนาแน่นต่ํา ยืดหยุ่นได้กับการขยายตัวของอุณหภูมิ เคมีผิวที่ปรับได้สําหรับการเกาะติด และสามารถผลิตได้ด้วยกระบวนการจากของเหลว ทําให้ MXenes เป็นวัสดุที่ศึกษากันทั้งในวงการวิชาการและอุตสาหกรรมสําหรับการใช้งานในอิเล็กทรอนิกส์รวมถึงการป้องกัน EMI
รายงานที่ครอบคลุม
รายงานของ IDTechEx “