锁定5G应用　贺利氏推出全新防EMI解决方案

防止电磁干扰(EMI)一直是电子装置设计的重要议题。随着5G时代来临，终端装置在操作频率增加以及轻薄短小特性的双重趋势下，将使装置中各元件间的辐射干扰更为严重。为克服此一挑战，贺利氏(Heraeus)推出业界首创、以数码打印技术为基础的防止EMI解决方案，将能以更优异的效能与成本效益，在既有的金属外壳和溅镀(sputtering)技术之外，提供更佳的全新选择。

日趋严峻的EMI问题需要新的解决方案

贺利氏电子业务领域总裁Frank Stietz表示，对5G智能手机来说，频率提升以及元件间的间距变小，将使芯片与芯片、芯片与天线间的干扰日益严重。为了确保可靠效能，越来越多的电子元件与封装都需要采取屏蔽设计才行；传统以金属外壳方式对整体PCB进行屏蔽的方式已不敷使用。

显然，进入5G时代，EMI不仅日趋重要，也越来越具挑战性，需要新的技术来解决此一问题。此外，除了智能手机，对内含传感器封装的IoT与自动驾驶系统因将透过5G通讯来传送数据，也会面临同样的挑战。

数码打印喷墨技术带来的效益

为此，贺利氏推出最新的完整解决方案，包含特制的银油墨、数码打印喷墨制程、以及专用于特制银油墨的固化设备。以室温操作，无需在无尘室中进行，能够在元件表面涂布厚度1~2um的银金属即达到屏蔽效果。

Frank Stietz表示，目前业界常用的屏蔽技术除了金属外壳、溅镀之外，还有正在开发的银纳米油墨喷洒(Ag Nano Ink Spray)技术。与这些技术相较，贺利氏的数码打印喷墨制程不管在效能与成本方面，都享有多项优势。

首先，它的屏蔽效能可达到-60dB，而溅镀通常是-40dB。另一个重要优势是，数码打印喷墨的厚度可达到接近1的宽深比(aspect ratio)。这意味着，封装上层与侧壁的涂层厚度能够非常的均匀，这是溅镀无法达到的。通常为了达到良好的屏蔽效果，若采用溅镀技术，上层厚度需达到10um，使侧壁厚度约5um。若采用贺利氏的方案，只需要约1~2um的均匀厚度，因此能显着节省材料。

能够实现此特性，主要是因为喷嘴可以灵活地设定角度与方向来进行打印，这是溅镀和喷洒技术无法达到的。此外，透过数码打印，可利用软件控制银油墨的喷出量以及喷墨头的速度等参数，在PCB板准确选择需要屏蔽的范围，取得更佳的效能。

Frank Stietz解释，先前的喷墨解决方案通常由于不合适的银油墨而失败，因为一般的银油墨采用微粒结构，会使喷嘴阻塞，而这也是目前开发中的喷洒技术所遭遇的问题。但是，贺利氏的优势在于创新的油墨分子结构，具有金属有机分解(MOD)特性，银成分不是单个墨水纳米微粒而是有机分子链，因此不会有阻塞喷嘴的困扰。

除了效能之外，数码打印喷墨技术亦提供了绝佳的成本优势。此解决方案的固定支出仅是溅镀的五分之一，而且占位面积更小。此外，由于能够节省材料，且制程速度是溅镀的五倍，使其整体拥有成本可降低达50%。

Frank Stietz表示，贺利氏拥有经过验证的银油墨技术，与合作夥伴共同开发并推出了包含材料、制程与设备的一站购足式解决方案。此外，在银涂层之上，贺利氏还可提供基于聚合物的保护膜来进一步保护元件。目前整套方案正与客户进行测试中，以确保其效能与可靠性。预计2019年第4季原型生产线就将就绪，2020年第2季可正式供货，以因应5G手机开始大量出货的时程。

他强调，这是业界首款防止EMI用的数码打印解决方案，而且是由无微粒的特制银油墨来实现。虽然此方案可为客户带来多项效益，但要真正说服客户改采此全新技术，还需要更多的努力与投入，目前贺利氏正透过与初期客户的共同专案与验证来证明此新技术的价值。不过，面对5G应用带来的商机，他乐观看待，业界对于防止EMI的新需求也将兴起，传统的金属外壳与溅镀技术终将过时，而其全新技术将能在此市场中占有一席之地。