鎖定5G應用　賀利氏推出全新防EMI解決方案

防止電磁干擾(EMI)一直是電子裝置設計的重要議題。隨著5G世代來臨，終端裝置在操作頻率增加以及輕薄短小特性的雙重趨勢下，將使裝置中各元件間的輻射干擾更為嚴重。為克服此一挑戰，賀利氏(Heraeus)推出業界首創、以數位列印技術為基礎的防止EMI解決方案，將能以更優異的效能與成本效益，在既有的金屬外殼和濺鍍(sputtering)技術之外，提供更佳的全新選擇。

日趨嚴峻的EMI問題需要新的解決方案

賀利氏電子業務領域總裁Frank Stietz表示，對5G智慧型手機來說，頻率提升以及元件間的間距變小，將使晶片與晶片、晶片與天線間的干擾日益嚴重。為了確保可靠效能，越來越多的電子元件與封裝都需要採取屏蔽設計才行；傳統以金屬外殼方式對整體PCB進行屏蔽的方式已不敷使用。

顯然，進入5G世代，EMI不僅日趨重要，也越來越具挑戰性，需要新的技術來解決此一問題。此外，除了智慧型手機，對內含感測器封裝的IoT與自動駕駛系統因將透過5G通訊來傳送數據，也會面臨同樣的挑戰。

數位列印噴墨技術帶來的效益

為此，賀利氏推出最新的完整解決方案，包含特製的銀油墨、數位列印噴墨製程、以及專用於特製銀油墨的固化設備。以室溫操作，無需在無塵室中進行，能夠在元件表面塗佈厚度1~2um的銀金屬即達到屏蔽效果。

Frank Stietz表示，目前業界常用的屏蔽技術除了金屬外殼、濺鍍之外，還有正在開發的銀奈米油墨噴灑(Ag Nano Ink Spray)技術。與這些技術相較，賀利氏的數位列印噴墨製程不管在效能與成本方面，都享有多項優勢。

首先，它的屏蔽效能可達到-60dB，而濺鍍通常是-40dB。另一個重要優勢是，數位列印噴墨的厚度可達到接近1的寬深比(aspect ratio)。這意味著，封裝上層與側壁的塗層厚度能夠非常的均勻，這是濺鍍無法達到的。通常為了達到良好的屏蔽效果，若採用濺鍍技術，上層厚度需達到10um，使側壁厚度約5um。若採用賀利氏的方案，只需要約1~2um的均勻厚度，因此能顯著節省材料。

能夠實現此特性，主要是因為噴嘴可以靈活地設定角度與方向來進行列印，這是濺鍍和噴灑技術無法達到的。此外，透過數位列印，可利用軟體控制銀油墨的噴出量以及噴墨頭的速度等參數，在PCB板準確選擇需要屏蔽的範圍，取得更佳的效能。

Frank Stietz解釋，先前的噴墨解決方案通常由於不合適的銀油墨而失敗，因為一般的銀油墨採用微粒結構，會使噴嘴阻塞，而這也是目前開發中的噴灑技術所遭遇的問題。但是，賀利氏的優勢在於創新的油墨分子結構，具有金屬有機分解(MOD)特性，銀成分不是單個墨水奈米微粒而是有機分子鏈，因此不會有阻塞噴嘴的困擾。

除了效能之外，數位列印噴墨技術亦提供了絕佳的成本優勢。此解決方案的固定支出僅是濺鍍的五分之一，而且佔位面積更小。此外，由於能夠節省材料，且製程速度是濺鍍的五倍，使其整體擁有成本可降低達50%。

Frank Stietz表示，賀利氏擁有經過驗證的銀油墨技術，與合作夥伴共同開發並推出了包含材料、製程與設備的一站購足式解決方案。此外，在銀塗層之上，賀利氏還可提供基於聚合物的保護膜來進一步保護元件。目前整套方案正與客戶進行測試中，以確保其效能與可靠性。預計2019年第4季原型生產線就將就緒，2020年第2季可正式供貨，以因應5G手機開始大量出貨的時程。

他強調，這是業界首款防止EMI用的數位列印解決方案，而且是由無微粒的特製銀油墨來實現。雖然此方案可為客戶帶來多項效益，但要真正說服客戶改採此全新技術，還需要更多的努力與投入，目前賀利氏正透過與初期客戶的共同專案與驗證來證明此新技術的價值。不過，面對5G應用帶來的商機，他樂觀看待，業界對於防止EMI的新需求也將興起，傳統的金屬外殼與濺鍍技術終將過時，而其全新技術將能在此市場中佔有一席之地。