elektronische miniaturisatie is niet alleen een proces om alles kleiner te maken. Miniaturisatie van een fase van een product onthult meestal beperkingen en obstakels in andere delen van het totale ontwerp-en productieproces. Dus vooruitgang komt vaak in ongelijke spurts, als vooruitgang in een specifieke technologie-halfgeleider fab, pc board, power, productie en verpakking—sprong andere technologieën. De ontwikkelingen op verscheidene andere gebieden dan de matrijzen van geïntegreerde schakelingen blijken van cruciaal belang voor de verdere vooruitgang van de miniaturisatie.
bij passieve componenten is de invoering van de” 0201 ” (20 bij 10 mil) vormfactor voor opbouwelementen (SMDs) een voorbeeld. Deze bijna-microscopische componenten bezetten 25% van het pc-board gebied en minder dan 20% van het volume van de vorige 40 – bij 20-mil delen. Een verwante ontwikkeling is het gebruik van lijmen in plaats van soldeer om SMDs te monteren. Bovendien zal het uitfaseren van loodhoudend soldeer verstrekkende gevolgen hebben voor de gehele elektronica-industrie. Zelfs ontwikkelingen in de chip technologie produceren miniaturizing effecten elders. De creatie van CMOS IC-ontwerpen die werken op lagere voedingsspanningen zal een nog grotere miniaturisatie en een langere levensduur van de batterij mogelijk maken door het verminderen van stroombronnen.
sinds enige tijd wordt het subtractieve (etch) proces voor de fabricage van pc-karton gezien als een barrière voor verdere miniaturisatie van de circuits. Naarmate de afmetingen kleiner worden, wordt het behoud van dimensionale toleranties en betrouwbaarheid op lange termijn moeilijker omdat het etsen de neiging heeft om metaal onder het sporenmasker te ondermijnen. Een nieuw additief proces maakt gebruik van electroforming om metalen sporen op een PC-board substraat op te bouwen en ondersteunt de fabricage van gaten met een diameter van 25 mm en 10 mm brede lijnen/ruimten op pc boards zo dun als 12,5 mm. Deze cijfers vertegenwoordigen 75% tot 80% reductie ten opzichte van geëtste pc boards. Dergelijke technieken als chip stapelen verder te besparen Raad onroerend goed.
thermisch beheer is ook geïdentificeerd als een obstakel voor miniaturisatie, vooral omdat de snelheid van het apparaat en de dichtheid van de verpakking toenemen. Verwacht wordt dat de warmtebelasting ergens in 2003 of 2004 de gevestigde koeltechnieken zal overtreffen. Nu verschuift de focus naar gelokaliseerde, actieve koelstrategieën die een zeer lage thermische weerstand, subambient vermogen, kosteneffectiviteit en betrouwbaarheid bieden voor directe spotkoeling van regio ‘ s met hoge warmteflux op IC-matrijzen.
De bottom line van de meeste afwegingen in miniaturisatie is of de markt de kosten van het bereiken van een bepaalde grootte/prestatieniveau al dan niet zal ondersteunen. Cutting-edge miniaturisatie wordt meestal duurder als de afmetingen worden verminderd. Een deel van de hogere kosten is het resultaat van faciliteiten en plaatsing/verlijming machines die een hogere precisie kunnen bereiken. Volgens sommige schattingen is een rendement van ten minste 98% nodig om geminiaturiseerde elektronische producten rendabel te maken. Agressievere miniaturisatie kan dergelijke opbrengsten moeilijker te bereiken maken, waardoor de kosten omhoog gaan totdat de productietechnologie rijpt. Toevoegen aan het probleem is de groeiende Onuitvoerbaarheid van rework of reparatie als producten krimpen. Sommige miniaturisatieprocessen verhinderen het testen totdat de componenten aan definitieve PC-raad assemblage worden geëngageerd.
miniaturisatie is een sterke trek in vele soorten consumentenproducten, maar het kan te ver gaan. Bijvoorbeeld, mobiele telefoons kunnen worden gekrompen tot het punt waar Toetsenborden en displays moeilijk te gebruiken zou zijn. In toenemende mate worden productontwerpers uitgedaagd om gebruiksvriendelijke mens-machine-interfaces te bieden, ondanks de hogere productcomplexiteit en het krimpende onroerend goed voor besturingspanelen. Veel elektronische apparaten hebben al een bijna optimale vormfactor bereikt. Toekomstige miniaturisatie zal zich meer en meer richten op het verhogen van de verfijning, prestaties en marktpenetratie van een product.
miniaturisatie haalt meestal wat kosten boete, dus het is het meest geschikt voor minder kostengevoelige producten. Markten zoals instrumentatie, beveiliging, militair/ruimtevaart, en vooral medische elektronica kunnen de kosten ondersteunen, terwijl de huidige telecommunicatieproducten dat niet kunnen. voortdurende vooruitgang hangt nu af van fabrikanten en ontwerpers die problemen oplossen met betrekking tot elektronica en de fysica en chemie van koeling, pc-board productie, stroomdistributie en RF-signaaloverdracht.