Wiele technologii przyczynia się do miniaturyzacji

elektroniczna miniaturyzacja nie jest po prostu procesem zmniejszania wszystkiego. Miniaturyzacja jednej fazy produktu zwykle ujawnia ograniczenia i przeszkody w innych częściach ogólnego procesu projektowania i produkcji. Tak więc postęp często przychodzi w nierównym trysku, jak postęp w konkretnej technologii-fab półprzewodników, płyty pc, Zasilania, produkcji i pakowania-przeskoczyć innych technologii. Rozwój w kilku obszarach innych niż matryce układów scalonych okazuje się krytyczny dla dalszego postępu miniaturyzacji.

w obszarze komponentów pasywnych jednym z przykładów jest wprowadzenie współczynnika kształtu „0201” (20 na 10 mil) dla urządzeń montowanych powierzchniowo (SMD). Te prawie mikroskopijne komponenty zajmują 25% powierzchni płytki pc i mniej niż 20% objętości poprzednich części 40 na 20 mil. Pokrewnym rozwojem jest zastosowanie klejów zamiast lutu do montażu SMD. Ponadto stopniowe wycofywanie lutu na bazie ołowiu będzie miało dalekosiężny wpływ na cały przemysł elektroniczny. Nawet rozwój technologii chipów daje efekty miniaturyzacji gdzie indziej. Stworzenie układów CMOS IC, które działają na niższych napięciach zasilania, umożliwi jeszcze większą miniaturyzację i dłuższą żywotność baterii dzięki zmniejszeniu źródeł zasilania.

od pewnego czasu proces odejmowania (wytrawiania) do produkcji płyt pc jest postrzegany jako bariera dla dalszej miniaturyzacji obwodów. Ponieważ rozmiary funkcji kurczą się, utrzymanie tolerancji wymiarowych i długotrwałej niezawodności staje się trudniejsze, ponieważ trawienie ma tendencję do podcinania metalu pod maską śladową. Nowy proces addytywny wykorzystuje elektroformowanie do tworzenia metalowych śladów na podłożu z płyty pc i wspomaga wytwarzanie otworów o średnicy 25 mm i linii/przestrzeni o szerokości 10 mm na płytach pc o grubości zaledwie 12,5 mm. liczby te stanowią redukcję o 75% do 80% w porównaniu z wytrawionymi płytami pc. Takie techniki jak układanie wiórów dodatkowo oszczędzają nieruchomości na pokładzie.

zarządzanie termiczne zostało również zidentyfikowane jako przeszkoda w miniaturyzacji, zwłaszcza ze względu na wzrost prędkości urządzeń i gęstości opakowań. Oczekuje się, że obciążenia cieplne przewyższą ustalone techniki chłodzenia w 2003 lub 2004 roku. Teraz skupiamy się na zlokalizowanych, aktywnych strategiach chłodzenia, które zapewniają bardzo niski opór cieplny, możliwości podrzędne, opłacalność i niezawodność dla bezpośredniego, punktowego chłodzenia regionów o wysokim strumieniu ciepła na matrycach IC.

najważniejsze dla większości kompromisów w miniaturyzacji jest to, czy rynek będzie wspierał koszty osiągnięcia danego poziomu wielkości/wydajności. Najnowocześniejsza miniaturyzacja zazwyczaj staje się droższa w miarę zmniejszania rozmiarów. Część zwiększonych kosztów wynika z urządzeń i maszyn do układania / klejenia, które mogą osiągnąć wyższą precyzję. Według niektórych szacunków wydajność co najmniej 98% jest konieczna, aby zminiaturyzowane produkty elektroniczne były opłacalne. Bardziej agresywna miniaturyzacja może utrudnić osiągnięcie takich plonów, zwiększając koszty, dopóki technologia produkcji nie dojrzeje. Dodatkowym problemem jest rosnąca niepraktyczność przeróbek lub napraw w miarę kurczenia się produktów. Niektóre procesy miniaturyzacji uniemożliwiają testowanie, dopóki komponenty nie zostaną zobowiązane do ostatecznego montażu płyty pc.

miniaturyzacja jest silnym rysunkiem w wielu rodzajach produktów konsumenckich, ale można ją posunąć za daleko. Na przykład telefony komórkowe mogą być skurczone do punktu, w którym klawiatury i wyświetlacze byłyby trudne w użyciu. Coraz częściej projektanci produktów stają przed wyzwaniem zapewnienia łatwych w użyciu interfejsów człowiek-maszyna pomimo większej złożoności produktu i kurczącej się nieruchomości z panelami sterowania. Wiele urządzeń elektronicznych osiągnęło już niemal optymalny współczynnik kształtu. Przyszła miniaturyzacja będzie koncentrować się coraz bardziej na zwiększaniu wyrafinowania produktu, wydajności i penetracji rynku.

miniaturyzacja zazwyczaj wiąże się z pewnymi kosztami, więc jest najbardziej odpowiednia dla produktów mniej wrażliwych na koszty. Rynki takie jak oprzyrządowanie, bezpieczeństwo, wojsko/lotnictwo, a zwłaszcza Elektronika medyczna mogą wspierać koszty, podczas gdy obecne produkty telekomunikacyjne nie mogą. ciągły postęp zależy teraz od producentów i projektantów rozwiązujących problemy związane z elektroniką oraz fizyką i chemią chłodzenia, produkcji płyt pc, dystrybucji energii i transmisji sygnału RF.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.