elektronisk miniatyrisering är inte bara en process för att göra allt mindre. Miniatyrisering av en fas av en produkt avslöjar vanligtvis begränsningar och hinder i andra delar av den övergripande design-och tillverkningsprocessen. Så framsteg kommer ofta i ojämna spurts, som framsteg inom en specifik teknik—halvledarfab, pc—kort, kraft, tillverkning och förpackning-hoppar över andra tekniker. Utvecklingen inom flera andra områden än integrerade kretsar har visat sig vara avgörande för den fortsatta utvecklingen av miniatyrisering.
i det passiva komponentområdet är introduktionen av formfaktorn ”0201” (20-x 10 mil) för ytmonterade enheter (SMD) ett exempel. Dessa nästan mikroskopiska komponenter upptar 25% av pc-kortområdet och mindre än 20% av volymen av tidigare 40 – med 20-mil delar. En relaterad utveckling är användningen av lim i stället för Lod för att montera SMD. Dessutom kommer utfasning av blybaserad lödning att ha långtgående effekter på hela elektronikindustrin. Även utvecklingen inom chipteknik ger miniatyriserande effekter någon annanstans. Skapandet av CMOS IC-konstruktioner som arbetar med lägre matningsspänningar möjliggör ännu större miniatyrisering och längre batterilivslängd genom att minska strömkällorna.
under en tid har den subtraktiva (etch) processen för pc-korttillverkning setts som ett hinder för ytterligare kretsminiaturisering. När funktionsstorlekarna krymper blir det svårare att upprätthålla dimensionstoleranser och långsiktig tillförlitlighet eftersom etsning tenderar att underskrida metall under spårmasken. En ny tillsatsprocess använder elektroformning för att bygga upp metallspår på ett pc-board-substrat och stöder tillverkning av hål med 25 mm diameter och 10 mm breda linjer/utrymmen på pc-kort så tunna som 12,5 mm. dessa siffror representerar 75% till 80% minskningar jämfört med etsade pc-kort. Sådana tekniker som chip stapling ytterligare bevara ombord fastigheter.
termisk hantering har också identifierats som ett hinder för miniatyrisering, särskilt när enhetshastigheter och förpackningstätheter ökar. Värmebelastningar förväntas överstiga etablerade kyltekniker någon gång under 2003 eller 2004. Nu skiftar fokus till lokaliserade, aktiva kylstrategier som ger mycket låg värmebeständighet, subambient kapacitet, kostnadseffektivitet och tillförlitlighet för direkt, spot kylning av hög värme-flux regioner på IC dör.
den nedersta raden av de flesta kompromisser i miniatyrisering är huruvida marknaden kommer att stödja kostnaden för att uppnå en viss storlek/prestandanivå. Banbrytande miniatyrisering blir vanligtvis dyrare när storlekarna reduceras. En del av de ökade kostnaderna är resultatet av anläggningar och placerings – /bindningsmaskiner som kan uppnå högre precision. Enligt vissa uppskattningar är en avkastning på minst 98% nödvändig för att göra miniatyriserade elektroniska produkter lönsamma. Mer aggressiv miniatyrisering kan göra sådana avkastningar svårare att uppnå, vilket ökar kostnaden tills tillverkningstekniken mognar. Att lägga till problemet är den växande opraktiska omarbetningen eller reparationen när produkterna krymper. Vissa miniatyriseringsprocesser utesluter testning tills komponenter är engagerade i slutlig pc-kortmontering.
miniatyrisering är ett starkt drag i många typer av konsumentprodukter, men det kan tas för långt. Till exempel kan mobiltelefoner krympas till den punkt där knappsatser och skärmar skulle vara svåra att använda. Allt fler utmanas produktdesigners att tillhandahålla lättanvända gränssnitt mellan människa och maskin trots högre produktkomplexitet och krympande kontrollpanelfastigheter. Många elektroniska enheter har redan nått en nästan optimal Formfaktor. Framtida miniatyrisering kommer att fokusera mer och mer på att öka en produkts sofistikering, prestanda och marknadspenetration.
miniatyrisering extraherar vanligtvis en del kostnadsstraff, så det är mest lämpligt för mindre kostnadskänsliga produkter. Marknader som instrumentering, säkerhet, militär/flyg och speciellt medicinsk elektronik kan stödja kostnaden, medan nuvarande telekommunikationsprodukter inte kan. fortsatta framsteg beror nu på tillverkare och designers som löser problem relaterade till elektronik och fysik och kemi för kylning, pc-board produktion, kraftfördelning och RF-signalöverföring.