ניו-טק מגזין | אוקטובר 2025 | המהדורה הדיגיטלית

הזיווד האלקטרוני: קו ההגנה החדש של עולם האלקטרוניקה

מערכת ניו-טק מגזינים גרופ »

מאיר Delft מחקר מאוניברסיטת את התחום שנמצא בלב האמינות, העמידות והחדשנות של מערכות אלקטרוניות מתקדמות עולם האלקטרוניקה, תשומת הלב ב נמשכת תמיד אל הליבה — אל השבב, אל הליתוגרפיה, אל הארכיטקטורה. אבל מתחת לכל זה, כמעט נחבא מן העין, מסתתר אחד התחומים הקריטיים ביותר לעתיד התעשייה: הזיווד האלקטרוני .) Electronic Packaging ( הוא אחראי להגן על השבב, להוליך חום, לשמור על קשרים חשמליים ולהבטיח את שרידות המערכת למשך שנים רבות - לעיתים בתנאים קיצוניים. ובכל זאת, ברוב המקרים הוא נחשב “פרט טכני”. Delft המחקר שפורסם השנה באוניברסיטת ההולנדית משנה את נקודת המבט הזו מן היסוד. במרכזו עומדת שאלה פשוטה אך עוצמתית: לא מה השבב מסוגל לעשות, אלא כמה זמן הוא יכול להמשיך לעשות זאת. התשובה, כך מתברר, תלויה פחות במהירות הטרנזיסטורים ויותר במעטפת שעוטפת אותם.

איזון עדין בין הגנה לגמישות במבט ראשון, נדמה שחומר האריזה צריך להיות פשוט: חזק, מבודד וזול. אבל בעולם האלקטרוניקה המודרני, האיזון הזה הפך כמעט לבלתי אפשרי. ככל שהשבבים נעשים צפופים יותר וההספקים עולים, האריזה נדרשת להעביר יותר חום, לעמוד בפני עיוותים מכניים, ולהישאר קלה ודקה ככל האפשר. מתוכננים בדיוק על קו התפר EMC חומרי הזה. מצד אחד, הם חייבים להיות קשיחים מספיק כדי לשמור על מבנה יציב, ומצד שני אלסטיים במידה שתאפשר ספיגת מאמצים ורטט. שילוב המילוי, לרוב סיליקה עד רמה אחוז, מספק עמידות ויציבות 90–80 של תרמית, אך גם מקשה על עיבוד החומר ומעלה את רגישותו ללחות. כאשר האריזה נתונה לשינויי טמפרטורה תכופים - לדוגמה במכשירים ניידים או רכיבים תעשייתיים הפועלים סביב השעון - נוצרים מאמצים חוזרים ונשנים בין השכבות. ההבדלים בזחילה התרמית בין הסיליקה, השרף והמתכות עלולים לגרום למיקרו-סדקים או להתפרקות איטית של המבנה. אלה תהליכים זעירים, אך הם קובעים את תוחלת החיים של המוצר כולו.

הזיווד כקו ההגנה הראשון המושג "אריזה אלקטרונית" אינו חדש. למעשה, זהו עולם שלם של הנדסה, חומרים ותהליכים, שתכליתו אחת: ליצור חיץ בין הרכיב הרגיש לבין העולם החיצון. האריזה מגנה מפני לחות, רטט, קרינה ומאמצים מכניים - אך גם מבטיחה הולכת חום נכונה, קיבוע מכני של החיבורים ועדכון אמין בין השכבות. במהלך העשורים האחרונים, וביתר שאת עם המעבר לממדים זעירים ואלקטרוניקה רבת שכבות, האריזה חדלה להיות מרכיב משני. היא הפכה למערכת בפני עצמה. כיום, יותר אחוז מהרכיבים המסחריים נארזים 99 מ־ בחומרים פולימריים מבוססי אפוקסי, ” Epoxy Molding Compounds שמכונים “ . מדובר בחומרים EMC (או בקיצור ( מורכבים - תערובות של שרף אפוקסי, מילוי סיליקה ותוספים ייעודיים, שתפקידם לשלב חוזק מכני, עמידות תרמית ובידוד חשמלי. בפועל, חומר האריזה הוא לא רק “מעטפת” אלא חלק מהמערכת החשמלית-תרמית עצמה. כל שינוי קטן במקדם ההתפשטות ), במוליכות או בלחות CTE התרמית שלו ( הפנימית עלול להשפיע על תפקוד השבב, על ההלחמות ועל המגעים הזעירים.

New-Tech Magazine l 28