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エレクトロニクス向けEMIシールド 2024-2034年：予測、技術、用途EMI Shielding for Electronics 2024-2034: Forecasts, Technologies, Applications 「エレクトロニクス用EMIシールド 2024-2034」は、多くの電子回路に不可欠なEMIシールドの現状と技術動向を調査している。先端半導体パッケージングと導電性インクの両分野の開発評価におけるIDTechExの専門知... もっと見る
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サマリー
「エレクトロニクス用EMIシールド 2024-2034」は、多くの電子回路に不可欠なEMIシールドの現状と技術動向を調査している。先端半導体パッケージングと導電性インクの両分野の開発評価におけるIDTechExの専門知識を活用し、本レポートはこの不可欠な分野の現状、技術革新、プレーヤー、機会について包括的な概要を提供している。
ワイヤレス接続デバイスが普及し続ける中、EMIシールドの技術革新は、AR/VRやウェアラブルエレクトロニクスなどのアプリケーション向けに、より高い通信周波数とますますコンパクトになる半導体パッケージアーキテクチャへの移行をサポートする。これらの開発には、粒子フリーの導電性インクやMXenなどの新材料とともに、スプレー、インクジェット印刷、完全加法3Dエレクトロニクスなどの新しい成膜方法が含まれる。
ボードからパッケージレベルのシールドへ
電子機器のEMI遮蔽における重要かつ成長中のトレンドは、基板レベルの遮蔽からコンフォーマルパッケージレベルの遮蔽への移行である。前者は導電性エンクロージャーを基板にはんだ付けするもので、低コストで定評があるが、サイズと重量が大幅に増加する。対照的に、後者のアプローチでは、パッケージ表面に直接薄い導電層を利用するため、サイズと重量が減少する。このため、コンフォーマルパッケージレベルのシールドは、スマートウォッチやスマートフォン、一部の医療機器など、小型化が優先されるパッケージに適している。
新たな成膜方法
コンフォーマルEMIシールドの成膜はスパッタリングが主流である。成膜は真空チャンバー内で行われ、金属「スパッタリング・ターゲット」にイオンを発射してナノスケールの金属粒子を生成し、パッケージ表面をコーティングする。資本設備は高価だが、金属スパッタリングターゲットはコスト効率が高く、多くのプロバイダーが既存のシステムを導入している。
スプレーや印刷といった新しい方法は、真空チャンバーが不要なため設備コストがはるかに低く、パッケージ上面や側面のコーティング厚さのばらつきが少なく、工程数が少ないといった利点もある。しかし、導電性インクは、インク調合工程が追加されるため、通常、成膜材料1グラム当たり同等のスパッタリングターゲットよりも高価である。
インクジェット印刷のような技術のさらなる利点は、デジタル選択成膜であり、これにより材料消費量を削減できるため、導電性インクの高い材料費を軽減することができる。システム・イン・パッケージ」アーキテクチャーの傾向がさらに強まるにつれ、コンパートメント化が進むと、特定のコンパートメントの上面など、選択的な成膜に対する需要が高まるだろう。長期的には、完全積層3Dエレクトロニクスなどのアプローチにより、複数の区画化されたコンポーネントを含む複雑な特注パッケージ全体にEMIシールドを統合することが可能になるだろう。
材料開発
基板レベルのシールド筐体や実際のスパッタリングに使用される材料は、金属や金属合金（通常、銅、スチール、アルミニウム、亜鉛、ニッケル）であるが、パッケージレベルのシールドに使用される溶液加工可能な導体にはかなりの技術革新が見られる。銀ベースの導電性インクが主流で、利用可能な製品は幅広い粒子径とレオロジーに及んでいる。
特に注目すべきは、パーティクルを含まない（分子状とも呼ばれる）インクの採用が増加していることで、これはその場で金属化されるため、滑らかなコーティングが得られ、ノズルが詰まるリスクがなくなる。製造中に周期構造を導入するメタマテリアルも、必要であれば周波数に依存したEMIシールドを導入するために使用できる。ソリューション加工可能なEMIシールドの代替材料として、MXENがある。この用語は、金属炭化物または金属窒化物から成る材料の一群を指し、優れた導電性を持ち軽量である。
包括的なカバー範囲
本レポートは、「エレクトロニクス用EMIシールド」市場の詳細な概観を提供し、ヘテロジニアス集積の採用増加を支える技術革新に焦点を当てている。コンフォーマル・シールドを必要とする半導体パッケージの面積を評価するため、民生用電子機器の分析に基づき、成膜方法と導電性インク消費量の両方について10年間の予測を示している。予測は、スマートフォン、ラップトップ、タブレット、スマートウォッチ、AR/VRデバイス、自動車、通信インフラを含む複数のアプリケーションカテゴリーにわたって区分されている。
主要な側面
この調査レポートは、「電子機器向けEMIシールド」市場の動向と機会に関する詳細な市場情報を提供しています。これには以下が含まれます：
技術評価
バリューチェーン分析
市場予測
主な質問
目次
Summary
この調査レポートは、多くの電子回路に不可欠なEMIシールドの現状と技術動向を調査しています。
主な掲載内容（目次より抜粋）
Report Summary
'EMI Shielding for Electronics: 2024-2034' explores the current status and technology trends within this essential aspect of many electronic circuits. Drawing on IDTechEx's expertise in evaluating developments within both advanced semiconductor packaging and conductive inks, the report provides a comprehensive overview of the status, innovations, players, and opportunities across this essential field.
As wirelessly connected devices continue to proliferate, innovations in EMI shielding will support the transition to higher communication frequencies and increasingly compact semiconductor package architectures for applications such as AR/VR and wearable electronics. These developments include new deposition methods such as spraying, inkjet printing, and fully additive 3D electronics along with new materials such as particle free conductive inks and MXenes.
From board to package-level shielding
A significant and growing trend in EMI shielding for electronics is the transition from board-level shielding towards conformal package-level shielding. The former, which describes soldering a conductive enclosure onto the board, is low-cost and well-established, but substantially increases size and weight. In contrast the latter approach utilizes a thin conductive layer directly on the package surface, which reduces size and weight. This makes conformal package-level shielding well suited to packages where compactness is a priority, such as smartwatches, smartphones, and some medical devices.
Emerging deposition methods
Sputtering is the dominant method of creating conformal EMI shields. Deposition occurs in a vacuum chamber, with ions fired at a metallic 'sputtering target' to produce nanoscale metal particles that coat the package surface. While the capital equipment is expensive the metallic sputtering targets are cost effective, with many providers having existing systems installed.
Emerging methods such as spraying and printing offer much lower equipment costs since no vacuum chamber is required, along with additional benefits such as reduced variation in package top and side coating thickness and fewer process steps. However, conductive inks are typically more expensive than equivalent sputtering targets per gram of deposited material due to the additional ink formulation steps.
An additional benefit of techniques such as inkjet printing is digital selective deposition, which enables reduced material consumption and hence mitigates the higher material costs of conductive inks. As the trend towards 'system-in-package' architectures gains further traction, greater use of compartmentalization will increase demand for selective deposition such as the top of a specific compartment. In the longer-term approaches such as fully additive 3D electronics will enable EMI shielding to be integrated throughout a complex bespoke package containing multiple compartmentalized components.
Material developments
While materials for board-level shielding enclosures and indeed sputtering are straightforward metals and metal alloys (typically copper, steel, aluminium, zinc, or nickel), there is considerable innovation within solution processable conductors for package level shielding. Silver-based conductive inks dominate, with available products spanning a wide range of particle sizes and rheology.
Especially notable is the increasing adoption of particle-free (also known as molecular) inks, which are metallized in-situ and hence produce smooth coatings and eliminate the risk of nozzle clogging. Metamaterials, in which periodic structures are introduced during manufacturing, can also be used to introduce frequency dependent EMI shielding if desired. Another material alternative for solutions processable EMI shielding is MXenes. This term refers to a class of materials made up of metal carbides or metal nitrides that have excellent conductivity and are lightweight.
Comprehensive coverage
This report provides a detailed overview of the 'EMI shielding for electronics' market, with a focus on innovations that will support that the increasing adoption of heterogeneous integration. 10-year forecasts for both deposition method and conductive ink consumption are provided, drawing on analysis of consumer electronic device to assesses the semiconductor package area requiring conformal shielding. Forecasts are segmented across multiple application categories including smartphones, laptops, tablets, smartwatches, AR/VR devices, vehicles, and telecoms infrastructure.
Key aspects
This report provides detailed market intelligence about trends and opportunities within the 'EMI shielding for electronics' market. This includes:
Technology evaluation
Value chain analysis
Market forecasts
Key questions answered
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