Den digitale arbeidshverdagens betydning for organisasjonens identitet

resolução obtida em uma eventual digitalização do sinal. No gráfico, observa-se ainda que, em todos os casos ocorre um incremento no valor do campo resultante até 1A e logo após há uma queda, isto se deve a mudança no condutor utilizado para a detecção, que em função do limite de temperatura deixa de ser o fio ou a trilha superior e passa a ser a trilha inferior, mais larga e espessa. A Figura 60 exibe o gráfico correspondente para a temperatura resultante.

Figura 60 – Comparação da temperatura resultante entre as propostas

Fonte: Elaborado pelo autor.

Ao decorrer desta etapa, quatro diferentes propostas foram apresentadas e anali- sadas. Foi possível constatar que são muitos os aspectos que devem ser considerados no projeto de um encapsulamento deste tipo. Conforme ficou evidenciado, para a escolha de uma das propostas, diferentes aspectos podem ser considerados, como por exemplo, faixa de corrente operacional, sensibilidade e até mesmo a magnitude da densidade de fluxo magnético para uma determinada corrente. De fato, cada uma das propostas pode apresentar vantagens e desvantagens de acordo com os critérios de seleção tomados. Por- tanto, a fim de complementar esta análise e auxiliar na definição, na etapa a seguir será feita uma breve análise dos custos relacionados a fabricação de cada um dos tipos de encapsulamentos propostos.

4.4 Breve Análise dos Custos Envolvidos

O custo de um encapsulamento tem muitas variáveis. Por conta disso, obter valores absolutos não é uma tarefa trivial. De um modo geral, isto é possível apenas quando todas

as informações de projeto são conhecidas e há um plano de negócios bem definido. Todavia, a literatura técnica e os fornecedores de serviços são uma boa fonte de informações quando o que se busca são informações preliminares e os custos relativos entre os diferentes tipos de encapsulamento e tecnologias envolvidas.

Uma das principais questões relacionada aos custos é a complexidade do dispositivo. Quanto mais complexo o encapsulamento maior o custo. Os mais recentes desafios envolvem, por exemplo, encapsulamentos destinados a sistemas complexos de alta densidade, circuitos flexíveis e a dispositivos micro-eletro-mecânicos (MEMS), diferente das propostas apresen- tadas neste trabalho, que envolvem tecnologias já bem estabelecidas. ParaOlofsson(2014) simplicidade e volume são questões de primeira ordem, por exemplo, um encapsulamento do tipo BGA simples, que utiliza wire-bonding, pode custar centavos de dólares em larga escala de produção, enquanto que, um encapsulamento grande e personalizado que utiliza flip chip e sua produção seja em baixo volume pode custar dezenas de dólares. Obviamente que para se ter a projeção do volume de produção de um determinado dispositivo, há a necessidade de um estudo acerca da demanda de mercado, o que não é o escopo deste trabalho. No entanto, em termos de complexidade, é possível, pelo menos, se ter uma ideia a partir dos principais componentes envolvidos, dos custos relativos entre as propostas apresentadas.

Nas propostas aqui apresentadas os principais aspectos que correlacionam a com- plexidade aos custos envolvidos são o tipo de interconexão, se feita por wire bonding ou flip chip e o tipo de encapsulamento, se utiliza substrato (FR4) ou leadframe. O processo de wire bonding seria empregado nas propostas 1,2 e 4 enquanto que o flip chip apenas na proposta 3. Já o uso de leadframe esta associado apenas a proposta 4 que foi fundamentada em um encapsulamento do tipo TSOP, enquanto que o FR4 é utilizado em todas as demais propostas, uma vez que estas foram baseadas em um encapsulamento do tipo COB.

Segundo Madou (2011) o processo de flip chip resulta em um dispositivo com excelentes características elétricas e alta confiabilidade, porém é uma tecnologia muito exigente, tanto para se estabelecer quanto para operar, na qual os custos iniciais são altos e favorecem aplicações de alto volume ou high-end. Ainda, segundo o autor, a tecnologia de flip chip é potencialmente mais barata do que a de wire bonding, uma vez que todas as conexões são feitas simultaneamente, enquanto que no wire bonding uma única ligação é feita neste mesmo tempo. Na prática, no entanto, o custo beneficio não é sempre alcançado, especialmente para pequenas quantidades, devido a imaturidade dos processos envolvidos, como por exemplo, o processo de tratamento dos pads para a colocação das esferas, conhecido como Under-Bump-Metallization (UBM), cujos custos ainda são altos. O wire bonding por outro lado, já é um processo bem estabelecido na industria, tendo sido inventado a mais de 25 anos, ainda é o mais utilizado e em geral é o mais barato. Atualmente, devido ao alto custo associado ao ouro utilizado nos fios, outros materiais e

4.4. Breve Análise dos Custos Envolvidos 111

ligas estão sendo utilizados e pesquisados (GAN; HASHIM,2015). Um gráfico comparativo com o uso das duas tecnologias para o ano de 2014 e a perspetiva para 2019 é exibido na Figura 61, onde as cifras correspondem a milhões de dólares comercializados.

Figura 61 – Comparativo de uso entre os processos wire bonding e flip chip

Fonte: Adaptado de Besi (2015).

Com base no que foi exposto e considerando também o fato de que o dispositivo proposto neste trabalho não possui o mesmo nível de complexidade de um processador sofisticado, é conveniente considerar o wire bonding com um menor custo de empregabilidade do que o flip chip, desta forma as propostas 1,2 e 4 teriam uma vantagem em relação aos custos envolvidos. Em relação a proposta 3, que utilizou flip chip, é preciso lembrar que duas montagens foram simuladas, uma baseada no método de Gold Stud Bumping que para sua execução utilizaria o mesmo ferramental de wire bonding sem a necessidade de UBM e por conta disto apresenta menor custo do que a outra, baseada no método Electroless Ni/Au Bumping, que necessitaria de UBM e ferramental especifico. No entanto, convém lembrar também que os resultados obtidos com as simulações foram superiores para o segundo método citado.

Outro aspecto que pode ser considerado na comparação dos custos envolvidos entre as propostas diz respeito ao tipo de encapsulamento utilizado. As propostas 1,2 e 3 foram baseadas em um encapsulamento tipo COB que utiliza como base uma placa de FR4, material muito comum na industria eletroeletrônica. O COB dispensa o uso de pré forma no molde e o uso de ferramentas de corte e conformação que seriam necessários para a implementação de um encapsulamento do tipo TSOP, como o da proposta 4. Além disso, embora o TSOP seja um tipo de encapsulamento bastante difundido e associado a dispositivos de baixo custo, ele necessita de um leadframe, que neste caso, em função da trilha inferior exigiria também uma customização, fugindo dos padrões disponíveis em catálogo e elevando os custos.

Conforme citado no inicio desta seção, os custos absolutos são difíceis de serem previstos em função da grande quantidade de informações requeridas. No entanto, a partir do que foi exposto, é possível definir as propostas 1 e 2 como sendo as de menor custo, enquanto que as propostas 3 e 4 exigiriam um maior custo de implementação, podendo ser considerada ainda uma possível vantagem da proposta 4 em relação a 3, já que o UBM ainda é um processo caro, utilizado principalmente em dispositivos de larga escala com alto valor agregado.