من عالم ثنائي الفينيل متعدد الكلور
3 متطلبات عالية للحرارة وتبديد الحرارة
مع التصغير والوظائف العالية وتوليد الحرارة العالية للمعدات الإلكترونية، تستمر متطلبات الإدارة الحرارية للمعدات الإلكترونية في الزيادة، وأحد الحلول المختارة هو تطوير لوحات الدوائر المطبوعة الموصلة حرارياً.الشرط الأساسي لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المقاومة للحرارة وتبديد الحرارة هو خصائص مقاومة الحرارة وتبديد الحرارة للركيزة.في الوقت الحاضر، أدى تحسين المواد الأساسية وإضافة الحشوات إلى تحسين خصائص مقاومة الحرارة وتبديد الحرارة إلى حد ما، ولكن التحسن في التوصيل الحراري محدود للغاية.عادةً، يتم استخدام ركيزة معدنية (IMS) أو لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني لتبديد حرارة مكون التسخين، مما يقلل من الحجم والتكلفة مقارنةً بالتبريد التقليدي للرادياتير والمروحة.
الألومنيوم مادة جذابة للغاية.لديها موارد وفيرة، وتكلفة منخفضة، وموصلية حرارية جيدة وقوة، وصديقة للبيئة.في الوقت الحاضر، معظم الركائز المعدنية أو النوى المعدنية هي معدن الألمنيوم.مزايا لوحات الدوائر المصنوعة من الألومنيوم هي توصيلات إلكترونية بسيطة واقتصادية وموثوقة وموصلية حرارية عالية وقوة وحماية بيئية خالية من اللحام والرصاص وما إلى ذلك، ويمكن تصميمها وتطبيقها بدءًا من المنتجات الاستهلاكية وحتى السيارات والمنتجات العسكرية. والفضاء.ليس هناك شك في التوصيل الحراري والمقاومة للحرارة للركيزة المعدنية.يكمن المفتاح في أداء المادة اللاصقة العازلة بين اللوحة المعدنية وطبقة الدائرة.
في الوقت الحاضر، تتركز القوة الدافعة للإدارة الحرارية على مصابيح LED.يتم تحويل ما يقرب من 80٪ من الطاقة المدخلة لمصابيح LED إلى حرارة.لذلك، فإن مسألة الإدارة الحرارية لمصابيح LED تحظى بتقدير كبير، وينصب التركيز على تبديد الحرارة لركيزة LED.إن تركيب مواد الطبقة العازلة لتبديد الحرارة المقاومة للحرارة العالية والصديقة للبيئة يضع الأساس لدخول سوق الإضاءة LED عالية السطوع.
4 الالكترونيات المرنة والمطبوعة وغيرها من المتطلبات
4.1 متطلبات اللوحة المرنة
إن تصغير المعدات الإلكترونية وتخفيفها سوف يستخدم حتمًا عددًا كبيرًا من لوحات الدوائر المطبوعة المرنة (FPCB) ولوحات الدوائر المطبوعة الصلبة المرنة (R-FPCB).يقدر سوق FPCB العالمي حاليًا بحوالي 13 مليار دولار أمريكي، ومن المتوقع أن يكون معدل النمو السنوي أعلى من معدل نمو مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الجامدة.
ومع توسع التطبيق، بالإضافة إلى زيادة العدد، سيكون هناك العديد من متطلبات الأداء الجديدة.تتوفر أفلام البوليميد باللون عديم اللون والشفاف والأبيض والأسود والأصفر، وتتميز بمقاومة عالية للحرارة وخصائص CTE منخفضة، وهي مناسبة لمختلف المناسبات.تتوفر أيضًا في السوق ركائز أفلام البوليستر الفعالة من حيث التكلفة.تتضمن تحديات الأداء الجديدة المرونة العالية، واستقرار الأبعاد، وجودة سطح الفيلم، والاقتران الكهروضوئي للفيلم والمقاومة البيئية لتلبية المتطلبات المتغيرة باستمرار للمستخدمين النهائيين.
يجب أن تلبي لوحات FPCB ولوحات HDI الصلبة متطلبات نقل الإشارات عالية السرعة وعالية التردد.ويجب أيضًا الانتباه إلى ثابت العزل الكهربائي وفقدان العزل الكهربائي للركائز المرنة.يمكن استخدام البولي تترافلوروإيثيلين وركائز البوليميد المتقدمة لتكوين المرونة.دائرة كهربائية.إن إضافة مسحوق غير عضوي وحشو ألياف الكربون إلى راتنج البوليميد يمكن أن ينتج بنية ثلاثية الطبقات من الركيزة المرنة الموصلة حرارياً.الحشوات غير العضوية المستخدمة هي نيتريد الألومنيوم (AlN)، وأكسيد الألومنيوم (Al2O3)، ونيتريد البورون السداسي (HBN).تتميز الركيزة بموصلية حرارية تبلغ 1.51 وات/م كلفن ويمكنها تحمل جهد تحمل 2.5 كيلو فولت واختبار الانحناء بمقدار 180 درجة.
طرحت أسواق تطبيقات FPCB، مثل الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء والمعدات الطبية والروبوتات وما إلى ذلك، متطلبات جديدة على هيكل أداء FPCB، وطوّرت منتجات FPCB جديدة.مثل اللوحة متعددة الطبقات المرنة والرفيعة جدًا، يتم تقليل FPCB المكون من أربع طبقات من 0.4 مم التقليدي إلى حوالي 0.2 مم؛لوحة مرنة للإرسال عالي السرعة، باستخدام ركيزة بوليميد منخفضة Dk ومنخفضة Df، تصل إلى متطلبات سرعة نقل تبلغ 5 جيجابت في الثانية؛كبيرة تستخدم اللوحة المرنة للطاقة موصلًا أعلى من 100 ميكرومتر لتلبية احتياجات الدوائر عالية الطاقة والتيار العالي؛اللوح المرن ذو الأساس المعدني عالي التبديد للحرارة هو R-FPCB الذي يستخدم ركيزة لوحة معدنية جزئيًا؛اللوحة المرنة اللمسية حساسة للضغط، ويتم وضع الغشاء والقطب بين فيلمين بوليميد لتشكيل مستشعر لمس مرن؛لوح مرن قابل للتمدد أو لوح صلب مرن، الركيزة المرنة عبارة عن مادة مطاطية، ويتم تحسين شكل نمط السلك المعدني ليكون قابلاً للتمدد.وبطبيعة الحال، تتطلب هذه FPCBs الخاصة ركائز غير تقليدية.
4.2 متطلبات الإلكترونيات المطبوعة
اكتسبت الإلكترونيات المطبوعة زخمًا في السنوات الأخيرة، ومن المتوقع أنه بحلول منتصف عشرينيات القرن الحالي، سيكون للإلكترونيات المطبوعة سوق يزيد حجمه عن 300 مليار دولار أمريكي.يعد تطبيق تكنولوجيا الإلكترونيات المطبوعة على صناعة الدوائر المطبوعة جزءًا من تكنولوجيا الدوائر المطبوعة، والتي أصبحت إجماعًا في الصناعة.تكنولوجيا الإلكترونيات المطبوعة هي الأقرب إلى FPCB.الآن استثمر مصنعو ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الإلكترونيات المطبوعة.لقد بدأوا باللوحات المرنة واستبدلوا لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) بالدوائر الإلكترونية المطبوعة (PEC).في الوقت الحاضر، هناك العديد من الركائز ومواد الحبر، وبمجرد تحقيق اختراقات في الأداء والتكلفة، سيتم استخدامها على نطاق واسع.يجب ألا يفوت مصنعو ثنائي الفينيل متعدد الكلور هذه الفرصة.
التطبيق الرئيسي الحالي للإلكترونيات المطبوعة هو تصنيع علامات تعريف الترددات الراديوية (RFID) منخفضة التكلفة، والتي يمكن طباعتها على شكل لفات.تكمن الإمكانية في مجالات شاشات العرض المطبوعة والإضاءة والخلايا الكهروضوئية العضوية.يعد سوق التكنولوجيا القابلة للارتداء حاليًا سوقًا مواتية ناشئة.منتجات مختلفة من التكنولوجيا القابلة للارتداء، مثل الملابس الذكية والنظارات الرياضية الذكية، وأجهزة مراقبة النشاط، وأجهزة استشعار النوم، والساعات الذكية، والسماعات الواقعية المحسنة، وبوصلات الملاحة، وما إلى ذلك. ولا غنى عن الدوائر الإلكترونية المرنة للأجهزة التكنولوجية القابلة للارتداء، والتي ستدفع بتطوير التكنولوجيا المرنة الدوائر الإلكترونية المطبوعة.
أحد الجوانب الهامة لتكنولوجيا الإلكترونيات المطبوعة هو المواد، بما في ذلك الركائز والأحبار الوظيفية.الركائز المرنة ليست مناسبة فقط للركائز FPCBs الموجودة، ولكن أيضًا للركائز ذات الأداء العالي.حاليًا، توجد مواد ركيزة عالية العزل الكهربائي تتكون من خليط من السيراميك وراتنجات البوليمر، بالإضافة إلى ركائز ذات درجة حرارة عالية وركائز منخفضة درجة الحرارة وركائز شفافة عديمة اللون.، الركيزة الصفراء، الخ.
4 الالكترونيات المرنة والمطبوعة وغيرها من المتطلبات
4.1 متطلبات اللوحة المرنة
إن تصغير المعدات الإلكترونية وتخفيفها سوف يستخدم حتمًا عددًا كبيرًا من لوحات الدوائر المطبوعة المرنة (FPCB) ولوحات الدوائر المطبوعة الصلبة المرنة (R-FPCB).يقدر سوق FPCB العالمي حاليًا بحوالي 13 مليار دولار أمريكي، ومن المتوقع أن يكون معدل النمو السنوي أعلى من معدل نمو مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الجامدة.
ومع توسع التطبيق، بالإضافة إلى زيادة العدد، سيكون هناك العديد من متطلبات الأداء الجديدة.تتوفر أفلام البوليميد باللون عديم اللون والشفاف والأبيض والأسود والأصفر، وتتميز بمقاومة عالية للحرارة وخصائص CTE منخفضة، وهي مناسبة لمختلف المناسبات.تتوفر أيضًا في السوق ركائز أفلام البوليستر الفعالة من حيث التكلفة.تتضمن تحديات الأداء الجديدة المرونة العالية، واستقرار الأبعاد، وجودة سطح الفيلم، والاقتران الكهروضوئي للفيلم والمقاومة البيئية لتلبية المتطلبات المتغيرة باستمرار للمستخدمين النهائيين.
يجب أن تلبي لوحات FPCB ولوحات HDI الصلبة متطلبات نقل الإشارات عالية السرعة وعالية التردد.ويجب أيضًا الانتباه إلى ثابت العزل الكهربائي وفقدان العزل الكهربائي للركائز المرنة.يمكن استخدام البولي تترافلوروإيثيلين وركائز البوليميد المتقدمة لتكوين المرونة.دائرة كهربائية.إن إضافة مسحوق غير عضوي وحشو ألياف الكربون إلى راتنج البوليميد يمكن أن ينتج بنية ثلاثية الطبقات من الركيزة المرنة الموصلة حرارياً.الحشوات غير العضوية المستخدمة هي نيتريد الألومنيوم (AlN)، وأكسيد الألومنيوم (Al2O3)، ونيتريد البورون السداسي (HBN).تتميز الركيزة بموصلية حرارية تبلغ 1.51 وات/م كلفن ويمكنها تحمل جهد تحمل 2.5 كيلو فولت واختبار الانحناء بمقدار 180 درجة.
طرحت أسواق تطبيقات FPCB، مثل الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء والمعدات الطبية والروبوتات وما إلى ذلك، متطلبات جديدة على هيكل أداء FPCB، وطوّرت منتجات FPCB جديدة.مثل اللوحة متعددة الطبقات المرنة والرفيعة جدًا، يتم تقليل FPCB المكون من أربع طبقات من 0.4 مم التقليدي إلى حوالي 0.2 مم؛لوحة مرنة للإرسال عالي السرعة، باستخدام ركيزة بوليميد منخفضة Dk ومنخفضة Df، تصل إلى متطلبات سرعة نقل تبلغ 5 جيجابت في الثانية؛كبيرة تستخدم اللوحة المرنة للطاقة موصلًا أعلى من 100 ميكرومتر لتلبية احتياجات الدوائر عالية الطاقة والتيار العالي؛اللوح المرن ذو الأساس المعدني عالي التبديد للحرارة هو R-FPCB الذي يستخدم ركيزة لوحة معدنية جزئيًا؛اللوحة المرنة اللمسية حساسة للضغط، ويتم وضع الغشاء والقطب بين فيلمين بوليميد لتشكيل مستشعر لمس مرن؛لوح مرن قابل للتمدد أو لوح صلب ومرن، والركيزة المرنة عبارة عن مادة مطاطية، ويتم تحسين شكل نمط السلك المعدني ليكون قابلاً للتمدد.وبطبيعة الحال، تتطلب هذه FPCBs الخاصة ركائز غير تقليدية.
4.2 متطلبات الإلكترونيات المطبوعة
اكتسبت الإلكترونيات المطبوعة زخمًا في السنوات الأخيرة، ومن المتوقع أنه بحلول منتصف عشرينيات القرن الحالي، سيكون للإلكترونيات المطبوعة سوق يزيد حجمه عن 300 مليار دولار أمريكي.يعد تطبيق تكنولوجيا الإلكترونيات المطبوعة على صناعة الدوائر المطبوعة جزءًا من تكنولوجيا الدوائر المطبوعة، والتي أصبحت إجماعًا في الصناعة.تكنولوجيا الإلكترونيات المطبوعة هي الأقرب إلى FPCB.الآن استثمر مصنعو ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الإلكترونيات المطبوعة.لقد بدأوا باللوحات المرنة واستبدلوا لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) بالدوائر الإلكترونية المطبوعة (PEC).في الوقت الحاضر، هناك العديد من الركائز ومواد الحبر، وبمجرد تحقيق اختراقات في الأداء والتكلفة، سيتم استخدامها على نطاق واسع.يجب ألا يفوت مصنعو ثنائي الفينيل متعدد الكلور هذه الفرصة.
التطبيق الرئيسي الحالي للإلكترونيات المطبوعة هو تصنيع علامات تعريف الترددات الراديوية (RFID) منخفضة التكلفة، والتي يمكن طباعتها على شكل لفات.تكمن الإمكانية في مجالات شاشات العرض المطبوعة والإضاءة والخلايا الكهروضوئية العضوية.يعد سوق التكنولوجيا القابلة للارتداء حاليًا سوقًا مواتية ناشئة.منتجات مختلفة من التكنولوجيا القابلة للارتداء، مثل الملابس الذكية والنظارات الرياضية الذكية، وأجهزة مراقبة النشاط، وأجهزة استشعار النوم، والساعات الذكية، والسماعات الواقعية المحسنة، وبوصلات الملاحة، وما إلى ذلك. ولا غنى عن الدوائر الإلكترونية المرنة للأجهزة التكنولوجية القابلة للارتداء، والتي ستدفع عجلة تطوير التكنولوجيا المرنة الدوائر الإلكترونية المطبوعة.
أحد الجوانب الهامة لتكنولوجيا الإلكترونيات المطبوعة هو المواد، بما في ذلك الركائز والأحبار الوظيفية.الركائز المرنة ليست مناسبة فقط للركائز FPCBs الموجودة، ولكن أيضًا للركائز ذات الأداء العالي.حاليًا، توجد مواد ركيزة عالية العزل الكهربائي تتكون من خليط من السيراميك وراتنجات البوليمر، بالإضافة إلى ركائز ذات درجة حرارة عالية وركائز منخفضة درجة الحرارة وركائز شفافة عديمة اللون.