من عالم ثنائي الفينيل متعدد الكلور
3 متطلبات تبديد الحرارة والحرارة العالية
مع التصغير ، وظائف عالية ، وتوليد حرارة عالية من المعدات الإلكترونية ، تستمر متطلبات الإدارة الحرارية للمعدات الإلكترونية في الزيادة ، وأحد الحلول المختارة هي تطوير لوحات الدوائر المطبوعة حرارياً. الشرط الأساسي لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المقاومة للحرارة والمهارة للحرارة هي الخواص المقاومة للحرارة والحرارة للركيزة. في الوقت الحاضر ، فإن تحسين المادة الأساسية وإضافة الحشو قد أدى إلى تحسين خصائص مقاومة الحرارة وذات حرارة إلى حد ما ، ولكن التحسن في الموصلية الحرارية محدود للغاية. عادةً ما يتم استخدام الركيزة المعدنية (IMS) أو لوحة الدائرة المطبوعة الأساسية لتبديد حرارة مكون التدفئة ، مما يقلل من حجم وتكلفة مقارنة مع المبرد التقليدي وتبريد المروحة.
الألومنيوم مادة جذابة للغاية. لديها موارد وفيرة وتكلفة منخفضة وموصلية حرارية جيدة وقوة ، وهي صديقة للبيئة. في الوقت الحاضر ، معظم الركائز المعدنية أو النوى المعدنية هي الألومنيوم المعدني. إن مزايا لوحات الدوائر القائمة على الألومنيوم عبارة عن اتصالات إلكترونية بسيطة واقتصادية وموثوقة ، والتوصيل الحراري العالي والقوة ، وحماية البيئة الخالية من اللحام وخالية من الرصاص ، وما إلى ذلك ، ويمكن تصميمها وتطبيقها من المنتجات الاستهلاكية إلى السيارات والمنتجات العسكرية والفضاء. ليس هناك شك في التوصيل الحراري ومقاومة الحرارة للركيزة المعدنية. يكمن المفتاح في أداء المادة اللاصقة العازلة بين اللوحة المعدنية وطبقة الدائرة.
في الوقت الحاضر ، تركز القوة الدافعة للإدارة الحرارية على مصابيح LED. يتم تحويل ما يقرب من 80 ٪ من طاقة إدخال LEDs إلى حرارة. لذلك ، فإن مسألة الإدارة الحرارية للمصابيح LED ذات قيمة عالية ، والتركيز على تبديد الحرارة للركيزة LED. يضع تكوين مواد الطبقة العازلة ذات الحرارة المرتفعة التي تُعزل عن الحرارة والمقاومة للبيئة الأساس لدخول سوق الإضاءة LED عالية السطوع.
4 إلكترونيات مرنة ومطبوعة ومتطلبات أخرى
4.1 متطلبات اللوحة المرنة
سيستخدم التصغير وتخفيف المعدات الإلكترونية حتماً عددًا كبيرًا من لوحات الدوائر المطبوعة المرنة (FPCB) ولوحات الدوائر المطبوعة الصلبة (R-FPCB). تقدر سوق FPCB العالمية حاليًا بحوالي 13 مليار دولار أمريكي ، ومن المتوقع أن يكون معدل النمو السنوي أعلى من معدل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة.
مع توسيع التطبيق ، بالإضافة إلى الزيادة في الرقم ، سيكون هناك العديد من متطلبات الأداء الجديدة. تتوفر أفلام البوليميد بألوان وشفافة ، أبيض ، أسود ، أصفر ، ولديها مقاومة عالية للحرارة وخصائص CTE المنخفضة ، وهي مناسبة للمناسبات المختلفة. تتوفر ركائز أفلام البوليستر الفعالة من حيث التكلفة أيضًا في السوق. تشمل تحديات الأداء الجديدة المرونة العالية ، والاستقرار الأبعاد ، وجودة سطح الفيلم ، والاقتران الكهروضوئي للأفلام والمقاومة البيئية لتلبية المتطلبات المتغيرة باستمرار للمستخدمين النهائيين.
يجب أن تلبي FPCB ولوحات HDI الصلبة متطلبات انتقال الإشارة عالية السرعة والتردد. يجب أيضًا الانتباه إلى الخسارة الثابتة العازلة والعزل الكهربائي للركائز المرنة. يمكن استخدام polytetrafluoroethylene وركائز بوليميد المتقدمة لتشكيل المرونة. الدائرة. يمكن أن تؤدي إضافة المسحوق غير العضوي وحشو ألياف الكربون إلى راتنج البوليميد إلى إنتاج بنية ثلاثية الطبقات من الركيزة المرنة حرارياً. الحشو غير العضوي المستخدمة هي نيتريد الألومنيوم (ALN) ، أكسيد الألومنيوم (AL2O3) ونيتريد البورون السداسي (HBN). تحتوي الركيزة على 1.51W/MK الموصلية الحرارية ويمكنها تحمل 2.5 كيلو فولت تحمل الجهد واختبار الانحناء 180 درجة.
وضعت أسواق تطبيقات FPCB ، مثل الهواتف الذكية ، والأجهزة القابلة للارتداء ، والمعدات الطبية ، والروبوتات ، وما إلى ذلك ، متطلبات جديدة حول بنية أداء FPCB ، وتطوير منتجات FPCB جديدة. مثل لوح متعدد الطبقات مرن للغاية ، يتم تقليل FPCB من أربع طبقات من 0.4 مم التقليدية إلى حوالي 0.2 مم ؛ لوحة مرنة ناقل الحركة عالية السرعة ، باستخدام الركيزة منخفضة Polyimide منخفضة DK و DF ، تصل إلى متطلبات سرعة نقل 5 جيجابت في الثانية ؛ تستخدم اللوحة المرنة ذات الطاقة الكبيرة موصلًا فوق 100μm لتلبية احتياجات الدوائر ذات الطاقة العالية وعالية التداول ؛ اللوحة المرنة المعدنية المرنة المعدنية عالية الحرارة هي عبارة عن R-FPCB يستخدم ركيزة صفيحة معدنية جزئيًا ؛ اللوحة المرنة اللمسية هي ضغوط الغشاء ويتم تقويم القطب بين فيلمين بوليميد لتشكيل مستشعر اللمس المرن ؛ لوحة مرنة قابلة للتمديد أو لوحة صلبة فنية ، والركيزة المرنة هي مرنة ، ويتم تحسين شكل نمط الأسلاك المعدنية ليكون قابلاً للتمديد. بالطبع ، تتطلب هذه FPCBs الخاصة ركائز غير تقليدية.
4.2 متطلبات الإلكترونيات المطبوعة
اكتسبت إلكترونيات المطبوعة زخماً في السنوات الأخيرة ، ومن المتوقع أنه بحلول منتصف عام 2020 ، سيكون للإلكترونيات المطبوعة سوقًا يزيد عن 300 مليار دولار أمريكي. يعد تطبيق تكنولوجيا الإلكترونيات المطبوعة على صناعة الدوائر المطبوعة جزءًا من تقنية الدوائر المطبوعة ، والتي أصبحت إجماعًا في الصناعة. تقنية الإلكترونيات المطبوعة هي الأقرب إلى FPCB. الآن استثمرت شركات تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الإلكترونيات المطبوعة. لقد بدأوا بألواح مرنة ولوحات الدوائر المطبوعة (PCB) مع دوائر إلكترونية مطبوعة (PEC). في الوقت الحاضر ، هناك العديد من الركائز ومواد الحبر ، وبمجرد وجود اختراقات في الأداء والتكلفة ، سيتم استخدامها على نطاق واسع. يجب ألا يفوت مصنعي ثنائي الفينيل متعدد الكلور هذه الفرصة.
التطبيق الرئيسي الحالي للإلكترونيات المطبوعة هو تصنيع علامات تحديد تردد الراديو منخفضة التكلفة (RFID) ، والتي يمكن طباعتها في لفات. الإمكانات هي في مجالات العروض المطبوعة والإضاءة والخلايا الكهروضوئية العضوية. يعد سوق التكنولوجيا القابل للارتداء حاليًا سوقًا إيجابيًا. منتجات مختلفة من التكنولوجيا القابلة للارتداء ، مثل الملابس الذكية والنظارات الرياضية الذكية ، وشاشات النشاط ، وأجهزة استشعار النوم ، والساعات الذكية ، والسماعات الواقعية المحسنة ، والبوصلة التنقل ، وما إلى ذلك. لا غنى عن الدوائر الإلكترونية المرنة للأجهزة التكنولوجية القابلة للارتداء ، والتي ستقود تطوير الدوائر الإلكترونية المطبوعة المرنة.
جانب مهم من تقنية الإلكترونيات المطبوعة هو المواد ، بما في ذلك الركائز والأحبار الوظيفية. الركائز المرنة ليست مناسبة فقط لـ FPCBs الحالية ، ولكن أيضًا ركائز الأداء العليا. حاليًا ، هناك مواد ركيزة عالية النيئة تتكون من مزيج من السيراميك وراتنجات البوليمر ، بالإضافة إلى ركائز درجات الحرارة العالية ، ركائز درجات الحرارة المنخفضة والركائز الشفافة عديمة اللون. ، الركيزة الصفراء ، إلخ.
4 إلكترونيات مرنة ومطبوعة ومتطلبات أخرى
4.1 متطلبات اللوحة المرنة
سيستخدم التصغير وتخفيف المعدات الإلكترونية حتماً عددًا كبيرًا من لوحات الدوائر المطبوعة المرنة (FPCB) ولوحات الدوائر المطبوعة الصلبة (R-FPCB). تقدر سوق FPCB العالمية حاليًا بحوالي 13 مليار دولار أمريكي ، ومن المتوقع أن يكون معدل النمو السنوي أعلى من معدل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة.
مع توسيع التطبيق ، بالإضافة إلى الزيادة في الرقم ، سيكون هناك العديد من متطلبات الأداء الجديدة. تتوفر أفلام البوليميد بألوان وشفافة ، أبيض ، أسود ، أصفر ، ولديها مقاومة عالية للحرارة وخصائص CTE المنخفضة ، وهي مناسبة للمناسبات المختلفة. تتوفر ركائز أفلام البوليستر الفعالة من حيث التكلفة أيضًا في السوق. تشمل تحديات الأداء الجديدة المرونة العالية ، والاستقرار الأبعاد ، وجودة سطح الفيلم ، والاقتران الكهروضوئي للأفلام والمقاومة البيئية لتلبية المتطلبات المتغيرة باستمرار للمستخدمين النهائيين.
يجب أن تلبي FPCB ولوحات HDI الصلبة متطلبات انتقال الإشارة عالية السرعة والتردد. يجب أيضًا الانتباه إلى الخسارة الثابتة العازلة والعزل الكهربائي للركائز المرنة. يمكن استخدام polytetrafluoroethylene وركائز بوليميد المتقدمة لتشكيل المرونة. الدائرة. يمكن أن تؤدي إضافة المسحوق غير العضوي وحشو ألياف الكربون إلى راتنج البوليميد إلى إنتاج بنية ثلاثية الطبقات من الركيزة المرنة حرارياً. الحشو غير العضوي المستخدمة هي نيتريد الألومنيوم (ALN) ، أكسيد الألومنيوم (AL2O3) ونيتريد البورون السداسي (HBN). تحتوي الركيزة على 1.51W/MK الموصلية الحرارية ويمكنها تحمل 2.5 كيلو فولت تحمل الجهد واختبار الانحناء 180 درجة.
وضعت أسواق تطبيقات FPCB ، مثل الهواتف الذكية ، والأجهزة القابلة للارتداء ، والمعدات الطبية ، والروبوتات ، وما إلى ذلك ، متطلبات جديدة حول بنية أداء FPCB ، وتطوير منتجات FPCB جديدة. مثل لوح متعدد الطبقات مرن للغاية ، يتم تقليل FPCB من أربع طبقات من 0.4 مم التقليدية إلى حوالي 0.2 مم ؛ لوحة مرنة ناقل الحركة عالية السرعة ، باستخدام الركيزة منخفضة Polyimide منخفضة DK و DF ، تصل إلى متطلبات سرعة نقل 5 جيجابت في الثانية ؛ تستخدم اللوحة المرنة ذات الطاقة الكبيرة موصلًا فوق 100μm لتلبية احتياجات الدوائر ذات الطاقة العالية وعالية التداول ؛ اللوحة المرنة المعدنية المرنة المعدنية عالية الحرارة هي عبارة عن R-FPCB يستخدم ركيزة صفيحة معدنية جزئيًا ؛ اللوحة المرنة اللمسية هي ضغوط الغشاء ويتم تقويم القطب بين فيلمين بوليميد لتشكيل مستشعر اللمس المرن ؛ لوحة مرنة قابلة للتمديد أو لوحة صلبة فنية ، والركيزة المرنة هي مرنة ، ويتم تحسين شكل نمط الأسلاك المعدنية ليكون قابلاً للتمديد. بالطبع ، تتطلب هذه FPCBs الخاصة ركائز غير تقليدية.
4.2 متطلبات الإلكترونيات المطبوعة
اكتسبت إلكترونيات المطبوعة زخماً في السنوات الأخيرة ، ومن المتوقع أنه بحلول منتصف عام 2020 ، سيكون للإلكترونيات المطبوعة سوقًا يزيد عن 300 مليار دولار أمريكي. يعد تطبيق تكنولوجيا الإلكترونيات المطبوعة على صناعة الدوائر المطبوعة جزءًا من تقنية الدوائر المطبوعة ، والتي أصبحت إجماعًا في الصناعة. تقنية الإلكترونيات المطبوعة هي الأقرب إلى FPCB. الآن استثمرت شركات تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الإلكترونيات المطبوعة. لقد بدأوا بألواح مرنة ولوحات الدوائر المطبوعة (PCB) مع دوائر إلكترونية مطبوعة (PEC). في الوقت الحاضر ، هناك العديد من الركائز ومواد الحبر ، وبمجرد وجود اختراقات في الأداء والتكلفة ، سيتم استخدامها على نطاق واسع. يجب ألا يفوت مصنعي ثنائي الفينيل متعدد الكلور هذه الفرصة.
التطبيق الرئيسي الحالي للإلكترونيات المطبوعة هو تصنيع علامات تحديد تردد الراديو منخفضة التكلفة (RFID) ، والتي يمكن طباعتها في لفات. الإمكانات هي في مجالات العروض المطبوعة والإضاءة والخلايا الكهروضوئية العضوية. يعد سوق التكنولوجيا القابل للارتداء حاليًا سوقًا إيجابيًا. منتجات مختلفة من التكنولوجيا القابلة للارتداء ، مثل الملابس الذكية والنظارات الرياضية الذكية ، وشاشات النشاط ، وأجهزة استشعار النوم ، والساعات الذكية ، والسماعات الواقعية المحسنة ، والبوصلة التنقل ، وما إلى ذلك. لا غنى عن الدوائر الإلكترونية المرنة للأجهزة التكنولوجية القابلة للارتداء ، والتي ستقود تطوير الدوائر الإلكترونية المطبوعة المرنة.
جانب مهم من تقنية الإلكترونيات المطبوعة هو المواد ، بما في ذلك الركائز والأحبار الوظيفية. الركائز المرنة ليست مناسبة فقط لـ FPCBs الحالية ، ولكن أيضًا ركائز الأداء العليا. في الوقت الحالي ، هناك مواد ركيزة عالية النيئة تتكون من مزيج من السيراميك وراتنجات البوليمر ، بالإضافة إلى ركائز درجات الحرارة العالية ، ركائز درجات الحرارة المنخفضة والركائز الشفافة عديمة اللون. ، الركيزة الصفراء ، إلخ.