Razvoj PCB ploče i potražnja, 2. dio

Iz PCB svijeta

 

Osnovne karakteristike štampane ploče zavise od performansi ploče podloge.Da bi se poboljšale tehničke performanse štampane ploče, prvo se moraju poboljšati performanse ploče supstrata štampanih kola.Kako bi se zadovoljile potrebe razvoja štampane ploče, razni novi materijali se postepeno razvijaju i stavljaju u upotrebu.Posljednjih godina, PCB tržište je pomjerilo fokus sa kompjutera na komunikacije, uključujući bazne stanice, servere i mobilne terminale.Mobilni komunikacijski uređaji koje predstavljaju pametni telefoni doveli su PCB do veće gustine, tanje i veće funkcionalnosti.Tehnologija štampanih kola je neodvojiva od materijala podloge, što takođe uključuje tehničke zahteve PCB podloga.Relevantni sadržaj supstratnih materijala sada je organizovan u poseban članak za referencu u industriji.

3 Visoki zahtjevi za toplinom i rasipanjem topline

Sa minijaturizacijom, visokom funkcionalnošću i visokom proizvodnjom topline elektroničke opreme, zahtjevi za upravljanje toplinom elektroničke opreme nastavljaju rasti, a jedno od odabranih rješenja je razvoj toplinski provodljivih štampanih ploča.Primarni uslov za PCB-ove otporne na toplotu i rasipanje toplote su svojstva podloge otporne na toplotu i rasipanje toplote.Trenutno je poboljšanje osnovnog materijala i dodavanje punila poboljšalo svojstva otpornosti na toplinu i rasipanje topline u određenoj mjeri, ali je poboljšanje toplinske provodljivosti vrlo ograničeno.Tipično, metalna podloga (IMS) ili štampana ploča sa metalnim jezgrom se koristi za odvođenje topline grijaće komponente, što smanjuje volumen i troškove u poređenju sa tradicionalnim hlađenjem radijatora i ventilatora.

Aluminijum je veoma atraktivan materijal.Ima bogate resurse, nisku cijenu, dobru toplotnu provodljivost i čvrstoću, i ekološki je prihvatljiv.Trenutno je većina metalnih podloga ili metalnih jezgara metalni aluminijum.Prednosti ploča na bazi aluminijuma su jednostavne i ekonomične, pouzdane elektronske veze, visoka toplotna provodljivost i čvrstoća, zaštita životne sredine bez lemljenja i olova, itd., a mogu se dizajnirati i primeniti od potrošačkih proizvoda do automobila, vojnih proizvoda i vazduhoplovstvo.Nema sumnje u toplinsku provodljivost i otpornost na toplinu metalne podloge.Ključ leži u performansama izolacijskog ljepila između metalne ploče i sloja kola.

Trenutno je pokretačka snaga upravljanja toplotom fokusirana na LED diode.Gotovo 80% ulazne snage LED dioda pretvara se u toplinu.Stoga je pitanje termičkog upravljanja LED diodama visoko cijenjeno, a fokus je na disipaciji topline LED podloge.Sastav visoko otpornih na toplinu i ekološki prihvatljivih materijala za izolacijski sloj za rasipanje topline postavlja temelj za ulazak na tržište LED rasvjete visoke svjetline.

4 Fleksibilna i štampana elektronika i drugi zahtjevi

4.1 Fleksibilni zahtjevi za ploču

Minijaturizacija i stanjivanje elektronske opreme neizbežno će koristiti veliki broj fleksibilnih štampanih ploča (FPCB) i krutih fleksibilnih štampanih ploča (R-FPCB).Globalno tržište FPCB-a trenutno se procjenjuje na oko 13 milijardi američkih dolara, a očekuje se da će godišnja stopa rasta biti viša od one kod krutih PCB-a.

Sa proširenjem aplikacije, osim povećanja broja, pojavit će se i mnogi novi zahtjevi za performanse.Poliimidne folije su dostupne u bezbojnim i prozirnim, bela, crna i žuta, i imaju visoku otpornost na toplotu i niska CTE svojstva, što je pogodno za različite prilike.Na tržištu su dostupne i isplative podloge od poliesterskog filma.Novi izazovi u pogledu performansi uključuju visoku elastičnost, stabilnost dimenzija, kvalitet površine filma i fotoelektričnu spregu filma i otpornost na okoliš kako bi se zadovoljili zahtjevi krajnjih korisnika koji se stalno mijenjaju.

FPCB i krute HDI ploče moraju ispunjavati zahtjeve za prijenos signala velike brzine i visoke frekvencije.Dielektričnu konstantu i dielektrične gubitke fleksibilnih podloga također treba obratiti pažnju.Za formiranje fleksibilnosti mogu se koristiti politetrafluoroetilen i napredni poliimidni supstrati.Circuit.Dodavanje neorganskog praha i punila od karbonskih vlakana poliimidnoj smoli može proizvesti troslojnu strukturu fleksibilne termički provodljive podloge.Korištena anorganska punila su aluminijum nitrid (AlN), aluminijum oksid (Al2O3) i heksagonalni bor nitrid (HBN).Podloga ima toplotnu provodljivost od 1,51W/mK i može izdržati 2,5kV otporni napon i test savijanja od 180 stepeni.

Tržišta FPCB aplikacija, kao što su pametni telefoni, nosivi uređaji, medicinska oprema, roboti, itd., postavila su nove zahtjeve u pogledu strukture performansi FPCB-a i razvila nove FPCB proizvode.Kao što je ultra-tanka fleksibilna višeslojna ploča, četvoroslojni FPCB je smanjen sa konvencionalnih 0,4 mm na oko 0,2 mm;fleksibilna ploča za prijenos velike brzine, koja koristi poliimidnu podlogu niske Dk i niske Df, koja postiže zahtjeve za brzinu prijenosa od 5 Gbps;velika Snažna fleksibilna ploča koristi provodnik iznad 100 μm kako bi zadovoljila potrebe strujnih kola velike snage i struje;Fleksibilna ploča sa visokim stepenom rasipanje toplote je R-FPCB koja delimično koristi podlogu od metalne ploče;taktilna fleksibilna ploča je osjetljiva na pritisak. Membrana i elektroda su u sendviču između dva poliimidna filma kako bi se formirao fleksibilni taktilni senzor;rastezljiva fleksibilna ploča ili kruta fleksibilna ploča, fleksibilna podloga je elastomer, a oblik uzorka metalne žice je poboljšan da bude rastezljiv.Naravno, ovi specijalni FPCB-ovi zahtijevaju nekonvencionalne podloge.

4.2 Zahtevi za štampanu elektroniku

Štampana elektronika je dobila zamah poslednjih godina, a predviđa se da će do sredine 2020-ih štampana elektronika imati tržište od više od 300 milijardi američkih dolara.Primena tehnologije štampane elektronike u industriji štampanih kola je deo tehnologije štampanih kola, koja je postala konsenzus u industriji.Tehnologija štampane elektronike je najbliža FPCB.Sada proizvođači PCB-a ulažu u štampanu elektroniku.Počeli su sa fleksibilnim pločama i zamenili štampane ploče (PCB) sa štampanim elektronskim kolima (PEC).Trenutno postoji mnogo supstrata i materijala za mastilo, a kada dođe do napretka u performansama i ceni, oni će se široko koristiti.Proizvođači PCB-a ne bi trebali propustiti priliku.

Trenutna ključna primena štampane elektronike je proizvodnja jeftinih radiofrekventnih identifikacionih (RFID) oznaka, koje se mogu štampati u rolni.Potencijal je u oblastima štampanih displeja, rasvjete i organske fotonapone.Tržište nosive tehnologije trenutno je povoljno tržište u nastajanju.Razni proizvodi nosive tehnologije, kao što su pametna odjeća i pametne sportske naočale, monitori aktivnosti, senzori spavanja, pametni satovi, poboljšane realistične slušalice, navigacijski kompasi, itd. štampana elektronska kola.

Važan aspekt tehnologije štampane elektronike su materijali, uključujući podloge i funkcionalne boje.Fleksibilne podloge nisu pogodne samo za postojeće FPCB, već i za podloge sa većim performansama.Trenutno postoje visokodielektrični supstratni materijali koji se sastoje od mješavine keramike i polimernih smola, kao i visokotemperaturnih podloga, niskotemperaturnih supstrata i bezbojnih prozirnih supstrata., žuta podloga itd.

 

4 Fleksibilna i štampana elektronika i drugi zahtjevi

4.1 Fleksibilni zahtjevi za ploču

Minijaturizacija i stanjivanje elektronske opreme neizbežno će koristiti veliki broj fleksibilnih štampanih ploča (FPCB) i krutih fleksibilnih štampanih ploča (R-FPCB).Globalno tržište FPCB-a trenutno se procjenjuje na oko 13 milijardi američkih dolara, a očekuje se da će godišnja stopa rasta biti viša od one kod krutih PCB-a.

Sa proširenjem aplikacije, osim povećanja broja, pojavit će se i mnogi novi zahtjevi za performanse.Poliimidne folije su dostupne u bezbojnim i prozirnim, bela, crna i žuta, i imaju visoku otpornost na toplotu i niska CTE svojstva, što je pogodno za različite prilike.Na tržištu su dostupne i isplative podloge od poliesterskog filma.Novi izazovi u pogledu performansi uključuju visoku elastičnost, stabilnost dimenzija, kvalitet površine filma i fotoelektričnu spregu filma i otpornost na okoliš kako bi se zadovoljili zahtjevi krajnjih korisnika koji se stalno mijenjaju.

FPCB i krute HDI ploče moraju ispunjavati zahtjeve za prijenos signala velike brzine i visoke frekvencije.Dielektričnu konstantu i dielektrične gubitke fleksibilnih podloga također treba obratiti pažnju.Za formiranje fleksibilnosti mogu se koristiti politetrafluoroetilen i napredni poliimidni supstrati.Circuit.Dodavanje neorganskog praha i punila od karbonskih vlakana poliimidnoj smoli može proizvesti troslojnu strukturu fleksibilne termički provodljive podloge.Korištena anorganska punila su aluminijum nitrid (AlN), aluminijum oksid (Al2O3) i heksagonalni bor nitrid (HBN).Podloga ima toplotnu provodljivost od 1,51W/mK i može izdržati 2,5kV otporni napon i test savijanja od 180 stepeni.

Tržišta FPCB aplikacija, kao što su pametni telefoni, nosivi uređaji, medicinska oprema, roboti, itd., postavila su nove zahtjeve u pogledu strukture performansi FPCB-a i razvila nove FPCB proizvode.Kao što je ultra-tanka fleksibilna višeslojna ploča, četvoroslojni FPCB je smanjen sa konvencionalnih 0,4 mm na oko 0,2 mm;fleksibilna ploča za prijenos velike brzine, koja koristi poliimidnu podlogu niske Dk i niske Df, koja postiže zahtjeve za brzinu prijenosa od 5 Gbps;velika Snažna fleksibilna ploča koristi provodnik iznad 100 μm kako bi zadovoljila potrebe strujnih kola velike snage i struje;Fleksibilna ploča na bazi metala sa visokim rasipanjem toplote je R-FPCB koja delimično koristi podlogu od metalne ploče;taktilna fleksibilna ploča je osjetljiva na pritisak. Membrana i elektroda su u sendviču između dva poliimidna filma kako bi se formirao fleksibilni taktilni senzor;rastezljiva fleksibilna ploča ili kruta fleksibilna ploča, fleksibilna podloga je elastomer, a oblik uzorka metalne žice je poboljšan da bude rastezljiv.Naravno, ovi specijalni FPCB-ovi zahtijevaju nekonvencionalne podloge.

4.2 Zahtevi za štampanu elektroniku

Štampana elektronika je dobila zamah poslednjih godina, a predviđa se da će do sredine 2020-ih štampana elektronika imati tržište od više od 300 milijardi američkih dolara.Primena tehnologije štampane elektronike u industriji štampanih kola je deo tehnologije štampanih kola, koja je postala konsenzus u industriji.Tehnologija štampane elektronike je najbliža FPCB.Sada proizvođači PCB-a ulažu u štampanu elektroniku.Počeli su sa fleksibilnim pločama i zamenili štampane ploče (PCB) sa štampanim elektronskim kolima (PEC).Trenutno postoji mnogo supstrata i materijala za mastilo, a kada dođe do napretka u performansama i ceni, oni će se široko koristiti.Proizvođači PCB-a ne bi trebali propustiti priliku.

Trenutna ključna primena štampane elektronike je proizvodnja jeftinih radiofrekventnih identifikacionih (RFID) oznaka, koje se mogu štampati u rolni.Potencijal je u oblastima štampanih displeja, rasvjete i organske fotonapone.Tržište nosive tehnologije je trenutno povoljno tržište u nastajanju.Razni proizvodi nosive tehnologije, kao što su pametna odjeća i pametne sportske naočale, monitori aktivnosti, senzori spavanja, pametni satovi, poboljšane realistične slušalice, navigacijski kompasi, itd. štampana elektronska kola.

Važan aspekt tehnologije štampane elektronike su materijali, uključujući podloge i funkcionalne boje.Fleksibilne podloge nisu pogodne samo za postojeće FPCB, već i za podloge sa većim performansama.Trenutno postoje visokodielektrični supstratni materijali koji se sastoje od mješavine keramike i polimernih smola, kao i visokotemperaturnih podloga, niskotemperaturnih supstrata i bezbojnih prozirnih supstrata, žute podloge itd.