3 Vysoké požadavky na teplo a odvod tepla

S miniaturizací, vysokou funkčností a vysokým vývinem tepla elektronických zařízení stále rostou požadavky na tepelný management elektronických zařízení a jedním ze zvolených řešení je vývoj tepelně vodivých desek plošných spojů.Primární podmínkou pro žáruvzdorné a teplo odvádějící PCB jsou tepelně odolné a teplo odvádějící vlastnosti substrátu.V současné době se zlepšením základního materiálu a přidáním plniv do určité míry zlepšily tepelně odolné a teplo odvádějící vlastnosti, ale zlepšení tepelné vodivosti je velmi omezené.K rozptýlení tepla topné součásti se obvykle používá kovový substrát (IMS) nebo deska s tištěným spojem s kovovým jádrem, což snižuje objem a náklady ve srovnání s tradičním chlazením chladičem a ventilátorem.

Hliník je velmi atraktivní materiál.Má bohaté zdroje, nízkou cenu, dobrou tepelnou vodivost a pevnost a je šetrný k životnímu prostředí.V současnosti je většina kovových substrátů nebo kovových jader kovový hliník.Výhody desek plošných spojů na bázi hliníku jsou jednoduchá a hospodárná, spolehlivá elektronická spojení, vysoká tepelná vodivost a pevnost, ochrana životního prostředí bez pájení a olova atd. a lze je navrhovat a aplikovat od spotřebních výrobků po automobily, vojenské výrobky. a letectví.O tepelné vodivosti a tepelné odolnosti kovového substrátu není pochyb.Klíč spočívá ve výkonu izolačního lepidla mezi kovovou deskou a vrstvou obvodu.

V současné době je hybná síla tepelného managementu zaměřena na LED diody.Téměř 80 % příkonu LED diod se přeměňuje na teplo.Proto je problematika tepelného managementu LED vysoce ceněna a důraz je kladen na odvod tepla LED substrátu.Složení vysoce tepelně odolných a ekologických materiálů izolační vrstvy s rozptylem tepla pokládá základ pro vstup na trh LED osvětlení s vysokým jasem.

4 Flexibilní a tištěná elektronika a další požadavky

4.1 Požadavky na flexibilní desku

Miniaturizace a ztenčování elektronických zařízení bude nevyhnutelně využívat velké množství pružných desek s plošnými spoji (FPCB) a desek plošných spojů s pevným ohybem (R-FPCB).Globální trh FPCB se v současnosti odhaduje na přibližně 13 miliard amerických dolarů a očekává se, že roční tempo růstu bude vyšší než u pevných PCB.

S rozšířením aplikace se kromě nárůstu počtu objeví i mnoho nových požadavků na výkon.Polyimidové fólie jsou dostupné v bezbarvých a průhledných, bílých, černých a žlutých barvách a mají vysokou tepelnou odolnost a nízké CTE vlastnosti, které jsou vhodné pro různé příležitosti.Na trhu jsou také dostupné cenově výhodné polyesterové filmové substráty.Mezi nové výkonnostní výzvy patří vysoká elasticita, rozměrová stabilita, kvalita povrchu filmu a fotoelektrická vazba filmu a odolnost vůči okolnímu prostředí, aby byly splněny neustále se měnící požadavky koncových uživatelů.

FPCB a tuhé HDI desky musí splňovat požadavky na vysokorychlostní a vysokofrekvenční přenos signálu.Pozornost je třeba věnovat také dielektrické konstantě a dielektrické ztrátě pružných substrátů.Polytetrafluorethylen a pokročilé polyimidové substráty lze použít k vytvoření flexibility.Obvod.Přidání anorganického prášku a plniva z uhlíkových vláken k polyimidové pryskyřici může vytvořit třívrstvou strukturu flexibilního tepelně vodivého substrátu.Jako anorganická plniva se používají nitrid hliníku (AlN), oxid hlinitý (Al2O3) a hexagonální nitrid boru (HBN).Substrát má tepelnou vodivost 1,51 W/mK a odolá napětí 2,5 kV a testu ohybu o 180 stupňů.

Trhy aplikací FPCB, jako jsou chytré telefony, nositelná zařízení, lékařské vybavení, roboty atd., kladou nové požadavky na výkonnostní strukturu FPCB a vyvinuly nové produkty FPCB.Jako ultratenká flexibilní vícevrstvá deska je čtyřvrstvá FPCB snížena z konvenčních 0,4 mm na přibližně 0,2 mm;flexibilní deska pro vysokorychlostní přenos, využívající polyimidový substrát s nízkým Dk a nízkým Df, dosahující požadavků na přenosovou rychlost 5 Gb/s;velký Výkonová flexibilní deska používá vodič nad 100μm, aby vyhovovala potřebám výkonových a silnoproudých obvodů;flexibilní deska na bázi kovu s vysokým rozptylem tepla je R-FPCB, která částečně využívá substrát z kovové desky;hmatová flexibilní deska je snímána tlakem Membrána a elektroda jsou vloženy mezi dvě polyimidové fólie, aby vytvořily flexibilní hmatový senzor;roztažitelná ohebná deska nebo rigidní ohebná deska, pružný substrát je elastomer a tvar vzoru kovového drátu je vylepšen tak, aby byl roztažitelný.Tyto speciální FPCB samozřejmě vyžadují nekonvenční substráty.

4.2 Požadavky na tištěnou elektroniku

Tištěná elektronika v posledních letech nabrala na síle a předpokládá se, že v polovině roku 2020 bude mít tištěná elektronika trh s více než 300 miliardami amerických dolarů.Aplikace technologie tištěné elektroniky v průmyslu tištěných spojů je součástí technologie tištěných obvodů, která se v tomto odvětví stala konsensem.Technologie tištěné elektroniky je nejblíže FPCB.Nyní výrobci PCB investovali do tištěné elektroniky.Začali s flexibilními deskami a nahradili desky plošných spojů (PCB) tištěnými elektronickými obvody (PEC).V současnosti existuje mnoho substrátů a inkoustových materiálů, a jakmile dojde k průlomu ve výkonu a ceně, budou široce používány.Výrobci PCB by si neměli nechat ujít příležitost.

Současnou klíčovou aplikací tištěné elektroniky je výroba nízkonákladových radiofrekvenčních identifikačních (RFID) štítků, které lze tisknout v rolích.Potenciál je v oblastech tištěných displejů, osvětlení a organické fotovoltaiky.Trh s nositelnými technologiemi je v současné době příznivým trhem.Různé produkty nositelné technologie, jako je chytré oblečení a chytré sportovní brýle, monitory aktivity, senzory spánku, chytré hodinky, vylepšené realistické náhlavní soupravy, navigační kompasy atd. Flexibilní elektronické obvody jsou nepostradatelné pro nositelná technologická zařízení, která budou řídit vývoj flexibilních tištěné elektronické obvody.

Důležitým aspektem technologie tištěné elektroniky jsou materiály, včetně substrátů a funkčních inkoustů.Flexibilní substráty nejsou vhodné pouze pro stávající FPCB, ale také pro substráty s vyšším výkonem.V současné době existují vysoce dielektrické substrátové materiály složené ze směsi keramiky a polymerních pryskyřic, dále vysokoteplotní substráty, nízkoteplotní substráty a bezbarvé transparentní substráty., Žlutý substrát atd.

4 Flexibilní a tištěná elektronika a další požadavky

4.1 Požadavky na flexibilní desku

Miniaturizace a ztenčování elektronických zařízení bude nevyhnutelně využívat velké množství pružných desek s plošnými spoji (FPCB) a desek plošných spojů s pevným ohybem (R-FPCB).Globální trh FPCB se v současnosti odhaduje na přibližně 13 miliard amerických dolarů a očekává se, že roční tempo růstu bude vyšší než u pevných PCB.

S rozšířením aplikace se kromě nárůstu počtu objeví i mnoho nových požadavků na výkon.Polyimidové fólie jsou dostupné v bezbarvých a průhledných, bílých, černých a žlutých barvách a mají vysokou tepelnou odolnost a nízké CTE vlastnosti, které jsou vhodné pro různé příležitosti.Na trhu jsou také dostupné cenově výhodné polyesterové filmové substráty.Mezi nové výkonnostní výzvy patří vysoká elasticita, rozměrová stabilita, kvalita povrchu filmu a fotoelektrická vazba filmu a odolnost vůči okolnímu prostředí, aby byly splněny neustále se měnící požadavky koncových uživatelů.

FPCB a tuhé HDI desky musí splňovat požadavky na vysokorychlostní a vysokofrekvenční přenos signálu.Pozornost je třeba věnovat také dielektrické konstantě a dielektrické ztrátě pružných substrátů.Polytetrafluorethylen a pokročilé polyimidové substráty lze použít k vytvoření flexibility.Obvod.Přidání anorganického prášku a plniva z uhlíkových vláken k polyimidové pryskyřici může vytvořit třívrstvou strukturu flexibilního tepelně vodivého substrátu.Jako anorganická plniva se používají nitrid hliníku (AlN), oxid hlinitý (Al2O3) a hexagonální nitrid boru (HBN).Substrát má tepelnou vodivost 1,51 W/mK a odolá napětí 2,5 kV a testu ohybu o 180 stupňů.

Trhy aplikací FPCB, jako jsou chytré telefony, nositelná zařízení, lékařské vybavení, roboty atd., kladou nové požadavky na výkonnostní strukturu FPCB a vyvinuly nové produkty FPCB.Jako ultratenká flexibilní vícevrstvá deska je čtyřvrstvá FPCB snížena z konvenčních 0,4 mm na přibližně 0,2 mm;flexibilní deska pro vysokorychlostní přenos, využívající polyimidový substrát s nízkým Dk a nízkým Df, dosahující požadavků na přenosovou rychlost 5 Gb/s;velký Výkonová flexibilní deska používá vodič nad 100μm, aby vyhovovala potřebám výkonových a silnoproudých obvodů;flexibilní deska na bázi kovu s vysokým rozptylem tepla je R-FPCB, která částečně využívá substrát z kovové desky;hmatová flexibilní deska je snímána tlakem Membrána a elektroda jsou vloženy mezi dvě polyimidové fólie, aby vytvořily flexibilní hmatový senzor;roztažitelná ohebná deska nebo tuhá ohebná deska, pružný substrát je elastomer a tvar vzoru kovového drátu je vylepšen tak, aby byl roztažitelný.Tyto speciální FPCB samozřejmě vyžadují nekonvenční substráty.

4.2 Požadavky na tištěnou elektroniku

Tištěná elektronika v posledních letech nabrala na síle a předpokládá se, že v polovině roku 2020 bude mít tištěná elektronika trh s více než 300 miliardami amerických dolarů.Aplikace technologie tištěné elektroniky v průmyslu tištěných spojů je součástí technologie tištěných obvodů, která se v tomto odvětví stala konsensem.Technologie tištěné elektroniky je nejblíže FPCB.Nyní výrobci PCB investovali do tištěné elektroniky.Začali s flexibilními deskami a nahradili desky plošných spojů (PCB) tištěnými elektronickými obvody (PEC ).V současnosti existuje mnoho substrátů a inkoustových materiálů, a jakmile dojde k průlomu ve výkonu a ceně, budou široce používány.Výrobci PCB by si neměli nechat ujít příležitost.

Současnou klíčovou aplikací tištěné elektroniky je výroba nízkonákladových radiofrekvenčních identifikačních (RFID) štítků, které lze tisknout v rolích.Potenciál je v oblastech tištěných displejů, osvětlení a organické fotovoltaiky.Trh nositelných technologií je v současné době příznivým trhem.Různé produkty nositelné technologie, jako je chytré oblečení a chytré sportovní brýle, monitory aktivity, senzory spánku, chytré hodinky, vylepšené realistické náhlavní soupravy, navigační kompasy atd. Flexibilní elektronické obvody jsou nepostradatelné pro nositelná technologická zařízení, která budou řídit vývoj flexibilních tištěné elektronické obvody.

Důležitým aspektem technologie tištěné elektroniky jsou materiály, včetně substrátů a funkčních inkoustů.Flexibilní substráty nejsou vhodné pouze pro stávající FPCB, ale také pro substráty s vyšším výkonem.V současné době existují vysoce dielektrické substrátové materiály složené ze směsi keramiky a polymerních pryskyřic, dále vysokoteplotní substráty, nízkoteplotní substráty a bezbarvé transparentní substráty., Žlutý substrát atd.