PCB-kort udvikling og efterspørgsel del 2

Fra PCB World

 

De grundlæggende egenskaber for det trykte kredsløb afhænger af substratkortets ydeevne.For at forbedre det trykte kredsløbs tekniske ydeevne skal ydeevnen af ​​det trykte kredsløbssubstrat først forbedres.For at imødekomme behovene ved udviklingen af ​​printpladen, bliver forskellige nye materialer gradvist udviklet og taget i brug.I de senere år har PCB-markedet flyttet sit fokus fra computere til kommunikation, herunder basestationer, servere og mobile terminaler.Mobile kommunikationsenheder repræsenteret af smartphones har drevet PCB'er til højere tæthed, tyndere og højere funktionalitet.Trykt kredsløbsteknologi er uadskillelig fra substratmaterialer, hvilket også involverer de tekniske krav til PCB-substrater.Det relevante indhold af substratmaterialerne er nu organiseret i en særlig artikel til industriens reference.

3 Høje krav til varme og varmeafledning

Med elektronisk udstyrs miniaturisering, høje funktionalitet og høje varmeudvikling fortsætter kravene til termisk styring af elektronisk udstyr med at stige, og en af ​​de valgte løsninger er at udvikle termisk ledende printkort.Den primære betingelse for varmebestandige og varmeafledende PCB'er er underlagets varmebestandige og varmeafledende egenskaber.På nuværende tidspunkt har forbedringen af ​​basismaterialet og tilsætningen af ​​fyldstoffer forbedret de varmebestandige og varmeafledende egenskaber til en vis grad, men forbedringen i termisk ledningsevne er meget begrænset.Typisk bruges et metalsubstrat (IMS) eller et printkort med metalkerne til at sprede varmen fra varmekomponenten, hvilket reducerer volumen og omkostningerne sammenlignet med den traditionelle radiator- og ventilatorkøling.

Aluminium er et meget attraktivt materiale.Den har rigelige ressourcer, lave omkostninger, god varmeledningsevne og styrke og er miljøvenlig.På nuværende tidspunkt er de fleste metalsubstrater eller metalkerner metalaluminium.Fordelene ved aluminium-baserede kredsløbskort er enkle og økonomiske, pålidelige elektroniske forbindelser, høj varmeledningsevne og styrke, loddefri og blyfri miljøbeskyttelse osv., og kan designes og anvendes fra forbrugerprodukter til biler, militære produkter og rumfart.Der er ingen tvivl om den termiske ledningsevne og varmebestandighed af metalsubstratet.Nøglen ligger i ydeevnen af ​​det isolerende klæbemiddel mellem metalpladen og kredsløbslaget.

På nuværende tidspunkt er drivkraften bag termisk styring fokuseret på LED'er.Næsten 80 % af lysdiodernes inputeffekt omdannes til varme.Derfor er spørgsmålet om termisk styring af LED'er højt værdsat, og fokus er på LED-substratets varmeafledning.Sammensætningen af ​​højvarmebestandige og miljøvenlige varmeafledningsisolerende lagmaterialer lægger grundlaget for at komme ind på markedet for højlysstyrke LED-belysning.

4 Fleksibel og trykt elektronik og andre krav

4.1 Fleksible tavlekrav

Miniaturisering og udtynding af elektronisk udstyr vil uundgåeligt bruge et stort antal fleksible printkort (FPCB) og rigid-flex printede printkort (R-FPCB).Det globale FPCB-marked anslås i øjeblikket til at være omkring 13 milliarder amerikanske dollars, og den årlige vækstrate forventes at være højere end for stive PCB'er.

Med udvidelsen af ​​applikationen vil der udover stigningen i antallet være mange nye præstationskrav.Polyimidfilm fås i farveløs og gennemsigtig, hvid, sort og gul og har høj varmebestandighed og lave CTE-egenskaber, som er velegnede til forskellige lejligheder.Omkostningseffektive polyesterfilmsubstrater er også tilgængelige på markedet.Nye ydeevneudfordringer omfatter høj elasticitet, dimensionsstabilitet, filmoverfladekvalitet og filmfotoelektrisk kobling og miljøbestandighed for at imødekomme slutbrugernes stadigt skiftende krav.

FPCB og stive HDI-kort skal opfylde kravene til højhastigheds- og højfrekvent signaltransmission.Den dielektriske konstant og dielektriske tab af fleksible substrater skal også være opmærksomme.Polytetrafluorethylen og avancerede polyimidsubstrater kan bruges til at skabe fleksibilitet.Kredsløb.Tilføjelse af uorganisk pulver og kulfiberfyldstof til polyimidharpiksen kan producere en trelagsstruktur af fleksibelt termisk ledende substrat.De anvendte uorganiske fyldstoffer er aluminiumnitrid (AlN), aluminiumoxid (Al2O3) og hexagonalt bornitrid (HBN).Substratet har 1,51W/mK termisk ledningsevne og kan modstå 2,5kV modstå spænding og 180 graders bøjningstest.

FPCB-applikationsmarkeder, såsom smartphones, bærbare enheder, medicinsk udstyr, robotter osv., fremsatte nye krav til FPCB's ydeevnestruktur og udviklede nye FPCB-produkter.Såsom ultratynde fleksibel flerlagsplade, fire-lags FPCB reduceres fra de konventionelle 0,4 mm til omkring 0,2 mm;højhastighedstransmission fleksibelt bord, ved hjælp af lav-Dk og lav-Df polyimidsubstrat, når kravene til 5 Gbps transmissionshastighed;stor Det fleksible strømkort bruger en leder over 100 μm for at opfylde behovene for højeffekt- og højstrømkredsløb;den metalbaserede fleksible plade med høj varmeafledning er en R-FPCB, der delvist bruger et metalpladesubstrat;det taktile fleksible bræt er trykfølende. Membranen og elektroden er klemt mellem to polyimidfilm for at danne en fleksibel taktil sensor;en strækbar fleksibel plade eller en stiv flex plade, det fleksible substrat er en elastomer, og formen af ​​metaltrådsmønsteret er forbedret til at være strækbart.Selvfølgelig kræver disse specielle FPCB'er ukonventionelle substrater.

4.2 Krav til trykte elektronik

Trykt elektronik har taget fart i de senere år, og det forudsiges, at trykt elektronik i midten af ​​2020'erne vil have et marked på mere end 300 milliarder amerikanske dollars.Anvendelsen af ​​trykt elektronikteknologi til trykte kredsløbsindustrien er en del af den trykte kredsløbsteknologi, som er blevet en konsensus i industrien.Trykt elektronikteknologi er tættest på FPCB.Nu har PCB-producenter investeret i trykt elektronik.De startede med fleksible kort og erstattede printplader (PCB) med trykte elektroniske kredsløb (PEC).På nuværende tidspunkt er der mange substrater og blækmaterialer, og når først der er gennembrud i ydeevne og omkostninger, vil de blive meget brugt.PCB-producenter bør ikke gå glip af muligheden.

Den nuværende nøgleanvendelse af trykt elektronik er fremstilling af billige radiofrekvensidentifikationsmærker (RFID), som kan udskrives i ruller.Potentialet er inden for områderne printede displays, belysning og organisk solcelle.Markedet for bærbar teknologi er i øjeblikket et gunstigt marked, der er ved at opstå.Forskellige produkter af bærbar teknologi, såsom smart tøj og smarte sportsbriller, aktivitetsmonitorer, søvnsensorer, smarte ure, forbedrede realistiske headset, navigationskompasser osv. Fleksible elektroniske kredsløb er uundværlige for bærbare teknologienheder, som vil drive udviklingen af ​​fleksible trykte elektroniske kredsløb.

Et vigtigt aspekt af trykt elektronikteknologi er materialer, herunder substrater og funktionelt blæk.Fleksible substrater er ikke kun velegnede til eksisterende FPCB'er, men også substrater med højere ydeevne.I øjeblikket er der højdielektriske substratmaterialer sammensat af en blanding af keramik og polymerharpikser, såvel som højtemperatursubstrater, lavtemperatursubstrater og farveløse transparente substrater., Gult underlag mv.

 

4 Fleksibel og trykt elektronik og andre krav

4.1 Fleksible tavlekrav

Miniaturisering og udtynding af elektronisk udstyr vil uundgåeligt bruge et stort antal fleksible printkort (FPCB) og rigid-flex printede printkort (R-FPCB).Det globale FPCB-marked anslås i øjeblikket til at være omkring 13 milliarder amerikanske dollars, og den årlige vækstrate forventes at være højere end for stive PCB'er.

Med udvidelsen af ​​applikationen vil der udover stigningen i antallet være mange nye præstationskrav.Polyimidfilm fås i farveløs og gennemsigtig, hvid, sort og gul og har høj varmebestandighed og lave CTE-egenskaber, som er velegnede til forskellige lejligheder.Omkostningseffektive polyesterfilmsubstrater er også tilgængelige på markedet.Nye ydeevneudfordringer omfatter høj elasticitet, dimensionsstabilitet, filmoverfladekvalitet og filmfotoelektrisk kobling og miljøbestandighed for at imødekomme slutbrugernes stadigt skiftende krav.

FPCB og stive HDI-kort skal opfylde kravene til højhastigheds- og højfrekvent signaltransmission.Den dielektriske konstant og dielektriske tab af fleksible substrater skal også være opmærksomme.Polytetrafluorethylen og avancerede polyimidsubstrater kan bruges til at skabe fleksibilitet.Kredsløb.Tilføjelse af uorganisk pulver og kulfiberfyldstof til polyimidharpiksen kan producere en trelagsstruktur af fleksibelt termisk ledende substrat.De anvendte uorganiske fyldstoffer er aluminiumnitrid (AlN), aluminiumoxid (Al2O3) og hexagonalt bornitrid (HBN).Substratet har 1,51W/mK termisk ledningsevne og kan modstå 2,5kV modstå spænding og 180 graders bøjningstest.

FPCB-applikationsmarkeder, såsom smartphones, bærbare enheder, medicinsk udstyr, robotter osv., fremsatte nye krav til FPCB's ydeevnestruktur og udviklede nye FPCB-produkter.Såsom ultratynde fleksibel flerlagsplade, fire-lags FPCB reduceres fra de konventionelle 0,4 mm til omkring 0,2 mm;højhastighedstransmission fleksibelt bord, ved hjælp af lav-Dk og lav-Df polyimidsubstrat, når kravene til 5 Gbps transmissionshastighed;stor Det fleksible strømkort bruger en leder over 100 μm for at opfylde behovene for højeffekt- og højstrømkredsløb;den metalbaserede fleksible plade med høj varmeafledning er en R-FPCB, der delvist bruger et metalpladesubstrat;det taktile fleksible bræt er trykfølende. Membranen og elektroden er klemt mellem to polyimidfilm for at danne en fleksibel taktil sensor;en strækbar fleksibel plade eller en stiv flex plade, det fleksible substrat er en elastomer, og formen af ​​metaltrådsmønsteret er forbedret til at være strækbart.Disse specielle FPCB'er kræver naturligvis ukonventionelle substrater.

4.2 Krav til trykte elektronik

Trykt elektronik har taget fart i de senere år, og det forudsiges, at trykt elektronik i midten af ​​2020'erne vil have et marked på mere end 300 milliarder amerikanske dollars.Anvendelsen af ​​trykt elektronikteknologi til trykte kredsløbsindustrien er en del af den trykte kredsløbsteknologi, som er blevet en konsensus i industrien.Trykt elektronikteknologi er tættest på FPCB.Nu har PCB-producenter investeret i trykt elektronik.De startede med fleksible kort og erstattede printplader (PCB) med trykte elektroniske kredsløb (PEC ).På nuværende tidspunkt er der mange substrater og blækmaterialer, og når først der er gennembrud i ydeevne og omkostninger, vil de blive meget brugt.PCB-producenter bør ikke gå glip af muligheden.

Den nuværende nøgleanvendelse af trykt elektronik er fremstilling af billige radiofrekvensidentifikationsmærker (RFID), som kan udskrives i ruller.Potentialet er inden for områderne printede displays, belysning og organisk solcelle.Markedet for bærbar teknologi er i øjeblikket et gunstigt marked ved at opstå.Forskellige produkter af bærbar teknologi, såsom smart tøj og smarte sportsbriller, aktivitetsmonitorer, søvnsensorer, smarte ure, forbedrede realistiske headset, navigationskompasser osv. Fleksible elektroniske kredsløb er uundværlige for bærbare teknologienheder, som vil drive udviklingen af ​​fleksible trykte elektroniske kredsløb.

Et vigtigt aspekt af trykt elektronikteknologi er materialer, herunder substrater og funktionelt blæk.Fleksible substrater er ikke kun velegnede til eksisterende FPCB'er, men også substrater med højere ydeevne.I øjeblikket er der højdielektriske substratmaterialer sammensat af en blanding af keramik og polymerharpikser, såvel som højtemperatursubstrater, lavtemperatursubstrater og farveløse transparente substrater., Gult substrat osv.