3 Υψηλές απαιτήσεις διάχυσης θερμότητας και θερμότητας

Με τη μινιατούρα, την υψηλή λειτουργικότητα και την υψηλή παραγωγή θερμότητας ηλεκτρονικού εξοπλισμού, οι απαιτήσεις θερμικής διαχείρισης του ηλεκτρονικού εξοπλισμού συνεχίζουν να αυξάνονται και μία από τις επιλεγμένες λύσεις είναι η ανάπτυξη θερμικά αγώγιμων τυπωμένων κυκλωμάτων. Η πρωταρχική κατάσταση για ανθεκτικές στη θερμότητα και PCBs-dissipps είναι οι ανθεκτικές στη θερμότητα και οι θερμικές ιδιότητες του υποστρώματος. Επί του παρόντος, η βελτίωση του βασικού υλικού και η προσθήκη πληρωτικών έχουν βελτιώσει σε κάποιο βαθμό τις ανθεκτικές στις θερμικές και θερμικές ιδιότητες, αλλά η βελτίωση της θερμικής αγωγιμότητας είναι πολύ περιορισμένη. Συνήθως, ένα μεταλλικό υπόστρωμα (IMS) ή ο πίνακας τυπωμένου κυκλώματος μεταλλικού πυρήνα χρησιμοποιείται για να διαλυθεί η θερμότητα του συστατικού θέρμανσης, το οποίο μειώνει τον όγκο και το κόστος σε σύγκριση με το παραδοσιακό ψυγείο και την ψύξη του ανεμιστήρα.

Το αλουμίνιο είναι ένα πολύ ελκυστικό υλικό. Έχει άφθονους πόρους, χαμηλό κόστος, καλή θερμική αγωγιμότητα και δύναμη και είναι φιλικό προς το περιβάλλον. Επί του παρόντος, τα περισσότερα μεταλλικά υποστρώματα ή μεταλλικοί πυρήνες είναι μεταλλικό αλουμίνιο. Τα πλεονεκτήματα των κυκλωμάτων κυκλωμάτων με βάση το αλουμίνιο είναι απλές και οικονομικές, αξιόπιστες ηλεκτρονικές συνδέσεις, υψηλή θερμική αγωγιμότητα και αντοχή, προστασία περιβαλλοντικού περιβάλλοντος χωρίς συγκόλληση και χωρίς μόλυβδο κλπ. Και μπορούν να σχεδιαστούν και να εφαρμόζονται από καταναλωτικά προϊόντα σε αυτοκίνητα, στρατιωτικά προϊόντα και αεροδιαστημική. Δεν υπάρχει αμφιβολία για τη θερμική αγωγιμότητα και την αντοχή στη θερμότητα του μεταλλικού υποστρώματος. Το κλειδί έγκειται στην απόδοση της μονωτικής κόλλας μεταξύ της μεταλλικής πλάκας και του στρώματος κυκλώματος.

Επί του παρόντος, η κινητήρια δύναμη της θερμικής διαχείρισης επικεντρώνεται σε LED. Σχεδόν το 80% της ισχύος εισόδου των LED μετατρέπεται σε θερμότητα. Ως εκ τούτου, το ζήτημα της θερμικής διαχείρισης των LED είναι πολύτιμη και η εστίαση είναι στη διάχυση της θερμότητας του υποστρώματος LED. Η σύνθεση των υψηλών θερμότητας ανθεκτικών και φιλικών προς το περιβάλλον φιλικό προς τη διάχυση της θερμότητας μόνωσης υλικών στρώματος θέτει τα θεμέλια για την είσοδο στην αγορά φωτισμού LED υψηλής φωτεινότητας.

4 ευέλικτα και τυπωμένα ηλεκτρονικά και άλλες απαιτήσεις

4.1 Απαιτήσεις ευέλικτου πίνακα

Η μινιατούρα και η αραίωση του ηλεκτρονικού εξοπλισμού θα χρησιμοποιήσει αναπόφευκτα έναν μεγάλο αριθμό ευέλικτων πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων (FPCB) και άκαμπτες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (R-FPCB). Η παγκόσμια αγορά FPCB εκτιμάται ότι είναι περίπου 13 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και ο ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης αναμένεται να είναι υψηλότερος από αυτόν των άκαμπτων PCB.

Με την επέκταση της εφαρμογής, εκτός από την αύξηση του αριθμού, θα υπάρχουν πολλές νέες απαιτήσεις απόδοσης. Οι φιλμ πολυϊμιδίου είναι διαθέσιμες σε άχρωμες και διαφανείς, λευκές, μαύρες και κίτρινες και έχουν υψηλή αντοχή στη θερμότητα και χαμηλές ιδιότητες CTE, οι οποίες είναι κατάλληλες για διαφορετικές περιπτώσεις. Τα οικονομικά αποδοτικά υποστρώματα φιλμ πολυεστέρα είναι επίσης διαθέσιμα στην αγορά. Οι νέες προκλήσεις απόδοσης περιλαμβάνουν την υψηλή ελαστικότητα, τη σταθερότητα των διαστάσεων, την ποιότητα της επιφάνειας του φιλμ και τη φωτοηλεκτρική σύζευξη ταινιών και την περιβαλλοντική αντίσταση για την ικανοποίηση των συνεχώς μεταβαλλόμενων απαιτήσεων των τελικών χρηστών.

Οι πίνακες FPCB και άκαμπτων HDI πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις της μετάδοσης σήματος υψηλής ταχύτητας και υψηλής συχνότητας. Η διηλεκτρική σταθερά και η διηλεκτρική απώλεια ευέλικτων υποστρωμάτων πρέπει επίσης να δοθούν προσοχή. Το πολυτετραφθοροαιθυλένιο και τα προηγμένα υποστρώματα πολυϊμιδίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να σχηματίσουν ευελιξία. Κύκλωμα. Η προσθήκη ανόργανων σκόνης και πλήρωσης ινών άνθρακα στη ρητίνη πολυϊμιδίου μπορεί να παράγει μια δομή τριών στρωμάτων εύκαμπτου θερμικά αγώγιμου υποστρώματος. Τα ανόργανα πληρωτικά που χρησιμοποιούνται είναι το νιτρίδιο αλουμινίου (ALN), το οξείδιο του αργιλίου (AL2O3) και το εξάγωνο νιτριδίδιο βορίου (HBN). Το υπόστρωμα έχει θερμική αγωγιμότητα 1,51W/MK και μπορεί να αντέξει την τάση αντοχής 2,5kV και τη δοκιμή κάμψης 180 βαθμών.

Οι αγορές εφαρμογών FPCB, όπως τα έξυπνα τηλέφωνα, οι φορητές συσκευές, ο ιατρικός εξοπλισμός, τα ρομπότ κ.λπ., παρουσίασαν νέες απαιτήσεις στη δομή απόδοσης του FPCB και ανέπτυξαν νέα προϊόντα FPCB. Όπως η εξαιρετικά λεπτή ευέλικτη πλακέτα πολλαπλών στρώσεων, το FPCB τεσσάρων στρώσεων μειώνεται από τα συμβατικά 0,4mm σε περίπου 0,2mm. Η ευέλικτη πλακέτα μετάδοσης υψηλής ταχύτητας, χρησιμοποιώντας υπόστρωμα πολυϊμιδίου χαμηλής DK και χαμηλής DF, φθάνοντας στις απαιτήσεις ταχύτητας μετάδοσης 5GBPS. Μεγάλη η πλακέτα Fextible Power χρησιμοποιεί έναν αγωγό άνω των 100 μm για να καλύψει τις ανάγκες των κυκλωμάτων υψηλής ισχύος και υψηλής ισχύος. Η ευέλικτη σανίδα με βάση τη διάχυση της θερμότητας είναι ένα R-FPCB που χρησιμοποιεί ένα υπόστρωμα μεταλλικής πλάκας εν μέρει. Η απτική ευέλικτη πλακέτα είναι ανιχνεύεται από την πίεση ότι η μεμβράνη και το ηλεκτρόδιο είναι σάντουιτς ανάμεσα σε δύο φιλμ πολυϊμιδίου για να σχηματίσουν έναν εύκαμπτο αισθητήρα αφής. Ένα τεντωμένο εύκαμπτο πίνακα ή μια άκαμπτη πλακέτα, το εύκαμπτο υπόστρωμα είναι ένα ελαστομερές και το σχήμα του μεταλλικού συρματοπλέγματος βελτιώνεται ώστε να είναι τεντωμένο. Φυσικά, αυτά τα ειδικά FPCBs απαιτούν μη συμβατικά υποστρώματα.

4.2 Απαιτήσεις ηλεκτρονικών ειδών

Η Printed Electronics έχει κερδίσει δυναμική τα τελευταία χρόνια και προβλέπεται ότι μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του '20, η Printed Electronics θα έχει αγορά πάνω από 300 δισεκατομμύρια δολάρια. Η εφαρμογή της τυπωμένης τεχνολογίας ηλεκτρονικών στη βιομηχανία τυπωμένων κυκλωμάτων αποτελεί μέρος της τεχνολογίας τυπωμένου κυκλώματος, η οποία έχει γίνει συναίνεση στον κλάδο. Η τυπωμένη ηλεκτρονική τεχνολογία είναι η πλησιέστερη στο FPCB. Τώρα οι κατασκευαστές PCB έχουν επενδύσει σε έντυπα ηλεκτρονικά. Ξεκίνησαν με ευέλικτες σανίδες και αντικατέστησαν τις πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) με τυπωμένα ηλεκτρονικά κυκλώματα (PEC). Προς το παρόν, υπάρχουν πολλά υποστρώματα και υλικά μελανιού, και όταν υπάρχουν ανακαλύψεις στην απόδοση και το κόστος, θα χρησιμοποιηθούν ευρέως. Οι κατασκευαστές PCB δεν πρέπει να χάσουν την ευκαιρία.

Η τρέχουσα βασική εφαρμογή των τυπωμένων ηλεκτρονικών είναι η κατασκευή ετικετών αναγνώρισης ραδιοσυχνότητας χαμηλού κόστους (RFID), οι οποίες μπορούν να εκτυπωθούν σε κυλίνδρους. Το δυναμικό είναι στους τομείς των τυπωμένων οθονών, του φωτισμού και των οργανικών φωτοβολταϊκών. Η αγορά τεχνολογίας που φοριέται είναι σήμερα μια ευνοϊκή αγορά που αναδύεται. Διάφορα προϊόντα τεχνολογίας που φοριέται, όπως έξυπνα ρούχα και έξυπνα αθλητικά γυαλιά, οθόνες δραστηριότητας, αισθητήρες ύπνου, έξυπνα ρολόγια, ενισχυμένα ρεαλιστικά ακουστικά, πυξίδες πλοήγησης κλπ. Τα ευέλικτα ηλεκτρονικά κυκλώματα είναι απαραίτητα για συσκευές τεχνολογίας που φορούν, τα οποία θα οδηγήσουν την ανάπτυξη ευέλικτων τυπωμένων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.

Μια σημαντική πτυχή της τυπωμένης τεχνολογίας ηλεκτρονικών είναι τα υλικά, συμπεριλαμβανομένων των υποστρωμάτων και των λειτουργικών μελανιών. Τα ευέλικτα υποστρώματα δεν είναι μόνο κατάλληλα για υπάρχοντα FPCBs, αλλά και υποστρώματα υψηλότερης απόδοσης. Επί του παρόντος, υπάρχουν υλικά υψηλής διαφορικής υποστρώματος που αποτελούνται από μίγμα κεραμικών και πολυμερών ρητινών, καθώς και υποστρώματα υψηλής θερμοκρασίας, υποστρώματα χαμηλής θερμοκρασίας και άχρωμα διαφανή υποστρώματα. , Κίτρινο υπόστρωμα κ.λπ.

4 ευέλικτα και τυπωμένα ηλεκτρονικά και άλλες απαιτήσεις

4.1 Απαιτήσεις ευέλικτου πίνακα

Η μινιατούρα και η αραίωση του ηλεκτρονικού εξοπλισμού θα χρησιμοποιήσει αναπόφευκτα έναν μεγάλο αριθμό ευέλικτων πίνακα τυπωμένων κυκλωμάτων (FPCB) και άκαμπτες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (R-FPCB). Η παγκόσμια αγορά FPCB εκτιμάται ότι είναι περίπου 13 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και ο ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης αναμένεται να είναι υψηλότερος από αυτόν των άκαμπτων PCB.

Με την επέκταση της εφαρμογής, εκτός από την αύξηση του αριθμού, θα υπάρχουν πολλές νέες απαιτήσεις απόδοσης. Οι φιλμ πολυϊμιδίου είναι διαθέσιμες σε άχρωμες και διαφανείς, λευκές, μαύρες και κίτρινες και έχουν υψηλή αντοχή στη θερμότητα και χαμηλές ιδιότητες CTE, οι οποίες είναι κατάλληλες για διαφορετικές περιπτώσεις. Τα οικονομικά αποδοτικά υποστρώματα φιλμ πολυεστέρα είναι επίσης διαθέσιμα στην αγορά. Οι νέες προκλήσεις απόδοσης περιλαμβάνουν την υψηλή ελαστικότητα, τη σταθερότητα των διαστάσεων, την ποιότητα της επιφάνειας του φιλμ και τη φωτοηλεκτρική σύζευξη ταινιών και την περιβαλλοντική αντίσταση για την ικανοποίηση των συνεχώς μεταβαλλόμενων απαιτήσεων των τελικών χρηστών.

Οι πίνακες FPCB και άκαμπτων HDI πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις της μετάδοσης σήματος υψηλής ταχύτητας και υψηλής συχνότητας. Η διηλεκτρική σταθερά και η διηλεκτρική απώλεια ευέλικτων υποστρωμάτων πρέπει επίσης να δοθούν προσοχή. Το πολυτετραφθοροαιθυλένιο και τα προηγμένα υποστρώματα πολυϊμιδίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να σχηματίσουν ευελιξία. Κύκλωμα. Η προσθήκη ανόργανων σκόνης και πλήρωσης ινών άνθρακα στη ρητίνη πολυϊμιδίου μπορεί να παράγει μια δομή τριών στρωμάτων εύκαμπτου θερμικά αγώγιμου υποστρώματος. Τα ανόργανα πληρωτικά που χρησιμοποιούνται είναι το νιτρίδιο αλουμινίου (ALN), το οξείδιο του αργιλίου (AL2O3) και το εξάγωνο νιτριδίδιο βορίου (HBN). Το υπόστρωμα έχει θερμική αγωγιμότητα 1,51W/MK και μπορεί να αντέξει την τάση αντοχής 2,5kV και τη δοκιμή κάμψης 180 βαθμών.

Οι αγορές εφαρμογών FPCB, όπως τα έξυπνα τηλέφωνα, οι φορητές συσκευές, ο ιατρικός εξοπλισμός, τα ρομπότ κ.λπ., παρουσίασαν νέες απαιτήσεις στη δομή απόδοσης του FPCB και ανέπτυξαν νέα προϊόντα FPCB. Όπως η εξαιρετικά λεπτή ευέλικτη πλακέτα πολλαπλών στρώσεων, το FPCB τεσσάρων στρώσεων μειώνεται από τα συμβατικά 0,4mm σε περίπου 0,2mm. Η ευέλικτη πλακέτα μετάδοσης υψηλής ταχύτητας, χρησιμοποιώντας υπόστρωμα πολυϊμιδίου χαμηλής DK και χαμηλής DF, φθάνοντας στις απαιτήσεις ταχύτητας μετάδοσης 5GBPS. Μεγάλη η πλακέτα Fextible Power χρησιμοποιεί έναν αγωγό άνω των 100 μm για να καλύψει τις ανάγκες των κυκλωμάτων υψηλής ισχύος και υψηλής ισχύος. Η ευέλικτη σανίδα με βάση τη διάχυση της θερμότητας είναι ένα R-FPCB που χρησιμοποιεί ένα υπόστρωμα μεταλλικής πλάκας εν μέρει. Η απτική ευέλικτη πλακέτα είναι ανιχνεύεται από την πίεση ότι η μεμβράνη και το ηλεκτρόδιο είναι σάντουιτς ανάμεσα σε δύο φιλμ πολυϊμιδίου για να σχηματίσουν έναν εύκαμπτο αισθητήρα αφής. Ένα τεντωμένο εύκαμπτο πίνακα ή μια άκαμπτη πλακέτα, το εύκαμπτο υπόστρωμα είναι ένα ελαστομερές και το σχήμα του μεταλλικού συρματοπλέγματος βελτιώνεται ώστε να είναι τεντωμένο. Φυσικά, αυτά τα ειδικά FPCBs απαιτούν μη συμβατικά υποστρώματα.

4.2 Απαιτήσεις ηλεκτρονικών ειδών

Η Printed Electronics έχει κερδίσει δυναμική τα τελευταία χρόνια και προβλέπεται ότι μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του '20, η Printed Electronics θα έχει αγορά πάνω από 300 δισεκατομμύρια δολάρια. Η εφαρμογή της τυπωμένης τεχνολογίας ηλεκτρονικών στη βιομηχανία τυπωμένων κυκλωμάτων αποτελεί μέρος της τεχνολογίας τυπωμένου κυκλώματος, η οποία έχει γίνει συναίνεση στον κλάδο. Η τυπωμένη ηλεκτρονική τεχνολογία είναι η πλησιέστερη στο FPCB. Τώρα οι κατασκευαστές PCB έχουν επενδύσει σε έντυπα ηλεκτρονικά. Ξεκίνησαν με ευέλικτες σανίδες και αντικατέστησαν τις πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) με τυπωμένα ηλεκτρονικά κυκλώματα (PEC). Προς το παρόν, υπάρχουν πολλά υποστρώματα και υλικά μελανιού, και όταν υπάρχουν ανακαλύψεις στην απόδοση και το κόστος, θα χρησιμοποιηθούν ευρέως. Οι κατασκευαστές PCB δεν πρέπει να χάσουν την ευκαιρία.

Η τρέχουσα βασική εφαρμογή των τυπωμένων ηλεκτρονικών είναι η κατασκευή ετικετών αναγνώρισης ραδιοσυχνότητας χαμηλού κόστους (RFID), οι οποίες μπορούν να εκτυπωθούν σε κυλίνδρους. Το δυναμικό είναι στους τομείς των τυπωμένων οθονών, του φωτισμού και των οργανικών φωτοβολταϊκών. Η αγορά τεχνολογίας που φοριέται είναι σήμερα μια ευνοϊκή αγορά που αναδύεται. Διάφορα προϊόντα τεχνολογίας που φοριέται, όπως έξυπνα ρούχα και έξυπνα αθλητικά γυαλιά, οθόνες δραστηριότητας, αισθητήρες ύπνου, έξυπνα ρολόγια, ενισχυμένα ρεαλιστικά ακουστικά, πυξίδες πλοήγησης κλπ. Τα ευέλικτα ηλεκτρονικά κυκλώματα είναι απαραίτητα για συσκευές τεχνολογίας που φορούν, τα οποία θα οδηγήσουν την ανάπτυξη ευέλικτων τυπωμένων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.

Μια σημαντική πτυχή της τυπωμένης τεχνολογίας ηλεκτρονικών είναι τα υλικά, συμπεριλαμβανομένων των υποστρωμάτων και των λειτουργικών μελανιών. Τα ευέλικτα υποστρώματα δεν είναι μόνο κατάλληλα για υπάρχοντα FPCBs, αλλά και υποστρώματα υψηλότερης απόδοσης. Επί του παρόντος, υπάρχουν υλικά υψηλής διαφορικής υποστρώματος που αποτελούνται από μίγμα κεραμικών και πολυμερών ρητινών, καθώς και υποστρώματα υψηλής θερμοκρασίας, υποστρώματα χαμηλής θερμοκρασίας και άχρωμα διαφανή υποστρώματα, κίτρινο υπόστρωμα κλπ.