3 Υψηλές απαιτήσεις θερμότητας και απαγωγής θερμότητας

Με τη σμίκρυνση, την υψηλή λειτουργικότητα και την υψηλή παραγωγή θερμότητας του ηλεκτρονικού εξοπλισμού, οι απαιτήσεις θερμικής διαχείρισης του ηλεκτρονικού εξοπλισμού συνεχίζουν να αυξάνονται και μία από τις λύσεις που επιλέγονται είναι η ανάπτυξη θερμικά αγώγιμων πλακών τυπωμένου κυκλώματος.Η κύρια προϋπόθεση για τα ανθεκτικά στη θερμότητα και τα διαλυόμενα στη θερμότητα PCB είναι οι ιδιότητες αντοχής στη θερμότητα και απαγωγής θερμότητας του υποστρώματος.Επί του παρόντος, η βελτίωση του υλικού βάσης και η προσθήκη πληρωτικών έχουν βελτιώσει τις ιδιότητες αντοχής στη θερμότητα και απαγωγής θερμότητας σε κάποιο βαθμό, αλλά η βελτίωση της θερμικής αγωγιμότητας είναι πολύ περιορισμένη.Συνήθως, χρησιμοποιείται ένα μεταλλικό υπόστρωμα (IMS) ή μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος με μεταλλικό πυρήνα για τη διάχυση της θερμότητας του στοιχείου θέρμανσης, το οποίο μειώνει τον όγκο και το κόστος σε σύγκριση με την παραδοσιακή ψύξη καλοριφέρ και ανεμιστήρα.

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

Προς το παρόν, η κινητήρια δύναμη της θερμικής διαχείρισης επικεντρώνεται στα LED.Σχεδόν το 80% της ισχύος εισόδου των LED μετατρέπεται σε θερμότητα.Ως εκ τούτου, το θέμα της θερμικής διαχείρισης των LED εκτιμάται ιδιαίτερα και η εστίαση είναι στην απαγωγή θερμότητας του υποστρώματος LED.Η σύνθεση υλικών μονωτικής στρώσης υψηλής αντοχής στη θερμότητα και φιλικών προς το περιβάλλον θέτει τα θεμέλια για την είσοδο στην αγορά φωτισμού LED υψηλής φωτεινότητας.

4 Ευέλικτα και έντυπα ηλεκτρονικά και άλλες απαιτήσεις

4.1 Απαιτήσεις ευέλικτης σανίδας

Η σμίκρυνση και η αραίωση του ηλεκτρονικού εξοπλισμού θα χρησιμοποιήσει αναπόφευκτα μεγάλο αριθμό πλακών εύκαμπτων τυπωμένων κυκλωμάτων (FPCB) και πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος άκαμπτης ευκαμψίας (R-FPCB).Η παγκόσμια αγορά FPCB υπολογίζεται επί του παρόντος σε περίπου 13 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και ο ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης αναμένεται να είναι υψηλότερος από εκείνον των άκαμπτων PCB.

Με την επέκταση της εφαρμογής, εκτός από την αύξηση του αριθμού, θα υπάρξουν πολλές νέες απαιτήσεις απόδοσης.Οι μεμβράνες πολυιμιδίου 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 περιστάσεις.Οικονομικά υποστρώματα φιλμ πολυεστέρα είναι επίσης διαθέσιμα στην αγορά.Οι νέες προκλήσεις απόδοσης περιλαμβάνουν υψηλή ελαστικότητα, σταθερότητα διαστάσεων, ποιότητα επιφάνειας μεμβράνης και φωτοηλεκτρική σύζευξη φιλμ και περιβαλλοντική αντίσταση για την κάλυψη των συνεχώς μεταβαλλόμενων απαιτήσεων των τελικών χρηστών.

Οι πλακέτες FPCB και οι άκαμπτες πλακέτες HDI πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις μετάδοσης σήματος υψηλής ταχύτητας και υψηλής συχνότητας.Πρέπει επίσης να δοθεί προσοχή στη διηλεκτρική σταθερά και τη διηλεκτρική απώλεια εύκαμπτων υποστρωμάτων.Μπορούν να χρησιμοποιηθούν υποστρώματα πολυτετραφθοροαιθυλενίου και προηγμένου πολυιμιδίου για να σχηματίσουν ευκαμψία.Κύκλωμα.Η προσθήκη ανόργανης σκόνης και πληρωτικού από ανθρακονήματα στη ρητίνη πολυιμιδίου μπορεί να δημιουργήσει μια δομή τριών στρωμάτων εύκαμπτου θερμικά αγώγιμου υποστρώματος.Τα ανόργανα πληρωτικά που χρησιμοποιούνται είναι το νιτρίδιο του αργιλίου (AlN), το οξείδιο του αργιλίου (Al2O3) και το εξαγωνικό νιτρίδιο του βορίου (HBN).Το υπόστρωμα έχει θερμική αγωγιμότητα 1,51 W/mK και μπορεί να αντέξει τάση αντοχής 2,5 kV και δοκιμή κάμψης 180 μοιρών.

Οι αγορές εφαρμογών FPCB, όπως έξυπνα τηλέφωνα, φορητές συσκευές, ιατρικός εξοπλισμός, ρομπότ κ.λπ., πρότειναν νέες απαιτήσεις σχετικά με τη δομή απόδοσης του FPCB και ανέπτυξαν νέα προϊόντα FPCB.Όπως η εξαιρετικά λεπτή εύκαμπτη πλακέτα πολλαπλών στρώσεων, η FPCB τεσσάρων στρώσεων μειώνεται από το συμβατικό 0,4 mm σε περίπου 0,2 mm.Ευέλικτη πλακέτα μετάδοσης υψηλής ταχύτητας, με χρήση υποστρώματος πολυιμιδίου χαμηλής Dk και χαμηλής Df, που φθάνει τις απαιτήσεις ταχύτητας μετάδοσης 5 Gbps.μεγάλη Η ευέλικτη πλακέτα ισχύος χρησιμοποιεί αγωγό άνω των 100μm για να καλύψει τις ανάγκες των κυκλωμάτων υψηλής ισχύος και υψηλού ρεύματος.Η εύκαμπτη σανίδα με βάση το μέταλλο υψηλής απαγωγής θερμότητας είναι μια R-FPCB που χρησιμοποιεί ένα υπόστρωμα μεταλλικής πλάκας μερικώς.η απτική εύκαμπτη πλακέτα είναι αισθητή πίεσης Η μεμβράνη και το ηλεκτρόδιο τοποθετούνται μεταξύ δύο μεμβρανών πολυιμιδίου για να σχηματίσουν έναν εύκαμπτο αισθητήρα αφής.μια ελαστική εύκαμπτη σανίδα ή μια άκαμπτη εύκαμπτη σανίδα, το εύκαμπτο υπόστρωμα είναι ένα ελαστομερές και το σχήμα του σχεδίου μεταλλικού σύρματος έχει βελτιωθεί ώστε να είναι ελαστικό.Φυσικά, αυτά τα ειδικά FPCB απαιτούν μη συμβατικά υποστρώματα.

4.2 Απαιτήσεις έντυπων ηλεκτρονικών

Τα έντυπα ηλεκτρονικά έχουν αποκτήσει δυναμική τα τελευταία χρόνια και προβλέπεται ότι μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 2020, τα έντυπα ηλεκτρονικά θα έχουν μια αγορά άνω των 300 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ.Η εφαρμογή της τεχνολογίας των τυπωμένων ηλεκτρονικών στη βιομηχανία τυπωμένων κυκλωμάτων αποτελεί μέρος της τεχνολογίας τυπωμένων κυκλωμάτων, η οποία έχει γίνει μια συναίνεση στη βιομηχανία.Η τεχνολογία έντυπων ηλεκτρονικών είναι η πλησιέστερη στο FPCB.Τώρα οι κατασκευαστές PCB έχουν επενδύσει σε έντυπα ηλεκτρονικά.Ξεκίνησαν με ευέλικτες πλακέτες και αντικατέστησαν τις πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) με τυπωμένα ηλεκτρονικά κυκλώματα (PEC).Επί του παρόντος, υπάρχουν πολλά υποστρώματα και υλικά μελάνης, και μόλις υπάρξουν καινοτομίες στην απόδοση και το κόστος, θα χρησιμοποιηθούν ευρέως.Οι κατασκευαστές PCB δεν πρέπει να χάνουν την ευκαιρία.

Η τρέχουσα βασική εφαρμογή των έντυπων ηλεκτρονικών είναι η κατασκευή ετικετών χαμηλού κόστους αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων (RFID), οι οποίες μπορούν να εκτυπωθούν σε ρολά.Το δυναμικό βρίσκεται στους τομείς των τυπωμένων οθονών, του φωτισμού και των οργανικών φωτοβολταϊκών.Η αγορά τεχνολογίας φορητών συσκευών είναι επί του παρόντος μια ευνοϊκή αναδυόμενη αγορά.Διάφορα προϊόντα φορητής τεχνολογίας, όπως έξυπνα ρούχα και έξυπνα αθλητικά γυαλιά, οθόνες δραστηριότητας, αισθητήρες ύπνου, έξυπνα ρολόγια, βελτιωμένα ρεαλιστικά ακουστικά, πυξίδες πλοήγησης κ.λπ. Τα ευέλικτα ηλεκτρονικά κυκλώματα είναι απαραίτητα για φορητές συσκευές τεχνολογίας, που θα οδηγήσουν στην ανάπτυξη ευέλικτων έντυπα ηλεκτρονικά κυκλώματα.

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

4 Ευέλικτα και έντυπα ηλεκτρονικά και άλλες απαιτήσεις

4.1 Απαιτήσεις ευέλικτης σανίδας

Η σμίκρυνση και η αραίωση του ηλεκτρονικού εξοπλισμού θα χρησιμοποιήσει αναπόφευκτα μεγάλο αριθμό πλακών εύκαμπτων τυπωμένων κυκλωμάτων (FPCB) και πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος άκαμπτης ευκαμψίας (R-FPCB).Η παγκόσμια αγορά FPCB υπολογίζεται επί του παρόντος σε περίπου 13 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και ο ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης αναμένεται να είναι υψηλότερος από εκείνον των άκαμπτων PCB.

Με την επέκταση της εφαρμογής, εκτός από την αύξηση του αριθμού, θα υπάρξουν πολλές νέες απαιτήσεις απόδοσης.Οι μεμβράνες πολυιμιδίου 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 περιστάσεις.Οικονομικά υποστρώματα φιλμ πολυεστέρα είναι επίσης διαθέσιμα στην αγορά.Οι νέες προκλήσεις απόδοσης περιλαμβάνουν υψηλή ελαστικότητα, σταθερότητα διαστάσεων, ποιότητα επιφάνειας μεμβράνης και φωτοηλεκτρική σύζευξη φιλμ και περιβαλλοντική αντίσταση για την κάλυψη των συνεχώς μεταβαλλόμενων απαιτήσεων των τελικών χρηστών.

Οι πλακέτες FPCB και οι άκαμπτες πλακέτες HDI πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις μετάδοσης σήματος υψηλής ταχύτητας και υψηλής συχνότητας.Πρέπει επίσης να δοθεί προσοχή στη διηλεκτρική σταθερά και τη διηλεκτρική απώλεια εύκαμπτων υποστρωμάτων.Μπορούν να χρησιμοποιηθούν υποστρώματα πολυτετραφθοροαιθυλενίου και προηγμένου πολυιμιδίου για να σχηματίσουν ευκαμψία.Κύκλωμα.Η προσθήκη ανόργανης σκόνης και πληρωτικού από ανθρακονήματα στη ρητίνη πολυιμιδίου μπορεί να δημιουργήσει μια δομή τριών στρωμάτων εύκαμπτου θερμικά αγώγιμου υποστρώματος.Τα ανόργανα πληρωτικά που χρησιμοποιούνται είναι το νιτρίδιο του αργιλίου (AlN), το οξείδιο του αργιλίου (Al2O3) και το εξαγωνικό νιτρίδιο του βορίου (HBN).Το υπόστρωμα έχει θερμική αγωγιμότητα 1,51 W/mK και μπορεί να αντέξει τάση αντοχής 2,5 kV και δοκιμή κάμψης 180 μοιρών.

Οι αγορές εφαρμογών FPCB, όπως έξυπνα τηλέφωνα, φορητές συσκευές, ιατρικός εξοπλισμός, ρομπότ κ.λπ., πρότειναν νέες απαιτήσεις σχετικά με τη δομή απόδοσης του FPCB και ανέπτυξαν νέα προϊόντα FPCB.Όπως η εξαιρετικά λεπτή εύκαμπτη πλακέτα πολλαπλών στρώσεων, η FPCB τεσσάρων στρώσεων μειώνεται από το συμβατικό 0,4 mm σε περίπου 0,2 mm.Ευέλικτη πλακέτα μετάδοσης υψηλής ταχύτητας, με χρήση υποστρώματος πολυιμιδίου χαμηλής Dk και χαμηλής Df, που φθάνει τις απαιτήσεις ταχύτητας μετάδοσης 5 Gbps.μεγάλη Η ευέλικτη πλακέτα ισχύος χρησιμοποιεί αγωγό άνω των 100μm για να καλύψει τις ανάγκες των κυκλωμάτων υψηλής ισχύος και υψηλού ρεύματος.Η εύκαμπτη σανίδα με βάση το μέταλλο υψηλής απαγωγής θερμότητας είναι μια R-FPCB που χρησιμοποιεί ένα υπόστρωμα μεταλλικής πλάκας μερικώς.η απτική εύκαμπτη πλακέτα είναι αισθητή πίεσης Η μεμβράνη και το ηλεκτρόδιο τοποθετούνται μεταξύ δύο μεμβρανών πολυιμιδίου για να σχηματίσουν έναν εύκαμπτο αισθητήρα αφής.μια ελαστική εύκαμπτη σανίδα ή μια άκαμπτη εύκαμπτη σανίδα, το εύκαμπτο υπόστρωμα είναι ένα ελαστομερές και το σχήμα του σχεδίου μεταλλικού σύρματος έχει βελτιωθεί ώστε να είναι ελαστικό.Φυσικά, αυτά τα ειδικά FPCB απαιτούν μη συμβατικά υποστρώματα.

4.2 Απαιτήσεις έντυπων ηλεκτρονικών

Τα έντυπα ηλεκτρονικά έχουν αποκτήσει δυναμική τα τελευταία χρόνια και προβλέπεται ότι μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 2020, τα έντυπα ηλεκτρονικά θα έχουν μια αγορά άνω των 300 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ.Η εφαρμογή της τεχνολογίας των τυπωμένων ηλεκτρονικών στη βιομηχανία τυπωμένων κυκλωμάτων αποτελεί μέρος της τεχνολογίας τυπωμένων κυκλωμάτων, η οποία έχει γίνει μια συναίνεση στη βιομηχανία.Η τεχνολογία έντυπων ηλεκτρονικών είναι η πλησιέστερη στο FPCB.Τώρα οι κατασκευαστές PCB έχουν επενδύσει σε έντυπα ηλεκτρονικά.Ξεκίνησαν με ευέλικτες πλακέτες και αντικατέστησαν τις πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) με τυπωμένα ηλεκτρονικά κυκλώματα (PEC).Επί του παρόντος, υπάρχουν πολλά υποστρώματα και υλικά μελάνης, και μόλις υπάρξουν καινοτομίες στην απόδοση και το κόστος, θα χρησιμοποιηθούν ευρέως.Οι κατασκευαστές PCB δεν πρέπει να χάσουν την ευκαιρία.

Η τρέχουσα βασική εφαρμογή των έντυπων ηλεκτρονικών είναι η κατασκευή ετικετών χαμηλού κόστους αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων (RFID), οι οποίες μπορούν να εκτυπωθούν σε ρολά.Το δυναμικό βρίσκεται στους τομείς των τυπωμένων οθονών, του φωτισμού και των οργανικών φωτοβολταϊκών.Η αγορά τεχνολογίας φορητών συσκευών είναι επί του παρόντος μια ευνοϊκή αναδυόμενη αγορά.Διάφορα προϊόντα φορητής τεχνολογίας, όπως έξυπνα ρούχα και έξυπνα αθλητικά γυαλιά, οθόνες δραστηριότητας, αισθητήρες ύπνου, έξυπνα ρολόγια, βελτιωμένα ρεαλιστικά ακουστικά, πυξίδες πλοήγησης κ.λπ. Τα ευέλικτα ηλεκτρονικά κυκλώματα είναι απαραίτητα για φορητές συσκευές τεχνολογίας, που θα οδηγήσουν στην ανάπτυξη ευέλικτων έντυπα ηλεκτρονικά κυκλώματα.

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