Del mundo de PCB
3 requisitos de disipación de calor y calor altos
Con la miniaturización, la alta funcionalidad y la alta generación de equipos electrónicos, los requisitos de gestión térmica de los equipos electrónicos continúan aumentando, y una de las soluciones elegidas es desarrollar placas de circuito impresos térmicamente conductores. La condición principal para los PCB resistentes al calor y disipadores de calor es las propiedades resistentes al calor y disipando el calor del sustrato. En la actualidad, la mejora del material base y la adición de rellenos han mejorado las propiedades resistentes al calor y disipando el calor hasta cierto punto, pero la mejora en la conductividad térmica es muy limitada. Por lo general, se utiliza un sustrato de metal (IMS) o una placa de circuito impreso de núcleo de metal para disipar el calor del componente de calentamiento, lo que reduce el volumen y el costo en comparación con el enfriamiento tradicional del radiador y el ventilador.
El aluminio es un material muy atractivo. Tiene recursos abundantes, bajo costo, buena conductividad y fuerza térmica, y es ecológico. En la actualidad, la mayoría de los sustratos de metal o los núcleos de metal son aluminio metálico. Las ventajas de las placas de circuito a base de aluminio son conexiones electrónicas simples y económicas, confiables, alta conductividad y resistencia térmica, protección ambiental sin soldadura y sin plomo, etc., y se pueden diseñar y aplicar desde productos de consumo a automóviles, productos militares y aeroespaciales. No hay duda sobre la conductividad térmica y la resistencia al calor del sustrato metálico. La clave radica en el rendimiento del adhesivo aislante entre la placa de metal y la capa de circuito.
En la actualidad, la fuerza impulsora de la gestión térmica se centra en los LED. Casi el 80% de la potencia de entrada de los LED se convierte en calor. Por lo tanto, el problema de la gestión térmica de los LED es altamente valorado, y el enfoque está en la disipación de calor del sustrato LED. La composición de los materiales de capa aislantes de disipación de calor de altura resistente al calor y respetuosa con el medio ambiente establece las bases para ingresar al mercado de iluminación LED de alta brincabilidad.
4 Electrónica flexible e impresa y otros requisitos
4.1 Requisitos flexibles de la junta
La miniaturización y el adelgazamiento de los equipos electrónicos inevitablemente utilizarán una gran cantidad de placas de circuito impreso flexible (FPCB) y placas de circuito impreso de flexión rígida (R-FPCB). Actualmente se estima que el mercado global de FPCB es de aproximadamente 13 mil millones de dólares estadounidenses, y se espera que la tasa de crecimiento anual sea más alta que la de los PCB rígidos.
Con la expansión de la aplicación, además del aumento en el número, habrá muchos requisitos de rendimiento nuevos. Las películas de poliimida están disponibles en color incoloro y transparente, blanco, negro y amarillo, y tienen una alta resistencia al calor y propiedades bajas de CTE, que son adecuadas para diferentes ocasiones. Los sustratos de película de poliéster rentables también están disponibles en el mercado. Los nuevos desafíos de rendimiento incluyen alta elasticidad, estabilidad dimensional, calidad de la superficie de la película y acoplamiento fotoeléctrico de película y resistencia ambiental para cumplir con los requisitos siempre cambiantes de los usuarios finales.
FPCB y las tablas HDI rígidas deben cumplir con los requisitos de la transmisión de señal de alta velocidad y alta frecuencia. La pérdida dieléctrica constante y dieléctrica de sustratos flexibles también debe prestarse atención. Los sustratos de politetrafluoroetileno y poliimida avanzada se pueden usar para formar flexibilidad. Circuito. Agregar polvo inorgánico y relleno de fibra de carbono a la resina de poliimida puede producir una estructura de tres capas de sustrato flexible térmicamente conductivo. Los rellenos inorgánicos utilizados son nitruro de aluminio (ALN), óxido de aluminio (Al2O3) y nitruro de boro hexagonal (HBN). El sustrato tiene conductividad térmica de 1.51W/MK y puede soportar 2.5kV de voltaje de soporte y prueba de flexión de 180 grados.
Los mercados de aplicaciones FPCB, como teléfonos inteligentes, dispositivos portátiles, equipos médicos, robots, etc., presentan nuevos requisitos sobre la estructura de rendimiento de FPCB y desarrollaron nuevos productos FPCB. Tales como la placa multicapa flexible ultra delgada, FPCB de cuatro capas se reduce de 0.4 mm convencional a aproximadamente 0.2 mm; tablero flexible de transmisión de alta velocidad, utilizando sustrato de poliimida de baja DK y baja DF, alcanzando requisitos de velocidad de transmisión de 5 Gbps; Grande la placa flexible de potencia utiliza un conductor superior a 100 μm para satisfacer las necesidades de los circuitos de alta potencia y alta corriente; El tablero flexible a base de metal de disipación de alto calor es un R-FPCB que utiliza un sustrato de placa de metal parcialmente; La placa flexible táctil tiene la membrana con la presión de presión y el electrodo se intercala entre dos películas de poliimida para formar un sensor táctil flexible; Una tabla flexible estirable o una placa de flexión rígida, el sustrato flexible es un elastómero, y la forma del patrón de alambre de metal se mejora para ser estirable. Por supuesto, estos FPCB especiales requieren sustratos no convencionales.
4.2 Requisitos electrónicos impresos
La electrónica impresa ha ganado impulso en los últimos años, y se predice que a mediados de la década de 2020, la electrónica impresa tendrá un mercado de más de 300 mil millones de dólares estadounidenses. La aplicación de la tecnología electrónica impresa a la industria del circuito impreso es parte de la tecnología de circuito impreso, que se ha convertido en un consenso en la industria. La tecnología electrónica impresa es la más cercana a FPCB. Ahora los fabricantes de PCB han invertido en electrónica impresa. Comenzaron con tableros flexibles y reemplazaron las placas de circuito impresos (PCB) con circuitos electrónicos impresos (PEC). En la actualidad, hay muchos sustratos y materiales de tinta, y una vez que hay avances en rendimiento y costo, se utilizarán ampliamente. Los fabricantes de PCB no deben perder la oportunidad.
La aplicación clave actual de electrónica impresa es la fabricación de etiquetas de identificación de radiofrecuencia de bajo costo (RFID), que se pueden imprimir en rollos. El potencial está en las áreas de pantallas impresas, iluminación y fotovoltaicos orgánicos. El mercado de tecnología portátil es actualmente un mercado favorable emergente. Varios productos de tecnología portátil, como ropa inteligente y gafas deportivas inteligentes, monitores de actividades, sensores de sueño, relojes inteligentes, auriculares realistas mejorados, brújulas de navegación, etc. Los circuitos electrónicos flexibles son indispensables para dispositivos tecnológicos portátiles, lo que impulsará el desarrollo de circuitos electrónicos impresos flexibles.
Un aspecto importante de la tecnología electrónica impresa son los materiales, incluidos los sustratos y las tintas funcionales. Los sustratos flexibles no solo son adecuados para los FPCB existentes, sino también sustratos de mayor rendimiento. Actualmente, hay materiales de sustrato de alto dieléctrico compuestos por una mezcla de cerámicas y resinas de polímeros, así como sustratos de alta temperatura, sustratos de baja temperatura y sustratos transparentes incoloros. , Sustrato amarillo, etc.
4 Electrónica flexible e impresa y otros requisitos
4.1 Requisitos flexibles de la junta
La miniaturización y el adelgazamiento de los equipos electrónicos inevitablemente utilizarán una gran cantidad de placas de circuito impreso flexible (FPCB) y placas de circuito impreso de flexión rígida (R-FPCB). Actualmente se estima que el mercado global de FPCB es de aproximadamente 13 mil millones de dólares estadounidenses, y se espera que la tasa de crecimiento anual sea más alta que la de los PCB rígidos.
Con la expansión de la aplicación, además del aumento en el número, habrá muchos requisitos de rendimiento nuevos. Las películas de poliimida están disponibles en color incoloro y transparente, blanco, negro y amarillo, y tienen una alta resistencia al calor y propiedades bajas de CTE, que son adecuadas para diferentes ocasiones. Los sustratos de película de poliéster rentables también están disponibles en el mercado. Los nuevos desafíos de rendimiento incluyen alta elasticidad, estabilidad dimensional, calidad de la superficie de la película y acoplamiento fotoeléctrico de película y resistencia ambiental para cumplir con los requisitos siempre cambiantes de los usuarios finales.
FPCB y las tablas HDI rígidas deben cumplir con los requisitos de la transmisión de señal de alta velocidad y alta frecuencia. La pérdida dieléctrica constante y dieléctrica de sustratos flexibles también debe prestarse atención. Los sustratos de politetrafluoroetileno y poliimida avanzada se pueden usar para formar flexibilidad. Circuito. Agregar polvo inorgánico y relleno de fibra de carbono a la resina de poliimida puede producir una estructura de tres capas de sustrato flexible térmicamente conductivo. Los rellenos inorgánicos utilizados son nitruro de aluminio (ALN), óxido de aluminio (Al2O3) y nitruro de boro hexagonal (HBN). El sustrato tiene conductividad térmica de 1.51W/MK y puede soportar 2.5kV de voltaje de soporte y prueba de flexión de 180 grados.
Los mercados de aplicaciones FPCB, como teléfonos inteligentes, dispositivos portátiles, equipos médicos, robots, etc., presentan nuevos requisitos sobre la estructura de rendimiento de FPCB y desarrollaron nuevos productos FPCB. Tales como la placa multicapa flexible ultra delgada, FPCB de cuatro capas se reduce de 0.4 mm convencional a aproximadamente 0.2 mm; tablero flexible de transmisión de alta velocidad, utilizando sustrato de poliimida de baja DK y baja DF, alcanzando requisitos de velocidad de transmisión de 5 Gbps; Grande la placa flexible de potencia utiliza un conductor superior a 100 μm para satisfacer las necesidades de los circuitos de alta potencia y alta corriente; El tablero flexible a base de metal de disipación de alto calor es un R-FPCB que utiliza un sustrato de placa de metal parcialmente; La placa flexible táctil tiene la membrana con la presión de presión y el electrodo se intercala entre dos películas de poliimida para formar un sensor táctil flexible; Una tabla flexible estirable o una placa de flexión rígida, el sustrato flexible es un elastómero, y la forma del patrón de alambre de metal se mejora para ser estirable. Por supuesto, estos FPCB especiales requieren sustratos no convencionales.
4.2 Requisitos electrónicos impresos
La electrónica impresa ha ganado impulso en los últimos años, y se predice que a mediados de la década de 2020, la electrónica impresa tendrá un mercado de más de 300 mil millones de dólares estadounidenses. La aplicación de la tecnología electrónica impresa a la industria del circuito impreso es parte de la tecnología de circuito impreso, que se ha convertido en un consenso en la industria. La tecnología electrónica impresa es la más cercana a FPCB. Ahora los fabricantes de PCB han invertido en electrónica impresa. Comenzaron con tableros flexibles y reemplazaron las placas de circuito impresos (PCB) con circuitos electrónicos impresos (PEC). En la actualidad, hay muchos sustratos y materiales de tinta, y una vez que hay avances en rendimiento y costo, se utilizarán ampliamente. Los fabricantes de PCB no deben perder la oportunidad.
La aplicación clave actual de electrónica impresa es la fabricación de etiquetas de identificación de radiofrecuencia de bajo costo (RFID), que se pueden imprimir en rollos. El potencial está en las áreas de pantallas impresas, iluminación y fotovoltaicos orgánicos. El mercado de tecnología portátil es actualmente un mercado favorable emergente. Varios productos de tecnología portátil, como ropa inteligente y gafas deportivas inteligentes, monitores de actividades, sensores de sueño, relojes inteligentes, auriculares realistas mejorados, brújulas de navegación, etc. Los circuitos electrónicos flexibles son indispensables para dispositivos tecnológicos portátiles, lo que impulsará el desarrollo de circuitos electrónicos impresos flexibles.
Un aspecto importante de la tecnología electrónica impresa son los materiales, incluidos los sustratos y las tintas funcionales. Los sustratos flexibles no solo son adecuados para los FPCB existentes, sino también sustratos de mayor rendimiento. Actualmente, hay materiales de sustrato de alto dieléctrico compuestos por una mezcla de cerámica y resinas de polímero, así como sustratos de alta temperatura, sustratos de baja temperatura y sustratos transparentes incoloros, sustratos amarillos, etc.