از دنیای PCB
3 مورد نیاز گرما و گرما زیاد
با استفاده از مینیاتوری ، عملکرد بالا و تولید گرمای زیاد تجهیزات الکترونیکی ، الزامات مدیریت حرارتی تجهیزات الکترونیکی همچنان در حال افزایش است و یکی از راه حل های انتخاب شده توسعه تابلوهای مدار چاپی حرارتی از نظر حرارتی است. شرط اصلی PCB های مقاوم در برابر گرما و گرما ، خصوصیات مقاوم در برابر گرما و گرما از بستر است. در حال حاضر ، بهبود مواد پایه و افزودن پرکننده ها ، خواص مقاوم در برابر گرما و گرما را تا حدی بهبود بخشیده است ، اما بهبود هدایت حرارتی بسیار محدود است. به طور معمول ، از یک بستر فلزی (IMS) یا برد مدار چاپی هسته فلزی برای از بین بردن گرمای مؤلفه گرمایش استفاده می شود که باعث کاهش حجم و هزینه در مقایسه با رادیاتور سنتی و خنک کننده فن می شود.
آلومینیوم ماده ای بسیار جذاب است. این منابع فراوان ، کم هزینه ، هدایت حرارتی خوب و قدرت دارد و از نظر محیط زیست سازگار است. در حال حاضر ، بیشتر بسترهای فلزی یا هسته های فلزی آلومینیوم فلزی هستند. مزایای استفاده از تابلوهای مدار مبتنی بر آلومینیوم ، اتصالات الکترونیکی ساده و اقتصادی ، قابل اعتماد ، هدایت حرارتی بالا و استحکام ، حفاظت از محیط زیست بدون لحیم و بدون سرب و غیره است و می تواند از محصولات مصرفی گرفته تا اتومبیل ، محصولات نظامی و هوافضا طراحی و استفاده شود. در مورد هدایت حرارتی و مقاومت حرارتی بستر فلزی شکی نیست. کلید در عملکرد چسب عایق بین صفحه فلزی و لایه مدار نهفته است.
در حال حاضر ، نیروی محرکه مدیریت حرارتی روی LED ها متمرکز است. تقریبا 80 ٪ از قدرت ورودی LED ها به گرما تبدیل می شوند. بنابراین ، مسئله مدیریت حرارتی LED ها بسیار ارزشمند است و تمرکز بر اتلاف گرما بستر LED است. ترکیب مواد لایه ای عایق گرما مقاوم در برابر گرما و سازگار با محیط زیست ، پایه و اساس ورود به بازار روشنایی LED با شدت بالا را فراهم می کند.
4 الکترونیک انعطاف پذیر و چاپی و سایر الزامات
4.1 الزامات صفحه انعطاف پذیر
مینیاتوریزاسیون و نازک شدن تجهیزات الکترونیکی به ناچار از تعداد زیادی از تابلوهای مدار چاپی انعطاف پذیر (FPCB) و تابلوهای مدار چاپی سفت و سخت (R-FPCB) استفاده می کند. در حال حاضر بازار جهانی FPCB حدود 13 میلیارد دلار آمریکا تخمین زده می شود و انتظار می رود نرخ رشد سالانه بالاتر از PCB های سفت و سخت باشد.
با گسترش برنامه ، علاوه بر افزایش تعداد ، بسیاری از نیازهای عملکرد جدید نیز وجود خواهد داشت. فیلم های پلی آمید به صورت بی رنگ و شفاف ، سفید ، سیاه و زرد موجود است و از مقاومت در برابر حرارت زیاد و خواص کم CTE برخوردار است که برای موارد مختلف مناسب است. بسترهای فیلم پلی استر مقرون به صرفه نیز در بازار موجود است. چالش های عملکرد جدید شامل خاصیت ارتجاعی ، پایداری بعدی ، کیفیت سطح فیلم و اتصال فوتوالکتریک فیلم و مقاومت در برابر محیط زیست برای برآورده کردن نیازهای در حال تغییر کاربران نهایی است.
تابلوهای HDI FPCB و سفت و سخت باید نیازهای انتقال سیگنال با سرعت بالا و با فرکانس بالا را برآورده کنند. از بین رفتن ثابت دی الکتریک و از دست دادن دی الکتریک بسترهای انعطاف پذیر نیز باید به آن توجه شود. از بسترهای پلی تترا فلورو اتیلن و پلی آمید پیشرفته می توان برای ایجاد انعطاف پذیری استفاده کرد. مدار. اضافه کردن پودر معدنی و پرکننده فیبر کربن به رزین پلی آمید می تواند یک ساختار سه لایه از بستر حرارتی انعطاف پذیر تولید کند. پرکننده های معدنی مورد استفاده نیترید آلومینیوم (ALN) ، اکسید آلومینیوم (AL2O3) و نیترید بورس شش ضلعی (HBN) هستند. این بستر دارای هدایت حرارتی 1.51w/mk است و می تواند در برابر ولتاژ مقاومت در برابر 2.5 کیلو ولت و تست خمش 180 درجه مقاومت کند.
بازارهای کاربردی FPCB مانند تلفن های هوشمند ، دستگاه های پوشیدنی ، تجهیزات پزشکی ، روبات ها و غیره ، الزامات جدیدی را در مورد ساختار عملکرد FPCB مطرح کرده و محصولات FPCB جدید را توسعه داده و تولید می کنند. مانند صفحه چند لایه انعطاف پذیر فوق العاده نازک ، FPCB چهار لایه از 0.4 میلی متر معمولی به حدود 0.2 میلی متر کاهش می یابد. تخته انعطاف پذیر انتقال سرعت بالا ، با استفاده از بستر پلی آمید کم DK و کم DF ، با نیاز به سرعت انتقال 5 گیگابیت در ثانیه. تخته انعطاف پذیر بزرگ از یک هادی بالاتر از 100μm برای پاسخگویی به نیازهای مدارهای با قدرت بالا و با جریان بالا استفاده می کند. صفحه انعطاف پذیر مبتنی بر فلز اتلاف حرارت بالا یک R-FPCB است که از یک بستر صفحه فلزی تا حدی استفاده می کند. تخته انعطاف پذیر لمسی غشایی با فشار است و الکترود بین دو فیلم پلی آمید ساندویچ شده است تا یک سنسور لمسی انعطاف پذیر تشکیل شود. یک تخته انعطاف پذیر کشش یا یک تخته فلکس سفت و سخت ، بستر انعطاف پذیر یک الاستومر است و شکل الگوی سیم فلزی قابل کشش است. البته این FPCB های ویژه به بسترهای غیر متعارف احتیاج دارند.
4.2 الزامات الکترونیکی چاپی
لوازم الکترونیکی چاپی در سالهای اخیر به خود جلب کرده است و پیش بینی می شود که تا اواسط دهه 2020 ، الکترونیک چاپی بازار بیش از 300 میلیارد دلار آمریکا داشته باشد. استفاده از فناوری الکترونیکی چاپی در صنعت مدار چاپی بخشی از فناوری مدار چاپی است که به یک اجماع در صنعت تبدیل شده است. فناوری الکترونیکی چاپی نزدیکترین به FPCB است. اکنون تولید کنندگان PCB در الکترونیک چاپی سرمایه گذاری کرده اند. آنها با تابلوهای انعطاف پذیر شروع کردند و تابلوهای مدار چاپی (PCB) را با مدارهای الکترونیکی چاپی (PEC) جایگزین کردند. در حال حاضر ، بسیاری از بسترها و مواد جوهر وجود دارد و پس از دستیابی به موفقیت در عملکرد و هزینه ، از آنها به طور گسترده استفاده می شود. تولید کنندگان PCB نباید این فرصت را از دست بدهند.
کاربرد کلیدی فعلی الکترونیک چاپ شده ، ساخت برچسب های فرکانس رادیویی کم هزینه (RFID) است که می تواند در رول ها چاپ شود. این پتانسیل در مناطقی از نمایشگرهای چاپی ، روشنایی و فتوولتائیک ارگانیک است. بازار فناوری پوشیدنی در حال حاضر یک بازار مطلوب در حال ظهور است. محصولات مختلف فناوری پوشیدنی ، مانند لباس های هوشمند و عینک های ورزشی هوشمند ، مانیتورهای فعالیت ، سنسورهای خواب ، ساعتهای هوشمند ، هدست های واقع گرایانه پیشرفته ، قطب نما ناوبری و غیره. مدارهای الکترونیکی انعطاف پذیر برای دستگاه های فناوری پوشیدنی ضروری هستند که باعث توسعه مدارهای الکترونیکی قابل انعطاف می شود.
جنبه مهمی از فناوری الکترونیکی چاپی ، مواد از جمله بسترها و جوهرهای کاربردی است. بسترهای انعطاف پذیر نه تنها برای FPCB های موجود مناسب هستند ، بلکه بسترهای با عملکرد بالاتر نیز دارند. در حال حاضر ، مواد بستر دی الکتریک بالا وجود دارد که از ترکیبی از سرامیک و رزین های پلیمری و همچنین بسترهای درجه حرارت بالا ، بسترهای درجه حرارت پایین و بسترهای شفاف بی رنگ تشکیل شده است. ، بستر زرد و غیره
4 الکترونیک انعطاف پذیر و چاپی و سایر الزامات
4.1 الزامات صفحه انعطاف پذیر
مینیاتوریزاسیون و نازک شدن تجهیزات الکترونیکی به ناچار از تعداد زیادی از تابلوهای مدار چاپی انعطاف پذیر (FPCB) و تابلوهای مدار چاپی سفت و سخت (R-FPCB) استفاده می کند. در حال حاضر بازار جهانی FPCB حدود 13 میلیارد دلار آمریکا تخمین زده می شود و انتظار می رود نرخ رشد سالانه بالاتر از PCB های سفت و سخت باشد.
با گسترش برنامه ، علاوه بر افزایش تعداد ، بسیاری از نیازهای عملکرد جدید نیز وجود خواهد داشت. فیلم های پلی آمید به صورت بی رنگ و شفاف ، سفید ، سیاه و زرد موجود است و از مقاومت در برابر حرارت زیاد و خواص کم CTE برخوردار است که برای موارد مختلف مناسب است. بسترهای فیلم پلی استر مقرون به صرفه نیز در بازار موجود است. چالش های عملکرد جدید شامل خاصیت ارتجاعی ، پایداری بعدی ، کیفیت سطح فیلم و اتصال فوتوالکتریک فیلم و مقاومت در برابر محیط زیست برای برآورده کردن نیازهای در حال تغییر کاربران نهایی است.
تابلوهای HDI FPCB و سفت و سخت باید نیازهای انتقال سیگنال با سرعت بالا و با فرکانس بالا را برآورده کنند. از بین رفتن ثابت دی الکتریک و از دست دادن دی الکتریک بسترهای انعطاف پذیر نیز باید به آن توجه شود. از بسترهای پلی تترا فلورو اتیلن و پلی آمید پیشرفته می توان برای ایجاد انعطاف پذیری استفاده کرد. مدار. اضافه کردن پودر معدنی و پرکننده فیبر کربن به رزین پلی آمید می تواند یک ساختار سه لایه از بستر حرارتی انعطاف پذیر تولید کند. پرکننده های معدنی مورد استفاده نیترید آلومینیوم (ALN) ، اکسید آلومینیوم (AL2O3) و نیترید بورس شش ضلعی (HBN) هستند. این بستر دارای هدایت حرارتی 1.51w/mk است و می تواند در برابر ولتاژ مقاومت در برابر 2.5 کیلو ولت و تست خمش 180 درجه مقاومت کند.
بازارهای کاربردی FPCB مانند تلفن های هوشمند ، دستگاه های پوشیدنی ، تجهیزات پزشکی ، روبات ها و غیره ، الزامات جدیدی را در مورد ساختار عملکرد FPCB مطرح کرده و محصولات FPCB جدید را توسعه داده و تولید می کنند. مانند صفحه چند لایه انعطاف پذیر فوق العاده نازک ، FPCB چهار لایه از 0.4 میلی متر معمولی به حدود 0.2 میلی متر کاهش می یابد. تخته انعطاف پذیر انتقال سرعت بالا ، با استفاده از بستر پلی آمید کم DK و کم DF ، با نیاز به سرعت انتقال 5 گیگابیت در ثانیه. تخته انعطاف پذیر بزرگ از یک هادی بالاتر از 100μm برای پاسخگویی به نیازهای مدارهای با قدرت بالا و با جریان بالا استفاده می کند. صفحه انعطاف پذیر مبتنی بر فلز اتلاف حرارت بالا یک R-FPCB است که از یک بستر صفحه فلزی تا حدی استفاده می کند. تخته انعطاف پذیر لمسی غشایی با فشار است و الکترود بین دو فیلم پلی آمید ساندویچ شده است تا یک سنسور لمسی انعطاف پذیر تشکیل شود. یک تخته انعطاف پذیر کشش یا یک تخته فلکس سفت و سخت ، بستر انعطاف پذیر یک الاستومر است و شکل الگوی سیم فلزی قابل کشش است. البته این FPCB های ویژه به بسترهای غیر متعارف احتیاج دارند.
4.2 الزامات الکترونیکی چاپی
لوازم الکترونیکی چاپی در سالهای اخیر به خود جلب کرده است و پیش بینی می شود که تا اواسط دهه 2020 ، الکترونیک چاپی بازار بیش از 300 میلیارد دلار آمریکا داشته باشد. استفاده از فناوری الکترونیکی چاپی در صنعت مدار چاپی بخشی از فناوری مدار چاپی است که به یک اجماع در صنعت تبدیل شده است. فناوری الکترونیکی چاپی نزدیکترین به FPCB است. اکنون تولید کنندگان PCB در الکترونیک چاپی سرمایه گذاری کرده اند. آنها با تابلوهای انعطاف پذیر شروع کردند و تابلوهای مدار چاپی (PCB) را با مدارهای الکترونیکی چاپی (PEC) جایگزین کردند. در حال حاضر ، بسیاری از بسترها و مواد جوهر وجود دارد و پس از دستیابی به موفقیت در عملکرد و هزینه ، از آنها به طور گسترده استفاده می شود. تولید کنندگان PCB نباید این فرصت را از دست بدهند.
کاربرد کلیدی فعلی الکترونیک چاپ شده ، ساخت برچسب های فرکانس رادیویی کم هزینه (RFID) است که می تواند در رول ها چاپ شود. این پتانسیل در مناطقی از نمایشگرهای چاپی ، روشنایی و فتوولتائیک ارگانیک است. بازار فناوری پوشیدنی در حال حاضر یک بازار مطلوب در حال ظهور است. محصولات مختلف فناوری پوشیدنی ، مانند لباس های هوشمند و عینک های ورزشی هوشمند ، مانیتورهای فعالیت ، سنسورهای خواب ، ساعتهای هوشمند ، هدست های واقع گرایانه پیشرفته ، قطب نما ناوبری و غیره. مدارهای الکترونیکی انعطاف پذیر برای دستگاه های فناوری پوشیدنی ضروری هستند که باعث توسعه مدارهای الکترونیکی قابل انعطاف می شود.
جنبه مهمی از فناوری الکترونیکی چاپی ، مواد از جمله بسترها و جوهرهای کاربردی است. بسترهای انعطاف پذیر نه تنها برای FPCB های موجود مناسب هستند ، بلکه بسترهای با عملکرد بالاتر نیز دارند. در حال حاضر ، مواد بستر با دی الکتریک بالا متشکل از ترکیبی از سرامیک و رزین های پلیمری ، و همچنین بسترهای درجه حرارت بالا ، بسترهای درجه حرارت پایین و بسترهای شفاف بی رنگ. ، بستر زرد و غیره.