Du monde des PCB
3 Exigences élevées en matière de chaleur et de dissipation thermique
Avec la miniaturisation, la haute fonctionnalité et la génération de chaleur élevée des équipements électroniques, les exigences en matière de gestion thermique des équipements électroniques continuent d'augmenter, et l'une des solutions choisies consiste à développer des cartes de circuits imprimés thermiquement conductrices.La condition principale pour les PCB résistants à la chaleur et dissipant la chaleur est les propriétés de résistance à la chaleur et de dissipation de la chaleur du substrat.À l'heure actuelle, l'amélioration du matériau de base et l'ajout de charges ont amélioré dans une certaine mesure les propriétés de résistance à la chaleur et de dissipation de la chaleur, mais l'amélioration de la conductivité thermique est très limitée.Généralement, un substrat métallique (IMS) ou un circuit imprimé à noyau métallique est utilisé pour dissiper la chaleur du composant chauffant, ce qui réduit le volume et le coût par rapport au refroidissement traditionnel par radiateur et ventilateur.
L'aluminium est un matériau très attractif.Il dispose de ressources abondantes, d'un faible coût, d'une bonne conductivité thermique et d'une bonne résistance, et est respectueux de l'environnement.À l'heure actuelle, la plupart des substrats métalliques ou des noyaux métalliques sont en aluminium métallique.Les avantages des cartes de circuits imprimés à base d'aluminium sont des connexions électroniques simples et économiques, fiables, une conductivité thermique et une résistance élevées, une protection de l'environnement sans soudure et sans plomb, etc., et peuvent être conçus et appliqués des produits de consommation aux automobiles, en passant par les produits militaires. et l'aérospatiale.Il n'y a aucun doute sur la conductivité thermique et la résistance à la chaleur du substrat métallique.La clé réside dans la performance de l’adhésif isolant entre la plaque métallique et la couche de circuit.
À l’heure actuelle, la force motrice de la gestion thermique se concentre sur les LED.Près de 80 % de la puissance d’entrée des LED est convertie en chaleur.Par conséquent, la question de la gestion thermique des LED est très importante et l’accent est mis sur la dissipation thermique du substrat LED.La composition de matériaux de couche isolante à dissipation thermique hautement résistants à la chaleur et respectueux de l'environnement constitue la base pour entrer sur le marché de l'éclairage LED à haute luminosité.
4 Électronique flexible et imprimée et autres exigences
4.1 Exigences flexibles du conseil d’administration
La miniaturisation et l'amincissement des équipements électroniques nécessiteront inévitablement un grand nombre de cartes de circuits imprimés flexibles (FPCB) et de cartes de circuits imprimés flex-rigides (R-FPCB).Le marché mondial des FPCB est actuellement estimé à environ 13 milliards de dollars américains, et le taux de croissance annuel devrait être supérieur à celui des PCB rigides.
Avec l'expansion de l'application, outre l'augmentation du nombre, de nombreuses nouvelles exigences de performances apparaîtront.Les films polyimide sont disponibles en incolore et transparent, blanc, noir et jaune, et ont une résistance élevée à la chaleur et de faibles propriétés CTE, qui conviennent à différentes occasions.Des substrats en film polyester économiques sont également disponibles sur le marché.Les nouveaux défis en matière de performances incluent une élasticité élevée, une stabilité dimensionnelle, la qualité de la surface du film, ainsi que le couplage photoélectrique du film et la résistance environnementale pour répondre aux exigences en constante évolution des utilisateurs finaux.
Les cartes FPCB et HDI rigides doivent répondre aux exigences de transmission de signaux à grande vitesse et haute fréquence.Il faut également prêter attention à la constante diélectrique et à la perte diélectrique des substrats flexibles.Des substrats en polytétrafluoroéthylène et en polyimide avancé peuvent être utilisés pour former de la flexibilité.Circuit.L'ajout de poudre inorganique et de charge de fibre de carbone à la résine polyimide peut produire une structure à trois couches de substrat flexible thermiquement conducteur.Les charges inorganiques utilisées sont le nitrure d'aluminium (AlN), l'oxyde d'aluminium (Al2O3) et le nitrure de bore hexagonal (HBN).Le substrat a une conductivité thermique de 1,51 W/mK et peut résister à une tension de tenue de 2,5 kV et à un test de flexion à 180 degrés.
Les marchés d'applications FPCB, tels que les téléphones intelligents, les appareils portables, les équipements médicaux, les robots, etc., ont proposé de nouvelles exigences sur la structure de performance des FPCB et ont développé de nouveaux produits FPCB.Tel que le panneau multicouche flexible ultra-mince, le FPCB à quatre couches est réduit du 0,4 mm conventionnel à environ 0,2 mm ;carte flexible de transmission à grande vitesse, utilisant un substrat en polyimide à faible Dk et à faible Df, atteignant les exigences de vitesse de transmission de 5 Gbit/s ;grand La carte flexible de puissance utilise un conducteur supérieur à 100 μm pour répondre aux besoins des circuits à haute puissance et à courant élevé ;la carte flexible à base de métal à dissipation thermique élevée est un R-FPCB qui utilise partiellement un substrat de plaque métallique ;la carte tactile flexible est détectée par pression. La membrane et l'électrode sont prises en sandwich entre deux films de polyimide pour former un capteur tactile flexible ;une carte flexible étirable ou une carte rigide-flexible, le substrat flexible est un élastomère, et la forme du motif de fil métallique est améliorée pour être étirable.Bien entendu, ces FPCB spéciaux nécessitent des substrats non conventionnels.
4.2 Exigences en matière d'électronique imprimée
L'électronique imprimée a pris de l'ampleur ces dernières années et on prévoit que d'ici le milieu des années 2020, elle représentera un marché de plus de 300 milliards de dollars américains.L'application de la technologie de l'électronique imprimée à l'industrie des circuits imprimés fait partie de la technologie des circuits imprimés, qui est devenue un consensus dans l'industrie.La technologie de l’électronique imprimée est la plus proche du FPCB.Aujourd’hui, les fabricants de PCB investissent dans l’électronique imprimée.Ils ont commencé avec des cartes flexibles et ont remplacé les cartes de circuits imprimés (PCB) par des circuits électroniques imprimés (PEC).À l'heure actuelle, il existe de nombreux substrats et matériaux d'encre, et une fois qu'il y aura des percées en termes de performances et de coûts, ils seront largement utilisés.Les fabricants de PCB ne devraient pas manquer cette opportunité.
L'application clé actuelle de l'électronique imprimée est la fabrication d'étiquettes d'identification par radiofréquence (RFID) à faible coût, qui peuvent être imprimées en rouleaux.Le potentiel réside dans les domaines des écrans imprimés, de l’éclairage et du photovoltaïque organique.Le marché des technologies portables est actuellement un marché émergent favorable.Divers produits technologiques portables, tels que des vêtements intelligents et des lunettes de sport intelligentes, des moniteurs d'activité, des capteurs de sommeil, des montres intelligentes, des casques réalistes améliorés, des boussoles de navigation, etc. Des circuits électroniques flexibles sont indispensables pour les appareils technologiques portables, qui piloteront le développement de technologies flexibles. circuits électroniques imprimés.
Un aspect important de la technologie de l’électronique imprimée concerne les matériaux, notamment les substrats et les encres fonctionnelles.Les substrats flexibles conviennent non seulement aux FPCB existants, mais également aux substrats plus performants.Actuellement, il existe des matériaux de substrat à haute diélectrique composés d'un mélange de céramiques et de résines polymères, ainsi que des substrats à haute température, des substrats à basse température et des substrats transparents incolores., Substrat jaune, etc.
4 Électronique flexible et imprimée et autres exigences
4.1 Exigences flexibles du conseil d’administration
La miniaturisation et l'amincissement des équipements électroniques nécessiteront inévitablement un grand nombre de cartes de circuits imprimés flexibles (FPCB) et de cartes de circuits imprimés flex-rigides (R-FPCB).Le marché mondial des FPCB est actuellement estimé à environ 13 milliards de dollars américains, et le taux de croissance annuel devrait être supérieur à celui des PCB rigides.
Avec l'expansion de l'application, outre l'augmentation du nombre, de nombreuses nouvelles exigences de performances apparaîtront.Les films polyimide sont disponibles en incolore et transparent, blanc, noir et jaune, et ont une résistance élevée à la chaleur et de faibles propriétés CTE, qui conviennent à différentes occasions.Des substrats en film polyester économiques sont également disponibles sur le marché.Les nouveaux défis en matière de performances incluent une élasticité élevée, une stabilité dimensionnelle, la qualité de la surface du film, ainsi que le couplage photoélectrique du film et la résistance environnementale pour répondre aux exigences en constante évolution des utilisateurs finaux.
Les cartes FPCB et HDI rigides doivent répondre aux exigences de transmission de signaux à grande vitesse et haute fréquence.Il faut également prêter attention à la constante diélectrique et à la perte diélectrique des substrats flexibles.Des substrats en polytétrafluoroéthylène et en polyimide avancé peuvent être utilisés pour former de la flexibilité.Circuit.L'ajout de poudre inorganique et de charge de fibre de carbone à la résine polyimide peut produire une structure à trois couches de substrat flexible thermiquement conducteur.Les charges inorganiques utilisées sont le nitrure d'aluminium (AlN), l'oxyde d'aluminium (Al2O3) et le nitrure de bore hexagonal (HBN).Le substrat a une conductivité thermique de 1,51 W/mK et peut résister à une tension de tenue de 2,5 kV et à un test de flexion à 180 degrés.
Les marchés d'applications FPCB, tels que les téléphones intelligents, les appareils portables, les équipements médicaux, les robots, etc., ont proposé de nouvelles exigences sur la structure de performance des FPCB et ont développé de nouveaux produits FPCB.Tel que le panneau multicouche flexible ultra-mince, le FPCB à quatre couches est réduit du 0,4 mm conventionnel à environ 0,2 mm ;carte flexible de transmission à grande vitesse, utilisant un substrat en polyimide à faible Dk et à faible Df, atteignant les exigences de vitesse de transmission de 5 Gbit/s ;grand La carte flexible de puissance utilise un conducteur supérieur à 100 μm pour répondre aux besoins des circuits à haute puissance et à courant élevé ;la carte flexible à base de métal à dissipation thermique élevée est un R-FPCB qui utilise partiellement un substrat de plaque métallique ;la carte tactile flexible est détectée par pression. La membrane et l'électrode sont prises en sandwich entre deux films de polyimide pour former un capteur tactile flexible ;une carte flexible étirable ou une carte rigide-flexible, le substrat flexible est un élastomère, et la forme du motif de fil métallique est améliorée pour être étirable.Bien entendu, ces FPCB spéciaux nécessitent des substrats non conventionnels.
4.2 Exigences en matière d'électronique imprimée
L'électronique imprimée a pris de l'ampleur ces dernières années et on prévoit que d'ici le milieu des années 2020, elle représentera un marché de plus de 300 milliards de dollars américains.L'application de la technologie de l'électronique imprimée à l'industrie des circuits imprimés fait partie de la technologie des circuits imprimés, qui est devenue un consensus dans l'industrie.La technologie de l’électronique imprimée est la plus proche du FPCB.Aujourd’hui, les fabricants de PCB investissent dans l’électronique imprimée.Ils ont commencé avec des cartes flexibles et ont remplacé les cartes de circuits imprimés (PCB) par des circuits électroniques imprimés (PEC).À l'heure actuelle, il existe de nombreux substrats et matériaux d'encre, et une fois qu'il y aura des percées en termes de performances et de coûts, ils seront largement utilisés.Les fabricants de PCB ne devraient pas manquer cette opportunité.
L'application clé actuelle de l'électronique imprimée est la fabrication d'étiquettes d'identification par radiofréquence (RFID) à faible coût, qui peuvent être imprimées en rouleaux.Le potentiel réside dans les domaines des écrans imprimés, de l’éclairage et du photovoltaïque organique.Le marché des technologies portables est actuellement un marché émergent favorable.Divers produits technologiques portables, tels que des vêtements intelligents et des lunettes de sport intelligentes, des moniteurs d'activité, des capteurs de sommeil, des montres intelligentes, des casques réalistes améliorés, des boussoles de navigation, etc. Des circuits électroniques flexibles sont indispensables pour les appareils technologiques portables, qui piloteront le développement de technologies flexibles. circuits électroniques imprimés.
Un aspect important de la technologie de l’électronique imprimée concerne les matériaux, notamment les substrats et les encres fonctionnelles.Les substrats flexibles conviennent non seulement aux FPCB existants, mais également aux substrats plus performants.Actuellement, il existe des matériaux de substrat à haute diélectrique composés d'un mélange de céramiques et de résines polymères, ainsi que des substrats à haute température, des substrats à basse température et des substrats transparents incolores., Substrat jaune, etc.