पीसीबी वर्ल्ड से
3 उच्च गर्मी और गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं
इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की लघु, उच्च कार्यक्षमता और उच्च गर्मी उत्पादन के साथ, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की थर्मल प्रबंधन आवश्यकताओं में वृद्धि जारी है, और चुने गए समाधानों में से एक थर्मल प्रवाहकीय मुद्रित सर्किट बोर्डों को विकसित करना है। गर्मी-प्रतिरोधी और गर्मी-विघटित पीसीबी के लिए प्राथमिक स्थिति सब्सट्रेट के गर्मी-प्रतिरोधी और गर्मी-अवसादशील गुण हैं। वर्तमान में, आधार सामग्री के सुधार और फिलर्स के अलावा ने कुछ हद तक गर्मी-प्रतिरोधी और गर्मी-अवसादशील गुणों में सुधार किया है, लेकिन थर्मल चालकता में सुधार बहुत सीमित है। आमतौर पर, एक मेटल सब्सट्रेट (IMS) या मेटल कोर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड का उपयोग हीटिंग घटक की गर्मी को फैलाने के लिए किया जाता है, जो पारंपरिक रेडिएटर और फैन कूलिंग की तुलना में वॉल्यूम और लागत को कम करता है।
एल्यूमीनियम एक बहुत ही आकर्षक सामग्री है। इसमें प्रचुर मात्रा में संसाधन, कम लागत, अच्छी तापीय चालकता और शक्ति है, और पर्यावरण के अनुकूल है। वर्तमान में, अधिकांश धातु सब्सट्रेट या धातु कोर धातु एल्यूमीनियम हैं। एल्यूमीनियम-आधारित सर्किट बोर्डों के फायदे सरल और किफायती, विश्वसनीय इलेक्ट्रॉनिक कनेक्शन, उच्च तापीय चालकता और शक्ति, मिलाप मुक्त और लीड-मुक्त पर्यावरण संरक्षण आदि हैं, और उपभोक्ता उत्पादों से ऑटोमोबाइल, सैन्य उत्पादों और एयरोस्पेस तक डिज़ाइन और लागू किए जा सकते हैं। धातु सब्सट्रेट की तापीय चालकता और गर्मी प्रतिरोध के बारे में कोई संदेह नहीं है। धातु प्लेट और सर्किट परत के बीच इन्सुलेट चिपकने के प्रदर्शन में कुंजी निहित है।
वर्तमान में, थर्मल प्रबंधन की ड्राइविंग बल एलईडी पर केंद्रित है। एलईडी की इनपुट शक्ति का लगभग 80% गर्मी में परिवर्तित हो जाता है। इसलिए, एलईडी के थर्मल प्रबंधन का मुद्दा अत्यधिक मूल्यवान है, और एलईडी सब्सट्रेट के गर्मी विघटन पर ध्यान केंद्रित किया गया है। उच्च गर्मी-प्रतिरोधी और पर्यावरण के अनुकूल गर्मी अपव्यय परत सामग्री की संरचना की संरचना उच्च-चमक वाले एलईडी प्रकाश बाजार में प्रवेश करने के लिए नींव देती है।
4 लचीला और मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य आवश्यकताएं
4.1 लचीली बोर्ड आवश्यकताएं
इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का लघुकरण और पतला करना अनिवार्य रूप से बड़ी संख्या में लचीले मुद्रित सर्किट बोर्ड (FPCB) और कठोर-फ्लेक्स मुद्रित सर्किट बोर्ड (R-FPCB) का उपयोग करेगा। वैश्विक FPCB बाजार वर्तमान में लगभग 13 बिलियन अमेरिकी डॉलर होने का अनुमान है, और वार्षिक विकास दर कठोर पीसीबी की तुलना में अधिक होने की उम्मीद है।
आवेदन के विस्तार के साथ, संख्या में वृद्धि के अलावा, कई नई प्रदर्शन आवश्यकताएं होंगी। पॉलीमाइड फिल्में रंगहीन और पारदर्शी, सफेद, काले और पीले रंग में उपलब्ध हैं, और उच्च गर्मी प्रतिरोध और कम सीटीई गुण हैं, जो विभिन्न अवसरों के लिए उपयुक्त हैं। लागत प्रभावी पॉलिएस्टर फिल्म सब्सट्रेट भी बाजार में उपलब्ध हैं। नई प्रदर्शन की चुनौतियों में उच्च लोच, आयामी स्थिरता, फिल्म की सतह की गुणवत्ता और फिल्म फोटोइलेक्ट्रिक युग्मन और पर्यावरणीय प्रतिरोध शामिल हैं जो अंत उपयोगकर्ताओं की कभी बदलती आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
FPCB और कठोर HDI बोर्डों को उच्च गति और उच्च-आवृत्ति सिग्नल ट्रांसमिशन की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। ढांकता हुआ निरंतर और लचीले सब्सट्रेट के ढांकता हुआ नुकसान पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए। Polytetrafluoroethylene और उन्नत पॉलीमाइड सब्सट्रेट का उपयोग लचीलापन बनाने के लिए किया जा सकता है। सर्किट। पॉलीमाइड राल में अकार्बनिक पाउडर और कार्बन फाइबर भराव जोड़ने से लचीले थर्मल प्रवाहकीय सब्सट्रेट की तीन-परत संरचना का उत्पादन हो सकता है। उपयोग किए जाने वाले अकार्बनिक भराव एल्यूमीनियम नाइट्राइड (ALN), एल्यूमीनियम ऑक्साइड (AL2O3) और हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड (HBN) हैं। सब्सट्रेट में 1.51W/mk थर्मल चालकता है और यह वोल्टेज और 180 डिग्री झुकने वाले परीक्षण का सामना कर सकता है।
FPCB एप्लिकेशन मार्केट, जैसे कि स्मार्ट फोन, पहनने योग्य डिवाइस, मेडिकल उपकरण, रोबोट, आदि, FPCB के प्रदर्शन संरचना पर नई आवश्यकताओं को आगे बढ़ाते हैं, और नए FPCB उत्पाद विकसित किए हैं। जैसे कि अल्ट्रा-पतली लचीली मल्टीलेयर बोर्ड, चार-परत FPCB पारंपरिक 0.4 मिमी से लगभग 0.2 मिमी तक कम हो जाती है; उच्च गति ट्रांसमिशन लचीला बोर्ड, कम-डीके और कम-डीएफ पॉलीमाइड सब्सट्रेट का उपयोग करते हुए, 5Gbps ट्रांसमिशन गति आवश्यकताओं तक पहुंचता है; बड़ी शक्ति लचीली बोर्ड उच्च-शक्ति और उच्च-वर्तमान सर्किट की जरूरतों को पूरा करने के लिए 100μm से ऊपर एक कंडक्टर का उपयोग करता है; उच्च गर्मी अपव्यय धातु-आधारित लचीला बोर्ड एक आर-एफपीसीबी है जो आंशिक रूप से एक धातु प्लेट सब्सट्रेट का उपयोग करता है; स्पर्शनीय लचीला बोर्ड दबाव-संवेदी है झिल्ली और इलेक्ट्रोड को एक लचीली स्पर्श सेंसर बनाने के लिए दो पॉलीमाइड फिल्मों के बीच सैंडविच किया जाता है; एक खिंचाव योग्य लचीला बोर्ड या एक कठोर-फ्लेक्स बोर्ड, लचीला सब्सट्रेट एक इलास्टोमर है, और धातु के तार पैटर्न के आकार में सुधार किया जाता है। बेशक, इन विशेष FPCBs को अपरंपरागत सब्सट्रेट की आवश्यकता होती है।
4.2 मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स आवश्यकताएं
मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स ने हाल के वर्षों में गति प्राप्त की है, और यह भविष्यवाणी की जाती है कि 2020 के दशक के मध्य तक, मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स में 300 बिलियन से अधिक अमेरिकी डॉलर का बाजार होगा। मुद्रित सर्किट उद्योग के लिए मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग मुद्रित सर्किट प्रौद्योगिकी का एक हिस्सा है, जो उद्योग में एक आम सहमति बन गया है। मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक FPCB के सबसे करीब है। अब पीसीबी निर्माताओं ने मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स में निवेश किया है। उन्होंने लचीले बोर्डों के साथ शुरुआत की और मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक सर्किट (पीईसी) के साथ मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) को बदल दिया। वर्तमान में, कई सब्सट्रेट और स्याही सामग्री हैं, और एक बार प्रदर्शन और लागत में सफलताएं हैं, तो उनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाएगा। पीसीबी निर्माताओं को अवसर को याद नहीं करना चाहिए।
मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स का वर्तमान प्रमुख अनुप्रयोग कम लागत वाली रेडियो आवृत्ति पहचान (RFID) टैग का निर्माण है, जिसे रोल में मुद्रित किया जा सकता है। क्षमता मुद्रित डिस्प्ले, प्रकाश और कार्बनिक फोटोवोल्टिक्स के क्षेत्रों में है। पहनने योग्य प्रौद्योगिकी बाजार वर्तमान में एक अनुकूल बाजार उभर रहा है। पहनने योग्य प्रौद्योगिकी के विभिन्न उत्पाद, जैसे कि स्मार्ट कपड़े और स्मार्ट स्पोर्ट्स ग्लास, एक्टिविटी मॉनिटर, स्लीप सेंसर, स्मार्ट घड़ियां, बढ़ी हुई यथार्थवादी हेडसेट, नेविगेशन कम्पास आदि। लचीले इलेक्ट्रॉनिक सर्किट पहनने योग्य प्रौद्योगिकी उपकरणों के लिए अपरिहार्य हैं, जो लचीले प्रिंटेड इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के विकास को चलाएंगे।
मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक का एक महत्वपूर्ण पहलू सामग्री है, जिसमें सब्सट्रेट और कार्यात्मक स्याही शामिल हैं। लचीले सब्सट्रेट न केवल मौजूदा FPCB के लिए उपयुक्त हैं, बल्कि उच्च प्रदर्शन सब्सट्रेट भी हैं। वर्तमान में, सिरेमिक और बहुलक रेजिन के मिश्रण से बने उच्च-संपन्न सब्सट्रेट सामग्री हैं, साथ ही साथ उच्च तापमान वाले सब्सट्रेट, कम तापमान वाले सब्सट्रेट और रंगहीन पारदर्शी सब्सट्रेट भी हैं। , पीला सब्सट्रेट, आदि।
4 लचीला और मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य आवश्यकताएं
4.1 लचीली बोर्ड आवश्यकताएं
इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का लघुकरण और पतला करना अनिवार्य रूप से बड़ी संख्या में लचीले मुद्रित सर्किट बोर्ड (FPCB) और कठोर-फ्लेक्स मुद्रित सर्किट बोर्ड (R-FPCB) का उपयोग करेगा। वैश्विक FPCB बाजार वर्तमान में लगभग 13 बिलियन अमेरिकी डॉलर होने का अनुमान है, और वार्षिक विकास दर कठोर पीसीबी की तुलना में अधिक होने की उम्मीद है।
आवेदन के विस्तार के साथ, संख्या में वृद्धि के अलावा, कई नई प्रदर्शन आवश्यकताएं होंगी। पॉलीमाइड फिल्में रंगहीन और पारदर्शी, सफेद, काले और पीले रंग में उपलब्ध हैं, और उच्च गर्मी प्रतिरोध और कम सीटीई गुण हैं, जो विभिन्न अवसरों के लिए उपयुक्त हैं। लागत प्रभावी पॉलिएस्टर फिल्म सब्सट्रेट भी बाजार में उपलब्ध हैं। नई प्रदर्शन की चुनौतियों में उच्च लोच, आयामी स्थिरता, फिल्म की सतह की गुणवत्ता और फिल्म फोटोइलेक्ट्रिक युग्मन और पर्यावरणीय प्रतिरोध शामिल हैं जो अंत उपयोगकर्ताओं की कभी बदलती आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
FPCB और कठोर HDI बोर्डों को उच्च गति और उच्च-आवृत्ति सिग्नल ट्रांसमिशन की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। ढांकता हुआ निरंतर और लचीले सब्सट्रेट के ढांकता हुआ नुकसान पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए। Polytetrafluoroethylene और उन्नत पॉलीमाइड सब्सट्रेट का उपयोग लचीलापन बनाने के लिए किया जा सकता है। सर्किट। पॉलीमाइड राल में अकार्बनिक पाउडर और कार्बन फाइबर भराव जोड़ने से लचीले थर्मल प्रवाहकीय सब्सट्रेट की तीन-परत संरचना का उत्पादन हो सकता है। उपयोग किए जाने वाले अकार्बनिक भराव एल्यूमीनियम नाइट्राइड (ALN), एल्यूमीनियम ऑक्साइड (AL2O3) और हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड (HBN) हैं। सब्सट्रेट में 1.51W/mk थर्मल चालकता है और यह वोल्टेज और 180 डिग्री झुकने वाले परीक्षण का सामना कर सकता है।
FPCB एप्लिकेशन मार्केट, जैसे कि स्मार्ट फोन, पहनने योग्य डिवाइस, मेडिकल उपकरण, रोबोट, आदि, FPCB के प्रदर्शन संरचना पर नई आवश्यकताओं को आगे बढ़ाते हैं, और नए FPCB उत्पाद विकसित किए हैं। जैसे कि अल्ट्रा-पतली लचीली मल्टीलेयर बोर्ड, चार-परत FPCB पारंपरिक 0.4 मिमी से लगभग 0.2 मिमी तक कम हो जाती है; उच्च गति ट्रांसमिशन लचीला बोर्ड, कम-डीके और कम-डीएफ पॉलीमाइड सब्सट्रेट का उपयोग करते हुए, 5Gbps ट्रांसमिशन गति आवश्यकताओं तक पहुंचता है; बड़ी शक्ति लचीली बोर्ड उच्च-शक्ति और उच्च-वर्तमान सर्किट की जरूरतों को पूरा करने के लिए 100μm से ऊपर एक कंडक्टर का उपयोग करता है; उच्च गर्मी अपव्यय धातु-आधारित लचीला बोर्ड एक आर-एफपीसीबी है जो आंशिक रूप से एक धातु प्लेट सब्सट्रेट का उपयोग करता है; स्पर्शनीय लचीला बोर्ड दबाव-संवेदी है झिल्ली और इलेक्ट्रोड को एक लचीली स्पर्श सेंसर बनाने के लिए दो पॉलीमाइड फिल्मों के बीच सैंडविच किया जाता है; एक खिंचाव योग्य लचीला बोर्ड या एक कठोर-फ्लेक्स बोर्ड, लचीला सब्सट्रेट एक इलास्टोमर है, और धातु के तार पैटर्न के आकार में सुधार किया जाता है। बेशक, इन विशेष FPCBs को अपरंपरागत सब्सट्रेट की आवश्यकता होती है।
4.2 मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स आवश्यकताएं
मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स ने हाल के वर्षों में गति प्राप्त की है, और यह भविष्यवाणी की जाती है कि 2020 के दशक के मध्य तक, मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स में 300 बिलियन से अधिक अमेरिकी डॉलर का बाजार होगा। मुद्रित सर्किट उद्योग के लिए मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग मुद्रित सर्किट प्रौद्योगिकी का एक हिस्सा है, जो उद्योग में एक आम सहमति बन गया है। मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक FPCB के सबसे करीब है। अब पीसीबी निर्माताओं ने मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स में निवेश किया है। उन्होंने लचीले बोर्डों के साथ शुरुआत की और मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक सर्किट (पीईसी) के साथ मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) को बदल दिया। वर्तमान में, कई सब्सट्रेट और स्याही सामग्री हैं, और एक बार प्रदर्शन और लागत में सफलताएं हैं, तो उनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाएगा। पीसीबी निर्माताओं को अवसर को याद नहीं करना चाहिए।
मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स का वर्तमान प्रमुख अनुप्रयोग कम लागत वाली रेडियो आवृत्ति पहचान (RFID) टैग का निर्माण है, जिसे रोल में मुद्रित किया जा सकता है। क्षमता मुद्रित डिस्प्ले, प्रकाश और कार्बनिक फोटोवोल्टिक्स के क्षेत्रों में है। पहनने योग्य प्रौद्योगिकी बाजार वर्तमान में एक अनुकूल बाजार उभर रहा है। पहनने योग्य प्रौद्योगिकी के विभिन्न उत्पाद, जैसे कि स्मार्ट कपड़े और स्मार्ट स्पोर्ट्स ग्लास, एक्टिविटी मॉनिटर, स्लीप सेंसर, स्मार्ट घड़ियां, बढ़ी हुई यथार्थवादी हेडसेट, नेविगेशन कम्पास आदि। लचीले इलेक्ट्रॉनिक सर्किट पहनने योग्य प्रौद्योगिकी उपकरणों के लिए अपरिहार्य हैं, जो लचीले प्रिंटेड इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के विकास को चलाएंगे।
मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक का एक महत्वपूर्ण पहलू सामग्री है, जिसमें सब्सट्रेट और कार्यात्मक स्याही शामिल हैं। लचीले सब्सट्रेट न केवल मौजूदा FPCB के लिए उपयुक्त हैं, बल्कि उच्च प्रदर्शन सब्सट्रेट भी हैं। वर्तमान में, सिरेमिक और बहुलक रेजिन के मिश्रण से बने उच्च-संपन्न सब्सट्रेट सामग्री हैं, साथ ही साथ उच्च तापमान वाले सब्सट्रेट, कम तापमान वाले सब्सट्रेट और रंगहीन पारदर्शी सब्सट्रेट।, पीला सब्सट्रेट, आदि।