3 דרישות פיזור חום וחום גבוהות

בעזרת המיזוג, פונקציונליות גבוהה וייצור חום גבוה של ציוד אלקטרוני, דרישות הניהול התרמי של ציוד אלקטרוני ממשיכות לגדול, ואחד הפתרונות שנבחרו הוא לפתח מעגלים מודפסים מוליכים תרמית. התנאי העיקרי ל- PCB עמיד בחום ומפוצץ חום הוא התכונות העמידות לחום ומפוצל חום של המצע. נכון לעכשיו, השיפור של חומר הבסיס ותוספת חומרי מילוי שיפרו את התכונות העמידות לחום ומפוצל חום במידה מסוימת, אך השיפור במוליכות התרמית מוגבל מאוד. בדרך כלל, מצע מתכת (IMS) או לוח מעגלים מודפס ליבת מתכת משמשים לפיזור החום של רכיב החימום, מה שמפחית את הנפח והעלות בהשוואה לרדיאטור המסורתי וקירור המאוורר.

אלומיניום הוא חומר אטרקטיבי מאוד. יש לו משאבים בשפע, עלות נמוכה, מוליכות תרמית טובה וכוח, והוא ידידותי לסביבה. נכון לעכשיו, מרבית מצעי המתכת או ליבות המתכת הם אלומיניום מתכת. היתרונות של מעגלים מבוססי אלומיניום הם חיבורים אלקטרוניים פשוטים וחסכוניים, אמינים, מוליכות תרמית גבוהה וחוזק, הגנה סביבתית ללא הלחמה ונטולת עופרת וכו ', וניתן ליישם אותם ממוצרי צרכנים למכוניות, מוצרים צבאיים וחלל אווירי. אין ספק לגבי המוליכות התרמית ועמידות החום של מצע המתכת. המפתח טמון בביצועים של דבק הבידוד בין לוחית המתכת לשכבת המעגל.

נכון לעכשיו, הכוח המניע של ניהול תרמי מתמקד בנוריות LED. כמעט 80% מכוח הקלט של נוריות LED מומר לחום. לפיכך, נושא הניהול התרמי של נוריות LED מוערך מאוד, והמוקד הוא על פיזור החום של מצע ה- LED. ההרכב של פיזור חום עמיד בחום גבוה וידידותי לחום חומרי חום חומרי בידוד שכבתי את הבסיס לכניסה לשוק תאורת LED בהירות גבוהה.

4 אלקטרוניקה גמישה ומודפסת ודרישות אחרות

4.1 דרישות לוח גמישות

זעיר ודילול ציוד אלקטרוני ישתמש בהכרח במספר גדול של לוחות מעגלים מודפסים גמישים (FPCB) ולוחות מעגלים מודפסים קשיחים (R-FPCB). שוק ה- FPCB העולמי מוערך כיום בכ- 13 מיליארד דולר אמריקאי, וקצב הצמיחה השנתי צפוי להיות גבוה יותר מזה של PCBs נוקשה.

עם הרחבת היישום, בנוסף לעלייה במספר, יהיו הרבה דרישות ביצועים חדשות. סרטי פולימיד זמינים בצבע ללא צבע ושקוף, לבן, שחור וצהוב, ובעלי עמידות חום גבוהה ותכונות CTE נמוכות, המתאימות לאירועים שונים. מצעי סרטי פוליאסטר חסכוניים זמינים גם הם בשוק. אתגרי הביצועים החדשים כוללים גמישות גבוהה, יציבות ממדית, איכות שטח סרטים, וצימוד פוטו-אלקטרוני קולנועי והתנגדות סביבתית כדי לעמוד בדרישות המשתנות של משתמשי הקצה.

לוחות FPCB ו- HDI קשיחים חייבים לעמוד בדרישות העברת אות מהירות גבוהה ותדר גבוה. יש לשים לב לדיאלקטרי ודיאלקטרי של מצעים גמישים. ניתן להשתמש בפוליטטראפלואורואתילן ומצעי פולימיד מתקדמים ליצירת גמישות. מַעְגָל. הוספת אבקה אורגנית ומילוי סיבי פחמן לשרף הפולימיד יכולה לייצר מבנה בן שלוש שכבות של מצע מוליך תרמי גמיש. המילויים האורגניים המשמשים הם אלומיניום ניטריד (ALN), תחמוצת אלומיניום (AL2O3) ובורון ניטריד משושה (HBN). למצע מוליכות תרמית של 1.51W/MK ויכול לעמוד ב -2.5 קילוואט לעמוד במתח ומבחן כיפוף של 180 מעלות.

שוקי יישומים של FPCB, כגון טלפונים חכמים, מכשירים לבישים, ציוד רפואי, רובוטים וכו ', הציגו דרישות חדשות על מבנה הביצועים של FPCB, ופיתחו מוצרים חדשים של FPCB. כמו לוח רב שכבתי גמיש במיוחד, FPCB עם ארבע שכבות מופחת מה- 0.4 מ"מ המקובל לכ- 0.2 מ"מ; לוח גמיש בהעברה במהירות גבוהה, באמצעות מצע פולימיד נמוך DK ו- DF-DF, ומגיע לדרישות מהירות העברה של 5 ג'יגה-ביט לשנייה; גדול הלוח הגמיש בכוח משתמש במוליך מעל 100 מיקרומטר כדי לענות על הצרכים של מעגלים בעלי עוצמה גבוהה וזרם גבוה; הלוח הגמיש המבוסס על פיזור חום גבוה הוא R-FPCB המשתמש במצע לוחית מתכת באופן חלקי; הלוח הגמיש המישוש הוא חסכוני לחץ הממברנה והאלקטרודה מסודרים בין שני סרטי פולימיד ליצירת חיישן מישוש גמיש; לוח גמיש נמתח או לוח נוקשה-פלקס, המצע הגמיש הוא אלסטומר, וצורת דפוס חוט המתכת משופרת כדי להיות נמתחת. כמובן ש- FPCBs המיוחדים הללו דורשים מצעים לא שגרתיים.

4.2 דרישות אלקטרוניקה מודפסות

אלקטרוניקה מודפסת צברה תאוצה בשנים האחרונות, וצפויה כי עד אמצע שנות העשרים של המאה העשרים, האלקטרוניקה המודפסת תהיה שוק של יותר מ -300 מיליארד דולר אמריקאי. היישום של טכנולוגיית אלקטרוניקה מודפסת לתעשיית המעגלים המודפסים הוא חלק מטכנולוגיית המעגלים המודפסת, שהפכה לקונצנזוס בענף. טכנולוגיית אלקטרוניקה מודפסת היא הקרובה ביותר ל- FPCB. כעת השקיעו יצרני PCB באלקטרוניקה מודפסת. הם התחילו עם לוחות גמישים והוחלפו לוחות מעגלים מודפסים (PCB) במעגלים אלקטרוניים מודפסים (PEC). נכון לעכשיו, ישנם מצעים רבים וחומרי דיו, וברגע שיש פריצות דרך בביצועים ובעלות, הם יהיו בשימוש נרחב. יצרני PCB לא צריכים להחמיץ את ההזדמנות.

יישום המפתח הנוכחי של אלקטרוניקה מודפסת הוא ייצור תגי זיהוי תדר רדיו בעלות נמוכה (RFID), אותם ניתן להדפיס בלחמניות. הפוטנציאל הוא באזורים של תצוגות מודפסות, תאורה ופוטו -וולטאים אורגניים. שוק הטכנולוגיה לביש הוא כיום שוק חיובי המתגלה. מוצרים שונים של טכנולוגיה לבישה, כגון ביגוד חכם ומשקפי ספורט חכמים, מסכי פעילות, חיישני שינה, שעונים חכמים, אוזניות ריאליסטיות משופרות, מצפן ניווט וכו '. מעגלים אלקטרוניים גמישים הם הכרחיים למכשירי טכנולוגיה לבישים, אשר יניעו פיתוח מעגלים אלקטרוניים מודפסים גמישים.

היבט חשוב בטכנולוגיית האלקטרוניקה המודפסת הוא חומרים, כולל מצעים ודיו פונקציונליים. מצעים גמישים אינם מתאימים רק ל- FPCBs הקיימים, אלא גם מצעי ביצועים גבוהים יותר. נכון לעכשיו, ישנם חומרי מצע דיאלקטריים גבוהים המורכבים מתערובת של קרמיקה ושרפים פולימריים, כמו גם מצעים בטמפרטורה גבוהה, מצעים בטמפרטורה נמוכה ומצעים שקופים חסרי צבע. , מצע צהוב וכו '.

4 אלקטרוניקה גמישה ומודפסת ודרישות אחרות

4.1 דרישות לוח גמישות

זעיר ודילול ציוד אלקטרוני ישתמש בהכרח במספר גדול של לוחות מעגלים מודפסים גמישים (FPCB) ולוחות מעגלים מודפסים קשיחים (R-FPCB). שוק ה- FPCB העולמי מוערך כיום בכ- 13 מיליארד דולר אמריקאי, וקצב הצמיחה השנתי צפוי להיות גבוה יותר מזה של PCBs נוקשה.

עם הרחבת היישום, בנוסף לעלייה במספר, יהיו הרבה דרישות ביצועים חדשות. סרטי פולימיד זמינים בצבע ללא צבע ושקוף, לבן, שחור וצהוב, ובעלי עמידות חום גבוהה ותכונות CTE נמוכות, המתאימות לאירועים שונים. מצעי סרטי פוליאסטר חסכוניים זמינים גם הם בשוק. אתגרי הביצועים החדשים כוללים גמישות גבוהה, יציבות ממדית, איכות שטח סרטים, וצימוד פוטו-אלקטרוני קולנועי והתנגדות סביבתית כדי לעמוד בדרישות המשתנות של משתמשי הקצה.

לוחות FPCB ו- HDI קשיחים חייבים לעמוד בדרישות העברת אות מהירות גבוהה ותדר גבוה. יש לשים לב לדיאלקטרי ודיאלקטרי של מצעים גמישים. ניתן להשתמש בפוליטטראפלואורואתילן ומצעי פולימיד מתקדמים ליצירת גמישות. מַעְגָל. הוספת אבקה אורגנית ומילוי סיבי פחמן לשרף הפולימיד יכולה לייצר מבנה בן שלוש שכבות של מצע מוליך תרמי גמיש. המילויים האורגניים המשמשים הם אלומיניום ניטריד (ALN), תחמוצת אלומיניום (AL2O3) ובורון ניטריד משושה (HBN). למצע מוליכות תרמית של 1.51W/MK ויכול לעמוד ב -2.5 קילוואט לעמוד במתח ומבחן כיפוף של 180 מעלות.

שוקי יישומים של FPCB, כגון טלפונים חכמים, מכשירים לבישים, ציוד רפואי, רובוטים וכו ', הציגו דרישות חדשות על מבנה הביצועים של FPCB, ופיתחו מוצרים חדשים של FPCB. כמו לוח רב שכבתי גמיש במיוחד, FPCB עם ארבע שכבות מופחת מה- 0.4 מ"מ המקובל לכ- 0.2 מ"מ; לוח גמיש בהעברה במהירות גבוהה, באמצעות מצע פולימיד נמוך DK ו- DF-DF, ומגיע לדרישות מהירות העברה של 5 ג'יגה-ביט לשנייה; גדול הלוח הגמיש בכוח משתמש במוליך מעל 100 מיקרומטר כדי לענות על הצרכים של מעגלים בעלי עוצמה גבוהה וזרם גבוה; הלוח הגמיש המבוסס על פיזור חום גבוה הוא R-FPCB המשתמש במצע לוחית מתכת באופן חלקי; הלוח הגמיש המישוש הוא חסכוני לחץ הממברנה והאלקטרודה מסודרים בין שני סרטי פולימיד ליצירת חיישן מישוש גמיש; לוח גמיש נמתח או לוח נוקשה-פלקס, המצע הגמיש הוא אלסטומר, וצורת דפוס חוט המתכת משופרת כדי להיות נמתחת. כמובן ש- FPCBs המיוחדים הללו דורשים מצעים לא שגרתיים.

4.2 דרישות אלקטרוניקה מודפסות

אלקטרוניקה מודפסת צברה תאוצה בשנים האחרונות, וצפויה כי עד אמצע שנות העשרים של המאה העשרים, האלקטרוניקה המודפסת תהיה שוק של יותר מ -300 מיליארד דולר אמריקאי. היישום של טכנולוגיית אלקטרוניקה מודפסת לתעשיית המעגלים המודפסים הוא חלק מטכנולוגיית המעגלים המודפסת, שהפכה לקונצנזוס בענף. טכנולוגיית אלקטרוניקה מודפסת היא הקרובה ביותר ל- FPCB. כעת השקיעו יצרני PCB באלקטרוניקה מודפסת. הם התחילו עם לוחות גמישים והוחלפו לוחות מעגלים מודפסים (PCB) במעגלים אלקטרוניים מודפסים (PEC). נכון לעכשיו, ישנם מצעים רבים וחומרי דיו, וברגע שיש פריצות דרך בביצועים ובעלות, הם יהיו בשימוש נרחב. יצרני PCB לא צריכים להחמיץ את ההזדמנות.

יישום המפתח הנוכחי של אלקטרוניקה מודפסת הוא ייצור תגי זיהוי תדר רדיו בעלות נמוכה (RFID), אותם ניתן להדפיס בלחמניות. הפוטנציאל הוא באזורים של תצוגות מודפסות, תאורה ופוטו -וולטאים אורגניים. שוק הטכנולוגיה לביש הוא כיום שוק חיובי המתגלה. מוצרים שונים של טכנולוגיה לבישה, כגון ביגוד חכם ומשקפי ספורט חכמים, מסכי פעילות, חיישני שינה, שעונים חכמים, אוזניות ריאליסטיות משופרות, מצפן ניווט וכו '. מעגלים אלקטרוניים גמישים הם הכרחיים למכשירי טכנולוגיה לבישים, אשר יניעו פיתוח מעגלים אלקטרוניים מודפסים גמישים.

היבט חשוב בטכנולוגיית האלקטרוניקה המודפסת הוא חומרים, כולל מצעים ודיו פונקציונליים. מצעים גמישים אינם מתאימים רק ל- FPCBs הקיימים, אלא גם מצעי ביצועים גבוהים יותר. נכון לעכשיו, ישנם חומרי מצע דיאלקטריים גבוהים המורכבים מתערובת של קרמיקה ופולימר שרפים, כמו גם מצעים בטמפרטורה גבוהה, מצעים בטמפרטורה נמוכה ומצעים שקופים חסרי צבע., מצע צהוב וכו '.