PCB World-დან
3 სითბოს და სითბოს გაფრქვევის მაღალი მოთხოვნები
ელექტრონული აღჭურვილობის მინიატურიზაციის, მაღალი ფუნქციონალური და მაღალი სითბოს გამომუშავებით, ელექტრონული აღჭურვილობის თერმული მართვის მოთხოვნები კვლავ იზრდება და ერთ-ერთი არჩეული გამოსავალია თერმულად გამტარი ბეჭდური მიკროსქემის დაფების შემუშავება.სითბოს მდგრადი და თბოგამფრქვეველი PCB-ების პირველადი პირობა არის სუბსტრატის სითბოს მდგრადი და თბოგამფრქვეველი თვისებები.ამჟამად, საბაზისო მასალის გაუმჯობესებამ და შემავსებლების დამატებამ გარკვეულწილად გააუმჯობესა სითბოსადმი მდგრადი და სითბოს გამანადგურებელი თვისებები, მაგრამ თბოგამტარობის გაუმჯობესება ძალიან შეზღუდულია.როგორც წესი, ლითონის სუბსტრატი (IMS) ან ლითონის ბირთვიანი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა გამოიყენება გათბობის კომპონენტის სითბოს გასაფანტად, რაც ამცირებს მოცულობას და ღირებულებას ტრადიციულ რადიატორთან და ვენტილატორის გაგრილებასთან შედარებით.
ალუმინი ძალიან მიმზიდველი მასალაა.მას აქვს უამრავი რესურსი, დაბალი ღირებულება, კარგი თბოგამტარობა და სიძლიერე და არის ეკოლოგიურად სუფთა.ამჟამად, მეტალის სუბსტრატების ან ლითონის ბირთვების უმეტესობა ლითონის ალუმინისაა.ალუმინზე დაფუძნებული მიკროსქემის დაფების უპირატესობებია მარტივი და ეკონომიური, საიმედო ელექტრონული კავშირები, მაღალი თერმული კონდუქტომეტრი და სიმტკიცე, შედუღების გარეშე და ტყვიის გარეშე გარემოს დაცვა და ა.შ. და კოსმოსური.ეჭვგარეშეა ლითონის სუბსტრატის თბოგამტარობისა და სითბოს წინააღმდეგობის შესახებ.გასაღები მდგომარეობს საიზოლაციო წებოვნების შესრულებაში ლითონის ფირფიტასა და მიკროსქემის ფენას შორის.
ამჟამად, თერმული მართვის მამოძრავებელი ძალა ორიენტირებულია LED-ებზე.LED-ების შეყვანის სიმძლავრის თითქმის 80% გარდაიქმნება სითბოდ.ამიტომ, LED-ების თერმული მართვის საკითხი ძალიან ფასდება და აქცენტი კეთდება LED სუბსტრატის სითბოს გაფრქვევაზე.მაღალი სითბოს მდგრადი და ეკოლოგიურად სუფთა სითბოს გაფრქვევის საიზოლაციო ფენის მასალების შემადგენლობა საფუძველს უქმნის მაღალი სიკაშკაშის LED განათების ბაზარზე შესვლას.
4 მოქნილი და ბეჭდური ელექტრონიკა და სხვა მოთხოვნები
4.1 მოქნილი დაფის მოთხოვნები
ელექტრონული აღჭურვილობის მინიატურიზაცია და გათხელება აუცილებლად გამოიყენებს დიდი რაოდენობით მოქნილი ბეჭდური მიკროსქემის დაფებს (FPCB) და ხისტი მოქნილი ბეჭდური მიკროსქემის დაფებს (R-FPCB).გლობალური FPCB ბაზარი ამჟამად შეფასებულია დაახლოებით 13 მილიარდ აშშ დოლარად და წლიური ზრდის ტემპი სავარაუდოდ უფრო მაღალი იქნება ვიდრე ხისტი PCB-ების.
აპლიკაციის გაფართოებასთან ერთად, რაოდენობის გაზრდის გარდა, იქნება ბევრი ახალი შესრულების მოთხოვნა.პოლიიმიდის ფილმები ხელმისაწვდომია უფერო და გამჭვირვალე, თეთრი, შავი და ყვითელი ფერებით და აქვთ მაღალი სითბოს წინააღმდეგობა და დაბალი CTE თვისებები, რომლებიც შესაფერისია სხვადასხვა შემთხვევებისთვის.ეკონომიური პოლიესტერის ფირის სუბსტრატები ასევე ხელმისაწვდომია ბაზარზე.შესრულების ახალი გამოწვევები მოიცავს მაღალ ელასტიურობას, განზომილებიანი სტაბილურობას, ფირის ზედაპირის ხარისხს და ფირის ფოტოელექტრული შეერთებას და გარემოს წინააღმდეგობას საბოლოო მომხმარებლების მუდმივად ცვალებადი მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად.
FPCB და ხისტი HDI დაფები უნდა აკმაყოფილებდეს მაღალსიჩქარიანი და მაღალი სიხშირის სიგნალის გადაცემის მოთხოვნებს.ასევე ყურადღება უნდა მიექცეს მოქნილი სუბსტრატების დიელექტრიკულ მუდმივობას და დიელექტრიკულ დაკარგვას.პოლიტეტრაფტორეთილენისა და მოწინავე პოლიმიდის სუბსტრატების გამოყენება შესაძლებელია მოქნილობის შესაქმნელად.წრე.არაორგანული ფხვნილისა და ნახშირბადის ბოჭკოვანი შემავსებლის დამატება პოლიიმიდურ ფისში შეიძლება წარმოქმნას მოქნილი თერმოგამტარი სუბსტრატის სამ ფენის სტრუქტურა.გამოყენებული არაორგანული შემავსებლებია ალუმინის ნიტრიდი (AlN), ალუმინის ოქსიდი (Al2O3) და ექვსკუთხა ბორის ნიტრიდი (HBN).სუბსტრატს აქვს 1.51W/mK თბოგამტარობა და შეუძლია გაუძლოს 2.5კვ ძაბვას და 180 გრადუსიანი მოღუნვის ტესტს.
FPCB აპლიკაციების ბაზრებმა, როგორიცაა სმარტ ტელეფონები, აცვიათ მოწყობილობები, სამედიცინო აღჭურვილობა, რობოტები და ა.როგორიცაა ულტრა თხელი მოქნილი მრავალშრიანი დაფა, ოთხფენიანი FPCB მცირდება ჩვეულებრივი 0.4 მმ-დან დაახლოებით 0.2 მმ-მდე;მაღალსიჩქარიანი გადაცემის მოქნილი დაფა, დაბალი Dk და დაბალი Df პოლიმიდური სუბსტრატის გამოყენებით, რომელიც აღწევს 5 გბ/წმ გადაცემის სიჩქარის მოთხოვნებს;დიდი სიმძლავრის მოქნილი დაფა იყენებს გამტარს 100μm-ზე მაღალი სიმძლავრის და მაღალი დენის სქემების მოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად;მაღალი სითბოს გაფრქვევის ლითონზე დაფუძნებული მოქნილი დაფა არის R-FPCB, რომელიც ნაწილობრივ იყენებს ლითონის ფირფიტის სუბსტრატს;ტაქტილური მოქნილი დაფა ექვემდებარება ზეწოლას. მემბრანა და ელექტროდი მოთავსებულია ორ პოლიმიდურ ფილას შორის, რათა შეიქმნას მოქნილი ტაქტილური სენსორი;გაჭიმვადი მოქნილი დაფა ან ხისტი მოქნილი დაფა, მოქნილი სუბსტრატი არის ელასტომერი, ხოლო ლითონის მავთულის ნიმუში გაუმჯობესებულია დაჭიმვის მიზნით.რა თქმა უნდა, ეს სპეციალური FPCB-ები მოითხოვს არატრადიციულ სუბსტრატებს.
4.2 ბეჭდური ელექტრონიკის მოთხოვნები
ბეჭდურმა ელექტრონიკამ ბოლო წლებში იმპულსი მოიპოვა და პროგნოზირებულია, რომ 2020-იანი წლების შუა პერიოდისთვის ბეჭდურ ელექტრონიკას ექნება ბაზარი 300 მილიარდ აშშ დოლარზე მეტი.ბეჭდური ელექტრონიკის ტექნოლოგიის გამოყენება ბეჭდური მიკროსქემის ინდუსტრიაში არის ბეჭდური მიკროსქემის ტექნოლოგიის ნაწილი, რომელიც გახდა კონსენსუსი ინდუსტრიაში.ბეჭდური ელექტრონიკის ტექნოლოგია ყველაზე ახლოსაა FPCB-თან.ახლა PCB მწარმოებლები ინვესტიციას ახდენენ ბეჭდურ ელექტრონიკაში.მათ დაიწყეს მოქნილი დაფებით და შეცვალეს ბეჭდური მიკროსქემის დაფები (PCB) ბეჭდური ელექტრონული სქემებით (PEC).ამჟამად, ბევრი სუბსტრატი და მელნის მასალაა და როგორც კი გარღვევა მოხდება შესრულებასა და ღირებულებაში, ისინი ფართოდ იქნება გამოყენებული.PCB მწარმოებლებმა არ უნდა გამოტოვონ შესაძლებლობა.
ბეჭდური ელექტრონიკის ამჟამინდელი ძირითადი გამოყენება არის იაფი რადიოსიხშირული იდენტიფიკაციის (RFID) ტეგების წარმოება, რომელთა დაბეჭდვა შესაძლებელია რულონებში.პოტენციალი არის ბეჭდური დისპლეის, განათების და ორგანული ფოტოელექტროების სფეროებში.ტარებადი ტექნოლოგიების ბაზარი ამჟამად განვითარებადი ხელსაყრელი ბაზარია.ტარებადი ტექნოლოგიის სხვადასხვა პროდუქტი, როგორიცაა ჭკვიანი ტანსაცმელი და ჭკვიანი სპორტული სათვალეები, აქტივობის მონიტორები, ძილის სენსორები, ჭკვიანი საათები, გაუმჯობესებული რეალისტური ყურსასმენები, ნავიგაციის კომპასები და ა.შ. ბეჭდური ელექტრონული სქემები.
ბეჭდური ელექტრონიკის ტექნოლოგიის მნიშვნელოვანი ასპექტია მასალები, მათ შორის სუბსტრატები და ფუნქციური მელანები.მოქნილი სუბსტრატები შესაფერისია არა მხოლოდ არსებული FPCB-ებისთვის, არამედ უფრო მაღალი ხარისხის სუბსტრატებისთვის.ამჟამად, არსებობს მაღალი დიელექტრიკული სუბსტრატის მასალები, რომლებიც შედგება კერამიკისა და პოლიმერული ფისების ნარევისგან, ასევე მაღალი ტემპერატურის სუბსტრატების, დაბალი ტემპერატურის სუბსტრატებისა და უფერო გამჭვირვალე სუბსტრატებისგან., ყვითელი სუბსტრატი და ა.შ.
4 მოქნილი და ბეჭდური ელექტრონიკა და სხვა მოთხოვნები
4.1 მოქნილი დაფის მოთხოვნები
ელექტრონული აღჭურვილობის მინიატურიზაცია და გათხელება აუცილებლად გამოიყენებს დიდი რაოდენობით მოქნილი ბეჭდური მიკროსქემის დაფებს (FPCB) და ხისტი მოქნილი ბეჭდური მიკროსქემის დაფებს (R-FPCB).გლობალური FPCB ბაზარი ამჟამად შეფასებულია დაახლოებით 13 მილიარდ აშშ დოლარად და წლიური ზრდის ტემპი სავარაუდოდ უფრო მაღალი იქნება ვიდრე ხისტი PCB-ების.
აპლიკაციის გაფართოებასთან ერთად, რაოდენობის გაზრდის გარდა, იქნება ბევრი ახალი შესრულების მოთხოვნა.პოლიიმიდის ფილმები ხელმისაწვდომია უფერო და გამჭვირვალე, თეთრი, შავი და ყვითელი ფერებით და აქვთ მაღალი სითბოს წინააღმდეგობა და დაბალი CTE თვისებები, რომლებიც შესაფერისია სხვადასხვა შემთხვევებისთვის.ეკონომიური პოლიესტერის ფირის სუბსტრატები ასევე ხელმისაწვდომია ბაზარზე.შესრულების ახალი გამოწვევები მოიცავს მაღალ ელასტიურობას, განზომილებიანი სტაბილურობას, ფირის ზედაპირის ხარისხს და ფირის ფოტოელექტრული შეერთებას და გარემოს წინააღმდეგობას საბოლოო მომხმარებლების მუდმივად ცვალებადი მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად.
FPCB და ხისტი HDI დაფები უნდა აკმაყოფილებდეს მაღალსიჩქარიანი და მაღალი სიხშირის სიგნალის გადაცემის მოთხოვნებს.ასევე ყურადღება უნდა მიექცეს მოქნილი სუბსტრატების დიელექტრიკულ მუდმივობას და დიელექტრიკულ დაკარგვას.პოლიტეტრაფტორეთილენისა და მოწინავე პოლიმიდის სუბსტრატების გამოყენება შესაძლებელია მოქნილობის შესაქმნელად.წრე.არაორგანული ფხვნილისა და ნახშირბადის ბოჭკოვანი შემავსებლის დამატება პოლიიმიდურ ფისში შეიძლება წარმოქმნას მოქნილი თერმოგამტარი სუბსტრატის სამ ფენის სტრუქტურა.გამოყენებული არაორგანული შემავსებლებია ალუმინის ნიტრიდი (AlN), ალუმინის ოქსიდი (Al2O3) და ექვსკუთხა ბორის ნიტრიდი (HBN).სუბსტრატს აქვს 1.51W/mK თბოგამტარობა და შეუძლია გაუძლოს 2.5კვ ძაბვას და 180 გრადუსიანი მოღუნვის ტესტს.
FPCB აპლიკაციების ბაზრებმა, როგორიცაა სმარტ ტელეფონები, აცვიათ მოწყობილობები, სამედიცინო აღჭურვილობა, რობოტები და ა.როგორიცაა ულტრა თხელი მოქნილი მრავალშრიანი დაფა, ოთხფენიანი FPCB მცირდება ჩვეულებრივი 0.4 მმ-დან დაახლოებით 0.2 მმ-მდე;მაღალსიჩქარიანი გადაცემის მოქნილი დაფა, დაბალი Dk და დაბალი Df პოლიმიდური სუბსტრატის გამოყენებით, რომელიც აღწევს 5 გბ/წმ გადაცემის სიჩქარის მოთხოვნებს;დიდი სიმძლავრის მოქნილი დაფა იყენებს გამტარს 100μm-ზე მაღალი სიმძლავრის და მაღალი დენის სქემების მოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად;მაღალი სითბოს გაფრქვევის ლითონზე დაფუძნებული მოქნილი დაფა არის R-FPCB, რომელიც ნაწილობრივ იყენებს ლითონის ფირფიტის სუბსტრატს;ტაქტილური მოქნილი დაფა ექვემდებარება ზეწოლას. მემბრანა და ელექტროდი მოთავსებულია ორ პოლიმიდურ ფილას შორის, რათა შეიქმნას მოქნილი ტაქტილური სენსორი;გაჭიმვადი მოქნილი დაფა ან ხისტი-მოქნილი დაფა, მოქნილი სუბსტრატი არის ელასტომერი და ლითონის მავთულის ნიმუში გაუმჯობესებულია დაჭიმვის მიზნით.რა თქმა უნდა, ეს სპეციალური FPCB-ები მოითხოვს არატრადიციულ სუბსტრატებს.
4.2 ბეჭდური ელექტრონიკის მოთხოვნები
ბეჭდურმა ელექტრონიკამ ბოლო წლებში იმპულსი მოიპოვა და პროგნოზირებულია, რომ 2020-იანი წლების შუა პერიოდისთვის ბეჭდურ ელექტრონიკას ექნება ბაზარი 300 მილიარდ აშშ დოლარზე მეტი.ბეჭდური ელექტრონიკის ტექნოლოგიის გამოყენება ბეჭდური მიკროსქემის ინდუსტრიაში არის ბეჭდური მიკროსქემის ტექნოლოგიის ნაწილი, რომელიც გახდა კონსენსუსი ინდუსტრიაში.ბეჭდური ელექტრონიკის ტექნოლოგია ყველაზე ახლოსაა FPCB-თან.ახლა PCB მწარმოებლები ინვესტიციას ახდენენ ბეჭდურ ელექტრონიკაში.მათ დაიწყეს მოქნილი დაფებით და შეცვალეს ბეჭდური მიკროსქემის დაფები (PCB) ბეჭდური ელექტრონული სქემებით (PEC).ამჟამად, ბევრი სუბსტრატი და მელნის მასალაა და როგორც კი გარღვევა მოხდება შესრულებასა და ღირებულებაში, ისინი ფართოდ იქნება გამოყენებული.PCB მწარმოებლებმა არ უნდა გამოტოვონ შესაძლებლობა.
ბეჭდური ელექტრონიკის ამჟამინდელი ძირითადი გამოყენება არის იაფი რადიოსიხშირული იდენტიფიკაციის (RFID) ტეგების წარმოება, რომელთა დაბეჭდვა შესაძლებელია რულონებში.პოტენციალი არის ბეჭდური დისპლეის, განათების და ორგანული ფოტოელექტროების სფეროებში.ტარებადი ტექნოლოგიების ბაზარი ამჟამად განვითარებადი ხელსაყრელი ბაზარია.ტარებადი ტექნოლოგიის სხვადასხვა პროდუქტი, როგორიცაა ჭკვიანი ტანსაცმელი და ჭკვიანი სპორტული სათვალეები, აქტივობის მონიტორები, ძილის სენსორები, ჭკვიანი საათები, გაუმჯობესებული რეალისტური ყურსასმენები, ნავიგაციის კომპასები და ა.შ. ბეჭდური ელექტრონული სქემები.
ბეჭდური ელექტრონიკის ტექნოლოგიის მნიშვნელოვანი ასპექტია მასალები, მათ შორის სუბსტრატები და ფუნქციური მელანები.მოქნილი სუბსტრატები შესაფერისია არა მხოლოდ არსებული FPCB-ებისთვის, არამედ უფრო მაღალი ხარისხის სუბსტრატებისთვის.ამჟამად, არსებობს მაღალი დიელექტრიკული სუბსტრატის მასალები, რომლებიც შედგება კერამიკისა და პოლიმერული ფისების ნარევისგან, ასევე მაღალი ტემპერატურის სუბსტრატებით, დაბალი ტემპერატურის სუბსტრატებით და უფერო გამჭვირვალე სუბსტრატებით., ყვითელი სუბსტრატი და ა.შ.