3 उच्च उष्णता आणि उष्णता अपव्यय आवश्यकता

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे सूक्ष्मीकरण, उच्च कार्यक्षमता आणि उच्च उष्णता निर्मितीसह, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या थर्मल व्यवस्थापन आवश्यकता सतत वाढत आहेत आणि निवडलेल्या उपायांपैकी एक म्हणजे थर्मली प्रवाहकीय मुद्रित सर्किट बोर्ड विकसित करणे.उष्णता-प्रतिरोधक आणि उष्णता-विघटन करणाऱ्या PCBs साठी प्राथमिक स्थिती म्हणजे सब्सट्रेटचे उष्णता-प्रतिरोधक आणि उष्णता-विघटन करणारे गुणधर्म.सध्या, बेस मटेरियलची सुधारणा आणि फिलर्सच्या जोडणीमुळे उष्णता-प्रतिरोधक आणि उष्णता-विघटन करणार्या गुणधर्मांमध्ये काही प्रमाणात सुधारणा झाली आहे, परंतु थर्मल चालकता मध्ये सुधारणा फारच मर्यादित आहे.सामान्यतः, मेटल सब्सट्रेट (IMS) किंवा मेटल कोर प्रिंटेड सर्किट बोर्डचा वापर हीटिंग घटकाची उष्णता नष्ट करण्यासाठी केला जातो, ज्यामुळे पारंपारिक रेडिएटर आणि फॅन कूलिंगच्या तुलनेत आवाज आणि किंमत कमी होते.

ॲल्युमिनियम एक अतिशय आकर्षक सामग्री आहे.त्यात मुबलक संसाधने, कमी खर्च, चांगली थर्मल चालकता आणि सामर्थ्य आहे आणि ते पर्यावरणास अनुकूल आहे.सध्या, बहुतेक मेटल सब्सट्रेट्स किंवा मेटल कोर मेटल ॲल्युमिनियम आहेत.ॲल्युमिनियम-आधारित सर्किट बोर्डचे फायदे साधे आणि किफायतशीर, विश्वासार्ह इलेक्ट्रॉनिक कनेक्शन, उच्च थर्मल चालकता आणि सामर्थ्य, सोल्डर-फ्री आणि लीड-फ्री पर्यावरण संरक्षण इत्यादी आहेत आणि ग्राहक उत्पादनांपासून ऑटोमोबाईल्स, लष्करी उत्पादनांपर्यंत डिझाइन आणि लागू केले जाऊ शकतात. आणि एरोस्पेस.मेटल सब्सट्रेटची थर्मल चालकता आणि उष्णता प्रतिरोधकता याबद्दल काही शंका नाही.मेटल प्लेट आणि सर्किट लेयर दरम्यान इन्सुलेटिंग ॲडेसिव्हच्या कार्यप्रदर्शनामध्ये मुख्य गोष्ट आहे.

सध्या, थर्मल व्यवस्थापनाची प्रेरक शक्ती LEDs वर केंद्रित आहे.LEDs च्या इनपुट पॉवरपैकी जवळपास 80% उष्णतेमध्ये रूपांतरित होते.म्हणून, LEDs च्या थर्मल व्यवस्थापनाचा मुद्दा अत्यंत महत्त्वाचा आहे आणि LED सब्सट्रेटच्या उष्णतेच्या विघटनावर लक्ष केंद्रित केले आहे.उच्च उष्णता-प्रतिरोधक आणि पर्यावरणास अनुकूल उष्णता अपव्यय इन्सुलेट लेयर सामग्रीची रचना उच्च-ब्राइटनेस एलईडी लाइटिंग मार्केटमध्ये प्रवेश करण्यासाठी पाया घालते.

4 लवचिक आणि मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स आणि इतर आवश्यकता

4.1 लवचिक बोर्ड आवश्यकता

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे सूक्ष्मीकरण आणि पातळ करणे अपरिहार्यपणे मोठ्या संख्येने लवचिक मुद्रित सर्किट बोर्ड (FPCB) आणि कठोर-फ्लेक्स प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (R-FPCB) वापरेल.जागतिक FPCB बाजार सध्या अंदाजे 13 अब्ज यूएस डॉलर्सचा आहे आणि वार्षिक वाढीचा दर कठोर PCB पेक्षा जास्त असण्याची अपेक्षा आहे.

अनुप्रयोगाच्या विस्तारासह, संख्येत वाढ करण्याव्यतिरिक्त, अनेक नवीन कार्यप्रदर्शन आवश्यकता असतील.पॉलिमाइड फिल्म्स रंगहीन आणि पारदर्शक, पांढरे, काळे आणि पिवळ्या रंगात उपलब्ध आहेत आणि त्यात उच्च उष्णता प्रतिरोधक आणि कमी CTE गुणधर्म आहेत, जे वेगवेगळ्या प्रसंगांसाठी योग्य आहेत.किफायतशीर पॉलिस्टर फिल्म सब्सट्रेट्सही बाजारात उपलब्ध आहेत.नवीन कार्यप्रदर्शन आव्हानांमध्ये उच्च लवचिकता, आयामी स्थिरता, चित्रपटाच्या पृष्ठभागाची गुणवत्ता आणि फिल्म फोटोइलेक्ट्रिक कपलिंग आणि अंतिम वापरकर्त्यांच्या सतत बदलत्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी पर्यावरणीय प्रतिकार यांचा समावेश आहे.

FPCB आणि कठोर HDI बोर्डांनी हाय-स्पीड आणि हाय-फ्रिक्वेंसी सिग्नल ट्रान्समिशनच्या आवश्यकता पूर्ण केल्या पाहिजेत.लवचिक सब्सट्रेट्सच्या डायलेक्ट्रिक स्थिर आणि डायलेक्ट्रिक नुकसानाकडे देखील लक्ष देणे आवश्यक आहे.पॉलीटेट्राफ्लुरोइथिलीन आणि प्रगत पॉलिमाइड सब्सट्रेट्स लवचिकता तयार करण्यासाठी वापरली जाऊ शकतात.सर्किट.पॉलीमाइड रेझिनमध्ये अजैविक पावडर आणि कार्बन फायबर फिलर जोडल्याने लवचिक थर्मली कंडक्टिव सब्सट्रेटची तीन-स्तर रचना तयार होऊ शकते.ॲल्युमिनियम नायट्राइड (AlN), ॲल्युमिनियम ऑक्साईड (Al2O3) आणि षटकोनी बोरॉन नायट्राइड (HBN) वापरलेले अजैविक फिलर आहेत.सब्सट्रेटमध्ये 1.51W/mK थर्मल चालकता आहे आणि 2.5kV व्होल्टेज आणि 180 अंश झुकण्याची चाचणी सहन करू शकते.

FPCB ऍप्लिकेशन मार्केट्स, जसे की स्मार्ट फोन, वेअरेबल उपकरण, वैद्यकीय उपकरणे, रोबोट्स इ., FPCB च्या कार्यक्षमतेच्या संरचनेवर नवीन आवश्यकता मांडतात आणि नवीन FPCB उत्पादने विकसित करतात.जसे की अल्ट्रा-पातळ लवचिक मल्टीलेयर बोर्ड, चार-स्तर FPCB पारंपारिक 0.4 मिमी वरून 0.2 मिमी पर्यंत कमी केले जाते;हाय-स्पीड ट्रान्समिशन लवचिक बोर्ड, लो-डीके आणि लो-डीएफ पॉलीमाइड सब्सट्रेट वापरून, 5Gbps ट्रान्समिशन स्पीड आवश्यकता गाठणे;मोठे पॉवर लवचिक बोर्ड उच्च-शक्ती आणि उच्च-वर्तमान सर्किट्सच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी 100μm वरील कंडक्टर वापरतो;उच्च उष्णता अपव्यय मेटल-आधारित लवचिक बोर्ड एक R-FPCB आहे जो अंशतः मेटल प्लेट सब्सट्रेट वापरतो;स्पर्शासंबंधी लवचिक बोर्ड दाब-संवेदनशील आहे पडदा आणि इलेक्ट्रोड दोन पॉलिमाइड फिल्म्समध्ये सँडविच करून लवचिक स्पर्श सेन्सर तयार करतात;स्ट्रेचेबल लवचिक बोर्ड किंवा कठोर-फ्लेक्स बोर्ड, लवचिक सब्सट्रेट एक इलास्टोमर आहे आणि मेटल वायर पॅटर्नचा आकार स्ट्रेचेबल होण्यासाठी सुधारित केला आहे.अर्थात, या विशेष FPCB ला अपारंपरिक सब्सट्रेट्सची आवश्यकता असते.

4.2 मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स आवश्यकता

अलीकडच्या वर्षांत मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्सला गती मिळाली आहे आणि २०२० च्या मध्यापर्यंत मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्सची बाजारपेठ ३०० अब्ज अमेरिकन डॉलर्सपेक्षा जास्त असेल असा अंदाज आहे.मुद्रित सर्किट उद्योगात मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञानाचा वापर हा मुद्रित सर्किट तंत्रज्ञानाचा एक भाग आहे, जो उद्योगात एकमत झाला आहे.मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञान हे FPCB च्या सर्वात जवळचे आहे.आता पीसीबी उत्पादकांनी मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये गुंतवणूक केली आहे.त्यांनी लवचिक बोर्डांसह सुरुवात केली आणि मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्स (पीईसी) ने बदलले.सध्या, अनेक सब्सट्रेट्स आणि इंक मटेरियल आहेत आणि एकदा का कार्यप्रदर्शन आणि किमतीत यश आले की ते मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातील.पीसीबी उत्पादकांनी संधी सोडू नये.

मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्सचा सध्याचा मुख्य अनुप्रयोग म्हणजे कमी किमतीच्या रेडिओ फ्रिक्वेन्सी आयडेंटिफिकेशन (RFID) टॅगचे उत्पादन, जे रोलमध्ये मुद्रित केले जाऊ शकतात.मुद्रित डिस्प्ले, लाइटिंग आणि ऑर्गेनिक फोटोव्होल्टाइक्सच्या क्षेत्रामध्ये संभाव्यता आहे.वेअरेबल टेक्नॉलॉजी मार्केट सध्या उदयोन्मुख अनुकूल बाजारपेठ आहे.परिधान करण्यायोग्य तंत्रज्ञानाची विविध उत्पादने, जसे की स्मार्ट कपडे आणि स्मार्ट स्पोर्ट्स चष्मा, क्रियाकलाप मॉनिटर्स, स्लीप सेन्सर्स, स्मार्ट घड्याळे, वर्धित वास्तववादी हेडसेट, नेव्हिगेशन कंपास, इ. लवचिक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्स घालण्यायोग्य तंत्रज्ञान उपकरणांसाठी अपरिहार्य आहेत, ज्यामुळे लवचिक तंत्रज्ञानाचा विकास होईल. मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक सर्किट.

मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञानाचा एक महत्त्वाचा पैलू म्हणजे सबस्ट्रेट्स आणि फंक्शनल इंकसह साहित्य.लवचिक सबस्ट्रेट्स केवळ विद्यमान FPCB साठीच योग्य नाहीत तर उच्च कार्यक्षम सबस्ट्रेट्स देखील आहेत.सध्या, उच्च-डायलेक्ट्रिक सब्सट्रेट सामग्री आहेत ज्यामध्ये सिरॅमिक्स आणि पॉलिमर रेजिन, तसेच उच्च-तापमान सब्सट्रेट्स, कमी-तापमान सब्सट्रेट्स आणि रंगहीन पारदर्शक सब्सट्रेट्स यांचे मिश्रण आहे., पिवळा थर इ.

4 लवचिक आणि मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स आणि इतर आवश्यकता

4.1 लवचिक बोर्ड आवश्यकता

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे सूक्ष्मीकरण आणि पातळ करणे अपरिहार्यपणे मोठ्या संख्येने लवचिक मुद्रित सर्किट बोर्ड (FPCB) आणि कठोर-फ्लेक्स प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (R-FPCB) वापरेल.जागतिक FPCB बाजार सध्या अंदाजे 13 अब्ज यूएस डॉलर्सचा आहे आणि वार्षिक वाढीचा दर कठोर PCB पेक्षा जास्त असण्याची अपेक्षा आहे.

अनुप्रयोगाच्या विस्तारासह, संख्येत वाढ करण्याव्यतिरिक्त, अनेक नवीन कार्यप्रदर्शन आवश्यकता असतील.पॉलिमाइड फिल्म्स रंगहीन आणि पारदर्शक, पांढरे, काळे आणि पिवळ्या रंगात उपलब्ध आहेत आणि त्यात उच्च उष्णता प्रतिरोधक आणि कमी CTE गुणधर्म आहेत, जे वेगवेगळ्या प्रसंगांसाठी योग्य आहेत.किफायतशीर पॉलिस्टर फिल्म सब्सट्रेट्सही बाजारात उपलब्ध आहेत.नवीन कार्यप्रदर्शन आव्हानांमध्ये उच्च लवचिकता, आयामी स्थिरता, चित्रपटाच्या पृष्ठभागाची गुणवत्ता आणि फिल्म फोटोइलेक्ट्रिक कपलिंग आणि अंतिम वापरकर्त्यांच्या सतत बदलत्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी पर्यावरणीय प्रतिकार यांचा समावेश आहे.

FPCB आणि कठोर HDI बोर्डांनी हाय-स्पीड आणि हाय-फ्रिक्वेंसी सिग्नल ट्रान्समिशनच्या आवश्यकता पूर्ण केल्या पाहिजेत.लवचिक सब्सट्रेट्सच्या डायलेक्ट्रिक स्थिर आणि डायलेक्ट्रिक नुकसानाकडे देखील लक्ष देणे आवश्यक आहे.पॉलीटेट्राफ्लुरोइथिलीन आणि प्रगत पॉलिमाइड सब्सट्रेट्स लवचिकता तयार करण्यासाठी वापरली जाऊ शकतात.सर्किट.पॉलीमाइड रेझिनमध्ये अजैविक पावडर आणि कार्बन फायबर फिलर जोडल्याने लवचिक थर्मली कंडक्टिव सब्सट्रेटची तीन-स्तर रचना तयार होऊ शकते.ॲल्युमिनियम नायट्राइड (AlN), ॲल्युमिनियम ऑक्साईड (Al2O3) आणि षटकोनी बोरॉन नायट्राइड (HBN) वापरलेले अजैविक फिलर आहेत.सब्सट्रेटमध्ये 1.51W/mK थर्मल चालकता आहे आणि 2.5kV व्होल्टेज आणि 180 अंश झुकण्याची चाचणी सहन करू शकते.

FPCB ऍप्लिकेशन मार्केट्स, जसे की स्मार्ट फोन, वेअरेबल उपकरण, वैद्यकीय उपकरणे, रोबोट्स इ., FPCB च्या कार्यक्षमतेच्या संरचनेवर नवीन आवश्यकता मांडतात आणि नवीन FPCB उत्पादने विकसित करतात.जसे की अल्ट्रा-पातळ लवचिक मल्टीलेयर बोर्ड, चार-स्तर FPCB पारंपारिक 0.4 मिमी वरून 0.2 मिमी पर्यंत कमी केले जाते;हाय-स्पीड ट्रान्समिशन लवचिक बोर्ड, लो-डीके आणि लो-डीएफ पॉलीमाइड सब्सट्रेट वापरून, 5Gbps ट्रान्समिशन स्पीड आवश्यकता गाठणे;मोठे पॉवर लवचिक बोर्ड उच्च-शक्ती आणि उच्च-वर्तमान सर्किट्सच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी 100μm वरील कंडक्टर वापरतो;उच्च उष्णता अपव्यय मेटल-आधारित लवचिक बोर्ड एक R-FPCB आहे जो अंशतः मेटल प्लेट सब्सट्रेट वापरतो;स्पर्शासंबंधी लवचिक बोर्ड दाब-संवेदनशील आहे पडदा आणि इलेक्ट्रोड दोन पॉलिमाइड फिल्म्समध्ये सँडविच करून लवचिक स्पर्श सेन्सर तयार करतात;स्ट्रेचेबल लवचिक बोर्ड किंवा कठोर-फ्लेक्स बोर्ड, लवचिक सब्सट्रेट एक इलास्टोमर आहे आणि मेटल वायर पॅटर्नचा आकार स्ट्रेचेबल होण्यासाठी सुधारित केला आहे.अर्थात, या विशेष FPCB ला अपारंपरिक सब्सट्रेट्सची आवश्यकता असते.

4.2 मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स आवश्यकता

अलीकडच्या वर्षांत मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्सला गती मिळाली आहे आणि २०२० च्या मध्यापर्यंत मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्सची बाजारपेठ ३०० अब्ज अमेरिकन डॉलर्सपेक्षा जास्त असेल असा अंदाज आहे.मुद्रित सर्किट उद्योगात मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञानाचा वापर हा मुद्रित सर्किट तंत्रज्ञानाचा एक भाग आहे, जो उद्योगात एकमत झाला आहे.मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञान हे FPCB च्या सर्वात जवळचे आहे.आता पीसीबी उत्पादकांनी मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये गुंतवणूक केली आहे.त्यांनी लवचिक बोर्डांसह सुरुवात केली आणि मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्स (पीईसी) ने बदलले.सध्या, अनेक सब्सट्रेट्स आणि इंक मटेरियल आहेत आणि एकदा का कार्यप्रदर्शन आणि किमतीत यश आले की ते मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातील.पीसीबी उत्पादकांनी संधी सोडू नये.

मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्सचा सध्याचा मुख्य अनुप्रयोग म्हणजे कमी किमतीच्या रेडिओ फ्रिक्वेन्सी आयडेंटिफिकेशन (RFID) टॅगचे उत्पादन, जे रोलमध्ये मुद्रित केले जाऊ शकतात.मुद्रित डिस्प्ले, लाइटिंग आणि ऑर्गेनिक फोटोव्होल्टाइक्सच्या क्षेत्रामध्ये संभाव्यता आहे.वेअरेबल टेक्नॉलॉजी मार्केट सध्या अनुकूल मार्केट उदयास येत आहे.परिधान करण्यायोग्य तंत्रज्ञानाची विविध उत्पादने, जसे की स्मार्ट कपडे आणि स्मार्ट स्पोर्ट्स चष्मा, क्रियाकलाप मॉनिटर्स, स्लीप सेन्सर्स, स्मार्ट घड्याळे, वर्धित वास्तववादी हेडसेट, नेव्हिगेशन कंपास, इ. लवचिक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्स घालण्यायोग्य तंत्रज्ञान उपकरणांसाठी अपरिहार्य आहेत, ज्यामुळे लवचिक तंत्रज्ञानाचा विकास होईल. मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक सर्किट.

मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञानाचा एक महत्त्वाचा पैलू म्हणजे सबस्ट्रेट्स आणि फंक्शनल इंकसह साहित्य.लवचिक सबस्ट्रेट्स केवळ विद्यमान FPCB साठीच योग्य नाहीत तर उच्च कार्यक्षम सबस्ट्रेट्स देखील आहेत.सध्या, उच्च-डायलेक्ट्रिक सब्सट्रेट सामग्री आहेत ज्यामध्ये सिरॅमिक्स आणि पॉलिमर रेजिन, तसेच उच्च-तापमान सब्सट्रेट्स, कमी-तापमानाचे सब्सट्रेट आणि रंगहीन पारदर्शक सब्सट्रेट., पिवळे सब्सट्रेट इ. यांचे मिश्रण आहे.