PCB-kortutvikling og etterspørsel del 2

Fra PCB World

 

De grunnleggende egenskapene til det trykte kretskortet avhenger av ytelsen til underlagskortet.For å forbedre den tekniske ytelsen til det trykte kretskortet, må ytelsen til det trykte kretssubstratet forbedres først.For å møte behovene til utviklingen av det trykte kretskortet, blir forskjellige nye materialer gradvis utviklet og tatt i bruk.De siste årene har PCB-markedet skiftet fokus fra datamaskiner til kommunikasjon, inkludert basestasjoner, servere og mobile terminaler.Mobile kommunikasjonsenheter representert av smarttelefoner har drevet PCB til høyere tetthet, tynnere og høyere funksjonalitet.Trykt kretsteknologi er uatskillelig fra substratmaterialer, som også involverer de tekniske kravene til PCB-substrater.Det relevante innholdet i substratmaterialene er nå organisert i en spesiell artikkel for industriens referanse.

3 Høye krav til varme og varmeavledning

Med miniatyrisering, høy funksjonalitet og høy varmegenerering av elektronisk utstyr, fortsetter kravene til termisk styring av elektronisk utstyr å øke, og en av løsningene som er valgt er å utvikle termisk ledende trykte kretskort.Den primære betingelsen for varmebestandige og varmeavledende PCB er de varmebestandige og varmeavledende egenskapene til underlaget.For tiden har forbedringen av grunnmaterialet og tilsetningen av fyllstoffer forbedret de varmebestandige og varmeavledende egenskapene til en viss grad, men forbedringen i termisk ledningsevne er svært begrenset.Vanligvis brukes et metallsubstrat (IMS) eller et kretskort med metallkjerne for å spre varmen fra varmekomponenten, noe som reduserer volumet og kostnadene sammenlignet med tradisjonell radiator og viftekjøling.

Aluminium er et veldig attraktivt materiale.Den har rikelig med ressurser, lav pris, god varmeledningsevne og styrke, og er miljøvennlig.For tiden er de fleste metallsubstrater eller metallkjerner metallaluminium.Fordelene med aluminiumbaserte kretskort er enkle og økonomiske, pålitelige elektroniske tilkoblinger, høy varmeledningsevne og styrke, loddefri og blyfri miljøbeskyttelse, etc., og kan designes og brukes fra forbrukerprodukter til biler, militære produkter og romfart.Det er ingen tvil om den termiske ledningsevnen og varmebestandigheten til metallsubstratet.Nøkkelen ligger i ytelsen til det isolerende limet mellom metallplaten og kretslaget.

For tiden er drivkraften til termisk styring fokusert på lysdioder.Nesten 80 % av inngangseffekten til lysdioder omdannes til varme.Derfor er spørsmålet om termisk styring av LED høyt verdsatt, og fokuset er på varmespredningen til LED-substratet.Sammensetningen av høyvarmebestandige og miljøvennlige varmeavledningsisolerende lagmaterialer legger grunnlaget for å komme inn på markedet for LED-belysning med høy lysstyrke.

4 Fleksibel og trykt elektronikk og andre krav

4.1 Fleksible styrekrav

Miniatyrisering og tynning av elektronisk utstyr vil uunngåelig bruke et stort antall fleksible trykte kretskort (FPCB) og rigid-flex printede kretskort (R-FPCB).Det globale FPCB-markedet er for tiden estimert til å være rundt 13 milliarder amerikanske dollar, og den årlige vekstraten forventes å være høyere enn for stive PCB.

Med utvidelsen av applikasjonen vil det i tillegg til økningen i antallet komme mange nye ytelseskrav.Polyimidfilmer er tilgjengelige i fargeløs og transparent, hvit, svart og gul, og har høy varmebestandighet og lave CTE-egenskaper, som er egnet for ulike anledninger.Kostnadseffektive polyesterfilmsubstrater er også tilgjengelige på markedet.Nye ytelsesutfordringer inkluderer høy elastisitet, dimensjonsstabilitet, filmoverflatekvalitet og filmfotoelektrisk kobling og miljømotstand for å møte de stadig skiftende kravene til sluttbrukere.

FPCB og stive HDI-kort må oppfylle kravene til høyhastighets og høyfrekvent signaloverføring.Den dielektriske konstanten og det dielektriske tapet til fleksible substrater må også tas hensyn til.Polytetrafluoretylen og avanserte polyimidsubstrater kan brukes for å danne fleksibilitet.Krets.Tilsetning av uorganisk pulver og karbonfiberfyllstoff til polyimidharpiksen kan produsere en tre-lags struktur av fleksibelt termisk ledende substrat.De uorganiske fyllstoffene som brukes er aluminiumnitrid (AlN), aluminiumoksid (Al2O3) og heksagonalt bornitrid (HBN).Underlaget har 1,51W/mK termisk ledningsevne og tåler 2,5kV motstå spenning og 180 graders bøyetest.

FPCB-applikasjonsmarkeder, som smarttelefoner, bærbare enheter, medisinsk utstyr, roboter, etc., stilte nye krav til ytelsesstrukturen til FPCB, og utviklet nye FPCB-produkter.Slik som ultratynt fleksibelt flerlagskort, firelags FPCB er redusert fra den konvensjonelle 0,4 mm til omtrent 0,2 mm;høyhastighets overføring fleksibelt bord, ved hjelp av lav-Dk og lav-Df polyimidsubstrat, når 5 Gbps overføringshastighetskrav;stor Det fleksible strømkortet bruker en leder over 100μm for å møte behovene til kretser med høy effekt og høy strøm;det metallbaserte fleksible kortet med høy varmeavledning er en R-FPCB som delvis bruker et metallplatesubstrat;det taktile fleksible brettet er trykkfølende. Membranen og elektroden er klemt mellom to polyimidfilmer for å danne en fleksibel taktil sensor;en strekkbar fleksibel plate eller en stiv fleksibel plate, det fleksible substratet er en elastomer, og formen på metalltrådmønsteret er forbedret for å være strekkbart.Selvfølgelig krever disse spesielle FPCB-ene ukonvensjonelle underlag.

4.2 Krav til trykte elektronikk

Trykt elektronikk har skutt fart de siste årene, og det er spådd at på midten av 2020-tallet vil trykt elektronikk ha et marked på mer enn 300 milliarder amerikanske dollar.Anvendelsen av trykt elektronikkteknologi til industrien for trykte kretser er en del av teknologien for trykte kretser, som har blitt en konsensus i bransjen.Trykt elektronikkteknologi er nærmest FPCB.Nå har PCB-produsenter investert i trykt elektronikk.De startet med fleksible kort og erstattet kretskort (PCB) med trykte elektroniske kretser (PEC).For tiden er det mange underlag og blekkmaterialer, og når det først er gjennombrudd i ytelse og kostnader, vil de bli mye brukt.PCB-produsenter bør ikke gå glipp av muligheten.

Den nåværende nøkkelapplikasjonen for trykt elektronikk er produksjon av rimelige radiofrekvensidentifikasjonsmerker (RFID), som kan skrives ut i ruller.Potensialet ligger innenfor områdene trykte skjermer, belysning og organisk solcelle.Markedet for bærbar teknologi er for tiden et gunstig marked som vokser frem.Ulike produkter av bærbar teknologi, som smarte klær og smarte sportsbriller, aktivitetsmonitorer, søvnsensorer, smartklokker, forbedrede realistiske hodesett, navigasjonskompass, etc. Fleksible elektroniske kretser er uunnværlige for bærbare teknologienheter, som vil drive utviklingen av fleksible trykte elektroniske kretser.

Et viktig aspekt ved trykt elektronikkteknologi er materialer, inkludert underlag og funksjonelt blekk.Fleksible underlag er ikke bare egnet for eksisterende FPCB-er, men også underlag med høyere ytelse.For tiden er det høydielektriske substratmaterialer sammensatt av en blanding av keramikk og polymerharpikser, samt høytemperatursubstrater, lavtemperatursubstrater og fargeløse transparente substrater., Gult underlag, etc.

 

4 Fleksibel og trykt elektronikk og andre krav

4.1 Fleksible styrekrav

Miniatyrisering og tynning av elektronisk utstyr vil uunngåelig bruke et stort antall fleksible trykte kretskort (FPCB) og rigid-flex printede kretskort (R-FPCB).Det globale FPCB-markedet er for tiden estimert til å være rundt 13 milliarder amerikanske dollar, og den årlige vekstraten forventes å være høyere enn for stive PCB.

Med utvidelsen av applikasjonen vil det i tillegg til økningen i antallet komme mange nye ytelseskrav.Polyimidfilmer er tilgjengelige i fargeløs og transparent, hvit, svart og gul, og har høy varmebestandighet og lave CTE-egenskaper, som er egnet for ulike anledninger.Kostnadseffektive polyesterfilmsubstrater er også tilgjengelige på markedet.Nye ytelsesutfordringer inkluderer høy elastisitet, dimensjonsstabilitet, filmoverflatekvalitet og filmfotoelektrisk kobling og miljømotstand for å møte de stadig skiftende kravene til sluttbrukere.

FPCB og stive HDI-kort må oppfylle kravene til høyhastighets og høyfrekvent signaloverføring.Den dielektriske konstanten og det dielektriske tapet til fleksible substrater må også tas hensyn til.Polytetrafluoretylen og avanserte polyimidsubstrater kan brukes for å danne fleksibilitet.Krets.Tilsetning av uorganisk pulver og karbonfiberfyllstoff til polyimidharpiksen kan produsere en tre-lags struktur av fleksibelt termisk ledende substrat.De uorganiske fyllstoffene som brukes er aluminiumnitrid (AlN), aluminiumoksid (Al2O3) og heksagonalt bornitrid (HBN).Underlaget har 1,51W/mK termisk ledningsevne og tåler 2,5kV motstå spenning og 180 graders bøyetest.

FPCB-applikasjonsmarkeder, som smarttelefoner, bærbare enheter, medisinsk utstyr, roboter, etc., stilte nye krav til ytelsesstrukturen til FPCB, og utviklet nye FPCB-produkter.Slik som ultratynt fleksibelt flerlagskort, firelags FPCB er redusert fra den konvensjonelle 0,4 mm til omtrent 0,2 mm;høyhastighets overføring fleksibelt bord, ved hjelp av lav-Dk og lav-Df polyimidsubstrat, når 5 Gbps overføringshastighetskrav;stor Det fleksible strømkortet bruker en leder over 100μm for å møte behovene til kretser med høy effekt og høy strøm;det metallbaserte fleksible kortet med høy varmeavledning er en R-FPCB som delvis bruker et metallplatesubstrat;det taktile fleksible brettet er trykkfølende. Membranen og elektroden er klemt mellom to polyimidfilmer for å danne en fleksibel taktil sensor;en strekkbar fleksibel plate eller en rigid-flex plate, det fleksible substratet er en elastomer, og formen på metalltrådmønsteret er forbedret til å være strekkbart.Selvfølgelig krever disse spesielle FPCB-ene ukonvensjonelle underlag.

4.2 Krav til trykte elektronikk

Trykt elektronikk har skutt fart de siste årene, og det er spådd at på midten av 2020-tallet vil trykt elektronikk ha et marked på mer enn 300 milliarder amerikanske dollar.Anvendelsen av trykt elektronikkteknologi til industrien for trykte kretser er en del av teknologien for trykte kretser, som har blitt en konsensus i bransjen.Trykt elektronikkteknologi er nærmest FPCB.Nå har PCB-produsenter investert i trykt elektronikk.De startet med fleksible kort og erstattet kretskort (PCB) med trykte elektroniske kretser (PEC ).For tiden er det mange underlag og blekkmaterialer, og når det først er gjennombrudd i ytelse og kostnader, vil de bli mye brukt.PCB-produsenter bør ikke gå glipp av muligheten.

Den nåværende nøkkelapplikasjonen for trykt elektronikk er produksjon av rimelige radiofrekvensidentifikasjonsmerker (RFID), som kan skrives ut i ruller.Potensialet ligger innenfor områdene trykte skjermer, belysning og organisk solcelle.Markedet for bærbar teknologi er for tiden et gunstig marked som vokser frem.Ulike produkter av bærbar teknologi, som smarte klær og smarte sportsbriller, aktivitetsmonitorer, søvnsensorer, smartklokker, forbedrede realistiske hodesett, navigasjonskompass, etc. Fleksible elektroniske kretser er uunnværlige for bærbare teknologienheter, som vil drive utviklingen av fleksible trykte elektroniske kretser.

Et viktig aspekt ved trykt elektronikkteknologi er materialer, inkludert underlag og funksjonelt blekk.Fleksible underlag er ikke bare egnet for eksisterende FPCB-er, men også underlag med høyere ytelse.For tiden er det høydielektriske substratmaterialer sammensatt av en blanding av keramikk og polymerharpikser, så vel som høytemperatursubstrater, lavtemperatursubstrater og fargeløse transparente substrater., Gult substrat, etc.