Desenvolvimento e demanda de placas PCB, parte 2

Do mundo PCB

 

As características básicas da placa de circuito impresso dependem do desempenho da placa substrato.Para melhorar o desempenho técnico da placa de circuito impresso, o desempenho da placa de substrato de circuito impresso deve ser melhorado primeiro.Para atender às necessidades de desenvolvimento da placa de circuito impresso, diversos novos materiais estão sendo gradativamente desenvolvidos e colocados em uso.Nos últimos anos, o mercado de PCB mudou seu foco dos computadores para as comunicações, incluindo estações base, servidores e terminais móveis.Dispositivos de comunicação móvel representados por smartphones levaram os PCBs a maior densidade, mais finos e com maior funcionalidade.A tecnologia de circuito impresso é inseparável dos materiais de substrato, o que também envolve os requisitos técnicos dos substratos de PCB.O conteúdo relevante dos materiais de substrato está agora organizado em um artigo especial para referência da indústria.

3 Altos requisitos de calor e dissipação de calor

Com a miniaturização, alta funcionalidade e alta geração de calor dos equipamentos eletrônicos, os requisitos de gerenciamento térmico dos equipamentos eletrônicos continuam a aumentar, e uma das soluções escolhidas é o desenvolvimento de placas de circuito impresso termicamente condutivas.A principal condição para PCBs resistentes e dissipadores de calor são as propriedades de resistência e dissipação de calor do substrato.Actualmente, a melhoria do material de base e a adição de cargas melhoraram até certo ponto as propriedades de resistência ao calor e de dissipação de calor, mas a melhoria na condutividade térmica é muito limitada.Normalmente, um substrato metálico (IMS) ou placa de circuito impresso com núcleo metálico é usado para dissipar o calor do componente de aquecimento, o que reduz o volume e o custo em comparação com o resfriamento tradicional do radiador e do ventilador.

O alumínio é um material muito atraente.Possui recursos abundantes, baixo custo, boa condutividade térmica e resistência e é ecologicamente correto.Atualmente, a maioria dos substratos metálicos ou núcleos metálicos são metálicos e de alumínio.As vantagens das placas de circuito à base de alumínio são conexões eletrônicas simples e econômicas, confiáveis, alta condutividade e resistência térmica, proteção ambiental sem solda e sem chumbo, etc., e podem ser projetadas e aplicadas desde produtos de consumo até automóveis, produtos militares. e aeroespacial.Não há dúvidas sobre a condutividade térmica e a resistência ao calor do substrato metálico.A chave está no desempenho do adesivo isolante entre a placa metálica e a camada do circuito.

Atualmente, a força motriz do gerenciamento térmico está focada nos LEDs.Quase 80% da potência de entrada dos LEDs é convertida em calor.Portanto, a questão do gerenciamento térmico dos LEDs é altamente valorizada, e o foco está na dissipação de calor do substrato do LED.A composição de materiais de camada isolante de dissipação de calor altamente resistentes ao calor e ecologicamente corretos estabelece a base para a entrada no mercado de iluminação LED de alto brilho.

4 Eletrônicos flexíveis e impressos e outros requisitos

4.1 Requisitos flexíveis do conselho

A miniaturização e o desbaste de equipamentos eletrônicos inevitavelmente utilizarão um grande número de placas de circuito impresso flexíveis (FPCB) e placas de circuito impresso rígido-flexíveis (R-FPCB).O mercado global de FPCB é atualmente estimado em cerca de 13 bilhões de dólares americanos, e espera-se que a taxa de crescimento anual seja superior à dos PCB rígidos.

Com a expansão da aplicação, além do aumento do número, surgirão muitos novos requisitos de desempenho.Os filmes de poliimida estão disponíveis em incolores e transparentes, brancos, pretos e amarelos, e possuem alta resistência ao calor e baixas propriedades CTE, adequadas para diversas ocasiões.Substratos de filme de poliéster econômicos também estão disponíveis no mercado.Novos desafios de desempenho incluem alta elasticidade, estabilidade dimensional, qualidade da superfície do filme e acoplamento fotoelétrico do filme e resistência ambiental para atender aos requisitos em constante mudança dos usuários finais.

FPCB e placas rígidas HDI devem atender aos requisitos de transmissão de sinal de alta velocidade e alta frequência.A constante dielétrica e a perda dielétrica de substratos flexíveis também devem ser observadas.Politetrafluoroetileno e substratos avançados de poliimida podem ser usados ​​para formar flexibilidade.O circuito.A adição de pó inorgânico e enchimento de fibra de carbono à resina de poliimida pode produzir uma estrutura de três camadas de substrato flexível termicamente condutor.As cargas inorgânicas utilizadas são nitreto de alumínio (AlN), óxido de alumínio (Al2O3) e nitreto de boro hexagonal (HBN).O substrato tem condutividade térmica de 1,51 W/mK e pode suportar tensão suportável de 2,5 kV e teste de flexão de 180 graus.

Os mercados de aplicativos FPCB, como smartphones, dispositivos vestíveis, equipamentos médicos, robôs, etc., apresentam novos requisitos para a estrutura de desempenho do FPCB e desenvolvem novos produtos FPCB.Tal como uma placa multicamada flexível ultrafina, o FPCB de quatro camadas é reduzido dos convencionais 0,4 mm para cerca de 0,2 mm;placa flexível de transmissão de alta velocidade, usando substrato de poliimida de baixo Dk e baixo Df, atingindo requisitos de velocidade de transmissão de 5 Gbps;grande A placa flexível de potência usa um condutor acima de 100μm para atender às necessidades de circuitos de alta potência e alta corrente;a placa flexível à base de metal de alta dissipação de calor é um R-FPCB que usa parcialmente um substrato de placa de metal;a placa flexível tátil é sensível à pressão. A membrana e o eletrodo são imprensados ​​entre dois filmes de poliimida para formar um sensor tátil flexível;uma placa flexível extensível ou uma placa rígida-flexível, o substrato flexível é um elastômero e o formato do padrão de fio metálico é melhorado para ser extensível.É claro que estes FPCBs especiais requerem substratos não convencionais.

4.2 Requisitos eletrônicos impressos

A electrónica impressa ganhou impulso nos últimos anos e prevê-se que, em meados da década de 2020, a electrónica impressa terá um mercado de mais de 300 mil milhões de dólares americanos.A aplicação da tecnologia eletrônica impressa à indústria de circuitos impressos faz parte da tecnologia de circuitos impressos, que se tornou um consenso na indústria.A tecnologia eletrônica impressa é a mais próxima do FPCB.Agora os fabricantes de PCB investiram em eletrônicos impressos.Eles começaram com placas flexíveis e substituíram as placas de circuito impresso (PCB) por circuitos eletrônicos impressos (PEC).Atualmente, existem muitos substratos e materiais de tinta e, assim que houver avanços em desempenho e custo, eles serão amplamente utilizados.Os fabricantes de PCB não devem perder a oportunidade.

A principal aplicação atual da eletrônica impressa é a fabricação de etiquetas de identificação por radiofrequência (RFID) de baixo custo, que podem ser impressas em rolos.O potencial está nas áreas de displays impressos, iluminação e energia fotovoltaica orgânica.O mercado de tecnologia wearable é atualmente um mercado emergente favorável.Vários produtos de tecnologia vestível, como roupas inteligentes e óculos esportivos inteligentes, monitores de atividade, sensores de sono, relógios inteligentes, fones de ouvido realistas aprimorados, bússolas de navegação, etc. circuitos eletrônicos impressos.

Um aspecto importante da tecnologia eletrônica impressa são os materiais, incluindo substratos e tintas funcionais.Os substratos flexíveis não são adequados apenas para FPCBs existentes, mas também para substratos de maior desempenho.Atualmente, existem materiais de substrato de alto dielétrico compostos por uma mistura de cerâmicas e resinas poliméricas, bem como substratos de alta temperatura, substratos de baixa temperatura e substratos transparentes incolores., Substrato amarelo, etc.

 

4 Eletrônicos flexíveis e impressos e outros requisitos

4.1 Requisitos flexíveis do conselho

A miniaturização e o desbaste de equipamentos eletrônicos inevitavelmente utilizarão um grande número de placas de circuito impresso flexíveis (FPCB) e placas de circuito impresso rígido-flexíveis (R-FPCB).O mercado global de FPCB é atualmente estimado em cerca de 13 bilhões de dólares americanos, e espera-se que a taxa de crescimento anual seja superior à dos PCB rígidos.

Com a expansão da aplicação, além do aumento do número, surgirão muitos novos requisitos de desempenho.Os filmes de poliimida estão disponíveis em incolores e transparentes, brancos, pretos e amarelos, e possuem alta resistência ao calor e baixas propriedades CTE, adequadas para diversas ocasiões.Substratos de filme de poliéster econômicos também estão disponíveis no mercado.Novos desafios de desempenho incluem alta elasticidade, estabilidade dimensional, qualidade da superfície do filme e acoplamento fotoelétrico do filme e resistência ambiental para atender aos requisitos em constante mudança dos usuários finais.

FPCB e placas rígidas HDI devem atender aos requisitos de transmissão de sinal de alta velocidade e alta frequência.A constante dielétrica e a perda dielétrica de substratos flexíveis também devem ser observadas.Politetrafluoroetileno e substratos avançados de poliimida podem ser usados ​​para formar flexibilidade.O circuito.A adição de pó inorgânico e enchimento de fibra de carbono à resina de poliimida pode produzir uma estrutura de três camadas de substrato flexível termicamente condutor.As cargas inorgânicas utilizadas são nitreto de alumínio (AlN), óxido de alumínio (Al2O3) e nitreto de boro hexagonal (HBN).O substrato tem condutividade térmica de 1,51 W/mK e pode suportar tensão suportável de 2,5 kV e teste de flexão de 180 graus.

Os mercados de aplicativos FPCB, como smartphones, dispositivos vestíveis, equipamentos médicos, robôs, etc., apresentam novos requisitos para a estrutura de desempenho do FPCB e desenvolvem novos produtos FPCB.Tal como uma placa multicamada flexível ultrafina, o FPCB de quatro camadas é reduzido dos convencionais 0,4 mm para cerca de 0,2 mm;placa flexível de transmissão de alta velocidade, usando substrato de poliimida de baixo Dk e baixo Df, atingindo requisitos de velocidade de transmissão de 5 Gbps;grande A placa flexível de potência usa um condutor acima de 100μm para atender às necessidades de circuitos de alta potência e alta corrente;a placa flexível à base de metal de alta dissipação de calor é um R-FPCB que usa parcialmente um substrato de placa de metal;a placa flexível tátil é sensível à pressão. A membrana e o eletrodo são imprensados ​​entre dois filmes de poliimida para formar um sensor tátil flexível;uma placa flexível extensível ou uma placa rígida-flexível, o substrato flexível é um elastômero e o formato do padrão de fio metálico é melhorado para ser extensível.É claro que estes FPCBs especiais requerem substratos não convencionais.

4.2 Requisitos eletrônicos impressos

A electrónica impressa ganhou impulso nos últimos anos e prevê-se que, em meados da década de 2020, a electrónica impressa terá um mercado de mais de 300 mil milhões de dólares americanos.A aplicação da tecnologia eletrônica impressa à indústria de circuitos impressos faz parte da tecnologia de circuitos impressos, que se tornou um consenso na indústria.A tecnologia eletrônica impressa é a mais próxima do FPCB.Agora os fabricantes de PCB investiram em eletrônicos impressos.Eles começaram com placas flexíveis e substituíram as placas de circuito impresso (PCB) por circuitos eletrônicos impressos (PEC).Atualmente, existem muitos substratos e materiais de tinta e, assim que houver avanços em desempenho e custo, eles serão amplamente utilizados.Os fabricantes de PCB não devem perder a oportunidade.

A principal aplicação atual da eletrônica impressa é a fabricação de etiquetas de identificação por radiofrequência (RFID) de baixo custo, que podem ser impressas em rolos.O potencial está nas áreas de displays impressos, iluminação e energia fotovoltaica orgânica.O mercado de tecnologia wearable é atualmente um mercado emergente favorável.Vários produtos de tecnologia vestível, como roupas inteligentes e óculos esportivos inteligentes, monitores de atividade, sensores de sono, relógios inteligentes, fones de ouvido realistas aprimorados, bússolas de navegação, etc. circuitos eletrônicos impressos.

Um aspecto importante da tecnologia eletrônica impressa são os materiais, incluindo substratos e tintas funcionais.Os substratos flexíveis não são adequados apenas para FPCBs existentes, mas também para substratos de maior desempenho.Atualmente, existem materiais de substrato de alto dielétrico compostos por uma mistura de cerâmica e resinas poliméricas, bem como substratos de alta temperatura, substratos de baixa temperatura e substratos transparentes incolores., Substrato amarelo, etc.