Desenvolvimento e demanda da placa PCB Parte 2

Do mundo da PCB

 

As características básicas da placa de circuito impresso dependem do desempenho da placa do 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 do desenvolvimento da placa de circuito impresso, vários novos materiais está sendo desenvolvido gradualmente e colocados em uso.Nos últimos anos, o mercado de PCBs mudou seu foco de computadores para comunicações, incluindo estações base, servidores e terminais móveis. Os dispositivos de comunicação móvel representados por smartphones direcionaram PCBs a uma densidade mais alta, mais fina e maior funcionalidade. A tecnologia de circuito impresso é inseparável a partir de materiais de substrato, que também envolve os requisitos técnicos dos substratos da PCB. O conteúdo relevante dos materiais do substrato agora está organizado em um artigo especial para a referência do setor.

3 requisitos altos de dissipação de calor e calor

Com a miniaturização, alta funcionalidade e alta geração de calor de equipamentos eletrônicos, os requisitos de gerenciamento térmico dos equipamentos eletrônicos continuam aumentando e uma das soluções escolhidas é desenvolver placas de circuito impresso termicamente condutor. A condição primária para PCBs resistentes ao calor e dissipador de calor é as propriedades resistentes ao calor e dissipando o calor do substrato. Atualmente, a melhoria do material de base e a adição de cargas melhoraram as propriedades resistentes ao calor e dissipando o calor até certo ponto, mas a melhoria na condutividade térmica é muito limitada. Normalmente, uma placa de circuito impressa em núcleo de metal (IMS) ou núcleo de metal é usado para dissipar o calor do componente de aquecimento, o que reduz o volume e o custo em comparação com o radiador tradicional e o resfriamento do ventilador.

O alumínio é um material muito atraente. Possui recursos abundantes, baixo custo, boa condutividade e força térmica e é ecológica. Atualmente, a maioria dos substratos metálicos ou núcleos de metal é de alumínio metálico. As vantagens das placas de circuito baseadas em alumínio são simples e econômicas, conexões eletrônicas confiáveis, alta condutividade e força térmica, proteção ambiental sem solda e sem chumbo etc., e podem ser projetadas e aplicadas de produtos de consumo a automóveis, produtos militares e aeroespacial. Não há dúvida sobre a condutividade térmica e a resistência ao calor do substrato metálico. A chave está no desempenho do adesivo isolante entre a placa de metal e a camada de 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 LED. A composição de altos materiais de camada isolante de dissipação de calor resistentes ao calor e ambientalmente amigáveis ​​estabelecem a base para entrar no mercado de iluminação LED de alta brilho.

4 eletrônicos flexíveis e impressos e outros requisitos

4.1 Requisitos flexíveis da placa

A miniaturização e o afinamento de equipamentos eletrônicos usarão inevitavelmente um grande número de placas de circuito impressas flexíveis (FPCB) e placas de circuito impresso rígido-flex (R-FPCB). Atualmente, o mercado global de FPCB é estimado em cerca de 13 bilhões de dólares, e a taxa de crescimento anual deve ser maior que a dos PCBs rígidos.

Com a expansão do aplicativo, além do aumento do número, haverá muitos novos requisitos de desempenho. Os filmes de poliimida estão disponíveis em incolores e transparentes, brancos, pretos e amarelos, e têm alta resistência ao calor e propriedades de baixa CTE, que são adequadas para diferentes ocasiões. Os substratos de filmes de poliéster econômicos também estão disponíveis no mercado. Os novos desafios de desempenho incluem alta elasticidade, estabilidade dimensional, qualidade da superfície do filme e acoplamento fotoelétrico e resistência ambiental para atender aos requisitos em constante mudança dos usuários finais.

As placas FPCB e HDI rígidas devem atender aos requisitos de transmissão de sinal de alta e alta frequência. A perda dielétrica constante e dielétrica de substratos flexíveis também deve receber atenção. Os substratos de politetrafluoroetileno e poliimida avançada podem ser usados ​​para formar flexibilidade. Circuito. Adicionar pó inorgânico e enchimento de fibra de carbono à resina de poliimida pode produzir uma estrutura de três camadas de substrato térmico flexível. Os preenchimentos inorgânicos utilizados são nitreto de alumínio (ALN), óxido de alumínio (Al2O3) e nitreto de boro hexagonal (HBN). O substrato possui 1,51W/MK condutividade térmica e pode suportar 2,5kV suportar tensão e teste de flexão de 180 graus.

Os mercados de aplicativos FPCB, como smartphones, dispositivos vestíveis, equipamentos médicos, robôs etc., apresentam novos requisitos na estrutura de desempenho do FPCB e desenvolveram novos produtos FPCB. Como uma placa multicamada flexível ultrafina, o FPCB de quatro camadas é reduzido de 0,4 mm convencional para cerca de 0,2 mm; Placa flexível de transmissão de alta velocidade, usando substrato de poliimida de D-DK e baixa 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 e alta corrente; A placa flexível à base de metal de alta dissipação de calor é um R-FPCB que usa um substrato de placa de metal parcialmente; A placa flexível tátil é sensível à pressão A membrana e o eletrodo é imprensado entre dois filmes de poliimida para formar um sensor tátil flexível; Uma placa flexível elaborável ou uma placa de fluxo rígido, o substrato flexível é um elastômero e a forma do padrão de fio de metal é aprimorada para ser elaborada. Obviamente, esses FPCBs especiais requerem substratos não convencionais.

4.2 Requisitos eletrônicos impressos

A eletrônica impressa ganhou impulso nos últimos anos, e prevê-se que, em meados da década de 2020, os eletrônicos impressos terão um mercado de mais de 300 bilhões de dólares. A aplicação da tecnologia eletrônica impressa na indústria de circuitos impressos faz parte da tecnologia de circuito impresso, que se tornou um consenso no setor. A tecnologia de eletrônica impressa é a mais próxima do FPCB. Agora, os fabricantes de PCB investiram em eletrônicos impressos. Eles começaram com placas flexíveis e substituíram placas de circuito impresso (PCB) por circuitos eletrônicos impressos (PEC). Atualmente, existem muitos substratos e materiais de tinta e, uma vez avançados no desempenho e no custo, eles serão amplamente utilizados. Os fabricantes de PCB não devem perder a oportunidade.

A aplicação atual de chave de eletrônica impressa é a fabricação de tags de identificação de radiofrequência de baixo custo (RFID), que podem ser impressas em rolos. O potencial está nas áreas de telas impressas, iluminação e fotovoltaicos orgânicos. O mercado de tecnologia vestível é atualmente um mercado favorável emergente. Vários produtos de tecnologia vestível, como roupas inteligentes e óculos esportivos inteligentes, monitores de atividades, sensores de sono, relógios inteligentes, fones de ouvido realistas aprimorados, bússolas de navegação, etc. Circuitos eletrônicos flexíveis são indispensáveis ​​para dispositivos de tecnologia vestível, que impulsionarão o desenvolvimento de circuitos eletrônicos impressos flexíveis.

Um aspecto importante da tecnologia eletrônica impressa são os materiais, incluindo substratos e tintas funcionais. Os substratos flexíveis não são apenas adequados para os FPCBs existentes, mas também substratos de desempenho mais altos. Atualmente, existem materiais de alto substrato dielétrico compostos por uma mistura de cerâmica e resinas de polímeros, além de 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 da placa

A miniaturização e o afinamento de equipamentos eletrônicos usarão inevitavelmente um grande número de placas de circuito impressas flexíveis (FPCB) e placas de circuito impresso rígido-flex (R-FPCB). Atualmente, o mercado global de FPCB é estimado em cerca de 13 bilhões de dólares, e a taxa de crescimento anual deve ser maior que a dos PCBs rígidos.

Com a expansão do aplicativo, além do aumento do número, haverá muitos novos requisitos de desempenho. Os filmes de poliimida estão disponíveis em incolores e transparentes, brancos, pretos e amarelos, e têm alta resistência ao calor e propriedades de baixa CTE, que são adequadas para diferentes ocasiões. Os substratos de filmes de poliéster econômicos também estão disponíveis no mercado. Os novos desafios de desempenho incluem alta elasticidade, estabilidade dimensional, qualidade da superfície do filme e acoplamento fotoelétrico e resistência ambiental para atender aos requisitos em constante mudança dos usuários finais.

As placas FPCB e HDI rígidas devem atender aos requisitos de transmissão de sinal de alta e alta frequência. A perda dielétrica constante e dielétrica de substratos flexíveis também deve receber atenção. Os substratos de politetrafluoroetileno e poliimida avançada podem ser usados ​​para formar flexibilidade. Circuito. Adicionar pó inorgânico e enchimento de fibra de carbono à resina de poliimida pode produzir uma estrutura de três camadas de substrato térmico flexível. Os preenchimentos inorgânicos utilizados são nitreto de alumínio (ALN), óxido de alumínio (Al2O3) e nitreto de boro hexagonal (HBN). O substrato possui 1,51W/MK condutividade térmica e pode suportar 2,5kV suportar tensão e teste de flexão de 180 graus.

Os mercados de aplicativos FPCB, como smartphones, dispositivos vestíveis, equipamentos médicos, robôs etc., apresentam novos requisitos na estrutura de desempenho do FPCB e desenvolveram novos produtos FPCB. Como uma placa multicamada flexível ultrafina, o FPCB de quatro camadas é reduzido de 0,4 mm convencional para cerca de 0,2 mm; Placa flexível de transmissão de alta velocidade, usando substrato de poliimida de D-DK e baixa 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 e alta corrente; A placa flexível à base de metal de alta dissipação de calor é um R-FPCB que usa um substrato de placa de metal parcialmente; A placa flexível tátil é sensível à pressão A membrana e o eletrodo é imprensado entre dois filmes de poliimida para formar um sensor tátil flexível; Uma placa flexível elaborável ou uma placa de fluxo rígido, o substrato flexível é um elastômero e a forma do padrão de fio de metal é aprimorada para ser elaborada. Obviamente, esses FPCBs especiais requerem substratos não convencionais.

4.2 Requisitos eletrônicos impressos

A eletrônica impressa ganhou impulso nos últimos anos, e prevê-se que, em meados da década de 2020, os eletrônicos impressos terão um mercado de mais de 300 bilhões de dólares. A aplicação da tecnologia eletrônica impressa na indústria de circuitos impressos faz parte da tecnologia de circuito impresso, que se tornou um consenso no setor. A tecnologia de eletrônica impressa é a mais próxima do FPCB. Agora, os fabricantes de PCB investiram em eletrônicos impressos. Eles começaram com placas flexíveis e substituíram placas de circuito impresso (PCB) por circuitos eletrônicos impressos (PEC). Atualmente, existem muitos substratos e materiais de tinta e, uma vez avançados no desempenho e no custo, eles serão amplamente utilizados. Os fabricantes de PCB não devem perder a oportunidade.

A aplicação atual de chave de eletrônica impressa é a fabricação de tags de identificação de radiofrequência de baixo custo (RFID), que podem ser impressas em rolos. O potencial está nas áreas de telas impressas, iluminação e fotovoltaicos orgânicos. O mercado de tecnologia vestível é atualmente um mercado favorável emergente. Vários produtos de tecnologia vestível, como roupas inteligentes e óculos esportivos inteligentes, monitores de atividades, sensores de sono, relógios inteligentes, fones de ouvido realistas aprimorados, bússolas de navegação, etc. Circuitos eletrônicos flexíveis são indispensáveis ​​para dispositivos de tecnologia vestível, que impulsionarão o desenvolvimento de circuitos eletrônicos impressos flexíveis.

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