3 Vysoké požiadavky na teplo a odvod tepla

S miniaturizáciou, vysokou funkčnosťou a vysokou tvorbou tepla elektronických zariadení sa požiadavky na tepelné riadenie elektronických zariadení naďalej zvyšujú a jedným zo zvolených riešení je vývoj tepelne vodivých dosiek plošných spojov.Primárnou podmienkou pre tepelne odolné a teplo odvádzajúce PCB sú tepelne odolné a teplo odvádzajúce vlastnosti substrátu.V súčasnosti sa zlepšením základného materiálu a pridaním plnív do určitej miery zlepšili tepelne odolné a teplo odvádzajúce vlastnosti, avšak zlepšenie tepelnej vodivosti je veľmi obmedzené.Typicky sa kovový substrát (IMS) alebo doska plošných spojov s kovovým jadrom používa na rozptýlenie tepla vykurovacieho komponentu, čo znižuje objem a náklady v porovnaní s tradičným chladením chladičom a ventilátorom.

Hliník je veľmi atraktívny materiál.Má bohaté zdroje, nízke náklady, dobrú tepelnú vodivosť a pevnosť a je šetrný k životnému prostrediu.V súčasnosti je väčšina kovových substrátov alebo kovových jadier kovový hliník.Výhody dosiek plošných spojov na báze hliníka sú jednoduché a ekonomické, spoľahlivé elektronické spojenia, vysoká tepelná vodivosť a pevnosť, ochrana životného prostredia bez spájkovania a olova atď. a kozmonautika.O tepelnej vodivosti a tepelnej odolnosti kovového substrátu niet pochýb.Kľúč spočíva vo výkone izolačného lepidla medzi kovovou doskou a obvodovou vrstvou.

V súčasnosti je hybná sila tepelného manažmentu zameraná na LED diódy.Takmer 80 % príkonu LED diód sa premieňa na teplo.Preto je problematika tepelného manažmentu LED vysoko cenená a dôraz je kladený na odvod tepla LED substrátu.Zloženie vysoko tepelne odolných a ekologických izolačných vrstvových materiálov odvádzajúcich teplo predstavuje základ pre vstup na trh vysokosvietivých LED osvetlenia.

4 Flexibilná a tlačená elektronika a ďalšie požiadavky

4.1 Požiadavky na flexibilnú dosku

Pri miniaturizácii a stenčovaní elektronických zariadení sa nevyhnutne využije veľké množstvo flexibilných dosiek plošných spojov (FPCB) a dosiek plošných spojov s pevným ohybom (R-FPCB).Globálny trh FPCB sa v súčasnosti odhaduje na približne 13 miliárd amerických dolárov a očakáva sa, že ročná miera rastu bude vyššia ako v prípade pevných PCB.

S rozšírením aplikácie pribudne okrem nárastu počtu aj veľa nových požiadaviek na výkon.Polyimidové fólie sú dostupné v bezfarebnej a priehľadnej, bielej, čiernej a žltej farbe a majú vysokú tepelnú odolnosť a nízke CTE vlastnosti, ktoré sú vhodné pre rôzne príležitosti.Na trhu sú dostupné aj cenovo výhodné polyesterové filmové substráty.Medzi nové výkonnostné výzvy patrí vysoká elasticita, rozmerová stabilita, kvalita povrchu filmu a fotoelektrická väzba filmu a odolnosť voči životnému prostrediu, aby sa splnili neustále sa meniace požiadavky koncových používateľov.

FPCB a pevné HDI dosky musia spĺňať požiadavky na vysokorýchlostný a vysokofrekvenčný prenos signálu.Pozornosť treba venovať aj dielektrickej konštante a dielektrickej strate pružných substrátov.Polytetrafluóretylén a pokročilé polyimidové substráty môžu byť použité na vytvorenie flexibility.Okruh.Pridanie anorganického prášku a plniva z uhlíkových vlákien k polyimidovej živici môže vytvoriť trojvrstvovú štruktúru flexibilného tepelne vodivého substrátu.Ako anorganické plnivá sa používajú nitrid hliníka (AlN), oxid hlinitý (Al2O3) a hexagonálny nitrid bóru (HBN).Substrát má tepelnú vodivosť 1,51 W/mK a odolá napätiu 2,5 kV a testu ohybu 180 stupňov.

Trhy aplikácií FPCB, ako sú inteligentné telefóny, nositeľné zariadenia, lekárske vybavenie, roboty atď., kladú nové požiadavky na štruktúru výkonu FPCB a vyvíjajú nové produkty FPCB.Ako ultratenká flexibilná viacvrstvová doska, štvorvrstvová FPCB je znížená z konvenčných 0,4 mm na približne 0,2 mm;flexibilná doska s vysokorýchlostným prenosom, využívajúca polyimidový substrát s nízkym Dk a nízkym Df, dosahujúca požiadavky na prenosovú rýchlosť 5 Gbps;veľký Výkonová flexibilná doska používa vodič nad 100μm, aby vyhovovala potrebám vysokovýkonných a silnoprúdových obvodov;flexibilná doska na báze kovu s vysokým rozptylom tepla je R-FPCB, ktorá čiastočne využíva substrát z kovovej dosky;hmatová flexibilná doska je snímaná tlakom Membrána a elektróda sú vložené medzi dva polyimidové filmy, aby vytvorili flexibilný hmatový senzor;roztiahnuteľná pružná doska alebo tuhá ohybná doska, ohybným substrátom je elastomér a tvar vzoru kovového drôtu je vylepšený tak, aby bol roztiahnuteľný.Samozrejme, tieto špeciálne FPCB vyžadujú nekonvenčné substráty.

4.2 Požiadavky na tlačenú elektroniku

Tlačená elektronika v posledných rokoch nabrala na sile a predpokladá sa, že do polovice roku 2020 bude mať tlačená elektronika trh s viac ako 300 miliardami amerických dolárov.Aplikácia technológie tlačenej elektroniky v priemysle tlačených obvodov je súčasťou technológie tlačených obvodov, ktorá sa v tomto odvetví stala konsenzom.Technológia tlačenej elektroniky je najbližšia FPCB.Teraz výrobcovia PCB investovali do tlačenej elektroniky.Začali s flexibilnými doskami a nahradili dosky plošných spojov (PCB) plošnými elektronickými obvodmi (PEC).V súčasnosti existuje veľa substrátov a atramentových materiálov a akonáhle dôjde k prelomu vo výkone a nákladoch, budú široko používané.Výrobcovia PCB by si túto príležitosť nemali nechať ujsť.

Súčasnou kľúčovou aplikáciou tlačenej elektroniky je výroba lacných rádiofrekvenčných identifikačných (RFID) štítkov, ktoré je možné tlačiť v kotúčoch.Potenciál je v oblasti tlačených displejov, osvetlenia a organickej fotovoltaiky.Trh nositeľných technológií je v súčasnosti priaznivým trhom.Rôzne produkty nositeľnej technológie, ako napríklad inteligentné oblečenie a inteligentné športové okuliare, monitory aktivity, senzory spánku, inteligentné hodinky, vylepšené realistické náhlavné súpravy, navigačné kompasy atď. Flexibilné elektronické obvody sú nevyhnutné pre zariadenia nositeľnej technológie, ktoré budú poháňať vývoj flexibilných tlačené elektronické obvody.

Dôležitým aspektom technológie tlačenej elektroniky sú materiály vrátane substrátov a funkčných atramentov.Flexibilné substráty nie sú vhodné len pre existujúce FPCB, ale aj pre substráty s vyšším výkonom.V súčasnosti existujú vysoko dielektrické substrátové materiály zložené zo zmesi keramiky a polymérnych živíc, ako aj vysokoteplotné substráty, nízkoteplotné substráty a bezfarebné transparentné substráty., Žltý substrát atď.

4 Flexibilná a tlačená elektronika a ďalšie požiadavky

4.1 Požiadavky na flexibilnú dosku

Pri miniaturizácii a stenčovaní elektronických zariadení sa nevyhnutne využije veľké množstvo flexibilných dosiek plošných spojov (FPCB) a dosiek plošných spojov s pevným ohybom (R-FPCB).Globálny trh FPCB sa v súčasnosti odhaduje na približne 13 miliárd amerických dolárov a očakáva sa, že ročná miera rastu bude vyššia ako v prípade pevných PCB.

S rozšírením aplikácie pribudne okrem nárastu počtu aj veľa nových požiadaviek na výkon.Polyimidové fólie sú dostupné v bezfarebnej a priehľadnej, bielej, čiernej a žltej farbe a majú vysokú tepelnú odolnosť a nízke CTE vlastnosti, ktoré sú vhodné pre rôzne príležitosti.Na trhu sú dostupné aj cenovo výhodné polyesterové filmové substráty.Medzi nové výkonnostné výzvy patrí vysoká elasticita, rozmerová stabilita, kvalita povrchu filmu a fotoelektrická väzba filmu a odolnosť voči životnému prostrediu, aby sa splnili neustále sa meniace požiadavky koncových používateľov.

FPCB a pevné HDI dosky musia spĺňať požiadavky na vysokorýchlostný a vysokofrekvenčný prenos signálu.Pozornosť treba venovať aj dielektrickej konštante a dielektrickej strate pružných substrátov.Polytetrafluóretylén a pokročilé polyimidové substráty môžu byť použité na vytvorenie flexibility.Okruh.Pridanie anorganického prášku a plniva z uhlíkových vlákien k polyimidovej živici môže vytvoriť trojvrstvovú štruktúru flexibilného tepelne vodivého substrátu.Ako anorganické plnivá sa používajú nitrid hliníka (AlN), oxid hlinitý (Al2O3) a hexagonálny nitrid bóru (HBN).Substrát má tepelnú vodivosť 1,51 W/mK a odolá napätiu 2,5 kV a testu ohybu 180 stupňov.

Trhy aplikácií FPCB, ako sú inteligentné telefóny, nositeľné zariadenia, lekárske vybavenie, roboty atď., kladú nové požiadavky na štruktúru výkonu FPCB a vyvíjajú nové produkty FPCB.Ako ultratenká flexibilná viacvrstvová doska, štvorvrstvová FPCB je znížená z konvenčných 0,4 mm na približne 0,2 mm;flexibilná doska s vysokorýchlostným prenosom, využívajúca polyimidový substrát s nízkym Dk a nízkym Df, dosahujúca požiadavky na prenosovú rýchlosť 5 Gbps;veľký Výkonová flexibilná doska používa vodič nad 100μm, aby vyhovovala potrebám vysokovýkonných a silnoprúdových obvodov;flexibilná doska na báze kovu s vysokým rozptylom tepla je R-FPCB, ktorá čiastočne využíva substrát z kovovej dosky;hmatová flexibilná doska je snímaná tlakom Membrána a elektróda sú vložené medzi dva polyimidové filmy, aby vytvorili flexibilný hmatový senzor;roztiahnuteľná pružná doska alebo tuhá ohybná doska, pružný substrát je elastomér a tvar vzoru z kovového drôtu je vylepšený tak, aby bol roztiahnuteľný.Samozrejme, tieto špeciálne FPCB vyžadujú nekonvenčné substráty.

4.2 Požiadavky na tlačenú elektroniku

Tlačená elektronika v posledných rokoch nabrala na sile a predpokladá sa, že do polovice roku 2020 bude mať tlačená elektronika trh s viac ako 300 miliardami amerických dolárov.Aplikácia technológie tlačenej elektroniky v priemysle tlačených obvodov je súčasťou technológie tlačených obvodov, ktorá sa v tomto odvetví stala konsenzom.Technológia tlačenej elektroniky je najbližšia FPCB.Teraz výrobcovia PCB investovali do tlačenej elektroniky.Začali s flexibilnými doskami a nahradili dosky plošných spojov (PCB) plošnými elektronickými obvodmi (PEC ).V súčasnosti existuje veľa substrátov a atramentových materiálov a akonáhle dôjde k prelomu vo výkone a nákladoch, budú široko používané.Výrobcovia PCB by si túto príležitosť nemali nechať ujsť.

Súčasnou kľúčovou aplikáciou tlačenej elektroniky je výroba lacných rádiofrekvenčných identifikačných (RFID) štítkov, ktoré je možné tlačiť v kotúčoch.Potenciál je v oblasti tlačených displejov, osvetlenia a organickej fotovoltaiky.Trh nositeľných technológií je v súčasnosti priaznivým trhom.Rôzne produkty nositeľnej technológie, ako napríklad inteligentné oblečenie a inteligentné športové okuliare, monitory aktivity, senzory spánku, inteligentné hodinky, vylepšené realistické náhlavné súpravy, navigačné kompasy atď. Flexibilné elektronické obvody sú nevyhnutné pre zariadenia nositeľnej technológie, ktoré budú poháňať vývoj flexibilných tlačené elektronické obvody.

Dôležitým aspektom technológie tlačenej elektroniky sú materiály vrátane substrátov a funkčných atramentov.Flexibilné substráty nie sú vhodné len pre existujúce FPCB, ale aj pre substráty s vyšším výkonom.V súčasnosti existujú vysoko dielektrické substrátové materiály zložené zo zmesi keramiky a polymérnych živíc, ako aj vysokoteplotné substráty, nízkoteplotné substráty a bezfarebné transparentné substráty., žltý substrát atď.