ข้อกำหนดการกระจายความร้อนสูงและความร้อน 3 3 ข้อ

ด้วยการย่อขนาดการทำงานที่สูงและการสร้างความร้อนสูงของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ข้อกำหนดการจัดการความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและหนึ่งในโซลูชันที่เลือกคือการพัฒนาแผงวงจรพิมพ์ที่นำไฟฟ้าด้วยความร้อน เงื่อนไขหลักสำหรับ PCBs ที่ทนความร้อนและความร้อนได้คือคุณสมบัติที่ทนความร้อนและการลดความร้อนของสารตั้งต้น ในปัจจุบันการปรับปรุงวัสดุพื้นฐานและการเติมฟิลเลอร์ได้ปรับปรุงคุณสมบัติที่ทนต่อความร้อนและการลดความร้อนในระดับหนึ่ง แต่การปรับปรุงการนำความร้อนมี จำกัด มาก โดยทั่วไปแล้ววัสดุพื้นผิวโลหะ (IMS) หรือแผงวงจรพิมพ์แกนโลหะจะใช้เพื่อกระจายความร้อนของส่วนประกอบความร้อนซึ่งจะช่วยลดปริมาณและค่าใช้จ่ายเมื่อเทียบกับหม้อน้ำแบบดั้งเดิมและการระบายความร้อนด้วยพัดลม

อลูมิเนียมเป็นวัสดุที่น่าสนใจมาก มันมีทรัพยากรมากมายต้นทุนต่ำการนำความร้อนและความแข็งแรงที่ดีและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ในปัจจุบันพื้นผิวโลหะส่วนใหญ่หรือแกนโลหะเป็นอลูมิเนียมโลหะ ข้อดีของแผงวงจรอลูมิเนียมนั้นง่ายและประหยัดการเชื่อมต่อทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อถือได้ค่าการนำความร้อนและความแข็งแรงสูงการป้องกันสิ่งแวดล้อมที่ปราศจากการบัดกรีและปราศจากตะกั่ว ฯลฯ และสามารถออกแบบและนำไปใช้จากสินค้าอุปโภคบริโภคไปยังรถยนต์ผลิตภัณฑ์ทางทหารและการบินและอวกาศ ไม่มีข้อสงสัยเกี่ยวกับการนำความร้อนและความต้านทานความร้อนของพื้นผิวโลหะ กุญแจสำคัญอยู่ในประสิทธิภาพของกาวฉนวนระหว่างแผ่นโลหะและชั้นวงจร

ในปัจจุบันแรงผลักดันของการจัดการความร้อนมุ่งเน้นไปที่ LED เกือบ 80% ของกำลังอินพุตของ LED ถูกแปลงเป็นความร้อน ดังนั้นปัญหาของการจัดการความร้อนของ LED จึงมีมูลค่าสูงและมุ่งเน้นไปที่การกระจายความร้อนของสารตั้งต้น LED องค์ประกอบของวัสดุฉนวนความร้อนที่ทนต่อความร้อนสูง

4 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นและพิมพ์และข้อกำหนดอื่น ๆ

4.1 ข้อกำหนดของบอร์ดที่ยืดหยุ่น

การย่อขนาดเล็กและการทำให้ผอมบางของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะใช้แผงวงจรพิมพ์ที่มีความยืดหยุ่นจำนวนมาก (FPCB) และแผงวงจรพิมพ์แบบแข็ง (R-FPCB) ปัจจุบันตลาด FPCB ทั่วโลกคาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 13 พันล้านดอลลาร์สหรัฐและอัตราการเติบโตประจำปีคาดว่าจะสูงกว่า PCB ที่เข้มงวด

ด้วยการขยายตัวของแอปพลิเคชันนอกเหนือจากการเพิ่มขึ้นของจำนวนจะมีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพใหม่มากมาย ฟิล์มโพลีไมด์มีให้เลือกทั้งสีและโปร่งใสสีขาวดำและสีเหลืองและมีความต้านทานความร้อนสูงและคุณสมบัติ CTE ต่ำซึ่งเหมาะสำหรับโอกาสที่แตกต่างกัน พื้นผิวฟิล์มโพลีเอสเตอร์ที่ประหยัดต้นทุนมีให้บริการในตลาด ความท้าทายด้านประสิทธิภาพใหม่รวมถึงความยืดหยุ่นสูงความเสถียรของมิติคุณภาพพื้นผิวของฟิล์มและการมีเพศสัมพันธ์ด้วยโฟโตอิเล็กทริกและการต่อต้านสิ่งแวดล้อมเพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาของผู้ใช้

บอร์ด HDI FPCB และแข็งจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของการส่งสัญญาณความเร็วสูงและความถี่สูง การสูญเสียอิเล็กทริกคงที่และการสูญเสียอิเล็กทริกของพื้นผิวที่ยืดหยุ่นจะต้องให้ความสนใจกับ Polytetrafluoroethylene และพื้นผิว polyimide ขั้นสูงสามารถใช้เพื่อสร้างความยืดหยุ่น วงจร การเพิ่มฟิลเลอร์ผงอนินทรีย์และคาร์บอนไฟเบอร์ลงในเรซินโพลีอิมด์สามารถผลิตโครงสร้างสามชั้นของสารตั้งต้นที่มีความร้อนได้ ฟิลเลอร์อนินทรีย์ที่ใช้คืออลูมิเนียมไนไตรด์ (ALN), อลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) และโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (HBN) สารตั้งต้นมีค่าการนำความร้อน 1.51W/MK และสามารถทนได้ 2.5kV ทนต่อแรงดันไฟฟ้าและการทดสอบการดัด 180 องศา

ตลาดแอปพลิเคชัน FPCB เช่นสมาร์ทโฟนอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้อุปกรณ์การแพทย์หุ่นยนต์ ฯลฯ หยิบยกข้อกำหนดใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างประสิทธิภาพของ FPCB และพัฒนาผลิตภัณฑ์ FPCB ใหม่ เช่นบอร์ดหลายชั้นที่มีความยืดหยุ่นบางเฉียบ FPCB สี่ชั้นจะลดลงจาก 0.4 มม. ทั่วไปเป็นประมาณ 0.2 มม. บอร์ดที่มีความยืดหยุ่นในการส่งความเร็วสูงโดยใช้สารตั้งต้น Polyimide ต่ำ DK และ DF ต่ำถึงความต้องการความเร็วในการส่ง 5Gbps บอร์ดที่มีความยืดหยุ่นกำลังไฟขนาดใหญ่ใช้ตัวนำที่สูงกว่า100μmเพื่อตอบสนองความต้องการของวงจรพลังงานสูงและกระแสสูง บอร์ดที่มีความยืดหยุ่นจากโลหะที่มีความร้อนสูงเป็น R-FPCB ที่ใช้สารตั้งต้นแผ่นโลหะบางส่วน บอร์ดที่มีความยืดหยุ่นสัมผัสได้รับการตรวจสอบความดันเมมเบรนและอิเล็กโทรดจะถูกประกบระหว่างฟิล์มโพลีไมด์สองตัวเพื่อสร้างเซ็นเซอร์สัมผัสที่ยืดหยุ่นได้ บอร์ดที่ยืดหยุ่นยืดหยุ่นได้หรือบอร์ดที่แข็งกระด้างพื้นผิวที่ยืดหยุ่นได้คืออีลาสโตเมอร์และรูปร่างของลวดลวดโลหะได้รับการปรับปรุงให้ยืดหยุ่นได้ แน่นอน FPCB พิเศษเหล่านี้ต้องการพื้นผิวที่ไม่เป็นทางการ

4.2 ข้อกำหนดด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมา

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมาได้รับแรงผลักดันในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาและคาดการณ์ว่าในช่วงกลางทศวรรษที่ 2020 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมาจะมีตลาดมากกว่า 300 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมาในอุตสาหกรรมวงจรที่พิมพ์ออกมาเป็นส่วนหนึ่งของเทคโนโลยีวงจรพิมพ์ซึ่งได้กลายเป็นฉันทามติในอุตสาหกรรม เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์อยู่ใกล้กับ FPCB มากที่สุด ตอนนี้ผู้ผลิต PCB ได้ลงทุนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมา พวกเขาเริ่มต้นด้วยบอร์ดที่ยืดหยุ่นและแทนที่แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ (PEC) ในปัจจุบันมีสารตั้งต้นและวัสดุหมึกจำนวนมากและเมื่อมีความก้าวหน้าในประสิทธิภาพและค่าใช้จ่ายพวกเขาจะถูกใช้อย่างกว้างขวาง ผู้ผลิต PCB ไม่ควรพลาดโอกาส

การประยุกต์ใช้กุญแจสำคัญในปัจจุบันของอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมาคือการผลิตแท็กการระบุความถี่วิทยุราคาต่ำ (RFID) ซึ่งสามารถพิมพ์เป็นม้วนได้ ศักยภาพอยู่ในพื้นที่ของจอแสดงผลที่พิมพ์ไฟและแสงอาทิตย์ออร์แกนิก ตลาดเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้ในปัจจุบันเป็นตลาดที่เกิดขึ้นใหม่ ผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายของเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้เช่นเสื้อผ้าอัจฉริยะและแว่นตาสมาร์ทสปอร์ตจอภาพกิจกรรมเซ็นเซอร์การนอนหลับนาฬิกาอัจฉริยะชุดหูฟังที่สมจริงการปรับปรุงชุดเข็มทิศนำทาง ฯลฯ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นนั้นขาดไม่ได้สำหรับอุปกรณ์เทคโนโลยีที่สวมใส่ได้ซึ่งจะขับเคลื่อนการพัฒนาวงจรอิเล็กทรอนิกส์

สิ่งสำคัญของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์คือวัสดุรวมถึงสารตั้งต้นและหมึกใช้งานได้ พื้นผิวที่ยืดหยุ่นไม่เพียง แต่เหมาะสำหรับ FPCB ที่มีอยู่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นผิวประสิทธิภาพที่สูงขึ้น ปัจจุบันมีวัสดุพื้นผิวที่มีความร้อนสูงซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของเซรามิกและเรซินพอลิเมอร์รวมถึงพื้นผิวอุณหภูมิสูงสารตั้งต้นอุณหภูมิต่ำและพื้นผิวโปร่งใสไม่มีสี พื้นผิวสีเหลือง ฯลฯ

4 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นและพิมพ์และข้อกำหนดอื่น ๆ

4.1 ข้อกำหนดของบอร์ดที่ยืดหยุ่น

การย่อขนาดเล็กและการทำให้ผอมบางของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะใช้แผงวงจรพิมพ์ที่มีความยืดหยุ่นจำนวนมาก (FPCB) และแผงวงจรพิมพ์แบบแข็ง (R-FPCB) ปัจจุบันตลาด FPCB ทั่วโลกคาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 13 พันล้านดอลลาร์สหรัฐและอัตราการเติบโตประจำปีคาดว่าจะสูงกว่า PCB ที่เข้มงวด

ด้วยการขยายตัวของแอปพลิเคชันนอกเหนือจากการเพิ่มขึ้นของจำนวนจะมีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพใหม่มากมาย ฟิล์มโพลีไมด์มีให้เลือกทั้งสีและโปร่งใสสีขาวดำและสีเหลืองและมีความต้านทานความร้อนสูงและคุณสมบัติ CTE ต่ำซึ่งเหมาะสำหรับโอกาสที่แตกต่างกัน พื้นผิวฟิล์มโพลีเอสเตอร์ที่ประหยัดต้นทุนมีให้บริการในตลาด ความท้าทายด้านประสิทธิภาพใหม่รวมถึงความยืดหยุ่นสูงความเสถียรของมิติคุณภาพพื้นผิวของฟิล์มและการมีเพศสัมพันธ์ด้วยโฟโตอิเล็กทริกและการต่อต้านสิ่งแวดล้อมเพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาของผู้ใช้

บอร์ด HDI FPCB และแข็งจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของการส่งสัญญาณความเร็วสูงและความถี่สูง การสูญเสียอิเล็กทริกคงที่และการสูญเสียอิเล็กทริกของพื้นผิวที่ยืดหยุ่นจะต้องให้ความสนใจกับ Polytetrafluoroethylene และพื้นผิว polyimide ขั้นสูงสามารถใช้เพื่อสร้างความยืดหยุ่น วงจร การเพิ่มฟิลเลอร์ผงอนินทรีย์และคาร์บอนไฟเบอร์ลงในเรซินโพลีอิมด์สามารถผลิตโครงสร้างสามชั้นของสารตั้งต้นที่มีความร้อนได้ ฟิลเลอร์อนินทรีย์ที่ใช้คืออลูมิเนียมไนไตรด์ (ALN), อลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) และโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (HBN) สารตั้งต้นมีค่าการนำความร้อน 1.51W/MK และสามารถทนได้ 2.5kV ทนต่อแรงดันไฟฟ้าและการทดสอบการดัด 180 องศา

ตลาดแอปพลิเคชัน FPCB เช่นสมาร์ทโฟนอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้อุปกรณ์การแพทย์หุ่นยนต์ ฯลฯ หยิบยกข้อกำหนดใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างประสิทธิภาพของ FPCB และพัฒนาผลิตภัณฑ์ FPCB ใหม่ เช่นบอร์ดหลายชั้นที่มีความยืดหยุ่นบางเฉียบ FPCB สี่ชั้นจะลดลงจาก 0.4 มม. ทั่วไปเป็นประมาณ 0.2 มม. บอร์ดที่มีความยืดหยุ่นในการส่งความเร็วสูงโดยใช้สารตั้งต้น Polyimide ต่ำ DK และ DF ต่ำถึงความต้องการความเร็วในการส่ง 5Gbps บอร์ดที่มีความยืดหยุ่นกำลังไฟขนาดใหญ่ใช้ตัวนำที่สูงกว่า100μmเพื่อตอบสนองความต้องการของวงจรพลังงานสูงและกระแสสูง บอร์ดที่มีความยืดหยุ่นจากโลหะที่มีความร้อนสูงเป็น R-FPCB ที่ใช้สารตั้งต้นแผ่นโลหะบางส่วน บอร์ดที่มีความยืดหยุ่นสัมผัสได้รับการตรวจสอบความดันเมมเบรนและอิเล็กโทรดจะถูกประกบระหว่างฟิล์มโพลีอิมไทด์สองตัวเพื่อสร้างเซ็นเซอร์สัมผัสที่ยืดหยุ่น บอร์ดที่ยืดหยุ่นยืดหยุ่นได้หรือบอร์ดที่แข็งกระด้างพื้นผิวที่ยืดหยุ่นได้คืออีลาสโตเมอร์และรูปร่างของลวดลวดโลหะได้รับการปรับปรุงให้ยืดหยุ่นได้ แน่นอน FPCB พิเศษเหล่านี้ต้องการพื้นผิวที่ไม่เป็นทางการ

4.2 ข้อกำหนดด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมา

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมาได้รับแรงผลักดันในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาและคาดการณ์ว่าในช่วงกลางทศวรรษที่ 2020 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมาจะมีตลาดมากกว่า 300 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมาในอุตสาหกรรมวงจรที่พิมพ์ออกมาเป็นส่วนหนึ่งของเทคโนโลยีวงจรพิมพ์ซึ่งได้กลายเป็นฉันทามติในอุตสาหกรรม เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์อยู่ใกล้กับ FPCB มากที่สุด ตอนนี้ผู้ผลิต PCB ได้ลงทุนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมา พวกเขาเริ่มต้นด้วยบอร์ดที่ยืดหยุ่นและแทนที่แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ (PEC) ในปัจจุบันมีสารตั้งต้นและวัสดุหมึกจำนวนมากและเมื่อมีความก้าวหน้าในการปฏิบัติงานและค่าใช้จ่ายพวกเขาจะถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย ผู้ผลิต PCB ไม่ควรพลาดโอกาส

การประยุกต์ใช้กุญแจสำคัญในปัจจุบันของอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ออกมาคือการผลิตแท็กการระบุความถี่วิทยุราคาต่ำ (RFID) ซึ่งสามารถพิมพ์เป็นม้วนได้ ศักยภาพอยู่ในพื้นที่ของจอแสดงผลที่พิมพ์ไฟและแสงอาทิตย์ออร์แกนิก ตลาดเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้ในปัจจุบันเป็นตลาดที่เกิดขึ้นใหม่ ผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายของเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้เช่นเสื้อผ้าอัจฉริยะและแว่นตาสมาร์ทสปอร์ตจอภาพกิจกรรมเซ็นเซอร์การนอนหลับนาฬิกาอัจฉริยะชุดหูฟังที่สมจริงการปรับปรุงชุดเข็มทิศนำทาง ฯลฯ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นนั้นขาดไม่ได้สำหรับอุปกรณ์เทคโนโลยีที่สวมใส่ได้ซึ่งจะขับเคลื่อนการพัฒนาวงจรอิเล็กทรอนิกส์

สิ่งสำคัญของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์คือวัสดุรวมถึงสารตั้งต้นและหมึกใช้งานได้ พื้นผิวที่ยืดหยุ่นไม่เพียง แต่เหมาะสำหรับ FPCB ที่มีอยู่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นผิวประสิทธิภาพที่สูงขึ้น ปัจจุบันมีวัสดุพื้นผิวที่มีความร้อนสูงซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของเซรามิกและเรซินพอลิเมอร์รวมถึงสารตั้งต้นอุณหภูมิสูงสารตั้งต้นอุณหภูมิต่ำและพื้นผิวโปร่งใสไม่มีสีพื้นผิวสีเหลือง ฯลฯ