Следующее поколение гибких плат: Прозрачные

Следующее поколение гибких плат: Прозрачные

(мнение управляющего директора компании г-на Доминика Нумакура в журнале «Дизайн007» июль 2020 года)

Пример прозрачной гибкой платы. Несколько светодиодов смонтированы пайкой.

.

13 июля 2020 года

DuPont — одна из крупнейших химических компаний в мире, разработала супер инженерную пластиковую плёнку на протяжении 1960-х годов, а вскоре после этого — внедрила Kapton -полиамидную плёнку, остающуюся стабильной в широком диапазоне температур.

DuPont также разработал базовые конструкции гибких плат, как основное применение плёнок Kapton. В настоящее время рынок гибких плат достигает 20 млрд. дол. в год. Это основной материал для смартфонов и планшетов. Если сдвинуть заднюю крышку мобильного устройства, то можно увидеть плёнки оранжевого цвета. Промышленное название для них — «Kapton color». Цвет и небольшая прозрачность Kapton´а никогда не были проблемой поставщиков и контрактных производителей, поэтому конструктора плат не требовали какого-либо цвета для теплостойких плёнок. Таким стал Apple, решивший, что цвет Kapton неподходящий и потребовавший от изготовителей гибких плат окрашивать полиамидные плёнки в чёрный цвет.

Конструктора плат также никогда не сомневались в цвете Kapton´а (к счастью для изготовителя полиамидной плёнки). Прозрачные плёнки потребовались для некоторых гибких плат дисплеев или фотоэлектрических устройств, однако, вместо этого использовались полиэтилентерефталатные (ПЭТ) плёнки. Для тепло нестойких материалов были разработаны низкотемпературные компоновочные процессы.

Постоянно меняющийся рынок электроники потребовал обновления компонентов, плёнок и плат. Теперь требуется как прозрачность, так и термостойкость для высокотемпературной обработки такой, как пайка и проволочный монтаж. Поставщики материала нашли путь удовлетворить эти новые требования, но не так легко иметь и прозрачность, и теплостойкость без компромисса. Некоторые поставщики материала стали спешны в создании прозрачных полиамидных плёнок, имеющих прозрачность более 85%, со стабильными механическими свойствами при температурах свыше 300ºС. Один производитель плёнки из полиэтилэтилкетона (ПЭЭК) и несколько производителей фторуглеродной смолы успешно создали теплостойкую и прозрачную плёнку.

Следующим барьером является создание прозрачных и теплостойких плёнок, фольгированных медью. Пара производителей подложек, включая и DKN Research, уже разработали универсальный процесс гальванического омеднения для изготовления фольгированных медью материалов. Улучшена прочность сцепления, а подложки готовы для стандартных процессов травления.

В стадии разработки в настоящее время покровные плёнки. Поставщики материала не готовы поставлять надёжные покровные плёнки с прозрачным клеем. Химические компании близки к поставкам прозрачных и теплостойких чернил (в действительности прозрачных полиамидных чернил) в качестве прозрачной сеткографической защиты.

Но ещё есть один, последний барьер для преодоления до создания прозрачных и теплостойких гибких плат — прозрачные проводники. Рассматриваются несколько кандидатов. ITO (индий олово оксидов) плёнка всё ещё применяется. Основная проблема для гибких плат — малая гибкость. Относительно высокое сопротивление проводимости стоит на пути расширения применения. Вариантом могли быть органические проводящие чернила, но проблема в низкой проводимости. Низкая теплостойкость ограничивает применения. Могли бы использоваться сеткографические серебряные нано чернила, но неприемлема их относительно высокая стоимость. Мелкая медная сетка, созданная химическим травлением, является другой концепцией в качестве прозрачных проводников.

Она имеет почти такую же проводимость, как медная фольга, но требует очень качественного травления мелкоячеистой сетки и имеет очень высокую стоимость.

Идеальное решение в пределах досягаемости. Как только это будет реализовано, возникнет высокий спрос на прозрачные гибкие схемы.

.

*************************
Во взаимовыгодной работе обеспечена информационная поддержка, консультирование, сопровождение
технологического процесса, правильная расстановка подобранного оборудования, его поставка, наладка,
сервис и обеспечение базовыми и расходными материалами.

По возможному сотрудничеству в технологиях сборочно-монтажного производства и изготовления
печатных плат просьба использовать следующий контакт:

Санкт-Петербург, Таллиннское шоссе, 206
Электронная почта: office@bmptek.ru
Тел. +7 (921) 895−1422, (812) 994−9502
Управляющий проекта — Алексей Леонов