Это знаковое событие для индустрии производства электроники. ГрафТех Интернэшнл Холдингс Инк. получила ключевой патент на гибкую печатную плату, построенную на графитовой подложке с использованием передовых технологий 3D-печати. Запатентованная технология—официально обозначен согласно патентной публикации WO2016015032A1 и соответствующие документы США, включая US9546763—ставит компанию в авангарде быстро развивающегося сектора гибкой и складной электроники.

С общим портфолио 364 патентные заявки и 500% увеличение активности ИП, GrafTech продемонстрировала агрессивную приверженность инновациям в области графита.-основанная на материаловедении-1-. Недавно запатентованное изобретение представляет собой значительный шаг вперед: гибкая печатная плата с гибкой графитовой подложкой, на которую нанесены диэлектрические и электропроводящие слои.—а в некоторых вариантах реализации дополнительные электронные компоненты печатаются напрямую—используя 3D-аддитивное производство.

Проблема управления температурным режимом

Нововведение решает одну из самых актуальных проблем в современном проектировании электроники: рассеивание тепла. Поскольку электронные устройства становятся все более компактными и мощными, управление тепловой мощностью таких компонентов, как микропроцессоры, интегральные схемы и высокопроизводительные устройства, становится все более компактным и мощным.-мощность оптических устройств стала критической. Эти компоненты работают эффективно только в пределах определенных пороговых температур. Когда во время работы накапливается чрезмерное тепло, это не только ухудшает производительность компонентов, но также снижает общую надежность системы и может даже привести к катастрофическому отказу..

За каждые 10°Снижение рабочей температуры типичного кремниевого полупроводникового устройства, надежность примерно вдвое, а срок службы продукта значительно увеличивается.. Этот фундаментальный принцип проектирования электроники побудил производителей постоянно искать-больше-эффективные решения по управлению температурным режимом.

Как работает технология

Запатентованная гибкая печатная плата состоит из трех основных слоев.:

1. Гибкая графитовая подложка – предоставление исключительного в-плоская теплопроводность для эффективного распределения тепла

2. Диэлектрический слой – образованная на поверхности графитовой подложки для электроизоляции

3. Электропроводящий слой – наносится на диэлектрический слой для формирования реальной электрической цепи

Проводящий слой может быть изготовлен из материалов, в том числе серебро, медь или алюминийи может наноситься в виде проводящей пасты или металлической фольги с использованием таких методов, как трафаретная печать или 3D-печать. Полученная печатная плата сохраняет те же характеристики изгиба, что и сам графитовый лист, достигая радиус изгиба до 3,0 мм для плиты толщиной 0,25 мм. и 6,0 мм для плиты толщиной 0,5 мм.—без ущерба для структурной целостности или электрических характеристик.

Это означает, что гибкую монтажную плату можно согнуты, скручены или неоднократно согнуты из планарной конфигурации без негативного влияния на ее функцию в качестве печатной платы—возможность, которая открывает совершенно новые возможности для дизайна продукции.

Приложения в разных отраслях

Технология особенно хороша-подходит для приложений, где рассеивание тепла и пространственные ограничения имеют первостепенное значение:

• Светодиодное освещение и дисплеи: поскольку производители повышают яркость дисплея, светодиоды потребляют больше энергии и выделяют больше тепла. Гибкие графитовые платы GrafTech могут поддерживать светодиоды и одновременно рассеивать тепло.—решающее преимущество для следующего-поколение ЖК-дисплеев.

• Смартфоны и планшеты: Стремление к более тонким и легким устройствам с более высокой вычислительной мощностью делает необходимым эффективное управление температурным режимом. ГрафТек РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ЩИТ™ линейка продуктов, уже использованная в решениях для охлаждения смартфонов, демонстрирует устоявшееся присутствие компании на этом рынке..

• Складные смартфоны: Возможно, самое интересное применение находится в новой категории складных устройств. Гибкий графит-печатные платы могут служить в качестве потенциальная замена традиционным жестким печатным платам в устройствах, которые должны выдерживать многократное складывание и раскладывание.

• Носимая электроника: От умных часов до устройств для мониторинга здоровья — носимые устройства требуют гибких, долговечных и термоэффективных схем..

• Автомобильные системы: В-автомобильная электроника—особенно те, кто ездит на электромобилях и опытный водитель-системы помощи—требуют надежного управления температурным режимом в ограниченном пространстве.

Более широкий отраслевой тренд

GrafTech не одинока в разработке гибкой электроники с помощью аддитивного производства. В начале 2017 года исследователи из Университет науки и технологий Миссури продемонстрировала технику прямой аэрозольной печати, которая объединяет гибкие подложки с жесткими проводящими материалами.. Эластичные поверхности, полученные с помощью этого метода, можно многократно скручивать, растягивать и сгибать практически без ухудшения характеристик.—повторяя основные принципы графита GrafTech-основанный подход.

Стратегические последствия

Одобрение этого патента укрепляет позиции GrafTech в быстро растущем гибкая гибридная электроника (ФХЭ) рынок-. Являясь признанным мировым лидером в производстве графитовых изделий и пленок с высокой теплопроводностью, компания обслуживает крупнейших OEM-производителей силовой электроники, аккумуляторных блоков для электромобилей и бытовой электроники.

Патентный портфель—который включает в себя связанные документы, такие как США2016096736A1 (прозрачные проводящие изделия) и WO2016094150A1 (гибкие опорные конструкции из графитовых листов)—обеспечивает всеобъемлющий ров интеллектуальной собственности вокруг гибкой графитовой технологии GrafTech..

Заглядывая в будущее

Поскольку электронная промышленность продолжает двигаться по пути к меньшие форм-факторы, более высокая плотность мощности и беспрецедентная гибкость, запатентованная технология 3D GrafTech-Печатные платы из гибкого графита представляют собой убедительное решение. Объединив исключительная теплопроводность графита с свобода проектирования аддитивного производстваЭта технология решает как современные проблемы управления температурным режимом, так и форму-Факторные ограничения завтрашнего дня.

Для разработчиков смартфонов, носимых устройств, автомобильных систем и т. д. послание ясно: наступила эра гибкой, термоинтеллектуальной электроники.—и GrafTech лидирует.