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智能手機中*的塑料材料:聚酰亞胺

日期:2021-01-08瀏覽:1907次

FPC指柔性電路板, 英文是"FPC PCB""FPCB, Flexible and Rigid-Flex"。是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性,的可撓性印刷電路板。具有配線密度高、重量輕、厚度薄的特點。主要使用在手機、筆記本電腦、PDA、數碼相機、LCM等很多產品。

 

隨著手機功能的不斷增加,軟板的數量也在不斷增加。以iphone手機為例,從5S開始,iphone手機開始大量使用FPC作為連接和承載功能,5S中搭載了13塊軟板。2016iphone 7/7P,蘋果搭載了約14-17塊軟板,數量和價值量進一步提升。

 

2018年,蘋果手機軟板數量再次升級,XS/XS max約為24塊軟板(含LCP)。根據拆解,XS/XS max/XRLCP天線數量分別為3/3/2ASP約為13/13/10美金,而XS max中軟板整體價值量提升至近60美金。

 

作為基材的聚酰亞胺,是綜合性能佳的有機高分子材料之一。

 

聚酰亞胺(Polyimide,有時簡寫為PI)指主鏈上含有酰亞胺環(-CO-N-CO-)的一類聚合物,是綜合性能佳的有機高分子材料之一。其耐高溫達400°C以上 ,長期使用溫度范圍-200300°C,部分無明顯熔點,高絕緣性能,103 赫茲下介電常數4.0,介電損耗僅0.0040.007,屬FH級絕緣。

 

鑒于以上的性能和合成化學特點,在眾多的聚合物中,很難找到如聚酰亞胺這樣具有如此廣泛的應用方面,而且在每一個方面都顯示了極為突出的性能。自從上世紀60年代,各國都積極地研究、開發及利用聚酰亞胺。毫不夸張地說,沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術。

 

吹膜成型是制造超薄聚酰亞胺薄膜(PI薄膜)的技術之一。吹塑成型制備通用型聚合物薄膜的技術非常成熟,可以通過改變熱空氣流速度等參數方便地調整薄膜厚度。以下是一種超薄PI薄膜制造工藝的示意圖。

 

薄膜是由上向下吹塑成型的。當聚合物泡在熱空氣流吹動作用下尺寸增大時,溶劑逐漸增發,引起聚合物凝膠收縮。當聚合物是反應性前驅體時,在該過程中還會發生固化,也會引起薄膜泡的收縮。此時,聚合物的黏度、模量以及強度發生非線性變化。形成的薄膜部分發生固化,而且經過了雙向拉伸,可以附著在隔離紙上進行后續的工藝處理。

 

吹膜的成本主要由原料成本決定。除了采購更加質優價廉的原料,在生產環節通過改進工藝減少薄膜厚度,也是節約原料的一個重要手段。

 

污染顆粒的大小決定了薄膜的厚度。過濾的細度相對于薄膜的厚度來說是比較粗的,就會遇到模具堵塞和污染物在薄膜上造成小孔時氣泡破裂的問題。更細的過濾能夠減少模具唇上沉積物的堆積,進而可以延長清洗間隔時間。然而更細的濾網同時也意味著更多的濾網更換頻率,更換濾網帶來的停機和不穩定的壓力溫度的損失。

 

德國GNEUB格諾斯KSF系列全自動熔體過濾器是解決以上問題的有效方式之一。KSF系列全自動熔體過濾器是適合吹膜加工過程的產品。首先,產品在更換濾網可以自動啟動,而不需要停止生產;其次,熔體通道和換網器內部部件能夠根據具體流變性能要求單獨調整。后,在更換濾網過程中,熔體可在其它3個濾腔內流動,從而避免了壓力大幅變化,不影響產品質量。

 

在南美一條用于生產LDPE袋和垃圾袋的三層吹膜生產線上,一位客戶用兩臺德國格諾斯KSF 75全自動熔體過濾器替換了擠出生產線原有的燭芯過濾元件。以前,擠出生產線每天至少需要停機一次更換濾網,停產40分鐘。現在,兩臺KSF 75全自動熔體過濾器使客戶在換網時不停地運轉,保證每天可多生產400公斤薄膜,避免每次換網浪費200公斤材料。

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