แอพพลิเคชั่นฟิล์ม Polyimide และความท้าทายในโทรศัพท์มือถือ!
Dec 08, 2024
1. ฟิล์ม polyimide คืออะไร?
polyimide (PI)หมายถึงกลุ่มของโพลีเมอร์ heterocyclic อะโรมาติกที่มีกลุ่ม imide ในโครงสร้างโมเลกุลของพวกเขา เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม PI ได้รับการยกย่องว่าเป็นหนึ่งในโพลีเมอร์ที่ทนต่อความร้อนได้มากที่สุดในปัจจุบัน
แอปพลิเคชันหลัก:
Polyimide ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาเทคโนโลยีขั้นสูงในรูปแบบต่าง ๆ รวมถึงภาพยนตร์การเคลือบพลาสติกคอมโพสิตกาวโฟมโฟมเส้นใยเยื่อหุ้มเซลล์แยกสารคริสตัลของเหลวและนักถ่ายภาพ
ฟิลด์แอปพลิเคชันสำคัญ:
การบินและอวกาศ: วัสดุฉนวนสำหรับยานอวกาศ
อุปกรณ์ทางทะเล: วัสดุป้องกันสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์กองทัพเรือ
อิเล็กทรอนิกส์และอุตสาหกรรมไฟฟ้า: ฟิล์มฉนวนกันความร้อนอุณหภูมิสูงและพื้นผิวแผงวงจรที่ยืดหยุ่น
ในหมู่คนเหล่านี้ฟิล์มโพลีอิมด์เป็นผลิตภัณฑ์ที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์มากที่สุดและมีการใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมไฮเทคเนื่องจากประสิทธิภาพที่ครอบคลุมที่โดดเด่น
2. ความแตกต่างระหว่างเทปและฟิล์มป้องกัน
ด้วยการแสดงที่ยอดเยี่ยม Polyimide Film ได้รับการดัดแปลงเป็นรูปแบบต่าง ๆ รวมถึงเทปและฟิล์มป้องกัน
เทป
เทปประกอบด้วยวัสดุฐานและชั้นกาว มันผูกมัดวัตถุสองชิ้นขึ้นไปด้วยกันโดยใช้กาวกับพื้นผิวของวัสดุฐาน มันใช้กันทั่วไปสำหรับการรักษาความปลอดภัยการปิดผนึกและฉนวน
ฟิล์มป้องกัน
ฟิล์มป้องกันถูกออกแบบมาเพื่อป้องกันพื้นผิวที่ละเอียดอ่อนตั้งแต่รอยขีดข่วนการปนเปื้อนหรือการกัดกร่อน ตัวอย่างเช่นมันปกป้องหน้าจออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในระหว่างการผลิตการขนส่งและการจัดเก็บ
ความแตกต่างที่สำคัญ:
ฟิล์มป้องกันเป็นส่วนย่อยของเทป แต่ความแตกต่างหลักอยู่ในจุดประสงค์ของพวกเขา:
เทปมุ่งเน้นไปที่การเชื่อมและการรักษาความปลอดภัย
ฟิล์มป้องกันเน้นการป้องกันพื้นผิว
3. แอพพลิเคชั่นของฟิล์มโพลีอิมด์ในส่วนประกอบสมาร์ทโฟน
ฟิล์ม Polyimide มีบทบาทสำคัญในส่วนประกอบสมาร์ทโฟนต่างๆเช่น:
1. แผงวงจรที่ยืดหยุ่นและการเสริมกำลัง
แผงวงจรยืดหยุ่น (FPC)
แผงวงจรที่ยืดหยุ่นเป็นวงจรพิมพ์ที่ทำจากวัสดุฉนวนที่ยืดหยุ่นเช่นฟิล์มโพลีอิมด์ บอร์ดเหล่านี้มักจะมีโครงสร้างหลายชั้นซึ่งประกอบด้วยฟอยล์ทองแดงพื้นผิวฉนวนและฟิล์มปก ฟิล์ม Polyimide ทำหน้าที่เป็นพื้นผิวฉนวนสำหรับวงจรเพื่อให้มั่นใจถึงความยืดหยุ่นและความน่าเชื่อถือ
วัสดุเสริมแรง
ฟิล์ม Polyimide ยังใช้เพื่อเสริมสร้างวงจรที่ยืดหยุ่นให้ความแข็งแรงเพิ่มเติมไปยังพื้นที่ที่มีความเครียดทางกลสูงในขณะที่ยังคงความยืดหยุ่นของวงจร
ในขณะที่สมาร์ทโฟนมีวิวัฒนาการที่จะบางกว่าและมีอเนกประสงค์มากขึ้นฟิล์มโพลีอิมด์ได้กลายเป็นวัสดุสำคัญเนื่องจากความต้านทานความร้อนที่เหนือกว่าฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมและความยืดหยุ่น
แนวทางของ iPhone ในการสื่อสารที่มีความถี่สูง
สำหรับการสื่อสารความถี่สูงเสาอากาศ LCP สีดำมักใช้ใน iPhone ใต้เสาอากาศจำเป็นต้องมีวัสดุเสริมแรงเพื่อรองรับโครงสร้างโดยมีข้อกำหนดความหนาประมาณประมาณ{{0}}. 225–0.25 มม.. PI (polyimide)โดยทั่วไปเป็นที่ต้องการเพื่อจุดประสงค์นี้เนื่องจากคุณสมบัติความร้อนและอิเล็กทริกที่ยอดเยี่ยม
ความท้าทายด้วยความหนาของ PI
อย่างไรก็ตามการบรรลุระดับความหนานี้ด้วย PI นำเสนอความท้าทายที่สำคัญ:
ปัญหาการผลิต: การผลิต PI ด้วยความหนาเช่นนี้ในขณะที่รักษาคุณภาพของมันก็มีความต้องการทางเทคนิค
ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก: การสร้างความมั่นใจว่าค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่เสถียรที่ความหนานี้เป็นอุปสรรคสำคัญอีกประการหนึ่ง
วิธีการคอมโพสิตและปัญหาของพวกเขา
เพื่อจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ผู้ผลิตบางรายได้นำวิธีการประกอบมารวมกันอีพ็อกซี่เรซินหรือกาวร้อนอะคริลิคกับ pi. ในขณะที่วิธีการนี้ตรงตามข้อกำหนดความหนา แต่ก็แนะนำปัญหาหลายประการ:
การปนเปื้อน: ชั้นคอมโพสิตมีแนวโน้มที่จะแยกภายใต้ความเครียดเชิงกลหรือความร้อน
ความแข็งแกร่งต่ำ: วัสดุที่เกิดขึ้นขาดความแข็งที่จำเป็นต่อประสิทธิภาพและความทนทาน
กาวล้นในระหว่างการตัดตาย: ในระหว่างกระบวนการตัดตายกาวมักจะล้นนำไปสู่ขอบที่ไม่สม่ำเสมอและการปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นของส่วนประกอบอื่น ๆ
ความท้าทายเหล่านี้เน้นถึงความจำเป็นในการสร้างนวัตกรรมเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุและวิธีการประมวลผลในแอพพลิเคชั่นการสื่อสารความถี่สูง
แผ่นกราไฟท์
ฟิล์มกราไฟท์ที่มีความร้อนสูง: วัสดุนี้ผลิตโดยฟิล์ม polyimide carbonizing (PI) ตามด้วยกราฟที่อุณหภูมิตั้งแต่2800 องศาถึง 3200 องศา- มันยังเป็นที่รู้จักกันในชื่อฟิล์มกราไฟท์เทียมซึ่งตรงข้ามกับฟิล์มกราไฟท์ธรรมชาติ
ความท้าทายด้วยเลเยอร์กราไฟท์และชั้นป้องกัน
ทั้งกราไฟท์เทียมและธรรมชาติมีแนวโน้มที่จะ delamination ซึ่งจำเป็นต้องมีการรักษาด้วยการปิดผนึกขอบด้วยพีไอหรือฟิล์มป้องกันสัตว์เลี้ยง(เทปกาวที่ใช้อะคริลิค) อย่างไรก็ตามเมื่อเวลาผ่านไปและด้วยอุณหภูมิในการทำงานที่เพิ่มขึ้นกาวมีแนวโน้มที่จะลดลงลดอายุการใช้งานของกราไฟท์และเพิ่มความเสี่ยงของวงจรลัดตัวนำไฟฟ้าที่เกิดจากการแยกกราไฟท์
ปรับปรุงกระบวนการเพื่อประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้เราได้พัฒนากระบวนการที่กการเคลือบ PI เหลวถูกนำไปใช้กับพื้นผิวกราไฟท์แล้ว imidized เพื่อสร้างภาพยนตร์ วิธีการนี้มีประโยชน์สำคัญหลายประการ:
เพิ่มการยึดเกาะ: PI ที่ถูกตัดออกไปแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างขนาดเล็กของกราไฟท์สร้างพันธะที่แข็งแกร่งและปรับปรุงความทนทานอย่างมีนัยสำคัญ
ยืดอายุการใช้งาน: อายุการใช้งานของกราไฟท์เพิ่มขึ้นอย่างมากโดยมีอายุการใช้งานมากขึ้น10 ปีทำได้ง่าย
ปรับปรุงความต้านทานอุณหภูมิ: อุณหภูมิการทำงานของกราไฟท์สามารถเพิ่มขึ้นได้จากประมาณ80 องศา(จำกัด โดยกาวอะคริลิค) ไปจนถึง260 องศาขยายช่วงของแอปพลิเคชันอย่างมาก
นวัตกรรมนี้ไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของวัสดุกราไฟท์ แต่ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพที่ปลอดภัยและยาวนานขึ้นในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง
กราไฟท์เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับเทปพิเศษ
กราไฟท์สามารถทำหน้าที่เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับเทปกาว ด้วยการรักษาพื้นผิวเฉพาะเช่นการเคลือบ, การแต่งเพลง, PVD Magnetron Sputtering, หรือการชุบเคมีมันสามารถปรับแต่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่ซ้ำกันในสาขาเฉพาะ
เราได้รวมล่าสุดPPCVD (การสะสมไอสารเคมีพลาสม่า-โพลีเมอร์)เทคโนโลยีในการใช้ชั้นป้องกันเหนือพื้นผิวโลหะ ชั้นป้องกันนี้ช่วยเพิ่มความต้านทานของโลหะต่อการเกิดออกซิเดชันและรอยขีดข่วนโดยไม่ลดทอนการนำไฟฟ้าปลดล็อคความเป็นไปได้ใหม่สำหรับการใช้งานขั้นสูง
กราไฟท์เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับเทปพิเศษ
กราไฟท์สามารถทำหน้าที่เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับเทปกาว ด้วยการรักษาพื้นผิวเฉพาะเช่นการเคลือบ, การแต่งเพลง, PVD Magnetron Sputtering, หรือการชุบเคมีมันสามารถปรับแต่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่ซ้ำกันในสาขาเฉพาะ
เราได้รวมล่าสุดPPCVD (การสะสมไอสารเคมีพลาสม่า-โพลีเมอร์)เทคโนโลยีในการใช้ชั้นป้องกันเหนือพื้นผิวโลหะ ชั้นป้องกันนี้ช่วยเพิ่มความต้านทานของโลหะต่อการเกิดออกซิเดชันและรอยขีดข่วนโดยไม่ลดทอนการนำไฟฟ้าปลดล็อคความเป็นไปได้ใหม่สำหรับการใช้งานขั้นสูง
การปิดผนึกฟิล์มแบบฟิล์มและลิเธียมแบตเตอรี่
Coverlay Film: การป้องกันวงจรที่ยืดหยุ่น
Coverlay Films ได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันวงจรที่ยืดหยุ่นจากความร้อน (อุณหภูมิสูง), ความชื้น, สารปนเปื้อน, และก๊าซกัดกร่อนนำเสนอการป้องกันที่แข็งแกร่งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง สำหรับฟิล์ม FPC Black Piข้อกำหนดหลักคือ12.5μmความหนาตามความเฉพาะเจาะจงCTE (สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน)ความต้องการ.
ทางเลือกของภาพยนตร์และเทปสีดำด้านในการตกแต่งภายในของสมาร์ทโฟนมีวัตถุประสงค์หลายประการ:
ความเรียบง่ายของสุนทรียศาสตร์: แบล็กมีลักษณะที่สะอาดและเรียบง่าย
การคุ้มครองทรัพย์สินทางปัญญา: ป้องกันคู่แข่งจากการคัดลอกการออกแบบภายใน
การป้องกันโลหะภายใน: สีดำลดความเสียหายที่เกิดจากแสงไปยังส่วนประกอบโลหะภายในในระหว่างการผลิต
ความแม่นยำในการตรวจสอบด้วยแสง: Matte Black ช่วยลดการสะท้อนแสง, การบรรเทาข้อผิดพลาดระหว่างการทดสอบด้วยแสง
ออกแบบความสง่างาม: สีดำช่วยเพิ่มคุณภาพการรับรู้ของลักษณะที่ปรากฏของผลิตภัณฑ์
การปิดผนึกขอบในแบตเตอรี่ลิเธียม
เนื่องจากฟิล์มคอมโพสิตอลูมิเนียม-พลาสติกมีความบางช่องว่างยังคงอยู่ที่ซีลอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างการบรรจุแบตเตอรี่ เพื่อความปลอดภัยซีลเหล่านี้จำเป็นต้องมีความเชี่ยวชาญเทปกาวที่ทนต่ออุณหภูมิสูงเพื่อป้องกันอิเล็กโทรไลต์หรือการรั่วไหลของก๊าซซึ่งอาจเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์หรือนำไปสู่การเผาไหม้และการระเบิดเมื่อสัมผัสทางไฟฟ้า
เทป Kaptonทำจาก polyimide (PI) เหมาะสำหรับการปิดผนึกขอบเนื่องจาก:
ความต้านทานอุณหภูมิสูง
ความแข็งแรงทางเคมีและเครื่องกล
คุณสมบัติที่ทนไฟและปราศจากฮาโลเจน
คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ Pi Tape เป็นวัสดุตัวเลือกแรกสำหรับการปิดผนึกและการห่อขอบ
การเปรียบเทียบวัสดุสำหรับการห่อขอบ
PET (polyethylene terephthalate):
ข้อดี: ความแข็งแกร่งสูงเนื่องจากการยืดเส้นแกนแกน
ข้อเสีย: มีแนวโน้มที่จะยกในพื้นที่ห่อแคบลดความน่าเชื่อถือในระยะยาว
กระดาษ nomex aramid:
ข้อดี: ความครอบคลุมที่ดีที่สุดเหมาะสำหรับพื้นที่หนาและร่องลึก
ข้อเสีย: ความต้านทานแรงดันไฟฟ้าลดลงค่าใช้จ่ายในการย้อมสีที่สูงขึ้นสำหรับสีดำและความไวต่อความชื้น
แอปพลิเคชัน: ใช้เป็นหลักที่อินเทอร์เฟซอิเล็กโทรดบวกและลบ
ด้วยการใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่แตกต่างของวัสดุเหล่านี้บรรจุภัณฑ์แบตเตอรี่ลิเธียมที่ทันสมัยช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยและการใช้งานที่ดีที่สุด
