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智能手機(jī)中*的塑料材料:聚酰亞胺

日期:2021-01-08瀏覽:1348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(diǎn)。主要使用在手機(jī)、筆記本電腦、PDA、數(shù)碼相機(jī)、LCM等很多產(chǎn)品。

 

隨著手機(jī)功能的不斷增加,軟板的數(shù)量也在不斷增加。以iphone手機(jī)為例,從5S開(kāi)始,iphone手機(jī)開(kāi)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(píng)果搭載了約14-17塊軟板,數(shù)量和價(jià)值量進(jìn)一步提升。

 

2018年,蘋(píng)果手機(jī)軟板數(shù)量再次升級(jí),XS/XS max約為24塊軟板(含LCP)。根據(jù)拆解,XS/XS max/XRLCP天線數(shù)量分別為3/3/2,ASP約為13/13/10美金,而XS max中軟板整體價(jià)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(jī)高分子材料之一。

 

聚酰亞胺(Polyimide,有時(shí)簡(jiǎn)寫(xiě)為PI)指主鏈上含有酰亞胺環(huán)(-CO-N-CO-)的一類(lèi)聚合物,是綜合性能佳的有機(jī)高分子材料之一。其耐高溫達(dá)400°C以上 ,長(zhǎng)期使用溫度范圍-200300°C,部分無(wú)明顯熔點(diǎn),高絕緣性能,103 赫茲下介電常數(shù)4.0,介電損耗僅0.0040.007,屬FH級(jí)絕緣。

 

鑒于以上的性能和合成化學(xué)特點(diǎn),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(yīng)用方面,而且在每一個(gè)方面都顯示了極為突出的性能。自從上世紀(jì)60年代,各國(guó)都積極地研究、開(kāi)發(fā)及利用聚酰亞胺。毫不夸張地說(shuō),沒(méi)有聚酰亞胺就不會(huì)有今天的微電子技術(shù)。

 

吹膜成型是制造超薄聚酰亞胺薄膜(PI薄膜)的技術(shù)之一。吹塑成型制備通用型聚合物薄膜的技術(shù)非常成熟,可以通過(guò)改變熱空氣流速度等參數(shù)方便地調(diào)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(dāng)聚合物泡在熱空氣流吹動(dòng)作用下尺寸增大時(shí),溶劑逐漸增發(fā),引起聚合物凝膠收縮。當(dāng)聚合物是反應(yīng)性前驅(qū)體時(shí),在該過(guò)程中還會(huì)發(fā)生固化,也會(huì)引起薄膜泡的收縮。此時(shí),聚合物的黏度、模量以及強(qiáng)度發(fā)生非線性變化。形成的薄膜部分發(fā)生固化,而且經(jīng)過(guò)了雙向拉伸,可以附著在隔離紙上進(jìn)行后續(xù)的工藝處理。

 

吹膜的成本主要由原料成本決定。除了采購(gòu)更加質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的原料,在生產(chǎn)環(huán)節(jié)通過(guò)改進(jìn)工藝減少薄膜厚度,也是節(jié)約原料的一個(gè)重要手段。

 

污染顆粒的大小決定了薄膜的厚度。過(guò)濾的細(xì)度相對(duì)于薄膜的厚度來(lái)說(shuō)是比較粗的,就會(huì)遇到模具堵塞和污染物在薄膜上造成小孔時(shí)氣泡破裂的問(wèn)題。更細(xì)的過(guò)濾能夠減少模具唇上沉積物的堆積,進(jìn)而可以延長(zhǎng)清洗間隔時(shí)間。然而更細(xì)的濾網(wǎng)同時(shí)也意味著更多的濾網(wǎng)更換頻率,更換濾網(wǎng)帶來(lái)的停機(jī)和不穩(wěn)定的壓力溫度的損失。

 

德國(guó)GNEUB格諾斯KSF系列全自動(dòng)熔體過(guò)濾器是解決以上問(wèn)題的有效方式之一。KSF系列全自動(dòng)熔體過(guò)濾器是適合吹膜加工過(guò)程的產(chǎn)品。首先,產(chǎn)品在更換濾網(wǎng)可以自動(dòng)啟動(dòng),而不需要停止生產(chǎn);其次,熔體通道和換網(wǎng)器內(nèi)部部件能夠根據(jù)具體流變性能要求單獨(dú)調(diào)整。后,在更換濾網(wǎng)過(guò)程中,熔體可在其它3個(gè)濾腔內(nèi)流動(dòng),從而避免了壓力大幅變化,不影響產(chǎn)品質(zhì)量。

 

在南美一條用于生產(chǎn)LDPE袋和垃圾袋的三層吹膜生產(chǎn)線上,一位客戶(hù)用兩臺(tái)德國(guó)格諾斯KSF 75全自動(dòng)熔體過(guò)濾器替換了擠出生產(chǎn)線原有的燭芯過(guò)濾元件。以前,擠出生產(chǎn)線每天至少需要停機(jī)一次更換濾網(wǎng),停產(chǎn)40分鐘。現(xiàn)在,兩臺(tái)KSF 75全自動(dòng)熔體過(guò)濾器使客戶(hù)在換網(wǎng)時(shí)不停地運(yùn)轉(zhuǎn),保證每天可多生產(chǎn)400公斤薄膜,避免每次換網(wǎng)浪費(fèi)200公斤材料。

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