Các nguyên liệu chính của bảng mạch là khác nhau trong ứng dụng vật liệu nền PCB và FPC

Hiệu suất của bảng mạch in (PCB) ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của các sản phẩm điện tử. Các tấm nhựa polyimide có thể được sử dụng làm chất nền mạch in, đặc biệt là các bảng mạch in linh hoạt (FPC) làm bằng màng PI, có ưu điểm là nối dây ba chiều, sắp xếp nhiều lớp và dung lượng lưu trữ thông tin lớn. Được sử dụng trong các thiết bị điện tử nhỏ như điện thoại di động.

Ứng dụng của phim H trong FPC là rất lớn và tốc độ tăng trưởng hàng năm rất nhanh. Trên thị trường quốc tế, FPC tại Hoa Kỳ đã chiếm khoảng 9% toàn bộ thị trường PCB, với tốc độ tăng trưởng hàng năm khoảng 15%. Trong tương lai, FPC sẽ tiếp tục tăng với tốc độ tăng trưởng hàng năm hơn 20%. Phim H ở Tây Âu chủ yếu được sử dụng làm chất nền FPC hoặc vật liệu cách nhiệt cho động cơ; 60% màng PI được tiêu thụ trong các ứng dụng điện và điện tử ở Nhật Bản được sử dụng làm FPE. Nhật Bản Zhongyuan Chemical Industry Co., Ltd. đã phát triển màng kết dính hỗn hợp H HXEOTM, được sử dụng để chuẩn bị chất nền mạch in linh hoạt; các nhà sản xuất trong nước đã bắt đầu phát triển bảng hai lớp làm bằng polyimide và lá đồng, có khả năng chịu nhiệt và chống uốn cong tốt hơn bảng ba lớp, polyamide lá đồng Bảng mạch linh hoạt làm bằng vật liệu tổng hợp phim imine đang thay thế bảng mạch cứng trên diện rộng tỉ lệ.

Việc sản xuất màng Pl với bề mặt xốp có thể cải thiện độ bền liên kết giữa nó và lớp phủ đồng. Các nhà nghiên cứu từ Tập đoàn Teijin của Nhật Bản đã đề xuất rằng màng PA thu được bằng cách đúc trên đế nhẵn được ngâm trong dung dịch cồn có số carbon từ 1 đến 6, chẳng hạn như ethanol. Sau đó, phản ứng bắt chước được thực hiện để thu được màng PI xốp với hiệu suất tuyệt vời. Một số nhà nghiên cứu đã phát minh ra phương pháp chế tạo FPC bằng cách đặt một màng kim loại lên một màng Pl cảm quang. Ngoài việc cải thiện độ bám dính của PI biến đổi siloxane hữu cơ với các vật liệu vô cơ như thủy tinh và kim loại, Si-OH có thể tự ngưng tụ để tạo thành cấu trúc liên kết ngang trong các điều kiện nhất định, do đó PI có hệ số giãn nở nhiệt thấp ( CIE). . Ví dụ, Công ty TNHH Nippon Suso sử dụng dianhydride pyromellitic, dianhydride biphthalic, diamine và methylaminophenyltrimethoxysilane để đồng trùng hợp, và PI biến đổi thu được có độ bám dính tuyệt vời và CTE thấp. CUE thấp có thể làm cho CTE của vật liệu phủ hữu cơ gần với CTE của vật liệu cơ bản vô cơ, điều này rất quan trọng để cải thiện độ tin cậy hoạt động của các thiết bị vi điện tử. Tính năng lớn nhất của nó là khả năng chịu nhiệt và tính linh hoạt của dung dịch hàn. Cho đến nay, không có vật liệu nào khác kết hợp được hai ưu điểm này.

Vấn đề lớn nhất khi nhựa PI được sử dụng trong PCB là hệ số giãn nở nhiệt của nó lớn hơn nhiều so với hệ số giãn nở nhiệt của các linh kiện điện tử. Do sự khác biệt về hệ số giãn nở này nên sản phẩm có ứng suất bên trong lớn, xảy ra hiện tượng bong tróc hoặc nứt mạch, thậm chí có trường hợp nghiêm trọng còn xảy ra đứt gãy. . FPC hiện đang được sử dụng đầu tiên được làm bằng màng H và lá đồng, sau đó được dán lại với nhau bằng keo. Việc bổ sung chất kết dính có ảnh hưởng lớn đến tính chất nhiệt, tính chất cơ học và tính chất điện của nó, vì vậy nó chỉ có thể được sử dụng trong các sản phẩm và môi trường điện tử nói chung, nhưng không phù hợp với hàng không vũ trụ, các sản phẩm điện tử có độ chính xác cao và môi trường nhiệt độ cao.

Để tránh các tác động tiêu cực do chất kết dính gây ra, hai phương pháp hiện đang được sử dụng để dán trực tiếp màng PI và lá đồng:

Màng PI được chuẩn bị trước và một lớp lá đồng có độ dày đồng đều được mạ trên đó. Tuy nhiên, lá đồng được điều chế bằng phương pháp này có tính chất cơ học kém và khó sử dụng làm FPC.

Việc chuẩn bị PI có độ giãn nở nhiệt thấp làm cho nó tương tự như CTE của lá đồng, giúp giải quyết vấn đề chính của việc cán trực tiếp màng PI và lá đồng: ứng suất nhiệt. Chất chuẩn bị PA được phủ trực tiếp lên lá đồng, sấy khô và bắt chước để thu được FPC không keo. Nó thay đổi phương pháp dán truyền thống, tránh các khuyết điểm về khả năng chịu nhiệt thấp do chất kết dính gây ra và làm cho FIE có khả năng chịu nhiệt, tính chất cơ và điện tốt hơn. Tuy nhiên, làm thế nào để cải thiện độ bền giữa vật liệu nền và lớp phủ đồng để đảm bảo độ chính xác trong truyền tải thông tin và kéo dài tuổi thọ của thiết bị là một trong những chủ đề nghiên cứu của PI film.