揚(yáng)中市綠島橡塑有限公司
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聚酰亞胺是同等耐溫等級(jí)高工程塑料，能在較高溫度下使用，具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，隔熱性，氧化穩(wěn)定性，耐化學(xué)藥品性以及良好的機(jī)械加工性能。一般來說，只要是耐高溫，耐化學(xué)藥品性領(lǐng)域，就可以用聚酰亞胺來替代傳統(tǒng)塑料。目前聚酰亞胺主要用于航天、航空、船舶、電子，精密機(jī)械和辦公機(jī)械領(lǐng)域。目前較為常見的聚酰亞胺成品材料是杜邦的Kapton系列薄膜，多用于電器領(lǐng)域。此外，GE的Ultem聚酰亞胺多用于做工程樹脂。聚酰亞胺薄膜還可以用作熱控制薄膜，作為人造衛(wèi)星的外側(cè)涂層，可以防止宇宙空間的電子束、放射線、紫外線等侵入機(jī)器的內(nèi)部。撓性印刷線路也是聚酰亞胺薄膜的一個(gè)較大的市場(chǎng)。此外，聚酰亞胺薄膜還可用作磁帶和電絕緣壓敏膠帶的片基等。聚酰亞胺特種工程塑料分類方法有很多種，本文章只討論作為工程塑料上應(yīng)用的聚酰亞胺，按照物理結(jié)構(gòu)特性，化學(xué)結(jié)構(gòu)特性兩個(gè)來分類說明。按照其物理特性可以分為結(jié)晶型和非晶型，大多數(shù)聚酰亞胺是非結(jié)晶型，只有很少結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺是結(jié)晶型和半結(jié)晶型。結(jié)晶型具有明顯的熔點(diǎn)，在熔點(diǎn)以上具有相對(duì)很低的熔體粘度和可加工性，是開發(fā)熱塑性聚酰亞胺時(shí)的結(jié)構(gòu)類型。非結(jié)晶型聚酰亞胺因?yàn)闆]有熔點(diǎn)，玻璃化溫度（Tg）以上熔體粘度仍然較高，一般采用模塑成型。
聚酰亞胺薄膜在半導(dǎo)體和微電子工業(yè)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下方面：（1）粒子屏蔽膜：隨著集成電路的密度和芯片尺寸的增大，其抗輻射性能也越來越重要。高純度聚酰亞胺薄膜是一種有效的抗輻射防粒子屏蔽材料。組件外殼的還原膜防止了由于微量鈾和牡丹的釋放而引起的記憶誤差。當(dāng)然，聚酰亞胺包覆樹脂中的鈾含量也很低，256kDRAM的樹脂要求鈾含量低于0.1ppb。YimIDE可以防止芯片在后續(xù)封裝過程中開裂。（2）在微電子工業(yè)中，鈍化層和緩沖內(nèi)涂層聚酰亞胺被用作鈍化層和緩沖保護(hù)層，PI涂層能有效地阻止電子遷移和防止腐蝕，PI層對(duì)泄漏電流很小的部件起到保護(hù)作用，提高器件的機(jī)械性能，防止化學(xué)腐蝕，有效提高器件的耐濕性。PI膜具有緩沖作用，可有效減少熱應(yīng)力引起的電路故障，減少器件的損傷。聚酰亞胺涂層雖然能有效避免塑料封裝器件的開裂，但其效果與所用聚酰亞胺材料的性能密切相關(guān)。溫度高于焊接溫度，低吸水聚酰亞胺是防止器件開裂的理想內(nèi)涂層材料。（3）在多層布線技術(shù)中，聚酰亞胺（主要是PI膜）可以用作多層金屬互連結(jié)構(gòu)的介電材料，多層布線技術(shù)是開發(fā)和生產(chǎn)超大規(guī)模高密度高速集成電路的關(guān)鍵技術(shù)。芯片上的多層金屬互連可以降低器件間的互連密度，降低RC時(shí)間常數(shù)和芯片面積，大大提高集成電路的速度、集成度和可靠性。鋁互連工藝不同于常用的鋁基金屬互連和氧化物介質(zhì)絕緣工藝。它主要采用高性能聚酰亞胺薄膜材料作為絕緣層，銅或鋁作為互連線，采用銅化學(xué)機(jī)械拋光。聚酰亞胺材料的C常數(shù)、平坦度和良好的制圖性能。（4）光作為光電印制電路板（PCB）的重要基板，具有高帶寬、高密度、無電磁干擾（EMI）等優(yōu)點(diǎn)，正逐步取代電氣互連應(yīng)用于系統(tǒng)內(nèi)互連。互連技術(shù)是解決PCB板電氣互連瓶頸的有效方法，光電印制電路板（EOPCB）作為未來較有前途的PCB產(chǎn)品之一，從現(xiàn)有的電氣連接技術(shù)擴(kuò)展到以下幾個(gè)方面：在已開發(fā)的PCB.氟化聚酰亞胺薄膜中加入一層導(dǎo)光層后的光透射場(chǎng)。聚酰亞胺的折射率可以通過調(diào)節(jié)共聚物的氟含量來調(diào)節(jié)。氟含量越高，含氟聚酰亞胺薄膜的折射率越小，折射率可以調(diào)節(jié)。目前，這種PI薄膜在歐洲、美國和日本已經(jīng)開發(fā)出來，其中一些已經(jīng)開始用于小批量生產(chǎn)光電印刷電路板。
芳香族聚酰亞胺薄膜用于電機(jī)電絕緣、磁線臆、航空和導(dǎo)彈配線的電絕緣用，以及平直柔軟電纜電絕緣用。由于芳香族聚酰亞胺具有固有的阻燃性，因此它也可用于飛機(jī)和海洋上阻火用材料。由于它們具有良好的耐輻射性，因此可用作原子能發(fā)電站上的閥座、密封瞻、熱絕緣材料。用芳香族聚酰亞胺生產(chǎn)的壓縮和注射模塑軸承可應(yīng)用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、日用機(jī)械件和辦公設(shè)備上，有良好的耐高溫、耐化學(xué)藥品性和耐潤滑油性。模塑的芳香族聚酰亞胺制件，也可用于旋轉(zhuǎn)葉片或壓縮機(jī)中的活塞環(huán)、汽車中的非潤滑密封等。 芳香族聚酰亞胺泡沫可以應(yīng)用于宇航、航空和海洋設(shè)備上。這些具有固有阻燃性能的低密度泡沫(刊!于16．0185kg／m。)用于飛機(jī)上的隔音、隔熱設(shè)備、軍事裝置及遠(yuǎn)洋輪船上的隔音、隔熱設(shè)備。
1.科學(xué)分析儀器，如導(dǎo)熱系數(shù)（或保暖系數(shù)）測(cè)定儀供應(yīng)恒溫源，醫(yī)療儀器等，安穩(wěn)光電子元件工作溫度。2.在深冷環(huán)境中，使儀器設(shè)備抵達(dá)安全工作溫度。例如，人造衛(wèi)星，空間飛行器及飛機(jī)等儀器設(shè)備以及在高緯度地區(qū)運(yùn)用的儀器、表面的防低溫，如卡式閱讀器，液晶顯示器LCD等儀器。3.真空加熱與烘烤領(lǐng)域。4.汽車后視鏡除霜片，天線或雷達(dá)的除雪、除霜加熱元件以及調(diào)速電阻片等。5.醫(yī)療保健及美容儀器工作。
聚酰亞胺因其在性能和合成方面的特點(diǎn)，不論是作為結(jié)構(gòu)材料或是作為功能性材料，其巨大的應(yīng)用前景已經(jīng)得到充分的認(rèn)識(shí)，被稱為是"解決問題的能手"，并認(rèn)為"沒有聚酰亞胺就不會(huì)有今天的微電子技術(shù)"。由此可見，聚酰亞胺在技術(shù)和商業(yè)上有著重要的意義。隨著IT業(yè)，平板顯示業(yè)，光伏業(yè)等的興起及蓬勃發(fā)展，帶動(dòng)相關(guān)配套材料的發(fā)展及市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)。電子工程用（電子級(jí)）聚酰亞胺薄膜作為音質(zhì)電路板，集成電路，平板顯示器，太陽電池，電子標(biāo)簽等的材料，在上述電子產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域中起到良好的作用。聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)與其他膜一樣，取決于原材料的質(zhì)量、工藝、操作技術(shù)、工藝條件、工藝設(shè)備（生產(chǎn)線）和生產(chǎn)環(huán)境的綜合保證，不同之處在于它有不同的生產(chǎn)方式和后期工藝。SHIN和樹脂合成與薄膜生產(chǎn)、薄膜生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行，還處理物理加工與化學(xué)反應(yīng)的同步關(guān)系。
聚酰亞胺特種工程塑料分類辦法有許多種，本文章只評(píng)論作為工程塑料上使用的聚酰亞胺，僅依照物理結(jié)構(gòu)特性，化學(xué)結(jié)構(gòu)特性兩個(gè)來分類闡明。依照其物理特性能夠分為結(jié)晶型和非晶型，大多數(shù)聚酰亞胺對(duì)錯(cuò)結(jié)晶型，只要很少結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺是結(jié)晶型和半結(jié)晶型。結(jié)晶型具有顯著的熔點(diǎn)，在熔點(diǎn)以上具有相對(duì)低的熔體粘度和可加工性，是開發(fā)熱塑性聚酰亞胺時(shí)的結(jié)構(gòu)類型。非結(jié)晶型聚酰亞胺由于沒有熔點(diǎn)，玻璃化溫度（Tg）以上熔體粘度依然較高，一般選用模塑成型。不僅僅是要習(xí)慣靜電的環(huán)境，要可以運(yùn)用在工業(yè)上的膠帶有必要還要有很強(qiáng)的絕緣性，這是第一個(gè)要求。而聚酰亞胺膠帶也就有很好的絕緣性，這也是它習(xí)慣在這上面運(yùn)用的終究原因，還有一點(diǎn)，就是有必要要有強(qiáng)的結(jié)實(shí)性，習(xí)慣于這上面的膠帶，一般也都是電子產(chǎn)品，而電子產(chǎn)品也就有必要確保它的運(yùn)用功能。
聚酰亞胺薄膜加工制造過程中，樹脂經(jīng)平模頭擠出成膜產(chǎn)生的表面張力需要依靠液膜兩側(cè)邊緣部位樹脂的內(nèi)在應(yīng)力(與鋼帶共同作用的結(jié)果)平衡，結(jié)果液膜在此應(yīng)力作用下將液膜兩側(cè)邊緣部位的樹脂向液膜中心方向推扯，導(dǎo)致液膜兩側(cè)邊緣增厚，表明成型液膜邊緣部位的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系與液膜中間部位的應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系是不完全相同的。一般擠出流涎系統(tǒng)在加工制造聚酰亞胺薄膜過程中，平模頭(流涎嘴／擠出模頭)唇口擠出(或者流出)速率比基材運(yùn)行的速率慢。由于速率差，使得樹脂液膜在模頭和基材之間形成非人為的預(yù)拉伸力(設(shè)備運(yùn)行方向)，產(chǎn)生的預(yù)拉伸力比值大小對(duì)薄膜制造過程和產(chǎn)品性能均有較大影響。樹脂在擠出流涎成型過程中產(chǎn)生的預(yù)拉伸力可以改善因計(jì)量泵自身輸送壓力不穩(wěn)定的輸料脈動(dòng)因素對(duì)薄膜產(chǎn)品縱橫方向的厚度均一性產(chǎn)生的不利影響。實(shí)際生產(chǎn)過程中預(yù)拉伸比取值設(shè)定為0.01～4.50較合適。采用平模頭擠出流涎時(shí)，樹脂溶液的粘彈特性容易導(dǎo)致液膜橫向幅寬縮幅、液膜縱向被拉伸以及液膜預(yù)拉伸時(shí)出現(xiàn)堆料或斷料即表面褶皺或破裂現(xiàn)象。樹脂經(jīng)計(jì)量泵通過平模頭擠出流涎在鋼帶上，受鋼帶運(yùn)行作用力產(chǎn)生預(yù)拉伸現(xiàn)象，造成液膜幅寬縮小，液膜兩側(cè)向內(nèi)收縮，使其邊緣增厚，導(dǎo)致出現(xiàn)流涎縮幅現(xiàn)象。此現(xiàn)象由樹脂被擠出拉伸時(shí)的收縮因素造成，擠出壓力越大，縮幅程度越小，液膜的縮幅程度與其表面張力以及彈性模量等相關(guān)。縮幅現(xiàn)象越嚴(yán)重，兩側(cè)邊緣部位越厚，造成聚酰亞胺薄膜產(chǎn)量隨邊角廢料的增加而相應(yīng)減少。
模切聚酰亞胺薄膜耐高溫膠帶，以聚酰亞胺薄膜為基材，膠系硅膠，顏色為茶色，具有良好的高絕緣、耐高溫、低溫、耐酸堿、低電解、良好機(jī)械性能，耐磨擦、抗撕裂。膠帶粘接面采用特殊粘劑處理，粘著力強(qiáng)，撕去后被遮蔽表面不留殘膠，容易撕除，不易斷，撕后不留殘跡。缺點(diǎn)就是需要加熱底板60度以上，但加熱底板的好處就是等到工件和底板冷卻后，由于工件和膠帶材料之間不同的收縮率，微觀上工件和膠帶已經(jīng)分離，只要輕輕一撬，工件就很容易取下來了。
