Applications de films en polyimide et défis dans les téléphones mobiles!
Dec 08, 2024
1. Qu'est-ce que le film polyimide?
Polyimide (pi)fait référence à un groupe de polymères hétérocycliques aromatiques contenant des groupes imides dans leur structure moléculaire. Connu pour ses propriétés exceptionnelles, PI est considéré comme l'un des polymères les plus résistants à la chaleur disponibles aujourd'hui dans le commerce.
Applications principales:
Le polyimide est largement utilisé dans les champs de technologie de pointe sous diverses formes, notamment des films, des revêtements, des plastiques, des composites, des adhésifs, des mousses, des fibres, des membranes de séparation, des agents d'alignement des cristaux liquides et des photorésistaires.
Champs d'application clés:
Aérospatial: Matériaux isolants pour le vaisseau spatial.
Équipement marin: Matériaux protecteurs pour les systèmes électroniques navals.
Électronique et industrie électrique: Films d'isolation à haute température et substrats de la carte de circuit imprimé flexibles.
Parmi cesfilm polyimideest le produit le plus réussi commercial et est largement utilisé dans les industries de haute technologie en raison de ses performances complètes exceptionnelles.
2. Différences entre la bande et le film protecteur
Grâce à ses performances exceptionnelles, Polyimide Film a été adapté à diverses formes, y compris des bandes et des films de protection.
Ruban adhésif
La bande se compose d'un matériau de base et d'une couche adhésive. Il lie deux objets ou plus ensemble en appliquant l'adhésif à la surface du matériau de base. Il est couramment utilisé pour sécuriser, sceller et isoler.
Film de protection
Le film de protection est conçu pour protéger les surfaces délicates des rayures, de la contamination ou de la corrosion. Par exemple, il protège les écrans de dispositifs électroniques lors de la fabrication, du transport et du stockage.
Différence clé:
Le film de protection est un sous-ensemble de bande, mais la principale distinction réside dans leur objectif:
La bande se concentre sur le lien et la sécurisation.
Le film protecteur met l'accent sur la protection de la surface.
3. Applications du film polyimide dans les composants des smartphones
Le film Polyimide joue un rôle crucial dans divers composants de smartphones, tels que:
1. Circuits-bancs et renforts flexibles
Circuits-bancs de circuits imprimés (FPC)
Les circuits imprimés sont des circuits imprimés fabriqués à partir de matériaux isolants flexibles comme le film de polyimide. Ces planches présentent généralement une structure multicouche composée en feuille de cuivre, un substrat isolant et un film de couverture. Le film polyimide sert de substrat isolant pour les circuits, assurant la flexibilité et la fiabilité.
Matériaux de renforcement
Le film de polyimide est également utilisé pour renforcer les circuits flexibles, offrant une résistance supplémentaire aux zones qui éprouvent une contrainte mécanique élevée tout en maintenant la flexibilité du circuit.
À mesure que les smartphones évoluent pour devenir plus minces et plus multifonctionnelles, le film polyimide est devenu un matériau essentiel en raison de sa résistance à la chaleur supérieure, de sa excellente isolation électrique et de sa flexibilité.
L'approche de l'iPhone à la communication haute fréquence
Pour la communication à haute fréquence, les antennes LCP noires sont couramment utilisées dans les iPhones. Sous l'antenne, un matériau de renforcement est nécessaire pour soutenir sa structure, avec une spécification d'épaisseur d'environ{{0}}. 225–0.25 mm. Pi (polyimide)est généralement préféré à cette fin en raison de ses excellentes propriétés thermiques et diélectriques.
Défis avec l'épaisseur de Pi
Cependant, la réalisation de ce niveau d'épaisseur avec PI présente des défis importants:
Difficultés de fabrication: Produire du PI à une telle épaisseur tout en conservant sa qualité est techniquement exigeant.
Constante diélectrique: Assurer une constante diélectrique stable à cette épaisseur est un autre obstacle critique.
Méthodes composites et leurs problèmes
Pour relever ces défis, certains fabricants ont adopté des méthodes composites, combinantrésine époxyouAdhésifs en acrylique à chaudavec pi. Bien que cette approche réponde aux besoins en épaisseur, il présente plusieurs problèmes:
Délaminage: Les couches composites sont sujettes à la séparation sous contrainte mécanique ou thermique.
Faible rigidité: Le matériau résultant n'a pas la rigidité nécessaire, affectant les performances et la durabilité.
Débordement de colle pendant la coupe de la matrice: Pendant le processus de coupe, l'adhésif déborde souvent, conduisant à des bords inégaux et à la contamination potentielle d'autres composants.
Ces défis mettent en évidence la nécessité d'une innovation supplémentaire pour améliorer les performances des matériaux et les méthodes de traitement dans les applications de communication à haute fréquence.
Feuille de graphite
Film graphite à haute conductivité thermique: Ce matériau est produit par un film de polyimide carbonisé (PI) suivi d'une graphitisation à des températures allant de2800 degrés à 3200 degrés. Il est également connu sous le nom de film de graphite artificiel, par opposition au film de graphite naturel.
Défis avec du graphite et des couches protectrices
Le graphite artificiel et naturel est sujet au délaminage, ce qui nécessitePIouFilms de protection des animaux(bandes adhésives à base d'acrylique). Cependant, au fil du temps et avec une augmentation des températures de fonctionnement, l'adhésif a tendance à se dégrader, réduisant considérablement la durée de vie du graphite et augmentant le risque de court-circuites conductrices causées par le détachement du graphite.
Processus amélioré pour des performances améliorées
Pour résoudre ces problèmes, nous avons développé un processus où unrevêtement Pi liquideest appliqué à la surface du graphite puis imidé pour former un film. Cette approche offre plusieurs avantages clés:
Adhésion améliorée: Le Pi imidisé pénètre dans les micro-Gaps du graphite, formant une forte liaison et améliorant considérablement la durabilité.
Durée de vie prolongée: La durée de vie du graphite est considérablement augmentée, avec une durée de vie10 ansfacilement réalisable.
Amélioration de la résistance à la température: La température opérationnelle du graphite peut être élevée à partir d'environ80 degrés(limité par l'adhésif acrylique)260 degrés, élargissant considérablement sa gamme d'applications.
Cette innovation améliore non seulement la fiabilité des matériaux de graphite, mais assure également des performances plus sûres et plus durables dans des environnements à haute température.
Graphite comme matériau de base pour les bandes spéciales
Le graphite peut servir de matériau de base pour les bandes adhésives. Avec des traitements de surface spécialisés tels querevêtement, composition, Pulvérisation du magnétron PVD, ouplacage chimique, il peut être adapté à des applications uniques dans des champs spécialisés.
Nous avons intégré le dernierPPCVD (dépôt de vapeur chimique polymérisé plasma)Technologie pour appliquer une couche protectrice sur la surface métallique. Cette couche protectrice améliore la résistance du métal à l'oxydation et aux rayures sans compromettre sa conductivité, débloquant de nouvelles possibilités pour les applications avancées.
Graphite comme matériau de base pour les bandes spéciales
Le graphite peut servir de matériau de base pour les bandes adhésives. Avec des traitements de surface spécialisés tels querevêtement, composition, Pulvérisation du magnétron PVD, ouplacage chimique, il peut être adapté à des applications uniques dans des champs spécialisés.
Nous avons intégré le dernierPPCVD (dépôt de vapeur chimique polymérisé plasma)Technologie pour appliquer une couche protectrice sur la surface métallique. Cette couche protectrice améliore la résistance du métal à l'oxydation et aux rayures sans compromettre sa conductivité, débloquant de nouvelles possibilités pour les applications avancées.
Film de couverture et étanchéité au lit de la batterie au lithium
Film de couverture: protection pour les circuits flexibles
Les films de couverture sont conçus pour protéger les circuits flexibleschaleur (températures élevées), humidité, contaminants, etgaz corrosif, offrant une protection robuste dans des environnements difficiles. PourFPC Black Pi Film, la spécification principale est12.5μmépaisseur avec spécifiqueCTE (coefficient d'expansion thermique)exigences.
Le choix deFilms et bandes couvertes noires matDans Smartphone, les intérieurs servent à plusieurs fins:
Simplicité esthétique: Black offre une apparence propre et minimaliste.
Protection de la propriété intellectuelle: Il empêche les concurrents de copier des conceptions internes.
Protection des métaux internes: Le noir minimise les dommages induits par la lumière aux composants métalliques internes pendant la production.
Précision d'inspection optique: Le noir mat réduit la réflexion de la lumière, l'atténuation des erreurs lors des tests optiques.
Élégance de conception: Le noir améliore la qualité perçue de l'apparence du produit.
Scellant des bords dans les batteries au lithium
Étant donné que les films composites en aluminium en aluminium sont minces, les lacunes restent inévitablement aux joints pendant l'emballage de la batterie. Pour assurer la sécurité, ces sceaux nécessitent unruban adhésif à haute températurepour empêcherélectrolyteoufuites de gaz, ce qui pourrait nuire à l'appareil ou entraîner une combustion et des explosions lors du contact électrique.
Ruban de kapton, en polyimide (PI), est idéal pour le scellement des bords en raison de son:
Résistance à haute température
Résistance chimique et mécanique
Propriétés ignifuges et sans halogène
Ces fonctionnalités font du ruban PI le matériau de premier choix pour l'étanchéité et l'effondrement des bords
Comparaisons de matériaux pour l'emballage des bords
PET (polyéthylène téréphtalate):
Avantages: Rimidité élevée en raison de l'étirement biaxial.
Désavantage: Sujet à la levée dans les zones d'emballage étroites, réduisant la fiabilité à long terme.
NOMEX ARAMID PAPIER:
Avantages: Meilleure couverture, adaptée aux zones plus épaisses et aux rainures plus profondes.
Désavantage: Résistance à la tension plus faible, coûts de teinture plus élevés pour la coloration noire et sensibilité à l'humidité.
Application: Principalement utilisé dans les interfaces d'électrodes positives et négatives.
En tirant parti des propriétés distinctes de ces matériaux, l'emballage de batterie au lithium moderne assure une sécurité et une fonctionnalité optimales.
