电子级PI材料四大新型应用领域
电子级PI材料四大新型应用领域
聚酰亚胺（PI）材料凭借其优异的耐高温性、力学性能和化学稳定性，在电子领域展现出巨大的应用潜力。本文将详细介绍PI材料在盖板材料、COF材料、FPC基板和覆盖层材料，以及5G手机和半导体封装等四大新型应用领域的现状和前景。
盖板材料
为全面实现柔性显示，显示器盖板部分应当具备可反复弯折、透明、超薄、足够硬度的特点。折叠屏对于盖板材料要求较高，需要同时满足柔韧性、透光率且表面防划伤性能好等特点。
目前的折叠屏盖板材料有CPI、PI、PC、压克力、PET几种，其中CPI盖板的可行性最高，相比于普通淡黄色的PI盖板材料，无色透明的CPI盖板具有更高的透光率。受益于折叠屏手机的发展，CPI盖板材料将迎来快速发展时期。
目前透明PI盖板市场已有住友化学、Kolon、SKC等。日前有消息称，SKI下属材料商SKIET已被选为一家全球智能手机制造商的FCW（Flexible Cover Window，FCW）供应商，公司于7月开始生产以透明聚酰亚胺（PI）为基础的可折叠智能手机的CPI盖板。
COF材料
COF方案主要采用聚酰亚胺（PI膜）混合物材料，厚度仅为50-100um，线宽线距在20um以下。COF封装则是采用自动化的卷对卷设备生产，生产过程中会被持续加热至400摄氏度。由于COF卷对卷生产过程中需要加热，而PI膜的热膨胀系数为16um/m/C，相比芯片的2.49um/m/C而言，热稳定性较差，所以对设备精度和工艺要求很高。
目前，COF用FCCL材料主要掌握住友化学、东丽先进材料和KCFT3大日韩公司手中。
FPC：基板和覆盖层材料
FPC的使用一般以铜箔与PI薄膜材料贴合制成软性铜箔基板（FCCL），覆盖膜（Cover layer）、补强板及防静电层等材料制作成软板。
PI膜的厚度主要可以区分为0.5mil、1mil、2mil、3mil及厚膜（甚至10mil以上等产品），先进或是高阶的软板需要厚度更薄（0.3mil），尺寸安定性更稳定的PI膜。一般的覆盖膜主要使用厚度0.5mil的PI膜，而较厚的PI膜主要用于补强板及其它用途上。
近年来，智能手机、平板电脑、LCD显示与LED背光模组等应用需求的增加，驱动了PI膜需求增长。随着中高阶手机市场出货比例的逐年增加，加上东南亚等新兴国家地区的智慧型手机上需求大增，预期FPC需求未来3-5年内可维持可观增长。
来源：SKCKolonPI
SKC Kolon PI制造的PI膜是耐高低温的尖端高性能材料，可制作成FPCB、散热膜，应用到智能手机、半导体、汽车、航空等多样化领域，既是三星电子上市在即的折叠手机的基板材料、也是电动车电池绝缘贴的材料。
5G手机：MPI天线和石墨散热原膜
MPI天线
4G时代的天线制造材料开始采用PI膜（聚酰亚胺）。但PI在10GHz以上损耗明显，无法满足5G终端的需求；LCP（Liquid Crystal Polymer，液晶聚合物）凭借介子损耗与导体损耗更小，具备灵活性、密封性等特性逐渐得到应用。
但是由于LCP造价昂贵、工艺复杂，目前MPI（Modified Polyimide，改良的聚酰亚胺）因具有操作温度宽，在低温压合铜箔下易操作，表面能够与铜较易接着，且价格较亲民等优点，有望成为5G时代天线材料的主流选择之一。
当前，台虹开发应用于5G的改性PI产品已经完成，并已做好量产准备应对5G高频以及高速的需求。
石墨散热原膜
目前，石墨散热片的主要材料是人工石墨片（Graphitesheet）。人工石墨片的主要原料就是聚酰亚胺薄膜（PI film）经过碳化和石墨化两道高温制程产生：碳化是石墨化的前置程序，目的在于使得PI膜中的非碳成分全部或大部分挥发，需在特定高温下进行。
石墨化工序中，发行人通过在特制的石墨化炉内加入氩气或者氮气作为介质对碳化后的PI膜进一步升温，高温下多环化合物分子重整，伴随多次周期性升温的振荡操作，经化学变化，最后形成高结晶度的大面积石墨原膜。随着散热应用市场成长，聚酰亚胺薄膜在人工石墨片的应用也将会逐渐增加比重。
在该应用领域，主要供应商有时代新材，公司年产500吨聚酰亚胺薄膜生产线量产日趋稳定，导热膜具备向华为、苹果、三星、VIVO等品牌批量供货的能力，全年形成销售收入1.2亿元，目前正在筹建二期扩能项目。未来，公司在聚酰亚胺薄膜材料产业方向，计划形成年产量超过2000吨的产能发展。
半导体封装
现代的电子封装技术需要将互连、动力、冷却和器件钝化保护等技术组合成一个整体以确保器件表现出最佳的性能和可靠性。
聚酰亚胺在很大程度上满足高纯度、高耐热、高力学性能、高绝缘性能、高频稳定性；低介电常数与介电损耗、低吸潮性、低内应力、低热膨胀系数和低成型工艺温度的要求，成为先进封装的核心材料。
本文原文来自czrdkj.cn