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電暈膠輥在PI薄膜生產中的作用

發布時間:2019-09-02 07:56:51人氣:

電暈輥在PI薄膜生產中的作用

 

PI薄膜原膜的生產,是否需要電暈輥,我們先不著急給出答案,先從認識PI薄膜再從它的生產工藝及使用需求去看,就明白了。

PI薄膜,中文名是聚酰亞胺薄膜(POLYIMIDE FILMPI FILM)。聚酰亞胺是一類分子鏈中含有環狀酰亞胺基團的高分子聚物(Polyimide,簡稱PI),聚酰亞胺(PI)薄膜是世界上性能最好的薄膜類絕緣材料,經過近50年的發展已經成為電工電子領域的重要原材料之一。

電暈輥與PI膜


    聚酰亞胺薄膜外觀呈黃色透明,相對密度1.391.45,聚酰亞胺薄膜具有優良的耐高低溫性、電氣絕緣性、黏結性、耐輻射性、耐介質性。對於大多數人來說,可能對這個材料感覺比較陌生,感覺從未接觸到這種神秘的材料,其實,PI膜所生產的電子產品無時無刻不與我們生活密切相連,消費電子產業及5G信息互連推動下的相關產品,都是越來越小型化、輕量化。在追求輕薄小的發展需求下,電子產品目前主流的技術方案是采用電解銅箔(最薄可做到4.5~6μm)與PI薄膜通過高溫度熱壓的方式(如常見的TPI結構工藝方式)進行銅箔與PI薄膜的覆合,得到新電路板基材,再用他們制作不同的電路板,使用於我們的電子產品中,如手機、平板及手環等其它可穿戴設備。

  如圖示中的手機屏總成,相信修過手機屏的朋友都看到個內部結構。黃色柔軟的部了分就是FCCL(柔性覆銅板)了,主要成分就是銅箔與PI薄膜。

當然,PI薄膜具有良好的耐高溫及絕緣特性,在工業生產中,較為常見,比如PCB電路板的過錫工序就用到PI薄膜做為保護。一些高溫使用場景的電氣絕緣也用到PI薄膜。所以,PI薄膜特別適宜用作軟性印制電路板基材和各種耐高溫電機電器絕緣材料。其特征在於亞酰胺環結構,高芳族含量,並且在很寬廣的溫度范圍之內(-269~400),具有穩定而優異的物理、化學、電氣以及機械等性能,因此其材料本身的熱穩定性高,耐輻射也耐熱,更允許在溫度高達500℃下加工,也具有低介電常數,是良好的絕緣體,在電氣零組件應用上效果極佳,並且具有優異的機械性能,以及堅韌的塗層以及抗酸、抗溶劑。

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由於PI薄膜具有良好的耐高低溫性能、環境穩定性、力學性能以及優良的介電性能,在眾多基礎工業與高技術領域中均得到廣泛應用,從以下幾點說明。

1性電路板

性電路板的銅箔基板(FCCL)以及性電路板(FPCB)的保護層(Coverlay)的應用最普遍,且市場也最大。

2. 絕緣材料

電機電子設備絕緣、耐高溫電線電纜、電磁線、耐高溫導線、絕緣複合材料等

3. 電子產業領域

印刷電路板的主機板、手機、離手機、鋰電池等產品。一般來說常用是25um以下的PI膜。

4. 半導體領域應用

微電子的鈍化層和緩沖內塗層、多層金屬層間介電材料、光電印刷電路板的重要基材。

5. 非晶矽太陽能電池領域

透明的PI膜可性的太陽能電池底板。超薄的PI膜可應用於太陽能光伏板

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PI薄膜生產商開發了多種商品化的高性能PI膜,由於研發層次及難度很高,目前PI薄膜產業以杜邦(Dupont)、日本宇部興產(Ube)、鍾淵化學(Kaneka)、日本叁菱瓦斯MGC、韓國SKCK-OLONPI中國台灣地區有達邁及各家廠商。

現在我們來看一下PI薄膜是如何生產出來的,常用的合成方法主要是由均苯四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(ODA)為原料的PI樹脂之。化學合成反應式及其分析結構。下圖所示:

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聚酰亞胺薄膜的生產基本上是二步法,第一步:合成聚酰胺酸,第二步:成膜亞胺化。成膜方法主要有浸漬法(或稱鋁箔上膠法)、流延法和流涎拉伸法。流涎法設備精度高,薄膜均勻性好,表面幹淨平整,薄膜長度不受限制,可以連續化生產,薄膜各方面性能均不錯,一般要求的薄膜均可采用此法生產

流涎法主要設備:不鏽鋼樹脂溶液儲罐、流涎嘴、流涎機、亞胺化爐、收卷機和熱風系統等。制備步驟:消泡後的聚酰胺酸溶液,由不鏽鋼溶液儲罐經管路壓入前機頭上的流涎嘴儲槽中。鋼帶以圖所示方向勻速運行,將儲槽中的溶液經流涎嘴前刮板帶走,而形成厚度均勻的液膜,然後進入烘幹道幹燥。

潔淨幹燥的空氣由鼓風機送入加熱器預熱到一定溫度後進入上、下烘幹道。熱風流動方向與鋼帶運行方向相反,以便使液膜在幹燥時溫度逐漸升高,溶劑逐漸揮發,增加幹燥效果。聚酰胺酸薄膜在鋼帶上隨其運行一周,溶劑蒸發成為固態薄膜,從鋼帶上剝離下的薄膜經導向輥引向亞胺化爐。

亞胺化爐一般為多輥筒形式,與流涎機同步速度的導向輥引導聚酰胺酸薄膜進入亞胺化爐,高溫亞胺化後,由收卷機收卷。

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PI膜的制造過程則是在PI高分子的兩個步驟中間加入流涎、幹燥、拉伸等步驟,使PAA顯然,我們常見的PI薄膜通常是采用流延法獲得。薄膜用途是依據具體的用戶需求來定,如果是需要薄膜表面進行粗糙化處理,那麼可以選用電暈的方式獲得,就需要用電暈機及電暈輥,電暈輥可以是膠輥或是金屬輥。 

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