Οι βασικές πρώτες ύλες των πλακών κυκλωμάτων είναι διαφορετικές στην εφαρμογή των υλικών υποστρώματος PCB και FPC

Η απόδοση των πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) επηρεάζει άμεσα την απόδοση των ηλεκτρονικών προϊόντων. Τα ελάσματα από ρητίνη πολυιμιδίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υποστρώματα τυπωμένων κυκλωμάτων, ειδικά οι εύκαμπτες πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος (FPC) από φιλμ PI, οι οποίες έχουν τα πλεονεκτήματα της τρισδιάστατης καλωδίωσης, της πολυστρωματικής διάταξης και της μεγάλης χωρητικότητας αποθήκευσης πληροφοριών. Χρησιμοποιείται σε μικρές ηλεκτρονικές συσκευές όπως κινητά τηλέφωνα.

Η εφαρμογή του φιλμ H στο FPC είναι πολύ μεγάλη και η ετήσια ανάπτυξη είναι πολύ γρήγορη. Στη διεθνή αγορά, το FPC στις Ηνωμένες Πολιτείες αντιπροσώπευε περίπου το 9 τοις εκατό της συνολικής αγοράς PCB, με ετήσιο ρυθμό αύξησης περίπου 15 τοις εκατό. Στο μέλλον, η FPC θα συνεχίσει να αυξάνεται με ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης άνω του 20 τοις εκατό. Τα φιλμ H στη Δυτική Ευρώπη χρησιμοποιούνται κυρίως ως υποστρώματα FPC ή μονωτικά υλικά για κινητήρες. Το 60 τοις εκατό των ταινιών PI που καταναλώνονται σε ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές εφαρμογές στην Ιαπωνία χρησιμοποιούνται ως FPE. Η Japan Zhongyuan Chemical Industry Co., Ltd. έχει αναπτύξει H σύνθετη αυτοκόλλητη μεμβράνη HXEOTM, που χρησιμοποιείται για την παρασκευή εύκαμπτων υποστρωμάτων τυπωμένου κυκλώματος. εγχώριοι κατασκευαστές έχουν αρχίσει να αναπτύσσουν πλακέτες δύο στρώσεων από πολυϊμίδιο και φύλλο χαλκού, των οποίων η αντίσταση στη θερμότητα και η αντίσταση κάμψης είναι καλύτερες από τις πλακέτες τριών στρωμάτων, πολυαμίδιο φύλλου χαλκού Οι εύκαμπτες πλακέτες κυκλωμάτων από σύνθετα φιλμ ιμίνης αντικαθιστούν τις άκαμπτες πλακέτες κυκλωμάτων σε μεγάλο κλίμακα.

Η παραγωγή φιλμ Pl με πορώδη επιφάνεια μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα συγκόλλησης μεταξύ αυτού και της επικάλυψης χαλκού. Ερευνητές από την Teijin Corporation της Ιαπωνίας πρότειναν ότι το φιλμ PA που ελήφθη με χύτευση σε ένα λείο υπόστρωμα βυθίστηκε σε διάλυμα αλκοόλης με αριθμό άνθρακα από 1 έως 6, όπως αιθανόλη. Στη συνέχεια, η αντίδραση ιμιδοποίησης πραγματοποιείται για να ληφθεί ένα πορώδες φιλμ PI με εξαιρετική απόδοση. Μερικοί ερευνητές έχουν εφεύρει μια μέθοδο κατασκευής FPC τοποθετώντας ένα μεταλλικό φιλμ σε ένα φωτοευαίσθητο φιλμ Pl. Εκτός από τη βελτίωση της πρόσφυσης του οργανικού PI τροποποιημένου με σιλοξάνη σε ανόργανα υλικά όπως το γυαλί και το μέταλλο, το Si-OH μπορεί να αυτοσυμπυκνωθεί για να σχηματίσει μια δομή με σταυροειδείς δεσμούς υπό ορισμένες συνθήκες, έτσι ώστε το PI να έχει χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής ( CIE). . Για παράδειγμα, η Nippon Suso Co., Ltd. χρησιμοποιεί πυρομελλιτικό διανυδρίτη, διφθαλικό διανυδρίτη, διαμίνη και μεθυλαμινοφαινυλτριμεθοξυσιλάνιο για συμπολυμερισμό και το τροποποιημένο PI που λαμβάνεται έχει εξαιρετική πρόσφυση και χαμηλό CTE. Το χαμηλό CUE μπορεί να κάνει το CTE του οργανικού υλικού επικάλυψης πιο κοντά σε αυτό του ανόργανου υλικού βάσης, κάτι που είναι πολύ σημαντικό για τη βελτίωση της λειτουργικής αξιοπιστίας των μικροηλεκτρονικών συσκευών. Το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό του είναι η αντοχή στη θερμότητα και η ευελιξία του λουτρού συγκόλλησης. Μέχρι στιγμής, δεν υπάρχει άλλο υλικό που να συνδυάζει αυτά τα δύο πλεονεκτήματα.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα όταν χρησιμοποιείται ρητίνη PI σε PCB είναι ότι ο συντελεστής θερμικής διαστολής της είναι πολύ μεγαλύτερος από αυτόν των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Λόγω αυτής της διαφοράς στον συντελεστή διαστολής, υπάρχει μεγάλη εσωτερική τάση στο προϊόν και εμφανίζεται ξεφλούδισμα ή ρωγμές του κυκλώματος, ακόμη και θραύση σε σοβαρές περιπτώσεις. . Το FPC που χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή κατασκευάζεται πρώτα από φιλμ H και φύλλο χαλκού και στη συνέχεια κολλάται μεταξύ τους με κόλλα. Η προσθήκη κόλλας έχει μεγάλη επίδραση στις θερμικές, μηχανικές και ηλεκτρικές του ιδιότητες, επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε γενικά ηλεκτρονικά προϊόντα και περιβάλλοντα, αλλά δεν είναι κατάλληλο για την αεροδιαστημική, ηλεκτρονικά προϊόντα υψηλής ακρίβειας και περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας.

Προκειμένου να αποφευχθούν τα αρνητικά αποτελέσματα που προκαλεί η κόλλα, δύο μέθοδοι χρησιμοποιούνται επί του παρόντος για την απευθείας πλαστικοποίηση της μεμβράνης PI και του φύλλου χαλκού:

Η μεμβράνη PI προετοιμάζεται πρώτα και μια στρώση φύλλου χαλκού με ομοιόμορφο πάχος επιστρώνεται πάνω της. Ωστόσο, το φύλλο χαλκού που παρασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο έχει κακές μηχανικές ιδιότητες και είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί ως FPC.

Η προετοιμασία του PI χαμηλής θερμικής διαστολής το κάνει παρόμοιο με το CTE του φύλλου χαλκού, το οποίο λύνει το βασικό πρόβλημα της άμεσης πλαστικοποίησης του φιλμ PI και του φύλλου χαλκού: τη θερμική καταπόνηση. Το προπολυμερές PA επικαλύφθηκε απευθείας στο φύλλο χαλκού, ξηράνθηκε και ιμιδίστηκε για να ληφθεί το FPC χωρίς κόλλα. Αλλάζει την παραδοσιακή μέθοδο κόλλησης, αποφεύγει τα ελαττώματα της χαμηλής αντοχής στη θερμότητα που προκαλεί η κόλλα και κάνει το FIE να έχει καλύτερη αντίσταση στη θερμότητα, μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες. Ωστόσο, ο τρόπος βελτίωσης της σταθερότητας μεταξύ του υλικού βάσης και της επικάλυψης χαλκού για να διασφαλιστεί η ακρίβεια της μετάδοσης πληροφοριών και να παραταθεί η διάρκεια ζωής της συσκευής είναι ένα από τα ερευνητικά θέματα του φιλμ PI.