電暈輥在PI薄膜生產(chǎn)中的作用

PI薄膜原膜的生產(chǎn)，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(chǎn)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 FILM；PI FILM）。聚酰亞胺是一類分子鏈中含有環(huán)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(jīng)過近50年的發(fā)展已經(jīng)成為電工電子領(lǐng)域的重要原材料之一。

    聚酰亞胺薄膜外觀呈黃色透明，相對密度1.39～1.45，聚酰亞胺薄膜具有優(yōu)良的耐高低溫性、電氣絕緣性、黏結(jié)性、耐輻射性、耐介質(zhì)性。對于大多數(shù)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(chǎn)的電子產(chǎn)品無時無刻不與我們生活密切相連，消費電子產(chǎn)業(yè)及5G信息互連推動下的相關(guān)產(chǎn)品，都是越來越小型化、輕量化。在追求輕薄小的發(fā)展需求下，電子產(chǎn)品目前主流的技術(shù)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(jié)構(gòu)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，使用于我們的電子產(chǎn)品中，如手機、平板及手環(huán)等其它可穿戴設(shè)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(nèi)部結(jié)構(gòu)。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(yè)生產(chǎn)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。其特征在于亞酰胺環(huán)結(jié)構(gòu)，高芳族含量，并且在很寬廣的溫度范圍之內(nèi)(-269~400℃),具有穩(wěn)定而優(yōu)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(wěn)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(shù)，是良好的絕緣體，在電氣零組件應用上效果極佳，并且具有優(yōu)異的機械性能，以及堅韌的涂層以及抗酸、抗溶劑。

由于PI薄膜具有良好的耐高低溫性能、環(huán)境穩(wěn)定性、力學性能以及優(yōu)良的介電性能，在眾多基礎(chǔ)工業(yè)與高技術(shù)領(lǐng)域中均得到廣泛應用，從以下幾點說明。

1、柔性電路板

柔性電路板的銅箔基板(FCCL)以及柔性電路板(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(shè)備絕緣、耐高溫電線電纜、電磁線、耐高溫導線、絕緣復合材料等

3. 電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域

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

4. 半導體領(lǐng)域應用

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

5. 非晶硅太陽能電池領(lǐng)域

透明的PI膜可做為柔性的太陽能電池底板。超薄的PI膜可應用于太陽能光伏板。

PI薄膜生產(chǎn)商開發(fā)了多種商品化的高性能PI膜，由于研發(fā)層次及難度很高，目前PI薄膜產(chǎn)業(yè)以杜邦（Dupont）、日本宇部興產(chǎn)（Ube）、鐘淵化學（Kaneka）、日本三菱瓦斯MGC、韓國SKCK-OLONPI和中國臺灣地區(qū)有達邁及各家廠商。

現(xiàn)在我們來看一下PI薄膜是如何生產(chǎn)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?；瘜W合成反應式及其分析結(jié)構(gòu)。下圖所示:

聚酰亞胺薄膜的生產(chǎn)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(shè)備精度高，薄膜均勻性好，表面干凈平整，薄膜長度不受限制，可以連續(xù)化生產(chǎn)，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(chǎn)。

流涎法主要設(shè)備：不銹鋼樹脂溶液儲罐、流涎嘴、流涎機、亞胺化爐、收卷機和熱風系統(tǒng)等。制備步驟：消泡后的聚酰胺酸溶液，由不銹鋼溶液儲罐經(jīng)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(jīng)流涎嘴前刮板帶走，而形成厚度均勻的液膜，然后進入烘干道干燥。

潔凈干燥的空氣由鼓風機送入加熱器預熱到一定溫度后進入上、下烘干道。熱風流動方向與鋼帶運行方向相反，以便使液膜在干燥時溫度逐漸升高，溶劑逐漸揮發(fā)，增加干燥效果。聚酰胺酸薄膜在鋼帶上隨其運行一周，溶劑蒸發(fā)成為固態(tài)薄膜，從鋼帶上剝離下的薄膜經(jīng)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，高溫亞胺化后，由收卷機收卷。

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、干燥、拉伸等步驟，使PAA溶顯然，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(jù)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，那么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。