PCB工藝 軟性電路板用基材
1.背景說明
信息與通訊電子、半導體及光電產業(yè)已成為全球產業(yè)發(fā)展的主流,電子產品朝向可攜化、高密度化、高可靠性、低成本化的潮流與需求發(fā)展下,有機高分子薄膜材料的才有變成主要發(fā)展趨勢。而這些產業(yè)所需的高性能薄膜中主要以高溫型有機高分子聚合物為主,因為有機高分子聚合物有取得容易、電氣絕緣性佳、加工成型容易等優(yōu)勢。在符合以上特性的有機高分子中,主要的高溫穩(wěn)定材料有聚亞酰胺薄膜(Polyimide Film , 簡稱PI) 、聚碳酸酯薄膜(polycarbonate Film ,簡稱PC)、聚醚亞胺薄膜(polyetherimide Film ,簡稱PEI)、聚醚砜薄膜(Polyester film ,簡稱PES),及相對耐溫性較差的聚酯薄膜(Polyester film ,簡稱PET)等。其他尚有多種此類可耐高溫的有機高分子薄膜可被使用,其主要選擇的依據乃依產品其應用特性與制程需求來判斷。
在有機高分子聚合材料的分類中,一般可以區(qū)分為非結晶性(Amorphous)材料與半結晶性(Semi-Crystalline)材料兩種。半結晶特性材料有一整齊排列的分子結構和清楚明確的熔化點,當溫度升高是,半結晶材料不會漸漸地軟化而是維持硬度直到吸收一定的熱能之后快速的改變?yōu)榈驼扯鹊囊后w,這些材料也有很好的耐化學性,在玻璃轉化溫度(Tg)以上雖然超過其承載負荷的能力,半結晶特性材料仍能維持適當的強度和剛性。因此,半結晶性高分子材料則有一不規(guī)則排列的分子結構,一般而言沒有一個明確的熔化點。當溫度升高時會漸漸軟化,通常非結晶性特性材料比半結晶性材料的耐溫性為差,較易受熱變形,但有較低的收縮率和較不易翹曲的特點。 就耐溫性將高分子材料做進一步分類,我們可以從各種材料的玻璃轉化溫度(Tg)或耐溫高低,大略區(qū)分出材料的耐溫特性的等級。高性能塑料(High Performance Plastics),這也是當今高性能薄膜電子材料中重要的族群,位于最上層的聚酰胺材料(Polyimide ,PI)玻璃轉化溫度(Tg)高達380℃,在耐溫特性上凌駕所有的高分子材料,在高分子材料薄膜類中更是無其它材料能出其右。除此之外,上述說明中提及的非結晶性與半結晶性材料分類,聚亞酰胺很難歸類是哪一類,其分子結構中除了大部份屬于非結晶性結構,但聚亞酰胺分子結構中同時存在小部分的結晶結構,但其比例小于10%,不能歸類為半結晶材料。因此。聚亞酰胺同時具備了非結晶性與半結晶性材料的優(yōu)點,如聚亞酰胺在薄膜狀態(tài)下呈現非結晶性材料的透明且柔軟的特性,也具有半結晶性材料額耐化性欲尺寸安定特性,而這些特性正是軟板材料所要具備的,這樣的結構域所發(fā)展的特色是有機高分子材料中少有的。 聚亞酰胺薄膜在很寬的溫度范圍(-269~400℃)內具有穩(wěn)定而優(yōu)異的物理、化學、電氣和機械性能,是其它有機高分子材料所無法比擬的,可在450℃短時間內保持其物理性能,長期使用溫度高達300℃。不僅如此,聚亞酰胺膜的耐輻射和資通訊產業(yè)的應用,聚亞酰胺薄膜具有非常重要的地位。
2.聚亞酰胺基材的功用
聚亞酰胺樹脂具有相當優(yōu)異的耐熱特性、耐化學藥品性、機械性質及電氣性質,因此廣泛應用于航空、電機、機械、汽車、電子等各種產業(yè)中。今年來谷內半導體、電子、通訊等相關產業(yè)蓬勃發(fā)展,帶動國內經濟發(fā)展,對于電子用化學品和材料的需求亦日益提升,聚亞酰胺樹脂在電子材料上也扮演著重要角色。聚亞酰胺樹脂在電子相關產業(yè)之應用型以薄膜和涂料為主,主要應用在IC半導體制造、軟性電路板、液晶顯示器等,在所應用的產品中又以薄膜形態(tài)的聚亞酰胺量占最大。 聚亞酰胺的分子因具有亞胺基(Imide),使高分子主鏈具有很高的剛硬度(Rigidity)以及很強的分子間作用力,故處理具有與各種工程塑料相同具有極卓越的耐熱性與化學藥品性外,同時還具有下列各項特性: a. 耐熱性極佳:可在250℃~300℃的溫度下長時間使用,耐熱溫度高于400℃,部分產品甚至可達500℃,薄膜熱安定性極佳。 b. 線膨脹系數?。涸?250℃~+250℃的溫度范圍內,尺寸變化極小。 c. 高抗冷凍性。 d. 耐化學溶劑及輻射線,不溶于一般有機溶液。 e. 不熔融且耐燃性及優(yōu),燃燒時不滴落或產生大量煙霧。 f. 電氣性能佳,絕緣特性優(yōu)異。
軟板的使用基板材料,一般以銅箔與薄膜材料(基材)貼合制成軟性銅箔基板(FCCL),再加上保護膜(Coverlay)、補強板、防靜電層等材料制作成軟板,基材最主要的功用是做為軟板線路的支撐材,同時需具有絕緣線路的特性,一般常見應用于軟板基板中的薄膜材料以PEI與PI兩類材料為主,就實際應用上而言,軟板基材以使用PI的比例占絕大多數應用,目前大約有90%以上的軟板基材選用PI薄膜,最主要的原因是PET膜的耐溫性較差(其Tg小于100%),且高溫時尺寸變化太大,這對需要在軟板制程與實際使用環(huán)境下所需的高溫環(huán)境,PET是無法滿足要求的。PI膜的厚度可以區(qū)分為0.5㏕(half mil)、1mil、2mil、3mil、5mil、7mil、9mil,甚至10mil以上等產品,先進或高階的軟板需要厚度更薄,尺寸安定性更穩(wěn)定的PI膜。一般的保護膜使用1mil及0.5mil的PI膜,而較厚的PI膜主要用于補強板機其它用途上。
一般FPC和可做為主被動組件承載的軟性載板是目前聚亞酰胺薄膜的二大電子應用市場,主要應用產品包括基板材料(FCCL)、保護膜(Coverlay)、補強板材等。FPC的應用包含巨涌、汽車、計算機、筆記本電腦、相機、通訊等。近來LCD模塊中驅動IC構裝所用的軟性載板,如Chip on Film(COF)的應用有越來越多值趨勢,主要是因為COF的線路細化特性可以有效提升產品小型化并降低整體制造成本。一般FPC與軟性載板所用地PI在特性上會有些不同,通常因為一般軟板應用時需要動態(tài)的反復撓曲,因此所需的PI基材需要較柔軟,其撓曲特性必須足夠。但在軟質載板所用的PI基材,因為必須在其上承載主被動組件,因此需要選用剛性較佳的PI膜,且因作為組件的構裝載板,對于尺寸安定及基材的吸濕性等都需較一般FPC用的PI標準為高,也就是說用于軟性載板的PI 膜必須有較低的吸濕率及較佳的尺寸安定性,以符合組件構裝所需要的高可靠性。
3.聚亞酰胺膜的制造技術
泛稱的聚亞酰胺通??杀环诸惓杉映尚汀⒖s合型、變性型三種,較常見到是縮合型 PI, 縮合型PI在反應時會釋放出副產物(一般為水或CO2),PI膜即屬于縮合型。加成型PI因在反應時不會釋放出副產物(如水或CO2或醇類),多用來做結構材料,變形性PI近年來有逐漸增加之趨勢,它是因應縮合型在應用時之缺點,在PI分子結構上加以改良而成的聚亞酰胺。以下將就此三類聚亞酰胺的基本特性及制造方法的差異性做一說明:
3.1縮合型聚亞酰胺
自杜邦公司首先發(fā)展處聚亞酰胺以來,聚亞酰胺的耐熱性事所有高分子聚合體材料之中最佳者,但是其加工型卻不良,因為有縮合式反應而得到的高分子量聚亞酰胺,其熔融溫度常搞過其分解溫度,于加工上無法造成熔融現象,且大部分有用的聚亞酰胺都無法溶解與任何溶劑,其Tg點亦太高。實際應用上,為了解決其加工上的問題,因此一般聚亞酰胺都是以其前軀體-聚酰胺酸,溶在聚合用地溶劑中來販賣及加工,但可惜的是聚酰胺酸是一不穩(wěn)定的前軀物,聚合的第一不走是一個平衡反應,很容易Depolymerization而裂解成低分子量產物,故必須 爆粗在5℃以下,隔絕水氣以避免逆向反應,造成處理機保存上的不便。同時若以加熱法亞酰胺化常需要300℃以上數小時長時間的高溫死循環(huán)熱化,才能達到100%酰亞胺化,是個很費時的制程,而且在亞酰胺化的除水過程中會在材料中留下孔洞,造成性質劣化,是各種性能受到相當的影響,特別在制作膜厚較厚之產品時,其制膜制程將較困難。
3.2加成型聚亞酰胺
加成型聚亞酰胺又稱不飽和聚亞酰胺或單體聚合型(PMR, Polymerization of Monomer Reactants)聚亞酰胺,是有二胺(Diamine)單體、二酸酐(Dianhydride)單體及含有雙鍵或參鍵之胺基或酸酐化合物三者先共聚合成分子量較低之聚酰亞胺(Polyamic Acid),再經由加熱或化學法將其亞酰胺化,使其變成亞酰胺類預聚合物。因為它是短分子鏈的寡聚合物,且其末端具有反應性不飽和末端基,可經由加熱進行加成聚合反應以擴展分子鏈,而形成高分子量的聚合物。加成型聚亞酰胺在硬化時不會產生水分等副產物,加工處理較容易,易科可制作較厚之產品,但其耐熱性卻較縮合型聚亞酰胺為差,而且這種加成型聚亞酰胺幾乎都是熱固性者,經過熱亞?;罂山宦撔纬删W狀結構,這些交聯的網狀結構非常脆且韌性不夠為其缺點,適合作為成型材及積層板樹脂材料,一般應用于結構材,如黏著劑、硬質多層電路板等結構材。但此類加成型聚亞酰胺如與其他樹脂或無機玻纖與碳纖組合形成高性能復合材料,其應用可擴展至航空太空材料、汽車、精密機械等高級結構材料,是一種具有耐高溫、擁有優(yōu)異機械特性的工程材料。
3.3變形型聚亞酰胺
變形型的聚亞酰胺是針對聚亞酰胺在應用時之缺失而發(fā)展出來的產品,其中最著名的就是在聚亞酰胺分子鏈上導入感光基,賦予聚亞酰胺感旋旋光性,使其同時具有光阻與絕緣材料二種特性,此種感旋旋光性聚亞酰胺自80年代開始已成功應用于半導體制程,可減少絕緣材料應用時之流程,對于制造成本與良率都有顯著效益。另外亦有在聚亞酰胺分子鏈中導入含硅烷(Siloxane)之二胺,進行共聚合反應,以硅烷之官能機加強與半導體硅、陶瓷、金屬等附著力,改善聚亞酰胺與其接著接口的接著可靠性。一般方向族聚亞酰胺并不融于普通的有機溶劑,因此有前述的一些加工缺點,若能開發(fā)出低沸點溶劑可溶的聚亞酰胺,即可省去儲存、高溫亞酰胺化及除水等缺點,只須在制程成品之后烤干溶劑即可,如此將可增加聚亞酰胺的應用場合。目前提高聚亞酰胺溶解度的方法以改變化學結構的研究最多,選擇較不對稱的單體結構以提升其可溶性,另以一步聚合法(One-Step Single-Stage Method)在180~220℃的高沸點溶劑中合成,反應過程中鏈成長聚合與亞酰胺化反應自發(fā)地同時進行,再將亞酰胺化所產生的水分分離出即可,常用地溶劑包括硝基苯、α-氯基、及間-甲基酚。此法對反應性低的單體二酸酐及二胺特別有用,但前提是所選擇的聚亞酰胺單體機構必須可溶。
一般縮合型聚亞酰胺比加成型聚亞酰胺具有較高Tg、高熱氧化安定性及優(yōu)越的機械特性與電氣特性,成膜性亦佳,故主要應用于電子與光電等需要較高耐熱與可靠性的領域上,但其技術困難點在于加熱環(huán)化(亞酰胺化)過程中,如何確保環(huán)化的安全性及薄膜的平整性,以達到產品質量的要求是困難的挑戰(zhàn)。
PI膜的種類繁多,在不同配方(Recipe)、制程(制程技術與制程條件)與處理方法(如后處理、表面處理)不同而有不同產品特性,故各廠的差異性應在于研發(fā)與制程能力高低,亦是競爭力所在。聚亞酰胺薄膜最常見的制造方法,是以芳香族二酸酐(如PMDA)及芳香族二胺(如ODA)為原料,使用極性溶劑(如NMP)先聚合成Polyamic Acid(PAA),這是PI的前驅體(Precursor),通常是在此一階段進行制造加工成膜,再經過加熱、脫水、環(huán)化即成為PI膜。 其整體流程從聚亞酰胺合成、涂膜、膜延伸、熱處理、表面處理、分條、檢驗及包裝等步驟,以下將就PI膜的各制造流程進行說明:
聚亞酰胺合成-這是將經精密計量后的芳香族二酸酐(如PMDA)及芳香族二胺(如 ODA),在極性溶劑(NMP或DMAC)中進行聚縮合反應,最后形成聚亞酰胺的前軀體-聚酰胺酸(PAA),經過粗步過濾掉原料及反應過程中的雜質與未反應物后,再進行靜置或真空脫泡以去除氣泡,避免在制膜過程中產生氣泡造成膜的缺陷。如何控制PAA的黏度及分子量的穩(wěn)定再現是此一階段重要的議題。
涂膜 –將PAA以精密的計量Pump經過一細濾裝置后打入一經過流道設計的T型模頭(T-Die),均勻的將PAA以擠壓(Extrusion)方式澆注(Casting)于一無縫鋼帶(Seamless Stainless Belt)上,進過低溫(﹤200℃)將大部分PAA的溶劑去除并成膜,此時的膜已具有一定之強度,最后需將膜自鋼帶上剝膜拉起以便進行下一步驟的延伸制程。PI膜的最終厚度是由此步驟來決定,在預設最終膜厚后,藉由已知的PAA固型份(Solid Content)、預知的涂膜寬度、涂膜速度及PI本身之密度再配合精密計量Pump控制所打出來的PAA量,即可達到所預設的PI膜厚度。精密的模頭流道設計及計量系統(tǒng)式決定PI膜厚準確與均勻的重要關鍵。
膜延伸-高分子材料若經延伸,將會使其分子排列順向性增加,其分子排列更為整齊, 其將使材料的機械性質得以提升,這樣的制程在許多高分子膜的制備中是必要地手段,例如PET及BOPP膜的制程中都會用到。PI制膜中為了獲得更佳的膜特性,也是在制膜過程中進行膜的延伸,通常必須進行縱向(Machine Direction ,MD)及橫向(Transverse Direction ,TD)二個方向的延伸,以獲得PI分子較整齊的排列而得到在特性上一致性提升與穩(wěn)定。較不同的是因PI需要在延伸的同時進行亞酰胺化的反應,這是將PAA的酰胺酸基去除水分后的死循環(huán)反應,經此過程后的PI的亞酰胺基得以形成,但此一溫度通常需要到350-400℃,這種高溫PI膜延伸在成膜及延伸設備上都是較一般制膜設備未復雜的。精密的高溫雙軸延伸是決定PI膜最終特性穩(wěn)定與再現的重要步驟。
熱處理-PI膜經高溫雙軸延伸及亞酰胺化后,為了讓膜的特性穩(wěn)定,通常需要做一回火(Annealing)的動作,這有些像是在熱固型樹脂材料所進行的熱化(Post Cure)的步驟。PI的熱處理一般在大約400℃下進行,可以在生產線外(Off-Line)進行。 表面處理-為了增進PI膜與接著劑或其他接著接口有好的接著效果,一般都會再做制膜過程中對PI膜做一表面處理,最常用的方法是電暈(Corola)或是電漿(Plasma)的處理,其作用在使PI膜表面產生粗糙的效果,以增進其接著材料件的機械錨定(Mechanical Interlocking)能力與產生具有活性的基團可與其接著材料間進行化學鏈結。無論其機制如何,都是在藉由表面處理以增強其接著特性。一般表面處理步驟也是以生產線外(Off-Line)的方式進行。
分條-PI膜的生產幅寬視各家的生產技術設備而定,當然其下游應用產品的使用幅寬 也是決定PI膜生產幅寬的重要依據。以軟板為例,目前軟板基板制造的標準幅寬視50㎝,所以PI膜在進行生產的幅寬將會考慮以50㎝的倍數驚醒生產,所以分條的寬幅并不一致,主要需視下游應用端客戶的制成參數來進行更動。當然分條的動作也是生產線外(Off-Line)的方式來進行,分條最重要的切割的精密度,切割誤差太大將影響下游制程的應用。 四.聚亞酰胺膜的品管(產出品管與測試)聚亞酰胺薄膜生產的相關品管可區(qū)分為合成原物料、聚酰胺酸及成品聚亞酰胺薄膜等 三項,以下將就各項生產之品管做一說明:
4.1聚酰胺酸合成原物料品管
因為PAA合成屬于聚縮合反應,要得到高分子量需要很精確的化學計量,因此對合成PAA所用之芳香族二胺及二酸酐的純度要求相當高。但一般在生產中進行單體純化的工業(yè)并不可行,因為這將使生產成本變高,所以一般會要求這些單體供應商提供包括純度試驗的出廠報告,在以PAA合成反應的需求,會要求所用合成單體之純度至少要達到99%以上。當然使用單位也可建置如GC、GC-Mass及HPLC等各項化學成分分析儀器進行進料檢驗。 PAA合成如有過量水分存在會使反應產生逆向反應,這將使PAA的分子鏈成長受阻,甚至造成PAA分子鏈斷鏈,無法成長到高分子量,使PI薄膜的最終物性變差。因此對單體與所用合成的溶劑需要做烘干機除水的步驟,尤其二酸酐單體如果有水分存在,會使二酸酐轉變?yōu)槎岫档突驘o法與二胺單體進行聚縮合反應,而使PAA的分子量無法成長,導致PI薄膜的優(yōu)異特性無法獲得。另外可以水分測試儀(Karl Fischer)進行單體及溶劑的含水分檢測,可以進行原物料水分含量的監(jiān)控,此舉除了做進料檢驗外,也可以作為是否進行單體與溶劑的除水的依據。
還有因PI的應用皆在電子產品上,對單體及溶劑的不純物相當敏感,不當的不純物會使應用產品的長期可靠性下降,尤其是一些金屬離子,如鈉、鉀、鈣、鐵等移動性離子必須控制在10ppm以下,否則當這些金屬離子與水結合后,將會形成移動性的導體現象,加速離子遷移(Ion Migration)現象而使線路間的電氣絕緣性下降,甚至最終導致線路導通的短路發(fā)生,此種現象在電場的驅動下其現象將會變的更嚴重與加速,對應用產品的長期可靠性有不良之影響。另外陰離子不純物(氯離子)過多,也會使得PI薄膜在應用時因所吸收水分,與其所含之率離子結合成氯化氫(HCL ,鹽酸你),會對金屬線路產生腐蝕的現象,因此必須對其作進料之控制,如果可以要求原物料包括單體與溶劑的氯離子含量在10ppm以下,將會對PI薄膜往后的應用有助益。
4.2聚酰胺酸品管
PAA前驅體是聚亞酰胺薄膜的中間產物,也是制膜的起始材料,它的特性將影響PI最終成膜的特性。此階段的品管項目包括黏度、固型份與黏度分子量,這些項目也是用來評估PAA合成再現性德重要項目。一般而言良好的合成再現性是PI制膜的基本,所以在此階段所量測的數據具有重要的指標。
黏度分子量是以毛細管黏度計量測PAA動黏度中的本性黏度(Inherent Viscosity),是業(yè)界常用的高分子材料分子量判斷的依據,以PAA而言其本性黏度值需超過0.7以上,才能代表PAA之分子量足夠,具有一定水準以上的物性。而黏度則是會影響到制膜時過濾系統(tǒng)的選擇與PAA消泡的難易度,這對于成膜時加工與品質會造成一定的影響,通常在PI制膜時PAA的黏度在考量制膜加工性與分子量的因素下,其數值約在10,000到20,000左右。而PAA的固型份則是作為估計PI成膜厚度的重要參考依據,需要藉由PAA固型份來計算出最終PI膜厚,相關說明可參考上節(jié)中的制膜技術說明。
4.3聚亞酰胺膜品管
聚亞酰胺薄膜應用市場廣泛,各應用市場對此材料的物性規(guī)格需要有所不同。一般而言,PI材料檢驗方法主要參考IPC及ASTM等相關的檢驗規(guī)格。
4.3.1物性檢測
物性必須符合一定的水準之外,會依據所應用成品需求而延伸一些特殊之量測項目與檢驗方式,例如重機電所使用的PI絕緣布,會要求做電壓擊穿(Breakdown Voltage)測試,在軟板的應用時,會要求進行PI的耐折性能測試等。
4.3.2成品外觀檢測
在成品的收捲外觀上,則有下列要求:
膜面應有良好的平整性,盡量不可有皺折。
膜面不可有氣泡、破洞、黑點、異物等。
收捲張力必須控制在一定范圍內,過松或過緊皆不佳。
收捲時不可產生折皺、壓痕等狀況,應維持膜面的平坦、緊實。
盡量減少接頭數,或零接頭,接頭艱巨應大于一定距離以上避免損耗過大。
另外,為確保成品出廠后與客戶端使用前,這一段時間內品質性能皆能維持一定水準,必須進行PI膜成品的信賴性試驗。
五.聚亞酰胺膜的問題與對策
PI因其具有一般電子與光電應用產品所需的優(yōu)異特性,所以近20年其市場來始終被特有的公司所寡占,目前全球幾乎超過90%的PI膜由杜邦(Du Pont)、鐘淵化學(Kanekafugi Chemicals)及宇部興產(Ube Industry)等三家公司所生產,市場過于集中的準概況造成PI膜價格始終無法有大幅的下降,且經常會有因市場成長過快而產生供不應求的現象,2004全球PI膜大缺貨的夢懨令人記憶猶新。另外PI因為分子結構的關系,具有相當高的吸濕率,這往往造成PI在軟板及構裝應用時的可靠性問題。因此近年來一些新型的高分子薄膜材料有其利基推出市場,除了想要打破PI長期壟斷市場的態(tài)勢外,這些新型的薄膜材料因具有一些優(yōu)異的獨特性質超越PI膜,受到電子業(yè)界的高度注視。其中以液晶高分子材料(Liquid Crystal Polymer ,LCP)受業(yè)界的關注最大。
從目前已公布的相關LCP物性分析資料分析,LCP具有較PI為低的吸濕性、低CET(熱膨脹系數)、CHE(吸濕膨脹系數)、低介電值(Dielectric Constant)等,在超高頻應用領域(GHS)之訊號高傳輸性能相當優(yōu)異,加上在低吸濕與低CTE所代理啊的特性優(yōu)勢較PI具有較高額可靠應用特性,都使得LCP令人期待。尤其LCP材料是屬于熱可塑性,可以做資源再禍首處理,對于現今強調綠色環(huán)保無污染的時代,LCP在先天上已占有一定的優(yōu)勢。LCP材料是否可以取代PI材料,應用在軟板基材上呢?相關專家認為LCP非常適合高頻與超高頻通訊應用之基板材料,另外,高可靠性需求的應用領域如LCP構裝載板亦是具有低吸濕及高頻高速傳輸特性 的LCP相當適合之應用領域。 任何材料都有其缺陷,當這些缺陷足以妨害到某些應用時,應用上就有所限制。LCP同樣有這些限制,LCP屬于結晶性材料,外觀呈現不透明狀,表面接著力較弱,熱融點較PI低(軟化點250~300℃),長期使用的溫度相較PI為低,這對電子產品與制程無鉛的需求將是一大考驗。液晶冷卻快所產生之Welting Line問題造成其在制膜時的良率低,相對使現今的價格較PI高,尤其結晶性材料特有的尺寸收縮與異方性問題等,這些問題是否會造成應用上之困擾,端視各應用產品的要求與LCP材料技術是否持續(xù)進步而定。當然PI亦有其改善空間,許多種具有高尺寸安定與低吸濕特性的新型PI陸續(xù)被開發(fā)出來,再加上所有與下游制程相容的特性及多年來被業(yè)界所認可與習慣的品牌等,都有形無形的成為阻擋其他材料進入的障礙,但相信彼此的良性競爭,將有助于使用者端獲取最大的利益。
六.聚亞酰胺膜的其他應用
6.1 IC引線架之黏貼材料
聚亞酰胺薄膜可做IC引線架之黏貼材料,主要功用之一是講晶片黏貼在引線架的晶片座上,另一種是用于LOC(Lead on Chip)或COL(Chip on Lead)將晶片黏貼于沒有晶片座的引線架。一般供應的晶片黏貼材料都是混合有傳熱銀粒子的接著劑,隨著大型半導體和薄型封裝的發(fā)展,也有以膠帶形式的供應。在此用途,是在聚亞酰胺薄膜上涂上接著劑材料,接著劑大都為矽膠或Tg較低的PI(熱可塑型PI,TPI).此外,隨著高積集性大容量大型積體電路的發(fā)展,晶片愈來愈達大,I/O數也愈來多,因此必須發(fā)展不同的封裝方法,LOC因為沒有晶片座(Die Pad),引線架的內引腳直接懸掛在晶片上,晶片與引腳以PI膠帶固定,因此可以在不改變封裝尺寸的情形下封裝更大的晶片。
6.2感壓膠帶 感壓膠帶主要作為上產各類型線圈時的熱遮蔽膠帶和硬質PCB所用的線漆膠帶(Solder Masking Tape)。這類應用也是在PI薄膜上涂布耐高溫與老化的矽膠,以矽膠作為貼合被貼物之接合材,因為應用場合屬于較低階之電子產品應用,對PI之要求只在其耐高溫特性,對其他電氣與厚度均勻等特性不需太重視,所以通常以較低階(次級)之PI薄膜做此應用。
6.3電線和電纜 聚亞酰胺薄膜在電線、電纜的絕緣應用上,主要在一些要求高安全系數的商業(yè)和軍用飛行器,在這類用途時,大多數的聚亞酰胺薄膜會單面或雙面涂布氟化高分子,以增加其密合性、抗化學性、耐水性。以長期眼光來看,所有的軍事應用市場將會呈現逐漸衰退的趨勢,而商業(yè)市場因近幾年經濟成長也逐漸緩慢,加上商用艦隊也達到成熟穩(wěn)定期,預計今后也將只有較小幅成長,其市場較大成長的機會應該會在于一些經濟成長較高的開發(fā)中國家級處于軍事擴展的強權國家。
七.結論與展望
聚亞酰胺樹脂材料隨著電子及光電產業(yè)的發(fā)展,需求將會更為快速成長,而目前聚亞酰胺樹脂材料市場發(fā)展所面臨的最大阻礙是單價過高,銷售量規(guī)模一直無法像其他樹脂薄膜一般,所以產品一直定位應用在高層次的商品上。然而隨著個人化的可攜式資通訊電子用品普及化,聚亞酰胺樹脂材料的需求隨著電子及光電相關產業(yè)的成長將逐年擴增,預期未來在下游產品及技術不斷更新汰換下,市場發(fā)展?jié)摿θ韵喈敶?,因此國內外相關業(yè)者紛紛進行擴產或投入相關領域,未來聚亞酰胺樹脂材料的產能將會大幅度提升而帶動價格的下降,開發(fā)新的應用領域也正因新產品的需求而蓬勃發(fā)展,因此如何控制制造成本、降低單價、增加產品線、增強服務能力,是欲進入此行業(yè)的業(yè)者必須考量的。
聚亞酰胺薄膜是一高性能、高附加價值產品,應用領域廣泛,未來隨著印刷電路板發(fā)展及技術進步,需求應用將會更成長。同時隨著著名各大公司之擴建,產品價格下降將帶動需求成長。聚亞酰胺薄膜如進入普銷品階段,價格大幅滑落與激烈競爭是不可避免。未來進入之業(yè)者除了需考量價格外,必須掌握兩大主要競爭因素:(1)能提供齊全的產品規(guī)格,(2)能提供技術服務。若能掌握產品規(guī)格齊全與技術服務這兩大競爭因素,新進入者將更具競爭力。
另外聚亞酰胺薄膜在寡占軟板基材市場幾十年來,過去所具有的優(yōu)勢正因供給及其特性的原因而產生變化,一些新高分子薄膜材料正虎視眈眈,挾其具有聚亞酰胺薄膜所欠缺的條件,正加緊腳步發(fā)展,想一舉取代的態(tài)勢相當明顯,這一股新興勢力值得長期觀察。