功 能 高 分 子 及 助 劑 

提供與功能高分子及功能助劑相關(guān)原材料、改性技術(shù)、應(yīng)用市場(chǎng)的信息。

其中，長(zhǎng)期存在爭(zhēng)議和討論價(jià)值的當(dāng)屬LCP薄膜和PI/MPI薄膜的應(yīng)用和國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。

FCCL絕緣基膜在傳統(tǒng)上常用PI膜和PET膜來(lái)制作，以及部分PEN膜也有小范圍應(yīng)用。但這也帶來(lái)了一定問(wèn)題。

首先PET膜和PEN膜由于耐熱能力，在手機(jī)性能逐漸提升的當(dāng)下，其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)正在逐漸消退，而PI膜的吸濕性太強(qiáng)，在高溫時(shí)水汽蒸發(fā)會(huì)造成銅箔氧化以及剝離強(qiáng)度降低等問(wèn)題。這就導(dǎo)致在高溫條件下FPC的可靠性大幅降低。

而LCP材料的誕生在一定程度上解決了這一問(wèn)題。相比于PI膜，LCP的吸水率非常低，同時(shí)能保持良好的低熱膨脹系數(shù)、低介電常數(shù)和高尺寸穩(wěn)定性。

今天我們就從LCP和PI膜的幾大性能入手，全面對(duì)比它們?cè)谖磥?lái)5G時(shí)代所具有的潛力和競(jìng)爭(zhēng)力。

01

介電性能

要知道，對(duì)于天線等電子元器件來(lái)說(shuō)，介電性能——即介電常數(shù)和介電損耗是最為關(guān)鍵的兩大指標(biāo)。

在這一方面，LCP的介電性能要遠(yuǎn)超PI，具體可從下方的圖表直觀感受：

圖1 LCP和PI薄膜介電性能對(duì)比

可見(jiàn)，在1-25GHz下，LCP的介電常數(shù)和介電損耗性能都能保持在一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)且較低的狀態(tài)，雖然目前也有大量MPI（改性PI）膜的技術(shù)工藝存在，但LCP仍然有著天然的優(yōu)勢(shì)。

這得益于LCP特殊的分子結(jié)構(gòu)，使其能夠在瘋子排了上介于液體和晶體之間，呈一位或二位的遠(yuǎn)程有序。雖然其分子排列在位置上顯示無(wú)序性，但在分子去向上仍有一定的有序性，表現(xiàn)出良好的各向異性，這是其介電性能的主要優(yōu)勢(shì)來(lái)源。

更為重要的是，在圖1右側(cè)圖表中可以明顯發(fā)現(xiàn)，PI膜在高頻段的介電損耗非常嚴(yán)重。這也是當(dāng)下研發(fā)MPI的主要?jiǎng)右蛑?，就是為了讓PI材料能夠在高頻段的通訊設(shè)備中同樣能夠發(fā)揮作用。

但隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，無(wú)論是基站還是其他終端設(shè)備，通訊頻率越來(lái)越高已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，而LCP在這方面同樣具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

圖2 國(guó)外某品牌LCP薄膜相關(guān)參數(shù)

02

拉伸強(qiáng)度

LCP雖好，但仍然有許多痛點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題，目前還沒(méi)有非常良好的解決方案，拉伸強(qiáng)度就是其中之一。

薄膜化不僅能夠帶來(lái)性能方面的提升，對(duì)于類似智能手機(jī)、手表等便攜小型化設(shè)備來(lái)說(shuō)更為重要。

但通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，PI材料的拉伸強(qiáng)度要遠(yuǎn)超LCP，伸長(zhǎng)率更是能達(dá)到后者的3-8倍左右。這就意味著：PI制膜無(wú)論是在成本還是在難度上，都要比LCP小得多，以下是具體性能對(duì)比：

圖3 PI基/LCP基FCCL性能對(duì)比

這也是目前LCP在加工過(guò)程中的一大痛點(diǎn)問(wèn)題：采用何種設(shè)備和工藝，能夠抵消LCP拉伸強(qiáng)度較低的問(wèn)題，達(dá)到薄膜化。

03

剝離強(qiáng)度

通過(guò)上表還可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，就是LCP基FCCL相對(duì)來(lái)說(shuō)其剝離強(qiáng)度稍低。剝離強(qiáng)度指的就是在外力作用下，熱合層不出現(xiàn)離層現(xiàn)象的最大拉力。

也就是說(shuō)，LCP材料在于其他材質(zhì)貼合時(shí)，由于其自身的分子結(jié)構(gòu)，決定了它的貼合并不如PI那么緊密，但好在其吸水率低的特性能夠一定程度上彌補(bǔ)這一問(wèn)題。

04

成本問(wèn)題

這是LCP目前沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用的最根本問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，若將普通PI材料作為基準(zhǔn)線的話，MPI目前的生產(chǎn)成本為PI的1-2倍左右，而隨著各項(xiàng)改性工藝的成熟，目前這個(gè)數(shù)據(jù)已經(jīng)可以逐步縮小至1-1.5倍；

而LCP目前的合成方法無(wú)論是硅酯法也好，亦或是酸解反應(yīng)法，都會(huì)涉及到芳香族酸類和乙?；宇愡@兩大原料，這就使得LCP的成本大幅提升，更不要提采用芳香族羧酸苯酯進(jìn)行的熔融縮聚，其成本更是“突破天際”。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，LCP目前平均的成本，是PI的2-3倍左右。

此外，除了LCP本身的合成成本外，目前主要的核心技術(shù)仍然掌握在外國(guó)企業(yè)手中，并不像PI或MPI膜那樣“唾手可得”，所以在加工和產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的技術(shù)成本又是額外的負(fù)擔(dān)。

但目前我國(guó)的LCP國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程也在逐步推進(jìn)，諸如金發(fā)、普利特、沃特、聚嘉、德眾泰等國(guó)內(nèi)企業(yè)也正在積極提前布局LCP。

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