沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術(shù)

前一段時間柔宇科技和三星先后推出了可折疊屏智能手機，據(jù)有關(guān)報道稱，可折疊屏手機上就使用了觸摸透明聚酰亞胺。這種聚酰亞胺材料（柔術(shù)大師）雖然耐久性不及玻璃面板（鋼鐵硬漢），但主要優(yōu)勢在于其彎曲性，靈活度、可變性更高。

圖 來源于百度圖片

而最近分析師郭明錤更是發(fā)布了跟新款 iPhone 天線技術(shù)相關(guān)的投資者預(yù)測報告，他預(yù)測2019 年的 iPhone 將會用上四個 MPI 天線和兩個 LCP 天線的組合，以替換掉目前 6 個均為 LCP 天線的方案。其中MPI（Modified PI ）就是改性聚酰亞胺。

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PP、TPU、PC什么的大家知道的多了，但這個PI（聚酰亞胺）是個啥？

沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術(shù)

PI（聚酰亞胺）是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)的一類聚合物，其中以含有酞酰亞胺結(jié)構(gòu)的聚合物尤為重要。

圖 來源于圖書《聚酰亞胺新型材料》

PI在合成上具有多種途徑，這就使得它在合成配方設(shè)計上具有非常大的自由度，可以根據(jù)使用場景設(shè)計合成不同性能的聚酰亞胺材料，從而具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，比如航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)域。常用的PI合成路線如下：

圖 來源于寰宇尖端薄膜官網(wǎng)

PI從上世紀(jì)60年代就被各國列入 21世紀(jì)最有希望的工程塑料名單。因其在性能和合成方面的突出特點，不論是作為結(jié)構(gòu)材料或是作為功能性材料，其巨大的應(yīng)用前景已經(jīng)得到充分的認(rèn)識，被稱為是"解決問題的能手"，并認(rèn)為"沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術(shù)"。

“黃金薄膜”不是浪得虛名

PI的商品化首次出現(xiàn)在上世紀(jì)60-80年代。薄膜是PI最早的商品之一，主要產(chǎn)品有杜邦Kapton、宇部興產(chǎn)的Upilex系列和鐘淵Apical。由于PI薄膜具有較高的耐油、耐溫和低介電損耗等優(yōu)異的綜合性能，有著“黃金薄膜”的美稱。

可折疊屏手機使用了新一代OLED照明/顯示技術(shù)，OLED在生產(chǎn)制造過程中，由于需要在柔性基板上濺射上電極或TFT材料，基材一般為耐高溫聚合物，使用得最多的是耐高溫聚酰亞胺(PI)材料。

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黃金薄膜可不只是外表長得像黃金，價格也是死貴死貴的。其市場價格達(dá)到每噸60-300萬元人民幣，其中雙軸向拉伸電子膜市場價格均在每噸100萬人民幣以上。

目前國內(nèi)市場PI薄膜需求快速增長，嚴(yán)重依賴進(jìn)口，需求潛力巨大，處于嚴(yán)重供不應(yīng)求的狀態(tài)。我的天，這么賺錢，又這么有市場，還不趕緊搞起來？先別急，你能接受得了高成本再說。

不是誰都能玩轉(zhuǎn)黃金薄膜

國內(nèi)之所以嚴(yán)重依賴PI薄膜進(jìn)口，是因為PI薄膜的合成門檻極高，聚酰亞胺合成難度極高、下游產(chǎn)品加工難度較大。

在單體合成方面，盡管有相應(yīng)的單體商品化，但成本非常昂貴，例如六氟二酐每千克達(dá)上萬元；在聚合方法上，目前所用的二步法和一步法均使用高沸點的溶劑，價格高就算了，后期又不好處理；在生產(chǎn)工藝上，生產(chǎn)成本高的浸漬法、雙軸拉伸法一般人玩不起，玩得起的流延法是成本低，但污染性大。

環(huán)保政策這么嚴(yán)，搞不了搞不了。

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這就是為什么盡管國內(nèi)也有生產(chǎn)PI薄膜的廠家，但是其生產(chǎn)的產(chǎn)品基本只能用于電學(xué)絕緣，高端產(chǎn)品的應(yīng)用，也就是電子級PI薄膜只能依賴進(jìn)口。

目前全球生產(chǎn)PI的廠家近100家，PI市場主要供貨商包括杜邦、通用電氣、阿莫科公司、巴斯夫、西巴蓋吉、郝斯、東麗杜邦、鐘淵化學(xué)、三井東亞、宇部興產(chǎn)、SKCKOLON等公司。

國內(nèi)布局了PI膜的上市企業(yè)主要有丹邦科技、時代新材、國風(fēng)塑業(yè)、新綸科技。

5G手機時代離我們越來越近，手機的飛速發(fā)展離不開性能優(yōu)良的硬件材料。PI材料在微電子行業(yè)有著巨大的應(yīng)用價值，但生產(chǎn)成本高，如果可以在單體合成和聚合方法上降低成本，PI材料一定可以在未來的材料領(lǐng)域大放光彩。