功能薄膜材料应用概述

功能薄膜材料应用概述 高性能材料的领先制造商英国威格斯公司(Victrex )日前正致力于推广可应用于电子元器件和电子设备的VICTEREX PEEK 产品，包括VICTREX PEEK 聚合材料和最新推出的APTIV 薄膜。这些材料主要针对高端应用市场。目前，PEEK 等高性能材料已经广泛应用于电子设备及其关键元件和部件中，如手机、电池、线路板、硬盘驱动器(HDD)、打印机、计算机、发光二极管(LED)、开关及连接插头等应用。

新型APTIV 薄膜是基于Victrex PEEL 聚合材料的

创新型薄膜，用途也非常广泛，典型的应用案例包

括用于DVD 主轴马达的止推垫圈、采用矿物填充

级APTIV 薄膜用于扬声器扩音器球顶和表面贴装

动圈麦克风等。这些材料独特的综合性能可帮助电

子厂商和终端用户轻松满足RoHS 和WEEE 等强

制性指令的要求，并实现最理想的性能、质量和成

本目标。

随着终端市场对电子产品的要求越来越高，如必须

能够承受各种严酷的运行环境、必须是环保型产

品、以及必须是高安全性产品，电子设备和元器件

供应商也对材料提出了更严格的要求，包括更高的

耐热性、更高的机械强度和可加工性等。与此同时，随着当今电子产品的工作频率越来越高，以及无线

电子产品采用的载波频率越来越高，客户也开始越

来越关注终端产品的散热问题，并对材料提出越来越高的热性能要求和介电性能要求(即在很高频率下仍能保持很好的绝缘性能)。

PEEK 是一种于1978年由ICI 发明的聚合材料，其本身的特性包括：高温条件下机械强度高、连续使用温度高达260℃、热变形温度高于300℃、低蠕变性、低吸湿性、低热膨胀性、优异抗磨性、高强度、高尺寸稳定性、高抗化学特性、高耐腐蚀性和易于加工等。它是用于电子元器件和电子设备的理想材料选择，不仅表面硬度高，具备出色的抗磨性，而且燃烧时产生的副产品无毒性，符合安全要求。PEEK 材料还可在最大限度地保证电子产品稳定性和可靠性的同时，帮助客户节约总体成本。此外，VICTEREX PEEK 产品可轻易挤压成形、加工和注模制造，可充分满足客户差异化的制造需求。

PEEK 材料的卓越性能可以使它用于替代其它具有高性能和易于加工的聚合材料，也可以用于替代某些部位的金属/合金/金属复合物、陶瓷、制造成本和消耗高的部件以及复合物。该材料可分为高温级、特殊耐磨级、碳纤维增强级、玻璃纤维增强级、无填充级，它可以以粉末或粒状形式提供给客户，也可以按照450标准流动性、150易流动性和90高流动性形式供应。

APTIV 薄膜在柔性PCB 中的需求最大。

PEEK材料目前在手机中的实际应用主要是备用电池垫圈、铰链、扬声器薄膜、话筒隔膜。而在打印机中的实际应用主要是加热辊齿轮、衬套、分离爪、滚筒涂层。其它的应用实例还包括DLP灯座和手机、汽车电子和飞机部件用连接器等。

不过，尽管现在该材料的性能优异，应用范围也在持续扩大，但威格斯全球电子产业营销经理陈威旭坦率地表示，目前鲜少有制造商愿意考虑采用PEEK材料。他说：“最大的挑战是成本问题，因此我们目前的目标市场是要求非常高的高端应用市场。”

陈威旭(左)和朱伟雄：位于上海的亚洲创新与技术中心规模不断扩大。

陈威旭指出：“高性能VICTEREX PEEK材料的应用范围预计在未来将继续扩大，尤其在具有严苛运行环境要求的应用中，如汽车电子、柔性PCB板、LED基座、RFID卡、工业控制和薄膜厚度较薄的晶体管。”威格斯目前已与京瓷美达、摩托罗拉及三菱等广大客户建立了良好的合作关系。

由于是基于PEEK聚合材料，APTIV薄膜拥有和PEEK非常类似的一系列杰出特性，是目前用途最广的高性能薄膜产品之一。与市场上的其它薄膜产品相比，Victrex APTIV薄膜适用性极广，性能出色，这些特性包括：耐高温性，耐化学腐蚀、抗水解性，出众的机械特性，优异的阻隔(防渗透性)和电气特性，抗辐射性，高纯度，不含卤素，符合RoHs和FDA的要求，抗阻燃性，烟雾毒性低等。此外，基于VICTREX PEEK聚合材料的热塑性特性，A PTIV薄膜还能够灵活地进行二次加工，并可回收再利用。APTIV还可以帮助电子应用降低系统成本，提升性能，增加设计的灵活性，进而帮助客户增强产品性能，实现产品差异化。

威格斯公司薄膜片材亚太区经理朱伟雄介绍说，APTIV薄膜的应用市场包括汽车、半导体、工业、电子、食品和医疗以及航空等领域，未来可增长的市场机会包括便携式设备和家用电视的柔性显示技术，太阳能、薄膜厚度较薄的晶体管和RFID用的挠性电子产品，以及医药和食品用特殊封装等。

据介绍，APTIV薄膜由威格斯公司在其新建的薄膜工厂生产，该薄膜工厂是技术最先进的高性能聚合材料薄膜制造厂之一，位于该公司英国制造总部，也是全球首家高性能Victrex PEEK薄膜专业制造厂，年产能为300公吨。

该制造厂的先进薄膜制造能力体现在采用定制的自动化X光膜厚度测量和控制，用于控制公差，采用先进的卷绕设备，适用于制造厚度较薄的薄膜，同时，改变传统的电晕处理方式，该工厂采用等离子表面处理，并在离线分切、重绕设备中进行。朱伟雄表示：“新工厂目前±7%的精密度是同类型产品中最高的，未来将持续改善到±5%。”

新型APTIV薄膜具有多种规格可供客户选择，分为填充级、无填充级和结晶性、非结晶性等，宽度可达1.5米，膜厚度范围为6至750微米。“这种前所未有的设计灵活性，使之成为理想的高性能解决方案，有助于客户降低系统成本，改善性能，提高设计自由度，以改进其产品性能，实现产品差异化。威格斯仍将继续与关键客户倾力合作，针对各种复杂的应用开发专用薄膜。”朱伟雄说。

据悉，威格斯正与其重要客户密切合作，针对刚性和柔性印制电路板(PCB)基板、高性能粘合剂和胶带、标签等复杂应用，开发专用的薄膜产品。

威格斯全球风险投资业务主管Andrew Storm表示：“APTIV薄膜的主要优势之一是有助于客户与最终用户降低系统成本，系统成本不仅仅要考虑材料价格，还要考虑更多。例如，由于APTIV薄膜经久耐用，可延长应用中零件的寿命；可提高产量；改进制造周期；利用更薄的薄膜或APTIV薄膜固有的低比重特性(与氟聚合材料薄膜相比)来减轻零件的重量等。”

他补充道，该公司仍将持续开发利用APTIV薄膜本身具有的不含卤素、可回收再利用特性的机会，以及研究减省其它传统薄膜所必需的下游加工步骤。例如，一个客户采用APTIV 薄膜已将零件的热塑成型周期缩短了一半。在另一个案例中，客户无需使用粘合剂，即可直接将APTIV薄膜热粘合到金属基板上。

目前，除英国应用技术中心(VATC)外，威格斯已经于去年在上海成立了亚洲创新与技术中心(AITC)，负责为亚太区客户提供各种技术支持以及包括材料选择、部件设计、模具制造、成型试验、工艺优化和批量生产在内的应用开发。

凭借着在PEEK(高性能聚酮材料)市场的领先优势，1993年由管理层买断产品获得所有PEEK聚合物业务从ICI独立出来的威格斯(Victrex)如今正在电子领域大显身手。在该公司不久前举行的新年媒体答谢会上，Victrex亚太区技术总监蔡益民表示，Victrex不仅在汽车、设备、工业制造等行业得到广泛应用，也正在大踏步的进入电子行业，据称采用其材料的配件已经进入全球前六大手机厂商的产品中。

全方位进入电子领域

Victrex是全球唯一一家专注于PEEK材料的集生产、销售于一体的供应商。据悉，这是一种制造聚酮材料的关键原材料。起初，这家总部位于英国的公司仅向客户提供PEEK原粉。但是自1997年以后开始，Victrex开始有意识的打造一个集上有、聚合物、下游、加工商、技术在内的完整供应链，从而成就了10多年来的快速发展。