柔性基板聚酰亚胺热性能的研究

随着微电子领域的迅速发展，我国柔性线路板市场迎来新的增长空间，因此，在微电子器件工业中，对具有高玻璃化转变温度及合理的热膨胀系数的塑料基板的需求逐渐增多。材料的玻璃化转变温度、热膨胀系数限制了柔性基板在加工过程中温度的选择及其应用范围。聚酰亚胺（PI）作为聚合物材料中综合性能**的材料之一，由于其具有玻璃化转变温度（Tg）和热膨胀系数（CTE）的高度可发展性，使聚酰亚胺在柔性基板的开发应用过程中受到重视。聚酰亚胺作为柔性基板材料，起到载体的作用，是柔性线路板的重要组成部分。

近年来，随着先进通信和电子社会的发展，人们对显示器或传感器等柔性设备的期望值越来越高。柔性基板是柔性显示器的重要组成部分，主要分为５ 类：塑料、金属箔片、超薄玻璃、纸质衬底、生物复合薄膜衬底。其中，塑料薄膜由于具有超薄、柔韧、可以逐卷生产等特点，是大型柔性面板制造的**。大多数聚合物材料存在高热稳定性和尺寸稳定性较差的缺陷，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 的Tg一般在100 ℃ 以下；聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚碳酸酯（PC）的Ｔｇ范围为100～ 200 ℃；聚醚砜（PES）可以达到200℃以上；聚酰亚胺（PI）的Tg可以达到300 ℃以上。因此，聚酰亚胺在柔性基板中的研究应用已成为目前的开发热点，受到了各国研究人员的关注。

用于制造柔性基板的聚合物材料必须具有高耐热性、高尺寸稳定性、良好的水蒸气传输速率和耐化学性等优异性能。塑料基板可以通过制造外在的渗透屏障提高水蒸气的传输速率和耐化学性，但是，高聚物的热性能包括玻璃化转变温度（Tg）、热膨胀系数（CTE）等，必须通过改善材料的性能提高其综合性能。

为满足柔性基板在柔性线路板的加工使用过程中具有较高的玻璃化转变温度和较低的热膨胀系数，设计出同时具有高玻璃化转变温度、低热膨胀系数的聚酰亚胺已成为众多国家研究开发的热点。

低温多晶硅薄膜晶体管（LTPS-TFT）的有源矩阵有机发光二极体（AMOLED）器件作为下一代显示器的**候选器件，受到了国民广泛的关注，其柔性衬底是未来柔性显示器的关键部件。由于聚酰亚胺材料具有耐高温抗氧化性、耐化学腐蚀、高柔韧性的优点，是*受欢迎的柔性基板候选材料之一。然而，与美、日、韩等国家相比，我国在开发、生产用于柔性线路板的聚酰亚胺中仍有较大差距，同时聚酰亚胺的热性能，特别是玻璃化转变温度和热膨胀系数限制了作为基板的**工艺温度和**使用条件。因此，随着未来我国电子产品的轻量化和折叠化的发展，开发和生产同时具有高玻璃化转变温度、低热膨胀系数的聚酰亚胺薄膜是我国科学和工程界迫切需要解决的问题。