Помимо адгезионных свойств данные проводящие полимеры могут демонстрировать поверхностную или даже объемную проводимость. На стадии проектирования работа ведется таким образом, чтобы проводимость была сходна с аналогичным свойством проводников из металла с гальванопокрытием. Среди доступных материалов проводящие гибкие пленки для склеивания поверхностей подложек толщиной от 1.0 мил до 0.5 микрона. К поверхностям, пригодным для склеивания, относятся печатные платы (FR-4 и полиимид), гибкая пленка (каптон), даже эластомерные схемы (проводники во время работы могут обладать эластичностью до 30%).

Данная технология может склеивать высокотемпературные материалы и работать с ними. Хорошее склеивание с поверхностями большинства полимеров, а также возможность использования методов электроосаждения и химического восстановления. Например, пленку можно нанести на поверхность материала для печатной платы. Проводимость пленки можно использовать в качестве проводящей дорожки, или на поверхность пленки можно нанести металлический проводник. (см. Рисунок внизу). Другой пример – пленка наносится на «резиновую» (эластомерную) поверхность, и при этом создаются проводящие дорожки, создающие возможность придать свойство проводимости поверхности «резины». Данную разновидность технологии можно использовать для экранирования электромагнитных и радиочастотных помех, сенсоров для одежды (обувь, перчатки и головные уборы), диафрагм и гибких трубопроводов.

Преимущества технологии

1. Данная технология позволяет наносить проводящую пленку вместо проводящих металлических дорожек, а также наносить металлические дорожки поверх наложенного слоя.

2. Что касается жестких подложек, таких как FR-4 и полиимид, производный от проводящей полимерной пленки материал хорошо скрепляется с поверхностями. Поверхность подложки может иметь высокую и среднюю степень шероховатости. 

3. Что касается гибких подложек, таких как гибкая пленка из каптона, производный от проводящей полимерной пленки материал хорошо скрепляется с поверхностями. Производная пленка гибкая и повторяет изгибы подложки без разрыва схемы и скрывая микротрещины на подложке, возникающие в результате обычного изгиба. 

4. Что касается эластичных подложек, таких как силиконовый каучук, производный от проводящей полимерной пленки материал хорошо скрепляется с поверхностями. Эластичность данной проводящей полимерной пленки позволяет осуществлять небольшое натяжение пленки, не разрывая проводящую дорожку. Когда впоследствии наносится металлическое покрытие, пленка сохраняет прочность металлической дорожки.

5. С данной технологией возможно дополнительное нанесение гальванического покрытия или покрытия, наносимого методом химического восстановления, с целью получения металлической проводимости. 

6. Проводимость полимерной пленки можно снизить до 10 мОм для применения в тех областях, где наносимые в дальнейшем проводящие дорожки необходимы для прикрепления дополнительных компонентов. К таковым относится производство анизотропных проводящих гнезд для микропроцессоров, устанавливаемых с возможностью разъединения или на постоянной основе. Варианты с постоянным соединением могут включать в себя материал со свойством соединения / разъединения микропроцессора с матрицей на печатной плате. После проверки микропроцессора материал можно вернуть в паяное соединение.

7. Полимерная пленка может быть проводимой по осям x, y, или z в зависимости от конкретных требований. 

8. Производный от полимерной пленки материал можно использовать в тех случаях, когда для пайки оплавлением припоя требуется низкая температура. Данный материал можно наносить на контактные площадки или дорожки печатной платы. С его помощью осуществляется пайка оплавлением, прочностью не уступающая паяному соединению, при это температура оплавления припоя может быть низкой и опускаться до 100ºC.

9. Производный от полимерной пленки материал можно использовать в областях применения ИК-оборудования, в которых требуется поглощение до 99%. Например, в некоторых областях оптического позиционирования передача и поглощение ИК применяется вместе с «масштабной» сеткой с целью повышения точности перемещений шаговой консоли. 

10. Использование определенных разновидностей проводящей полимерной пленки зависит от возможностей матрицы материала. Для этого потребуется изучить различные разновидности материала с целью установления совместимости.

Отличительные особенности и уникальность технологии

Нанесение пленочного покрытия на полимерные поверхности в некоторых случаях может создать сложности при создании качественного скрепления поверхностей материала. В частности, если требуется дополнительное наложение металлического покрытия на поверхность, например меди методом химического осаждения или никеля.

Полимерная пленка была разработана с целью усиления скрепления с различными поверхностями и обеспечения более качественного совмещения поверхностей, тогда как  прямое химическое осаждение на полимерную поверхность создает более слабое скрепление. К преимуществам можно отнести следующее:

1. Усиленное скрепление благодаря присущему полимерам компоненту, позволяющему создавать «химические» связи. Данный компонент создания химических связей формирует «мост» между поверхностями материалов. Подобный мост обеспечивает превосходную крепость «связи» по сравнению с другими материалами, которые всего лишь «скрепляют» поверхности. Например, скрепить поверхности из силиконового каучука достаточно сложно. Данный материал «связывает» любые виды силикона между собой с исключительным уровнем скрепления.

2. Для «жестких» и «гибких» подложек доступны несколько видов пленки, среди которых имеются разновидности, обладающие такими контролируемыми параметрами как удлинение и изгиб. Проблема обладающих покрытием полимерных пленок заключается в том, что пленка может либо «растянуться» вокруг стержня с определенным диаметром или даже изогнуться на 90º без создания микротрещин напряжения на поверхности полимерной пленки. Данная пленка эластична по своей природе, что позволяет осуществлять такие виды «растяжений», не изменяя уровень проводимости.

3. Дорожки в полимерной проводящей пленке до уровня < 20 мОм по результатам испытаний с использованием ручного зонда.

4. Измененный процесс нанесения пленки для создания «участков» активации, позволяющих впоследствии наносить ионы металла на поверхность полимерного покрытия. Благодаря этому свойству создается поверхность, готовая к нанесению металла методами электроосаждения или печати с высококачественным прикреплением осажденного металла.

5. Способность осаждения на обработанной поверхности применима к различным поверхностям, от очень гладкой до шероховатой. Для хорошего связывания с очень гладкой поверхностью, например кремниевым кристаллом, требуется материал, который может «схватывать» поверхность, создавая качественное скрепление и даже улучшая электрическую или тепловую проводимость.

6. Материал доступен в вариантах, от стандартной толщины подложки до очень тонкого пленочного покрытия.

7. Различные производные от полимерного пленочного покрытия можно модифицировать с целью создания требуемых физических атрибутов, таких как цвет, прозрачность, тепловые, электрические и другие требуемые свойства.

8. Различные производные от полимерных пленочных покрытий можно прикреплять к поверхностям жестких, гибких и эластичных пленок.

9. Различные производные от полимерных пленочных покрытий можно прикреплять к металлическим поверхностям, используемым в определенных областях.

10. Различные производные от полимерных пленочных покрытий можно модифицировать и формировать другие свойства, такие как поглощение света, влажность, тепло.

Краткая информация об этапе разработки

Данные пленки доступны со складов для прямой коммерциализации в зависимости от конкретных нужд заказчика. Помимо этого доступны смеси для осаждения методами толстопленочного трафарета, тонкопленочного парофазного осаждения или центрифугирования, нанесения покрытия валиком, переводной печати. Данные пленки позволяют использовать проводящие и непроводящие заполнители, модификаторы и красители, предназначенные для определенных приложений. К пригодным для склеивания подложкам относятся эпоксидная смола / стеклополимер, каптон-полиимид, силиконовый каучук, металлы, стекло и другие материалы. Доступны некоторые результаты испытаний, связанные с определенными направлениями, такими как скрепление, экология, толщина и осаждение. Если появится конкретный заказчик, которого не устраивает материал из наших запасов, то мы с удовольствием модифицируем состав, чтобы получить необходимый материал. В частности, мы заключили с некоторыми заказчиками договоры разработки / лицензирования на поставку материала, подходящего для их нужд, в том числе эксклюзивные поставки.

Применение и потенциальные преимущества

www.polymery.ru