1月30日,騰輝電子(蘇州)有限公司(以下簡稱“騰輝電子”)宣布,其VT-901聚酰亞胺(PI)材料已獨家通過歐洲航天局(ESA)的認證,可用于比利時ACB集團(PCB制造商)制造高密度互連印刷電路板(HDI)。這也使得ACB成為了目前唯一的能夠在ESA合格領域內提供HDI技術的印刷線路板(PCB)制造商。
騰輝電子的VT-901PI材料符合ESA標準,適用于ACB的HDI板制造流程的嚴格要求,其高耐熱溫度Td為395℃,高Tg為250℃,低軸CTE為50,符合用于航天材料的IPC4101E附錄A檢驗標準,同樣的專業設備也用于制造層壓板(專為最嚴苛的航空航天電路板而設計)。
● 騰輝電子成立于2000年,是一家全球領先的高品質覆銅箔基板和半固化片制造銷售商。其擁有行業內長三角地區規模最大的覆銅板實驗室,建有江蘇省特殊高頻覆銅板及鋁基覆銅板工程技術研究中心,產品廣泛應用于PCB各種應用,且承擔多項省市科研及科技成果產業化項目。
● 2019年,“航空航天印制線路板用高耐熱PI基材研發及產業化”項目獲蘇州市重點研發產業化項目立項并于2022年通過驗收;
● 2020年,“航空航天印刷線路板用高可靠PI基材研發及產業化”項目獲江蘇省科技成果轉化項目立項;
● 2022年,“新能源及功率半導體封裝用高導熱高可靠金屬基板研發”項目獲蘇州市產業前瞻與關鍵核心技術項目立項。
● 目前公司已經與比亞迪、長城汽車、陽光電源、上汽華域視覺、得潤美達、空客、特斯拉、奔馳、寶馬、奧迪和波音等公司建立合作。
五大應用形式
PI是指分子主鏈中含有酰亞胺環(-CO-NH-CO-)的芳雜環高分子化合物,家族非常龐大,具備耐高溫、耐低溫、高強度、高模量、耐水解、耐輻射、耐腐蝕、高電絕緣、低介電常數等優異性能,在高分子材料中屬于頂端的存在,被譽為“21世紀最有希望的工程塑料之一”。
憑借其優異性能及出色的加工性能,PI成為了唯一具有廣泛應用領域且在每一個應用領域都顯示出突出性能的聚合物,可分別以薄膜、纖維、光敏材料、泡沫和復合材料五大形式應用于柔性屏幕、軌道交通、航空航天、防火材料、光刻膠、電子封裝、風機葉片、汽車等多個領域。
1. PI薄膜
PI薄膜是最早實現商業化應用的PI產品,與碳纖維、芳綸纖維一起被稱為我國發展高技術產業的三大關鍵高分子材料,是目前世界上性能最好的薄膜類絕緣材料,廣泛應用于航空航天、微電子、原子能、電氣絕緣、液晶顯示、膜分離技術等各個領域。由于其價格高昂(高達上百萬每噸)、技術壁壘高、性能優異,又被稱為“黃金薄膜”。
我國PI薄膜行業起步較晚,目前國內約有70家PI薄膜生產企業,產能規模多在百噸上下,主要應用于低端市場。隨著PI薄膜高端產品國產化進程加快,我國電子級以下PI薄膜已實現國產自給自足,國內已具有規模以上電子級PI薄膜生產能力的企業有時代新材、丹邦科技、瑞華泰以及達邁科技、達勝科技等。而電子級及以上PI 薄膜仍屬于高技術壁壘行業,市場仍主要由海外公司瓜分,美國、日本、韓國等占據了全球PI薄膜的70%產能,主要為美國杜邦、日本東麗、日本鐘淵化學、日本宇部興產、韓國SKC等企業壟斷,產能集中度較高,規模多在2000~3000噸/年。
從應用端看,全球PI膜的市場已細分為柔性印刷電路(FPC)、特種制品、壓敏膠帶、發電機和電線電纜等領域,柔性印刷電路板已成為全球PI膜市場上最大、增長最快的應用領域。預計2030年全球各地區PI膜的消費量將達到2.9萬噸,2021—2030年的年均復合增長率為6.5%。
從需求端來看,目前我國電子級PI膜與電工級PI薄膜整體消費量基本相當,未來隨著電子顯示、FPC和導熱石墨膜等電子級應用領域的快速增長,電子級PI膜消費量規模將進一步增大,預計2030年對PI膜的總需求量將超過2萬噸,年平均增長率為8.6%。
隨著我國相關研發及技術人才的積累,疊加下游重點市場轉移至大陸市場及相關政策的利好,我國PI膜發展將不斷提速,逐步實現高端產品國產化替代。
2. PI 纖維
PI纖維是一種重要的高性能纖維,是目前使用溫度最高的有機合成纖維之一,可以在250℃~350℃使用,在耐光性、吸水性、耐熱性等方面與芳綸和聚苯硫醚纖維相比都更為優越,高性能PI纖維的強度約為芳綸的兩倍,是目前力學性能最好的有機合成纖維之一。
PI纖維的開發最早由美國和日本主導,但因為種種原因,在美國和日本均未見PI纖維的產業化。
目前,真正實現產業化生產并銷售的耐高溫PI纖維只有德國贏創的P84?纖維和我國長春高琦的軼綸?纖維,產能分別約為1400噸/年和 540 噸/年。
3. PI/聚甲基丙烯酰亞胺泡沫(PMI)泡沫
PI/PMI泡沫材料屬于先進功能材料,是最為優異的結構泡沫芯材,具備優異的隔熱、減震降噪和絕緣性能。
國外的 PI/PMI 泡沫最早由 NASA 進行研究并生產,隨后 Sordal、杜邦、Evonic、InspectFoam等廠商同樣研制出了相應出了相應的產品,其中 贏創的 Rohacell?系列 PMI 泡沫及 Solimide?系列 PI 泡沫是目前市場上使用最多的兩個品種。
目前國內的PI泡沫的主要生產企業有中科院寧波材料所、青島海洋、康達新材和天晟新材等。其中,中科院寧波材料所已搭建了PI微發泡粒子中試設備;青島海洋與康達新材PI產品性能已走在國內同行前列。
據估計,2024年全球PI泡沫使用量將達到5萬噸以上,市場容量有望達到20億美元。
4. 基復合材料
作為新一代的高端輕量化材料,PI復合材料距今已發展了三代:
第一代,標志性材料PMR-15,使用溫度288C;
第二代,標志性材料PMR-川-50,使用溫度371℃;
第三代,標志性材料PR-46,使用溫度420°C。
纖維增強復合材料是鎂鋁合金之后的新一代輕量化材料,以PI作為樹脂基的復合材料耐高溫和拉伸性能出色,應用十分廣泛。PI樹脂基復合材料具備PI高耐熱性、優異的力學性能、介電性能、耐溶劑性能等特點,是目前使用溫度最高的樹脂基復合材料。
經過近40年的發展,PI高溫樹脂基復合材料已經發展出了四代復合材料,使用溫度不斷得到提升,目前最先進的第四代PI樹脂基復合材料能夠在450°C下長時間使用。
目前我國PI復合材料應用和研發還在追趕中,中航工業復合材料公司等企業已經能夠生產第三代樹脂產品。
另外,隨著碳纖維產業的逐漸成熟,碳纖維增強復合材料需求增長明顯,PI+碳纖維的組合作為最為優異的復合材料組合之一,在搶占高端市場方面優勢明顯。
5. 光敏PI(PSPI)
PSPI是一類在高分子鏈上兼有亞胺環以及光敏基因,集優異的熱穩定性、良好的機械性能、化學和感光性能于一體的有機材料。PSPI在電子領域主要有光刻膠及電子封裝兩大作用,在PSPI中添加上增感劑、穩定劑等就可以得到“PI光刻膠”。
國內PSPI行業起步較晚,目前在其研發、生產以及應用方面,遠落后于日本、美國等國家,市場需求大多依賴進口。當前,全球范圍內的PSPI市場主要由美日合資的HDM公司、日本東麗公司掌控,其中日本東麗是全球中正性PSPI產品市場化最成功的企業之一,國內布局PSPI研發、生產的本土企業有瑞華泰、明士新材料、國風塑業、鼎龍科技等,未來該領域國產替代空間較大。
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