先進封裝材料｜光敏聚酰亞胺（PSPI）：傲立金字塔頂端的高分子材料
先進封裝材料｜光敏聚酰亞胺（PSPI）：傲立金字塔頂端的高分子材料
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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產光學儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學鍍膜產品的開發(fā)和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。
PSPI圖案加工工藝相較PI更加簡單，圖源：網絡
PSPI的工藝流程圖：PSPI的加工通常涉及涂覆、曝光、顯影和固化等步驟。這種加工流程相較于傳統(tǒng)的非光敏聚酰亞胺材料更為簡便，能夠在無需復雜光刻設備的情況下，實現精細圖案的快速制造。圖源：Toray
一、PSPI的分類
類似于傳統(tǒng)光刻膠，光敏聚酰亞胺（PSPI）可分為正性(p-PSPI)和負性（n-PSPI)兩種類型。正性PSPI在紫外光照射后可溶解于顯影劑，而負性PSPI在光照后交聯變得不溶。正性PSPI相較于負性PSPI在光刻時容易去除曝光區(qū)域，減少污染引起的錯誤，并提供高分辨率的圖案，是未來PSPI的發(fā)展趨勢。
正性PSPI在紫外光照射后可溶解于顯影劑，而負性PSPI在光照后交聯變得不溶。正性PSPI相較于負性PSPI在光刻時容易去除曝光區(qū)域，減少污染引起的錯誤，并提供高分辨率的圖案，是未來PSPI的發(fā)展趨勢。根據感光原理以及合成工藝不同，可將正負性PSPI進一步細分為若干類型。
負性PSPI根據結構特點及合成工藝的不同可分為：酯型 PSPI、離子型PSPI、自增感型PSPI。
正性PSPI的研究相對于負性PSPI較晚，但是正性PSPI在光刻精度和環(huán)境友好性等方面均有更好的優(yōu)良性能，目前種類有：含鄰硝基芐酯型PSPI、含鄰疊氮萘醌的PSPI。
近年來國內外有關光敏聚酞亞胺的研究逐漸增多，目前的研究熱點有:
（1）可溶性PSPI的研究：通過在PSPI的分子鏈中引入柔性基團，如醚鍵，或引入大的側基，如含氟取代基、硅氧烷取代基，或采用非共平面結構的二胺或二醉單體，或通過共聚破壞分子鏈的對稱性和規(guī)整度都可以增加PSPI在有機溶劑中的溶解性能。
（2） 功能性PSPI的研究：通過在PSPI的分子結構中引入某些特殊的基團可 制備出具有低膨脹系數、低吸濕率、高透明的PSPI材料。目前有機硅改性和含氟 PSPI具有較好的粘附性和柔韌性，較低的吸濕率、介電常數小等優(yōu)點，但由于含氟型樹脂價格昂貴而限制了它的應用。與此同時，有機硅改 性和含氟的PSPI 其耐熱性能較非改性的PSPI不同程度的有所下降。
二、PSPI細分應用
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OLED顯示：PSPI主要用于頂發(fā)射AMOLED產線中，可以作為平坦層（Planarization，PLN）、像素界定層（Pixel Defining Layer，PDL）和隔離柱（Spacer）等使用。 -
集成電路：PSPI通常作為緩沖層、鈍化層或用于多層互連結構的平坦化層，其主要功能是保護集成電路的特定區(qū)域不受外力影響。 -
多芯片封裝：伴隨光刻技術的發(fā)展和芯片布線及封裝技術的**，現代封裝技術要求單個半導體芯片能夠連接至其他芯片的輸入輸出通路， 這就需要在封裝階段進行精密的再布線(RDL)工作。在這些金屬導線與芯片單元之間，PSPI被視作*常用的絕緣介質材料，不僅為封裝提供必要的電氣、機械和熱性能，還能實現高分辨率的圖案化，是RDL過程中的關鍵材料。因此特性，PSPI光刻膠在先進封裝工藝中普遍應用，是一種核心耗材，有望充分受益于先進封裝行業(yè)的發(fā)展。 -
微機電系統(tǒng)（MEMS）：PSPI已經成為微機電系統(tǒng)制造中理想的層間和金屬線間的介電絕緣材料以及MEMS系統(tǒng)組件構筑的結構材料。 -
航空航天隔熱材料及絕緣材料。
PSPI應用示例，圖源：Toray
根據GlobaInfoResearch整理研究顯示：2023年，全球PSPI市場規(guī)模達到了5.28億美元，預計2029年將達到20.32億美元，年復合增長率(CAGR)為25.16%。
全球PSPI的核心廠商有Toray、Fujifilm Electronic Materials、HD Microsystems、Asahi Kasei和SK Materials等，前五大廠商占有全球大約95%的份額。日本是*大的市場，占有大約88%份額，之后是美國和韓國，分別占有5%和4%的市場份額。產品類型而言，正性PSPI是*大的細分，占有大約65%的份額，針對下游來講，顯示面板是*大的下游領域，占有90%份額。
PSPI中國**的申請數量變化趨勢，圖源：《絕緣材料》-光敏聚酰亞胺中國**技術分析
目前，PSPI*大的用戶是英特爾。英特爾在制造中央處理器和圖形處理器晶圓時都要使用，而且僅使用PSPI來制造表面鈍化層。由于此類處理器都要采用倒裝芯片的封裝形式，因此英特爾使用PSPI作為介質來制造凸點或銅柱類的微細連接再布線層。
CoWoS先進封裝關鍵材料和供應商，圖源：SEMI VISION
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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產光學儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學鍍膜產品的開發(fā)和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。
采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴格工藝標準的閉環(huán)式流程技術制備體系，能夠制備各種超高性能光學薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應用領域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學科研，紅外制導、面部識別、VR/AR應用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機，點餐機，電子白板，安防監(jiān)控等。卷柔新技術擁有自主知識產權的全自動生產線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產線能夠生產全球先進的減反射玻璃。鍍膜版面可達到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產生產能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個難度和具有很好的應用性，新意突出，實用性突出，濕法鍍膜在價格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點:高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(耐候性強于玻璃),玻璃長期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產品廣泛應用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護玻璃等多行業(yè)。
我們的愿景：卷柔讓光學更具價值！
我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術！
我們的目標：以高質量的產品，優(yōu)惠的價格,貼心的服務，為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
上海卷柔科技以現代鍍膜技術為核心驅動力，通過鍍膜設備、鍍膜加工、光學鍍膜產品服務于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤空間和競爭優(yōu)勢，為中國的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻力量。
