PI是如何涂覆到玻璃基板上的
PI是如何涂覆到玻璃基板上的?PI液又是如何转化为PI膜的?以下是具体流程分解:
(1)玻璃基板清洁:一般先进行EUV清洁,再实施毛刷清洁,随后进行高压水气喷淋清洁,最后采用A/K干燥。
EUV清洁:利用172nm紫外光照射玻璃基板表面,可将氧气分子转化为氧原子和臭氧分子,同时基板表面的有机物吸收紫外光能量后发生化学键断裂,其中的碳碳键、碳氢键被打破,使有机物分子重新组合为二氧化碳和水,进而去除玻璃基板表面的有机物。
高压水气喷淋清洁:通过高压水气喷淋(通常为二氧化碳与纯水的混合物),清除基板表面的微小颗粒。
A/K干燥:借助倾斜气流将基板表面的水分驱至板体一角,以去除基板表面的水膜并实现干燥。
(2)HP/CP处理:对基板进行干燥以去除水分,并对其进行冷却,干燥温度通常在100~110℃左右,冷却温度则为车间环境温度。
(3)涂覆:采用超声涂布方式,主要参数包括:涂布行走速度(参考设备及工艺调试结果)、湿膜厚度(一般根据干膜厚度和固含量推算)、涂布间隙(间隙过高可能存在破膜风险,间隙过低可能出现宏观不均)。
PI涂覆前需对PI液进行脱泡处理:目的是去除原料中的气泡,防止涂覆PI时产生大量气泡,避免后续高温烘烤过程中出现气泡炸裂。通常脱泡时间为8~12小时,脱泡过程中会使用多种孔径的过滤器,以去除原料中的杂质。
(4)HVCD处理:即加热减压干燥,用于去除大部分溶剂,真空干燥的压力约为20Pa,加热温度为80~100℃(NMP在真空中沸点较低)。
(5)固化:通过亚胺化反应,固化形成稳定的PI膜层。
160~180℃下保持20分钟:去除PI膜中剩余的20%~30%NMP溶剂;
230~250℃下保持20分钟:进行亚胺化反应,使聚酰胺酸转化为高聚合化合物聚酰亚胺;
450~470℃下保持20分钟:进行高温固化,使聚酰亚胺聚合物排列更有序,改善其力学性能与机械性能,形成性质稳定、耐受性优良的薄膜。
固化设备采用红外加热方式,温度波动控制在450±10℃,固化过程中持续通入氮气,以带出NMP及固化产生的水汽。固化前需通入大量氮气排出氧气,将氧含量控制在100ppm以下,防止PI发生黄化。不同企业的PI材料不同,固化曲线会略有差异,通常依据材料厂商推荐的曲线进行操作。目前PI固化多采用烘箱固化,以红外加热方式进行。固化完成后,即得到所需的柔性PI衬底膜层。
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