摘要：电子器件在我们日常生活中的应用非常广泛, 很多电子器件都是由高分子材料制成的, 例如OLED屏, 电路板, 芯片, 外壳等。电子器件中常见的高分子材料具有粘结性, 能够导电, 力学强度高等特点, 本文将围绕上述几个特点展开论述。
关键词：高分子材料,化合物,电子器件,材料
一、前言
电子器件是指在固体、气体或真空中, 通过利用和控制电子运动规律而制成的器件。分为电真空器件、充气管器件和固态电子器件。在模拟电路中起振荡、变频、整流、放大、调制、锁相、控制、相关等作用;而在数字电路中作存储、计数、采样、限幅、逻辑、延迟等用。广义的电子器件包括OLED屏, 电路板, 芯片, 外壳等, 上述领域都用到了高分子材料, 本文将系统阐述他们的应用。
二、高分子材料的简介及其特点
2.1高分子材料简介
高分子材料又叫聚合物材料, 是以高分子化合物为基体, 配有其他添加剂组成的材料。高分子化合物是分子量大于10000的化合物, 绝大多数高分子化合物是由重复单元聚合而成。添加剂是高分子材料必不可少的, 包括食品添加剂, 增塑剂, 阻燃剂, 着色剂等。
2.2高分子材料的特点
电子器件中涉及到的高分子材料具有粘结性, 能够导电, 力学强度高等特点。具有粘结性的高分子材料能够作为粘合剂, 粘合剂是使相同或不同物料混合成均一状态的材料, 聚氨酯, 环氧树脂可以作为粘合剂。可以通过拉伸强度, 断裂伸长率等指标来表征高分子材料的力学强度, 通过共聚, 交联, 结晶等方法可以提高高分子材料的力学强度。
三、高分子材料在电子器件中应用
3.1高分子材料在外壳中的应用
电子器件的外壳具体包括手机外壳, 电脑外壳等。手机外壳不仅作为装饰品, 更能保护手机, 防摔、防刮、防水和防震。电脑外壳包括电脑顶盖, 屏幕边框, 掌托和底盖。
王素云等人[1]研究手机外壳材料聚碳酸酯的回收, 用熔融再生方法回收利用, 对注塑样品进行了力学性能测试。研究结果表明, 聚碳酸酯回收料和原生料力学强度接近。王美发等人[2]发明了一种导热塑料, 及其利用导热塑料来制备手机外壳的方法。这种导热塑料以高分子为基体, 所述的高分子为聚乙烯, 聚丙烯, 聚碳酸酯等的一种或几种组合物, 很好地解决了手机外壳加工材料不能同时兼有绝缘性, 散热性, 加工难的问题。张锐[3]综述了电脑笔记本外壳的材料, 特别是芳香族聚酰胺材料的优势, 并总结了芳香族聚酰胺的新应用。
3.2高分子材料在OLED屏中的应用
OLED, 是Organic Light Emitting Display的英文简称, 即有机发光显示器, 采用电致发光的原理。OLED显示技术与传统的LCD显示方式相比, 省去了背光灯, 而且可视角度更大, 更轻更薄, 并且能够显着的节省耗电量。
彭骞等人[4]详细介绍了有机电致发光材料, 即OLED材料的种类、组成、特点和研究近况, 并介绍其用途和前景。其中高分子的电致发光材料包括聚苯撑乙烯类, 聚咔唑类, 聚芴类等。
刘会敏等人[5]综述了喷墨打印制备有机发光二极管显示屏的发展历程。喷墨打印的聚合物材料有聚二辛基芴, 聚对苯乙烯撑等。
陶海华[6]研制了高分子聚合物为基体, 掺杂小分子荧光材料的OLED材料, 所涉及的高分子材料包括聚乙烯基咔唑。
3.3高分子材料在电路板中的应用
电路板又叫线路板或者PCB板, 它是电子元器件电气连接的提供者。它从100多年前发展至今, 采用版图进行设计。采用电路板可以大大减少布线和装配的差错, 提高了自动化水平和生产劳动率。
浦鸿汀等人[7]介绍了电路板绝缘涂层的聚对苯撑二甲基系列的制备方法和成膜机理, 讨论了化学气相沉积聚合的主要特点。李恩[8]介绍了电路板的导电粘合剂含羧基聚酰亚胺及环氧树脂粘合剂的制备, 表征及其性能测试。张兴义[9]概述了线路板材料的成分, 其中粘合剂为聚酰亚胺树脂。艾骏等人[10]阐述了一种耐高温紫外正型光刻胶及光刻工艺, 光刻技术是电路板加工技术领域最为关键和应用最频繁的技术之一。作者用酰胺-酰亚胺聚合物作为成膜树脂, 与感光剂等其他成分按一定比例配制成光刻胶。
3.4高分子材料在芯片中的应用
芯片, 又叫集成电路, 是一种把电路 (主要包括半导体设备, 也包括被动组件等) 小型化的形式, 并时常制造在半导体晶圆表面上。
安装集成电路内置芯片, 外用的管壳, 起着安放固定密封, 保护集成电路内置芯片, 增强环境适应能力的技术, 叫电子封装技术。
王德禧等人[11]研究了聚丙烯腈高分子半导纤维的制备及其半导体特性, 聚丙烯腈纤维在进一步热处理后, 可以成为一种具有半导性能和较好的力学性能的高分子半导体纤维。李善君等人[12]介绍了电子封装技术中, 把芯片安装在一个载体上, 这个载体可以是高分子的薄膜载体, 安装在该载体上的芯片封装现在采用的酚醛环氧塑封料。
四、结语
电子器件中涉及到的高分子材料具有粘结性 (如电路板中的粘结剂) , 能够导电 (如OLED屏和电路板的导电油墨) , 力学强度高 (如电子器件的外壳) 等特点。对于未来电子器件中用到的高分子材料, 本文提出以下建议:
(1) 使用导热高分子材料作为电子器件的外壳, 增强其散热能力。同时使用相变储能材料作为添加剂, 吸收电子器发出的能量。
(2) 通过交联, 增大分子量等方法增加OLED屏的力学强度, 使得电子器件不易损坏。
(3) 使用导电性能更好的高分子化合物作为电池材料, 增加电池的储电性。
参考文献
[1]王素云, 毛倩瑾, 夏志东, 等.PC聚合物的再利用研究[J].人工晶体学报, 2007 (01) :195-199
[2]王美发, 蔡文廷, 张欢.一种导热塑料及其利用导热塑料制备手机外壳的方法:中国, 103122092[P]2013-05-29.
[3]张锐.芳香族聚酰胺材料在笔记本电脑外壳上的应用[J].塑料工业, 2012, 40 (5) :69-72.
