隨著移動電子設備便攜式的需求進一步提升，無線充電已經成為如今一些手機廠商發布新機的必備功能。手機里使用的無線充電技術都是一些小功率的電磁感應式原理，首選是無線聯盟推出的Qi標準，傳輸端（即充電底座）通過流過的電流產生磁場，手機Qi模塊（相當于接收端）通過電磁感應將磁場轉化為電流。那么問題來了，磁場隨著離場源越遠，磁感應強度會逐漸降低，所以拉開些距離會導致磁場大打折扣，充電速率也會降低。因此為了縮短傳輸端與接收端的距離，無線充電線圈上用的覆蓋膜一般廠家都是使用超薄黑色覆蓋膜，目前主流廠家都是使用0305規格的覆蓋膜。

目前聚酰亞胺（PI）膜廠家在生產7.5 μm（3 mil）的黑色PI膜主要是在形成PAA后摻雜炭黑一起亞胺化成膜形成的。由于膜太薄，同時加入炭黑后機械性能變差，容易發生斷膜現象，導致成品的良品率偏低，5 μm（2 mil）及其以下大多數都需要負載在一層厚的載體膜上，這樣成本以及工藝步驟都會增加。

合成一種可溶性的聚酰亞胺樹脂，摻雜一定比例的炭黑后，再涂覆在PET載體膜上，烘干溶劑即可得到黑色超薄PI膜。控制涂覆泵數，可以控制黑色PI膜的厚度，厚度范圍可以在3~7.5 μm之間隨意選擇；控制炭黑的加入量，可以調節PI膜的黑度。由于炭黑存在導電性，所以在既需要薄又需要有一定的黑度、機械性、絕緣性，這四種矛盾體系中尋找一個炭黑用量的平衡點，顯得十分困難。

1試驗

1.1 原材料

芳香型四酸二酐、脂肪族二胺，常州陽光藥業；γ-丁內脂（GBL）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）、丁酮（MEK）、工業級；乙酸酐、三乙胺，工業級；炭黑、炭黑分散劑，三菱瓦斯； PET 薄膜、離型紙等輔料，臺博膠粘材料有限公司。

1.2 可溶性聚酰亞胺的合成

精確稱取脂肪族二胺單體溶解于GBL和DMAc的混合溶劑中，通入氮氣，水浴控制溫度為25 ℃，在攪拌狀態下分批次加入等摩爾量的芳香族二酐單體，繼續攪拌8 h得到聚酰胺酸溶液，再取乙酸酐、三乙胺混合溶劑加入上述聚酰胺酸溶液中，在50 ℃攪拌反應12 h。后將溶液倒入足量的去離子水中得到聚酰亞胺沉淀，過濾，使用乙醇洗滌濾餅數次，然后在70 ℃真空干燥24 h得到聚酰亞胺粉體。該粉體使用GBL以及DMAc混合液配置成固含量為20%的溶液待用。

1.3 炭黑溶液的配制

準確稱取一定量的炭黑分散劑，加入MEK攪拌溶解，然后加入對應比例的炭黑，使得最終炭黑固體含量為25%，加入玻璃珠置于分散機上搖擺4 h分散待用。

1.4 黑色聚酰亞胺溶液的配制

取固含量為20%的聚酰亞胺溶液100 g，加入固含量為25%的炭黑溶液適量。高速攪拌8 h后待用。

1.5 黑色超薄PI膜的制備

將上述已經分散好的黑色聚酰亞胺溶液均勻的涂覆于PET膜上，通過調節涂頭的間隙，得到烘干溶劑后黑色聚酰亞胺薄膜的厚度分別為3 μm、5 μm、7.5 μm，黑色PI膜附著在PET薄膜上。

1.6 黑色超薄覆蓋膜的制備

取生益科技覆蓋膜常規環氧膠水VF35C，在黑色PI膜一側涂覆VF35C，控制膠層厚度，使得烘干溶劑后環氧膠層的厚度為5 μm，再在環氧膠層一側貼合離型紙。

1.7 測試方法

剝離強度：按照IPC-TM-650-2.4.9測試。

耐浸焊性：按照IPC-TM-650-2.4.13測試。

表面電阻以及體積電阻率：按照IPC-TM-650-2.5.17測試。

電氣強度：按照IPC-TM-650-2.5.6.2測試。

吸水率：按照IPC-TM-650-2.6.2測試。

可見光透射率：按照廣東生益企業標準Q/GDSY 6050.45-2017測試。

拉伸強度、拉伸模量以及延伸率：按照IPC-TM-650-2.4.19C測試。

CTE（X/Y軸向）：按照廣東生益企業標準Q/GDSY 6050.34-2017測試。

燃燒性：按照IPC-TM-650-2.3.9測試。

耐化學性：按照IPC-TM-650-2.3.2測試。

尺寸穩定性：按照IPC-TM-650-2.2.4C測試。

介電性能：按照IEC-61189-2-721（SPDR）方法測試。

2結果與討論

2.1 檢測數據對比

使用生益科技常規產品SF315C 0305黑色超薄覆蓋膜作為對比，該覆蓋膜是采用7.5 μm（3 mil）黑色PI膜直接涂覆5 μm環氧膠水后制得；PET膜上涂覆黑色PI膠水烘干后再涂覆5 μm環氧膠水后生產的黑色超薄覆蓋膜命名為SF215C，取0205規格，兩種覆蓋膜的測試結果見表1所示。

從上述數據對比可以看出，采用涂覆型的SF215C（0205）黑色超薄覆蓋膜與直接制備的SF315C（0305）黑色超薄覆蓋膜在性能上是互有優缺，例如體積電阻率方面、耐化學性以及耐化學性等方面占有優勢，但是在拉伸強度以及延伸率上還略有不足。

2.2 應用評估考察

將兩種不同方式生產的黑色超薄覆蓋膜在FPCB廠進行相應的應用評估考察，大致流程是：開料、鉆孔、沖切、貼膜對位、壓合、化金以及外檢等幾道工序，主要考察材料的可操作性、與線路的壓合情況以及化金效果對比。

涂覆型SF215C 0205覆蓋膜由于有PET作為載體支撐，所以對位操作比較方便，而SF315C 0305柔軟輕薄，對位易褶皺，不利于操作（如圖1）。

從圖1中可以看出，兩種覆蓋膜在使用傳壓的方式進行壓合時，表觀都表現比較正常，同時在線圈銅箔拐角處進行切片分析，沒有發現覆蓋膜被壓斷的情況，表現良好（如圖2）。

從圖2對比中可以看出，兩種覆蓋膜壓合后進行化金處理，耐化金藥水良好，未出現滲金及PI變色溶解的問題。

3結論

（1）涂覆型黑色覆蓋膜SF215C在常規性能、電氣性能上，與SF315C黑色覆蓋膜性能相當，在體積電阻率方面、耐化學性以及耐化學性等方面占有優勢。

（2）SF215C 0205因為有PET的支撐，所以對位操作比較方便，而SF315C 0305柔軟輕薄，對位易褶皺，在操作上具有一定的優勢。

（3）SF215C 0205和SF315 0305采用傳壓壓合后，二者效果都比較好。

（4）對比兩種覆蓋膜壓合后的切片圖，發現都沒有PI膜在銅箔線圈拐角處斷裂的現象。

（5）化金處理后都沒有出現藥水滲透、PI膜變色情況。

綜上所述，SF215C黑色覆蓋膜在性能上可滿足客戶要求，同時，由于黑色PI膜是采用先制備可溶性聚酰亞胺后加入炭黑再涂覆的方式生產，這樣，PI膜的厚度以及透光率不再局限于PI膜廠家，可以隨時滿足下游客戶對不同厚度產品的要求。