为什么MPI比LCP材料好？

       天风国际分析师郭明池发布“新款2019 iPhone天线软板赢家与输家分析”。其中指出，新款iPhone的天线软板材质将大改，新进入者鹏鼎控股/臻鼎、东山精密与台郡成为主要赢家；失去iPhone订单的嘉联益成为主要输家。

       郭明池表示，LCP虽然理论上拥有高频无线传输优势，但因为生产问题，导致LCP天线软板在某些情况下反而限制iPhone XS Max/XS/XR的无线功率。此外MPI在4G/LTE频段的无线功率表现不输LCP，且有生产与成本优势，因此郭明池预测大部分新款iPhone天线软板将舍弃LCP材料改采用MPI。那这个MPI又是什么材料呢？

       MPI 全称Modified PI，又称异质PI或者改性PI，是通过对PI的氟化物配方改良制得的高性能PI。

       传统的商业化的聚酰亚胺薄膜如杜邦的Kapton薄膜(PMDA/ODA)在测试频率为1 MHz下的介电常数为3.2~3.6。但是在超大规模集成电路向纵深发展的大背景下，需要更低介电常数的层间材料（低介电（ε＜3.0）及超低介电（ε≤2.2）层间材料）以减小信号迟滞时间。因此降低现有层间材料聚酰亚胺的介电常数或者开发新的低介电层间材料成为当下研究开发热点。

       由于PI薄膜正在量产技术上已经比较成熟，因此生产MPI材料能够沿用原PI制程，有助于MPI的产业化，另外由于PI为非结晶材料，操作温度更宽，更易与铜在低温下压合，生产难度和良率更优。目前正在研究的对PI材料进行改性得到低介电PI的方法有很多，其中对聚酰亚胺的聚合单体进行改性的方法最受关注，所得到的薄膜被称为本征型低介电常数聚酰亚胺薄膜。

       本征型低介电常数聚酰亚胺薄膜是指通过在聚酰亚胺的聚合单体中引入特定的化学基团，只改变单体的化学结构而不需借助共聚、致孔、成膜工艺等手段，就能使材料的介电常数降低的功能性高分子材料。这些特定的化学基团具有较低的摩尔极化率或能占据较大的空间体积。与其他途径相比，本征型的低介电聚酰亚胺薄膜能够最大程度地保留聚酰亚胺的力学性能、热氧稳定性等优点，保证其在使用过程中的性能稳定。

4.1 提高含氟量

       由于C-F键的偶极极化能力较小，且能够增加分子间的空间位阻，因而引入C-F键可以有效降低介电常数，使得含氟聚酰亚胺（Fluorinated Poly-imide，FPI）在微电子领域的应用相当广泛。其中，以通过在单体化学结构中引入三氟甲基提高含氟量的方法最为常见，这是因为庞大的三氟甲基的引入既能够阻止高分子链的紧密堆积，有效地减少高度极化的二酐单元的分子间电荷传递作用，还能进一步增加高分子的自由体积分数，达到降低介电常数的目的。

4.2 引入脂环结构

       脂环单元同样具有较低的摩尔极化率，又可以破坏分子链的平面性，能同时抑制传荷作用和分子链的紧密堆砌，对改善材料的溶解性、降低介电常数、提高透明性等有利。此外，脂环结构能提高材料的憎水性，使薄膜的介电性能保持稳定。（在FCCL中，绝缘薄膜的吸水性是薄膜应用的主要考虑因素之一）