Elektroniikkateollisuuden muovimateriaalit

Tämä diplomityö on perustutkimusta, jonka tarkoitus on olla laboratorion ensimmäinen laajempi katsaus polymeerien käyttöön ja mahdollisuuksiin elektroniikkateollisuudessa. Tämän vuoksi työn pääpaino on nimenomaan kirjallisuusosassa. Tarkoituksena on ollut kartoittaa uusimpia sovelluksia myöten, mihin kaikkeen elektroniikassa käytetään polymeerejä ja mitä niiltä vaaditaan eri kohteissa. Samassa yhteydessä on esitelty tärkeimpiä nykyisin käytettyjä sekä kehitteillä olevia muovimateriaaleja. Perinteisesti polymeerejä on käytetty elektroniikkateollisuudessa eristemateriaaleina, mutta niin sanottujen johdepolymeerien kehittämisen jälkeen muoveja on alettu käyttää ja kokeilla myös puolijohteina - tulevaisuudessa ehkä jopa johteina. Toinen melko uusi havainto ovat polymeerien optoelektroniset ominaisuudet, joiden käyttömahdollisuuksia tutkitaan optista tiedonsiirtoa varten. Vakiintuneimmissa käyttökohteissaan polymeerien tärkein ominaisuus on kuitenkin edelleen adheesio muihin komponentteihin sekä sähköneristys, vaikka johdepolymeerejä onkin ainakin kokeiltu lähes kaikissa sovelluksissa. Kirjallisuustutkimuksen perusteella polymeerien käyttö mikropiirien valmistuksessa ja eristyksessä on ylivoimaisesti suurin käyttöalue, jonka jälkeen seuraavat säteilysuojamateriaalit sekä passiiviset kaapeli- ja paristomateriaalit. Aktiivisimmat kehityskohteet ovat komponenttitekniikka, mukaanluettuna molekyylielektroniikka, optiset muovikuidut sekä erilaiset ilmaisimet. Näissä kaikissa tutkitaan polymeerien mahdollisuuksia nimenomaan aktiivisina materiaaleina - ei enää ainoastaan passiivisina. Kokeellisessa osassa tutkittiin erään valmiin elektroniikkateollisuuden tuotteen sähköisten ja mekaanisten ominaisuuksien muuttumista eri olosuhteissa. Näytteitä rasitettiin mekaanisesti DeMattia-tyyppisellä laitteella. Sähkönjohtavuuden muutoksia seurattiin vastusmittauksin. Rakenteessa ja rajapintojen adheesiossa tapahtuneita muutoksia tutkittiin pyyhkäisyelektronimikroskoopin avulla. Kokeet osoittivat, että eri olosuhteet vaikuttavat selvästi eri tavalla sekä mekaanisiin että sähköisiin ominaisuuksiin jo Iyhyellä aikavälillä. Vaikka muutokset eivät olleetkaan isoja, ne poikkesivat selvästi toisistaan. Varsinainen tuote ja sinä käytetty materiaali todettiin kokeiden perusteella erittäin hyviksi ja vahvoiksi