低介电聚酰亚胺的合成及其性能研究
发布时间：2021-03-26 22:16
随着便携式设备的快速发展,集成电路趋向于低功耗,小尺寸,高性能方向快速发展。随着5G时代的到来,为了减少信号损耗,加快信号传输速率,晶圆级扇出型封装等先进封装应用而生。层间介质材料作为其中关键的材料之一直接影响信号传输及器件可靠性。其中聚酰亚胺因为其优异的综合性能而成为重要的层间介质材料。然而,为了满足5G高频高速电路的需求,进一步降低聚酰亚胺的介电常数和介电损耗成为必然。本文围绕这一主题,开展了以下研究工作:1.通过引入氟原子及聚合物分子结构调控降低聚酰亚胺材料的介电常数和介电损耗。首先,选用两种含氟二胺（HFBAPP和TFDB）和含氟二酐单体（6FDA）,采用两步法合成聚酰亚胺。实验结果表明:随着HFBAPP含量的逐渐增高,所制备的聚酰亚胺介电常数逐渐降低,即酰亚胺环比重越少,介电常数越低,PI1:0具有最低的介电常数为2.86,但PI2:3展现出最低的介电损耗为0.00595。在力学性能方面,随着TFDB含量的逐渐增加,聚酰亚胺的断裂强度,杨氏模量逐渐增高,其断裂强度从93 MPa提高到了114 MPa,其弹性模量从1.73 GPa提高至2.69 GPa但断裂伸长率逐渐减小;在热...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)广东省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
扇出型晶圆级封装和重布线层Figure1.1Fan-outwaferlevelpackageandRDL
第1章绪论3的热学稳定性，抗辐射性，化学稳定性，尺寸稳定性，力学性能以及电绝缘性等。良好的综合性能使之具有更广泛的应用，根据实际情况的需求将聚酰亚胺制程薄膜、涂料、纤维、泡沫塑料、光刻胶等多种形式，在航空航天、光伏能源、汽车制造、微电子等众多领域发挥重要的作用。图1.2聚酰亚胺的基本结构1.2Basicstructureofthepolyimide聚酰亚胺的发展已经有上百年的历史，早在1908年由Bobert等人通过4-氨基苯甲酸的熔融自缩聚反应首次制备出来[16]。但由于早期人们对于这一新型的高分子材料认识不充分，所以直到1955年，美国杜邦申请第一篇关于聚酰亚胺的专利，PI的研究才得到快速发展。现在最为常见的Kapon薄膜是美国杜邦公司早在1961年研制出来的产品，也是第一次实现了聚酰亚胺的工业化生产[17]。Kapton薄膜是通过4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和均苯四酸二酐(PMDA)的缩合聚合制备出来的，具有特别优异的力学性能，热学性能等。经过多年的发展，聚酰亚胺的技术越来越成熟，故除了Kapton商业薄膜外，也伴随着更多商业化的PI材料的诞生，如日本宇部兴产化学工业公司推出的联苯型PI薄膜Upilex，三井东亚化学公司开发的热塑性PI薄膜Regulus等，结构如图所示。图1.3几种商用PI薄膜的结构Figure1.3StructureofsomekindsofcommercializedPIfilms聚酰亚胺的制备方法多种多样，其中包括熔融缩聚法、溶液缩聚法、气相沉积法等。溶液缩聚法因为反应条件较为温和，可操作性较强所以最为常见。而熔
第1章绪论3的热学稳定性，抗辐射性，化学稳定性，尺寸稳定性，力学性能以及电绝缘性等。良好的综合性能使之具有更广泛的应用，根据实际情况的需求将聚酰亚胺制程薄膜、涂料、纤维、泡沫塑料、光刻胶等多种形式，在航空航天、光伏能源、汽车制造、微电子等众多领域发挥重要的作用。图1.2聚酰亚胺的基本结构1.2Basicstructureofthepolyimide聚酰亚胺的发展已经有上百年的历史，早在1908年由Bobert等人通过4-氨基苯甲酸的熔融自缩聚反应首次制备出来[16]。但由于早期人们对于这一新型的高分子材料认识不充分，所以直到1955年，美国杜邦申请第一篇关于聚酰亚胺的专利，PI的研究才得到快速发展。现在最为常见的Kapon薄膜是美国杜邦公司早在1961年研制出来的产品，也是第一次实现了聚酰亚胺的工业化生产[17]。Kapton薄膜是通过4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和均苯四酸二酐(PMDA)的缩合聚合制备出来的，具有特别优异的力学性能，热学性能等。经过多年的发展，聚酰亚胺的技术越来越成熟，故除了Kapton商业薄膜外，也伴随着更多商业化的PI材料的诞生，如日本宇部兴产化学工业公司推出的联苯型PI薄膜Upilex，三井东亚化学公司开发的热塑性PI薄膜Regulus等，结构如图所示。图1.3几种商用PI薄膜的结构Figure1.3StructureofsomekindsofcommercializedPIfilms聚酰亚胺的制备方法多种多样，其中包括熔融缩聚法、溶液缩聚法、气相沉积法等。溶液缩聚法因为反应条件较为温和，可操作性较强所以最为常见。而熔
【参考文献】：
期刊论文
[1]含苯硫醚基团的低介损聚酰亚胺薄膜合成及其性能调控机制[J]. 黄旭炜,舒想,王健,李庆民,林俊,王忠东. 中国电机工程学报. 2019(15)
[2]聚酰亚胺在微电子领域的应用及研究进展[J]. 李铭新,公聪聪,何钧. 新材料产业. 2018(02)
[3]聚酰亚胺膜的热性能分析[J]. 张俊彦,刘维民,薛群基. 化学物理学报. 1999(02)
[4]聚酰亚胺材料在微电子工业中的应用[J]. 杨士勇. 半导体情报. 1998(02)
博士论文
[1]石墨烯衍生物及其聚酰亚胺纳米复合膜的制备[D]. 严石静.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]多孔低介电聚酰亚胺薄膜的制备及其性能表征[D]. 刘俊凯.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3102329
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)广东省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
扇出型晶圆级封装和重布线层Figure1.1Fan-outwaferlevelpackageandRDL
第1章绪论3的热学稳定性，抗辐射性，化学稳定性，尺寸稳定性，力学性能以及电绝缘性等。良好的综合性能使之具有更广泛的应用，根据实际情况的需求将聚酰亚胺制程薄膜、涂料、纤维、泡沫塑料、光刻胶等多种形式，在航空航天、光伏能源、汽车制造、微电子等众多领域发挥重要的作用。图1.2聚酰亚胺的基本结构1.2Basicstructureofthepolyimide聚酰亚胺的发展已经有上百年的历史，早在1908年由Bobert等人通过4-氨基苯甲酸的熔融自缩聚反应首次制备出来[16]。但由于早期人们对于这一新型的高分子材料认识不充分，所以直到1955年，美国杜邦申请第一篇关于聚酰亚胺的专利，PI的研究才得到快速发展。现在最为常见的Kapon薄膜是美国杜邦公司早在1961年研制出来的产品，也是第一次实现了聚酰亚胺的工业化生产[17]。Kapton薄膜是通过4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和均苯四酸二酐(PMDA)的缩合聚合制备出来的，具有特别优异的力学性能，热学性能等。经过多年的发展，聚酰亚胺的技术越来越成熟，故除了Kapton商业薄膜外，也伴随着更多商业化的PI材料的诞生，如日本宇部兴产化学工业公司推出的联苯型PI薄膜Upilex，三井东亚化学公司开发的热塑性PI薄膜Regulus等，结构如图所示。图1.3几种商用PI薄膜的结构Figure1.3StructureofsomekindsofcommercializedPIfilms聚酰亚胺的制备方法多种多样，其中包括熔融缩聚法、溶液缩聚法、气相沉积法等。溶液缩聚法因为反应条件较为温和，可操作性较强所以最为常见。而熔
第1章绪论3的热学稳定性，抗辐射性，化学稳定性，尺寸稳定性，力学性能以及电绝缘性等。良好的综合性能使之具有更广泛的应用，根据实际情况的需求将聚酰亚胺制程薄膜、涂料、纤维、泡沫塑料、光刻胶等多种形式，在航空航天、光伏能源、汽车制造、微电子等众多领域发挥重要的作用。图1.2聚酰亚胺的基本结构1.2Basicstructureofthepolyimide聚酰亚胺的发展已经有上百年的历史，早在1908年由Bobert等人通过4-氨基苯甲酸的熔融自缩聚反应首次制备出来[16]。但由于早期人们对于这一新型的高分子材料认识不充分，所以直到1955年，美国杜邦申请第一篇关于聚酰亚胺的专利，PI的研究才得到快速发展。现在最为常见的Kapon薄膜是美国杜邦公司早在1961年研制出来的产品，也是第一次实现了聚酰亚胺的工业化生产[17]。Kapton薄膜是通过4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和均苯四酸二酐(PMDA)的缩合聚合制备出来的，具有特别优异的力学性能，热学性能等。经过多年的发展，聚酰亚胺的技术越来越成熟，故除了Kapton商业薄膜外，也伴随着更多商业化的PI材料的诞生，如日本宇部兴产化学工业公司推出的联苯型PI薄膜Upilex，三井东亚化学公司开发的热塑性PI薄膜Regulus等，结构如图所示。图1.3几种商用PI薄膜的结构Figure1.3StructureofsomekindsofcommercializedPIfilms聚酰亚胺的制备方法多种多样，其中包括熔融缩聚法、溶液缩聚法、气相沉积法等。溶液缩聚法因为反应条件较为温和，可操作性较强所以最为常见。而熔
【参考文献】：
期刊论文
[1]含苯硫醚基团的低介损聚酰亚胺薄膜合成及其性能调控机制[J]. 黄旭炜,舒想,王健,李庆民,林俊,王忠东. 中国电机工程学报. 2019(15)
[2]聚酰亚胺在微电子领域的应用及研究进展[J]. 李铭新,公聪聪,何钧. 新材料产业. 2018(02)
[3]聚酰亚胺膜的热性能分析[J]. 张俊彦,刘维民,薛群基. 化学物理学报. 1999(02)
[4]聚酰亚胺材料在微电子工业中的应用[J]. 杨士勇. 半导体情报. 1998(02)
博士论文
[1]石墨烯衍生物及其聚酰亚胺纳米复合膜的制备[D]. 严石静.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]多孔低介电聚酰亚胺薄膜的制备及其性能表征[D]. 刘俊凯.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3102329
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