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探析聚酰亚胺薄膜的性能

点击次数:524    发布日期:2013-07-19   本文链接:http://www.pibomo.com/datum/89.html

      随着微电子行业的迅速发展,聚酰亚胺(PI)薄膜作为含有酰亚胺基团的芳杂环高分子化合物,具有良好的电学性能和耐热性,被广泛用于柔性集成印刷电路板多层制板的层间绝缘、半导体表面钝化等方面,是较好的薄膜类绝缘材料。尤其是建立在普通PI薄膜基础上的感光聚酰亚胺薄膜,同时具备了耐热性和感光性,使得曾经复杂的薄膜表面微图刻蚀工艺变得简单易操作,半导体器件的晶化率也大大提高。

      PI薄膜是透明的黄色膜,都具有优异的耐高、低温性、耐辐射性、电气绝缘性等特点,可以在260℃一280℃的高温范围内长时间使用,也可以在400℃高温下短时间使用,是做好的耐高温电气类绝缘产品。Jp薄膜的这些特点主要是因为聚酰亚胺本身是所有聚合物中具备**热稳定性的品种之一。

      聚酰亚胺是由均苯四甲酸二酐(PMDA)、二氨基二苯醚(ODA)在室温下加入反应药品(**配比1.015—1.020:1),在氮气保护下,反应开始后控制在2O℃左右,开环缩聚,将PAA脱水即可形成PI。

(1)力学性能。聚酰亚胺有很好的机械性能,未增强的基板材料抗张强度均IOOMPa以上。用均苯型制各的P薄膜抗张强度是170MPa,而用联苯型聚酰亚胺制成的可达到400MPa。聚酰亚胺纤维的弹性模量可达到500MPa,仅次于碳纤维。

(2)耐化学药品性。由于P材料大多不溶于有机溶剂,被增强过的尸塑料遇到烯酸, 较其他材料更耐腐蚀, 在120℃的高温水煮依然具备良好的稳定性。

(3)耐辐射性。聚酰亚胺薄膜在被109数量级的剂量辐射后,其强度依然可以保持在85%以上,有的甚至可以保持在90%以上。

(4)电性能。P材料中的大分子含有大量的极性基,这些极性基与相邻基形成共轭体系,故而限制了其极性,使得PI在很宽的温度范围内偶极损耗小,具备优良的电性能。其介电常数不高于3。5,特殊处理后,可以低于2.5,介电强度保持在100—300Kv/mm,因此这种低介电常数的P材料的研究倍受瞩目。

(5)热性能。由于P材料的分解温度都高于500℃,分子链中含大量芳香环,故具有优良的耐热性。尤其是由联苯二酐和对苯二胺合成的PI,分解温度可以达到600。C,短时间高温下各项物理性质维持不变。正是因为P 良好的热性能,它被制成聚酰亚胺树脂,包括热固性树脂和热塑性树脂。热可塑性P还可以注射并挤出成型的优异的有热可塑熔融流动性的P树脂。P树脂优点很多,例如强度高、吸水率低、耐辐射和水解、绝缘性好、耐热氧化、热稳定性好等,故在宇航、原子能工业、核潜艇等军事领域以及微电子的精密加工行业广泛应用。

     上述性能在较宽的频率范围内都具有良好的稳定性。此外,聚酰亚胺薄膜材料还有耐低温、膨胀系数低、阻燃以及良好的生物相容性等特性。聚酰亚胺优异的综合性能和合成化学上的多样性,可广泛应用于多种领域。

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