聚酰亞(yà)胺材料的耐(nài)熱性能和力(lì)學性能與它的化學(xué)結構(gòu)、組成和使用溫度及環境有關,近(jìn)幾年來在航天、航空、電子等諸多領域中得到了廣泛的應用。隨著對傳統聚酰亞胺改性工作(zuò)的不斷深入以及(jí)許多新興技術(shù)和產業的不斷湧現與發展,聚酰亞胺材料的研究(jiū)成為一個熱點領域。
在聚酰亞胺材料的(de)所有應用領域(yù)中,微電子工業成為**的受益者,聚酰亞胺在這一領域中(zhōng)的廣泛應用無疑是最為成功的一例,這在很大程度上得益於聚酰亞胺材料優良的綜合性(xìng)能。微電子工業對於所用材料(liào)的性能要求是非常苛刻的,例如半導體芯片的鈍化層要求材料首先是優良的電絕緣體,此外還要求(qiú)材料與基材具有(yǒu)良好(hǎo)的粘附性,並且可以屏障那些可能對層下元器件造成損傷的化學粒子。再如電子封裝過程中需要一個400℃的金屬熔結工藝,因此要求所用絕緣材料必須經受這樣的高溫而(ér)不至於引起電、化學及機械性能的降解。電子封(fēng)裝還要求(qiú)材料具有盡量小的吸濕性、熱膨脹係數(CTE)應盡(jìn)量與基材相匹配、尺寸穩定性好等。
聚(jù)酰亞(yà)胺材料在很多方麵可以滿足這些特殊的性能要求。這(zhè)主要是因為(wéi):首先,聚酰亞胺剛性或半(bàn)剛(gāng)性(xìng)的骨架結構賦(fù)予了這類材料優良的耐高溫性能,熱失重分析表明,一般(bān)聚酰亞(yà)胺的熱分解溫度都在500℃左右,而玻璃化轉變溫度則在300℃左(zuǒ)右,這樣的耐高(gāo)溫性能完(wán)全可以(yǐ)滿足集成電路裝配的(de)需要;其次,聚酰亞胺(àn)的介(jiè)電性能優異,介電常數(shù)為3.0—3.4,介電損耗在10-3~10-4,如果加以特殊處理,例如在(zài)聚酰亞胺的主鏈結構(gòu)中引入氟或將空氣(qì)以納(nà)米尺寸分散在聚酰亞(yà)胺(àn)中,其介電常數還可以降得更低。聚酰(xiān)亞胺材料的表麵電阻(zǔ)、體積電阻一般可以達(dá)到1015Ω和1016Ω·cm數量級,如此(cǐ)優良的介電和絕(jué)緣性能使得聚酰亞胺材料可以滿足(zú)集成電路裝配的絕大多數要求。最(zuì)後,聚酰亞胺材料骨架的剛性(xìng)及半剛性結構還賦(fù)予它較低的(de)熱膨脹係數。
因此,聚酰亞(yà)胺是一類(lèi)綜(zōng)合性能優異的高分子材料,由於其結構所具有的(de)多(duō)樣性及可控性,可以根據集成電路生產工藝的不同要求對所(suǒ)使用的聚酰亞胺材(cái)料進行性能調控,以滿足微電子(zǐ)工(gōng)業中不同應(yīng)用領域的需(xū)求。