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聚酰亞胺薄膜的性能

   隨著微電子行業的迅速發展,聚酰亞胺(PI)薄膜作為含有酰亞胺基團的芳雜環高分子化合物,具有良好的電學性能和耐熱性,被廣泛用于柔性集成印刷電路板多層制板的層間絕緣、半導體表面鈍化等方面, 是較好的薄膜類絕緣材料。

   尤其是建立在普通PI薄膜基礎上的感光聚酰亞胺薄膜,同時具備了耐熱性和感光性,使得普經復雜的薄膜表面微圖刻蝕工藝變得簡單易操作,半導體器件的晶化率也大大提高。

   PI薄膜是透明的黃色膜,都具有優異的耐高、低溫性、 耐輻射性、電氣絕緣性等特點,可以在260°C-280°C的高溫 范圍內長時間使用,也可以在400°C高溫下短時間使用,是做好的耐高溫電氣類絕緣產品。

  Jp薄膜的這些特點主要是因為聚酰亞胺本身是所有聚合物中具備最高熱穩定性的品種之一。聚酰亞胺是由均苯四甲酸二酐(PMDA)、 二氨基二苯醚(ODA)在室溫 下加入反應藥品(最佳配比1.015- -1. 020: 1),在氮氣保護下,反應開始后控制在20°C左右,開環縮聚,將PAA脫水即可形成PI。

(1)力學性能。

聚酰亞胺有很好的機械性能,未增強的基板材料抗張強度均I0OMPa以上。用均苯型制各的P薄膜抗張強度是170MPa ,而用聯苯型聚酰亞胺制成的可達到400MPa。聚酰亞胺纖維的彈性模量可達到500MPa ,僅次于碳纖維。


(2)耐化學藥品性。由于P材料大多不溶于有機溶劑,被增強過的F塑料遇到烯酸,較其他材料更耐腐蝕,在120°C的高溫水煮依然具備良好的穩定性。


(3)耐輻射性。聚酰亞胺薄膜在被109數量級的劑量輻射后,其強度依然可以保持在85%以上,有的甚至可以保持在90%以上。


(4)電性能。P材料中的大分子含有大量的極性基,這些極性基與相鄰基形成共軛體系,故而限制了其極性,使得PI在很寬的溫度范圍內偶極損耗小,具備優良的電性能。其介電常數不高于3.5 ,特殊處理后,可以低于2.5 ,介電強度保持在100-300Kv/mm ,因此這種低介電常數的P材料的研究倍受矚目。


(5)熱性能。由于P材料的分解溫度都高于500°C ,分子鏈中含大量芳香環,故具有優良的耐熱性。尤其是由聯苯二酐和對苯二 胺合成的PI ,分解溫度可以達到600℃,短時間高溫下各項物理性質維持不變。正是因為P良好的熱性能,它被制成聚酰亞胺樹脂,包括熱固性樹脂和熱塑性樹脂。熱可塑性P還可以注射并擠出成型的優異的有熱可塑熔融流動性的P樹脂。P樹脂優點很多, 例如強度高、吸水率低、耐輻射和水解、絕緣性好、耐熱氧化、熱穩定性好等,故在宇航、原子能工業、核潛艇等軍事領域以及微電子的精密加工行業廣泛應用。

上述性能在較寬的頻率范圍內都具有良好的穩定性。此外,聚酰亞胺薄膜材料還有耐低溫、 膨脹系數低、阻燃以及良好的生物相容性等特性。聚酰亞胺優異的綜合性能和合成化學上的多樣性,可廣泛應用于多種領域。

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