[发明专利]一种添加环氧树脂的低介电材料的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种添加环氧树脂的低介电材料的制备方法及其应用，该方法采用将硅酸镁、氧化铋球磨后煅烧，再将煅烧产物碾碎进行二次球磨，将得到的煅烧产物球磨颗粒与聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂加热搅拌反应，再将热反应混合料与浓硫酸混合后超声处理、抽滤、洗涤滤饼并干燥得到磺化产物，最后将磺化产物与三氟化硼乙醚、异戊酸正二十六醇酯混合，加入聚乙二醇升温搅拌，再加入交联剂继续搅拌，经真空脱气后固化处理、热压，得到成品低介电材料。制备而成的添加环氧树脂的低介电材料，其介电常数低、弯曲强度高，在电子元器件上具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及电子材料这一技术领域，特别涉及到一种添加环氧树脂的低介电材料的制备方法及其应用。

背景技术

低介电常数材料或称低K材料，是当前半导体行业研究的热门话题。通过降低集成电路中使用的介电材料的介电常数，可以降低集成电路的漏电电流，降低导线之间的电容效应，降低集成电路发热等等。伴随着电子、微电子工业的快速发展，微电子元件功能在不断增强的同时，体积却在不断地缩小，因此其内部组件密度逐渐增加，这将会导致信号传输延时、串扰噪声增强等，其中讯号的延迟显得更为严重，为了加快信号的传输速度，降低信号干扰以及感应偶合，迫切需要使用低介电常数材料。

环氧树脂具有优异的粘接性能、电绝缘性能、机械性能、原料来源丰富，成本低廉，易于加工成型的优点，成为目前广泛应用于印刷线路板的复合材料。高性能环氧树脂对IC芯片的封装起到了极其重要的作用，使IC芯片在工作环境下稳定性提高、使用寿命增长。但是近年来微电子行业的飞速发展使得一般环氧树脂的介电性能根本无法满足当今低介电材料的要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种添加环氧树脂的低介电材料的制备方法及其应用，该方法采用将硅酸镁、氧化铋球磨后煅烧，再将煅烧产物碾碎进行二次球磨，将得到的煅烧产物球磨颗粒与聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂加热搅拌反应，再将热反应混合料与浓硫酸混合后超声处理、抽滤、洗涤滤饼并干燥得到磺化产物，最后将磺化产物与三氟化硼乙醚、异戊酸正二十六醇酯混合，加入聚乙二醇升温搅拌，再加入交联剂继续搅拌，经真空脱气后固化处理、热压，得到成品低介电材料。制备而成的添加环氧树脂的低介电材料，其介电常数低、弯曲强度高，在电子元器件上具有良好的应用前景。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种添加环氧树脂的低介电材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硅酸镁7-9份、氧化铋4-6份投入球磨机中，加入钢球进行首次球磨处理，随后将得到的球磨混合物与烧结剂2-4份置于管式炉中煅烧，煅烧温度为1500℃，煅烧时间为2-3小时，待煅烧产物冷却至室温后，将其碾碎进行二次球磨处理，得到煅烧产物球磨颗粒；

(2)将聚甲基丙烯酸甲酯25-35份、环氧树脂20-30份和步骤(1)得到的煅烧产物球磨颗粒加入到加热搅拌器中，在80-90℃下按照200转/分钟的转速加热搅拌80-100分钟，得到热反应混合料；

(3)按质量比1:10将步骤(2)得到的热反应混合料与质量浓度为85％的浓硫酸混合进行超声处理，随后将超声混合液进行抽滤，收集滤饼，将滤饼用去离子水洗涤4-6次，随后在75-85℃下干燥10小时，得到磺化产物；

(4)将三氟化硼乙醚12-16份、异戊酸正二十六醇酯6-10份与步骤(3)所得磺化产物混合，加入混合物10倍重量份的聚乙二醇，升温至80-90℃，保温搅拌15-25分钟，加入交联剂2-4份，继续保温搅拌10-20分钟，再将所得热搅拌反应物在120℃下真空脱气90分钟，然后升温到150℃固化处理2-3小时，得固化产物；

(5)将步骤(4)得到的固化产物在130-150℃热压，得到成品材料。