[发明专利]聚合物膜和电子装置

说明书

本申请公开了一种聚合物膜和电子装置。聚合物膜包含聚酰亚胺，其中所述聚酰亚胺包含：选自由以下组成的组的一种或多种二酐：曲轴单体、柔性单体、刚性旋转单体、刚性非旋转单体和旋转抑制剂单体；以及选自由以下组成的组的一种或多种二胺：曲轴单体、柔性单体、刚性旋转单体、刚性非旋转单体和旋转抑制剂单体，其中所述聚合物膜具有：0.005或更小的D_f；2.0％或更小的吸水率；以及50(g x密耳)/(m² x天)或更小的水蒸气传输速率。电子装置包含上述聚合物膜。

技术领域

本公开的领域是聚合物膜和电子装置。

背景技术

随着便携式电子装置如移动电话和平板电脑市场的增长，无线通信和宽带技术领域已经取得了显著进展。为了满足传输数据量和速度的不断增加的需求，电路的传输频率必然增加。用于这些大功率电子装置的聚合物材料必须满足许多关键的热、环境和电气要求以满足微电子应用所需的性能标准。这些希望的属性包括热稳定性、低吸湿性、高击穿电压(低泄漏电流)、低介电常数和低耗散因数。具有这些特性的聚合物使得能够使用先进的电子封装技术，从而产生改善的系统性能和可靠性。然而，高频率信号的完整性可能受到传输损耗的损坏。介电材料的介电损耗取决于其电流频率、介电常数(D_k)和耗散因数(D_f)。因此，介电损耗随着电流频率的增加而增加。用于减少这种损耗的一般方法是使用低D_k和D_f材料。

介电常数是物质的电容率与自由空间的电容率之比。含有极性组分(如呈现为电偶极子的极性化学键)的材料具有升高的介电常数，其中所述电偶极子在外部电场下对齐。结果是，具有较高D_k的电介质的电容器将在相同的施加电压下容纳更多的电荷，或者换言之，其电容将更高。偶极子形成是交变电场中电子极化、畸变极化或定向极化的结果。这些现象具有与交变电场的频率的特征相关性，引起微波、紫外线与光学频率范围之间的介电常数的实部和虚部的变化。

介电损耗正切(tan(δ))是沿着印刷电路板(PCB)传输线传播的信号脉冲(电磁波)在介电区域(铜层之间的绝缘材料)中将损耗多少的量度。材料数据表和PCB制造商通常将这种信号损耗称为耗散因数(D_f)。tan(δ)或D_f是介电材料对电磁波的吸收的结果，并且取决于材料的结构、导电性、介电弛豫、介电共振和环境效应。较低的损耗正切使得更多的原始传输信号到达其目的地。这对于其中多千兆位信号必须穿过长背板通道传输的基于收发器的设计是重要的。大的损耗正切意指更多的介电吸收以及较少的传输信号到达其目的地。理想地，选择最低损耗材料对于下一代电子产品是最好的选择以最小化信号衰减并且实现高数据速率。

已经将具有良好的绝缘特性和低介电常数的许多不同的聚合物用于电子装置应用中。已经使用了热塑性材料，例如氟树脂(如聚四氟乙烯(PTFE))或液晶聚合物(LCP)。其D_k和D_f足够低以最小化介电损耗，但是这些热塑性材料呈现某些可加工性挑战，包括钻孔/激光相容性、镀层不均匀性、铜层压期间的熔体挤出以及对铜的差的胶粘强度。理想的材料将具有低介电常数、低耗散因数和良好的成膜特性、高耐热性、与各种基板的良好粘附力、以及非常低的吸湿性。对于许多应用非常重要的其他特性包括低制造成本、低可燃性、良好的耐化学性以及排斥残留的离子污染物使得介电特性不受损害。当前，没有一种满足所有这些关键要求的材料。

发明内容

在第一方面，聚合物膜包含聚酰亚胺。所述聚酰亚胺包含一种或多种二酐和一种或多种二胺。所述二酐和二胺中的每一种选自由以下组成的组：曲轴单体、柔性单体、刚性旋转单体、刚性非旋转单体和旋转抑制剂单体。所述聚合物膜具有0.005或更小的D_f、2.0％或更小的吸水率、和50(g x密耳)/(m² x天)或更小的水蒸气传输速率。在第二方面，金属包层的层合物包含第一方面的所述聚合物膜和粘附至所述聚合物膜的第一外表面的第一金属层。在第三方面，电子装置包含第一方面的所述聚合物膜。