[发明专利]一种耐热低介电常数聚酰亚胺薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热低介电常数聚酰亚胺薄膜，其特征在于，其原料包括：二胺单体、二酐单体、2,4,6‑三氨基嘧啶、八(氨基苯基三氧硅烷)和改性纳米空心二氧化硅，其中，改性二氧化硅的含量为3.5‑4.5wt％。本发明还公开了上述耐热低介电常数聚酰亚胺薄膜的制备方法。本发明在具有较低介电常数的同时，还具有较好的耐热性能。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺薄膜技术领域，尤其涉及一种耐热低介电常数聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

背景技术

低介电常数材料由于可减少电子信号干扰、能量损失以及传播延迟等优点，被广泛应用在集成电路中。聚酰亚胺(PI)具备优异的化学和热稳定性、力学性能以及介电性能等，是低介电常数材料的最佳候选材料之一。然而，对于某些应用领域来说，商用的PI薄膜存在介电常数(约为3-4)偏高的问题，限制了其在更宽领域中的应用。

目前常通过在聚酰亚胺中引入氟元素，来降低其介电常数，但是氟元素的引入，且会降低聚酰亚胺薄膜的耐高温性能。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐热低介电常数聚酰亚胺薄膜及其制备方法，本发明在具有较低介电常数的同时，还具有较好的耐热性能。

本发明提出的一种耐热低介电常数聚酰亚胺薄膜，其原料包括：二胺单体、二酐单体、2,4,6-三氨基嘧啶、八(氨基苯基三氧硅烷)和改性纳米空心二氧化硅，其中，改性二氧化硅的含量为3.5-4.5wt％。

优选地，二胺单体为4,4’-二氨基二苯醚。

优选地，二酐单体为4,4'-联苯醚二酐、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐。

优选地，改性纳米空心二氧化硅为3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性纳米空心二氧化硅。

优选地，八(氨基苯基三氧硅烷)的含量为3-5wt％。

优选地，二胺单体和2,4,6-三氨基嘧啶的摩尔比为8-9:1。

优选地，二酐单体和二胺单体的摩尔比为2.4-2.5:1。

优选地，4,4'-联苯醚二酐、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐的摩尔比为7-8:2-3。

本发明还提出了上述耐热低介电常数聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括如下步骤：在惰性气体氛围中，将二胺单体、2,4,6-三氨基嘧啶、改性纳米空心二氧化硅和N,N-二甲基乙酰胺超声混匀，然后加入二酐单体于室温反应3-5h，再加入八(氨基苯基三氧硅烷)继续反应1-2h得到胶液；将胶液脱泡后涂覆于基板表面，亚胺化，自然冷却至室温，脱膜得到耐热低介电常数聚酰亚胺薄膜。

优选地，亚胺化的程序为：于100-120℃，保温1.5h，然后升温至230-250℃，保温1h，再升温至300-320℃，保温0.5min，再升温至360-380℃，保温10min。

有益效果：

本发明选用2,4,6-三氨基嘧啶、4,4’-二氨基二苯醚与4,4'-联苯醚二酐、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐反应，在聚酰亚胺分子中形成超支化结构并且引入了适量的氟元素，降低薄膜的介电常数，并且氟元素的引入，提高薄膜的疏水性；通过引入适量的八(氨基苯基三氧硅烷)和改性纳米空心二氧化硅，在薄膜中引入了孔洞结构，进一步降低薄膜的介电常数；并且空心二氧化硅的加入可以提高薄膜的耐高温性能；通过各物质相互配合，使得本发明在具有较低介电常数的同时，还具有较好的耐热性能。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1