低介电常数聚酰亚胺的研究进展

聚酰 亚胺 （ Ｉ 是 重 复 单 元 中含 有 酰 亚 胺 基 团 Ｐ） 的芳 杂环 高分 子化 合 物 ， 性 酰 亚胺 结 构赋 予 了 聚 刚 酰亚 胺独 特 的性 能 ， 良好 的 力 学 性 能 、 高 温 性 如 耐
能 、 寸 稳 定 性 、 溶 剂 性 等 ， 功 应 用 于航 空 、 尺 耐 成 航
介 电常数 成正 比。为 了提 高 信 号 的传 输 速 度 ， 须 必
将 层 间绝缘 材 料 的介 电常数 降低 至 ２ ０～ ． ， 常 ． ２５通
聚酰 亚胺 材料 的介 电常 数 为 ３ ０～３ ５ 难 以满 足 这 ． ．，
一
要 求 ， 了降低 聚酰 亚胺 的介 电 常数 ， 为 人们 对其 进
其介 电常 数 为 ２ ６ ２ ６ 。邱 凤 仙 等 通 过 １ ３ ． ５～ ． ８ ，一 双 （ ． 基 苯 氧 基 ） 、 Ｆ Ａ 和分 散 红 合 成 了含 氟 ３氨 苯 ６Ｄ 聚酰 亚胺 ， 聚酰 亚胺 具有 较 高 的热稳定 性 ， 该 同时含 有偶 氮生 色分 子含 氟 聚酰 亚胺 的介 电常数 降 至２ １ ．６
胺 化 温度 高 、 色较 深 、 湿率偏 高 和介 电常数偏 高 颜 吸
等缺 点 。现代 微 电子 工 业 为 了达 到 更 高 的集 成 度 ，
要 求 芯片 尺寸 越来 越 小 ， 片 中信 号 传 输 的延 迟 时 芯 问也 会相应 增 加 ， 种延 迟 时 间 与层 间绝 缘 材 料 的 这
三氟 甲基 取 代 结 构 一 方 面 使 分 子具 有 较 高 的 氟 含 量， 另一 方 面增 大 了分 子 的 自由体 积 ， 两方 面 的共 这
同作 用使 得这 类 材 料具 有 优 良的介 电性 能 ， 介 电 其
常数 为 ２ ８ ２ ９ 。 ． ６～ ． １ Ｙ ｓｆｍｉ 等 用 芳 香 二 酐 与 含 有 亚 苯 基 醚 ａｕｕ Ｗ 和全 氟联 苯结 构 的芳 香二 胺 合 成 了含 氟 聚 酰 亚胺 ，
使 聚酰 亚胺 的介 电常数较 低 等 。 刘 金 刚等 ¨ 以 ４ ４－ 六 氟 异丙 基 ） 邻 苯 二 甲 ， （ 双 酸二 酐 （ Ｆ Ａ） 为 二 酐 单 体 ， ， 一 （ ． 基 －． ６Ｄ 作 １ ４ 双 ４氨 ２三 氟 甲基 苯 氧 基 ） 、 ， ． （ ． 基 苯 基 ）１ （ ５一 苯 １ １双 ４ 氨 ． ３ ， 双 三氟 甲基 ） 基一 ２ ２三 氟 乙 烷 、 －３ ， 双 三 苯 ２， ， 一 ４ （ ５－
１ 含 氟 聚 酰 亚 胺
为 了降低 Ｐ 的介 电常数 ， 究最 多 的是将 含 氟 Ｉ 研
取 代基 引入 到 Ｐ 分 子结 构 中 ， 常 引人氟 元 素可 以 １ 通
炔 苯 胺 封 端 剂 ４苯 乙 炔 基 一一 氟 甲 基 苯 胺 一 ３三 （ Ｆ Ａ） 使 用 ３ Ｐ 与 ６ Ｄ 和对 苯 二 胺 制 备 了分 ３Ｐ ， ＦＡ ＦＡ 子质 量 为 ５０ ０ 的 聚酰 亚 胺 树 脂 ３ Ｐ —Ｉ ０ 结 果 ０ Ｆ Ａ Ｐ－ ， ５ 表 明 ３ Ｐ －Ｉ ０树 脂溶 液具 有 良好 的储 存 稳 定性 ， Ｆ Ａ Ｐ－ ５ 成 型后树 脂具 有 优 异 的热 性 能 和 热 氧 化 稳 定性 ， 该
氟 甲基 苯 基 ）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ６ 双 （ ” 基 苯 基 ） 啶 以 及 ４ ．， ． ４． 氨 吡 ．
天、 电子 电器 、 机械 化工 等 行业 。 随着微 电子工 业 的 不断 发展 ， 相关 材 料 的 耐 热性 能 以及 介 电性 能 等 对 提 出 了更 高 的要求 ， 为 Ｐ 材 料在微 电子 领 域 内 的 这 Ｉ 应用 起到 了极 大 的推动 作用 。
～
行 了大量 的改 性 工作 ， 要 包 括 ： 入 含 氟 取 代 基 、 主 引 掺杂 无机低 介 电材 料 、 聚 酰亚 胺 基 体 材 料 中引 入 在 空隙 ， 中最 为有 效 的措 施 之一 是 将 含 氟 取 代 基 引 其
入 到 聚酰 亚胺 的分 子结 构 中 。
２ １ 。陈建 升 等 设 计 并 合 成 了 一 种 含 氟 苯 乙 ．９
聚酰 亚胺 虽然 应用 广 泛 ， 也存 在 不溶 不熔 、 但 亚
（ ５一 三 氟 甲基 苯 基 ）２ ６双 （ － 基 苯 基 ） ３ ， 双 一 ，一 ３＿ 氨 吡
啶作 为 二胺单 体 ， 过 两 步 缩 聚 法合 成 了 ４种 高 氟 通
含量 Ｐ 材料 （ 图 １ ， 些 Ｐ 材 料 的 力 学 性 能 及 Ｉ 见 ）这 Ｉ 电性 能测 试结 果 如 表 １所 示 。结 果 表 明 ， 链 的双 侧
第２ ５卷 第 ２期 ２１ ０ ０年 ６月
合
成
技
术
及
应
用
Ｖ １ ２ Ｎｏ ２ ｏ． ５ ．
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Ｊｎ ２ １ ｕ ． ００
低 介 电 常 数 聚 酰 亚 胺 的 研 究 进 展
李艳 青 ， 唐旭 东， 董 杰
３０５ ） ０ ４ ７ （ 天津科技 大学材料科学与化学工程学院 ， 天津
摘
要 ：现代微电子工业要求层 间绝缘材料具有较低 的介 电常数。该文介绍 了几种降低 聚酰亚胺介 电常数 的方法 ，
包 括 含 氟 聚 酰 亚 胺 、 酰 亚 胺 无 机 杂 化 复 合 材 料 和 聚酰 亚 胺 多 孑 材料 ， 中 最 为 有 效 的措 施 是将 含 氟取 代 基 引 入 到 聚 酰亚 聚 Ｌ 其
胺分子结构 中。
关 键 词 ：低 介 电 常 数 ； 酰 亚 胺 ； 氟 ； 机 杂 化 ； 孔 材 料 聚 含 无 多
中图 分 类 号 ：Ｔ ３ ３ ７ Ｑ ２ ． 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ －３ Ｘ（０ ０）２０ ２ ４ ０ ６３４ ２ １ ０ －０ ９ ） ４