低介电材料广泛应用于电子通信设备。随着电子通信技术的发展,电子设备特性尺寸的不断小型化有助于芯片上布线间距的减小。因此,由此产生的电容耦合和交叉干扰将导致信号滞后增加。在传统半导体行业中,集成电路(IC)器件主要使用SiO2薄膜作为夹层介质材料。然而,SiO2薄膜无法满足小型化和集成化电子设备的要求。PI气凝胶是近年来开发的一种超轻质多孔材料,具有高比表面积、优异的介电性能(低介电常数)、吸引绝缘性能(低导热系数)等性能,在小型化和集成化电子设备中具有前景广阔。然而现有PI气凝胶存在防潮性较差的问题。
为了获得工业应用的高防潮、低介电的层间介电材料,采用共聚和刮包膜技术制备了一系列交联PI气凝胶膜。通过氟化嵌段和苯并咪唑环结构的引入可以获得具有优异的介电性能和出色防潮性的新型PI气凝胶膜 。样品膜的介电常数在 1 KHz 时低至 1.33,在 1 MHz 时低至 1.32,介电损耗在 1 KHz 时低至 0.0079,在 1 MHz 时低至 0.0035。水接触角可达107.35°,表面粗糙度值为30.428 nm。此外,PI气凝胶膜具有高比表面积和优异的热力学性能。导热系数低至 35.4 mW m−1K−1 在室温下表示优异的隔热性能。
小结
采用共聚和刮涂技术制备了一系列PI气凝胶膜。氟化嵌段的引入从根本上降低了极化率,有利于提高低介电性和耐湿性,而苯并咪唑环结构的掺入可以制备出具有高热性能和机械性能的PI气凝胶膜。同时,交联PI气凝胶结构可以有效限制链的节段迁移性,从而产生稳定的孔隙。上述为小型化和集成化电子设备的要求提供新解决方案。
foam 先进隔热材料
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