电子封装材料--聚酰亚胺薄膜上的应用

纳米碳化硅粉体在聚酰亚胺薄膜里的作用机理：

聚酰亚胺（PI）薄膜是耐高温聚合物，在550℃能短期保持主要的物理性能，能长期在接近330℃下使用，在-269℃下仍不会脆裂。聚酰亚胺薄膜具有优良的尺寸和氧化稳定性、耐化学药品性和耐辐射性能，以及良好的韧性和柔软性。聚酰亚胺薄膜的抗拉强度可以达到170Mpa，抗蠕变能力强，摩擦性能优良。聚酰亚胺薄膜大量用在印刷线路板上作为介电层进行层间绝缘，作为缓冲层可以减少应力、提高成品率，作为保护层可以减少环境对器件的影响，还可以对a-粒子起屏蔽作用，减少或消除器件的软误差（soft error）。聚酰亚胺薄膜还被当做H级绝缘材料用于电机电器的绝缘保护，减小电机电器的体积和重量。聚酰亚胺薄膜也是做激光打印机的耗材定影膜的唯一材料。综合说来聚酰亚胺薄膜是电子信息产业和电气产业发展不可替代的材料。

 纳米级碳化硅粉体具有高硬度、高耐磨性和良好的自润滑、高热传导率、低热膨胀系数及高温强度大等特点。纳米碳化硅粉体做为绝缘材料，导热率高达490瓦/米.开,介电常数在1以下!纳米碳化硅粉体又是原子晶体结构，化学性质非常稳定，耐强酸、强碱,在空气中600度煅烧无变化！

聚酰亚胺树脂是一种高性能树脂微电子封装材料，但聚酰亚胺薄膜导热和热膨胀仍然不够理想，介电常数也不是非常低。将纳米碳化硅粉体加入聚酰亚胺薄膜制成聚酰亚胺/纳米碳化硅复合薄膜作为微电子封装材料，可以结合聚酰亚胺和纳米碳化硅的各自优点，具有高导热、低热膨胀、低介电、电绝缘、耐高温、耐磨等优异的性能。

产品性能指标及添加流程

采用原位聚合方法得到的含10%纳米碳化硅粉体的改性聚酰亚胺薄膜导热率提高2倍，热膨胀系数降低30%,介电常数从3.2降到2.0，热老化分解温度提高50度，冲击韧性提高1倍，耐磨性能提高2倍以上。

先称取一定量的正硅酸乙酯, 加入一定量的DMAc 溶解,然后再称取相应比例的纳米碳化硅粉体加入其中,将该混合溶液在超声波中分散0.15小时 。超声波分散好后,加入一定比例的p H 约为2的水,再将该混合物在高速分散机上在600r/ min 的条件下分散3小时 ,即得到正硅酸乙酯处理的纳米碳化硅混合液。分别称取定量的聚酰胺酸,用一定量的DMAc稀释,再加入一定比例的纳米碳化硅混合液,在搅拌器下搅拌8～10小时。将混合溶液在干净的玻璃板上涂膜,然后阶段升温处理, 70 ℃(1小时) →120 ℃(小时) →150 ℃(小时) →200 ℃(小时) →250 ℃(小时) →300 ℃(小时) 。冷却后即得纳米碳化硅粉体改性的聚酰亚胺薄膜。

◆ 性能特点
　　 本产品纯度高、粒径小、分布均匀，比表面积大、高表面活性，松装密度低,具有极好的力学、热学、电学和化学性能，即具有高硬度、高耐磨性和良好的自润滑、高热传导率、低热膨胀系数及高温强度大特点

◆主要用途

 本产品主要用于：

 1）制造结构器件：如冶金、化工、机械、航天及能源等行业中使用的滑动轴承，液体燃料喷嘴、坩埚、大功率高频率模具、半导体元器件等。

 2）金属及其它材料表面处理：如工具、模具、耐热涂层、散热表面涂层，防腐涂层及吸波涂层等。

 3）复合材料；如制备金属基、陶瓷基、高分子基复合材料。