一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112143020A(43)申请公布日2020.12.29(21)申请号202011023005.8(22)申请日2020.09.25(71)申请人哈尔滨理工大学地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号(72)发明人马英一贺子安(74)专利代理机构北京东方盛凡知识产权代理事务所(普通合伙)11562代理人张换君(51)Int.Cl.C08J9/28(2006.01)C08J5/18(2006.01)C08L79/08(2006.01)C08L83/07(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法与应用，具体涉及低介电材料技术领域。选择合适的POSS及用量，将其与两亲性物质和聚酰亚胺同时溶解在有机溶剂中制备含POSS的有机溶液，有机溶液与去离子水按照比例进行混合、乳化，制备同时含聚酰亚胺和POSS的微乳液，将此微乳液在一定条件下浇筑在合适的基底上，微米级的水相在有机溶液中进行自组装，呈现出有序的六方堆积排列，水相和有机溶剂挥发完全后，得到有序的多级多孔抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜。本发明制备方法操作简便、成本低、无毒、无模板残留和结构易于控制等优势，而且，该复合薄膜作为较高湿度环境下的封装材料在微电子和5G领域中的应用。CN112143020ACN112143020A权利要求书1/1页1.一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜，其特征在于，包含笼型聚倍半硅氧烷和微米级的多孔结构,所述微米级的多孔结构包括上层孔洞和下层孔洞，所述上层孔洞的大小均一且有序性较好，平均孔径约为2～3μm，每个孔洞周围都被其他六个孔洞围绕，形成类似于蜂巢状的结构，所述下层孔洞的大小均一性较差，无有序排列；同时笼型聚半硅氧烷分布于微米级多孔结构的骨架。2.根据权利要求1所述的一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜，其特征在于，所述笼型聚倍半硅氧烷为八乙烯基-笼型聚倍半硅氧烷。3.一种权利要求1或2所述的抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将笼型聚倍半硅氧烷、两亲性物质和聚酰亚胺同时溶于有机溶剂中，制备含笼型聚倍半硅氧烷的有机溶液；(2)将去离子水与步骤(1)中制备的含笼型聚倍半硅氧烷的有机溶液混合、乳化、过滤，制备含笼型聚倍半硅氧烷的微乳液；(3)将步骤(2)制备的含笼型聚倍半硅氧烷的微乳液浇筑在基底上，即得聚酰亚胺复合薄膜。4.根据权利要求3所述的一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)有机溶液中聚酰亚胺浓度为0.1～20mg/mL；有机溶液中笼型聚倍半硅氧烷浓度为0.01～10mg/mL；有机溶液中两亲性物质浓度为0.001～1mg/mL。5.根据权利要求4所述的一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的两亲性物质为十六烷基三甲基溴化铵、双十二烷基二甲基溴化铵或聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷中一种或几种；所述的有机溶剂为二硫化碳、四氢呋喃或二氯甲烷中一种或几种。6.根据权利要求3所述的一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中含笼型聚倍半硅氧烷的有机溶液和去离子水的体积比为5:1～50:1。7.根据权利要求3所述的一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述过滤为有机过滤，所述有机过滤使用的滤头为有机滤头，所述有机滤头中孔洞尺寸为150～300nm。8.根据权利要求3所述的一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中浇筑在湿度为30％～50％，温度为25～35℃的条件下进行；所述的基底为聚酰亚胺平膜、玻璃、云母或硅片。9.权利要求1或2所述的一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜作为封装材料在微电子和5G领域中的应用。10.根据权利要求9所述的的应用，其特征在于，所述应用是作为环境湿度高于75％的环境下的封装材料。2CN112143020A说明书1/7页一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及低介电材料技术领域，特别是涉及一种抗水、低介电聚酰亚胺复合薄膜及其制备方法与应用。背景技术[0002]随着电子封装、微电子尤其是5G通讯技术的快速发展，高性能低介电材料由于可以降低线间串扰噪音、能量损耗和信号延迟等，进而可以保证信号传输的完整性、准确性和速度，从而吸引了大量的研究注意。有机聚合物相比于传统的无机低介电材料来说具有明显的优势，其中聚酰亚胺由于具有优异的介电性能、热稳定性和机械性能被广为应用。然而，商业化聚酰亚胺的介电常数通常大于3，这