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聚酰亚胺薄膜的性能

   随着微电子行业的迅速发展,聚酰亚胺(PI)薄膜作为含有酰亚胺基团的芳杂环高分子化合物,具有良好的电学性能和耐热性,被广泛用于柔性集成印刷电路板多层制板的层间绝缘、半导体表面钝化等方面, 是较好的薄膜类绝缘材料。

   尤其是建立在普通PI薄膜基础上的感光聚酰亚胺薄膜,同时具备了耐热性和感光性,使得普经复杂的薄膜表面微图刻蚀工艺变得简单易操作,半导体器件的晶化率也大大提高。

   PI薄膜是透明的黄色膜,都具有优异的耐高、低温性、 耐辐射性、电气绝缘性等特点,可以在260°C-280°C的高温 范围内长时间使用,也可以在400°C高温下短时间使用,是做好的耐高温电气类绝缘产品。

  Jp薄膜的这些特点主要是因为聚酰亚胺本身是所有聚合物中具备最高热稳定性的品种之一。聚酰亚胺是由均苯四甲酸二酐(PMDA)、 二氨基二苯醚(ODA)在室温 下加入反应药品(最佳配比1.015- -1. 020: 1),在氮气保护下,反应开始后控制在20°C左右,开环缩聚,将PAA脱水即可形成PI。

(1)力学性能。

聚酰亚胺有很好的机械性能,未增强的基板材料抗张强度均I0OMPa以上。用均苯型制各的P薄膜抗张强度是170MPa ,而用联苯型聚酰亚胺制成的可达到400MPa。聚酰亚胺纤维的弹性模量可达到500MPa ,仅次于碳纤维。


(2)耐化学药品性。由于P材料大多不溶于有机溶剂,被增强过的F塑料遇到烯酸,较其他材料更耐腐蚀,在120°C的高温水煮依然具备良好的稳定性。


(3)耐辐射性。聚酰亚胺薄膜在被109数量级的剂量辐射后,其强度依然可以保持在85%以上,有的甚至可以保持在90%以上。


(4)电性能。P材料中的大分子含有大量的极性基,这些极性基与相邻基形成共轭体系,故而限制了其极性,使得PI在很宽的温度范围内偶极损耗小,具备优良的电性能。其介电常数不高于3.5 ,特殊处理后,可以低于2.5 ,介电强度保持在100-300Kv/mm ,因此这种低介电常数的P材料的研究倍受瞩目。


(5)热性能。由于P材料的分解温度都高于500°C ,分子链中含大量芳香环,故具有优良的耐热性。尤其是由联苯二酐和对苯二 胺合成的PI ,分解温度可以达到600℃,短时间高温下各项物理性质维持不变。正是因为P良好的热性能,它被制成聚酰亚胺树脂,包括热固性树脂和热塑性树脂。热可塑性P还可以注射并挤出成型的优异的有热可塑熔融流动性的P树脂。P树脂优点很多, 例如强度高、吸水率低、耐辐射和水解、绝缘性好、耐热氧化、热稳定性好等,故在宇航、原子能工业、核潜艇等军事领域以及微电子的精密加工行业广泛应用。

上述性能在较宽的频率范围内都具有良好的稳定性。此外,聚酰亚胺薄膜材料还有耐低温、 膨胀系数低、阻燃以及良好的生物相容性等特性。聚酰亚胺优异的综合性能和合成化学上的多样性,可广泛应用于多种领域。

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