新型含硅氧烷BCB樹脂的合成及其性能研究.pdf

1、苯并環(huán)丁烯(BCB)樹脂作為一類新型高活性樹脂,其固化過程不產(chǎn)生揮發(fā)性小分子,具有良好的加工性能和較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,同時因具有較低的介電常數(shù)、低的吸潮率,高的熱穩(wěn)定性和熱氧化性能,耐化學(xué)腐蝕,易成膜以及良好的膜保持性能和平整度高等特點而被廣泛用作高性能樹脂基體、薄膜、膠黏劑和涂層等,可滿足眾多高新科技領(lǐng)域的需求,特別是作為封裝材料和高性能介電薄膜材料等在微電子領(lǐng)域具有極其廣闊的應(yīng)用前景。本文著重開展了數(shù)種BCB單體及其聚合物的合成與

2、成膜性能研究。
　　 首先利用Grignard反應(yīng),成功地探索出一種4-烯丙基苯并環(huán)丁烯(4-ABCB)單體的合成新方法。與Michael等文獻報道的合成方法相比,本論文所開發(fā)出的合成方法大大縮短了反應(yīng)時間,同時具有成本低、操作簡便、路線簡單、易分離純化、產(chǎn)率高等特點。4-ABCB產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)采用傅里葉紅外(FT-IR)、核磁氫譜(1H NMR)、核磁碳譜(13C NMR)和質(zhì)譜(MS)等進行了表征和確認。
　　 硅氧烷聚

3、合物因Si-O-Si的非極性結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出優(yōu)異的介電性能、低的介電損耗和吸潮性能,在微電子絕緣材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。近年來,含硅氧烷聚合物材料的應(yīng)用研究受到越來越多的科技工作者的關(guān)注。尤其是含有官能團側(cè)基的硅氧烷聚合物,該聚合物在固化前表現(xiàn)出較低的熔融黏度和高度的可溶性,固化后因形成高度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。這對于聚合物的成型工藝十分重要。本文利用硅氫加成反應(yīng),成功的將硅氧烷引入到苯并環(huán)丁烯單體中,合成了在室溫

4、下為數(shù)不多的液態(tài)單體二乙基硅氧烷雙苯并環(huán)丁烯(DESBCB)單體和二丙基硅氧烷雙苯并環(huán)丁烯(DPSBCB)單體,并對兩種單體進行了結(jié)構(gòu)表征。在無水無氧條件下,采用熱引發(fā)自由基聚合反應(yīng),成功地制備出基于這兩種單體四元環(huán)開環(huán)形成的聚合物。同時,利用熱重分析(TGA)、差示掃描量熱儀(DSC)以及原子力顯微鏡(AFM)對聚合物的熱性能和成膜性能等進行了表征。研究結(jié)果表明,DESBCB和DPSBCB聚合得到的兩種聚合物均具有優(yōu)良的耐熱性能、成膜