碳化硅,氮化物结合复合材料制备与特性研究

     本节来看一下氮化物复合材料的有关知识，碳化硅砖的内容都已经给大家说了这么多了，我们来研究一下复合材料。

     低介电常数材料(low-k materials)是当前半导体行业研究的热门课题。降低集成电路中使用的介电材料的介电常数，可以降低集成电路的漏电电流，降低导线之间的电容效应及降低集成电路的发热效应等有益作用。 本项研究采用化学合成方法及减压蒸馏等工艺技术，通过对反应单体原材料及试剂作预先除水净化、分离提纯处理，制备出聚酰亚胺树脂(PI)；再采用刷涂法，并通过对固化温度、时间等工艺参量的控制，分两步合成了聚酰亚胺PI固体薄膜。 利用固液共溶、均匀扩散原理制备纳米碳化硅(SiC)在聚酰亚胺树脂(PI)中的混合预制体—PAA凝胶，并控制纳米SiC在PAA凝胶中的掺杂量在0.1％—2.0％范围，采用涂覆法预制SiC／PAA凝胶复合材料胶膜，进而利用加热脱水固化促其发生亚胺化闭环，制备出了不同SiC含量的SiC／PI树脂基复合材料薄膜。在此基础上，借助银浆导电胶，制成了中间充有PI与不同纳米SiC含量的SiC／PI树脂基复合材料薄膜的平行板式电容器。 通过透射电镜测试观察分析了PI及SiC／PI树脂基氮化物结合复合材料组织结构；利用红外分析仪测量了光谱吸收情况，分析了SiC／PI树脂基氮化物结合复合材料微观化学结构；采用几种不同的阻抗分析仪，测试了PI与不同纳米SiC含量的SiC／PI树脂基复合材料薄膜制备的平行板式电容器的电容值，并利用介电物理的有关理论知识计算出材料的介电常数；实验研究结果表明：SiC／PI树脂基复合材料属于分子杂化的复合高聚物材料体系；利用不同纳米SiC含量的SiC／PI树脂基复合材料薄膜制备的平行板式电容器所检测出的介电常数，其最低可达2.0，平均值为2.3，比聚酰亚胺(PIε=3.4)树脂有显著降低；经对这种氮化物结合复合材料吸湿性进行测试分析，发现随SiC含量的增加，复合薄膜吸水率下降，说明加入SiC还减少了PI大分子链与水分子之间的结合。表现出纳米SiC／PI树脂基复合材料是一种适合于电子封装使用的高性能有机高分子基复合材料。

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