【摘要】：隨著芯片技術(shù)的改進(jìn),集成元件正向著高密度,芯片大功率化的方向發(fā)展。這種變化的趨勢最終會將更多的熱量集中在元件有限的體積內(nèi),使得工作環(huán)境溫度升高,甚至?xí)䶮龤щ娮釉骷Ｒ虼?尋找一種應(yīng)用于電子電路集成方面的高導(dǎo)熱聚合物材料變得尤為重要。本文以聚酰亞胺為基體,分別以氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)、硅烷偶聯(lián)劑改性后的560-AlN、550-BN以及560-AlN和550-BN組成的復(fù)合填料為摻雜相,采用原位聚合的方法制備了一系列聚酰亞胺(PI)復(fù)合薄膜。通過紅外光譜(FT-IR)表征了填料的表面修飾情況以及聚酰亞胺的特征結(jié)構(gòu);采用掃描電鏡(SEM)對填料粒子在基體中分散的均勻程度以及與基體二者間界面的結(jié)合情況進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)AlN與PI界面結(jié)合性較差,而BN則在含量較高時發(fā)生團聚,針對這些問題采用KH560改性AlN,優(yōu)化界面,采用KH550改性BN,提高分散性。對制得的復(fù)合薄膜的導(dǎo)熱能力進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)無論是單一填料還是復(fù)合填料,復(fù)合薄膜的熱導(dǎo)率λ都隨著導(dǎo)熱填料含量的提高而提高,且改性后的熱導(dǎo)率與未改性的相比要更高,同時復(fù)合填料由于二者的協(xié)同效應(yīng)以及不同尺寸粒子的緊密堆積,導(dǎo)致了復(fù)合薄膜熱導(dǎo)率λ的提高。對復(fù)合薄膜的絕緣性能進(jìn)行分析,研究表明:復(fù)合薄膜的介電常數(shù)ε和介電損耗tanδ隨著填料粒子含量的提高而增大;當(dāng)560-AlN為填料時,其擊穿場強E和體積電阻率ρ_v均在3 vol%處達(dá)到最大,最大值為230 kV/mm和1.008×10~(14)Ω·m,而550-BN為填料時,則在5 vol%處達(dá)到最大,最大值分別為191.53 kV/mm和8.832×10~(13)Ω·m,因此,3 vol%AlN和5 vol%BN則分別為AlN/PI和BN/PI復(fù)合薄膜電學(xué)性能的最適填充量;當(dāng)采用560-AlN和550-BN為填料時,以3 vol%的560-AlN為固定值,隨著550-BN含量的提高,復(fù)合薄膜的ρ_v和E不斷減小,而以5 vol%的550-BN為固定值,復(fù)合薄膜的ρ_v在560-AlN含量為2 vol%時達(dá)到最大,數(shù)值為1.3×10~(13)Ω·m,而E隨著填料含量的增加而降低,當(dāng)550-BN含量為5 vol%,560-AlN含量為2 vol%時,復(fù)合薄膜的擊穿場強為185.47 kV/mm。對薄膜的力學(xué)性能分析表明:填料粒子的加入會降低PI復(fù)合薄膜的拉伸強度,但改性后的粒子與未改性的粒子相比提高了復(fù)合薄膜的拉伸強度。
【圖文】：

(d)AlN 7 vol% (e)AlN 9 vol%圖 3-3 不同 AlN 含量 AlN/PI 復(fù)合薄膜的 SEM 圖像Fig. 3-3 SEM images of AlN/PI composite films with different AlN content3-4 為 AlN 表面修飾后不同摻雜量條件下 560-AlN/PI 膜的 SEM)560-AlN 1 vol% (b)560-AlN 3 vol% (c)560-AlN 5 vol(d)(e)(b)(c)(d)(e)

(d)AlN 7 vol% (e)AlN 9 vol%圖 3-3 不同 AlN 含量 AlN/PI 復(fù)合薄膜的 SEM 圖像. 3-3 SEM images of AlN/PI composite films with different AlN con 為 AlN 表面修飾后不同摻雜量條件下 560-AlN/PI 膜的 S0-AlN 1 vol% (b)560-AlN 3 vol% (c)560-AlN 5(d)(e)(b)(c)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN403;TB383.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2683553