聚酰亞胺薄膜(mó)在電工電子工業(yè)中的應用
在高技術領域(yu)得到廣泛的應用(yong)
在電工領域，由于(yu)其優異的耐熱性(xing)和耐輻射性，經常(cháng)用作輻射環境下(xia)的耐高溫漆包線(xian)漆。在電子射線輻(fú)射的環境下，被輻(fu)射的聚酞亞胺漆(qī)包線在1.XlO。rad時幾乎沒(mei)有劣化，擊穿電壓(yā)沒有下降，而耐磨(mo)耗性反而略有升(sheng)高。在射線輻射的(de)場合，被輻射漆包(bāo)線的耐輻射順序(xu)爲:聚酰亞胺>聚酯(zhǐ)亞胺> 聚酯> 聚酰胺(an)亞胺。聚酰亞胺薄(bao)膜的耐輻射性是(shi)塑料薄膜中最好(hao)的。經射線輻射後(hòu)，當輻射劑量達10。rad時(shí)，材料的拉伸強度(du)下降約25 9／5～3O 9／6，伸長率下(xià)降約45 ～ 5O 9／6，彈性模量隻(zhi)損失5 9／6，體積電阻率(lü)、介電常數和損耗(hào)因數幾乎沒有改(gai)變。在低溫下，聚酰(xiān)亞胺材料具有良(liáng)好的機械和電性(xìng)能，薄膜(O．05lmm)在一96℃ 的伸(shen)長率保持率(與室(shì)溫比較)約爲35 ～ 4O ，拉伸(shen)強度和彈性模量(liang)提高約1．3倍。在液氮(dan)溫度下，材料的體(ti)積電阻率比室溫(wēn)時高，約爲2×1015歐姆。介(jie)電常數在室溫至(zhi)4K的整個溫度範圍(wei)内變化很小， 約在(zai)3.0～3.2之間。薄膜材料(O.O03mm)的(de)擊穿電壓随低溫(wen)下降的變化很小(xiao)。與室溫下相比，液(yè)氮溫度下電氣強(qiang)度下降約lO%,薄膜材(cái)料(100)在室溫下空氣(qi)中的交流電氣強(qiang)度約爲3×102MV／m，液氦溫度(dù)下爲2×102MV／m。
在半導體及(ji)微電子工業上的(de)應用(聚酰亞胺薄(bao)膜)
(2)粒子遮擋膜:随(sui)着集成電路密度(dù)和芯片尺寸的不(bú)斷增大，其抗輻射(shè)的性能也更顯重(zhòng)要。高純度的聚酰(xian)亞胺塗層膜是一(yi)種有效的耐輻射(shè)和抗粒子的遮擋(dang)材料。在元器件外(wài)殼的鈍化膜上塗(tu)覆50一100單位的射線(xiàn)遮擋層可防止由(you)微量鈾和牡等釋(shi)放的射線而造成(cheng)的存儲器錯誤。當(dāng)然，聚酰亞胺塗覆(fu)樹脂中含鈾物質(zhi)的含量也要很低(dī)，用于256kDRAM的樹脂要求(qiu)鈾的含量低于0.1pph。另(lìng)外，聚酰亞胺優良(liáng)的機械性可防止(zhǐ)芯片在後續的封(fēng)裝過程中破裂。
(3)微(wei)電子器件的鈍化(huà)層和緩沖内塗層(ceng):聚酰亞胺薄膜作(zuò)爲鈍化層和緩沖(chong)保護層在微電子(zi)工業上應用非常(chang)廣泛。PI塗層可有效(xiào)地阻滞電子遷移(yi)、防止腐蝕。PI層保護(hù)的元器件具有很(hen)低的漏電流，可增(zēng)加器件的機械性(xing)能，防止化學腐蝕(shi)，也可有效地增加(jia)元器件的抗潮濕(shī)能力。PI薄膜具有緩(huǎn)沖功能，可有效地(di)降低由于熱應力(li)引起的電路崩裂(liè)斷路，減少元器件(jian)在後續的加工、封(feng)裝和後處理過程(cheng)中的損傷。雖然聚(ju)酰亞胺塗層可有(you)效避免塑封器件(jiàn)的崩裂，但效果與(yǔ)使用的聚酰亞胺(àn)薄膜的性能密切(qie)相關。一般地，具有(you)良好粘接性能，玻(bō)璃化轉變溫度高(gao)于焊接溫度，低吸(xī)水率的聚酰亞胺(àn)是理想的防止器(qì)件崩裂的内塗材(cái)料。
(4)多層金屬互聯(lián)電路的層間介電(dian)材料:聚酰亞胺薄(báo)膜可作爲多層布(bù)線技術中多層金(jīn)屬互聯結構的層(céng)間介電材料。多層(céng)布線技術是研制(zhi)生産具有三維立(li)體交叉結構超大(dà)規模高密度高速(sù)度集成電路的關(guān)鍵技術。在芯片上(shàng)采用多層金屬互(hu)聯可以顯著縮小(xiǎo)器件間的連線密(mi)度，減少RC時間常數(shu)和芯片占用面積(jī)，大幅度提高集成(cheng)電路的速度、集成(chéng)度和可靠性。多層(céng)金屬互聯工藝與(yu)目前常用的鋁基(ji)金屬互聯和氧化(hua)物介質絕緣工藝(yi)不同，它主要采用(yòng)高性能聚酰亞胺(an)薄膜材料爲介電(diàn)絕緣層，銅或鋁爲(wei)互聯導線，利用銅(tong)的化學機械抛光(guāng)。該技術的主要優(yōu)點在于利用了銅(tóng)的高電導和抗電(diàn)遷移性能、聚酰亞(yà)胺材料的低介電(dian)常數、平坦化性能(néng)以及良好的可制(zhi)圖性能。