改性聚酰亚胺封装基板的研制
聚酰亚胺的改性研究
聚酰亚胺的改性研究聚酰亚胺（Polyamides）是一类具有优异机械性能和耐热性能的高分子材料，由聚酰亚胺类共聚物制成，是高强度、高热稳定性的优质材料。
由于其独特的物理特性，聚酰亚胺已经广泛应用于航空航天、汽车以及建筑工程等领域。
然而，聚酰亚胺在实际应用中往往无法满足用户的要求，因此，改性聚酰亚胺的研究已经成为当前材料科学界的热点研究课题。
聚酰亚胺的改性可以给高分子材料增加新的性能，改善原有性能，从而满足工程需求。
主要的改性方法有物理改性、化学改性和物理化学改性等。
其中，物理改性的方法主要是采用热处理或辐射处理，可以改变材料的形状和微观结构，增加材料的力学强度和抗热性，材料的纤维强度也可以相应地提高。
除了物理改性外，可以通过化学改性来改善聚酰亚胺的性能，如添加热塑性弹性体（TPS）、氟化物、碱金属氧化物等，以提高材料的抗冲击性和耐腐蚀性。
此外，还可以通过物理化学改性技术，如改性聚酰亚胺的热塑性，提高材料的抗热性、耐摩擦及耐冲击性能。
在聚酰亚胺的改性研究中，热交换改性是最常用的一种技术，此项技术可以改变材料的结晶度、微观结构、熔融强度等性能指标，有效改善材料的性能。
同时，还可以用低温改性技术改变聚酰亚胺的熔融指数，从而改变材料的热加工工艺过程，提升材料的加工性能。
此外，还可以通过改性技术改变材料的表面特性，如改变表面硬度、光滑度等，可以有效改善材料的抗冲击性、耐腐蚀性及抗脏等性能。
另外，改性聚酰亚胺也可以用于制备多种复合材料，以满足特定的性能要求。
比如，可以将聚酰亚胺与金属、矿物纤维和石墨等添加剂复合，可以制成轻质、高强度及耐腐蚀性的复合材料。
此外，也可以用改性聚酰亚胺来制备复合功能纤维，如用改性聚酰亚胺和有机硅复合来制备具有防水、防火以及防静电等功能的复合纤维。
综上所述，聚酰亚胺的改性是满足工程研究要求的有效方法，为聚酰亚胺的应用提供了新的性能，从而提高了材料的性能，增加了材料的应用范围。
未来，聚酰亚胺改性技术将越来越受到重视，在工程研究领域的应用会更加广泛。
cof和cop工艺流程
cof和cop工艺流程COF工艺流程COF（Chip on Flex）工艺是一种将芯片直接封装在柔性基板上的封装技术。
它具有体积小、重量轻、柔韧性好等优点，广泛应用于移动设备、汽车电子、医疗器械等领域。
下面将介绍COF工艺的具体流程。
1. 基板准备COF工艺的第一步是准备柔性基板。
基板通常由聚酰亚胺（PI）等材料制成，具有良好的柔韧性和耐高温性能。
首先，将基板进行清洗和去除静电，确保表面干净无尘。
然后，根据设计要求在基板上进行切割和打孔等加工工艺。
2. 基板表面处理为了提高芯片与基板的粘附性，需要对基板表面进行处理。
常用的处理方法有化学处理和物理处理两种。
化学处理可以通过表面涂覆特殊胶粘剂或者进行化学活化来增强粘附性。
物理处理则是通过等离子体处理或者喷砂等方法改变基板表面的粗糙度，增加粘附力。
3. 芯片粘贴在基板表面处理完毕后，将芯片粘贴在基板上。
通常采用粘合剂将芯片固定在基板上，然后经过高温压力处理，使芯片与基板牢固粘结。
在粘贴过程中，需要控制好粘合剂的用量和均匀性，以及芯片的位置和方向，保证粘贴的准确性和稳定性。
4. 线路连接芯片粘贴完成后，需要进行线路连接。
这一步通常通过金线键合技术来实现。
金线键合是将芯片的引脚与基板上的金属线相连接的过程。
首先，通过超声波或热压等方式将金线与芯片的引脚焊接在一起。
然后，将金线的另一端焊接在基板的金属线上，形成电路连接。
5. 封装封装线路连接完成后，需要对COF进行封装。
封装的目的是保护芯片和线路，提高整体结构的稳定性和可靠性。
常见的封装方式有环氧树脂封装、热压封装等。
在封装过程中，需要控制好温度、压力和时间等参数，确保封装效果良好。
6. 功能测试COF封装完成后，需要进行功能测试。
测试的目的是验证封装后的芯片和线路是否正常工作。
常用的测试方法有电性能测试、可靠性测试等。
通过测试，可以发现并修复封装过程中可能存在的问题，确保产品质量。
7. 成品检验对COF进行成品检验。
面向晶圆级封装的光敏聚酰亚胺材料关键技术研发及应用_范文模板及概述
面向晶圆级封装的光敏聚酰亚胺材料关键技术研发及应用范文模板及概述1. 引言1.1 概述在半导体领域，晶圆级封装是一项重要的技术，它将芯片与封装材料结合起来，以保护芯片免受环境的损害。
而光敏聚酰亚胺材料是一种在晶圆级封装中具有广泛应用的材料。
本文主要关注于光敏聚酰亚胺材料在晶圆级封装中的关键技术研发及应用。
1.2 文章结构本文分为四个主要部分。
第一部分是引言部分，介绍了文章的概述、结构和目的。
第二部分将重点讨论光敏聚酰亚胺材料关键技术研发，在这一部分中将包括材料基础性能研究、成型工艺优化以及光敏特性评估与优化。
第三部分将探讨面向晶圆级封装的光敏聚酰亚胺材料的应用，包括需求分析、应用案例以及技术挑战与解决方案。
最后，第四部分总结主要研究成果并展望技术应用前景。
1.3 目的本文的目的是系统地研究光敏聚酰亚胺材料在晶圆级封装中的关键技术，并探索其在该领域中的应用。
通过对材料基础性能、成型工艺和光敏特性等方面进行深入研究，旨在提高晶圆级封装工艺的可靠性和稳定性。
通过分析晶圆级封装的需求以及已有的光敏聚酰亚胺材料应用案例，将提出解决技术挑战的解决方案，并对未来的发展进行展望。
这一部分主要介绍了文章引言部分的概述、结构和目的。
2. 光敏聚酰亚胺材料关键技术研发2.1 材料基础性能研究光敏聚酰亚胺材料是一种具有优异光学和机械性能的高分子材料，其基础性能的研究对于进一步优化材料性能以满足晶圆级封装的要求至关重要。
在材料基础性能研究方面，首先需要对光敏聚酰亚胺的化学结构和组成进行详细分析，以了解其原始特性。
随后，可以通过测量其物理参数（如折射率、吸收系数等）来确定材料的光学性能。
此外，还可进行力学性能测试，例如弯曲强度、拉伸强度和断裂韧度等。
2.2 成型工艺优化在实际应用中，光敏聚酰亚胺材料需要经过成型工艺才能形成具备所需形状和尺寸的器件。
因此，在光敏聚酰亚胺材料关键技术研发中，成型工艺的优化也是一个重要方面。
这涉及到合适的成型方法选择、工艺参数的优化以及成型温度和压力对于材料性能和结构的影响等问题。
聚酰亚胺的改性研究新进展
聚酰亚胺的改性研究新进展聚酰亚胺的改性研究新进展聚酰亚胺(PI)主要有芳香族和脂肪族两大类，脂肪族聚酰亚胺实用性差，实际应用的聚酰亚胺主要是芳香型聚酸亚胺。
这类聚合物有着卓越的机械性能，介电性能，耐热、耐辐射及耐腐蚀等特性。
应用极其广泛。
聚酰亚胺的不足之处是不溶不熔、加工成型难、成本高等。
随着社会和科技的发展，对PI的需求量越来越多，对其性能要求越来越高，对其研究越来越深入，近年来，通过组成、结构改造，共聚、共混等方法改性，大量新型聚酰亚胺高分子材料被合成出来，本文归纳了近十年来国内外在聚酰亚胺改性及应用方面的研究情况。
1 分子结构改造分子结构改造主要有引入柔顺性结构单元、扭曲和非共平面结构、大的侧基或亲溶剂基团、杂环、氟硅等特性原子以及主链共聚等方法1．1引入特殊结构单元的聚酰亚胺在二酐或二胺单体中引入柔性结构单元可提高聚酰亚胺的流动性，提高聚酰亚胺的溶解性、熔融性。
其中主要方法是在单体中引入醚链，有人用二酐醚合成出了PI，该 PI可溶于NMP、DMF、DMAc等强极性溶剂[ ；也有人用含有长的醚链的二胺合成出的PI具有良好的溶解性，可在很多有机溶剂中溶解比]。
而在PI中引入扭曲和非共平面结构能防止聚合物分子链紧密堆砌，从而降低分问作用力，提高溶解性。
通过合成具有扭曲结构的二胺【3]和二酐[ 单体而制得的PI 其溶解性大大的增强，不仅溶于强极性溶剂中甚至可以在一些极性比较弱的溶剂THF中溶解，这是仅仅通过引入柔性基团所办不到的。
同样在大分子链上引入大的侧基或亲溶剂基团，可以在不破坏分子链的刚性的情况下有效降低分子链问的作用力从而提高PI的溶解性。
如Liaw 等人[s]用具有大的侧基的联苯基环己基二胺制备P1，由于这类PI中引入了较大的侧基，从而降低聚合物分子链的堆积密度，溶剂分子容易渗入聚合物内，因此具有良好的溶解性能。
1．2 含氟、硅的聚酰亚胺含氟基团的引入，可以增加聚酰亚胺分子链间的距离，减少分子间的作用力，因而可以溶入许多有机溶剂，同时氟原子有较强的疏水性使聚酰亚胺制品的吸湿率很低，而其有较低的摩尔极化率使得PI的介电常数降低 ]。
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收稿日期:2OO3-Ol -l 6修回日期:2OO3-O8-O8作者简介:严小雄 男 高级工程师 主要从事覆铜板的研究及开发工作(Tel :O9l O-3335l 93)改性聚酰亚胺封装基板的研制严小雄 王金龙 李小兰(国营第七O 四厂研究所陕西咸阳7l 2O99)摘要:以4 4 二苯甲烷双马来酰亚胺~二氨基二苯甲烷~环氧树脂为主要原料合成性能优良的改性聚酰亚胺树脂体系;以此树脂为基体 以芳酰胺无纺布为增强材料制作覆铜板;该板材具有玻璃化温度高~热膨胀系数小~介电常数低等优异的综合性能 用于制作封装用印制线路板可满足技术要求 关键词:封装基板;聚酰亚胺;芳酰胺无纺布;覆铜板中图分类号:TM 2l 5.6;TC 327.7;TC 323.6文献标识码:A文章编号:l OO9-9239(2OO3)O5-OO2O-O3Stndy on Sealed package SnbStrate with modif ied polyimide reSinYAN Xiao -xiong WANG Jin -long LI Xiao -lan(Lnstit/te of No .7O4Factory Xian yang 7l 2O99 China )AbStract :A high performance modified resin is combined W i t h 4 4-diphen y l bismaleimide diaminodiphen y l me t hane epox y .The copper clad lamina t e is made of t he modified resin s y s t em and arom t ic pol y amide non -W o V en clo t h .Tes t res u l t s sho W t ha t t he lamina t e ha V e high glass t empera tu re less coefficien t of t hermal expansion lo W er dielec t ric cons t an t .The copper clad lamina t e ma y be u sed for pac k aging prin t ed circi ut board .K eywordS :pol y imide ;arom t ic pol y amide non -W o V en clo t h ;copper clad lamina t e ;sealed pac k age s u bs t ra t el前言近年来 电路元件安装技术迈入高密度安装时代 同时互联电路(I C )封装技术步入了以球栅阵列封装(B GA )~芯片级模块封装(CSP )~多芯片封装(M C M )为代表的新技术发展阶段 要求封装基材 覆铜箔层压板(CC L )必须具有更多~更高~更优的性能 尤其重要的性能是:(l )高耐热性:具有高的玻璃化温度 以提高基板耐再流焊性及通孔的可靠性;(2)高耐湿性:降低封装基板材料在高湿条件下的吸湿率 同时可以提高基板的耐金属离子迁移性;(3)低热膨胀系数(C T E ):使基板材料与芯片匹配 C T E 最好小于8ppm ;(4)低介电常数:适应信号传输的高速化对封装基板电气特性的要求普通FR -4覆铜板由于其玻璃化温度低(l4O ) 介电常数高(4.8) 热膨胀系数大(l5ppml7ppm ) 不能满足最新的封装技术要求 研究高性能CC L 已引起业界的广泛关注 采用综合性能优异的改性聚酰亚胺树脂为基体树脂 以芳酰胺无纺布为增强材料 研制满足封装技术要求的改性聚酰亚胺覆铜箔层压板2试验2.l原材料4 4 二苯甲烷双马来酰亚胺(B MI ) 工业品 西北化工院产;二氨基二苯甲烷(DD M ) 工业品 烟台万华聚氨酯股份有限公司产;2O7环氧 工业品 天津合成材料研究所产;诺伏拉克型环氧树脂 工业品 东都化成产;双酚A 型环氧树脂 工业品 岳阳树脂厂产;二甲基甲酰胺(D M F ) 工业品 2.2覆铜板的制作(l )胶液的制备:在带有电动搅拌器~回流冷凝器O 2严小雄等:改性聚酰亚胺封装基板的研制绝缘材料2OO3No .5和温度计的三口瓶中加入配比量的二苯甲烷双马来酰亚胺~二氨基二苯甲烷和二甲基甲酰胺在30min ~40min内逐步将温度升至反应温度135C~ 140C预聚60min得到预聚物;将温度迅速降至40C加入207环氧反应2h;然后加入配方量的的诺伏拉克型环氧~双酚A型环氧的二甲基甲酰胺溶液在40C下反应8h;最后测定树脂体系的固体含量凝胶化时间0固体含量控制在60%~62%凝胶化时间控制在6min/170C~8min/170C0(2)半固化片的制备:在树脂制备好后选用芳酰胺无纺布(KH-550处理)在4.0m>0.6m型卧式上胶机上进行浸胶0根据树脂体系的固体量~粘度来调节上胶机的挤胶辊间隙为0.20mm烘箱的前~中~后三段温度分别为145C5C~160C5C~145C5C车速控制在50S/m~60S/m半固化片胶含量控制在48%~50%流动度控制在8%~12%可溶性控制在94%~98%0(3)覆铜板的制备:根据厚度的要求将半固化片叠加起来覆以铜箔装模放入压机中在4Mpa压力和180C下压制3h冷却出模03结果与讨论3.1树脂体系的选择与改性以双官能基环氧树脂/双氰胺为基体的FR 4性覆铜板耐热性不好介电常数大不能满足封装技术的要求0聚酰亚胺树脂以其优异的耐热性和良好的力学性能~介电性能~耐湿热性~抗辐射性等特点广泛地使用于高性能复合材料领域其中双马来酰亚胺树脂(BMI)以其优异的特点受到广泛关注:(1)有典型的热固性树脂相似的流动性和可模塑性可用与环氧树脂类同的一般方法进行加工成型0(2)具有优良的耐高温~抗辐射~耐湿热~耐腐蚀~热膨胀系数小~良好的力学性能等特性0但BMI树脂作为覆铜板的主体树脂仍存在熔点高溶解性差成型温度高固化物脆性大等缺点需要进行改性0BMI的改性方法很多但综合考查树脂固化物的机械~电气~化学性能的要求选用芳香族二胺和环氧树脂相结合的改性方法0 BMI双键与芳香族二胺的活泼氢进行加成反应生成线性聚合物加成反应形成的仲胺基可以与环氧树脂进一步反应从而解决芳香族二胺改性BMI体系存在的工艺性欠佳~韧性不足~粘接性差的问题0同时环氧树脂与仲胺基反应可以克服由仲氨基(NH )引起的热稳定性降低的现象0在高温层压过程中过剩的双键~环氧基~仲胺基进一步反应形成综合性能优异的交联结构03.2增强材料的选择印制线路板基材的性能与增强材料的性能有很大关系0为了达到封装技术的要求必须选用介电常数低~热膨胀系数小的增强材料0制作普通FR-4所用的增强材料是E玻璃纤维布其介电常数高(6.5)热膨胀系数较大(4ppm/C~5ppm/C)不能满足封装技术的要求;芳酰胺无纺布介电常数为3.6 热膨胀系数为-2~-4ppm/C制作的板材性能优异板材的有关性能如表1所示0表1板材的介电常数及热膨胀系数板材名称热膨胀系数ppm/C介电常数(1MHZ)通用FR-415~17 4.80芳酰胺无纺布基聚酰亚胺板6~8 3.39另外与玻璃纤维布相比芳酰胺无纺布比玻璃纤维布轻40%具有较高的拉伸强度~断裂延伸率~韧性~耐磨性还具有优良的耐化学腐蚀性及优异的电绝缘性能所以选择芳酰胺无纺布作为增强材料可以满足封装技术的要求03.3树脂反应温度及时间的确定反应温度及时间是控制好树脂反应程度的关键0温度增大反应速度加快导致凝胶化时间缩短;温度降低反应速度较慢导致凝胶化时间延长0采用控制凝胶化时间的方法来选择反应温度(见表2)及反应时间(见表3)0根据多次试验我们找到了较为理想的反应条件:135~140C/60min0在此条件下合成的树脂较为理想凝胶化时间为9~11min/170C树脂的储存期较长有利于下一步反应浸胶时树脂的浸透性好板材具有较好的综合性能等0表2不同反应温度对树脂的影响(反应时间60min)反应温度C110120130135140145溶解性差较差较好好好较差凝胶化时间min/(170C)20.314.712.310.89.87.512绝缘材料2003NO.5严小雄等:改性聚酰亚胺封装基板的研制表3不同反应时间对树脂的影响(反应温度135C D反应时间 min3040506070溶解性差较差较好好较差凝胶化时间 min /(170C D18.514.311.510.86.83.4半固化片的储存期通过对半固化片中的树脂流动度~可溶性随时间(30天~60天~90天~120天D 变化的分析 得出了半固化片树脂流动度随时间变化曲线(见图1D 以及半固化片树脂可溶性随时间变化曲线(见图2DO图1半固化片流动度随着时间的变化曲线图2半固化片可溶性随着时间的变化曲线由图1可以看出树脂的流动度随着贮存时间的推移逐步降低G 由图2可以看出树脂的可溶性也随着贮存时间的推移逐步降低 在90天之后流动度<8% 可溶性<94% 此时的半固化片已不能满足使用要求 因此半固化片在干燥凉爽的半成品库贮存期应在90天以内O3.5成型温度~时间对板材玻璃化温度(Tg D 的影响聚酰亚胺树脂具有优异的耐热性 以其为主体树脂制作的覆铜板有高的玻璃化温度 但成型温度~时间对其有一定的影响(见表4D O 成型温度升高 时间延长可提高树脂体系的固化程度 从而使板材的玻璃化温度增加 受设备的限制只选择180C /3h 的固化条件为作试验O表4成型温度~时间对玻璃化温度的影响温度 C 170180180时间 h 223Tg C1851952103.6板材性能经过对树脂配方和成型工艺的优化研究 压制的聚酰亚胺基板的性能如表5所示 可见其主要性能达到了较高水平O表5板材性能项目处理条件典型值剥离强度 N /mm A 1.45弯曲强度 kg /m 2A 纵向4.8>107横向3.4>107表面电阻 MO-96/20/65 5.1>106体积电阻率 MO m-96/20/65 3.1>104介电常数-96/20/65 3.39介质损耗因数-96/20/650.012吸水率 %E -24/50+D -24/230.33击穿电压 kV E -48/5043.4Tg (DSD C A2104结论以双马来酰亚胺树脂(:MD 为主体树脂 采用二氨基二苯甲烷和复合环氧树脂对:M 进行改性 合成性能优异的改性聚酰亚胺树脂 并以芳酰胺无纺布为增强材料 制得具有玻璃化温度高(210C D 热膨胀系数小(6ppm /C ~8ppm /C D 介电常数低(3.39D 的覆铜板 可以满足封装技术的要求 具有广阔的发展前景O参考文献[1]陈宝祥.高性能基体树脂[M ].北京:化学工业出版社 1998:65~87.[2]辜信实.印制电路用覆铜箔层压板[M ].北京:化学工业出版社 2001:365~378.22严小雄等:改性聚酰亚胺封装基板的研制绝缘材料2003NO .5改性聚酰亚胺封装基板的研制作者：严小雄， 王金龙， 李小兰作者单位：国营第七○四厂研究所,陕西,咸阳,712099刊名：绝缘材料英文刊名：INSULATING MATERIALS年，卷(期)：2003,36(5)被引用次数：2次1.辜信实印制电路用覆铜箔层压板 20012.陈宝祥高性能基体树脂 19981.费斐酚羟基聚酰亚胺改性环氧树脂及其固动力学研究[学位论文]20102.汪小华.李立.刘润山.范和平环氧-亚胺树脂研究进展[期刊论文]-粘接2004,25(1)3.李华含氟端基对聚酰亚胺改性环氧树脂体系相分离行为的影响[学位论文]20024.许梅芳.毛蒋莉.虞鑫海.刘万章.XU Mei-fang.MAO Jiang-li.YU Xin-hai.LIU Wan-zhang聚酰亚胺-环氧树脂胶黏剂的固化动力学研究[期刊论文]-化学与黏合2011,33(2)5.张明.安学锋.李小刚.益小苏.ZHANG Ming.AN Xue-feng.LI Xiao-gang.YI Xiao-su研究环氧树脂聚酰亚胺树脂凝胶行为的新方法[期刊论文]-热固性树脂2005,20(5)6.孙伟.杨冰磊.Sun Wei.Yang Binglei低温等离子体改善聚酰亚胺纤维亲水性研究[期刊论文]-产业用纺织品2008,26(11)7.费斐.虞鑫海.FEI Fei.YU Xin-hai TGDDM环氧树脂的研究进展[期刊论文]-粘接2009(9)8.王素琴.杨占红.黎泓波.李晓艳.郭乔辉.WANG Su-qin.YANG Zhan-hong.LI Hong-bo.LI Xiao-yan.GUO Qiao-hui H2O2活化聚酰亚胺碳纳米纤维无纺布及其储电性能[期刊论文]-纳米技术与精密工程2009,7(3)1.李立.刘润山.汪小华.邓维双马来酰亚胺树脂在印制电路板中的应用进展[期刊论文]-绝缘材料 2004(5)2.张振.赵志鸿.柳洪超2003年我国热固性工程塑料进展[期刊论文]-工程塑料应用 2004(5)本文链接：/Periodical_jycltx200305006.aspx。