苯并环丁烯聚合物材料(最终答辩用ppt)
C. Me
Me Me
Me Me
F.
D.
Si o Si
E. CH2 CH2
Me
Me Me
Me: -CH3
结果比较：4c的表观固化反应活化能低于树脂D (175±13 kJ/mol) 和E (171±3 kJ/mol)的值。
原因：苯并环丁烯封端的酰亚胺模型化合物较低的表观活化能主要归因于与苯并 环丁烯基团相连接的亚胺基团的吸电子特性。
C2 transition structure
o-quinodimethane
苯并环丁烯热开环生成邻-喹喏二甲烷结构更合理。
1位取代的BCB化合物的开环反应温度
Substituent (R’)
Temperature (℃)
-H
200
-CH2-
180
-C=O
150
-NHCOR
110
-OH
80
-NH2
R'' R'''
CC
;
O
ph
N;
N CO
;
C
O
C
ph
特点：研究范围广泛；可制备得到各种性能的共混树脂及聚合物材料
亲双烯树脂与苯并环丁烯树脂的Diels-Alder反应
R' R" + R C C Ar
O
+
N-Ar
O
+ N C O Ar
Ar C
+
C ph
R R' Ar
R"
O
N-Ar
O
C O Ar
N
Ar ph
25
若在四环上引入吸电子基或斥电子基（R’）， 开环反应温度将降低，即活性提高
苯并环丁烯（BCB）的制备方法（一）
CHBr2 NaI
CHBr2
Br NaI
Br
氢化脱卤法
I Pd-C
H2 I
缺点：技术要求高，合成难度大； 适用范围：只适用于实验室研究，不适于大规模的工业化生产
苯并环丁烯（BCB）的制备方法（二）
研究表明：BCB分子之间的开环二聚反应在热力学上优于BCB与双键或三键的 环加成反应，而后者则表现为动力学占优。故当Diels-Alder反应及二聚 反应都能发生时，Diels-Alder反应 速度较快。
A－B 结构
R' R
带亲双烯基团的苯并环丁烯树脂的通式
特点：这类树脂把亲双烯基团接在BCB的分子上，这样，基团的反应配比 可达到1:1的准确计量，理论上分子间可发生Diels-Alder反应，可为制造 高分子量的线型高分子提供方便
shear strength (MPa)
TGA (℃,5%,wt.
460(air)
Compressive
856
loss)
470(N2)
strength (MPa)
① Celion G30-500 8HS;
聚合形成的高分子具有优良的热和机械性能
课题的研究目的
新型结构
加工性能
苯并环丁烯封端的 聚酰亚胺树脂
C OH O
CH3(COO)2 -H2O
O
O
C
C
N
Ar
N
C
C
O
O
O
Ar: ;
1C
2C
O C
;
;
3C
CH3
O
C
O
CH3
4C
苯并环丁烯封端的酰亚胺模型化合物的合成示意图
DMA分析：
10
8 6
E'
tanδ
0.8
0.4
log(E')
tanδ
0.0
4
100
150
200
250
300
350
400
Temperature(℃)
BCB-MI聚合物和其碳纤维复合材料的性能
Poly( O
O
N
C
O
Density
Tg (℃)
Flexural strength (MPa)
)
1.31 317 2Байду номын сангаас7
O
Poly(
N
O
O
Tensile strength (MPa)
Tensile modulus (GPa)
Flexural strength (MPa)
94.2
8
1
1.612
2
3
BCB 的开环机理
R 200℃ R
1
2
CH2 CH2
R or
CH2. CH2.
3
研究表明， BCB的热开环反应是一级反应， 当R=H时，放热约为104.6kJ/mol， 开环反应的活化能约为163.2kJ/mol
BCB和邻喹喏二甲烷结构的相互转变
benzocyclobutene
Structure
Melting point/℃
Tg /℃
Td /℃
O N
O O N O
O C
N C O
O
O
O CF3
C
C
C
N
N
N
C
CF3 C
O
O
O
O O
N
C
O O
O
C
O
N
C
N
C
O
O
77
287
230
328
498(10%
wt.loss)
99
257
508(10%
wt.loss)
148
317
95
230
Tg都在200℃以上，热失重温度较高
反应的比较
在BCB发生的反应中，最先进行的是热诱导开环反应， 该反应为动力学一级反应，活化能约为163kJ/mol
两个BCB分子之间相互反应的放热约为222kJ/mol BCB与双键或三键化合物进行Diels-Alder反应，放热约为184kJ/mol 两个BCB分子之间相互反应的活化能约为167kJ/mol BCB与双键或三键化合物进行Diels-Alder反应，活化能未确定
Kissinger’s method： 139.0 kJ/mol Ozawa’s method： 139.9 kJ/mol
苯并环丁烯树脂的固化反应活化能和反应级数
Kinetics parameters
Monomers
A [79] B [80] C [79] D [79] E [79] F [80]
新型结构的苯并环丁烯封端的聚酰 亚胺树脂及其复合材料的研究
答辩人：张英强 指导老师：黄发荣（教授）
2005.6.13
内容安排
前言 课题研究目的及内容 结果与讨论 总结论
聚合物材料 的成型加工
流动态时粘度低 特
固化反应快 点
固化时不放出低分子产物
低分子量 的活性化
合物
双马来酰亚胺 苯乙炔基化合物 烯丙基化合物
(R') (R')
R
R
( transition state structure) Where, R: electron-withdrawing group; R': electron-donor group
苯并环丁烯的开环反应
Kirchhoff [79]等人经计算得出结论认为，芳环上的吸电子基团或苯并环 丁烯四员环上的供电子基团均可以降低苯并环丁烯树脂开环反应的过渡 态结构的能量。他们给出解释，认为芳环上的吸电子基团或苯并环丁烯 四员环上的供电子基团可以使过渡态结构的最高占有轨道（HOMO）和最 低未占轨道（LUMO）稳定，从而使过渡态结构更易得到 。
-9.0
4.0
y=-16.72x + 20.94
-9.5 -10.0
R2=0.99
Kissinger’s 3.2 method
-10.5
2.4
-11.0
y=-17.70x + 35.34
R2=0.99
Ozawa’s method
1.6
-11.5
1.82
1.84
1.86
1.88
1.90
1.92
1/T (×10-3K-1) p
-2.0 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 900
结论：苯并环丁烯封端的酰亚胺模型化合物的固化产物具有较好的热稳定性
DSC分析：8
6 Exo 4 2
O
O
N
N
O
O
具有较高反应放热温度和最大放热 速率对应的峰值温度
可能的原因：分子链的运动受限
4c
Ea (kJ/mol)
161±1
150±1 0
119±2 0
175±1 3
171±3
171±3
139±4
Reaction order (n)
1.03± 0.86± 0.43± 1.24± 1.07± 1.02±
1.00
0.01
0.13
0.27
0.3
0.03
0.18
Me Me
A.
Si o Si
B.
1.汽化器(0.5L); 2. 加热套; 3. 管式裂解炉; 4. 管式裂解反应器 (35×2000mm); 5. 冷阱
4-溴苯并环丁烯的制备
+ Br2
+ HBr Br
对于BCB的溴化反应，降低反应温度 和延长反应时间都有利于产物4-Br-BCB的生成
4-氨基苯并环丁烯的制备
1.6-1.8 MPa
Heat Flow(W/g)
苯并环丁烯的合成
苯并环丁烯的合成
摘要：
1.苯并环丁烯的基本简介
2.苯并环丁烯的合成方法
3.苯并环丁烯的应用领域
4.苯并环丁烯的特性与优势
5.总结与展望
正文：
一、聚醚胺的发展历程
聚醚胺（PEA）是一种新型的聚合物材料，其发展历程可以追溯到20世纪50年代。
起初，它主要用于制备涂料、胶粘剂等领域。
随着科学技术的进步，聚醚胺的研究和应用逐渐拓展，使其在众多领域发挥着重要作用。
二、聚醚胺的分子结构与性能
聚醚胺的分子结构由两个部分组成：一部分是聚醚链，另一部分是胺基。
这种独特的分子结构赋予了聚醚胺优异的性能，如良好的柔韧性、耐磨性、耐腐蚀性等。
三、聚醚胺的应用领域
聚醚胺的应用领域极为广泛，涵盖了汽车、航空航天、电子、建筑、包装等多个行业。
在汽车行业，聚醚胺可用于制造轮胎、密封件等；在航空航天领域，聚醚胺可作为结构材料、涂层材料等；在电子行业，聚醚胺可用于制备绝缘材料、封装材料等。
四、聚醚胺的优缺点
聚醚胺具有许多优点，如高强度、优异的耐磨性、耐腐蚀性、低摩擦系数等。
然而，它也存在一些缺点，如耐热性较差、易受湿度影响等。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的聚醚胺产品。
五、总结与展望
聚醚胺作为一种具有高性能和高实用性的聚合物材料，已经在众多领域取得了显著的成果。
随着科学技术的不断发展，聚醚胺的研究和应用将更加深入，有望为人类社会带来更多便利和创新。
苯并环丁烯材料
膜功能材料方案提供商
４-VBCB
St VBCB-St
DVSBCB
•降低成本 •易控制预聚反应，不易凝胶化 •树脂热性能没有明显的变化
2.2）共聚制备新型BCB硅树脂
膜功能材料方案提供商
T0 ：～390 oC
固化树脂显示了高的热稳定 性甚至高于DVSBCB树脂
h tp : //
线性均聚物的DSC 曲线
线性共聚物的DSC曲线
2.4）新单体形成新型BCB硅碳烷树脂
1-DMVSBCB
CH3 Si CH3
m Si CH3 k H3 C Si CH3
膜功能材料方案提供商
(I) n=0
共聚
CH 3 Si
m H3C Si CH 3
H3C Si
低温热引 k CH3 发 或光引 发
H3C
共聚物预聚体 共聚物固化后
4 D M V S B C B 的含量( % ) 1 5 2 5 3 5 4 5 5 5
固化树脂的硬度 （铅笔划痕法） 4 H 5 H H a b o v e6 H a b o v e6 H a b o v e6
5
•机械力学性能可以按照应用需求进行调整 •进一步降低成本 •性能未见降低
1~35μm
2.1） DVS BCB硅树脂 应用领域
膜功能材
料方案提供商
微电子工业
MCM
MEMS
d t n g d .c o m
军民两用
2.1） DVS BCB硅树脂 应用领域
膜功能材料方案提供商
高分子薄膜导波器
2.1） DVS BCB硅树脂 应用领域
膜功能材料方案提供商
液晶显示器
2、苯并环丁烯有机硅树脂
先进电子封装用聚合物材料研究进展PPT课件可编辑全文
金属 氢氧化物
无卤阻燃
本征 阻燃体系
含氮 阻燃体系
含硅 阻燃体系
含磷 阻燃体系
本征阻燃性环氧塑封材料
FBE/FBN PBE/PBN
O O
F3C
FBE
玻璃化 温度
151℃
介电常数 3.8
129℃
4.2
n
吸水率 0.27 0.36
OH
F3C
FBN
650℃ 残炭in N2
55.8％
极限氧指 数
37.6
32.7％
MCM/SiP
00’s
05’s
➢ 小型化 ➢ 轻薄化 ➢ 高性能化 ➢ 多功能化 ➢ 高可靠性 ➢ 低成本
微电子封装技术-发展现状与趋势
PBGA TBGA
EBGA
QFP FPBGA
LQFP
VFBGA
BOC
mBGA
BCC
SOIC
TSOP
Current
CSP System In Package FC BGA
先进聚合物封装基板
微孔连接 微细布线 多层布线 薄型化
封装基板对材料性能的要求
高密度化
封
无铅化
装
技
术
发
展
高速高频
系统集成化
微细互联 多层化 薄型化
回流焊温度提高约30oC 液态经历时间延长 降温速率加快
高频信号 集肤效应 信号衰减
多类型系统混杂 植入无源有源器件
高韧性 高Tg 低CTE 低介电常数 低吸水率 综合性能优异
≤4.46
线宽，µm
≤17
线间距，µm
≤75/75
层数
2~3
焊间距，mm
1.27~1.00
苯并环丁烯及其材料(I)
２ 苯并环 丁烯及 其衍 生物 的合成
２ １ 苯 并环 丁烯的合成 ．
Ｃ Ｃ １
２ ２ 苯并 环 丁烯 衍 生物 的合成 （） １热解 法
苯并环丁烯（ ｅｚ ｙＬ ｂ ｔ ｅ简称 Ｂ Ｂ 的结 Ｂｎｏ ｃ ｏｕ ｎ ， ｃ ｅ Ｃ） 构式为 ０［ ， 系统法命名为双环 ［ ， ， ］ ， ， ４ ２０ 一１３ ５ 三烯 。苯并环丁烯的合 成方法很 多， 常用的一些 合 成方法 简述 如 下 ：
ｍａ 发 现 １２一二苯基 苯 并 环 丁烯很 容 易与 马来 酸 ｌ ｌ ，
由于热解 原料 的不 同 ， 裂解 方法有 二种 途 径 。 其
砜类热解法ｌ一首先以邻二甲苯和溴为原料合 ｌ：
成二溴 代邻 二 甲苯 ， 同硫 化 钠 反 应 生 成苯 并 环 戊 再 硫 醚 ， 过氧 乙酸 氧化成 苯并 环戊 砜 ， 在 高温 下 用 最后 热解 直 接生 成 Ｂ Ｂ， Ｃ 反应 如下 ：
Ｃ Ｂ 啦 ｒ
ＣＨａ ＣＯｓ Ｈ
叫
酐反应 ， 生成 １４ 二苯基 ～１２ ３ ４ ，一 ， ，， 一四氢萘 一１ ， ２ 二甲酸酐。７ 一 ０年代 Ｄ ｗ化学公 司致力于苯并 ｏ 环丁烯化合物的研究开发 。１８ ９５年 Ｒ Ａ． ｉｈ ｏ ． Ｋｒ ｈｆ ｃ 申请 了利 用苯并环 丁烯合成 高分子量聚合物 的专 利 Ｊ 从 此 在 这 方 面 的 研 究 迅 速 扩 展 。 经 Ａｒ ｉ
７ ０ 、５ ｍ汞柱 的压力 下 直接 脱去 ＨＣ 后 闭环 生 ３ ℃ ２ｒ ａ Ｉ 成 苯并 环 丁烯Ｉ 一
人们发现苯并环丁烯材料具有优异 的电绝缘性能 ， 可在电子高技术领域获得广泛的应 用 到了 ９ 年 ０ 代， 人们在努力开发该类材料 的应用。本文就苯并
封装工艺流程PPT122页
第二章 封装工艺流程
• 2.3 芯片贴装 芯片贴装，也称芯片粘贴，是将芯片固定于封装基板或引
脚架芯片的承载座上的工艺过程。
贴装方式
• 共晶粘贴法 • 焊接粘贴法 • 导电胶粘贴法 • 玻璃胶粘贴法
第二章 封装工艺流程
• 2.3.1共晶粘贴法 共晶反应 指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶出两种一定
凸块式芯片TAB，先将金属凸块长成于IC芯片的铝键合点 上，再与载带的内引脚键合。预先长成的凸块除了提供引脚 所需要的金属化条件外，可避免引脚与IC芯片间可能发生短 路，但制作长有凸块的芯片是TAN工艺最大的困难。
第二章 封装工艺流程
• 2.4.2 载带自动键合技术
芯片凸点制作技术 凸点因形状不同可分为两种
第二章 封装工艺流程
• 2.4.1 打线键合技术
打线键合技术
超声波键合（Ultrasonic Bonding ,U/S bonding）
热压键合（Thermocompression Bonding T/C bonding） 热超声波键合（Thermosonic BoBiblioteka ding,T/S bonding）
第二章 封装工艺流程
• 2.4 芯片互连 芯片互连是将芯片焊区与电子封装外壳的I/O引线或基
板上的金属焊区相连接。 芯片互连常见的方法：
打线键合（WB wire bonding）
倒装芯片键合(FCB flip chip bonding，C4)
载带自动键合（TAB tape automate bonding）
• 2.4.1 打线键合技术介绍 （2）热压键合
第二章 封装工艺流程
• （3）热超声波键合
热超声波键合是热压键合与超声波键合的混合技术。在工 艺过程中，先在金属线末端成球，再使用超声波脉冲进行金 属线与金属接垫之间的接合。
中国苯并环丁烯树脂行业发展现状
我国苯并环丁烯树脂（以下简称苯环树脂）作为一种具有广泛用途的特种合成树脂，在我国市场上的发展现状备受关注。
从大宗商品到高端科技产品，苯环树脂都有着重要的应用价值，因此其行业发展现状对整个产业链的稳定和发展至关重要。
一、我国苯环树脂行业的发展历程1. 我国苯环树脂行业发展的起步阶段苯环树脂的引进和研发初期，我国市场对其应用尚处于起步阶段，行业规模较小，技术水平相对滞后。
我国苯环树脂行业在国际市场中的竞争力不足，存在一定的发展局限性。
2. 我国苯环树脂行业的快速增长阶段随着我国经济的快速发展和产业结构的调整，苯环树脂的需求逐渐增加。
在这一阶段，国内企业加大了对苯环树脂技术和品质的研发投入，逐步走向了成熟期。
我国苯环树脂行业也逐渐走向国际市场，实现了一定程度的国际化。
3. 我国苯环树脂行业的成熟与升级阶段当前，我国苯环树脂行业已进入成熟与升级的阶段。
国内企业在技术研发、生产工艺和产品质量上不断取得突破，一些企业甚至已经具备了自主创新和自主品牌的能力。
随着新兴产业的快速增长，苯环树脂的应用领域也在不断拓展，为行业的快速升级提供了新的动力。
二、我国苯环树脂行业现状的深度和广度苯环树脂作为高附加值产品，其现状的深度和广度主要体现在以下几个方面：1. 技术水平和产品品质我国苯环树脂行业在技术研发和产品品质方面取得了长足进步，一些企业已经具备了国际一流的生产设备和技术水平，产品品质得到了有效提升。
2. 市场需求和应用领域随着新兴产业的迅速发展，对苯环树脂的需求不断增加。
除了传统的橡胶、塑料等行业外，苯环树脂在高科技领域的应用也日益广泛，例如新能源汽车、光伏、电子等领域。
3. 产业链和国际竞争力我国苯环树脂行业的产业链日益完善，各个环节的企业在国际市场上的竞争力也在不断提升，逐步实现了从“Made in China”到“Created in China”的转变。
三、个人观点和展望我认为，我国苯环树脂行业的发展现状体现了我国化工产业的整体发展水平，同时也为我国高新技术产业的崛起提供了有力支撑。
基于BCB键合的MEMS加速度计圆片级封装工艺
基于BCB键合的MEMS加速度计圆片级封装工艺刘磊;展明浩;李苏苏;陈博【摘要】对基于BCB的圆片级封装工艺进行了研究，该工艺代表了MEMS加速度计传感器封装的发展趋势，是MEMS加速度计产业化的关键。
选用3000系列BCB材料进行MENS传感器的粘结键合工艺试验，解决了圆片级封装问题，在低温250℃和适当压力辅助下≤2．5bar（1bar=100kPa）实现了加速度计的圆片级封装，并对相关的旋涂、键合、气氛、压力等诸多工艺参数进行了优化。
%The wafer-level adhesive bonding based on BCB is studied. It is the packaging trend for the MEM5 accelerometer and is essential to the industrialization of the MEMS accelerometer. A novel MEMS wafer level packa-ging method is achieved by the BCB bonding technique with the BCB 3000 as a bonding material. The wafer level packaging at low temperature （250℃） and proper pressure（≤2. 5 bar） is realized. The related process parameters of spin coating, bonding, atmosphere, and bonding pressure and etc. are optimized.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2012(025)009【总页数】4页(P9-12)【关键词】MEMS加速度计;圆片级封装;苯并环丁烯（BCB）【作者】刘磊;展明浩;李苏苏;陈博【作者单位】合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥230009;中国兵器工业集团214研究所工艺1部,安徽蚌埠233042;中国兵器工业集团214研究所工艺1部,安徽蚌埠233042;中国兵器工业集团214研究所工艺1部,安徽蚌埠233042【正文语种】中文【中图分类】TN305.94圆片级封装是指以硅圆片为单位进行封装操作，即芯片封装之间的连接等所有封装工序全部都以硅圆片为单位进行操作。
一种光敏树脂BCB的固化方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810305879.9(22)申请日 2018.04.08(71)申请人 湖北光安伦科技有限公司地址 436000 湖北省鄂州市葛店开发区高新三路光谷联合科技城第C9栋5单元(72)发明人 郭明玮 刘志锋 祝希 许海明 (74)专利代理机构 北京汇泽知识产权代理有限公司 11228代理人 胡建文(51)Int.Cl.H01L 21/56(2006.01)(54)发明名称一种光敏树脂BCB的固化方法(57)摘要本发明属于半导体芯片制造技术领域，具体涉及一种光敏树脂BCB的固化方法，包括如下步骤：1）在外延片表面上涂覆光敏BCB胶，采用光刻的方法在外延片表面形成光敏BCB胶图形；2）采用等离子体反应刻蚀处理外延片表面的光敏BCB胶；3）将刻蚀后的外延片放入退火炉中，通入H 2和Ar的混合气体保护，采用多级升温保温的方式从50℃升至275℃，并在275℃保温2h；4）随后增大通入的H 2和Ar的混合气体的流量，迅速将退火炉的温度降至室温，停止通入H 2和Ar的混合气体，完成固化。
本发明提供的光敏树脂BCB的固化方法采用多级升温保温的方式，使BCB聚合反应更加充分；并在退火时采用H 2和Ar的混合气体取代传统N 2作为保护气体，降低了氧化老化的可能性，提高BCB质量。
权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 108717933 A 2018.10.30C N 108717933A1.一种光敏树脂BCB的固化方法，其特征在于，包括如下步骤：1）在外延片表面上涂覆光敏BCB胶，采用光刻的方法在外延片表面形成光敏BCB胶图形；2）采用等离子体反应刻蚀处理外延片表面的光敏BCB胶；3）将刻蚀后的外延片放入退火炉中，通入H 2和Ar的混合气体保护，采用多级升温保温的方式从50℃升至275℃，并在275℃保温2h；4）随后增大通入的H 2和Ar的混合气体的流量，迅速将退火炉的温度降至室温，停止通入H 2和Ar的混合气体，完成固化。