低介电常数改性聚酰亚胺材料的研究进展*

黄兴文，朋小康，刘荣涛，廖松义, 刘屹东, 闵永刚

(1. 广东工业大学 材料与能源学院， 广州 510006； 2. 东莞华南设计创新院，广东 东莞 523808)

0 引 言

聚酰亚胺是指一类含有酰亚胺环的聚合物[1]，由二酐和二胺经过逐步聚合反应、亚胺化而成，其分子通式如图1所示。美国杜邦公司首次商业化聚酰亚胺，商品名为Kpton，到现在聚酰亚胺已经衍生了很多的产品，如联苯型聚酰亚胺[2]和硫醚型聚酰亚胺[3]等等。聚酰亚胺由于具有耐高温、耐电晕、耐辐射性、高强度、高绝缘、低吸湿率、低介电常数和低介电损耗等优异的综合性能，作为特种高分子材料被广泛应用于印刷线路板的绝缘领域。

图1 聚酰亚胺分子通式Fig 1 General polyimide molecular formula

对于高频天线用的印刷线路板，其信号传输速度与材料的介电常数成反比关系，可用以下公式来描述[4]：

其中V为传输速率，C0为真空光速，εr为材料介电常数，从式可以看出相对介电常数越小，信号传输速度越快；而另一方面介电损耗则与介电常数成正比关系[5]，介电常数越大，损耗也越大。因此材料介电常数越小越有利于信号的传输。但是常规聚酰亚胺基线路板由于绝缘层的介电常数较大，因此必须对其进行改性，以获得介电常数更低的聚酰亚胺材料。电介质材料的介电常数主要取决于材料在电场中内部的极化程度[6]，要获得低介电常数的薄膜材料，就必须降低材料的极化程度。其方法主要有两种，其一为降低组成材料分子的极化能力，其二为减小单位体积的极化分子数。……