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随着集成电路产业的发展,高性能微电子封装技术已形成与集成电路产业相适应的高新技术产业。对电子封装材料来讲,较低的热膨胀系数和良好的高频特性(即较低的介电常数和介电损耗)是两个重要的指标。聚酰亚胺(PI)具有优良的机械、介电、电绝缘、耐高温、耐腐蚀等性能,综合性能优异,应用于电子塑料封装材料前景良好。本文首先用直接固相法和分步固相法两种方法合成出了纯度较高的原料钨酸锆(ZrW208)粉末,粒径在5~10μm左右,平均热膨胀系数为-9.604×10-6 K-1。然后分别以合成的ZrW208粉末和纳米碳化硅(n-SiC)作为填料,采用原位聚合法制备出了ZrW208/PI和n-SiC/PI两种复合薄膜,用扫描电子显微镜(SEM)、热机械分析仪(TMA)、阻抗分析仪和热重分析(TG)研究了所制备薄膜的表面形貌、热膨胀性能、介电性能及热稳定性。结果表明:(1)ZrW208粒子均匀的分散在PI基体中,且ZrW208的加入降低了复合薄膜的热膨胀系数(CTE), ZrW2O8含量越高,复合薄膜的CTE越小;热循环次数对CTE的影响不大,制备出的PI膜具有很好的尺寸稳定性。ZrW208/PI复合薄膜的介电常数随着填料含量的增加而小幅度增加,介电损耗随填料含量的增加变化较小,两者始终维持在较低的范围内,且在相当大的频率范围内保持稳定,对温度的依赖性不大。随着ZrW208含量的增加,复合薄膜的热稳定性增加,力学性能虽有小幅下降,但仍维持在较高水平。通过对ZrW2O8改性后的研究表明,改性后的ZrW208在PI基体中分散更均匀,得到的ZrW2O8/PI复合薄膜的CTE更小,介电常数和介电损耗也相应降低。(2) n-SiC粒子均匀分散在PI基体中,复合薄膜的CTE随着n-SiC含量的增加逐渐减小,n-SiC为15wt%时,CTE降低了11%,且复合薄膜的热膨胀系数实验值比较接近于以Kerner公式的计算值。复合薄膜的介电常数和介电损耗随着填料含量的增大而有小幅度增加,但始终维持在较低的范围内,而且在相当大的频率和温度范围内保持稳定。相对于纯PI,n-SiC/PI复合薄膜的热稳定性也有所提高。两种PI复合薄膜均具有低热膨胀系数、低介电常数、低介电损耗(温度、频率稳定性)、较高的热稳定性等性能特点,能够很好的应用于电子封装材料。