一种聚酰亚胺复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种聚酰亚胺复合材料及其制备方法和应用，所述聚酰亚胺复合材料包括聚酰亚胺基体以及分布在所述聚酰亚胺基体中的氟化碳材料；所述氟化碳材料包括平面尺寸≤10μm的氟化石墨烯、直径≤100nm的氟化纳米炭黑或直径≤10nm的氟化石墨烯量子点中的任意一种或至少两种组合。本发明专利技术在聚酰亚胺基体中引入上述三种特定尺寸的氟化碳材料，能够有效的提高聚酰亚胺的综合性能，使其兼具低介电、高透光性、低吸水率、高耐热性以及优异的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及封装材料
，尤其涉及一种聚酰亚胺复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
聚酰亚胺(PI)具有优异的热稳定性、力学性能、耐化学性能、尺寸稳定性、低的介电常数和损耗、低的吸水率及良好的粘附性等优点而广泛应用于航空航天、微电子等领域。在半导体先进封装中，随着扇出型晶圆级封装和扇出型大板级封装等先进封装工艺的快速发展，对低介电常数、高透明性及低吸水率的聚酰亚胺层间介质材料提出了更高的要求。其中，随着5G等高频通信的快速发展，对低介电常数的聚酰亚胺材料提出了迫切要求。通常，通过引入含氟二酐或二胺单体的方式可以降低聚酰亚胺的介电常数但是存在价格昂贵同时热学稳定性有所降低的问题；通过在聚酰亚胺中引入孔洞结构也可以显著降低介电常数，但是多孔结构的存在会导致吸水率的提高而不利于封装可靠性；利用氟化纳米材料如氟化石墨烯低极化率的C-F键和疏水性，加入到聚酰亚胺中进一步降低聚酰亚胺的介电常数和提高疏水性，并且氟化石墨烯的加入可以进一步提高其机械性能和耐热性并保持良好的光学透过性。但是，随着现阶段对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰亚胺复合材料，其特征在于，所述聚酰亚胺复合材料包括聚酰亚胺基体以及分布在所述聚酰亚胺基体中的氟化碳材料；/n所述氟化碳材料包括平面尺寸≤10μm的氟化石墨烯、直径≤100nm的氟化纳米炭黑或直径≤10nm的氟化石墨烯量子点中的任意一种或至少两种组合。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺复合材料，其特征在于，所述聚酰亚胺复合材料包括聚酰亚胺基体以及分布在所述聚酰亚胺基体中的氟化碳材料；
所述氟化碳材料包括平面尺寸≤10μm的氟化石墨烯、直径≤100nm的氟化纳米炭黑或直径≤10nm的氟化石墨烯量子点中的任意一种或至少两种组合。


2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺复合材料，其特征在于，所述氟化石墨烯为单层氟化石墨烯；
优选地，所述氟化石墨烯的厚度≤1nm。


3.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺复合材料，其特征在于，所述氟化石墨烯、氟化纳米炭黑和氟化石墨烯量子点的氟碳比各自独立地为(0.1-1.5):1，优选(0.5-1.15):1。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚酰亚胺复合材料，其特征在于，所平面尺寸≤10μm的氟化石墨烯由平面尺寸≤10μm的氧化石墨烯通过氟化反应得到；
优选地，所述氧化石墨烯为单层氧化石墨烯；
优选地，所述平面尺寸≤10μm的氧化石墨烯以气凝胶的形式存在；
优选地，所述直径≤100nm的氟化纳米炭黑由直径≤100nm的纳米炭黑通过氟化反应得到；
优选地，所述直径≤10nm的氟化石墨烯量子点由直径≤10nm的石墨烯量子点通过氟化反应得到；
优选地，所述氟化反应包括：将平面尺寸≤10μm的氧化石墨烯、直径≤100nm的纳米炭黑或直径≤10nm的石墨烯量子点中的任意一种或至少两种与氟化试剂混合，加热进行氟化反应，得到氟化碳材料；
优选地，所述氟化试剂包括氢氟酸、三氟乙酸、三氟乙酸酐、氟化氙或氟气中的任意一种或至少两种组合，优选氢氟酸；
优选地，所述氟化反应温度为120-230℃；
优选地，所述氟化反应的时间为12-30h。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的聚酰亚胺复合材料，其特征在于，以所述聚酰亚胺基体的质量为100％计，所述氟化碳材料的质量占比为0.1～5％。


6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的聚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

【专利技术属性】
技术研发人员：李金辉，张国平，随裕莹，孙蓉，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44