高頻通信和人工智能推動了微電子器件向高速傳輸、集成化、小型化方向發(fā)展。然而，電子器件性能提升也帶來了電子串?dāng)_、阻-容延遲及熱量積累等問題。因此，亟需實(shí)現(xiàn)兼具低介電常數(shù)（Dk）、低介電損耗（Df）及高導(dǎo)熱率的電介質(zhì)材料，以確保信號傳輸速度和質(zhì)量，提高散熱性，并延長器件的使用壽命。近日，中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所研究員房強(qiáng)和孫晶團(tuán)隊，利用液晶有序效應(yīng)提升了聚丁二烯的導(dǎo)熱性能，制備了導(dǎo)熱性能良好的低介電液晶聚合物。
研究團(tuán)隊合成了含有三聯(lián)苯、長烷基鏈、苯乙烯端基的液晶分子ST38，并將其在聚丁二烯中交聯(lián)形成液晶聚合物ST38PB。在高溫處理下，ST38可自組裝形成有序的層狀液晶疇，且該轉(zhuǎn)變與苯乙烯基團(tuán)的交聯(lián)反應(yīng)接連發(fā)生，從而在高溫下鎖定液晶排列。同時，液晶疇在260℃時仍能保持其結(jié)構(gòu)完整性，表現(xiàn)出較好的熱穩(wěn)定性。研究顯示，ST38PB具有優(yōu)良的本征導(dǎo)熱系數(shù)?(λ)，其面內(nèi)λ值為0.62 W·m-1·K-1，是原始PB (0.18 W·m-1·K-1)?的3.4倍；ST38PB表現(xiàn)出優(yōu)異的介電性能，在10 GHz條件下，Dk=2.40和Df?=3.3×10-3；ST38PB薄膜還具有良好的柔韌性、熱穩(wěn)定性、疏水性。上述綜合性能使其可作為芯片散熱材料或絕緣介質(zhì)材料，在微電子封裝、高頻高速PCB制造等方面具有應(yīng)用潛力。
該研究為開發(fā)兼具高導(dǎo)熱和低介電性能的液晶-碳?xì)渚酆衔锾峁┝诵虏呗裕⒖蓴U(kuò)展用于制備其他基于液晶的高熱導(dǎo)低介電聚合物，以滿足高溫加工應(yīng)用的要求。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會、中國科學(xué)院、上海市的支持。
論文鏈接
ST38PB薄膜示意圖及其潛在應(yīng)用
本文鏈接：本征低介電-高導(dǎo)熱聚合物研究取得進(jìn)展http://www.sq15.cn/show-12-2027-0.html
聲明：本網(wǎng)站為非營利性網(wǎng)站，本網(wǎng)頁內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)博主自發(fā)貢獻(xiàn)，不代表本站觀點(diǎn)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。天上不會到餡餅，請大家謹(jǐn)防詐騙！若有侵權(quán)等問題請及時與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時間刪除處理。