苯并環(huán)丁烯的概念

1、 苯并環(huán)丁烯的概念學(xué)校名稱：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)院系名稱：材料與能源學(xué)院時(shí) 間：2017年2月27日苯并環(huán)丁烯的概念苯并環(huán)丁烯的分子式上個(gè)世紀(jì)90年代，國外研究了一種新型的介質(zhì)材料苯并環(huán)丁烯（Benzocyclobutene，簡(jiǎn)稱BCB），分子式為C8H8，是一種新型的活性樹脂，既可形成熱塑性聚合物，也可形成熱固性聚合物，它被認(rèn)為是繼二氧化硅、聚酰亞胺之后的新一代硅基MCM介質(zhì)材料。苯并環(huán)丁烯的結(jié)構(gòu)苯并環(huán)丁烯母體不含有活性點(diǎn)，很難與其它基團(tuán)進(jìn)一步反應(yīng)來合成含BCB基團(tuán)的單體，因此首先需將BCB母體活化，如圖1-20所示，苯井環(huán)丁烯很易發(fā)生親電加成反應(yīng)，BCB母體溴在冰醋酸作用下，可生成非常重要的中間體

2、4溴BCB (11)從11出發(fā)可制備13-17的各種活性中間體。經(jīng)由這些活性中間體，人們已合成出了種類繁多的苯并環(huán)丁烯修飾的單體。苯并環(huán)丁烯及其衍生物 含有BCB結(jié)構(gòu)單元的單體分子受熱后，其環(huán)丁烯四元環(huán)發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，產(chǎn)生活潑中間體鄰醌型二亞甲基或雙自由基：研究表明，這是一種非?；顫姷闹虚g體，它可以自身聚合，也可以與其他自由基共聚，而且不產(chǎn)生小分子副產(chǎn)物。應(yīng)機(jī)理如下所示：苯并環(huán)丁烯的特點(diǎn)苯并環(huán)丁烯類聚合物具有優(yōu)異的物理性能、介電性能、化學(xué)穩(wěn)定性及高溫?zé)岱€(wěn)定性等特性。其固化過程中無需另加催化劑、無小分子和副產(chǎn)物生成，產(chǎn)物純凈且收縮率小。其主要特點(diǎn)有：u 熱分解溫度高u 高儲(chǔ)存模量u 高玻璃化轉(zhuǎn)變溫

3、度u 高耐溶劑性能u 低介電常數(shù)u 低的介質(zhì)損耗u 有優(yōu)異的耐濕性u(píng) 良好的成膜性能u 粘附性能極佳苯并環(huán)丁烯的應(yīng)用苯并環(huán)丁烯經(jīng)常被用來制造感光性聚合體。以苯并環(huán)丁烯為基礎(chǔ)的聚合體電介質(zhì)能適應(yīng)多種微電機(jī)系統(tǒng)或微電子處理中用的感光底片。應(yīng)用包括片結(jié)合,光學(xué)互接,低K電介質(zhì),甚至包括腦神經(jīng)植入。苯并環(huán)丁烯材料具有優(yōu)異的電絕緣性能，可在電子高技術(shù)領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。 4 l在微電子工業(yè)、宇航方面的應(yīng)用隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，電子器件日益向于“更小更輕、更快化，多片模塊( MCM)的涎生和發(fā)展，正順應(yīng)了造歷史潮流。近年來，國外在高級(jí)軍事電子裝備和宇航電子設(shè)備中已廣泛應(yīng)用MCM技術(shù)，大幅度地縮小了軍用電

4、子系統(tǒng)的體積，提高了可靠性：。MCM技術(shù)的核心是硅基扳上的多層布線，其絕緣介質(zhì)是十分是鍵的材料，它在很大程度上決定了MCM的可靠性。20世紀(jì)80年代人們?cè)捎镁埘啺纷鳛镸CM的介質(zhì)材料,但存在吸濕性、平面性差、固化溫度高等許多缺點(diǎn)。BCB類樹脂的開發(fā)與應(yīng)用，滿足了高性能MCM的需要，克服了無定型二氧化硅和聚酰亞胺等材料的缺陷，提供了特別優(yōu)異的工藝特征。苯并環(huán)丁烯在電子方面的應(yīng)用高性能苯并環(huán)丁烯有機(jī)硅樹脂可用于下一代微電子介電薄膜材料、封裝材料、電子灌封膠等。發(fā)展現(xiàn)狀在國外，尤其是美國，對(duì)此已有較深入的研究，但國內(nèi)目前在此領(lǐng)域的研究還不夠深入。美國陶氏化學(xué)（DOW）公司已經(jīng)對(duì)BCB材料實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)

5、化，由于技術(shù)封鎖，美國對(duì)中國進(jìn)行限購，價(jià)格非常昂貴。3苯并環(huán)丁烯材料的發(fā)展前景： 苯并環(huán)丁烯聚合物具有優(yōu)良的性能（耐高溫、介電常數(shù)小、介電損耗?。鼈儗⑹紫仍陔娮与娖黝I(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。微電子元件的小型化、高速化和密集化迫切需要新型聚合物介電材料，并且要求有易加工、有良好的平整行為、低介電常數(shù)和良好的機(jī)械性能。苯并環(huán)丁烯聚合物材料可滿足這些要求。苯井環(huán)丁烯具有低的吸濕性和優(yōu)異的應(yīng)力行為以及良好的金屬熟附性（包括與銅、金、鋁合）。苯并環(huán)丁烯聚合物還可廣泛用作多芯片模(MultichipModUles，MCM)和超大規(guī)模集成電路的制造。由于苯并環(huán)丁烯材料具有顯著的平面性(行為平整度DEP90%)和低介電常數(shù)（c=2 7）所以，苯并環(huán)丁烯材料成為多水平的互聯(lián)接結(jié)構(gòu)的層間材料。苯并環(huán)丁烯是一類高活性的化合物，通過共聚、共混等改性，可獲得多樣化高性能的聚合物材料，滿足各種應(yīng)用要求。隨著研究和開