(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210704571.8 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 太湖方舟新材 料科技有限公司 地址 246400 安徽省安庆市太湖县晋熙镇 经济开发区经三路与纬一路交界 (72)发明人 方晓栋　宋丽英　 (74)专利代理 机构 合肥市长 远专利代理事务所 (普通合伙) 34119 专利代理师 余婧 (51)Int.Cl. C08L 79/08(2006.01) C08K 9/06(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 3/38(2006.01) C08K 3/22(2006.01)C08J 5/18(2006.01) C08G 73/10(2006.01) (54)发明名称 一种高机械强度导热聚酰亚胺薄膜及其制 备方法 (57)摘要 本发明公开了一种高机械强度导热聚酰亚 胺薄膜及其制备方法， 包括下述步骤： S1、 将二胺 单体A加入溶剂中混合均匀， 然后加入二酐单体A 搅拌反应， 得到聚酰胺酸溶液A； S2、 将羧基化改 性导热填料加入所述聚酰胺酸溶液A中分散均 匀， 得到聚酰胺酸溶液B； S3、 将二胺单体B、 二酐 单体B加入聚酰胺酸溶液B中搅拌反应， 得到聚酰 胺酸溶液C； S4、 将聚酰胺酸溶液C流延成膜， 经过 热亚胺化， 即得。 本发明的聚酰亚胺薄膜具有高 机械强度、 高导热性能， 适合应用于半导体绝缘 材料。 权利要求书1页 说明书4页 CN 115044205 A 2022.09.13 CN 115044205 A 1.一种高机 械强度导热聚酰 亚胺薄膜的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 将二胺单体A加入溶剂中混合均匀， 然后加入二酐单体A在惰性气体的保护下搅拌 反应， 得到聚酰胺酸溶 液A， 其中二胺单体A与二酐单体A的摩尔比为(0.85 ‑0.9):1； S2、 将羧基化改性 导热填料加入所述聚酰胺酸溶 液A中分散均匀， 得到聚酰胺酸溶 液B； S3、 将二胺单体B、 二酐单体B加入聚酰胺酸溶液B中， 在惰性气体的保护下搅拌反应， 得 到聚酰胺酸溶液C， 其中， 二胺单体B与二酐单体B的摩尔比为(0.15 ‑0.2)： 0.05， 二胺单体A、 二胺单体B的摩尔数之和与二酐单体A、 二酐单体B的摩尔数之和的比值 为1:1； S4、 将所述聚酰胺酸溶液C流延成膜， 经过热亚胺化， 得到高机械强度导热聚酰亚胺薄 膜。 2.根据权利要求1所述的高机械强度导热聚酰亚胺薄膜的制备方法， 其特征在于， 所述 羧基化改性导热填料的制备方法包括： 将氨基硅烷偶联剂和丁二酸 酐加入DMF中混合均匀， 然后加入导热填料分散均匀， 再加入适量水搅拌反应， 反应完 毕后离心分离， 将得到的沉淀 洗涤、 干燥， 即得。 3.根据权利要求2所述的高机械强度导热聚酰亚胺薄膜的制备方法， 其特征在于， 所述 羧基化改性导热填料的制备方法中， 氨基硅烷偶联剂与丁二酸 酐的摩尔比为1： (1 ‑1.2)， 氨 基硅烷偶 联剂与DMF的比例为1g： (100 ‑200)mL， 氨基硅烷偶 联剂与导热填料的质量比为1： (5‑10)， DMF与 水的体积比为(10 ‑20)： 1， 氨基硅烷偶联剂为KH550、 KH792中的至少一种， 所 述羧基化改性 导热填料的制备 方法中， 搅拌 反应的温度为3 0‑50℃， 时间为 4‑8h。 4.根据权利要求1所述的高机械强度导热聚酰亚胺薄膜的制备方法， 其特征在于， 所述 羧基化改性导热填料的质量为二胺单体A、 二胺单体B、 二酐单体A、 二酐单体B总质量的30 ‑ 40％。 5.根据权利要求1所述的高机械强度导热聚酰亚胺薄膜的制备方法， 其特征在于， 所述 二胺单体A为4,4' ‑二氨基二苯醚、 对苯二胺中的至少一种； 所述二胺单体B为4,4' ‑二氨基 二苯醚、 对苯二胺 中的至少一种； 所述二酐单体A为均苯四甲酸二酐、 3,3',4,4' ‑联苯四甲 酸二酐中的至少一种； 所述二酐单体B为均苯四甲酸二酐、 3,3',4,4' ‑联苯四甲酸二酐 中的 至少一种； 所述溶剂为 NMP、 DMAc中的至少一种。 6.根据权利要求1所述的高机械强度导热聚酰亚胺薄膜的制备方法， 其特征在于， 所述 导热填料为氮化硼、 氧化铝中的至少一种。 7.根据权利要求1所述的高机械强度导热聚酰亚胺薄膜的制备方法， 其特征在于， S1 中， 搅拌反应的温度为10 ‑40℃； S3中， 搅拌 反应的温度为10 ‑40℃。 8.根据权利要求1所述的高机械强度导热聚酰亚胺薄膜的制备方法， 其特征在于， 所述 聚酰胺酸溶 液C的固含量 为20‑25％。 9.根据权利要求1所述的高机械强度导热聚酰亚胺薄膜的制备方法， 其特征在于， S4 中， 热亚胺化的具体步骤为： 先在120 ‑160℃下保温0.5 ‑1h， 然后在200 ‑250℃下保温0.5 ‑ 1h， 然后在320 ‑340℃下保温20 ‑30min。 10.一种高机械强度导热聚酰亚胺薄膜， 其特征在于， 由权利要求1 ‑9任一项所述的制 备方法制得。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115044205 A 2一种高机械强度导热聚酰亚胺薄膜及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及聚酰亚胺 薄膜技术领域， 尤其涉及一种高机械强度导热聚酰亚胺薄膜 及其制备 方法。 背景技术 [0002]聚酰亚胺具有优良的电气绝缘性能、 热稳定性和耐化学腐蚀性能， 广泛应用于航 空航天、 电力电子等领域。 由于其具有高耐热性和低介电常数， 在微电子行业中， 通常使用 聚酰亚胺薄膜作为芯片的层间绝缘介质。 近年来， 随着芯片向着微型化、 集 成化的方向迅速 发展， 在有限的体积 内产生更多热量， 如果不能及时导出， 会使芯片的运行温度升高， 影响 芯片的性能。 因此， 对聚酰亚胺薄膜的导热性能要求逐渐提高。 目前改善聚酰亚胺薄膜导热 性能的方式主要 是添加导热填料， 但是由于导热填料与聚酰亚胺基体之间的界面结合力较 低， 以及其在聚酰亚胺基体中分散性较差等问题， 大量添加 导热填料会导致聚酰亚胺薄膜 的机械性能大幅度降低。 而导热填料添加量过低， 则无法形成有效的导热通路， 对聚酰亚胺 薄膜导热性能的提升有限。 因此， 开发兼具高机械强度和优良导热性能的聚酰亚胺薄膜具 有十分重要的意 义。 发明内容 [0003]基于背景技术存在的技术问题， 本发明提出了一种高机械强度导热聚酰亚胺薄膜 及其制备 方法。 [0004]本发明提出的一种高机 械强度导热聚酰 亚胺薄膜的制备 方法， 包括以下步骤： [0005]S1、 将二胺单体A加入溶剂中混合均匀， 然后加入二酐单体A， 在惰 性气体的保护下 搅拌反应， 得到聚酰胺酸溶 液A， 其中二胺单体A与二酐单体A的摩尔比为(0.85 ‑0.9):1； [0006]S2、 将羧基化改性导热填料加入所述聚酰胺酸溶液A中分散均匀， 得到聚酰胺酸溶 液B； [0007]S3、 将二胺单体B、 二酐单体B加入聚酰胺酸溶液B 中， 在惰性气体的保护下搅拌反 应， 得到聚酰胺 酸溶液C， 其中二胺单体A、 二胺单体B的摩尔数之和与二酐单体A、 二 酐单体B 的摩尔数之和的比值 为1:1； [0008]S4、 将所述聚酰胺酸溶液C流延成膜， 经过热亚胺化， 得到高机械强度导热聚酰亚 胺薄膜。 [0009]优选地， 所述羧基化改性导热填料的制 备方法包括： 将氨基硅烷偶联剂和丁二酸 酐加入DMF中混合均匀， 然后加入导热填料分散均匀， 再加入适量水搅拌反应， 反应完毕后 离心分离， 将得到的沉淀 洗涤、 干燥， 即得。 [0010]优选地， 所述羧基化改性导热填料的制 备方法中， 氨基硅烷偶联剂与丁二酸酐的 摩尔比为1： (1 ‑1.2)， 氨基硅烷偶联剂与DMF的比例为1g： (100 ‑200)mL， 氨基硅烷偶联剂与 导热填料的质量比为1： (5 ‑10)， DMF与水的体积比为(10 ‑20)： 1， 氨基硅烷偶联剂为KH550、 KH792中的至少一种。说　明　书 1/4 页 3 CN 115044205 A 3