微電子領(lǐng)域?qū)﹄娮蛹?jí)聚合物材料的純度有較高要求，對(duì)于其中的金屬離子、鹵素等雜質(zhì)的殘留量都有較高的標(biāo)準(zhǔn)。聚合物分子量較大，分子鏈的纏結(jié)會(huì)使得殘留的雜質(zhì)難以去除干凈，從而影響器件的性能。分子玻璃是一類分子量較大并在常溫下呈現(xiàn)聚合物特性的小分子化合物，它兼具了小分子合成可控、易于純化和聚合物無定形的特點(diǎn)，其單體溶液可以直接進(jìn)行涂膜加工，高溫固化時(shí)不會(huì)像普通的小分子材料一樣發(fā)生熔化進(jìn)而流淌或者收縮，從而影響薄膜的性能，具有突出的加工優(yōu)勢。
隨著高頻通信技術(shù)的快速發(fā)展，5G通信傳輸速度高達(dá)近10千兆位、信號(hào)延遲不到1毫秒、大范圍的用戶接入，以及集中在亞6千兆赫和毫米波段的傳輸信號(hào)的衰減速度大大增加，使得5G通信對(duì)于低介電常數(shù)材料更加依賴。
中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所房強(qiáng)研究員課題組致力于開發(fā)可用于電子和微電子行業(yè)的高頻低介電常數(shù)材料，近日，課題組成功開發(fā)了在10千兆赫高頻下具有低介電常數(shù)和低介電損耗的分子玻璃用低介電常數(shù)材料，它以雙酚A、雙酚AF和三聚氯氰等大宗工業(yè)化學(xué)品為原料，通過簡單的反應(yīng)，能以百克級(jí)規(guī)模制備。該分子玻璃材料具有良好的溶解性和成膜性，固化后的片材具有低介電常數(shù)、優(yōu)異的熱機(jī)械穩(wěn)定性和高黏結(jié)強(qiáng)度。
目前，5G通訊中最常用的低介電常數(shù)基材是聚苯醚，它具有較低的介電常數(shù)和介電損耗，但是其耐溫性、加工性以及尺寸穩(wěn)定性相對(duì)較差，而且微電子領(lǐng)域應(yīng)用的聚苯醚被國外企業(yè)壟斷，售價(jià)昂貴。相較之下，這類分子玻璃低介電材料具有與聚苯醚相近的低介電性能，而且在耐溫性、加工性和尺寸穩(wěn)定性等方面均優(yōu)于聚苯醚，因此具有良好的應(yīng)用前景。
據(jù)論文第一作者博士生黃港介紹，他們所合成的這種材料主要面向5G通訊應(yīng)用領(lǐng)域，另外這種材料固化后具有優(yōu)異的機(jī)械性能，可以在不添加填料的情況下使用，能使電子設(shè)備更加輕薄。相關(guān)研究成果已在線發(fā)表于材料領(lǐng)域知名期刊《今日材料》子刊《化學(xué)》上，并已申請(qǐng)國家發(fā)明專利。(王 春)
