[发明专利]具有不对称分子结构的双马来酰亚胺、其制备方法及在制备复合树脂中的应用

说明书

本发明涉及微电子封装材料技术领域，公开了一种具有不对称分子结构的双马来酰亚胺，其结构如通式(Ⅰ)所示，该种双马来酰亚胺具有好的溶解性，可以溶于大多数有机溶剂中；且熔融粘度低、加工温窗宽，为其进一步的加工利用提供了便利。本发明同时提供了该种双马来酰亚胺的两种制备方法。此外，本发明还提供了该种双马来酰亚胺在制备三嗪复合树脂中的应用，利用该种双马来酰亚胺，在不添加第三组分的情况下，就可以制备得到具有好的溶解性和加工性能的复合树脂。

技术领域

本发明属于微电子封装材料技术领域，具体涉及一种具有不对称分子结构的双马来酰亚胺单体结构、制备该单体的方法以及该单体在制备双马来酰亚胺-三嗪复合树脂中的应用。

背景技术

随着微电子封装技术的不断发展以及微电子产品在汽车、船舶、飞机等器械上的全面和深入应用，作为在微电子封装中起着支撑、保护和互联等重要作用的封装基板，其材料也必须具备更优异的性能(比如更高的尺寸稳定性、更低的介电常数、更高的玻璃化转变温度和优良的阻燃性)，以适应高温、严寒、高湿等恶劣环境。以车载IC基板为例，其可能要经受200℃以上的高温，并且在160～170℃的长期使用温度下亦不能出现过热变形，这就需要基板材料具有更高的玻璃化转变温度和更高的热稳定性，而目前普遍使用的环氧基封装基板显然无法全部满足这些要求，因此，高性能封装用基板材料有着巨大的市场需求。

双马来酰亚胺作为一种加聚型聚酰亚胺，不仅克服了聚酰亚胺不溶、不熔的缺陷，而且很好地平衡和兼顾了材料的热性能、电性能和机械性能。作为一种高性价比的树脂，双马来酰亚胺及其复合树脂以结构胶黏剂、灌封胶、高密度封装基板、承力结构件等形式在微电子领域和航空、航天领域中有着广泛的应用。以双马来酰亚胺-三嗪复合树脂(BT树脂)为例，它结合了双马来酰亚胺树脂和氰酸酯树脂的优点，不仅具有优异的耐离子迁移性、耐化学腐蚀性、耐磨性、尺寸稳定性和热稳定性，而且通过调节双马来酰亚胺和氰酸酯的组分比重，即可调节复合树脂的玻璃化转变温度和介电常数等性能，从而满足不同的使用要求，因此，BT树脂一经问世便成为一种重要的基板材料用树脂，得到广泛应用。但是，由于双马来酰亚胺的溶解性差，BT树脂也只能溶解在少数强极性溶剂中(如：二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮)，其高的熔点和熔融粘度很难满足熔融树脂传递模塑成型(RTM)工艺要求。针对双马来酰亚胺、BT树脂溶解性差、加工性能不好的问题，多数研究工作中是在树脂中引入了柔性结构，如烯丙基双酚A等扩链组分。柔性结构的引入改善了BT树脂的溶解性和加工性，但是也降低了其耐热性，使其玻璃化转变温度仅维持在200～300℃，长期使用温度不超过230℃。

现有技术中，双马来酰亚胺的合成多数以4,4’-二氨基二苯甲烷等分子结构对称的二元伯胺和顺丁烯酸酐为起始反应物，首先生成马来酰胺酸中间体，之后环化脱水形成酰亚胺环而制备得到。在该类方法中，以分子结构对称的二元伯胺为起始反应物制备的双马来酰亚胺，其分子结构高度对称，加之酰亚胺结构溶解性差，所以双马来酰亚胺多为熔点高、熔融粘度大的难溶物，仅能溶解在二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)等强极性溶剂中。以上述双马来酰亚胺制备的二元复合树脂(如：BT树脂)，很难溶解在普通有机溶剂中(如丙酮)，且熔点高，熔点和起始固化温度间温差小，这就给双马来酰亚胺及其复合树脂的应用带来极大的不便。此外，通过以上方法制备的BT树脂，因为含有二烯丙基双酚A或环氧树脂等热稳定性差的组分，所以其耐热性也受到了影响，其玻璃化转变温度一般不超过300℃，长期耐热温度也局限在230℃以下。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有不对称分子结构的双马来酰亚胺单体，以改善现有的双马来酰亚胺溶解性差、熔点高、熔融粘度大和加工温窗窄的缺陷。

本发明的另一个目的在于提供上述具有不对称分子结构的双马来酰亚胺单体的制备方法。

本发明的还一个目的在于提供上述具有不对称分子结构的双马来酰亚胺单体在制备复合树脂中的应用，以得到一种玻璃化转变温度较高、热稳定性好的双马来酰亚胺-三嗪复合树脂。