近日,我院科研团队及合作者,在国际著名学术期刊《European Polymer Journal》发表题为“Strategies for developing low dielectric epoxy materials”(doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2025.114355)的论文。我院青年教师付飞博士为该论文的第一作者,许元栋教授、刘鹤研究员和林化所沈明贵副研究员为通讯作者,河南工业大学为第一署名单位。

论文封面
环氧树脂凭借出色的绝缘性、附着力和热稳定性,成为现代电子与通信系统的关键材料。但集成电路微型化趋势要求基板具备更低介电性能,以降低信号延迟和串扰噪声,而传统环氧树脂因固化时形成极性基团(如羟基、亚胺基、酯基)难以满足需求。因此,开发综合性能优异的低介电环氧树脂成为研究热点。本综述系统探讨了通过分子设计实现低介电常数的策略:一是极性降低,通过引入硅氧烷段、氟基团及本质低介电结构,有效降低材料极性,从而减弱偶极矩。同时,采用端基活性酯替代传统的酸酐/胺固化剂,显著减少材料中的活性氢原子含量;二是密度控制,通过引入大体积基团进行结构修饰、构建超支化网络结构以及形成多级孔隙分布,有效降低材料单位体积内的极性基团密度。该文章系统性地对上述方法进行了对比分析,并考察了介电性能与机械/热性能之间的权衡关系,提出了通过协同优化实现整体材料性能提升的策略。
本研究旨在为设计下一代低介电常数环氧树脂提供技术路线指导,得到了研究院科研团队的大力支持,对集成电路微型化及高频通信技术的发展具有重要推动作用。

低介电:环氧树脂的制备策略