Dual‐Effect Coupling for Superior Dielectric and Thermal Conductivity of Polyimide Composite Films Featuring “Crystal‐Like Phase” Structure

材料科学 微电子 热导率 电介质 聚酰亚胺 复合数 相(物质) 光电子学 介电常数 复合材料 化学工程 有机化学 图层(电子) 工程类 化学
作者
Xiaodi Dong,Baoquan Wan,Ming‐Sheng Zheng,Langbiao Huang,Yang Feng,Ruifeng Yao,Jinghui Gao,Quanliang Zhao,Jun‐Wei Zha
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (7) 被引量:53
标识
DOI:10.1002/adma.202307804
摘要

Abstract To match the increasing miniaturization and integration of electronic devices, higher requirements are put on the dielectric and thermal properties of the dielectrics to overcome the problems of delayed signal transmission and heat accumulation. Here, a 3D porous thermal conductivity network is successfully constructed inside the polyimide (PI) matrix by the combination of ionic liquids (IL) and calcium fluoride (CaF 2 ) nanofillers, motivated by the bubble‐hole forming orientation force. Benefiting from the 3D thermal network formed by IL as a porogenic template and “crystal‐like phase” structures induced by CaF 2 ‐ polyamide acid charge transfer, IL‐10 vol% CaF 2 /PI porous film exhibits a low permittivity of 2.14 and a thermal conductivity of 7.22 W m −1 K −1 . This design strategy breaks the bottleneck that low permittivity and high thermal conductivity in microelectronic systems are difficult to be jointly controlled, and provides a feasible solution for the development of intelligent microelectronics.
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