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文献综述
为了实现21世纪的纳米元件,现行的金属布线工艺的问题已成为线路微细化的障碍。在21世纪电子部品的开发中，基板材料与线路形成材料的表面，界面的控制是非常重要的。近年来纳米构造材料之一的金属纳米粒子的新开发，在线路形成和金属、半导体，有机发光体与绝缘体接合方面的应用引起人们的关注，21世纪电子、光学器件的制造以及它们的集成、封装系统的构筑都是当务之急。
聚酰亚胺具有较高的热稳定性、[1]化学稳定性、耐辐照、优良的机械性能以及绝缘性能等，广泛用于微电子、光电子、光学以及航空领域中（作为介电空间层、金属薄膜的保护覆盖层和基材。[2,3,4])。
在实际应用中，聚酰亚胺要与各种材料如聚合物、氧化物甚至金属材料连接。但是聚酰亚胺薄膜表面亲水性和极性差，对聚酰亚胺进行表面改性，可以提高其与基板材料的粘结性能。PI薄膜表面处理方法主要有酸碱处理、等离子处理、离子注入和表面接枝等。[2]聚酰亚胺薄膜能耐大多数溶剂和化学药品，具有较强的惰性，却不耐强碱。酸碱化学处理法，主要是让聚酰亚胺薄膜的表面的酰亚胺基团水解生成羧基基团和羟基基团。薄膜表面产生的这些基团使得聚合物表面能增大、润湿性提高、粗糙度增加，粘合剂得以均匀的浸润到薄膜的表面，提高粘合剂的粘附力，从而更容易与基板结合[5,6]。处理方法一般为：先将聚酰亚胺薄膜浸泡于处理液里一定时间，取出后在酸溶液中洗涤，再用水洗净，晾干后立即胶接或者放在干燥、避光的地方存放备用。
Park等[4]研究发现用KOH溶液处理PI薄膜,可以在薄膜表面形成C=O官能团,O/C比例随着处理时间的延长而增大,表面自由能得到提高。同时,由原子力显微镜(AFM)观察得出,薄膜表面粗糙度随处理时间的延长而增大。处理后的PI薄膜与铝箔的剥离强度从原来的0.98N/mm增加到2.35N/mm。[7]
Yun等[8]考察了不同结构的胺、胺分子量、浓度、处理时间以及干燥温度等因素对PI与环氧粘接强度的影响。研究表明,通过对PI表面进行胺处理,可以改善环氧与PI之间的粘接强度。这可以解释为通过二胺的伯胺与PI的酰亚胺基团反应,形成了交联结构。粘接强度随着二胺或多胺的分子量增大而变大[7]。多胺处理过的体系粘接强度高于二胺处理过的体系。这是因为多胺处理过的PI,仲胺可以继续与环氧反应,在PI与环氧之间形成化学键。高分子量多胺处理过的PI与环氧表现出最好的粘接强度。
本实验我们采用PVC胶带作为保护覆盖层，以NaOH作为刻蚀剂，并利用原子力显微镜（AFM）和红外光谱仪（FT-IR），万能试验机，紫外可见分光光度计等手段表征薄膜的性能。通过控制处理液的浓度，反应温度和反应时间，不仅可以把处理控制在表面，也可以向PI内部进行，同时，不会影响聚酰亚胺薄膜的整体性能。本处理方法的三个优点：①增加PI薄膜表面与连接材料的粘结力，②刻蚀凹槽，③部分保护，线路化。
近年来，聚酰亚胺热环化动力学的研究十分活跃，研究主要包括红外光（FT-IR）[9-11]、紫外光谱（UV）[12]、拉曼光谱（FT-Ramam）[13]等手段。然而聚酰亚胺水解动力学的研究较少，可聚酰亚胺水解是聚酰亚胺热环化的逆过程，鉴于红外光谱是一种非破坏性、准确度较高的方法，因此本文利用FT-IR初步研究了聚酰亚胺的水解动力学[14]。PI薄膜水解可视为两步，一级反应。[15]本实验将采用两步，一级模型来研究PI薄膜水解动力学，以此，更深入研究温度、时间对微反应池的影响。在碱性介质中，PI酰亚胺环打开成为聚酰胺酸或其盐。然后酰胺键进一步水解，大分子链断裂，形成胺，二酸或其盐。
现如今，科学技术正在飞速发展，材料性能的重大改进以及制造方式的重大变化，将在新世纪引起一场新的工业革命。
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