1.4.1 聚亞醯胺簡介
聚亞醯胺的發展最早可追溯至 1908 年，Bogert及Renshaw37以 4-胺基鄰苯二甲酐(4-Amino phthalic anhydride)或 4-胺基鄰苯二甲酯 (dimethyl-4-aminophthalate)進行內分子內熔融聚縮合反應製得。直到 1950 年代中期，杜邦公司(Du Pont)38獲得芳香族聚亞醯胺專利以後，
聚亞醯胺的研究開始被重視。而到 1960 年代始有商品的聚亞醯胺用 於電子工業上。1980 年IBM將聚亞醯胺引入IC半導體構裝應用領域，
使聚亞醯胺正式進入電子材料的殿堂。近年來，隨著電子元件的微小 化、高積集密度等要求，更好更可靠的介電材料變得十分重要，從化 學結構來看，具備芳香環、高度對稱性以及剛性鏈結構之聚亞醯胺擁 有極佳的耐熱性，可達到 500℃以上，所以其熱安定性不錯，可符合 電子元件製程溫度的嚴苛考驗，但是一般有機材料的耐熱性質還是比 無機材料低一些。此外，聚亞醯胺亦因具備優異的低介電常數特性、
抗輻射性、抗化學性、機械強度與高電阻抗等特性，而大量地被應用 在微電子工業與航太科技上。
例如：α-粒子的遮蔽層39、分離膜、漆包線、多層連接介電材料 (multilevel interconnect dielectric material、可撓性印刷電路板(flexible printed circuit，FPC)、捲帶式晶粒自動接合(tape automatic bonding，
TAB)，更因在平坦化製程及易加工等特性上較傳統的無機材料有優 勢，而被大量使用在電子元件的構裝上，成了新構裝材料的最佳選擇。
1.4.2 矽氧烷簡介
二甲基矽氧烷主要的特性有：1.甲基原子團之間低分子作用力 2.
矽氧分子鏈之獨特柔軟性 3.矽氧鍵之高鍵結能 4.矽氧鍵結之部分離 子性。由 1、2 項特性可說明聚矽氧烷的物理性質，3、4 兩項特性則 為聚矽氧烷的化學特性之成因。矽原子與氧原子的電負度相差 1.7，
加上矽氧共價鍵約有 41％的離子性（極性），造成矽原子帶較多正電 荷，對矽原子上的甲基有穩定的作用，而使甲基不易遭受其他官能基 的攻擊。在物理性質方面，矽氧鍵的旋轉能量幾乎為零，此一自由旋 轉的特性使得聚矽氧烷的 Tg 偏低。另一方面由於 Si—O 鍵的距離為 0.64 nm，讓聚合物分子骨幹中的空間距離增加，造成骨幹更柔軟。
矽氧鍵能為 455 KJ/mol，比起 C—C 鍵的 346 KJ/mol 及 C—O 鍵的 258 KJ/mol 都強，使得矽氧化合物較碳氧化合物有更高的熱穩定性。而 矽氧鍵上的極性或部分離子特性，也使得矽原子上的甲基比在碳上的 甲基具有更高的熱穩定性與抗氧化性。
環氧樹脂在高度交聯的情況下，會有易脆的缺點。此一缺點可藉 由不同的增韌途徑而獲得改善。在環氧樹脂的增韌研究中，一般研究 者均注意到改質後材料對原基材在機械性質的影響。而聚矽氧烷彈性 體，由於其特殊的分子結構，因此具有比其他彈性體更低的玻璃轉移 溫度與非常好的熱穩定性。
所以矽氧烷化合物是一個具有熱安定性、抗氧化性、良好的透氧 性、電絕緣性、耐候性佳及低應力化的材料，對於增韌環氧樹脂及降 低內應力上發展極具潛力。40-44
1.4.3 含矽氧烷聚亞醯胺相關文獻
1983 年 G.E. 公 司 的 Ryang 及 Eddy 等 人45開 始 利 用 矽 氫 化 反 應
（hydrosilylation）將矽氧烷基團導入兩酸酐間之主鏈上，合成含矽氧 烷的二酸酐(圖 1-6)。
圖 1-6 含矽氧烷的二酸酐
1990 年 Eddy 等人將此含矽氧烷二酸酐與環氧樹脂 DGEBA 進行 交聯反應，所得試片的熱變形溫度很高，且當矽氧烷含量增加會使得 熱變形溫度降低。
另 一 方 面 ， Tesoro 等 人 於 1987 年 合 成 不 同 分 子 量 之 poly
（ dimethyl – siloxane ） diamines ， 並 與 3,3’,4,4’ — benzophenone tetracarboxylic dianhydride 進行亞醯胺化，聚合成 poly(siloxaneimides) 的 homopolymer(圖 1-7)。或是與 4,4’-Methylenedianiline（MDA）依 不同比例跟 dianhydrides 形成 copolymer。實驗結果顯示 homopolymers 之抗張強度隨矽氧烷含量增加而降低，Tg 則在 100℃左右，TGA 起 使裂解溫度在 460℃以上。Copolymers 的 Tg 隨 poly（dimethylsiloxane）
diamines 含量的不同而分佈在 215-268℃間，TGA5％裂解重量損失溫
度則在 480℃以上。
圖 1-7 Poly(siloxaneimides)的 homopolymer