奈米高分子複合材料是一種尺寸小於100nm(至少有一維方向)
的分散相補強高分子複合材料，由於高表面積與高分子間強烈的吸引 力，使得此種高分子複合材料比起原始高分子在剛性性質有大幅提 昇，熱膨脹係數下降，氣體阻氣性下降，耐溶劑性提昇等優良特性。
隨著半導體製程的不斷改善，對印刷電路基板構裝材料的性質要 求也不斷提升，理想的材料應具有高耐熱性、高抗濕性、高強韌性、
低應力、低介電常數及快速硬化等性質。目前低介電常數材料主要為 有機矽酸鹽類和有機高分子相關材料兩大類，然而較有效降低材料介 電 常 數 的 方 法 有 二 ， 第 一 種 是 設 法 降 低 材 料 本 身 的 極 性 (polarization) ， 這 包 括 了 降 低 材 料 中 的 電 子 極 化 (electronic polarizability)、離子極化(ionic polarizability)以及分子極化(dipolar polarizability)。例如利用具有強陰電性的氟元素的引入來降低材料的 中的電子與離子極化，使其有較低的介電常數。另一種方法是將介電 材料的結構變得較鬆散。例如將空孔引入介電材料中。
本實驗室先前所做之含矽氧烷與亞醯胺材料研究，乃是將矽氧烷 及亞醯胺導入環氧樹脂中，藉由矽氧烷的疏水性來降低吸濕性與介電 常數，以及亞醯胺本身具有的良好耐熱性，使得這樣的環氧樹脂封裝 材料可達成符合先進覆晶電子構裝電氣信賴性的要求。
因 此 ， 本 研 究 希 望 將 具 反 應 性 多 面 體 倍 半 矽 氧 烷 寡 聚 物 (polyhedral oligomeric silsesquioxane)與聚亞醯胺反應形成多面體倍半 矽氧烷寡聚物/聚亞醯胺奈米複合材料，因為多面體倍半矽氧烷寡聚 物為具大小均一奈米孔洞的有機矽酸鹽材料且其分子結構龐大，多面 體倍半矽氧烷寡聚物的添加可以增加聚亞醯胺高分子的自由體積，再 者，多面體倍半矽氧烷寡聚物的化學成分的極性為較低的矽氧烷，所 以希望此多面體倍半矽氧烷寡聚物/聚亞醯胺奈米複合材料具有比聚
亞醯胺更低的介電係數。
另一方面傳統酸酐作為環氧樹脂熱硬化劑，具有較佳的加工條件 及相當快速的硬化反應等特色，因而以具有酸酐反應基的多面體倍半 矽氧烷寡聚物作為硬化劑，導入商用的環氧樹脂，改良環氧樹脂偏高 的介電常數。
在單體的合成與鑑定完成後，接著對這兩種材料進行玻璃轉移溫 度、熱膨脹係數、熱穩定性及介電常數等分析，其實驗架構如圖 1-8 所示。
多面體倍半矽氧烷 寡聚物/聚亞醯胺奈
米複合材料
共聚法
結構鑑定 (1H-NMR、
13C-NMR、IR)
熱性質分析 (DSC、TGA、
TMA)
凝膠分率測試 介電常數量測
多面體倍半矽氧 烷寡聚物/環氧
樹脂
作為硬化劑
結構鑑定 (1H-NMR、
13C-NMR、IR)
熱性質分析 (DSC、TGA、
TMA)
凝膠分率測試 介電常數量測
圖 1-8 實驗架構圖