硅烷偶聯(lián)劑kh570在電子工藝中的應(yīng)用

硅烷已成為半導(dǎo)體微電子工藝中使用的的特種氣體, 用于各種微電子薄膜制備, 包括單晶膜、微晶、多晶、氧化硅、氮化硅、金屬硅化物等。

硅烷的微電子應(yīng)用還在向縱深發(fā)展: 低溫外延、選擇外延、異質(zhì)外延。不僅用于硅器件和硅集成電路，也用于化合物半導(dǎo)體器件(碳化硅等)。在超晶格量子阱材料制備中也有應(yīng)用?？梢哉f現(xiàn)代幾乎所有先進(jìn)的集成電路的生產(chǎn)線都需用到硅烷。硅烷的純度對器件性能和成品率關(guān)系極大，更高的器件需要更高純度的硅烷(包括乙硅烷、丙硅烷)。但另一個問題又出現(xiàn)了，涂料中的殘余活性基團(tuán)如Si-OH、Si-OR在后期的大氣老化過程中會慢慢地發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，從而也會使漆膜變脆導(dǎo)致開裂。

硅烷偶聯(lián)劑kh570在水性涂料中的應(yīng)用

在水性涂料中使用有機(jī)硅偶聯(lián)劑助劑，可以顯著的提高涂膜的流平性、爽滑性、光澤、防粘性、耐水性、耐化學(xué)品性、耐高溫性、抗沾污性和耐印刷性等。在水性木器涂料中有機(jī)硅的應(yīng)用主要包括有機(jī)硅與樹脂的物理混合和化學(xué)改性。一種用于水性木器涂料助劑的改性有機(jī)硅聚合物，與水性木器涂料的相容性大大提高，能明顯改善涂膜的流平性、潤滑性、光澤、防粘連性和耐化學(xué)品性。利用硅烷偶聯(lián)劑kh570KH171與乙烯基酸反應(yīng)合成了穩(wěn)定的有機(jī)硅酸酯乳液，該涂膜的耐甲乙酮擦洗性優(yōu)異。硅烷偶聯(lián)劑kh570采用水解速度較慢的受阻乙烯基硅烷與酸進(jìn)行乳液聚合，提高了有機(jī)硅接枝到酸樹脂上的含量，改善了有機(jī)硅酸乳液的聚合穩(wěn)定性和貯存穩(wěn)定性，該乳液具有很好的耐酸堿、耐高低溫及耐電解質(zhì)穩(wěn)定性。按可水解基團(tuán)官能度分為三官能和雙官能兩種，其中三官能占市場絕大部分。

硅烷偶聯(lián)劑kh570的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

硅烷偶聯(lián)劑是一類分子同時含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)的特殊結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅化合物，可用以下通式表示：

Y-R-SiX3

硅烷偶聯(lián)劑kh570式中：Y-R為非水解基團(tuán)，X3為可水解基團(tuán)。Y是可以和有機(jī)化合物起反應(yīng)的基團(tuán)（如乙烯基、氨基、環(huán)氧基、疊氮基等），R是短鏈亞（也稱短鏈烷撐基）通過它把Y與Si原子連接起來；對于復(fù)合材料來說，顆粒與樹脂之間的界面往往是應(yīng)力集中點(diǎn)和微裂紋發(fā)起點(diǎn)，為了進(jìn)一步改善界面，提高材料整體性能，需要采用偶聯(lián)劑對其表面進(jìn)行改性。X是可以進(jìn)行水解反應(yīng)，并生成Si-OH的基團(tuán)，一般的硅烷偶聯(lián)劑是含有三個可水解的基團(tuán)。

Y與X是兩類反應(yīng)特性不同的活性基團(tuán)。Y中所帶的基團(tuán)很容易和有機(jī)聚合物中的官能團(tuán)反應(yīng)，從而可以使硅烷偶聯(lián)劑與有機(jī)高分子基料連接。當(dāng)X活性基團(tuán)水解時，使Si-X能化為Si-OH，而Si-OH與被處理的硅微粉表面的OH形成氫鍵，同時進(jìn)行加熱，產(chǎn)生縮合脫水反應(yīng)，形成其價鍵結(jié)合。由此通過硅烷偶聯(lián)劑可將硅微粉體料與有機(jī)高分子材料之間產(chǎn)生一種良好的界面結(jié)合，使兩者可緊密的結(jié)合到一起。這種被稱為IPN的理論被廣泛采用，用來解釋有機(jī)物和無機(jī)物的粘合機(jī)理。

在硅烷偶聯(lián)劑這兩類互異的基團(tuán)中，以Y基團(tuán)為重要，硅烷偶聯(lián)劑kh570它對有機(jī)高分子制品的性能影響很大，起決定偶聯(lián)劑性能的作用。只有當(dāng)Y基團(tuán)能和對應(yīng)的有機(jī)高分子材料起很好的反應(yīng)效果，才能使其基材的性能得到提高。

一般要求Y基團(tuán)要與有機(jī)高分子材料能很好的相溶，并能起到偶聯(lián)的作用。所以對不同的有機(jī)高分子材料應(yīng)考慮選擇適當(dāng)?shù)腨基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑。

硅烷偶聯(lián)劑kh570在金屬表面的工藝

硅烷處理技術(shù)正是利用了硅烷偶聯(lián)劑的特殊性能。在金屬表面的成膜過程為：

(1)硅烷偶聯(lián)劑經(jīng)水解后，形成具有疏水和親水結(jié)構(gòu)的硅醇；

(2) 硅烷偶聯(lián)劑kh570通過分子間脫水縮合形成有序的低聚物；

(3) 低聚物與金屬表面上的羥基形成氫鍵；

(4) 硅烷偶聯(lián)劑kh570由于分子內(nèi)脫水，部分形成共價鍵后，緊密排列在金屬表面，形成一層致密的硅烷膜。