随着电子、微电子领域中各类先进技术的不断研究发展,集成电路等电子器件的集成度、精密度飞速提高,使用性能优异的电子封装基板材料保护并支撑高密度电子器件的研究也已经成为新的热点。聚合物作为综合性能良好的绝缘材料,是电子封装基板材料的合适选择,其中已经工业化生产的耐热性最好的工程塑料——聚酰亚胺在这类材料中脱颖而出。聚酰亚胺材料分子结构可控性高,力学性能优异,高温使用性能突出,热分解温度高,介电性能优异且加工过程中环保无毒害,使其在电子封装中的应用得到广泛关注。精密电子器件在使用过程中温度不断发生变化,这就要求封装基板材料与导热层材料(铜箔等)具有相匹配的较低热膨胀系数,以避免层间剥离、开裂、翘曲等现象,直接影响电子器件使用可靠性。本论文研究中,通过引入一种新型含苯并咪唑结构的二胺单体2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(BIA),调整合成聚酰亚胺的单体种类和含量以控制其分子链结构,从而优化其力学性能、热学性能、调控降低其热膨胀系数。同时对所制备的聚酰亚胺薄膜材料进行相关测试分析,主要工作如下：本论文首先选用较刚性的对苯二胺(PDA)单体和含有醚键较柔性的4,4’-二氨基二苯醚(ODA)单体与3,3,4,4-联苯四甲酸二酐(BPDA)二酐单体制备一系列不同二胺单体比例的共聚BPDA-PDA-ODA聚酰亚胺薄膜和共混BPDA-PDA/BPDA-ODA聚酰亚胺薄膜。测试分析结果表明,共聚聚酰亚胺薄膜各项性能略优于共混聚酰亚胺薄膜。其中PDA单体比例的增加有利于薄膜拉伸强度、耐热性、热稳定性和尺寸稳定性的提高。随后,在固定PDA：ODA比例7：3条件下引入一种新的二胺单体BIA,制备含苯并咪唑结构四元聚酰亚胺薄膜。研究发现, BIA单体含量增加使得四元聚酰亚胺薄膜的柔韧性显著提高,断裂伸长率达到40.4%,热学性能也更加优异,热膨胀系数较低,在挠性电路板基板或柔性电子封装基板中能够有更好的应用。由于柔性ODA单体对热膨胀系数有很大影响,本论文中继续研究制备了BPDA-PDA-BIA三元聚酰亚胺薄膜,进一步探索BIA对薄膜性能的影响效果。利用万能材料试验机、动态热机械分析仪、热失重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪和静态热机械分析仪表征所制备聚酰亚胺薄膜的力学性能、热学性能、分子间作用力和热膨胀系数。这种含苯并咪唑结构三元聚酰亚胺薄膜具有十分突出的综合性能,拉伸强度能够达到288.7 MPa,热学性能显著提高,热膨胀系数降低了70%以上,达到10.83ppm/K。在电子封装基板材料中,此类三元聚酰亚胺薄膜的低膨胀系数能够与铜箔等金属材料匹配,突出的力学性能和热学性也能充分满足使用要求。本论文研究的不同体系聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数有梯度差异,从10.83 ppm/K到43.14 ppm/K,通过调整各二胺单体种类和比例,能够按需求调控制备一定热膨胀系数的高性能聚酰亚胺薄膜,针对性强,在电子封装领域有十分广阔的应用前景。