АО «ЦНИТИ «Техномаш» совместно с Российским технологическим университетом (МИРЭА) выполняет совместные работы по теме: «Разработка новых термостойких материалов с низкой диэлектрической проницаемостью для микроэлектроники на основе производных о- и п-ксилиленов, получаемых из соединений бензоциклобутена и циклофана».
Работа выполняется в рамках ФЦП: «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы». Номер Соглашения о предоставлении субсидии: 14.577.21.00273
(уникальный идентификатор проекта RFMEFI57717X0273).
Приоритетное направление развитие науки и техники Российской Федерации: Информационно-телекоммуникационной системы.
Критическая технология: Базовые технологии силовой электротехники.
Период выполнения: 26.09.2017 – 31.12.2019.
Научный руководитель: профессор, д.х.н. Зубов Виталий Павлович.
Цели проекта:
- разработка технологии производства бензоциклобутена и его модификаций;
- исследование возможности сополимеризации производных циклофана и бензоциклобутена;
- разработка фото- и термоотверждаемых композиционных составов на основе производных бензоциклобутена и его сополимеров с циклофаном для микроэлектроники, в том числе СВЧ- электроники;
- улучшение характеристик устройств микроэлектроники за счет использования разработанных составов;
- создание экспериментальных образцов оборудования для производства бензоциклобутена.
Основные результаты проекта за 2018 год.
Разработаны методики синтеза пяти новых, ранее не описанных производных бензоциклобутена. На их основе созданы фото- и термоотверждаемые композиционные составы, исследованы их свойства и параметры полимеризации. На основе полученных данных разработаны способы формирования пленок заданной толщины. Исследована возможность сополимеризации производных парациклофана и бензоциклобутена для изготовления плёнок. Изготовлены экспериментальные образцы пленок, в том числе, на основе поли-п-ксилилена и хлор-замещенного поли-п-ксилилена, и изучены их диэлектрические, спектральные, механические, термические и химические свойства. Разработана технологическая документация на синтез наиболее перспективных соединений. Проведены дополнительные патентные исследования.
АО «ЦНИТИ «Техномаш», как индустриальный партнер проекта, в 2018 году завершило работы по изготовлению установки для получения бензоциклобутена и отработки на ней технологических режимов получения исходного бензоциклобутена. Разработана технологическая документация на синтез бензоциклобутена. Осуществлена наработка бензоциклобутена в количестве 100 гр.
В целом, выполнены работы второго этапа ПНИЭР «Экспериментальные исследования поставленных перед ПНИЭР задач».
Назначение и область применения результатов проекта.
Новые фото- и термоотверждаемые материалы на основе производных бензоциклобутена и циклофана, которые планируется создать в результате проекта, в электронике и микроэлектронике могут играть исключительно важную роль для создания:
- изоляционных структур в кремниевых, арсенид-галлиевых и керамических устройствах, в том числе СВЧ диапазона;
- изоляции мезоструктур (вместо окиси кремния) с низкотемпературным (не более 300ºC-400º C) нанесением;
- изоляции лазерных структур в квантовых каскадных лазерах;
- изоляционных слоев в многофункциональных высокоплотных электронных модулях, созданных по технологии 3D-микросистем;
- полимерных изоляторов для оптронов (в т.ч. с возможностью фотоотверждения), обеспечивающих высокие напряжения пробоя (не менее 3кВ при толщине 0.5 мм);
- изоляторов в устройствах микромоторов и микрогенераторов;
- многослойных волноводных структур, обеспечивающих сопряжение с оптоэлектронным интерфейсом для оптических входов-выходов «системы на кристалле»;
- покрытий высокочастотных печатных плат для телекоммуникаций;
- фоторезистов для плазмохимического и ионного травления при получении прецизионных элементов топологии микросхем и коммутационных плат.
Эффекты от внедрения результатов проекта.
Заинтересованность во внедрении разрабатываемых материалов на основе бензоциклобутена выражают АО «Концерн Радиостроения «Вега», АО «ОПТРОН», АО «Государственный Завод «ПУЛЬСАР», ОАО «РТИ имени академика А.Л. Минца», Корпорация «Российские Космические Системы» и др.
Прогноз потребностей в разрабатываемых материалах составляет около 300 л/год.
Разработанные материалы позволят перейти к производству новой продукции с характеристиками, значительно превосходящими существующие аналоги, улучшить технические характеристики и надежность уже выпускаемых изделий, что может повысить их экспортный потенциал, уменьшить зависимость российских производителей от поставок комплектующих иностранного производства.
