Mit der raschen Entwicklung fortschrittlicher elektronischer Verpackungstechnologien in Richtung Dünnheit, hoher Integrationsdichte und langfristiger Zuverlässigkeit stehen Verpackungssubstratmaterialien vor strengeren Anforderungen. Insbesondere mit der hohen Integration der Bauelemente nimmt die Verbindlichkeit zwischen Chip und Verpackungssubstrat zunehmend zu, wodurch Probleme wie unzureichende Steifigkeit des Substrats und Nichtübereinstimmung der Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) besonders deutlich werden. Daher ist die Entwicklung neuer Substratharzsysteme mit hoher Steifigkeit und niedrigem CTE derzeit ein Forschungsschwerpunkt. In dieser Studie werden Diaminmonomere mit Benzimidazol- und Benzoxazolstrukturen (APBIA und APBOA) zur Modifikation des Bismaleimid/allylphenol (BDM/DABP)-Harzsystems verwendet. Durch differenzielle Kalorimetrie (DSC), Rheometertests, In-situ-Infrarotspektroskopie (FTIR), dynamische thermomechanische Analyse (DMA), Thermogravimetrische Analyse (TGA), statische thermomechanische Analyse (TMA) sowie mechanische und dielektrische Eigenschaftstests wurden Härtungsverhalten und multifunktionale Eigenschaften systematisch untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Einführung von APBIA und APBOA die Aushärtereaktion signifikant fördert und durch die Synergie zwischen starren Heterocyclen und mehrfachen Wasserstoffbrücken die Biegefestigkeit effektiv erhöht und der Wärmeausdehnungskoeffizient erheblich gesenkt wird (CTE minimal 8,59×10^-6 ℃^-1). Das APBOA-modifizierte System zeigt aufgrund moderater Aushärtekinetik eine hervorragende Biegefestigkeit (576,1 MPa); gleichzeitig steigt die Kupferfolienablösfestigkeit auf 0,898 N·mm^-1, die dielektrischen Verluste bei 5 GHz sinken auf 0,00829 und die Wasseraufnahme auf 0,818 %. Die Studie zeigt, dass Benzimidazol- und Benzoxazolstrukturen als effektive Funktionseinheiten dienen können und neue Ansätze für die Entwicklung leistungsstarker elektronischer Verpackungssubstratmaterialien bieten.

Bismaleimid-Harz; Benzimidazol; Benzoxazol; Wasserstoffbrücke; elektronische Verpackung