随着微电子领域的飞速发展,超大规模集成电路(ULSI:Ultra Large Scale Integrated Circuit)器件的集成度越来越高,集成电路的特征尺寸也越来越趋向于微型化。但是当器件集成度提高时,会引起电阻电容延迟上升,噪声干扰增强和功率损耗增大等一系列问题,极大限制了器件的高速性能。为了解决这一问题,就需要开发新型低介电常数(k<2.3)材料来代替传统的SiO2(k=3.9~4.2)作介质层,而理想的低介电材料除了满足低介电常数的要求外,还必须具有良好的可加工性,较高的热稳定性及化学稳定性,较低的热膨胀系数,以及较高的力学性能。高性能芳香族聚合物,如聚苯并噁唑(PBO),由于满足上述大多数要求而被认为是传统低介电材料的理想替代物,但是其介电常数(k=2.6~3.0)仍不能满足要求。因此如何在保持聚合物良好本征性能的同时显著降低其介电常数成为目前微电子材料领域研究热点之一。基于以上考虑,本学位论文将利用在线性PBO分子中引入支化结构以及在PBO中掺杂多孔无机填料这两种方法来降低PBO的介电常数,并探讨其对PBO热稳定性及力学性能的影响。第二章中,以2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、对苯二甲酰氯和均苯三甲酰氯为原料,首先合成了溶解性良好的含有支化结构的聚苯并噁唑预聚物(pre-PBO),随后将pre-PBO溶液浇铸涂膜,并最终通过高温热环化制备了聚苯并噁唑(pbo)薄膜。采用乌式粘度计、凝胶色谱渗透仪(gpc)、红外光谱(ft-ir)、核磁共振(nmr)对含不同支化结构含量的pbo进行了结构表征。利用广角x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)研究了不同pbo薄膜微观形态。应用热重分析(tga)、差热分析(dsc)、万能材料试验机以及阻抗分析仪对pbo的热性能、力学性能及介电性能进行了测试。结果表明支化结构的引入降低了预聚物的粘度及分子量,但是热环化后的pbo仍然保持了优异的热稳定性,同时玻璃化转变温度及拉伸模量均有所提高。更为重要的是,由于支化结构减小了分子链之间的作用力及破坏了分子链间的紧密堆叠,增加了聚合物中的自由体积,因此在保持聚合物优良热学及力学性能的同时,显著降低了pbo的介电常数。第三章中,我们通过在pbo预聚物溶液中加入多孔金属氧酸盐硅钨酸(swa)并浇铸涂膜,随后高温热环化的方法,制备了具有不同swa含量的复合pbo薄膜。首先通过ft-ir、xrd、sem来表征了swa/pbo杂化膜的结构及形貌,随后通过dsc、tga、万能材料试验机测定其热性能、力学性能,采用阻抗分析仪对其介电性能进行研究。形貌测试表明当添加量较小时,swa能均匀地分散在聚合物基体中,而添加量较大时则出现了一定的团聚现象。性能测试表明添加了swa的pbo仍然保持了优异的热稳定性,而玻璃化转变温度及拉伸模量均显著提高。同时,由于swa本身具有的多孔结构增加了聚合物基体内部孔洞,因此使得复合PBO薄膜的介电常数显著降低,同时介电损耗维持在了一个较低的水平。