聚酰亚胺固化膜的制造方法技术

显示低介电损耗角正切、介电损耗角正切的频率依赖性少、热失重温度高的聚酰亚胺固化膜的制造方法。该方法包括：工序1，将包含聚酰亚胺前体的感光性树脂组合物涂布在基板上，在该基板上形成感光性树脂层；工序2，将所得感光性树脂层进行干燥/加热；工序3，对所得感光性树脂层进行曝光；工序4，对所得感光性树脂层进行显影；工序5，以150℃～250℃对残留在该基板上的感光性树脂层进行加热处理，形成固化膜，工序2和/或5在50托以上且580托以下的压力下实施，在所得聚酰亚胺固化膜的聚酰亚胺中，相对于包含源自四羧酸与二胺的结构的重复单元的分子量，酰亚胺基所占的比例即酰亚胺基浓度为12wt％～30wt％。12wt％～30wt％。

【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺固化膜的制造方法


[0001]本专利技术涉及聚酰亚胺固化膜的制造方法。

技术介绍

[0002]以往，电子部件的绝缘材料和半导体装置的钝化膜、表面保护膜、层间绝缘膜等中使用兼具优异的耐热性、电特性和机械特性的聚酰亚胺树脂。该聚酰亚胺树脂之中，以感光性聚酰亚胺前体组合物的形式提供的物质通过该组合物的基于涂布、曝光、显影和固化的热酰亚胺化处理而能够容易地形成耐热性的浮雕图案覆膜。这种感光性聚酰亚胺前体组合物与以往的非感光型聚酰亚胺材料相比具有能够大幅缩短工序的特征。
[0003]然而，半导体装置(以下也称为“元件”)根据目的而利用各种方法安装于印刷基板。以往的元件一般通过利用细引线从元件的外部端子(极板)连接至引线框的引线接合法来制作，但最近，从高速传送化、封装高度的薄型化等观点出发，提出了被称为扩散型晶圆级封装(FOWLP)的半导体芯片安装技术。FOWLP是指如下安装技术：对经前工序的晶圆进行切割而制造单个芯片，在支承体上再构建单个芯片并用铸模树脂进行密封，在剥离支承体后，形成再布线层。
[0004]近年来，面向作为新型通信标准的第5代移动通信系统(5G)的封装体的开发成为当务之急。5G与作为现有技术的4G不同，其通过使用毫米波(10Gz～80GHz)的频段而能够实现现有通信无法实现的高速大容量化/信号的低延迟/多个终端的同时连接。对于毫米波段而言，在印刷电路板的信号布线中，传输损耗的影响大，担心发热、传输延迟。因而，为了降低传输损耗，对进行电波收发的前端模块(FEM)与天线进行一体化而开发了封装天线(AiP)(例如参照以下的专利文献1)。AiP因布线长度短而能够抑制与布线长度成比例增大的传输损耗。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：美国专利申请公开第2016/0104940号说明书

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]另一方面，封装体设计中的传输损耗的抑制也存在极限，还期待材料方面的改善。用于形成布线的绝缘材料的介电常数、介电损耗角正切(tanδ)高时，介电损耗增大，传输损耗增加。尤其是，聚酰亚胺虽然绝缘性能、膜物性优异，但酰亚胺基自身是极性官能团，因此介电常数和介电损耗角正切的值高，寻求降低介电特性。
[0010]鉴于以上的技术水准，本专利技术要解决的问题是提供表现出低介电损耗角正切、介电损耗角正切的频率依赖性少、热失重温度高的聚酰亚胺固化膜的制造方法、固化浮雕图案的制造方法和通过该方法而得到的聚酰亚胺固化膜。
[0011]本专利技术人出于意料地发现：在将包含聚酰亚胺前体的感光性树脂组合物用作原料
的聚酰亚胺固化膜的制造方法中，通过将加热时的压力控制至规定范围，从而能够解决前述课题，由此完成了本专利技术。
[0012]即，本专利技术如下所示。
[0013]用于解决问题的方案
[0014][1]一种聚酰亚胺固化膜的制造方法，其特征在于，其包括以下的工序：
[0015]工序(1)，将包含聚酰亚胺前体的感光性树脂组合物涂布在基板上，在该基板上形成感光性树脂层；
[0016]工序(2)，将所得感光性树脂层进行干燥/加热；
[0017]工序(3)，将所得感光性树脂层进行曝光；
[0018]工序(4)，将所得感光性树脂层进行显影；以及
[0019]工序(5)，以150℃～250℃对残留在该基板上的感光性树脂层进行加热处理，形成固化膜，
[0020]前述工序(2)和/或(5)在50托以上且580托以下的压力下实施，并且，在所得聚酰亚胺固化膜的聚酰亚胺中，相对于包含源自四羧酸与二胺的结构的重复单元的分子量，酰亚胺基所占的比例、即酰亚胺基浓度为12wt％～30wt％。
[0021][2]根据前述[1]所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，通过工序(5)而得到的固化膜的基于摄动方式分裂圆柱谐振器法在频率10GHz下的介电损耗角正切为0.001～0.007。
[0022][3]根据前述[1]或[2]所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，前述工序(5)在50托以上且580托以下的压力下实施。
[0023][4]根据前述[3]所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，前述工序(5)中，达到所设定的加热固化温度时的自设定温度起的温度变化为30.0℃以下。
[0024][5]根据前述[3]～[5]中任一项所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，在前述工序(5)中的温度变化为9.5℃/分钟以下的区域中，压力的变化为150托以内。
[0025][6]根据前述[1]～[5]中任一项所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，将所得聚酰亚胺固化膜加热至320℃时的失重率为0.01％～0.5％。
[0026][7]根据前述[1]～[6]中任一项所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，将所得聚酰亚胺固化膜加热至350℃时的失重率为0.1％～1.5％。
[0027][8]根据前述[1]～[7]中任一项所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，所得聚酰亚胺固化膜满足下述数学式(i)。
[0028]0.001<(tanδ40
‑
tanδ10)/tanδ10<0.2(i)
[0029]{式中，tanδ40是基于摄动方式分裂圆柱谐振器法在频率40GHz下的介电损耗角正切，并且，tanδ10是基于摄动方式分裂圆柱谐振器法在频率10GHz下的介电损耗角正切。}
[0030][9]一种再布线用层间绝缘膜形成用聚酰亚胺固化膜，其中，通过摄动方式分裂圆柱谐振器法在频率10GHz下进行测定时的介电损耗角正切为0.001～0.009，所述聚酰亚胺具有下述通式(10)所示的结构。
[0031][0032]{式中，R
21
和R
22
各自独立地为氢原子或碳原子数1～6的1价有机基团，并且，*表示连接部。}
[0033][10]根据前述[9]所述的再布线用层间绝缘膜形成用聚酰亚胺固化膜，其中，前述聚酰亚胺包含下述式所示结构中的至少1个。
[0034][0035]{式中，*表示连接部。}
[0036][11]根据前述[9]或[10]所述的再布线用层间绝缘膜形成用聚酰亚胺固化膜，其加热至320℃时的失重率为0.01％～0.5％，且加热至350℃时的失重率为0.1％～1.5％。
[0037][12]一种再布线用层间绝缘膜形成用聚酰亚胺固化膜，其加热至320℃时的失重率为0.01％～0.5％，且加热至350℃时的失重率为0.1％～1.5％，并且，通过摄动方式分裂圆柱谐振器法在频率40GHz下进行测定时的介电损耗角正切为0.0021～0.0085。
[0038][13]根据前述[1]～[8]中任一项所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，前述聚酰亚胺前体具有下述通式(1)所示的结构，
[0039][0040]{式中，X1为碳原子数6～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺固化膜的制造方法，其特征在于，其包括以下的工序：工序(1)，将包含聚酰亚胺前体的感光性树脂组合物涂布在基板上，在该基板上形成感光性树脂层；工序(2)，将所得感光性树脂层进行干燥/加热；工序(3)，将所得感光性树脂层进行曝光；工序(4)，将所得感光性树脂层进行显影；以及工序(5)，以150℃～250℃对残留在该基板上的感光性树脂层进行加热处理，形成固化膜，所述工序(2)和/或(5)在50托以上且580托以下的压力下实施，并且，在所得聚酰亚胺固化膜的聚酰亚胺中，相对于包含源自四羧酸与二胺的结构的重复单元的分子量，酰亚胺基所占的比例、即酰亚胺基浓度为12wt％～30wt％。2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，通过工序(5)而得到的固化膜的基于摄动方式分裂圆柱谐振器法在频率10GHz下的介电损耗角正切为0.001～0.007。3.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，所述工序(5)在50托以上且580托以下的压力下实施。4.根据权利要求3所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，所述工序(5)中，达到所设定的加热固化温度时的自设定温度起的温度变化为30.0℃以下。5.根据权利要求3或4所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，在所述工序(5)中的温度变化为9.5℃/分钟以下的区域中，压力的变化为150托以内。6.根据权利要求1～5中任一项所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，将所得聚酰亚胺固化膜加热至320℃时的失重率为0.01％～0.5％。7.根据权利要求1～6中任一项所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，将所得聚酰亚胺固化膜加热至350℃时的失重率为0.1％～1.5％。8.根据权利要求1～7中任一项所述的聚酰亚胺固化膜的制造方法，其中，所得聚酰亚胺固化膜满足下述数学式(i)：0.001<(tanδ40
‑
tanδ10)/tanδ10<0.2
ꢀꢀꢀꢀ
(i)式(i)中，tanδ40是基于摄动方式分裂圆柱谐振器法在频率40GHz下的介电损耗角正切，并且，tanδ10是基于摄动方式分裂圆柱谐振器法在频率10GHz下的介电损耗角正切。9.一种再布线用层间绝缘膜形成用聚酰亚胺固化膜，...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本凉香，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：