一种感光性树脂组合物的制备方法及其应用技术

本申请公开了一种感光性树脂组合物的制备方法及其应用。一种感光性的树脂组合物，所述树脂组合物包括聚酰胺酸脂树脂、光敏剂、添加剂、有机溶剂；其中，所述聚酰胺酸脂树脂含有式Ⅰ所示的结构单元：式Ⅰ中，R1表示2价有机基团；R3为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基中的一种；R2为碳原子数6～28芳香族二胺的2价有机基团；所述芳香族二胺选自式Ⅱ所示结构的二胺化合物中的至少一种和其他二胺化合物中的至少一种；该感光性树脂组合物形成的聚酰亚胺涂层机械性能优异、分辨率高、介电常数低、电绝缘性优。电绝缘性优。

【技术实现步骤摘要】
一种感光性树脂组合物的制备方法及其应用


[0001]本申请涉及一种感光性树脂组合物的制备方法及其应用，属于半导体元件的表面保护膜、超薄挠性线路板、层间绝缘膜和有机场致发光元件的绝缘层领域。

技术介绍

[0002]光敏聚酰亚胺材料由于具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、高绝缘、低介电常数、低介电损耗以及机械性能优异等优点，已广泛用于半导体制造过程的芯片表面钝化层膜、多层金属互连结构的层间绝缘膜、先进微电子封装(BGA、CSP、SiP等)的封装基板信号线分配、微焊球的制球工艺、塑封电路的应力缓冲内涂保护层膜以及液晶平板显示器制造等方面。
[0003]近年来，随着各种电子产品微型化的发展趋势以及智能手机、平板终端等便携设备的普及和推广，其生产所需的半导体元件的精细化和复杂程度不断加深，挠性印刷电路板也朝着超薄超密集的方向不断的发展，大规模集成电路的更新换代也在逐步加快，这些都对感光性聚酰亚胺的性能提出了更高的要求，如优异的耐热性、较高的玻璃化转变温度、较高的拉伸强度、较低的介电常数和优良的分辨率。但目前的感光性聚酰亚胺树脂组合物难以同时满足高的分辨率与优良的机械性能的要求，前者要求聚酰亚胺的分子量相对较低，而后者要求聚酰亚胺的分子量较高。这对聚酰亚胺树脂的合成和组合物的配方设计都提出了巨大的挑战。
[0004]专利JP4240908B2公开了一种可扩链的正型感光性聚酰亚胺树脂组合物，依靠聚酰亚胺前驱体中的端氨基与羧基反应实现分子量增加，但聚酰亚胺前驱体存在溶解度大、吸水性强的缺点不利于成膜质量。专利CN106842819A公开了一种含炔基的单体封端且显影液选择灵活的正型感光性聚酰亚胺树脂组合物，但其缺陷是反应活性低，固化温度在300℃，过高的固化温度则需要更苛刻的生产条件和较高的成品成本，也可能对半导体器件电路板材料造成损害。

技术实现思路

[0005]根据本申请的第一个方面，提供了一种感光性树脂组合物，包含一种碱溶性聚酰胺酸脂树脂，该碱溶性聚酰胺酸脂树脂含有苯并环丁烯侧链，具有较低的分子量。在显影时，该组合物因分子量低从而能够使用浓度较低的碱液得到较高的分辨率，同时在显影后可在较低的温度下(200℃)固化，碱溶性聚酰胺酸脂侧链的苯并环丁烯发生开环交联反应，使这个聚酰亚胺树脂交联成网状，从而获得机械性能优异、介电常数低的感光性薄膜。因此可应用于需要高模量、高拉伸强度、低介电常数、高分辨率的高科技领域。
[0006]专利技术人通过深入的研究，解决了
技术介绍
中提到的难题，即通过本专利技术的感光性树脂组合物，形成的聚酰亚胺涂层机械性能优异、分辨率高、介电常数低、电绝缘性优。
[0007]一种感光性的树脂组合物，所述树脂组合物包括聚酰胺酸脂树脂、光敏剂、添加剂、有机溶剂；
[0008]其中，所述聚酰胺酸脂树脂含有式Ⅰ所示的结构单元：
[0009][0010]式Ⅰ中，R1表示2价有机基团；
[0011]R3为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基中的一种；
[0012]R2为碳原子数6～28芳香族二胺的2价有机基团；
[0013]所述芳香族二胺选自式Ⅱ所示结构的二胺化合物中的至少一种和其他二胺化合物中的至少一种；
[0014][0015]所述式Ⅱ中，Ar选自苯基、萘基、联苯基、二苯醚基中的一种；
[0016]R4选自氢原子、甲基、乙基、叔丁基、叔戊基中的一种；
[0017]R5具有式Ⅲ所示结构，n为1或2。
[0018][0019]可选地，所述聚酰胺酸脂树脂的分子量为10000～20000。
[0020]可选地，所述聚酰胺酸脂树脂的分子量独立地选自10000、10500、11000、11500、12000、12500、13000、13500、14000、14500、15000、15500、16000、16500、17000、17500、18000、18500、19000、19500、20000中的任意值或任意两者之间的范围值。
[0021]可选地，所述聚酰胺酸脂树脂为碱溶性。
[0022]可选地，R1选自六氟异丙基、砜基、异丙基、亚甲基、酮基、氧醚、硫醚中的至少一种。
[0023]进一步的，从所制感光性聚酰亚胺涂层的性能和式Ⅱ所示结构的二胺化合物的制备难以程度的角度出发，优选为下述(b
‑
1)
‑
(b
‑
6)所示结构：
[0024][0025][0026]上述二胺结构中的苯并环丁烯在室温下稳定储存，在200℃以上加热，环丁烯结构发生开环反应，形成八元环结构，该交联结构阻断苯环间电荷传输，降低了分子极化率，从而使聚合物的介电常数明显降低。
[0027][0028]进一步的，所述其他二胺化合物包含含酚羟基的二胺，如2,2
’‑
双(3
‑
氨基
‑4‑
苯酚基)六氟丙烷、2,2
’‑
双(3
‑
氨基
‑4‑
苯酚基)丙烷、3,3
’‑
二氨基
‑
4,4
’‑
二羟基联苯、3,3
’‑
二羟基
‑
4,4
’‑
二氨基联苯、3,3
’‑
二氨基
‑
4,4
’‑
二羟基二苯甲烷、3,3
’‑
二氨基
‑
4,4
’‑
二羟基二苯硫醚、3,3
’‑
二氨基
‑
4,4
’‑
二羟基二苯砜、3,3
’‑
二氨基
‑
4,4
’‑
二羟基二苯醚中的至少一种，，也可以包含不含酚羟基的二胺，如对苯二胺、间苯二胺、2,5
‑
二氨基甲苯、2,6
‑
二氨基甲苯、4,4
’‑
二氨基二苯醚、3,4
’‑
二氨基二苯醚、3,3
’‑
二氨基二苯醚、2,4
’‑
二氨基二苯醚、4,4
’‑
二氨基二苯甲烷、3,3
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
二氨基二苯甲烷、3,3
’
,5,5
’‑
四甲基
‑
4,4
’‑
二氨基二苯甲烷、3,3
’
,5,5
’‑
四乙基
‑
4,4
’‑
二氨基二苯甲烷、4,4
’‑
双(4
‑
氨基苯基)丙烷、4,4
’‑
双(4
‑
氨基苯氧基)二苯砜、3
‑
三氟甲基
‑
4,4
’‑
二氨基二苯醚、4,4
’‑
双(2,2
’‑
双三氟甲基...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感光性的树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物包括聚酰胺酸脂树脂、光敏剂、添加剂、有机溶剂；其中，所述聚酰胺酸脂树脂含有式Ⅰ所示的结构单元：式Ⅰ中，R1表示2价有机基团；R3为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基中的一种；R2为碳原子数6～28芳香族二胺的2价有机基团；所述芳香族二胺选自式Ⅱ所示结构的二胺化合物中的至少一种和其他二胺化合物中的至少一种；所述式Ⅱ中，Ar选自苯基、萘基、联苯基、二苯醚基中的一种；R4选自氢原子、甲基、乙基、叔丁基、叔戊基中的一种；R5具有式Ⅲ所示结构，n为1或2。2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述聚酰胺酸脂树脂的分子量为10000～20000；优选地，所述聚酰胺酸脂树脂为碱溶性；优选地，R1选自六氟异丙基、砜基、异丙基、亚甲基、酮基、氧醚、硫醚中的至少一种；优选地，所述其他二胺化合物选自2,2
’‑
双(3
‑
氨基
‑4‑
苯酚基)六氟丙烷、2,2
’‑
双(3
‑
氨基
‑4‑
苯酚基)丙烷、3,3
’‑
二氨基
‑
4,4
’‑
二羟基联苯、3,3
’‑
二羟基
‑
4,4
’‑
二氨基联苯、3,3
’‑
二氨基
‑
4,4
’‑
二羟基二苯甲烷、3,3
’‑
二氨基
‑
4,4
’‑
二羟基二苯硫醚、3,3
’‑
二氨基
‑
4,4
’‑
二羟基二苯砜、对苯二胺、间苯二胺、2,5
‑
二氨基甲苯、2,6
‑
二氨基甲苯、4,4
’‑
二氨基二苯醚、3,4
’‑
二氨基二苯醚、3,3
’‑
二氨基二苯醚、2,4
’‑
二氨基二苯醚、4,4
’‑
二氨基二苯甲烷、3,3
’‑
二甲基
‑
4,4
’‑
二氨基二苯甲烷、3,3
’
,5,5
’‑
四甲基
‑
4,4
’‑
二氨基二苯甲烷、3,3
’
,5,5
’‑
四乙基
‑
4,4
’‑
二氨基二苯甲烷、4,4
’‑
双(4
‑
氨基苯基)丙烷、4,4
’‑
双(4
‑
氨基苯氧基)二苯砜、3
‑
三氟甲基
‑
4,4
’‑
二氨基二苯醚、4,4
’‑
双(2,2
’‑
双三氟甲基
‑4‑
氨基苯氧基)联苯、4,4
’‑
二氨基二苯砜、1,1
‑
双(4
‑
氨基苯基)
‑1‑
(3
‑
三氟甲基苯基)
‑
2,2,2
‑
三氟乙烷中的至少一种。3.根据权利要求2所述的树脂组合物，其特征在于，以摩尔比计，式Ⅱ所示结构的二胺化合物占总的二胺的1％～30％；
总的二胺是指式Ⅱ所示结构的二胺化合物和其他二胺化合物的总和；优选地，所述光敏剂选自1,2,5
‑
重氮萘醌磺酰氯、邻重氮萘醌磺酸甲酯、1,2,5
‑
重氮萘醌磺酸甲苯酯、4,4
’‑
二邻重氮萘醌磺酸联苯酯、4,4
’‑
二邻重氮萘醌磺酸苯酯、三(1,2,5
‑
重氮萘醌磺酸苯酯)甲烷、2,3,4
‑
三(1,2,5
‑
重氮萘醌磺酸苯酯)二苯甲酮、2,3,4,4
’‑
四(1,2,5
‑
重氮萘醌磺...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩兵，张翠红，李铭新，楚存鲁，
申请(专利权)人：波米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：