感光性改性聚酰亚胺树脂组合物及其用途制造技术

本申请公开了电学特性、密合性优异，以及耐热性、柔软性、屈挠性、低翘曲性、耐化学药品性、保存稳定性优异的具有光加工性的感光性改性聚酰亚胺树脂组合物以及由该组合物形成的树脂膜，具有该膜作为绝缘保护膜、层间绝缘膜的印刷布线板或柔性印刷布线板(FPC)等。感光性改性聚酰亚胺树脂组合物含有在主链中含有聚碳酸酯等柔软结构的具有特定的结构的改性聚酰亚胺、感光剂、热固化剂和溶剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电学特性、密合性优异，并且耐热性、柔软性、屈挠性、低翘曲性、耐化学药品性、保存稳定性优异的具有光造形性()的感光性改性聚酰亚胺树脂组合物以及由该组合物形成的树脂膜，具有该膜作为绝缘保护膜或层间绝缘膜的印刷布线板或柔性印刷布线板(FPC)等。
技术介绍
近年，作为柔性布线基板等的绝缘保护膜，使用聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂等。制造该布线基板时，为了形成图案电路、形成布线板表面及图案电路的保护层、形成层间绝缘膜等而使用感光性材料。感光性材料大致可以分为液态型和膜状型。任意一种情况下，固化膜都必须耐热性、电学特性优异，除此之外柔软性、耐屈挠性、低翘曲性等也必须优异。聚酰亚胺由于耐热性、电学特性优异而大量使用，但是其本身刚直，因此提出了通过各种方法来进行改善。其中一种是在聚酰亚胺或作为其前体的聚酰胺酸中混合具有柔软性的树脂成分的所谓混合类型，另一种是将柔软成分聚硅氧烷结构等导入到聚酰亚胺主链中的所谓的改性类型。作为混合类型的感光性材料，专利文献1中公开了含有聚酰亚胺树脂、(甲基)丙烯酸系树脂的干膜抗蚀剂。但是，大多为了可以实现固化性的赋予、低温层压性而添加大量的(甲基)丙烯酸系化合物，由于所使用的(甲基)丙烯酸系化合物，耐热性降低，有可能损害聚酰亚胺的优异特性。此外，有必要考虑树脂之间的相容性等，相容性显著差时，感光特性的面内不均增大，图案精度、膜厚等的可靠性有可能降低。作为改性类型的感光性材料，专利文献2中公开了包含由二氨基聚硅氧烷衍生得到的硅氧烷改性聚酰亚胺的组成。硅氧烷改性聚酰亚胺的耐热性、电绝缘性优异，而且弹性低，因此低翘曲性优异。但是，由于为聚硅氧烷成分，固化膜表面的密合性不充分，此外还存在高温加热时产生的环状硅氧烷的飞散的问题。另一方面，在非感光性材料的专利文献3中公开了聚碳酸酯改性的聚酰亚胺树脂，专利文献4中公开了包含酯改性的聚酰亚胺树脂的组合物。这些组合物的低翘曲性优异，硅氧烷改性聚酰亚胺中发现的固化膜表面的密合性的问题、产生环状硅氧烷的问题得到改善。推测通过在这些改性树脂中，如专利文献1所记载那样，通过添加(甲基)丙烯酸系树脂等来混合感光性树脂组合物，可以赋予感光性，但是存在产生感光特性的面内不均的问题等对于非感光性的树脂形成主要构成材料的组合物，在混合类型中类似的问题的趋势。此外，由于存在各树脂单独的耐化学药品性低的趋势，如专利文献中所述，必须添加环氧树脂，保存稳定性有降低的趋势。因此推测不是混合体系、而是对改性聚酰亚胺赋予感光特性的方法是最适的。专利文献5中公开了包含具有醚酰亚胺骨架、聚碳酸酯骨架和尿烷键，侧链具有显影性基团、主链末端具有感光性基团的聚酰亚胺树脂的组合物。其中，感光性基团使用(甲基)丙烯酰基，进一步形成包含(甲基)丙烯酸酯化合物、光聚合引发剂、热聚合引发剂的组成。然而，虽然由于所谓的负型感光性而使固化膜的耐溶剂性提高，但是有必要添加环氧树脂或异氰酸酯化合物作为固化剂，因此存在保存稳定性差的问题。此外，必须向聚酰亚胺链的末端等导入(甲基)丙烯酰基，在合成聚酰亚胺时存在易凝胶化的合成困难。即，必须注意(甲基)丙烯酰基不会由于合成时的热而反应，粘度管理也不容易。相反地，若添加聚合抑制剂则感光时阻碍固化反应而对制品有影响，因此不是可以简单解决的问题。作为树脂组合物，若考虑到保存稳定性，则推测形成以线型酚醛清漆树脂为代表的正型感光性是容易的。具体地说，在改性聚酰亚胺的主链中导入羟基或羧基的方法是合适的。但是如专利文献3、4所记载，改性聚酰亚胺由于通过使四羧酸二酐与二异氰酸酯反应来合成，不能导入羟基或羧基。即，羟基或羧基由于与异氰酸酯反应，以交联反应等方式被消耗。专利文献5中由于同样地使羟基末端醚酰亚胺低聚物、二醇化合物、(具有(甲基)丙烯酰基的化合物)、二异氰酸酯化合物反应，难以保护所需的羟基。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-167336号公报专利文献2：日本特开2002-174896号公报专利文献3：日本特开2002-145981号公报专利文献4：日本特开2008-297388号公报专利文献5：日本特开2009-69664号公报。
技术实现思路
本专利技术的课题是提供电学特性、密合性优异，并且耐热性、柔软性、屈挠性、低翘曲性、耐化学药品性、保存稳定性优异的具有光造形性的感光性改性聚酰亚胺树脂组合物以及由该组合物形成的树脂膜，具有该膜作为绝缘保护膜或层间绝缘膜的印刷布线板或柔性印刷布线板(FPC)等。本申请专利技术人进行了精心研究，结果发现，含有具有特定结构的改性聚酰亚胺、感光剂和热固化剂的树脂组合物，电学特性、密合性优异，并且耐热性、柔软性、屈挠性、低翘曲性、耐化学药品性、保存稳定性优异，发挥光造形性，所述具有特定结构的改性聚酰亚胺具有由含有碳酸酯基、酯基或尿烷基的重复单元形成的柔软结构，同时主链中具有游离的羟基和/或羧基，从而完成本专利技术。即，本专利技术提供感光性改性聚酰亚胺树脂组合物，该组合物含有下述通式(I)所示的改性聚酰亚胺、感光剂、热固化剂和溶剂，[化学式1](式中，R分别独立地表示碳原子数为1～18的亚烷基，X分别独立地表示碳酸酯基、酯基或尿烷基，Y分别独立地表示碳原子数为1～18的亚烷基或亚芳基，A表示去除二胺的氨基而成的二价有机基团，Z和Z’表示去除四羧酸的羧基而成的四价有机基团，且A、Z和Z’中的至少任意一个具有游离的羟基和/或羧基，m、p、q相互独立地表示1～20的整数)。此外，本专利技术提供通过将上述本专利技术的组合物成膜、将所得到的膜加热除去上述溶剂而得到的感光性树脂膜。进一步地，本专利技术提供图案化聚酰亚胺树脂膜的制造方法，该方法具有将上述本专利技术的组合物涂布在基板上来成膜的步骤，将所得到的膜加热而除去上述溶剂的步骤，对除去了溶剂的上述组合物通过掩模进行曝光的步骤，曝光后显影的步骤，和显影后加热到上述固化剂的固化温度以上的步骤。进一步地，本专利技术提供具有通过上述本专利技术的方法制造的图案化的聚酰亚胺树脂膜的印刷布线板或FPC。根据本专利技术，得到可以在室温下保存、保存稳定性良好的改性聚酰亚胺树脂糊料，此外还可以制造感光性树脂膜，所形成的涂膜是电学特性、密合性优异，并且耐热性、柔软性、屈挠性、低翘曲性、耐化学药品性优异的树脂膜。具体实施方式如上所述，本专利技术的感光性树脂组合物包含具有上述通式(I)所示的结构的感光性改性聚酰亚胺。以下对该感光性改性聚酰亚胺的制备方法进行说明，同时也对优选的感光性聚酰亚胺进行说明。本专利技术的树脂组合物中含有的改性聚酰亚胺优选通过将以下述通式(II)所示的末端为异氰酸酯的低聚物作为必须成分反应得到的下述通式(III)所示的末端为酸酐的低聚物作为聚酰亚胺化反应的原料的方法，即，使下述通式(III)所示的末端为酸酐的低聚物进一步与二胺及四羧酸二酐反应来进行聚酰亚胺化的方法来制备。[化学式2](式中，R、Y、X、m和n的定义分别与上述通式(I)中它们各自的定义相同)。[化学式3]<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.30 JP 2009-1107591.感光性改性聚酰亚胺树脂组合物，含有下述通式(I)所示的改性聚酰亚胺、感光剂和热固化剂，
[化学式1]
式中，R分别独立地表示碳原子数为1～18的亚烷基，X分别独立地表示碳酸酯基、酯基或尿烷基，Y分别独立地表示碳原子数为1～18的亚烷基或亚芳基，A表示去除二胺的氨基而成的二价有机基团，Z和Z’表示去除四羧酸的羧基而成的四价有机基团，且A、Z和Z’中的至少任意一个具有游离的羟基和/或羧基，m、p、q相互独立地表示1～20的整数。
2.如权利要求1所述组合物，其中，所述感光剂为正型感光剂。
3.如权利要求1或2所述的组合物，其中，在所述通式(I)所示的改性聚酰亚胺的末端部分进一步具有反应性基团，由此该改性聚酰亚胺具有热固化性。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的组合物，其中，所述通式(I)中的重复单元数用所述n表示的重复单元与所述通式(I)所示的改性聚酰亚胺的重量之比(其中，Y为芳香族时Y的重量除外)为0.3～0.7。

【专利技术属性】
技术研发人员：五岛敏之，MS温，濑川繁昌，许荣花，
申请(专利权)人：五岛敏之，MS温，濑川繁昌，许荣花，
类型：发明
国别省市：