一种光敏聚酰亚胺前体树脂及其制备方法和感光树脂组合物与流程

本发明涉及聚酰亚胺树脂，尤其涉及一种光敏聚酰亚胺前体树脂及其制备方法和感光树脂组合物。

背景技术：

1、聚酰亚胺具有优异的力学，热学以及绝缘性能，因此被广泛应用于半导体封装，柔性线路板以及显示面板等领域，其中光敏性聚酰亚胺被广泛的用于半导体集成电路的钝化膜，表面保护膜层间绝缘膜等方面。

2、随着电子产品的轻量化、高性能化和多功能化的发展，对光敏聚酰亚胺的要求也越来越高。光敏聚酰亚胺与基材的附着力对半导体芯片器件的可靠性有着至关重要的影响，附着力差会导致在使用过程中涂层出现脱落，从而出现漏电等使器件失效的现象。因此，在具有高分辨率的同时提高光敏聚酰亚胺与基材的附着力也是十分重要的。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种光敏聚酰亚胺前体树脂及其制备方法和感光树脂组合物。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种光敏聚酰亚胺前体树脂的制备方法，包含如下步骤：

4、1)分别将含芴二胺单体、含氟二胺单体、含羧基二胺单体和含脲基二胺单体独立的与二酐单体在溶剂中进行反应，得到含芴分子链嵌段、含氟分子链嵌段、含羧基分子链嵌段和含脲基分子链嵌段；

5、2)将含芴分子链嵌段、含氟分子链嵌段、含羧基分子链嵌段和含脲基分子链嵌段进行反应后，加入封端剂进行封端，得到反应液；

6、3)将反应液与水混合，得到白色沉淀，对白色沉淀进行干燥，得到光敏聚酰亚胺前体树脂。

7、作为优选，步骤1)所述含芴二胺单体、含氟二胺单体、含羧基二胺单体、含脲基二胺单体和总二胺单体的物质的量之比为0.05～0.3：0.15～0.4：0.05～0.3：0.05～0.3：1；总二胺单体与二酐单体的物质的量之比为1：0.8～1.2。

8、作为优选，步骤1)所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、四氢呋喃、二氧杂环己烷、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、甲苯、二甲苯、二乙二醇二甲醚和二乙二醇二甲乙醚中的一种或几种；含芴二胺单体、含氟二胺单体、含羧基二胺单体和含脲基二胺单体与二酐单体反应的温度独立的为-10～80℃，反应的时间独立的为2～12h。

9、作为优选，步骤2)所述含芴分子链嵌段的结构式为

10、

11、所述含氟分子链嵌段的结构式为

12、所述含羧基分子链嵌段的结构式为

13、所述含脲基分子链嵌段的结构式为

14、其中，x1为含芴结构的有机基团，x2为含氟结构的有机基团，x3为含羧基结构的有机基团，x4为含脲基结构的有机基团；

15、含芴分子链嵌段、含氟分子链嵌段、含羧基分子链嵌段和含脲基分子链嵌段中，y独立的为c原子数为6～40中任一整数的芳香族有机基团，r独立的为h原子或c原子数为1～12中任一整数的烷基，n1、n2、n3、n4独立的为8～100的任一整数。

16、作为优选，步骤2)所述封端剂为单胺化合物、酸酐化合物、单羧酸化合物、单酰氯化合物和单活性酯化合物中的一种或几种；封端剂与总二胺单体的物质的量之比为0.01～0.5：1。

17、作为优选，步骤2)所述反应的温度为-10～100℃，反应的时间为3～10h；所述封端的温度为40～60℃，封端的时间为1～6h；步骤3)所述干燥的温度为90～110℃，干燥的时间为8～72h。

18、本发明还提供了一种由所述制备方法制备得到的光敏聚酰亚胺前体树脂。

19、本发明还提供了一种含所述的光敏聚酰亚胺前体树脂的感光树脂组合物，感光树脂组合物包含光敏聚酰亚胺前体树脂、溶剂、光敏剂和热交联剂；

20、所述光敏聚酰亚胺前体树脂、溶剂、光敏剂和热交联剂的质量比为10：10～90：1～5：1～5；

21、所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、四氢呋喃、二氧杂环己烷、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、甲苯、二甲苯、二乙二醇二甲醚和二乙二醇二甲乙醚中的一种或几种；

22、所述热交联剂为环氧基化合物、烷氧基化合物或羟甲基化合物。

23、作为优选，所述感光树脂组合物还包含流平剂和/或消泡剂；

24、所述流平剂、消泡剂与光敏聚酰亚胺前体树脂的质量比为0.01～1：0.01～1：10。

25、作为优选，所述流平剂为丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂或含氟类流平剂。

26、本发明的有益效果如下：

27、本发明通过含芴分子链嵌段、含氟分子链嵌段、含羧基分子链嵌段和含脲基分子链嵌段进行反应得到光敏聚酰亚胺前体树脂，光敏聚酰亚胺前体树脂制备的感光树脂组合物涂覆在基材表面所形成的薄膜具有高分辨率和高附着力，分辨率可达2μm，230℃/30min的热处理条件下附着力可达到“良”，230℃/1h、250℃/30min和250℃/1h的热处理条件下附着力可达到“优”。

技术特征：

1.一种光敏聚酰亚胺前体树脂的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述含芴二胺单体、含氟二胺单体、含羧基二胺单体、含脲基二胺单体和总二胺单体的物质的量之比为0.05～0.3：0.15～0.4：0.05～0.3：0.05～0.3：1；总二胺单体与二酐单体的物质的量之比为1：0.8～1.2。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、四氢呋喃、二氧杂环己烷、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、甲苯、二甲苯、二乙二醇二甲醚和二乙二醇二甲乙醚中的一种或几种；含芴二胺单体、含氟二胺单体、含羧基二胺单体和含脲基二胺单体与二酐单体反应的温度独立的为-10～80℃，反应的时间独立的为2～12h。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述含芴分子链嵌段的结构式为

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述封端剂为单胺化合物、酸酐化合物、单羧酸化合物、单酰氯化合物和单活性酯化合物中的一种或几种；封端剂与总二胺单体的物质的量之比为0.01～0.5：1。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述反应的温度为-10～100℃，反应的时间为3～10h；所述封端的温度为40～60℃，封端的时间为1～6h；步骤3)所述干燥的温度为90～110℃，干燥的时间为8～72h。

7.权利要求1～6任意一项所述的制备方法制备得到的光敏聚酰亚胺前体树脂。

8.一种含权利要求7所述的光敏聚酰亚胺前体树脂的感光树脂组合物，其特征在于，感光树脂组合物包含光敏聚酰亚胺前体树脂、溶剂、光敏剂和热交联剂；

9.根据权利要求8所述的感光树脂组合物，其特征在于，所述感光树脂组合物还包含流平剂和/或消泡剂；

10.根据权利要求9所述的感光树脂组合物，其特征在于，所述流平剂为丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂或含氟类流平剂。

技术总结
本发明属于聚酰亚胺树脂技术领域。本发明提供了一种光敏聚酰亚胺前体树脂的制备方法。分别将含芴二胺单体、含氟二胺单体、含羧基二胺单体和含脲基二胺单体独立的与二酐单体在溶剂中进行反应，得到含芴分子链嵌段、含氟分子链嵌段、含羧基分子链嵌段和含脲基分子链嵌段；将含芴分子链嵌段、含氟分子链嵌段、含羧基分子链嵌段和含脲基分子链嵌段进行反应后，加入封端剂进行封端，得到反应液；将反应液与水混合，得到白色沉淀，对白色沉淀进行干燥，得到光敏聚酰亚胺前体树脂。本发明的光敏聚酰亚胺前体树脂制备的感光树脂组合物具有高分辨率和高附着力，分辨率可达2μm，230℃/1h和250℃的热处理条件下附着力可达到“优”。

技术研发人员：李彦良,王胜林,黎厚明
受保护的技术使用者：深圳市道尔顿电子材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13