[发明专利]负性光敏性聚酰胺酸酯树脂、树脂组合物、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种负性光敏性聚酰胺酸酯树脂、树脂组合物、其制备方法及应用，属于功能高分子材料领域。所述负性光敏性聚酰胺酸酯树脂由脂环式四羧酸二酐、不饱和双键醇类化合物、以及含有醚基、酯基或氟的芳香族二胺和分子量调节剂制备而成。包括该负性光敏性聚酰胺酸酯树脂的树脂组合物经曝光、显影、热固化后，得到的聚酰亚胺薄膜具有高透明度、高分辨率等特点，同时具有低介电常数、低介电损耗、低吸水率与优良的热稳定性等优点，在半导体制造领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及功能高分子材料领域，具体提供一种负性光敏性聚酰胺酸酯树脂、其制备方法及其应用，以及含有上述负性光敏性聚酰胺酸酯树脂的树脂组合物、其制备方法及应用。

背景技术

芳香族聚酰亚胺层膜材料,由于具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、高绝缘、低介电常数和低介电损耗、力学性能优异等优点，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。现有技术中，芳香族聚酰亚胺层膜材料都是通过其前躯体-聚酰胺酸或聚酰胺酯树脂通过热亚胺化反应转化而成的。负性光敏性聚酰胺酯树脂经紫外线(UV，i或g线)曝光后，曝光区发生光交联反应而在显影液中的溶解度大幅度下降，而非曝光区则不受影响；经显影液显影后，非曝光区被完全溶解而曝光区保留，形成光刻图形，用于金属布线或通孔互连。随着微电子制造与封装及平面光电显示技术的快速发展，要求电子产品薄型化、微型化、柔性化的同时，对可视化的要求也日益迫切。

Keiko等(U.S.Pat.No 6,610,815)公开了一种残余应力较小的负性光敏性聚酰胺酯，该树脂由芳香族二酐混合物经酯化后与芳香族二胺通过缩聚反应而成。George等(U.S.Pat.No 5,866,627)公开了一种负性光敏聚酰胺酯树脂，该树脂由联苯二酯二酸与芳香族二胺经缩聚反应而成。上述负性光敏聚酰胺酸酯树脂，因为是由芳香族二酐与芳香族二胺通过缩聚反应而成，其聚合物主链结构中可形成电荷转移络合物(CTC)，所制备的聚酰亚胺层膜都具有较深的颜色，透光率低。因此，发展高透明度、高分辨率的光敏聚酰胺酸酯树脂具有重要意义。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种负性光敏性聚酰胺酸酯树脂、其制备方法及其应用，以及含有上述负性光敏性聚酰胺酸酯树脂的树脂组合物、其制备方法及应用。所述光敏性聚酰胺酸酯树脂经光致制图、热固化形成的聚酰亚胺薄膜，具有高透明度、高分辨率、高耐热性等特点，可满足先进微电子制造与封装及平面光电显示的使用要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：负性光敏性聚酰胺酸酯树脂，其特点是由脂环式四羧酸二酐、不饱和双键醇类化合物、以及含有醚基、酯基或氟的芳香族二胺和分子量调节剂制备而成。

其制备方法包括以下步骤：

1)脂环式四羧酸二酐与不饱和双键醇类化合物反应生成脂环式二酯二酸；

2)脂环式二酯二酸与酰氯化试剂反应形成相应的脂环式二酯二酰氯；

3)含有醚基、酯基或氟的芳香族二胺溶于有机溶剂中，形成均相芳香族二胺溶液；

4)脂环式二酯二酰氯溶液、芳香族二胺溶液与分子量调节剂混合，进行缩聚反应形成聚酰胺酸酯树脂溶液；

5)聚酰胺酸酯树脂溶液与不良溶剂混合，析出固体树脂；

6)固体树脂经洗净、干燥后，得到负性光敏聚酰胺酸酯固体树脂。

作为优选：步骤1)中，脂环式四羧酸二酐与不饱和双键醇类化合物在含有吡啶或三乙胺等碱性催化剂的有机溶剂中，在20～60℃下搅拌3～10h使其溶解，生成脂环式二酯二酸。其中，不饱和双键醇类化合物用量是脂环式四羧酸二酐的1.00～1.10当量。