[发明专利]低介电损耗负性光敏聚酰胺酸酯树脂、树脂组合物、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种低介电损耗负性光敏聚酰胺酸酯树脂、树脂组合物、其制备方法及应用，属于功能高分子材料领域。所述低介电损耗负性光敏聚酰胺酸酯树脂由总二酐、不饱和双键醇类、总二胺和分子量调节剂制备而成，所述总二酐由含氟芳香族二酐与非含氟芳香族二酐组成；所述总二胺由含氟芳香族二胺与非含氟芳香族二胺组成。包括该低介电损耗负性光敏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，具体提供一种低介电损耗负性光敏聚酰胺酸酯树脂、其制备方法及其应用，以及含有上述低介电损耗负性光敏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

聚酰亚胺(PI)薄膜具有耐高温、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，广泛用于半导体制造过程的芯片表面钝化、多层互联结构的层间绝缘、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的制造工艺等方面。在这些应用中，PI薄膜一侧的电子线路往往需要与薄膜另一侧的电子线路实现电气连接，形成导电通道。这种导电通道是将聚酰亚胺薄膜通过光致通孔或激光通孔技术形成的，而光致通孔技术需要采用光敏性聚酰亚胺树脂来实现。

随着电子工业的发展，微电子元件功能不断增强而其体积却在不断缩小，为了保持高的信息传输速率，减少信号之间的干扰和感应耦合，降低能量消耗及调制过程中的信号失真，希望介质材料的介电常数进一步降低,介电损耗进一步减小。Hoyle等(C.E.Hoyle,D.Creed,P.Subramaian.Polym Prep,1993,34:369)报道，将含氟二胺与含氟二酐聚合生成PI树脂，氟含量增加时，聚合物的介电常数下降。这是由于在PI树脂主链结构中引入氟原子降低了电子极化效应，且随着氟含量的增加，体系的自由体积分数增加，致使介电常数随之线性下降。日本专利(TW201811728A)公开了一种PI前驱物-聚酰胺酸酯的制备方法；通过在PI前驱体树脂的侧链引入氟元素，提高了树脂在有机溶剂中的溶解性，减少了光刻图形的边缘膨润性，提高了分辨率(最小孔径8μm)，但未提及其介电性能。王国志等(CN102492320A)用含氟二胺与含氟二酐经过热亚胺化反应得到了带活性羟基的含氟PI树脂，再与甲基丙烯酰氯反应，得到活性光敏性PI树脂。但是，由于位阻效应致使PI树脂主链结构中引入的丙烯酰基团的含量较低，对固化后涂层产生不利影响，且未提及其介电性能。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种低介电损耗负性光敏聚酰胺酸酯树脂、其制备方法及其应用，以及含有上述低介电损耗负性光敏聚酰胺酸酯树脂的树脂组合物、其制备方法及应用。所述的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低介电常数、低介电损耗、低吸水率等特点，可满足高频IC电子器件制造的使用需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：低介电损耗负性光敏聚酰胺酸酯树脂，其特点是由总二酐、不饱和双键醇类、总二胺和分子量调节剂制备而成，所述总二酐由含氟芳香族二酐与非含氟芳香族二酐组成，总二酐中含氟芳香族二酐的摩尔百分含量为20-99％，优选为60-99％；所述总二胺由含氟芳香族二胺与非含氟芳香族二胺组成，总二胺中含氟芳香族二胺的摩尔百分含量为20-99％，优选为60-99％。

其制备方法包括以下步骤：

(1)将含氟芳香族二酐与含不饱和双键的醇类化合物反应生成含氟芳香族二酯二酸；

(2)将非含氟芳香族二酐与含不饱和双键的醇类化合物反应生成非含氟芳香族二酯二酸；

(3)将步骤(1)生成的含氟芳香族二酯二酸与步骤(2)生成的非含氟芳香族二酯二酸混合，然后与酰氯化试剂反应形成相应的混合二酯二酰氯；