[发明专利]一种高分子量丙烯酸树脂

说明书

本发明公开了一种高分子量丙烯酸树脂，其通过以下方法制备得到：将加入5‑5.2mol的二氯甲烷加入到烧瓶中，通入氮气保护；取苯乙烯、异戊二烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸环戊二酯、甲基丙烯酸羟乙酯，按照设定的摩尔比加入到反应烧瓶中，最后加入0.01‑0.03mol的催化剂过氧化苯甲酰；反应升温至回流，保持回流状态3小时，自然降温到常温；将烧瓶中的反应物倒入1：4的水中，搅拌析出固体，抽滤干，再溶解于质量比为1：3的丙二醇甲醚醋酸酯中，减压蒸馏，蒸馏出剩余的二氯甲烷和水，得到丙烯酸树脂溶液。本发明主要用作半导体先进封装行业的负性光刻胶原材料，其树脂的分子量为5000‑15000之间，分布在1.2‑1.6之间，含量在98％以上，玻璃化温度为120℃，粘度为20000‑50000mPa.s。

【技术领域】

本发明涉及感光性组合物技术领域，特别涉及一种高分子量丙烯酸树脂。

【背景技术】

先进封装行业内所用高厚膜负性光刻胶，涂布膜厚要求比较高，达到100um以上，尤其需要在经过碱性显影液中显影，再到酸性电镀液中浸泡，再经过碱性去胶液的去除。

先进封装用正性光刻胶，粘度在1000mPa.s之内，分子量在6000-8000，单次涂布膜厚在30um之内，即使双层涂布，膜厚的上限也只能达到50um，由于正胶感光剂吸收光源，膜厚若高于30um，则曝光剂量需要加大，同时由于正性光刻胶的颜色是砖红色的，不是透明的，光能量在厚膜中会逐级被吸收，很难穿透到底部，形成的图形是正梯形。

所以要达到在工艺端，需要满足110um厚度且曝光能穿透到底部的情况下，需要用到丙烯酸负性光刻胶。

先进封装电镀工序中另外一个关键节点是在电镀液中耐电镀特性，由于酸性电镀液对材料要求比较高，传统正性光刻胶由于表面硬度高，且电镀液45度使用，经过电镀光刻胶表面容易开裂。

因此，需要提供一种新的高分子量丙烯酸树脂来解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种高分子量丙烯酸树脂，通过改善树脂的分子量实现光刻胶在应用端的涂布高膜厚，改善结构来解决光刻胶膜层的韧性以适应电镀，改善树脂的纯度来提高光刻胶的分辨率和稳定性。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种高分子量丙烯酸树脂，其通过以下方法制备得到：将加入5-5.2mol的二氯甲烷加入到烧瓶中，通入氮气保护，二氯甲烷作为反应溶剂，不参与反应；苯乙烯、异戊二烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸环戊二酯、甲基丙烯酸羟乙酯，按照摩尔比1:(1-1.1):1:(1-1.1):(1.2-1.3)，加入到反应烧瓶中，最后加入0.01-0.03mol的催化剂过氧化苯甲酰；反应升温至回流，保持回流状态3小时，自然降温到常温；将烧瓶中的反应物倒入1：4的水中，搅拌析出固体，抽滤干，再溶解于质量比为1：3的丙二醇甲醚醋酸酯中，减压蒸馏，蒸馏出剩余的二氯甲烷和水，得到丙烯酸树脂溶液。

二氯甲烷作为反应溶剂，其主要决定合成反应的起始浓度，进而决定反应的速率和升温温度，影响合成效率。本发明中采用苯乙烯、异戊二烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸环戊二酯与甲基丙烯酸羟乙酯最佳的投料配比，以及最佳的催化剂投入量，保障最后得到产品的分子量和转化率。

进一步的，所述丙烯酸树脂分子量为5000-15000，分布在1.2-1.6之间，所述丙烯酸树脂溶液中的丙烯酸树脂含量在98％以上。

进一步的，所述丙烯酸树脂的玻璃化温度为120℃，粘度为20000-50000mPa.s。

进一步的，所述丙烯酸树脂的化学结构式为：

与现有技术相比本发明一种高分子量丙烯酸树脂的有益效果是：提高了丙烯酸树脂的耐热特性、耐电镀特性以及刚度，采用本方案的丙烯酸树脂制备的光刻胶，具有更高的涂布膜厚、分辨率及稳定性，且韧性好。具体的，本方案主要改善先进封装中电镀铜工艺的光刻胶，