包含光交联的含氟聚合物的钝化层制造技术

本公开涉及一种包含光交联含氟聚合物的钝化层和一种用于形成所述层的方法。包含所述交联的含氟聚合物的钝化层具有低介电常数、低吸水率，并且能够光成像，以便提供现代电子装置所需的非常精细的特征。

Passivation layer containing fluorinated polymer containing light crosslinking

The present disclosure relates to a passivation layer comprising an crosslinkable fluoropolymer and a method for forming the layer. The passivation layer comprising the crosslinked fluoropolymer has a low dielectric constant, low water absorption, and light imaging to provide very fine features required by modern electronic devices.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含光交联的含氟聚合物的钝化层专利
本公开涉及包含可光交联的含氟聚合物的钝化层、用于形成该钝化层的方法以及包括该钝化层的制品。该含氟聚合物是通过氟化烯烃、烷基乙烯基醚和乙烯基环氧化物的聚合反应制备的共聚物。专利技术背景聚合物被用于电子设备，以提供绝缘以及用于保护该设备免受物理损害和受潮。如果该聚合物在具有确定尺寸的图案中是可光成像的，即可光交联的，以便提供用于多个电子部件和层的互联的三维框架，则这些聚合物的价值大大增加。随着电子设备的变小、频率的变高以及具有低功耗，通常使用的聚酰亚胺不能满足低介电常数、低损耗角正切和低水分吸收的要求。用于钝化的现有聚合物具有在3.0至3.3的范围内的介电常数和在0.8％至1.7％的范围内的吸水率。一直需要具有低介电常数和低吸水率、能够光成像的聚合物绝缘体，以制备电子部件和层。
技术实现思路
本公开涉及一种钝化层，所述钝化层包括设置在基底的至少一部分上的光交联的涂料组合物层，其中该涂料组合物包含；i)具有重复单元的可光交联的含氟聚合物，该重复单元包括：(a)氟化烯烃；(b)烷基乙烯基醚，其中该烷基基团是C1至C6直链的或C3至C6支链的或环状的饱和烃基；以及(c)乙烯基环氧化物；ii)光产酸剂；iii)任选的光敏剂；以及iv)载体介质；其中该可光交联的含氟聚合物具有在20,000至300,000的范围内的数均分子量，并且其中该光交联的涂料组合物层具有在100kHz下测定时在1至5的范围内的介电常数，并且其中具有在0.01微米至300微米的范围内的厚度的光交联的涂料组合物层具有以下光交联特征：其具有的最小宽度为a)所施加的光交联的涂料组合物层的厚度的约10％或b)0.5微米中的较大者。本公开还涉及包括该钝化层的制品。本公开还涉及方法，其包括；(1)提供上述可光交联的涂料组合物；(2)将可光交联的涂料组合物层施加于基底的至少一部分上；(3)除去载体介质的至少一部分；(4)用紫外光照射该可光交联的涂料组合物层的至少一部分；(5)加热所施加的可光交联的涂料组合物层；以及(6)除去未交联的可光交联的含氟聚合物的至少一部分其中该可光交联的含氟聚合物具有在20,000至300,000的范围内的数均分子量，并且其中该光交联的涂料组合物层具有在100kHz下测定时在1至5的范围内的介电常数，并且其中具有在0.01微米至300微米的范围内的厚度的光交联的涂料组合物层具有以下光交联特征：其具有的最小宽度为a)所施加的光交联的涂料组合物层的厚度的约10％或b)0.5微米中的较大者。附图说明本文所述的附图仅出于示例性目的。附图未必按比例绘制，着重于示出以下公开内容的原理。附图不旨在以任何方式限制本公开的范围。图1示出了包含涂料组合物层的基底的图示。图2示出了根据本专利技术所公开的方法制备的制品的显微照片。具体实施方式通过阅读以下具体实施方式，本领域的技术人员将更容易理解本公开的特点和优点。应当理解，为清楚起见，在不同实施例的范围内描述的本公开的某些特征也可在单个要素中以组合方式给出。相反，为简洁起见，在单独实施例中描述的本公开的多个特征也可单独提供或以任何子组合的方式提供。此外，除非上下文特别地另外指明，单数形式的引用内容也可以包括复数(例如，“一个”和“一种”可以指一个或多个、一种或多种)。除非明确地另外指明，否则在本专利申请中所指明的各个范围内使用的数值均被描述为近似值，如同所述范围内的最小值和最大值之前均有词语“约”。这样，在所述范围之上及之下的微小变化值均可用于获得与这些范围内的值基本上相同的结果。而且，这些范围的公开均旨在表示连续的范围，包括最大值和最小值之间的各个和每一个值。如本文所用：术语“光交联的”意指这样的交联的含氟聚合物：其中聚合物网络内的交联作为光作用的结果而形成。例如，包含该可光交联的含氟聚合物的组合物还包含一种或多种光产酸剂和任选的光敏剂。用适当波长的光照射组合物生成酸官能化分子，该酸官能化分子与含氟聚合物上的环氧基团反应，使含氟聚合物发生交联。短语“可光交联的含氟聚合物”意指在存在一种或多种光产酸剂和任选地光敏剂的情况下，用适当的光波长照射时能够发生光交联的未交联的含氟聚合物。短语“光交联特征”是指可根据本公开的方法制备的结构的尺寸。光交联特征由所形成的特征的宽度，以及任选地由光交联的涂料组合物层的厚度定义。例如，本专利技术所公开的方法可在2微米厚的涂料中形成4微米线条。应当指出的是，光交联特征是指未交联的含氟聚合物除去时形成的“孔”。例如，在形成一系列线条的情况下，光交联特征是指未交联的含氟聚合物材料除去时生成的间隙的宽度。光交联特征可通过照射涂料组合物层的至少一部分，加热所施加的涂料组合物层，然后除去涂料组合物的未交联部分(例如通过溶解于溶剂中)来形成。短语“钝化层”意指这样的层：其提供免受环境损害的基础基底保护，例如水、氧化和化学降解，并且同时具有阻隔性以及在基底上形成介电层，该介电层可用于分开两个导体层或两个半导体层或将导电层与半导体层分开。钝化层也可用作发光二极管结构中的堤层，该堤层将彼此接触的发光二极管材料的各种壁分开。短语“不反应的溶剂”意指用于可光交联的含氟聚合物或用于包含可光交联的含氟聚合物的涂料组合物的一种或多种溶剂，其中该不反应的溶剂不成为作为与可光交联的含氟聚合物光交联的结果的最终交联网络的一部分。本公开涉及包含可光交联的涂料组合物的钝化层，其中该可光交联的涂料组合物包含可光交联的含氟聚合物。该钝化层可用作薄膜晶体管、有机场效应晶体管、半导体、半导体氧化物场效应晶体管、集成电路、发光二极管(LED)、LED(包括有机LED)的堤层、显示设备、柔性电路、焊接掩模、光伏设备、印刷电路板、层间电介质、光波导、微机电系统(MEMS)、电子显示设备的层或微流体设备或芯片的层中的阻挡层和/或绝缘层。钝化层也可形成用于电湿润应用的图案化表面形式的层。交联的涂料组合物可提供非常小的光交联特征，并且同时提供低介电常数和低吸水率。钝化层包括设置在基底的至少一部分上的光交联的涂料组合物层，其中该涂料组合物包含i)可光交联的含氟聚合物、ii)光产酸剂、iii)任选的光敏剂和iv)载体介质，其中该可光交联的含氟聚合物具有在20,000至300,000的范围内的数均分子量，并且其中该光交联的涂料组合物层具有在100kHz下测定时在1至5的范围内的介电常数，并且其中具有在0.01微米至300微米的范围内的厚度的光交联的涂料组合物层具有以下光交联特征：其具有的最小宽度为a)所施加的光交联的涂料组合物层的厚度的约10％或b)0.5微米中的较大者。在其他实施例中，光交联特征的宽度在0.5微米至5微米的范围内。在一些实施例中，光交联的涂料组合物层具有在100kHz下测定的在最小值和最大值限定的范围内的介电常数，其中该最小值为1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0，并且其中该最大值为5.0、4.9、4.8、4.7、4.6、4.5、4.4、4.3、4.2、4.1、4.0、3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2或3.1。电子设备中钝化层的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钝化层，所述钝化层包括设置在基底的至少一部分上的光交联的涂料组合物层，其中所述涂料组合物包含：i)具有重复单元的可光交联的含氟聚合物，所述重复单元包括：(a)氟化烯烃；(b)烷基乙烯基醚，其中所述烷基基团是C1至C6直链的或C3至C6支链的或环状的饱和烃基；以及(c)乙烯基环氧化物；ii)光产酸剂；iii)任选的光敏剂；以及iv)载体介质；其中所述可光交联的含氟聚合物具有在20,000至300,000的范围内的数均分子量，并且其中所述光交联的涂料组合物层具有在100kHz下测定的1至5的范围内的介电常数，并且其中具有在0.01微米至300微米的范围内的厚度的所述光交联的涂料组合物层具有以下光交联特征：其具有的最小宽度为a)所述涂料组合物的厚度的约10％或b)0.5微米中的较大者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.03 US 62/006929;2014.07.18 US 62/0260791.一种钝化层，所述钝化层包括设置在基底的至少一部分上的光交联的涂料组合物层，其中所述涂料组合物包含：i)具有重复单元的可光交联的含氟聚合物，所述重复单元包括：(a)氟化烯烃；(b)烷基乙烯基醚，其中所述烷基基团是C1至C6直链的或C3至C6支链的或环状的饱和烃基；以及(c)乙烯基环氧化物；ii)光产酸剂；iii)任选的光敏剂；以及iv)载体介质；其中所述可光交联的含氟聚合物具有在20,000至300,000的范围内的数均分子量，并且其中所述光交联的涂料组合物层具有在100kHz下测定的1至5的范围内的介电常数，并且其中具有在0.01微米至300微米的范围内的厚度的所述光交联的涂料组合物层具有以下光交联特征：其具有的最小宽度为a)所述涂料组合物的厚度的约10％或b)0.5微米中的较大者。2.根据权利要求1所述的钝化层，其中所述氟化烯烃是四氟乙烯、三氟氯乙烯、六氟丙烯、三氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、氟乙烯、偏二氟乙烯、全氟二甲基间二氧杂环戊烯、三氟丙烯、全氟(2-亚甲基-4-甲基-1，3-二氧戊环、六氟异丁烯、3-[1-[二氟[(三氟乙烯基)氧基]甲基]-1，2，2，2-四氟乙氧基]-2，2，3，3-四氟丙酸甲酯、2-[1-[二氟[(1，2，2-三氟乙烯基)氧基]甲基]-1，2，2，2-四氟乙氧基]-1，1，2，2-四氟-乙磺酰氟或它们的组合；或其中所述烷基乙烯基醚是甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、仲丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、正戊基乙烯基醚、异戊基乙烯基醚、己基乙烯基醚、环己基乙烯基醚或它们的组合；或其中所述乙烯基环氧化物是烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯或它们的组合。3.根据权利要求1或2中任一项所述的钝化层，其中所述光交联特征为在0.5至5.0微米的范围内的宽度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的钝化层，其中所述载体介质是甲基异丁基酮、2-庚酮、丙二醇甲醚乙酸酯或它们的组合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的钝化层，其中所述光交联的涂料组合物层具有在100kHz下测定时在1.1至4.5的范围内的介电常数。6.根据权利要求1至5中任一项所述的钝化层，其中所述光交联的涂料组合物层在20至22℃的范围内的温度下浸入去离子水24小时时，吸收在0.01至1.0重量％的范围内的水。7.根据权利要求1至6中任一项所述的钝化层，其中所述光交联的涂料层具有在约0.1微米至约50微米的范围内的厚度。8.根据权利要求1至7中任一项所述的钝化层，其中所述钝化层是薄膜晶体管、有机场效应晶体管、半导体、半导体氧化物场效应晶体管、集成电路、发光二极管、显示设备、柔性电路、焊接掩模、光伏设备、印刷电路板、层间电介质、光波导、微机电系统的层、电子显示设备的层或微流体设备或芯片的层。9.根据权利要求1至7中任一项所述的钝化层，其中所述层为用于电湿润的图案化表面的形式。10.根据权利要求1至9中任一项所述的钝化层，其中所述光交联的涂料组合物包含在约80至约99.5重量％的范围内的所述可光交联的含氟聚合物；0至约10重量％的所述光敏剂；以及约0.1至约10重量％的所述光产酸剂，其中所述重量百分比是基于所述光交联的涂料组合物的总重量计。11.根据权利要求1至10中任一项所述的钝化层，其中所述光敏剂是2-异丙基-9H-噻吨-9-酮、4-异丙基-9H-噻吨-9-酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、吩噻嗪或它们的组合。12.根据权利要求1至10中任一项所述的钝化层，其中所述光产酸剂是(对-异丙基苯基)(对-甲基苯基)碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、三[4-(4-乙酰基苯基)硫烷基苯基]锍三(三氟甲磺酰基)甲基化物、双(1，1-二甲基乙基苯基)碘鎓盐与三[(三氟甲烷)磺酰基]甲烷或双(4-癸基苯基)碘鎓六氟锑酸盐环氧乙烷、4，4’，4”-三(叔丁基苯基)锍三氟甲磺酸盐、4，4’-二-叔丁基苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、二苯基碘鎓四(五氟苯基)锍硼酸盐、三芳基锍-四(五氟苯基)硼酸盐、三苯基锍四(五氟苯基)锍硼酸盐、4，4’-二-叔丁基苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、三(叔丁基苯基)锍四(五氟苯基)硼酸盐、4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐或它们的组合。13.一种方法，包括：(1)提供可光交联的涂料组合物，所述可光交联的涂料组合物包含：i)可光交联的含氟聚合物，所述可光交联的含氟聚合物包含：(a)氟化烯烃；(b)烷基乙烯基醚，其中所述烷基基团是C1至C6直链的或C3至C6支链的或环状的饱和烃基；(c)乙烯基环氧化物；以及(d)任选地，其他单体；以及ii)光产酸剂；iii)任选的光敏剂；以及iv)载体介质；(2)将所述可光交联的涂料组合物层施加于基...

【专利技术属性】
技术研发人员：RB莱德，JF赖莱，RC惠兰德，SJ钟，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US