一种含硅烷偶联剂的感光性树脂组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种含硅烷偶联剂的感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物中引入具有双键和酰亚胺结构的硅烷偶联剂，通过该结构的硅烷偶联剂的加入，提高了感光性树脂组合物在高温热固化后与基材之间的粘合性。

【技术实现步骤摘要】
一种含硅烷偶联剂的感光性树脂组合物
本专利技术涉及一种含硅烷偶联剂的感光性树脂组合物，尤其涉及一种适用于半导体元件的粒子遮挡、表面保护、层间介电或绝缘、OLED元件的绝缘层等的含硅烷偶联剂的感光性树脂组合物。该感光性树脂组合物包含一种具有双键和酰亚胺结构的硅烷偶联剂，可提高感光性树脂与基材(硅片、陶瓷、铝材及其它金属基材)的附着力。
技术介绍
由于聚酰亚胺和聚苯并噁唑等耐热性树脂具有优异的耐热性、电绝缘性，所以可以用于LSI(LargeScaleintegration；大规模集成电路)等半导体元件的表面保护膜、层间绝缘膜等。随着半导体元件的微细化，表面保护膜、层间绝缘膜等中也需要数微米的分辨率。因此，在上述用途中，可以使用可微细加工的正型感光性聚酰亚胺组合物或者感光性聚苯并噁唑组合物。将聚酰亚胺或者聚苯并噁唑等耐热性树脂用于表面保护膜或层间绝缘膜的前提是，热固化后的聚酰亚胺组合物膜或者聚苯并噁唑组合物膜在元件内永久留存。因此，这种膜在热固化后与基材的粘合性至关重要。在现在已知的耐热性树脂中，与硅片等基材的附着力还不够好。因此，为了提高耐热性树脂膜与基材的附着力，提出了对基材用硅烷偶联剂等进行预处理、在耐热性树脂前体组成物(以下称之为涂层胶)中添加硅烷偶联剂，或者在耐热性树脂前体合成过程中添加可参与聚合的有机硅化合物等方法，来提升耐热树脂膜对基材附着力。在这些方法中，在涂层胶中添加硅烷偶联剂的方法最简便。适用于与高耐热性有机材料譬如聚酰亚胺、聚苯并恶唑、聚醚砜等高分子聚合物一起配合使用的硅烷偶联剂，其结构一般都会有与高分子聚合物相类似的化学结构，以促进耐热材料与基材的粘合性。在专利文献JP-A2009-015285、专利文献JP-A2010-152302及专利文献WO2009/096050中，公开了包含酰亚胺结构基团的硅烷偶联剂，该硅烷偶联剂对具有聚酰亚胺结构的耐热性树脂相容性好，表现出与基材良好的粘合促进效果，但聚酰亚胺的结构本身不具有强的化学结合能力，因此对粘合的促进作用有限，故留下很大的粘合提升空间。专利文献CN102292675A中将含有环氧基的硅烷偶联剂与含有苯乙烯基的硅烷偶联剂并用，在含有苯乙烯基的硅烷偶联剂结构中，烷氧基甲硅烷与芳香环直接键合，因为其牢固的键合能，所以所得树脂组合物经过350℃以上的高温热处理或者在空气中热处理后仍然可以得到与基材的附着力优异的树脂膜，但该硅烷偶联剂制备成本高。刘峰等(苯乙炔苯酐改性硅烷偶联剂的合成研究[J].化学试剂,2009,31(07):538-540.)利用4-苯乙炔苯酐(4-PEPA)对γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)进行改性，苯乙炔基苯酐改性的硅烷偶联剂在金属基底上粘附力增强，其原理是聚酰亚胺前体的亚胺化温度与乙炔基的聚合温度相近，使得在高温情况下疏水端炔基进行聚合，亲水端硅基与基底进行较好的键合达到了增强粘附力的效果。但是苯乙炔基苯酐价格昂贵，不适宜大规模工业化使用。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种含硅烷偶联剂的感光性树脂组合物，该组合物中包含一种具有双键和酰亚胺结构的硅烷偶联剂，通过该硅烷偶联剂单用或与其他硅烷偶联剂合用，使感光性树脂组合物在空气氛围中300℃以上进行热处理后仍然表现出与基材优异的粘合性。本专利技术在感光性树脂组合物中加入具有双键和酰亚胺结构的硅烷偶联剂，该硅烷偶联剂的引入大大提升了感光性树脂组合物热固化后形成的感光性树脂膜与基材(硅、陶瓷、金属等基材)的粘合性，当与其他硅烷偶联剂配合使用时，粘合性会进一步提升。本专利技术具体技术方案如下：一种含硅烷偶联剂的感光性树脂组合物(简称感光性树脂组合物，下同)，该感光性树脂组合物含有以下组分：组分(a)：以下述通式(1)表示的结构作为主要成分的聚合物和/或以下述通式(2)表示的结构作为主要成分的聚合物；组分(b)：醌二叠氮化合物；组分(c)：至少一种硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂中至少包括下述通式(3)表示的结构的硅烷偶联剂；组分(d)：溶剂。进一步的，所述通式(1)中，R1和R2分别独立地表示碳原子数2以上的2价～8价的有机基团；R3和R4分别独立地表示氢或者碳原子数1～20的1价有机基团；n表示5～1000的范围；l及m分别独立地表示0～2的整数，p及q分别独立地表示0～2的整数，其中p+q>0。进一步的，所述通式(2)中，R5表示4～8价的有机基团；R6表示2～10价的有机基团；R7和R8表示酚羟基、磺酸基或者硫醇基，R7和R8分别可以为单一的基团，也可以混合存在不同的基团；t表示3～1000的范围；r及s分别独立的表示0～4的整数。进一步的，所述通式(3)中，R9为氢、C1-C10的烷基或C1-C10的烷氧基；R10为氢、C1-C10的烷基或C1-C10的烷氧基；R11为氢、C1-C10的烷基或C1-C10的烷氧基。R9、R10、R11可以相同，也可以不同。R12为氢或C1～C10的烷基；R13为氢或C1～C10的烷基。R12、R13可以相同，也可以不同。优选的，通式(3)中，R9为C1-C10的烷基或C1-C10的烷氧基，更优选为C1-C4的烷基或C1-C4的烷氧基，最优选为甲氧基或乙氧基。优选的，通式(3)中，R10为C1-C10的烷基或C1-C10的烷氧基，更优选为C1-C4的烷基或C1-C4的烷氧基，最优选为甲氧基或乙氧基。优选的，通式(3)中，R11为C1-C10的烷基或C1-C10的烷氧基，更优选为C1-C4的烷基或C1-C4的烷氧基，最优选为甲氧基或乙氧基。优选的，通式(3)中，R12和R13都是氢原子。进一步的，本专利技术通式(3)的硅烷偶联剂通过式(4)所示的衣糠酸酐类化合物和式(5)所示的端基为氨基的硅烷化合物进行酰胺化反应、然后进行亚胺化反应的方式得到。上述式(4)和式(5)中，R9、R10、R11、R12、R13的定义与前面所述的定义一致。进一步的，酰胺化反应以及亚胺化反应是在非质子极性溶剂中进行，优选的，所述非质子极性溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和γ-丁内酯中的至少一种。进一步的，式(4)所示的衣糠酸酐类化合物和式(5)所示的端基为氨基的硅烷化合物的摩尔比为1:0.9-1.1。进一步的，酰胺化反应后，在反应液中加入碱和酸酐进行亚胺化反应。所述碱为吡啶、三乙胺或二异丙基乙基胺，所述酸酐为乙酸酐或三氟乙酸酐。优选的，碱的用量为端基为氨基的硅烷化合物摩尔量的2-10倍，酸酐的用量为端基为氨基的硅烷化合物摩尔量的2-10倍。进一步的，酰胺化以及亚胺化反应的温度为室温。进一步的，组分(c)中，除了上述通式(3)所述的硅烷偶联剂外，还可以包括现有技术中报道的其他类型的硅烷偶联剂，即通式(3)所述的硅烷偶联剂可以与其他结构的硅烷偶联剂搭配组合使用，这有利于提高感性树脂组合物热固化后与基材的粘合性。能够与通式(3)所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含硅烷偶联剂的感光性树脂组合物，其特征是：含有以下组分：/n组分（a）：以下述通式（1）表示的结构作为主要成分的聚合物和/或以下述通式（2）表示的结构作为主要成分的聚合物；/n组分（b）：醌二叠氮化合物；/n组分（c）：至少一种硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂包括下述通式（3）表示的结构的硅烷偶联剂；/n组分（d）：溶剂；/n

【技术特征摘要】
1.一种含硅烷偶联剂的感光性树脂组合物，其特征是：含有以下组分：
组分（a）：以下述通式（1）表示的结构作为主要成分的聚合物和/或以下述通式（2）表示的结构作为主要成分的聚合物；
组分（b）：醌二叠氮化合物；
组分（c）：至少一种硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂包括下述通式（3）表示的结构的硅烷偶联剂；
组分（d）：溶剂；



所述通式（1）中，R1和R2分别独立地表示碳原子数2以上的2价~8价的有机基团；R3和R4分别独立地表示氢或者碳原子数1~20的1价有机基团；n表示5~1000的范围；l及m分别独立地表示0~2的整数，p及q分别独立地表示0~2的整数，其中p+q>0；



所述通式（2）中，R5表示4~8价的有机基团；R6表示2~10价的有机基团；R7和R8表示酚羟基、磺酸基或者硫醇基，R7和R8分别可以为单一的基团，也可以混合存在不同的基团；t表示3~1000的范围；r及s分别独立的表示0~4的整数；



所述通式（3）中，R9为氢、C1-C10的烷基或C1-C10的烷氧基；R10为氢、C1-C10烷基或C1-C10的烷氧基；R11为氢、C1-C10的烷基或C1-C10的烷氧基；R12为氢或C1-C10的烷基；R13为氢或C1-C10的烷基。


2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其特征是：通式（3）中，R9、R10、R11分别独立的为C1-C10的烷基或C1-C10的烷氧基；优选的，R9、R10、R11分别独立的为C1-C4的烷基或C1-C4的烷氧基；更优选的，R9、R10、R11分别独立的为甲氧基或乙氧基。


3.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其特征是：通式（3）中，R12、R13分别独立的为氢。


4.根据权利要求1、2或3所述的感光性树脂组合物，其特征是：通式（3）的硅烷偶联剂是通过式（4）所示的衣糠酸酐类化合物和式（5）所示的端基为氨基的硅烷化合物进行酰胺化反应、然后进行亚胺化反应的方式来制备；



式（4）和式（5）中，R9、R10、R11、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铭新，公聪聪，王华森，陈存浩，王建伟，
申请(专利权)人：波米科技有限公司，北京波米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37