一种正型感光性树脂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种正型感光性树脂组合物，包括(a)具有通式(1)所示的结构单元和通式(2)所示的结构单元的聚酰亚胺树脂、(b)酯化了的二叠氮萘醌类化合物和(c)热交联化合物。本发明专利技术通过在聚酰亚胺主链结构中引入低分子量的短链芳香二胺结构，使得固化后的感光树脂薄膜具有低弹性模量、低翘曲和高伸长率的特点，同时也能保证薄膜具有优异的耐热性能。时也能保证薄膜具有优异的耐热性能。时也能保证薄膜具有优异的耐热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种正型感光性树脂组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及材料
，更具体的说是涉及一种正型感光性树脂组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰亚胺(PI)作为一种特种工程材料，因其优良的热稳定性、尺寸和化学稳定性，已经广泛应用到航空航天、纳米、微电子等多种领域，而感光聚酰亚胺(PSPI)在保有PI优良性能的基础上增加了感光特性，且可以简化光刻过程，目前已逐渐取代了传统的光刻胶，成为微电子领域越来越重要的封装材料和绝缘材料等。
[0003]然而，传统意义上使用的聚酰亚胺前体或聚苯并恶唑前体在加热固化脱水闭环成膜的过程中，通常需要350℃及以上的高温才能达到完全固化，这就增加了对使用装置的负荷，近年来，基于降低对使用装置的热负荷，迫切需要一种可以通过在230℃以下甚至200℃以下的低温下烧成进行固化、并且拥有高灵敏度和高分辨率的正型感光树脂材料。
[0004]作为可低温固化的感光树脂组合物，可举例出使用了闭环的聚酰亚胺、含有二叠氮萘醌组合物的感光剂和含有羟甲基热交联剂的感光性树脂组合物，如JP2006313237A报道，但是，由于合成的树脂组合物薄膜的弹性模量高，导致树脂组合物薄膜固化时的收缩性也高，所以存在翘曲大的问题，进而，为了实现树脂组合物薄膜的低翘曲，通常使用水溶性感光性树脂组合物，但是，这种水溶性感光树脂组合物通常使用了含有低线性膨胀系数的材料，所以又出现了曝光灵敏度差等缺点；另有相关专利报道(文献：CN107407878B、CN104662475A)，在聚合物主链中添加乙二醇类和/或丙二醇类的长柔链二胺基团ED
‑
600、ED
‑
900等，这些二胺基团的添加，具有分子量大的缺点，虽然模量和翘曲低，但是同时也牺牲了一部分热力学性能，并且还需要其他杂环化合物的辅助来提升感光树脂薄膜的成像性能，这样也不利于在器件中长期使用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，为了优化上述感光聚酰亚胺树脂存在的固化温度高、薄膜翘曲大等问题，本专利技术提供了一种正型感光性树脂组合物及其制备方法，通过在聚酰亚胺主链结构中引入低分子量的短链芳香二胺结构，使得固化后的感光树脂薄膜具有低弹性模量、低翘曲和高伸长率的特点，同时也能保证薄膜具有优异的耐热性能。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种正型感光性树脂组合物，含有(a)具有通式(1)所示的结构单元和通式(2)所示的结构单元的聚酰亚胺树脂、(b)酯化了的二叠氮萘醌类化合物以及(c)热交联化合物；
[0008][0009]通式(1)中，R1表示含有至少2个以上碳原子的2价至8价的有机基团；R2表示含有至
少2个以上的碳原子的2价至6价的有机基团；
[0010]n1表示10至100000的整数，优选5000至50000的整数；
[0011]p、q为0至4的整数，且p+q＞0。
[0012][0013]通式(2)中，R1表示含有至少2个以上碳原子的2价至8价的有机基团；R3表示含有至少2个以上的碳原子的2价至6价的有机基团；n2表示10至100000的整数，优选5000至50000的整数；p为1至4的整数。
[0014]优选的，所述(a)具有通式(1)所示的结构单元和通式(2)所示的结构单元的聚酰亚胺树脂的酰亚胺化率为85％以上，并且，通式(1)所示的结构单元和通式(2)所示的结构单元的比值为(20:80)～(90:10)。
[0015]上述通式(1)和(2)中R1(COOH)(OH)
p
具体可以用下述通式(3)表示，
[0016][0017]式中，R5、R6表示碳原子数2至30的3价或4价有机基团；R4表示碳原子数3至40的具有羟基或氟原子的3价至6价有机基团；g、h表示0至4的整数。
[0018]优选的，通式(3)表示的结构式为式I
‑
1～式I
‑
8中的一种：
[0019][0020][0021]式I
‑
1～式I
‑
8中，表示羧酸二酐连接位置。
[0022]优选的，所述酸酐化合物(通式(3))还可以选自芳香族四羧酸二酐或脂肪族四羧酸二酐；
[0023]所述芳香族四羧酸二酐包括均苯四甲酸二酐、3,3,4,4
‑
联苯四羧酸二酐、2,3,3,4
‑
联苯四羧酸二酐、2,2,3,3
‑
联苯四羧酸二酐、3,3,4,4
‑
二苯甲酮四羧酸二酐、2,2
‑
双(3,4
‑
二羧苯基)丙烷二酐、2,2
‑
双(2,3
‑
二羧苯基)丙烷二酐、1,1
‑
双(3,4
‑
二羧苯基)乙烷二酐、1,1
‑
双(2,3
‑
二羧苯基)乙烷二酐、双(3,4
‑
二羧苯基)甲烷二酐、双(3,4
‑
二羧苯基)砜二酐、双(3,4
‑
二羧苯基)醚二酐、1,2,5,6
‑
萘四羧酸二酐、2,3,5,6
‑
吡啶四羧酸二酐、2,2
‑
双(3,4
‑
二羧苯基)六氟丙烷二酐；
[0024]所述脂肪族四羧酸二酐包括1,2,3,4
‑
环戊烷四羧酸二酐。
[0025]优选的，上述通式(1)中R2(OH)
q
具体可以用下述通式(4)表示，
[0026][0027]式中，R8、R9表示碳原子数2至30的具有羟基的3价或4价有机基团；R7表示碳原子数2至40的具有羟基或氟原子的3价至6价有机基团；k、s表示0至2的整数，i、j表示0至4的整数。
[0028]优选的，通式(4)表示的结构式为式II
‑
1～式II
‑
10中的一种：
[0029][0030][0031]式II
‑
1～式II
‑
10中，表示氨基连接位置。
[0032]优选的，上述通式(2)中R3具体可以用下述通式(5)表示，
[0033][0034]式中，X、Y表示碳原子数1至20的具有氧原子或烷基的2价至4价有机基团，n5表示1至5的整数；
[0035]优选的通式(5)结构分子量为100
‑
600，更优选为150
‑
350。
[0036]优选的，通式(5)表示的结构式为式III
‑
1～式III
‑
12中的一种：
[0037][0038][0039]优选的，所述二胺化合物(通式(5))还可以选自对苯二胺、4,4'
‑
二氨基二苯醚、4,4'
‑
二氨基二苯基甲烷、4,4'
‑
二氨基二苯基砜、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正型感光性树脂组合物，其特征在于，包括(a)具有通式(1)所示的结构单元和通式(2)所示的结构单元的聚酰亚胺树脂、(b)酯化了的二叠氮萘醌类化合物和(c)热交联化合物；其中，通式(1)中，R1表示含有至少2个以上碳原子的2价至8价的有机基团；R2表示含有至少2个以上的碳原子的2价至6价的有机基团；n1表示10至100000的整数；P和q分别为0至4的整数，且p+q＞0；通式(2)中，R1表示含有至少2个以上碳原子的2价至8价的有机基团；R3表示含有至少2个以上的碳原子的2价至6价的有机基团；n2表示10至100000的整数；p为1至4的整数。2.根据权利要求1所述的一种正型感光性树脂组合物，其特征在于，所述(a)具有通式(1)所示的结构单元和通式(2)所示的结构单元的聚酰亚胺树脂的酰亚胺化率＞85％，且，通式(1)所示的结构单元和通式(2)所示的结构单元的比值为(20:80)～(90:10)。3.根据权利要求2所述的一种正型感光性树脂组合物，其特征在于，所述通式(1)和(2)中的R1(COOH)(OH)
p
具体如下述通式(3)所示，式中，R5和R6分别表示碳原子数2至30的3价或4价有机基团；R4表示碳原子数3至40的具有羟基或氟原子的3价至6价有机基团；g和h分别表示0至4的整数。4.根据权利要求3所述的一种正型感光性树脂组合物，其特征在于，所述通式(1)中的R2(OH)
q
具体如下述通式(4)所示，式中，R8和R9分别表示碳原子数2至30的具有羟基的3价或4价有机基团；R7表示碳原子数2至40的具有羟基或氟原子的3价至6价有机基团；
k和s分别表示0至2的整数，i和j分别表示0至4的整数。5.根据权利要求4所述的一种正型感光性树脂组合物，其特征在于，所述通式(2)中的R3具体如下述通式(5)所示，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，贺金新，李建行，王钊，王华彬，李荣生，
申请(专利权)人：吉林奥来德光电材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：