介电膜形成组合物制造技术

本公开有关于一种介电膜形成组合物，其包括至少一种环化聚二烯树脂，及至少一种反应性官能化合物及至少一种催化剂中之一或二者。官能化合物及至少一种催化剂中之一或二者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】介电膜形成组合物
[0001]相关申请案之交叉引用
[0002]本申请案主张提申日期为2020年7月2日之美国临时申请序列号63/047,560之优先权，其完整内容在此并入本案以为参考。

技术介绍

[0003]具有平衡的电气性质(如，介电常数Dk小于2.8及耗散因子Df小于0.007)、低热膨胀系数(如，小于100ppm)、低吸湿性及对铜有良好附着力之介电材料，是优异的天线性能及提供杰出的信号传输以确保5G通讯设备之高速、低延迟所必备的。目前正在开发各种具此性质的用于新兴5G网络与高功率设备的工程塑料。然而，基于平衡的电气、机械和热性质来设计介电材料是一项重大挑战。
[0004]已有各种各样的材料，如有及无填料之聚四氟乙烯(PTFE)、环氧树脂、聚环烯烃及氰酸酯树脂，被提出用于需要良好绝缘性质之应用。虽然PTFE或填充PTFE是很好的介电材料种类，但不良的机械性质及使用常规涂膜技术时在大部分基材上缺少成膜能力，使得其等无法在制造环境下实行。
[0005]填充或未填充(filled or unfilled)环氧树脂广泛用于PCB产业。然而，由于该材料中存在大量的极性基团导致的不良电气特性及低玻璃化转变温度(Tg)，限制了环氧树脂于高速通讯中之使用。
[0006]氰酸酯树脂在高温下固化时会产生聚三嗪，为热固性材料。其具有良好的耐热性、硬度、电气性质、尺寸稳定性、耐腐蚀性及耐化学品性。氰酸酯树脂可用作黏着剂及用作基材的涂层。但此等材料不是很适合用于良好机械性质对材料性能至关重要的介电膜。已有将氰酸酯树脂与热塑性及弹性体掺合以形成掺合树脂。不利地，发现此等掺合物会产生半互穿网络，而不是均匀的树脂。此半互穿网络的形成常导致氰酸酯与修饰物域间的相分离。再者，各种弹性体修饰的氰酸酯表现出低Tg及高胶黏性，因此被认为是不合适的。
[0007]环化聚二烯树脂如环化聚异戊二烯具有合意的电气性质。然而，环化聚异戊二烯具有低Tg及不良的机械性质，此防碍其等用作封装应用中的介电材料。
[0008]因此，具备适当电气、热及机械性质平衡之材料的设计仍然是一项挑战。

技术实现思路

[0009]本公开基于某些含有环化聚二烯(如，环化聚异戊二烯)与反应性官能化合物，或环化聚二烯与氰酸酯，或环化聚二烯与氰酸酯和反应性官能化合物二者之介电膜，能克服上述问题的意外发现。与不含氰酸酯或反应性官能化合物之环化聚二烯相比，本公开中所述之所产生的“混合”介电膜具有较高的Tg及较低的CTE。
[0010]在一个方面中，本公开之特征在于一种介电膜形成组合物，其包括：
[0011]a)至少一种环化聚二烯树脂，其具有取代或未取代的烯基；
[0012]b)至少一种反应性官能化合物，其具有至少两个能够与该环化聚二烯树脂上之取代或未取代的烯基反应之官能团；及
[0013]c)至少一种催化剂，其能够诱发该环化聚二烯树脂与该反应性官能化合物之反应。
[0014]在另一个方面中，本公开之特征在于一种介电膜形成组合物，其包括：
[0015]a)至少一种环化聚二烯树脂；及
[0016]b)至少一种氰酸酯化合物，其含有至少两个氰酸酯基团(即，在一个分子中)。
[0017]在又一个方面中，本公开之特征在于一种介电膜形成组合物，其包括：
[0018]a)至少一种环化聚二烯树脂，其具有取代或未取代的烯基；
[0019]b)至少一种反应性官能化合物，其具有至少两个能够与该环化聚二烯树脂上之取代或未取代的烯基反应之官能团；
[0020]c)至少一种氰酸酯化合物，其含有至少两个氰酸酯基团(即，在一个分子中)；
[0021]d)至少一种催化剂，其能够诱发该环化聚二烯树脂与该反应性官能化合物之反应；及
[0022]e)任选地，至少一种溶剂。
[0023]在再一个方面中，本公开之特征在于一种制备介电膜之方法。该方法可包括
[0024]a)将本文所述的介电膜形成组合物涂布在基材上以形成膜；
[0025]b)任选地在从约50℃至约150℃之温度下烘烤该膜约20秒至约240秒；及
[0026]c)在无掩膜(如，图案化掩膜)之情况下，将该膜曝露于辐射、热或其组合下。
[0027]在又一个方面中，本公开之特征在于一种干膜之方法。该方法可包括
[0028]a)用本文所述的介电膜形成组合物涂布载体基材；
[0029]b)干燥该涂布的介电膜形成组合物，以形成干膜；及
[0030]c)任选地，于该干膜上施涂保护层。
[0031]在另一个方面中，本公开之特征在于一种沉积导电金属层之方法。该方法可包括
[0032]a)将本文所述的介电膜形成组合物沉积在基材上，以形成介电膜；
[0033]b)将该介电膜曝露于辐射或热或辐射与热之组合；
[0034]c)图案化该介电膜，以形成具有开口的图案化的介电膜；
[0035]d)任选地在该图案化的介电膜上沉积晶种层；
[0036]e)在该图案化的介电膜之至少一个开口中沉积导电金属层；及
[0037]f)任选地重复步骤a)至e)至少一次。
[0038]在又一个方面中，本公开之特征在于一种在基材上形成介电膜之方法。
[0039]该方法可包括
[0040]a)提供基材，其含有在该基材上形成线路及互连(interconnects)网络的导电金属线结构；
[0041]b)在该基材上沉积本文所述的介电膜形成组合物，以形成介电膜；
[0042]c)将该介电膜曝露于辐射或热或辐射与热之组合；及
[0043]d)任选地，重复步骤a)至c)至少一次。
[0044]在另一个方面中，本公开之特征在于一种三维物体，其包括至少一个导电金属层及使用本公开之介电膜形成组合物所形成的交联介电膜。
具体实施方式
[0045]在一些实施例中，本公开有关于一种介电膜形成组合物(如，光敏性介电膜形成组合物)，其包括：
[0046]a)至少一种(如，二、三或四种)环化聚二烯树脂，其具有取代或未取代的烯基；
[0047]b)至少一种(如，二、三或四种)反应性官能化合物，其具有至少两个能够与该环化聚二烯树脂上的取代或未取代的烯基或烯烃基团反应之官能团；及
[0048]c)至少一种(如，二、三或四种)催化剂，其能诱发该环化聚二烯树脂与该反应性官能化合物之反应。
[0049]在一些实施例中，该取代或未取代的环化聚二烯可包括共轭二烯如异戊二烯、丁二烯、戊二烯等之均聚物。在其它实施例中，该环化聚二烯包括此共轭二烯与烯烃(如，乙烯或丙烯)、苯乙烯或丙烯酸酯之共聚物。聚二烯之环化会在热、光、紫外线或核辐射之影响下，或在阳离子供体催化剂(如，矿酸、有机酸或路易斯酸)之存在下发生。例如，二个邻近的聚合物结构单元可参与顺式烯烃催化的环化反应，其可经由除去一个双键而生成单环结构。当环化反应持续进行时，可在后续阶段中生成二...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种介电膜形成组合物，其包含：a)至少一种环化聚二烯树脂，其具有取代或未取代的烯基；b)至少一种反应性官能化合物，其具有至少两个能够与所述环化聚二烯树脂上之取代或未取代的烯基反应之官能团；及c)至少一种催化剂，其能够诱发所述环化聚二烯树脂与所述反应性官能化合物之反应。2.如权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种环化聚二烯树脂包含环化聚异戊二烯、环化聚丁二烯、环化聚戊二烯或其共聚物。3.如权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种环化聚二烯树脂具有至少约5,000道尔顿至最多约500,000道尔顿之重量平均分子量(Mw)。4.如权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种环化聚二烯树脂是下列之混合物：a)重量平均分子量从约5,000道尔顿至约20,000道尔顿之环化聚二烯树脂；b)重量平均分子量从约25,000道尔顿至约60,000道尔顿之环化聚二烯树脂；及c)重量平均分子量从约70,000道尔顿至约200,000道尔顿之环化聚二烯树脂。5.如权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种环化聚二烯树脂的量为所述组合物之约2重量％至约40重量％。6.如权利要求1所述的组合物，其中所述介电膜形成组合物能够形成具有Tg为至少约120℃之介电膜。7.如权利要求1所述的组合物，其中所述反应性官能化合物中的至少一个包含含有至少两个选自于由下列所构成之群组之官能团之化合物：(甲基)丙烯酸酯基团、烯烃基团、环烯烃基团、炔基及其组合。8.如权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种反应性官能化合物的量为所述组合物之约1重量％至约25重量％。9.如权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种催化剂的量为所述组合物之约0.2重量％至约3重量％。10.一种制备介电膜之方法，其包含：a)将如权利要求1所述的介电膜形成组合物涂布在基材上以形成膜；b)任选地在约50℃至约150℃之温度下烘烤所述膜约20秒至约240秒；及c)在无掩膜的情况下，将所述膜曝露于辐射、热或其组合。11.一种制备干膜之方法，其包含：a)用如权利要求1所述的介电膜形成组合物涂布载体基材；b)干燥涂布的所述介电膜形成组合物，以形成干膜；及c)任选地，于所述干膜上施涂保护层。12.一种干膜，其系由如权利要求11所述的方法制得。13.一种沉积导电金属层之方法，其包含：a)将如权利要求1所述的组合物沉积在基材上，以形成介电膜；b)将所述介电膜曝露于辐射或热或辐射与热之组合；c)图案化所述介电膜，以形成具有开口的图案化介电膜；d)任选地在所述图案化介电膜上沉积晶种层；
e)在所述图案化介电膜的至少一个开口中沉积导电金属层；f)任选地重复步骤a)至e)至少一次。14.一种在基材上形成介电膜之方法，其包含下列步骤：a)提供基材，其含有在所述基材上形成线路及互连的网络之导电金属线结构；b)在所述基材上沉积如权利要求1所述的组合物，以形成介电膜；c)将所述介电膜曝露于辐射或热或辐射与热之组合；及d)任选地，重复步骤a)至c)至少一次。15.一种三维物体，其系由如权利要求14所述的方法形成。16.如权利要求15所述的物体，其包含至少两个叠层的介电膜。17...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：富士胶片电子材料美国有限公司，
类型：发明
国别省市：