一种感光性树脂组合物、感光性树脂片及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种感光性树脂组合物、感光性树脂片及其应用，所述感光性树脂组合物包含(A)光聚合性环氧化合物、(B)碱可溶性树脂、(C)光引发剂、(D)添加剂，其中，(A)光聚合性环氧化合物具有特殊的结构，且(B)碱可溶性树脂为碱可溶性聚酰亚胺、碱可溶性聚酰亚胺前体中的至少一种。本发明专利技术感光性树脂组合物能够在曝光后通过碱性显影液显影，分辨率高、留膜率高、力学性能优异，具有广泛的应用前景。具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种感光性树脂组合物、感光性树脂片及其应用


[0001]本专利技术涉及一种感光性树脂组合物，还涉及该感光性树脂组合物的制备方法，还涉及到使用该感光性树脂组合物制成的电子部件或半导体器件。

技术介绍

[0002]近年来，为了实现半导体器件和电子部件的高性能化、低成本化，提出了各种各样的封装形态。例如，为了形成图像传感器或MEMS的中空状封装件，用具有粘合性的树脂组合物封装元件，在上面贴上剥离等基板形成中空结构。为了满足上述要求，需要使用通过光刻可形成图案的树脂组合物。所用树脂组合物除了需要满足低应力、粘合性高、绝缘可靠性高、耐热性好等特性外，为了使电极部分露出以确保芯片间导通，还需要达到较高的分辨率。
[0003]感光性树脂组合物通常由基体树脂、添加剂及溶剂组成，根据基体树脂的不同可分为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等，聚酰亚胺材料具有耐热性好、绝缘性优异、应力低、粘合性高等优点，常用于半导体封装材料，但仍存在力学性能差、分辨率低等问题。
[0004]专利文献CN102575139B中采用可溶性聚酰亚胺、光聚合物化合物和环氧化合物制备了负型感光性粘接剂组合物，该组合物粘接性高、绝缘性优异，分辨率达到30um。专利文献CN113646882A中公开了一种负型感光性树脂组合物，通过研发具有光漂白性的光聚合引发剂，提高组合物的感光性，分辨率达到30um以下。专利文献CN112368641A中公开了一种含有聚硅氧烷的负型感光性树脂组合物，该组合物具有良好的图案加工性，且将其于低温固化得到的固化膜具有高耐化学品性、高弹性、高伸长率和高粘合性，分辨率达到20um。专利文献CN102985505B中公开了一种负型感光性树脂组合物，可通过碱性显影液形成图案，具有优异的热压接性和粘合性，分辨率达到30um。
[0005]上述现有技术中报道的负型感光性树脂组合物分辨率较低、力学性能还有待提高。伴随电子器件的高性能化要求，半导体器件的小型化、工作速度的高速化和配线的高密度化得到了发展，对半导体封装材料提出了更高的要求，不仅要求材料具有高的粘接性、绝缘可靠性，还需要更高的感光性、分辨率和力学性能，因此需要针对这些性能对感光性树脂组合物进行进一步研究才能满足电子器件的高性能化要求。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种感光性树脂组合物，该感光性树脂组合物能够在曝光后通过碱性显影液显影，在热压接在基板上时粘合性好，分辨率高，力学性能优异，绝缘性佳，因此可用于需要高感光、高分辨、高机械强度的高科技领域。
[0007]专利技术人通过深入的研究，解决了
技术介绍
中提到的难题，即通过本专利技术的感光性树脂组合物，形成的感光性树脂组合物膜分辨率高、留膜率高、力学性能优异。
[0008]本专利技术解决上述问题的技术方案如下：
[0009]一种感光性树脂组合物，该组合物包含：(A)光聚合性环氧化合物、(B)碱可溶性树
脂、(C)光引发剂、(D)添加剂，其中，(A)光聚合性环氧化合物为式(1)或式(2)所示结构化合物，且(B)碱可溶性树脂为碱可溶性聚酰亚胺、碱可溶性聚酰亚胺前体中的至少一种，所述碱可溶性聚酰亚胺前体为碱可溶性聚酰胺酸、碱可溶性聚酰胺酸酯中的至少一种。
[0010][0011]式(1)中，R1为碳原子数为1～30的有机基团，R2、R3分别独立地为氢原子、甲基、乙基、丙基或异庚基；R4、R5分别独立地为氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、苯基、2
‑
丁烯基、2
‑
辛烯基、2,5
‑
辛二烯基。
[0012]式(2)中，R4、R5与式(1)中R4、R5的定义相同；R6为单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基，R6与脂肪环上的任意碳原子相连。
[0013]优选的，R1选自以下结构，其中*表示接入位点：
[0014][0015]更优选的，R1选自以下结构，其中*表示接入位点：
[0016][0017]优选的，R2为氢原子、甲基；
[0018]优选的，R3为氢原子、甲基；
[0019]优选的，R4为氢原子、甲基；
[0020]优选的，R5为氢原子、甲基、乙基、2
‑
丁烯基、2
‑
辛烯基、2,5
‑
辛二烯基；优选的，R6为亚甲基、亚乙基、亚丙基。
[0021]优选的，(A)光聚合性环氧化合物为下述(a
‑
1)～(a
‑
24)所示的结构：
[0022][0023][0024]进一步的，光聚合性环氧化合物具有不饱和双键和环氧基两种官能团，相较于单独的光聚合性化合物和环氧化合物通过物理混合、依靠分子间作用力进行作用，本专利技术感光性树脂组合物可将环氧化合物和光聚合性化合物通过化学键连接，可进一步提高感光性树脂组合物膜的力学性能。同时，光聚合性环氧化合物在曝光阶段进行交联，可有效降低环氧化合物在显影阶段的损失，保证了组合物组分的稳定性，保证了产品性能的稳定。
[0025]进一步的，所述(B)碱可溶性树脂可以是聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰亚胺中的至少一种。碱可溶性是指相对于100g 2.38wt％的四甲基氢氧化铵水溶液，在25℃时树脂在其中的溶解量为0.1g以上。
[0026]进一步的，聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰亚胺可以通过四羧酸二酐化合物与二胺化合物反应而得，具体的制备方式可以参照现有技术中的制备方法，这对本领域技术人员来说不具有难度。其中，四羧酸二酐化合物可以选自均苯四酸二酐、3,4,3
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,4
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联苯四羧酸二酐、4,4
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氧双邻苯二甲酸酐、3,4,3
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,4
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二苯甲酮四羧酸二酐、3,3
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,4,4
’‑
二苯基砜四羧酸二酐、2,3,6,7
‑
萘四羧酸二酐、4,4
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(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐、1,2,3,4
‑
环丁烷四羧酸二酐等中的至少一种。
[0027]进一步的，用于制备碱可溶性树脂的二胺化合物可以为单独的二胺化合物A，也可以为二胺化合物A和二胺化合物B的混合物。所述二胺化合物A选自2,2
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双(3
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氨基
‑4‑
羟基苯基)六氟丙烷、2,2
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双(3
‑
氨基
‑4‑
羟基苯基)丙烷、3,3
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二氨基
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4,4
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二羟基联苯、3,3
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二羟基
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4,4
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二氨基联苯、3,3
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二氨基
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4,4
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二羟基二苯甲烷、3,3
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二氨基
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4,4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感光性树脂组合物，其特征是：包含(A)光聚合性环氧化合物、(B)碱可溶性树脂、(C)光引发剂、(D)添加剂，其中，(A)光聚合性环氧化合物为式(1)或式(2)所示结构的化合物，且(B)碱可溶性树脂为碱可溶性聚酰亚胺、碱可溶性聚酰亚胺前体中的至少一种；式(1)中，R1为碳原子数为1～30的有机基团，R2、R3分别独立地为氢原子、甲基、乙基、丙基或异庚基；R4、R5分别独立地为氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、苯基、2
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丁烯基、2
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辛烯基或2,5
‑
辛二烯基；式(2)中，R4、R5与式(1)中R4、R5的定义相同；R6为单键、亚甲基、亚乙基或亚丙基，R6与脂肪环上任意碳原子相连；优选的，R2为氢原子或甲基；优选的，R3为氢原子或甲基；优选的，R4为氢原子或甲基；优选的，R5为氢原子、甲基、乙基、2
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丁烯基、2
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辛烯基或2,5
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辛二烯基；优选的，R6为亚甲基、亚乙基或亚丙基。2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其特征是：R1选自以下结构，其中*表示接入位点：
优选的，R1选自以下结构，其中*表示接入位点：3.根据权利要求1或2所述的感光性树脂组合物，其特征是：碱可溶性聚酰亚胺前体为碱可溶性聚酰胺酸、碱可溶性聚酰胺酸酯中的至少一种，碱可溶性聚酰亚胺和碱可溶性聚酰亚胺前体通过四羧酸二酐化合物与二胺化合物反应而得；优选的，所述四羧酸二酐化合物选自均苯四酸二酐、3,4,3
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二苯甲酮四羧酸二酐、3,3
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二苯基砜四羧酸二酐、2,3,6,7
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萘四羧酸二酐、4,4
’‑
(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐、1,2,3,4
‑
环丁烷四羧酸二酐中的至少一种；优选的，所述二胺化合物为二胺化合物A，或者为二胺化合物A和二胺化合物B的混合物，二胺化合物B的摩尔量小于等于二胺化合物总摩尔量的10％；其中，所述二胺化合物A选自2,2
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双(3
‑
氨基
‑4‑
羟基苯基)六氟丙烷、2,2
’‑
双(3
‑
氨基
‑4‑
羟基苯基)丙烷、3,3
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二氨基
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4,4
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二羟基联苯、3,3
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二羟基
‑
4,4
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二氨基联苯、3,3
’‑
二氨基
‑
4,4
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二羟基二苯甲烷、3,3
’‑
二氨基
‑
4,4
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二羟基
二苯硫醚、3,3
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二氨基
‑
4,4
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二羟基二苯砜、对苯二胺、间苯二胺、2,5
‑
二氨基甲苯、2,6
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二氨基甲苯、4,4
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二氨基二苯醚、3,4
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二氨基二苯醚、3,3
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二氨基二苯醚、2,4
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二氨基二苯醚、4,4
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二氨基二苯甲烷、3,3
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二甲基
‑
4,4
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二氨基二苯甲烷、3,3
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,5,5
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四甲基
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4,4
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二氨基二苯甲烷、3,3
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,5,5
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四乙基
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4,4
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二氨基二苯甲烷、4,4
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双(4
‑
氨基苯基)丙烷、4,4
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双(4
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氨基苯氧基)二苯砜、2,2
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三氟甲基
‑
4,4
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二氨基二苯醚、4,4
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双(4
‑
氨基
‑2‑
三氟甲基苯氧基)联苯、4,4
’‑
二氨基二苯砜中的至少一种，且二胺化合物A中的含酚羟基的二胺化合物占二胺化合物总摩尔量的50～100％；所述二胺化合物B选自1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)四甲基二硅氧烷、3,3'
‑
(1,4
‑
亚苯基双(二甲基硅烷二基))双(丙
‑1‑
胺)、4,4'
‑
(1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷
‑
1,3
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二基)二苯胺中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的感光性树脂组合物，其特征是：所述(C)光引发剂选自二苯甲酮类化合物、亚苄基类化合物、香豆素类化合物、蒽醌类化合物、苯偶姻类化合物、噻吨酮类化合物、巯基化合物、甘氨酸类化合物、肟类化合物、α氨基烷基苯酮类化合物、2,2
’‑
双(邻
‑
氯苯基)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翠红，韩兵，唐衍超，李铭新，刘林强，
申请(专利权)人：波米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：