一种感光性树脂组合物及其制备方法和应用技术

本申请公开了一种感光性树脂组合物及其制备方法和应用。所述感光性树脂组合物包括树脂、改性的聚多巴胺微球、硅烷偶联剂I、感光剂、交联剂和溶剂。通过改性的聚多巴胺微球的加入，得到的感光树脂组合物与硅、铜、钛等不同基材均可表现出优异的粘附性，除此之外硅烷偶联剂改性的聚多巴胺微球均匀分布在树脂组合物中，可起到增强、增韧的作用。可起到增强、增韧的作用。可起到增强、增韧的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种感光性树脂组合物及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及一种感光性树脂组合物及其制备方法和应用，属于有机硅化合物领域。

技术介绍

[0002]聚酰亚胺(PI)是含有酰亚胺环的一类有机高分子材料，具有良好的热稳定性、化学稳定性、电绝缘性和良好的机械性能，广泛用于半导体装置的钝化膜、表面保护膜、层间绝缘膜等多种组件。与非感光性聚酰亚胺相比，感光性聚酰亚胺材料可通过利用感光性聚酰亚胺的的涂布、曝光、显影及热酰亚胺化处理来固化形成耐热性浮雕图案覆膜，从而大幅度缩短工序。
[0003]与基材的附着力是衡量感光性聚酰亚胺材料好坏的一个重要指标。现在不同领域的半导体芯片封装，会用到不同材质的基材，如硅、铜、铜合金、钛、钛合金、银、铝等。一款好的产品，需要与不同的基材都表现出好的附着力。
[0004]多巴胺(DA)是一种生物神经递质，被认为很好地模拟了海洋生物贻贝中粘附蛋白Mfp
‑
5的黏附组分。聚多巴胺微球比表面积大,表面具有大量的氨基和邻苯二酚等活性基团，具有超强粘附性。除此之外可对微球进一步的修饰与功能化,赋予微球更加优异的性能，使得聚多巴胺微球的应用领域得到扩展。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于，通过在感光性树脂组合物中引入硅烷偶联剂改性的聚多巴胺微球，提供一种感光性树脂组合物，其在PCT试验情况下，可增强树脂层和不同基材的粘附力，硅烷偶联剂改性的聚多巴胺微球均匀分布在树脂组合物中，还可增强固化膜的机械性能。
[0006]本专利技术的另一目的在于，提供使用本专利技术的感光性树脂组合物得到的树脂固化膜和含有使用本专利技术的感光性树脂组合物得到的固化浮雕图案的制造方法及含有所述固化浮雕图案的半导体装置。
[0007]根据本申请的一个方面，提供了一种感光性树脂组合物。该感光性树脂组合物在PCT情况下，可以抑制树脂层与金属铜层的接触界面剥离。该感光性树脂组合物可用于形成例如半导体装置的钝化膜、表面保护膜及层间绝缘膜等浮雕图案。
[0008]所述感光性树脂组合物包括树脂、改性的聚多巴胺微球、硅烷偶联剂I、感光剂、交联剂和溶剂；
[0009]所述感光性树脂组合物的粘度为10～10000cP。
[0010]可选地，所述感光性树脂组合物的粘度为500～5000cP。
[0011]可选地，所述感光性树脂组合物的粘度为1000～4000cP。
[0012]可选地，所述感光性树脂组合物的粘度为3000～3500cP。
[0013]所述改性的聚多巴胺微球具有式1所示结构；
[0014][0015]其中，PDA选自具有式2所示化学式的化合物中的至少一种：
[0016][0017]其中，w、x、y、z各自独立地选自1～40之间的整数；
[0018]R1选自具有式3所示结构式的基团、式4所示所示结构式的基团中的至少一种；
[0019]R2选自具有式3所示结构式的基团、式6所示结构式的基团、式7所示结构式的基团、式8所示结构式的基团中的至少一种；
[0020][0021]其中，R3选自碳原子数1～10的烃基或氢原子；
[0022]R4选自碳原子数1～10的烃基；
[0023]可选地，R3为碳原子数1～4的烷基，R4为碳原子数1～4的烷基。
[0024]可选地，R3为甲基或乙基，R4为甲基或乙基。
[0025]具体来说，R3可以为氢原子，也可以为碳原子数1～10的烃基，其中，碳原子数1～10的烃基可以为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基，环戊基、环己基等环烷基，苯基、甲苯基等芳香基团，苄基、苯乙基、苯基丙基等芳烷基，乙烯基、烯丙基、丁烯基、丙烯基、异丙烯基、苯烯基等不饱和烯基，优选为烷基，更优选为甲基或乙基；
[0026]R4可以为碳原子数1～10的烃基，其中，碳原子数1～10的烃基可以为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基，环戊基、环己基等环烷基，苯基、甲苯基等芳香基团，苄基、苯乙基、苯基丙基等芳烷基，乙烯基、烯丙基、丁烯基、丙烯基、异丙烯基、苯烯基等不饱和烯基，优选为烷基，更优选为甲基或乙基。
[0027]R3和R4相互独立，可以相同也可以不同。例如，R3、R4可以同时为碳原子数1～10的烷基，或者也可以R3为氢原子，R4为碳原子数1～10的烷基。
[0028]n选自1～3之间的整数；
[0029]可选地，n为2。
[0030]可选地，n为3。
[0031]n为1～3的整数，指的是n可以为1、2或3，即与硅原子相连的基团中有一个或两个或三个是烷氧基。当n为1时，则与硅原子相连的基团中有一个含有R4基团，有两个为R3基团；当n为2时，则与硅原子相连的三个基团中，有两个含有R4基团，有一个为R3基团；当n为3时，
则与硅原子相连的三个基团中，均含有R4基团。
[0032]进一步的，式中，R3为碳原子数1～4的烃基或氢原子，R4为碳原子数1～4的烃基，n为1～3的整数；优选的，R3为碳原子数1～4的烷基或氢原子，R4为碳原子数1～4的烷基，n为1～3的整数；更优选的，R3为氢原子、甲基或乙基，R4为甲基或乙基，n为1～3的整数；更优选的，R4为甲基或乙基，n为3。此处，R3、R4、n及相关术语的含义与前述相同，在此不再赘述。
[0033]所述改性的聚多巴胺微球可以单独使用，也可以2种及以上混合使用。对聚酰亚胺类、聚酰亚胺前体类耐热性树脂与基材的粘合性有显著的促进效果，即使在氮气中350℃以上的高温加热处理亚胺化后，或在亚胺化后再在空气中进行加热处理后，对不同材质的基材仍保持较好的粘合性。
[0034]所述树脂的重均分子量为10000～40000；
[0035]可选地，所述树脂的重均分子量为15000～30000；
[0036]可选地，所述树脂的重均分子量为15000～25000；
[0037]可选地，所述树脂的重均分子量为18000～22000；
[0038]可选地，所述树脂的重均分子量为21000～25000。
[0039]所述树脂选自具有式9所示化学式的化合物、式10所示化学式的化合物中的至少一种；
[0040][0041]其中，i1、i2各自独立地选自2～200之间的整数；
[0042]X1、X2选自碳原子数4～40的4价的有机基团；
[0043]可选地，X1、X2选自
‑
COOR3基及
‑
COOR4基与
‑
CONH
‑
基互为邻位的芳香族基团或酯环式脂肪族基团。
[0044]可选地，X1、X2选自含有芳香族环的碳原子数6以上的有机基团；
[0045]可选地，X1、X2选自下列结构中的至少一种：
[0046][0047]Y1、Y2选自碳原子数2～40的2价的有机基团；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感光性树脂组合物，其特征在于，所述感光性树脂组合物包括树脂、改性的聚多巴胺微球、硅烷偶联剂I、感光剂、交联剂和溶剂；所述改性的聚多巴胺微球具有式1所示结构；其中，PDA选自具有式2所示化学式的化合物中的至少一种；其中，w、x、y、z各自独立地选自1～40之间的整数；R1选自具有式3所示结构式的基团、式4所示所示结构式的基团中的至少一种；R2选自具有式3所示结构式的基团、式6所示结构式的基团、式7所示结构式的基团、式8所示结构式的基团中的至少一种；
其中，R3选自碳原子数1～10的烃基或氢原子；R4选自碳原子数1～10的烃基；n选自1～3之间的整数；所述树脂选自具有式9所示化学式的化合物、式10所示化学式的化合物中的至少一种；其中，i1、i2各自独立地选自2～200之间的整数；X1、X2选自碳原子数4～40的4价的有机基团；Y1、Y2选自碳原子数2～40的2价的有机基团；R5、R6各自独立地选自碳原子数1～4的饱和脂肪族基团、具有式11所示的结构的有机基团或氢原子；
其中，R6、R7、R8各自独立地选自碳原子数1～3的有机基团或氢原子；m选自2～10之间的整数；所述硅烷偶联剂I为具有三氮唑基的硅烷偶联剂；所述具有三氮唑基的硅烷偶联剂具有式17、式18、式19或式20所示的结构；所述具有三氮唑基的硅烷偶联剂具有式17、式18、式19或式20所示的结构；其中，Y3选自碳原子数2～50的含有三氮唑基基团的2价有机基团；R9选自碳原子数1～10的烃基或氢原子；R
10
选自碳原子数1～10的烃基；q选自1～3之间的整数；
所述感光剂包括光聚合引发剂和/或光产酸剂；所述交联剂包括加聚性化合物和/或热交联剂；所述溶剂选自N
‑
甲基吡咯烷酮、甲基乙基酮、丙酮、γ
‑
丁内酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、甲苯、二甲苯、二乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、四氢呋喃、二氧杂环己烷、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、二甲亚砜中的至少一种。2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其特征在于，所述具有三氮唑基的硅烷偶联剂选自式21、式22、式23、式24、式25或式26所示的化合物中的至少一种；
所述感光剂包括光自由基聚合物引发剂、重氮醌化合物、鎓盐或含卤素的化合物中的至少一种；所述交联剂包括三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二甲基丙烯酸酯、DMOM
‑
PTBP
‑
MF、TMOM
‑
BP、HMOM
‑
TPHAP、DML
‑
PC、DMOM
‑
MBPC、HMOM
‑
TPHAP或MX
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：公聪聪，李铭新，杜孟成，盛泽东，
申请(专利权)人：波米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：