【技术实现步骤摘要】
本公开涉及光刻显影，特别涉及一种光敏聚酰亚胺及其制备方法和光敏组合物。
技术介绍
1、聚酰亚胺是一种主链中含有亚胺环的一类芳杂环化合物，被广泛运用于涂料、粘合剂、工程塑料和光刻胶领域，是目前不可或缺的重要材料。传统聚酰亚胺在电子光刻领域的应用需要借助光刻胶来完成，即在聚酰亚胺表面涂覆一层光刻胶，光刻胶在紫外光和显影液的帮助下形成特定的图案，再通过化学刻蚀等方法处理下层聚酰亚胺来达到刻蚀聚酰亚胺的目的。研究人员为了简化加工过程，将光敏基团引入聚酰亚胺中，合成出具有光刻功能的光敏聚酰亚胺(photosensitive polyimide photoresist，pspi)，光敏聚酰亚胺不需要通过光刻胶辅助就可以光刻图案，这不仅大大简化了加工过程，还提高了良品率和光刻精度，因此光敏聚酰亚胺成为了光电子领域不可或缺的重要材料。
2、丙烯酸酯型聚酰亚胺是光敏聚酰亚胺中的一种，采用聚酰胺酸(paa型)丙烯酸酯或者离子型聚酰胺酸(paa型)丙烯酸酯制备丙烯酸酯型聚酰亚胺，但是上述两种方法制备得到的丙烯酸酯型聚酰亚胺耐热性不佳，这严重制约了该丙烯酸酯型聚酰亚胺在的光电领域的应用，因此，提高丙烯酸酯型聚酰亚胺的耐热性势在必行。
3、公开内容
4、为了解决现有技术的问题，本公开实施例提供了一种光敏聚酰亚胺及其制备方法和光敏组合物。所述技术方案如下：
5、一方面，本公开提供了一种光敏聚酰亚胺，所述光敏聚酰亚胺的结构通式如下：
6、
7、其中，ar1选自源于脂环族四羧酸二酐的四价有
8、ar3为中的至少一种；
9、ar2为芳香族二胺的二价有机基团和ar3中的至少一种；
10、r1和r2分别为氢原子或且r1和r2不同时为氢，r3为氢或烷基；
11、ar1的基团、ar2的基团和ar3的基团中至少一个基团中含有砜基；
12、当ar1、ar2和ar3均选自多种时，含ar1的基团、含ar2的基团和含ar的基团组合是随机的，且不同的组合，其排列方式也是随机的。
13、具体地，所述ar1为如下基团中的至少一种：
14、
15、具体地，所述芳香族二胺的二价有机基团包括：
16、
17、另一方面，本公开提供了一种上述光敏聚酰亚胺的制备方法，包括如下步骤：
18、在非质子极性溶剂存在的条件下和惰性气体气氛下，将二酐单体和二胺单体进行开环聚合反应，所述二酐单体与所述二胺单体的摩尔比为1：(0.9-1.1)，所述二胺单体包括：二胺单体a，得到聚合物前体；
19、在所述惰性气体气氛下，将所述聚合物前体与封端剂进行封端反应，所述聚合物前体与所述封端剂的摩尔比为1：(2-2.4)，得到预聚体聚酰胺酸；
20、在离子液体存在的条件下，将所述预聚体聚酰胺酸进行热亚胺化反应，得到聚酰亚胺ⅰ；
21、在非质子极性溶剂和敷酸剂存在的条件下，将所述聚酰亚胺ⅰ、式(ⅰ)化合物和接枝化合物进行接枝取代反应，其中含羟基的所述二胺单体与所述封端剂的摩尔比为与所述式(ⅰ)化合物的摩尔比为1：(2-2.4)，得到所述光敏聚酰亚胺，所述式(ⅰ)化合物的结构式为：其中r3为氢或烷基，x为卤离子；
22、所述二酐单体为脂环族四羧酸二酐和芳香族四羧酸二酐中的至少一种；
23、所述二胺单体a为以下二胺结构式中的至少一种：
24、
25、所述二酐单体和所述二胺单体中至少一个含有三氟甲基。
26、具体地，所述非质子极性溶剂为n-甲基吡咯烷酮和二甲基乙酰胺中的至少一种。
27、具体地，所述二酐单体为以下二酐结构式中的至少一种：
28、
29、具体地，所述二胺单体还包括：二胺单体b，所述二胺单体a和所述二胺单体b的摩尔比为1:(0～4)，所述二胺单体b为以下芳香族二胺结构式中的至少一种：
30、
31、
32、具体地，所述环聚合反应和封端反应的温度均为25-30℃，所述热亚胺化反应的温度为160-170℃。
33、又一方面，本公开提供了一种光敏组合物，包括上述光敏聚酰亚胺、活性稀释剂和光引发剂，所述光敏聚酰亚胺的质量份为10-35份，所述活性稀释剂的质量份为65-90份，所述光引发剂的质量份为0.5-5份。
34、具体地，所述活性稀释剂为(环氧化)-双环戊烷基丙烯酸酯、四氢化糠基甲基丙烯酸酯、4-丙烯酰吗啉、2-(2-氧代-1,3-噁唑烷-3-基)乙基丙烯酸酯、双环戊烷基甲基丙烯酸酯和n-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。
35、本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本公开提供了一种光敏聚酰亚胺及其制备方法和光敏组合物，该光敏聚酰亚胺上的砜基结构使得光敏聚酰亚胺具有高耐热性。该光敏聚酰亚胺采用丙烯酰氯对酚羟基进行丙烯酸酯化，成功制备得到了具有高耐热性的丙烯酸酯型光敏聚酰亚胺。在丙烯酸酯型光敏聚酰亚胺的基础上制备的光敏组合物也具有高耐热性。同时，该光敏组合物的光敏活性高，感光速度快，在uv曝光瞬间(0.5s-100s)即可完成交联反应，而且具有良好的粘附能力、抗刻蚀能力、高耐热性和留膜率高等优点。
技术实现思路
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1.一种光敏聚酰亚胺，其特征在于，所述光敏聚酰亚胺的结构通式如下：
2.根据权利要求1所述的光敏聚酰亚胺，其特征在于，所述Ar1为如下基团中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的光敏聚酰亚胺，其特征在于，所述芳香族二胺的二价有机基团包括：
4.一种如权利要求1所述的光敏聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的光敏聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，所述非质子极性溶剂为N-甲基吡咯烷酮和二甲基乙酰胺中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的光敏聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，所述二酐单体为以下二酐结构式中的至少一种：
7.根据权利要求4所述的光敏聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，所述二胺单体还包括：二胺单体B，所述二胺单体A和所述二胺单体B的摩尔比为1:(0～4)，所述二胺单体B为以下芳香族二胺结构式中的至少一种：
8.根据权利要求4所述的光敏聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，所述环聚合反应和封端反应的温度均为25-30℃，所述热亚胺化反应的温度为160-170℃。
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