[发明专利]一种聚酰亚胺前体、树脂组合物、固化薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚酰亚胺前体、树脂组合物、固化薄膜及其制备方法，所述聚酰亚胺前体具有如式I所示的结构；本发明提供的聚酰亚胺前体，能够避免采用酸性氯化物的制造工艺，消除残余氯含量的影响，同时不饱和烯烃单环氧化物的加成产物在芳香族和/或杂环四羧酸二酐和二氨基化合物的含羧基的多加成产物的结构，相比于其他结构聚酰亚胺前体，耐热效果更强，在500℃以上的高温下重量几乎没有变化，并且制备出的薄膜图案化具有高的分辨率，光刻结构纯度高，具有良好的应用前景和实际的应用价值。

技术领域

本发明属于半导体封装领域，涉及一种聚酰亚胺前体、树脂组合物、固化薄膜及其制备方法，尤其涉及一种具有高耐热、高分辨率的一种聚酰亚胺前体、树脂组合物、固化薄膜及其制备方法。

背景技术

目前图案化的方法主要是用光或使光、电子或离子束偏转通过负图案照射薄膜或箔或衬底上的箔，移除未照射的薄膜或箔部分，然后升温亚胺化。在已知方法中，以含有对光敏感的自由基的多官能团碳环或杂环化合物与二胺和二羧酸形成的聚加成或缩聚产物作为可溶性聚合物前驱体。用对光敏感自由基的化合物包含适合于加成或缩合反应的羧基、羧酸氯化物、氨基、异氰酸酯或羟基，以及辐射反应基团(部分在其邻位或邻位)以酯形式与羧基结合，与这些化合物反应的二胺和二羧酸具有至少一个环状结构元素。可溶性聚合物前驱体阶段在辐照时交联，并转变成不溶的中间产物，这些中间产物通过阶梯升温进行环化，由此形成以下材料类别的高耐热聚合物：聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯酰亚胺，用已知方法制备的图案化结构在实践中已得到很好的认可。然而发现，由于聚合物前驱物阶段，采用酸性氯化物的制造工艺，这些聚合物前驱物阶段具有残余氯含量，只能在有限的程度上消除。成本很高。此外，使用具有改进溶解度的聚合物预光标阶段也是理想的办法。

CN109054384A公开了一种光固化聚酰亚胺新材料制备方法，该方法首先将环氧氯丙烷和甲基丙烯酸在固体酸催化剂和4-二甲氨基吡啶共同催化下制备出了一种光敏单体；然后用2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-六氟丙烷和1,3-二(4-氨苯氧基)苯为二胺单体，在N-甲基吡咯烷酮溶剂中与两倍摩尔量的六氟二酐反应制备聚亚酰胺，然后加入活性封端剂，并将光敏性单体接枝到分子链两端，使材料具备了光固化性能，使用紫外光固化技术制备聚酰亚胺材料不仅简化材料的成膜工艺、提高生产效率，还可以在材料中引入交联网络结构、增强材料的综合性能，达到环境友好、可持续发展等“绿色化学”的发展需求。但是这种成膜工艺的分辨率仍有待提高。

CN106046784A公开了一种强韧化聚酰亚胺复合薄膜的制备方法，包括：1、将碳纤维均匀分散在由无水乙醇、去离子水及氨水的混合溶液中；逐滴滴加正硅酸乙酯，磁力搅拌，离心，清洗，烘干，得到微纳多尺度碳纤维-二氧化硅杂化材料；2、在冰水浴下，将芳香族有机二胺加入到二甲基乙酰胺中，搅拌至溶解；搅拌时加入芳香族有机二酐，冰水浴下反应，得到聚酰亚胺前驱体；3、将微纳多尺度碳纤维-二氧化硅杂化材料加入到聚酰亚胺前驱体中，分散均匀，采用流延法在玻璃上流动成膜；在60℃进行保温，然后自60～160℃进行梯度保温，最后在180～220℃下保温，自然冷却，得到强韧化聚酰亚胺复合薄膜。此方法制备的强韧化聚酰亚胺复合薄膜具有高的耐热性、突出的硬度和弹性模量。但是此方法制备过程较为复杂。

CN101831075A公开了一种改性聚酰亚胺膜，其主要由：将经有机化处理的炭黑、“二酐”单体、“二胺”单体及有机溶剂置于带有搅拌装置的反应器中，在温度不高于40℃条件下，搅拌混合均匀得混合物，将所得混合物均匀涂布在基片上，在真空条件下，采用梯度升温方式，于60℃～350℃固化后制得。与现有聚酰亚胺膜相比，此方法提供的聚酰亚胺膜不仅在光学性能(折射率)，而且在力学性能及热稳定性方面具有提高。但是，此方法制备的改性聚酰亚胺膜分辨率仍可提升。

因此，如何提供一种耐高热和高分辨率的图案固化聚酰亚胺薄膜对于其应用具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚酰亚胺前体、树脂组合物、固化薄膜及其制备方法，以达到耐高热、具有高分辨率的效果。