[发明专利]芳香聚酰胺磺酰胺聚合物、含有芳香聚酰胺磺酰胺聚合物的正型光敏性组合物及其应用

说明书

本发明公开了一种主链同时含有酰胺键和磺酰胺键的芳香族聚合物(芳香聚酰胺磺酰胺聚合物)、含有这个芳香聚酰胺磺酰胺聚合物的正型光敏性组合物(聚酰胺磺酰胺组合物)及其应用。其中所述的正型光敏性组合物由下述原料按照一定重量百分比组成：芳香聚酰胺磺酰胺聚合物、光酸产生剂、交联剂、和溶剂。该组合物在较低固化温度条件下(≤250℃)制备出聚酰胺磺酰胺固化物膜，该固化物膜可在电子器件中用做重新分布层、层间绝缘缓冲膜、覆盖涂层或表面保护膜材料。

技术领域

本发明涉及一种电子器件领域中应用的光敏性介电材料，特别是涉及 一种含有芳香聚酰胺磺酰胺聚合物的正型光敏性组合物、由其制备的固化 物及其在半导体封装和显示器制造中的应用。

背景技术

科学技术的进步向来是和材料科学的发展息息相关的，尤其是支撑当 前许多前沿科技领域的半导体芯片和显示器制造更是紧密地依托在材料科 学的最新进展之上。近年来新开发的半导体芯片和显示器制造方法都离不 开高性能的有机聚合物材料，这些新造方法要求有机聚合物材料必须同时 具备绝缘性能好、机械性能高、黏贴性优异、高温稳定性、低吸水性、高 抗化学腐蚀性等特点。传统的环氧、酚醛、聚丙烯酸酯类等材料显然已经 无法满足这些要求。

另一方面，从简化工艺和降低制造成本的角度考虑，芯片/显示器等电 子器件的制造工艺越来越倾向于选择光敏性的有机聚合物材料。这类材料 的感光特性会有助于以较低成本提供一种具有不同图形的薄膜层(又称浮 雕图案层)，这些浮雕图案层在芯片封装过程与以铜金属为主的金属结合， 从而使芯片微结构内的电信号传输成为可能。另外，它们还可以在显示器 制造工艺中用做表面保护涂层、粘结剂材料、基层/平坦层和其它的各类绝 缘介电材料。在这些应用中，有机聚合物材料会提供保护、绝缘、包裹、 缓冲、粘结、防金属迁移的作用。

由于以上综合要求，光敏性的聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚苯并二噁 唑(polybenzoxazole，PBO)、苯并环丁烯(benzocyclobutene,BCB)这三种 材料逐渐成了当前主要的感光性聚合材料。这三种材料各有千秋，但在实 际应用都有一些缺点：最先出现的光敏性聚酰亚胺材料仍然是许多工艺过 程的不二之选，但其具有吸水性较大、在后固化过程中膜厚损失较大、使 用对环境不友好的有机显影液的缺点；美国的陶氏电子化学品公司开发的 苯并环丁烯(BCB)材料拉伸性能较差，在一些应用中无法解决在长期热胀 冷缩带来的装置形变中的材料稳定性问题；光敏性聚苯并二噁唑由于使用 碱性水溶液显影液和拉伸强度较好在近年来取得越来越广泛的应用，但其 无法解决材料在工艺过程膜厚损较大的问题。由此可见，上述现有的含有 聚酰亚胺、聚苯并二噁唑、苯并环丁烯的光敏性组合物、由其制备的固化 物仍存有各种不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。

在前述已有的三类高性能光敏性材料基础上，一种新型的感光性的聚 磺酰胺聚合物在近年来被成功开发出来，它们已经被证明具有优良的机械 性能、粘贴性、长期稳定性和抗化学试剂腐蚀性。另外，这类聚磺酰胺类 聚合物根据配方中的光化学机制可以制备出正型或负型感光介电材料；特 别是负型的聚磺酰胺组合物克服了传统材料在这类应用中膜厚损失大的问 题，具有很大的市场需求和应用前景。

本发明在此类聚磺酰胺聚合物基础上提出一种新型的聚酰胺磺酰胺聚 合物及其组合物材料。由于此类聚合物同时引入了按一定比例组成的酰胺 基和磺酰胺基，这种混聚物材料综合了聚酰胺和聚磺酰胺的结构特点和性 能，兼具两种材料的优点。在保持较高的材料机械性能基础上，这种聚酰 胺磺酰胺聚合物材料在碱性显影剂的溶解度很高，从而有利于制备显影性 好分辨率高的感光聚合材料。另外，这种树脂组合物即使在低温下固化的条件下也对各种基板有优异的粘接性，从而适合制备低温交联型的高性能 感光介电材料。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的光敏性感光介电材料存在的缺陷， 而提供一种新的聚酰胺磺酰胺聚合物，该芳香聚酰胺磺酰胺聚合物具有优 异的机械性能，绝缘性能、黏贴性、高温稳定性、低吸水性、高抗化学腐 蚀性等优点。