用絲網印刷的方法形成聚酰亞胺涂層技術

本文公開的是在一表面上成型聚酰亞胺涂層花紋的方法。由有機溶劑以及二胺和二酐單體制備第一種溶液。讓這些單體聚合生成溶于有機溶劑的聚酰胺酸。將此聚酰胺酸中約１０～約９５％的酰胺酸基團進行酰亞胺化，生成部分酰亞胺化的聚酰胺酸。制備此部分酰亞胺化聚酰胺酸的更濃溶液，并將約０．１～約１０ｗｔ％的觸變劑與此更濃溶液混合生成膏狀物。將模板放置在表面上，并強力使此膏狀物通過此模板印在表面上。蒸去溶劑并使在表面上的部分酰亞胺化的聚酰胺酸充分酰亞胺化。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
專利技術背影本申請為1993年10月12日曹勁歐(Jin-O Choi)提交的申請系列號08/134,707，題為《在基材上成型聚酰亞胺花紋的方法》的申請書的部分延伸。本專利技術涉及在表面上成型聚酰亞胺花紋的方法。更具體涉及通過在基材表面上的樣板將含有部分酰亞胺化的聚酰胺酸濃溶液的膏狀物涂在基材上，然后使在基材的呈花紋涂層充分酰亞胺化的一種方法。聚酰亞胺由于有優異的熱性能、絕緣性能和粘合性能，在半導體加工工業中用作鈍化、緩沖或介電涂層。可以通過將光敏劑加入到聚酰胺酸前體中、在基材上涂布、使涂層部分酰亞胺化、將涂層暴露在紫外線的圖案下、將曝光或未曝光部分溶解以及使其余的聚酰胺酸酰亞胺化的方法，通過照相法來得到聚酰亞胺涂層的花紋。也可以將光刻膠涂層放在部分酰亞胺化的聚酰胺酸涂層上，將光刻膠涂層暴露在紫外線花樣下溶解去曝光或未曝光的光刻膠涂層以及在被溶光刻膠涂層底下的聚酰胺酸涂層，以及使剩下的聚酰胺酸亞酰胺化，通過照相的方法得到花紋。無法在哪種方法中，都需要包括紫外線曝光在內的好幾個花紋加工步驟。專利技術概要我們當中的一個人發現，當聚酰胺酸被部分酰亞胺化時，它在有機溶劑中的溶解度變大。這就是隨著酰亞胺化的百分數從0開始增加，部分酰亞胺化的聚酰胺酸的粘度下降，直至最低值，然后隨著實現100％的酰亞胺化，粘度再次增大而且聚酰胺酸在任何溶劑中也不溶解。作為這種反常現象的結果，可能由部分酰亞胺化的聚酰胺酸形成了高固體含量的溶液。由于此溶液具有較高的固體含量，在不大可收縮的基材上可以得到涂層。因此，雖然在先有技術中是先將含有或不含有光敏劑的聚酰胺酸溶液涂到基材上，然后在基材上部分酰亞胺化，而在本專利技術中是先將聚酰胺酸溶液先部分酰亞胺化，然后提濃，最后再將其涂到基材上。為了得到適合于絲網印刷的高固體含量溶液，要從制備部分酰亞胺化的聚酰胺酸的溶液中回收該部分酰亞胺化聚酰胺酸，并將該部分酰亞胺化的聚酰胺酸重新溶于有機溶劑中，以形成更濃的溶液。在此更濃的溶液中加入觸變劑以形成膏狀物。將此膏狀物通過一個模板涂在基材上來形成聚酰胺酸花紋，然后蒸掉溶劑。將部分固化的聚酰胺酸涂層完全固化，就形成了聚酰亞胺涂層花紋。用此方法我們不使用紫外光就能得到聚酰亞胺涂層花紋，其收縮要比用聚酰胺酸涂層得到的花紋為小。附圖簡述所附插圖表明聚酰胺酸酰亞胺化的百分數及其粘度之間的關系。優選實施方案敘述在本專利技術方法的第一步，制備單體在有機溶劑中的第一種溶液。適用的有機溶劑包括N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAC)、2-乙烯基吡咯烷酮、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、＂溶纖劑＂即乙二醇乙醚、＂醋酸溶纖劑＂即醋酸乙二醇羥乙基醚醋酸酯、乙醚或二氯甲烷、二甲基甲酰胺(DMF)、乙醇、甲基異丁基酮、甲乙酮、環丁砜、二甲基亞砜(DMSO)、六甲基磷酰胺(HMPA)、四乙基脲(TMU)、二乙二醇二乙醚、1，2-二甲氧基乙烷即一甘醇二甲醚、二乙二醇二甲醚即二(2-甲氧基)乙基醚、1，2-二(2-甲氧基乙氧基乙烷)、二[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]醚、三甘醇二甲醚或四甘醇二甲醚、四氫呋喃、m-二噁烷和P-二噁烷。優選NMP、DMAC和三甘醇二甲醚為聚酰胺酸的良溶劑。使用二元酐和二胺單體來形成聚酰胺酸。在本專利技術中，這些單體不含有光敏劑。二元酐單體任何二元酐和混用的二元酐都可作為生成聚酰亞胺的二元酐單體，雖然優選芳香族二元酐，因為它們能給出優良的性能，適用的二元酐的例子包括1，2，5，6-萘四酸二酐；1，4，5，8-萘四酸二酐；2，3，6，7-萘四酸二酐；2-(3’，4’-二羧基苯基)-5，6-二羧基苯并咪唑二酐；2-(3’，4’-二羧基苯基)-5，6-二羧基苯并噁唑二酐；2-(3’，4’-二羧基苯基)-5，6-二羧基苯并噻唑二酐；2，2’，3，3’-二苯甲酮四羧酸二酐；2，3，3’，4’-二苯甲酮四羧酸二酐；3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)；2，2’3，3’-聯苯四羧酸二酐；2，3，3’，4’-聯苯四羧酸二酐；3，3’，4，4’-聯苯四羧酸二酐(BPDA)；二環[2，2，2]-辛烯-(7)-2，3，5，6-四羧酸-2，3，5，6-二酐；硫二苯酐；二(3，4-二羧基苯基)砜二酐；二(3，4-二羧基苯基)亞砜二酐；二(3，4-二羧基苯基噁二唑-1，3，4)對亞苯基二酐；二(3，4-二羧基苯基)-2，5-噁二唑-1，3，4-二酐；二[2，5-(3’，4’-二羧基二苯醚)1，3，4-噁二唑二酐；二(3，4-二羧基苯基)醚二酐即4，4’-氧二苯酐(ODPA)；二(3，4-二羧基苯基)硫醚二酐；雙酚A二酐；雙酚S二酐；2，2-二(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐，即5，5-[2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)次乙基]二-1，3-異苯呋喃二酮)(6FDA)；氫醌-二醚二酐；二(3，4-二羧基苯基)甲烷二酐；環戊二烯基四羧酸二酐；環戊烷四羧酸二酐；亞乙基四羧酸二酐；北-3，4，9，10-四羧酸二酐；均苯四酸二酐(PMDA)；四氫呋喃四羧酸二酐；和間苯二酚二酐。優選的二元酐是ODPA、BPDA、BTDA、6FDA和PMDA或它們的混合物，因為這些酐容易得到，也發現它們能給出優異的性能，這些酐也可使用它們的四酸形式，或者四元酸的單酯、二酯、三酯或四酯四形式，但優選二元酐的形式，因為其活性更高。二胺單體如果將制備聚酰亞胺，二胺單體不含有硅氧烷。不含硅氧烷的二胺應是芳香胺，因為這類二胺給出更好的性能。適用的二胺的例子包括間苯二胺和對苯二胺(PDA)；2，5-二甲基-1，4-苯二胺；2，4-二氨基甲苯(TDA)；2，5-和2，6-二氨基甲苯；對二甲苯二胺和間二甲苯二胺；4，4’-二氨基聯苯；4，4’-二氨基聯苯醚即4，4’-氧二苯胺(ODA)；4，4’-二氨基苯甲酮；3，3’、3，4’-、或4，4’-二氨基苯基砜，即m，m-、m，p或p，p-砜二苯；4，4’-二氨基二苯基硫醚；3，3’-或4，4’-二氨基二苯基甲烷，即m，m-或p，p-亞甲基二苯胺；3，3’-二甲基聯苯胺；α，α’-二(4-氨基苯基)-1，4-二異丙基苯，即4，4’-亞異丙基二苯胺或二苯胺P；α，α’-二(4-氨基苯基)-1，3-二異丙基苯，即3，3’-亞異丙基二苯胺或二苯胺m；1，4-二(p-氨基苯氧基)苯；1，3-二(p-氨基苯氧基)苯；4，4’-二(4-氨基苯氧基)聯苯；1，3-二(3-氨基苯氧基)苯(APB)；2，4-二胺-5-氯甲苯；2，4-二胺-6-氯甲苯；2，2-二(4[4-氨基苯氧基]苯基)丙烷(BAPP)；三氟甲基-2，4-二氨基苯；三氟甲基-3，5-二氨基苯；2，2’-二(4-氨基苯基)六氟丙烷(6F二胺)；亞異丙基2，2’-二(4-苯氧基苯胺)；2，4，6-三甲基-1，3-二氨基苯；4，4’-二氨基-2，2’-三氟甲基二苯醚；3，3’-二氨基-5，5’-三氟甲基二苯醚；4，4’-三氟甲基-2，2’-二氨基聯苯；2，4，6-三甲基-1，3-二氨基苯；二氨基蒽醌；4，4’-氧二[2-(三氟甲基)苯胺](1，2，4-OBABTF)；4，4’-氧二[3-(三氟甲基)苯胺]；4，4’-硫二[2-(三氟甲基)苯胺]；4，4’-硫二[3-(三氟甲基)苯胺]；4，4’-亞砜二[2-(三氟甲基)苯胺]本文檔來自技高網...

【技術保護點】
在一種基材的表面上成型聚酰亞胺涂層的方法，它包括：（Ａ）制備第一種溶液，該溶液含有：（１）有機溶劑；和（２）包括如下的單體；（ａ）二胺；和（ｂ）二酐、四羧酸或四羧酸的酯；（Ｂ）使所述單體聚合，生成在所述有機溶劑中可以 溶解的聚酰胺酸；（Ｃ）使所述聚酰胺酸中的１０～９５％的酰胺酸基團進行酰亞胺化，生成部分酰亞胺化的聚酰胺酸；（Ｄ）制成膏狀物，它含有更濃的所述部分酰亞胺化聚酰胺酸，并與約０．１～約１０ｗｔ％的觸變劑混合；（Ｅ）將一模板放在所述表面 上；（Ｆ）強使所述膏狀物通過所述模板涂在所述表面上；（Ｇ）從在所述表面上的所述膏狀物中蒸發出溶劑；以及（Ｈ）使在所述表面上所述部分酰亞胺化的聚酰胺酸充分酰亞胺化，形成所述聚酰亞胺涂層。

【技術特征摘要】
US 1994-12-16 08/357,8941.在一種基材的表面上成型聚酰亞胺涂層的方法，它包括(A)制備第一種溶液，該溶液含有(1)有機溶劑；和(2)包括如下的單體；(a)二胺；和(b)二酐、四羧酸或四羧酸的酯；(B)使所述單體聚合，生成在所述有機溶劑中可以溶解的聚酰胺酸；(C)使所述聚酰胺酸中的10～95％的酰胺酸基團進行酰亞胺化，生成部分酰亞胺化的聚酰胺酸；(D)制成膏狀物，它含有更濃的所述部分酰亞胺化聚酰胺酸，并與約0.1～約10wt％的觸變劑混合；(E)將一模板放在所述表面上；(F)強使所述膏狀物通過所述模板涂在所述表面上；(G)從在所述表面上的所述膏狀物中蒸發出溶劑；以及(H)使在所述表面上所述部分酰亞胺化的聚酰胺酸充分酰亞胺化，形成所述聚酰亞胺涂層。2.按照權利要求1的方法，其中通過在約80～約130℃下在真空下加熱部分酰亞胺化的聚酰胺酸的第一種溶液，蒸去所述有機溶劑而制得所述更濃的溶液。3.按照權利要求1的方法，其中通過從所述第一種溶液中沉淀出所述部分酰亞胺化的聚酰胺酸，然后將所述部分酰亞胺化的聚酰胺酸溶于有機溶劑，形成固體含量為20～60wt％的第二種溶液的方法制成所述更濃的溶液。4.按照權利要求1的方法，其中所述的模板是一種絲網。5.按照權利要求1的方法，其中所述部分酰亞胺化的聚酰胺酸大約有20～約90％被酰亞胺化。6.按照權利要求1的方法，其中所述基材是微電子元件。7.按照權利要求1的方法，其中所述觸變劑是二氧化硅。8.按照權利要求1的方法，其中所述膏狀物包括了約100ppm～約5wt％的表面活性劑。9.按照權利要求1的方法，其中所述二酐選自均苯四酸二酐、3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3，3’，4，4’-聯苯四羧酸二酐、二(3，4-二羧基苯基)醚二酐和2，2-二(3，4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐。10.按照權利要求1的方法，其中所述二胺單體是含有硅氧烷基團的二胺與不含有硅氧烷基團的二胺的混合物。11.按照權利要求10的方法，其中所述不含有硅氧烷基團的二胺選自4，4’-氧二苯胺、2，4-二氨基甲苯、1，3-二(3-氨基苯氧基)苯基丙烷。12.按照權利要求10的方法，其中所述含有硅氧烷的二胺具有如下通式式中R1和R2分別為一價和二價基團，各自獨立地選自取代的或未取代的1～12碳脂肪族基團或取代的或未取代的6～10碳原子芳香族基團。13.在一種基材表面上成型聚酰亞胺硅氧烷涂層的方法，該方法包括(A)制備含有約5～約20wt％固體的第一種溶液，它含有(1)有機溶劑；以及(2)包括如下的單體；(a)二胺；和(b)二酐、四羧酸或四羧酸的酯，這里約1～約80％摩爾的所述單體含有硅氧烷基團；(B)使所述單體聚合，生成可溶于所述有機溶劑的聚酰...

【專利技術屬性】
技術研發人員：勁歐曹，約翰A蒂雷爾，保羅D杜貝爾，
申請(專利權)人：住友電木株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]