【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及一種聚苯并噁唑類(lèi)感光性樹(shù)脂組合物及其應(yīng)用，屬于有機(jī)硅化合物。
技術(shù)介紹
1、隨著航空航天與國(guó)防軍工裝備的發(fā)展，高端領(lǐng)域?qū)Φ兔芏取⒏邚?qiáng)度、高模量且耐高溫聚合物材料的需求越來(lái)越強(qiáng)。這類(lèi)材料的開(kāi)發(fā)對(duì)于提升國(guó)家高端前沿科技領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。聚苯并噁唑(pbo)是一種高性能樹(shù)脂材料，由于pbo鏈結(jié)構(gòu)中存在交替出現(xiàn)的剛性苯并噁唑環(huán)和苯環(huán)，因而具備了極高的拉伸強(qiáng)度、剛度、和相對(duì)較低的密度。聚苯并噁唑類(lèi)聚合物是一種具有高剛性分子鏈段的高性能聚合物，通常以薄膜、纖維、樹(shù)脂基體及分子增強(qiáng)材料的形式廣泛應(yīng)用于航空航天、航海、軍工等領(lǐng)域，是耐高溫、高強(qiáng)度復(fù)合材料的重要基體材料。
2、與基材的附著力是衡量材料好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。現(xiàn)在不同領(lǐng)域的半導(dǎo)體裝置，會(huì)用到不同材質(zhì)的基材，如硅、銅、銅合金、鈦、鈦合金、銀、鋁等。一款好的產(chǎn)品，需要與不同的基材都表現(xiàn)出良好的粘合性。
3、此外，半導(dǎo)體封裝中用于多層金屬互聯(lián)電路的層間絕緣膜要求有盡可能低的介電常數(shù)與介電損耗，以盡可能減少寄生電容，從而防止信號(hào)傳輸?shù)难舆t、串音以及噪音等。聚酰亞胺材料本身具有較好的耐溫性、機(jī)械性能、絕緣性能，是重要的層間絕緣膜用材料，然而，傳統(tǒng)聚酰亞胺的介電常數(shù)相對(duì)較高(3.4左右)，難以滿(mǎn)足下一代半導(dǎo)體封裝材料的需求，需對(duì)其進(jìn)行低介電改性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的之一在于，提供一種感光性樹(shù)脂組合物，該感光性樹(shù)脂組合物中使用的樹(shù)脂為聚苯并噁唑類(lèi)樹(shù)脂，同時(shí)引入含氮雜環(huán)的聚硅氧烷，具有很強(qiáng)的介電性
2、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N感光性樹(shù)脂組合物，該感光性樹(shù)脂組合物具有很強(qiáng)的介電性能。該感光性樹(shù)脂組合物可用于形成例如半導(dǎo)體裝置的鈍化膜、表面保護(hù)膜及層間絕緣膜等浮雕圖案。
3、所述感光性樹(shù)脂組合物包括樹(shù)脂、含氮雜環(huán)的聚硅氧烷、硅烷偶聯(lián)劑、感光助劑、交聯(lián)劑和溶劑。
4、其中，所述含氮雜環(huán)的聚硅氧烷選自下式(1)所示的結(jié)構(gòu)式中的至少一種：
5、
6、其中，y為含氮雜環(huán)的有機(jī)基團(tuán)。可選地，y選自下式(2)～式(5)所示結(jié)構(gòu)中的至少一種，可以為一種、兩種或兩種以上，＊表示接入位點(diǎn)：
7、
8、式(2)～式(5)中，r1選自氫原子、碳原子數(shù)1～20的烷基或碳原子數(shù)1～20的烷氧基。具體來(lái)說(shuō)，碳原子數(shù)1～20的烷基或烷氧基可以為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基，也可以為甲基丙烯酸羥乙基、丙烯酸羥乙基、甲基丙烯酸羥丙基、丙烯酸羥丙基等烷氧基。
9、優(yōu)選的，r1選自氫原子、甲基、乙基、丁基、甲基丙烯酸羥乙基。
10、式(2)～式(5)中，w基團(tuán)選自含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)，如三氮唑基、四氮唑基、三嗪基、咪唑基、惡唑基等。
11、優(yōu)選的，w選自下式(6)結(jié)構(gòu)中的至少一種，＊表示接入位點(diǎn)：
12、
13、式(6)中，r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9分別獨(dú)立的選自氫原子、碳原子數(shù)1～10的烴基、羧基、酯基中的至少一種。其中，碳原子數(shù)1～10的烴基可以為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基，可以為環(huán)戊基、環(huán)己基等環(huán)烷基，可以為苯基、甲苯基等芳香基團(tuán)，可以為芐基、苯乙基、苯基丙基等芳烷基，還可以為乙烯基、烯丙基、丁烯基、丙烯基、異丙烯基、苯烯基等不飽和烯基。
14、優(yōu)選的，r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9分別獨(dú)立的選自氫原子、碳原子數(shù)1～3的烷基、碳原子數(shù)1～5的羧基、酯基。更優(yōu)選的，r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8分別獨(dú)立的選自氫原子、碳原子數(shù)1-3的飽和烷基、碳原子數(shù)1-5的羧基。更更優(yōu)選的，r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9分別獨(dú)立的選自氫原子、甲基、乙基、羧基。
15、進(jìn)一步的，所述含氮雜環(huán)的聚硅氧烷可以單獨(dú)使用，也可以2種及以上混合使用。對(duì)聚苯并噁唑前體、聚苯并噁唑類(lèi)耐熱性樹(shù)脂與基材的介電性以及粘合性有顯著的促進(jìn)效果。
16、進(jìn)一步的，所述含氮雜環(huán)的聚硅氧烷的制備方法包括以下步驟：
17、步驟1：在氣體保護(hù)下，將有機(jī)溶劑、含氮雜環(huán)硅烷偶聯(lián)劑單體和催化劑攪拌混合均勻；
18、步驟2：將步驟1的混合物溫度控制在0～40℃，向其中滴加水，滴完后保溫反應(yīng)，然后升溫至50～100℃繼續(xù)反應(yīng)；
19、步驟3：反應(yīng)后分出有機(jī)層，蒸餾去掉揮發(fā)物，得到聚硅氧烷。
20、進(jìn)一步的，步驟1中，含氮雜環(huán)硅烷偶聯(lián)劑單體選自下式(7)所示結(jié)構(gòu)中的至少一種：
21、
22、式(7)中，r1、w的定義與上述定義一致。
23、式(7)中，r10選自碳原子數(shù)1-10的烴基。其中，碳原子數(shù)1-10的烴基可以為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等烷基，還可以為環(huán)戊基、環(huán)己基等環(huán)烷基，還可以為苯基、甲苯基等芳香基團(tuán)，還可以為芐基、苯乙基、苯基丙基等芳烷基，還可以為乙烯基、烯丙基、丁烯基、丙烯基、異丙烯基、苯烯基等不飽和烯基。優(yōu)選的，r10為碳原子數(shù)1-10的飽和烷基，更優(yōu)選的，r10為甲基或乙基。
24、進(jìn)一步的，式(7)中所示的含氮雜環(huán)硅烷偶聯(lián)劑單體的制備方法為：
25、第一類(lèi)：酰胺酸類(lèi)含氮雜環(huán)硅烷偶聯(lián)劑單體：
26、將含氮雜環(huán)單胺h與溶劑混合，然后緩慢加入含氮雜環(huán)單胺h一倍摩爾量的硅烷偶聯(lián)劑sanah或3-(三甲氧基硅烷基)丙基丁二酸酐，待加料完成后23-26℃下繼續(xù)反應(yīng)20-22hr，反應(yīng)完成后減壓蒸餾、純化得到酰胺酸類(lèi)含氮雜環(huán)硅烷偶聯(lián)劑單體。
27、第二類(lèi)：酰亞胺類(lèi)含氮雜環(huán)硅烷偶聯(lián)劑單體：
28、將含氮雜環(huán)單胺h與溶劑混合，然后緩慢加入含氮雜環(huán)單胺h一倍摩爾量的硅烷偶聯(lián)劑sanah或3-(三甲氧基硅烷基)丙基丁二酸酐，待加料完成后23-26℃下繼續(xù)反應(yīng)20-22hr，然后向反應(yīng)體系中加入堿和酸酐進(jìn)行酰亞胺化，反應(yīng)完成后，減壓蒸餾，除去體系中的溶劑、未反應(yīng)的原料以及副產(chǎn)，得到酰亞胺類(lèi)含氮雜環(huán)硅烷偶聯(lián)劑單體。
29、第三類(lèi)：酰胺酯類(lèi)含氮雜環(huán)硅烷偶聯(lián)劑單體：
30、將含氮雜環(huán)單胺h與溶劑混合，然后緩慢加入含氮雜環(huán)單胺h一倍摩爾量的硅烷偶聯(lián)劑sanah或3-(三甲氧基硅烷基)丙基丁二酸酐，待加料完成后23-26℃下繼續(xù)反應(yīng)20-22hr，然后向體系中加入酯化試劑(n,n-二甲基甲酰胺二甲基縮醛、n,n-二甲基甲酰胺二乙基縮醛等)進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)完成后減壓蒸餾，得到酰胺酯類(lèi)含氮雜環(huán)硅烷偶聯(lián)劑單體。
31、其中，含氮雜環(huán)單胺h選自下式(8)所示結(jié)構(gòu)中的至少一種：
32、
33、上述式(8)中，r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9的定義與上述定義一致。
34、可選的，步驟1中，所述有機(jī)溶劑為烴本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種感光性樹(shù)脂組合物，其特征在于，包括樹(shù)脂、含氮雜環(huán)的聚硅氧烷、硅烷偶聯(lián)劑、感光助劑、交聯(lián)劑和溶劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹(shù)脂組合物，其特征在于，式(1)中，Y選自式(2)～(5)所示結(jié)構(gòu)中的至少一種，＊表示接入位點(diǎn)：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感光性樹(shù)脂組合物，其特征在于，R1選自氫原子、甲基、乙基、丁基、甲基丙烯酸羥乙基；R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9分別獨(dú)立的表示氫原子、甲基、乙基、羧基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹(shù)脂組合物，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的感光性樹(shù)脂組合物，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹(shù)脂組合物，其特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的感光性樹(shù)脂組合物，其特征在于，所述樹(shù)脂與含氮雜環(huán)的聚硅氧烷的質(zhì)量比為100：0.01～10，優(yōu)選100：0.1～5，更優(yōu)選100：1～5；
8.一種樹(shù)脂固化膜，其特征在于，通過(guò)權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物固化得到。
9.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求8
10.權(quán)利要求8所述的樹(shù)脂固化膜作為半導(dǎo)體層間絕緣膜、半導(dǎo)體的保護(hù)膜、刻蝕用的保護(hù)膜的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種感光性樹(shù)脂組合物，其特征在于，包括樹(shù)脂、含氮雜環(huán)的聚硅氧烷、硅烷偶聯(lián)劑、感光助劑、交聯(lián)劑和溶劑；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹(shù)脂組合物，其特征在于，式(1)中，y選自式(2)～(5)所示結(jié)構(gòu)中的至少一種，＊表示接入位點(diǎn)：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感光性樹(shù)脂組合物，其特征在于，r1選自氫原子、甲基、乙基、丁基、甲基丙烯酸羥乙基；r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9分別獨(dú)立的表示氫原子、甲基、乙基、羧基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹(shù)脂組合物，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的感光...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：公聰聰，賈杰，李銘新，杜孟成，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：波米科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。