[发明专利]新型聚酰亚胺前体组合物及其用途和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够在250℃或更低的低温下固化并具有长期储存稳定性的聚酰亚胺前体组合物及其制备方法；此外，本发明还涉及由所述聚酰亚胺前体组合物获得的聚酰亚胺前体溶液、聚酰亚胺涂膜和感光性树脂组合物及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺有优异的耐热性、电绝缘性和耐化学品性，并且具有良好的机械性能，因而用于电气/电子应用中。例如，聚酰亚胺树脂用作半导体装置上的绝缘膜或保护性涂层剂和挠性电路板、集成电路等的表面保护材料或基材树脂；此外，它们用于形成精细电路的层间绝缘膜或保护膜的情况中。特别是在聚酰亚胺树脂用作涂料的情况下，已经使用保护性材料(其中使用粘合剂将诸如聚酰亚胺膜之类的成形体粘结)、液态聚酰亚胺树脂溶液等。

聚酰亚胺树脂溶液大致分为两种类型的溶液。一种类型的溶液是聚酰胺酸(它是聚酰亚胺树脂的前体)溶液。另一种类型的溶液是可溶于有机溶剂的聚酰亚胺树脂溶液。但是，聚酰胺酸溶液和聚酰亚胺树脂溶液是高分子量产物(其具有高分子量和低溶解度)的聚合物溶液，因此不可能将溶质的浓度调高。因此，例如，当形成涂膜时，需要挥发大量的溶剂，从而引起生产率低的问题。此外，在聚酰亚胺树脂的前体溶液形成涂膜的情况下，需要进行酰亚胺化，并且酰亚胺化必须在高于300℃的加热温度下进行。因此，例如，当这样的聚酰亚胺树脂前体溶液用作挠性基底等的保护剂、成形体的粘合剂等时，会发生配线材料不能承受高温等问题。因此，需要能够在低温(250℃或更低)下固化的树脂，在该低温下配线不会劣化。

关于这些聚酰亚胺树脂溶液的技术，已经提出了一种聚酰亚胺前体溶液，其中溶解了四羧酸或其二酯的酸衍生物和二元胺，并且该溶液具有高浓度和低粘度(例如参考专利文献1至4)。

另外，提出了一种聚酰亚胺前体溶液，其中溶解了结构中具有酰胺键的羧酸和二元胺，并且该溶液具有高浓度和低粘度(例如参考专利文献5至7)。

此外，提出了一种含有末端半酯化的酰亚胺硅氧烷低聚物的感光树脂组合物或抗等离子体蚀刻剂(例如参考专利文献8至11)。

专利文献1：日本未审查的专利申请公开No.11-209609

专利文献2：日本未审查的专利申请公开No.11-217502

专利文献3：日本未审查的专利申请公开No.2000-319389

专利文献4：日本未审查的专利申请公开No.2000-319391

专利文献5：日本未审查的专利申请公开No.2001-31764

专利文献6：日本未审查的专利申请公开No.2001-163974

专利文献7：日本未审查的专利申请公开No.2000-234023

专利文献8：日本未审查的专利申请公开No.2000-212446

专利文献9：日本未审查的专利申请公开No.2001-89656

专利文献10：日本未审查的专利申请公开No.2001-125273

专利文献11：日本未审查的专利申请公开No.2001-215702

发明内容

本发明所要解决的问题

如上面的专利文献所述，已经提出了多种方法来作为将浓度调高的方法。但是，已经清楚，由专利文献1至4中所述的四羧酸或其二酯的酸衍生物和二元胺获得的盐溶液具有非常高的酰亚胺化温度，并且不是能够在低温下固化的盐溶液。另外发现，在专利文献5至7中所述的具有酰胺键的聚酰胺酸溶液的情况下，酰胺键断裂，从而使溶液的稳定性降低。特别是在制备溶液使其具有高浓度时，存在溶液粘度的改变量很大的问题。另一方面，在使用专利文献8至11中所述的末端半酯化的酰亚胺硅氧烷低聚物的情况下会产生下述问题。有机分子从酯化产物中消除，因此，酰亚胺化的温度较高。醇系消除物质不易从聚酰亚胺涂膜中挥发，这可导致发泡等。

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种能够在低温(250℃或更低)下固化、同时即使在高浓度下也具有低粘度的聚酰亚胺前体溶液及其制备方法；由所述聚酰亚胺前体溶液获得并具有良好物理性能的聚酰亚胺涂膜和感光树脂组合物及其制备方法。

解决问题的手段