[发明专利]一种改性硅烷偶联剂及其制备方法与其正型感光性树脂组合物中应用

说明书

本发明公开一种改性硅烷偶联剂及其制备方法与其正型感光性树脂组合物中应用。本发明提供的改性硅烷偶联剂为具有酰胺结构的双硅烷偶联剂，其结构如式I所示。含有该改性硅烷偶联剂的正型感光性树脂组合物在室温下储存稳定性良好，其高温固化后获得的固化膜与基材的密合性优异。

技术领域

本发明属于半导体用高分子材料技术领域，尤其涉及一种改性硅烷偶联剂及其制备方法与其正型感光性树脂组合物中应用。

背景技术

聚酰亚胺和聚苯并噁唑等耐热性树脂具有优异的耐热性、电绝缘性、抗辐射性、机械特性等性能，因而被广泛应用在半导体元件的表面保护膜、层间绝缘膜、有机电致发光元件的绝缘层等。

聚酰亚胺和聚苯并噁唑等耐热性树脂通常是以固化膜的形态被应用在半导体元器件上，由于加热固化后的膜会作为永久膜而残留在电子器件内，因此为确保半导体封装的可靠性，固化膜与半导体芯片表面材料的密合性非常重要，但是耐热性树脂因具有刚直的主链结构而与芯片表面材料的密合强度不高，尤其在由赋予了感光性的树脂组合物形成的固化膜的情况下，由于构成组合物的光产酸剂、热产酸剂、增感剂、抗氧化剂等添加物在加热固化后仍残留在固化膜中，因此存在比不含添加剂的感光组合物固化所制得的固化膜其密合性还低的情况。

通过查阅文献资料可知，为提高感光性树脂组合物固化后所制得的固化膜与基材的粘附性，常用的方法有：对基材表面用硅烷偶联剂的稀溶液进行预处理；在感光性树脂组合物体系中添加硅烷偶联剂；在耐热性树脂聚合反应阶段添加含有可参与聚合反应的基团的有机硅单体，使大分子主链带有硅烷结构，从而增加固化膜与基材的粘附性等方法。在这些方法中，在树脂组合物中添加硅烷偶联剂以提高其固化后所制得的固化膜与基材的粘附性是最经济适用的方法。

硅烷偶联剂是一种具有特殊结构的有机硅化合物，在它的分子中存在能与无机材料（如硅基、玻璃基、陶瓷基、金属基等材料）和与有机材料（如树脂）结合的反应性基团，通过硅烷偶联剂可使无机材料和有机材料的界面处偶联起来，增强两相间的密合性。

普通的硅烷偶联剂由于与聚酰亚胺和聚苯并噁唑树脂的相容性较差，所以需要增加用量来保证固化膜与基材的密合性。但从保证胶液的储存稳定性出发，硅烷偶联剂的加入量又受到了限制，对于加入量不宜多的要求，固化膜与基材的密合性又得不到充分保障，尤其是经可靠性实验后固化膜与基材的密合性降低明显。

专利CN107407869A中提到，感光性树脂组合物在加入带有脲基结构或硫代脲基结构的改性硅烷偶联剂后，可在较低温度下固化，制得与金属材料（特别是铜）的密合性优异的固化膜，但在光刻显影和高温固化时，相比其它偶联剂并无明显效果。专利CN102292675A中提到，将含有苯乙烯基结构的硅烷偶联剂和含有环氧基、巯基等基团的硅烷偶联剂混用，可以达到增加固化膜与基材粘附性的作用，但因为与树脂的相容性较差，加入量大，导致成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性硅烷偶联剂及其制备方法与在正型感光性树脂组合物中的应用。本发明提供的硅烷偶联剂与树脂的相容性好，可以较少的添加量加入到正型感光性树脂组合物中，使组合物在常温下储存，稳定性良好；同时添加有该硅烷偶联剂的正型感光性树脂组合物经高温固化所得固化膜和硅晶圆间的密合性好。同时本发明提供的硅烷偶联剂的制备方法工艺简单，原料方便易得，有一定的经济适用性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种改性硅烷偶联剂，其结构如式I所示：

式I中，A为、或。

本发明还提供所述改性硅烷偶联剂的制备方法，包括如下步骤：

在惰性气体保护、催化剂作用下，酰氯化合物与带有氨基的三烷氧基硅烷化合物进行改性反应，得到所述改性硅烷偶联剂；

所述酰氯化合物的结构如式II所示：

式Ⅱ中，A为、或。