[發(fā)明專利]聚亞芳基組合物和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711186626.6
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN108219382A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·吉爾摩;A·A·拉什福德;E·K·邁克爾-薩皮;D-E·李;張潔倩;丁平;金映錫
• 申請（專利權(quán)）人: 羅門哈斯電子材料有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C08L65/00
• 分類號(hào): C08L65/00;C08G61/12;C09D165/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒;胡嘉倩

相較于常規(guī)聚亞芳基寡聚物，對表面具有改進(jìn)的粘著力的聚亞芳基寡聚物組合物在電子應(yīng)用中適用于形成介電材料層。

本發(fā)明大體上涉及聚亞芳基樹脂的領(lǐng)域，并且更確切地說，涉及用于制造電子裝置的聚亞芳基樹脂組合物的領(lǐng)域。

聚合物介電質(zhì)可以用作如集成電路、多芯片模塊、層壓電路板、顯示器等各種電子裝置中的絕緣層。取決于特定應(yīng)用，電子制造行業(yè)對介電材料具有不同要求，如介電常數(shù)、熱膨脹系數(shù)、模量等。聚合物介電材料常常具有以下特性，所述特性在某些應(yīng)用中提供優(yōu)于無機(jī)介電材料的優(yōu)勢，如易于涂覆(如通過旋涂技術(shù))、間隙填充能力、較低介電常數(shù)以及耐受某些應(yīng)力而不破裂的能力，即聚合物介電質(zhì)可以比無機(jī)介電材料更不易碎。然而，聚合物介電質(zhì)常常存在制造期間加工整合的難題。舉例來說，為了在某些應(yīng)用如集成電路中替換二氧化硅作為介電質(zhì)，聚合物介電質(zhì)必須能夠在工藝的金屬化和退火步驟期間耐受加工溫度。一般來說，聚合物介電材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)大于后續(xù)制造步驟的加工溫度。另外，聚合物介電質(zhì)不應(yīng)吸水，這可能造成介電常數(shù)增加并且可能腐蝕金屬導(dǎo)體。

聚亞芳基聚合物作為介電材料為眾所周知的并且具有許多所期望的特性。一種類型的聚亞苯基聚合物是通過至少一種羥基芳香族化合物(如酚)的氧化偶合來制備的聚苯醚。另一種類型的聚亞苯基聚合物是通過某些被炔基取代的芳香族化合物與雙環(huán)戊二烯酮單體的狄爾斯-阿爾德反應(yīng)(Diels-Alder reaction)來制備。通過各種方法制備的聚亞苯基聚合物具有不同的聚合物結(jié)構(gòu)。氧化偶合中所使用的反應(yīng)條件限制了羥基芳香族化合物上可能的取代基，使得如果所期望的某些取代基會(huì)對所采用的氧化條件敏感，那么通常需要后聚合官能化。聚亞苯基介電材料，尤其是通過某些被炔基取代的芳香族化合物與雙環(huán)戊二烯酮單體的狄爾斯阿爾德反應(yīng)形成的那些介電材料的一個(gè)缺點(diǎn)是典型地需要單獨(dú)的粘著促進(jìn)劑如含硅化合物，以便使聚亞苯基聚合物對許多襯底的粘著力變得良好。某些含金屬襯底，如零價(jià)金屬和某些金屬氧化物表面，對聚亞苯基聚合物的粘著性造成了特定挑戰(zhàn)。

國際專利申請第WO 87/07286號(hào)公開了適用于制備聚苯醚共聚物的某些環(huán)氧化物官能化聚苯醚。本專利中的聚苯醚并非通過狄爾斯-阿爾德反應(yīng)制備，并且替代地通過氧化偶合至少一種單羥基芳香族化合物來制備。環(huán)氧化物官能化聚苯醚包含多個(gè)以下式的重復(fù)單元

并且含有至少一個(gè)具有下式的環(huán)氧化物部分

其中R¹是含有至少一個(gè)烴基的二價(jià)橋基，R²是含有至少一個(gè)烴基的多價(jià)橋基，m是1到約5并且n是1到約10。這些聚苯醚是聚合后環(huán)氧化物官能化的，并且每聚亞苯基分子含有一個(gè)或兩個(gè)鍵結(jié)到聚亞苯基的末端氧的這類環(huán)氧化物部分，或含有1-5個(gè)鍵結(jié)到芳香族基團(tuán)的這類環(huán)氧化物部分。這類環(huán)氧化物官能化聚苯醚適用于制備聚苯醚共聚物，其繼而適用于使聚苯醚與其它聚合物如聚酯和聚酰胺相容。

仍然需要對襯底具有改進(jìn)的粘著力的聚亞苯基聚合物，所述襯底尤其是無機(jī)襯底，如含金屬襯底，如零價(jià)金屬和某些金屬氧化物表面。

本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)用以制備當(dāng)前聚亞苯基的狄爾斯-阿爾德聚合條件未展現(xiàn)在其它制造聚亞苯基的方法中(如在氧化偶合反應(yīng)中)發(fā)現(xiàn)的相同的取代基局限性。本發(fā)明人也已發(fā)現(xiàn)某些聚亞芳基聚合物對無機(jī)襯底表面如含金屬襯底提供良好的粘著力，所述聚亞芳基聚合物具有包含一個(gè)或多個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)粘著促進(jìn)部分的芳基部分作為重復(fù)單元的主鏈，所述一個(gè)或多個(gè)粘著促進(jìn)部分包含供電子原子，即遠(yuǎn)離芳基部分的至少3個(gè)原子。

本發(fā)明提供一種組合物，其包含：一種或多種聚亞芳基聚合物，所述一種或多種聚亞芳基聚合物包含一種或多種被聚炔基取代的芳基第一單體和一種或多種雙環(huán)戊二烯酮第二單體作為聚合單元，所述一種或多種聚亞芳基聚合物具有包含一個(gè)或多個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)粘合促進(jìn)部分的芳基部分作為重復(fù)單元的主鏈。粘著促進(jìn)部分附掛于聚合物主鏈。粘著促進(jìn)部分包含供電子原子，即遠(yuǎn)離其所連接的芳基部分的至少3個(gè)原子。