[發明專利]一種高固體含量聚酰亞胺涂層膠及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 201810674770.2
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108753244A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 劉金剛;武曉;張燕;郭晨雨;張瑤佳;職欣心
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: C09J179/08
• 分類號: C09J179/08;C08G73/10
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

本申請提供了一種芯片鈍化保護用高固體含量聚酰亞胺涂層膠及其制備方法和用途，涉及芯片鈍化保護技術領域。該涂層膠為具有高固體含量與低粘度、可低溫固化；同時固化涂層具有優良的介電性能、耐熱性能與力學性能的有機可溶性聚酰亞胺涂層膠。該涂層膠克服了已有聚酰胺酸涂層膠技術中固體含量低、粘度高、固化溫度高、固體涂層耐熱性差、透明性差、介電常數高等缺陷，在先進微電子與光電器件裝配中具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于芯片鈍化保護技術領域，具體涉及一種芯片鈍化保護用高固體含量聚酰亞胺(PI)涂層膠及其制備方法和用途。

背景技術

近年來，聚酰亞胺涂層膠(polyimide varnish,PI varnish)在微電子與光電子領域中得到了廣泛應用。例如，在微電子領域，PI涂層膠廣泛應用于集成電路芯片與分立器件的鈍化保護、應力緩沖以及多層布線的層間絕緣；在光電子領域中，PI涂層膠被廣泛用作薄膜晶體管驅動液晶顯示器(TFT-LCD)的液晶取向層、有機電致發光顯示器件(OLED)的絕緣層與柔性OLED襯底等。隨著微電子與光電子技術的快速發展，對所使用的PI涂層膠及由其制備的PI涂層的性能要求也不斷提升。

綜合而言，上述應用領域要求PI涂層膠以及PI涂層應具備如下幾個方面的性能：

1)優良的涂覆工藝性能。要求PI涂層膠可以均勻地涂覆在各種基材表面，包括硅片、氧化銦錫(ITO)基片、玻璃基片等；形成的濕膜平坦化性能好，無明顯的收縮等不良；

2)優良的環境穩定性。要求PI涂層膠對環境溫度以及濕度敏感度低，無因吸潮而帶來的涂層均勻性差等問題；

3)高固含量、低粘度。要求PI涂層膠具有較高的固體含量，同時具有相對較低的粘度，從而滿足微電子裝配工藝對于鈍化膜厚度的要求，消除多次涂覆帶來的工藝可靠性低以及生產周期長等問題；

4)低溫固化。要求PI涂層膠可在相對較低的溫度下固化成膜，避免溫度過高引起微電子或光電子器件內部溫度敏感型元件的損壞或性能劣化；

5)涂層透明性優良。要求PI涂層的光學透明性優良，對紫外以及可見光的吸收盡可能低，以滿足光電子器件中對光學信號傳輸損耗的要求；

6)涂層耐熱性能優良。要求PI涂層的耐熱性能(高玻璃化轉變溫度，high-T_g)和高溫尺寸穩定性(低熱膨脹系數，low-CTE)優良，可滿足微電子以及光電子器件無鉛焊料紅外回流焊(260℃)可靠性的要求；

7)涂層介電性能優良。要求PI涂層具有高介電強度、高體積與表面電阻率、低介電常數與介電損耗，以滿足微電子與光電子器件絕緣的性能要求。由于PI涂層的介電性能與其吸水率密切相關，因此還要求其具有低吸水率或吸潮率；

8)涂層與基材的粘附力優良。要求PI涂層與硅、ITO、玻璃等基材具有優良的粘附力。由于PI涂層與基材間的粘附力與二者之間的作用力和熱應力等密切相關，因此要求PI涂層與基材間具有匹配的CTE以及良好的相互作用力等。

一般而言，可同時滿足上述性能要求的PI涂層膠以及PI涂層幾乎是不存在的。這主要是因為上述性能要求間存在著較強的相互制約關系。例如，高固體含量與低粘度之間的矛盾。

集成電路工業中為了使芯片得到更好的鈍化保護，往往需要PI鈍化涂層具有一定的厚度，有時往往要求得到≥25um的厚度，這就需要PI涂層膠具有更高的固體含量。

但本申請發明人在實現本申請具體實施例的過程中，發現存在如下技術問題：