申请/专利权人：台虹科技股份有限公司

申请日：2017-05-09

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN108663900B

主分类号：G03F7/004(20060101)

分类号：G03F7/004(20060101);H01L23/29(20060101)

优先权：["20170329 TW 106110405"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2018.11.09#实质审查的生效;2018.10.16#公开

摘要：本发明提供一种感光性绝缘组成物，包括多官能环氧树脂、反应性内酯树脂、光酸起始剂、改质剂以及溶剂，其中光酸起始剂包括三芳香基锍肆五氟苯基硼酸盐，改质剂包括密着剂及流平剂。

主权项：1.一种感光性绝缘组成物，其特征在于，包括：多官能环氧树脂；反应性内酯树脂；光酸起始剂，包括三芳香基锍四五氟苯基硼酸盐；改质剂，包括密着剂及流平剂；以及溶剂，其中，所述多官能环氧树脂由以下化学结构式表示： 其中R’为H或OCH2CHCH2－，n’为0至30的整数以所述多官能环氧树脂的总量为100重量份计，所述反应性内酯树脂的含量为15重量份至20重量份，所述光酸起始剂的含量为0.5重量份至5重量份，所述密着剂的含量为1重量份至2重量份，所述流平剂的含量为0.2重量份至1重量份，所述溶剂的含量为0.5重量份至15重量份。

全文数据：感光性绝缘组成物技术领域[0001]本发明涉及一种感光性绝缘组成物，尤其涉及一种使用不含有金属离子的光酸起始剂的感光性绝缘组成物。背景技术[0002]近年来，随着电子产品轻薄短小的趋势，电子零件也朝向小型化的方向发展，因此，具有高感光度与高深宽比的感光性绝缘材料成为目前在微机电处理及半导体封装上需要使用的材料之一，主要用以形成层间绝缘膜或作为中空结构的永久材使用。[0003]在现有的感光性绝缘材料中，大多使用含有金属离子例如锑离子）的光起始剂。当感光性绝缘材料作为半导体封装的永久材使用时，若其中含有金属离子，则可能影响后续处理。[0004]基于上述，发展出一种使用不含有金属离子的光酸起始剂的感光性绝缘组成物，作为半导体封装的永久材使用，以更符合现今产业需求，为目前所需研究的重要课题。发明内容[0005]本发明提供一种感光性绝缘组成物，其中使用不含有金属离子的光酸起始剂，适用于作为半导体封装的永久材。[0006]本发明的感光性绝缘组成物包括多官能环氧树脂、反应性内酯树脂、光酸起始剂、改质剂以及溶剂，其中光酸起始剂包括三芳香基锍肆五氟苯基硼酸盐，改质剂包括密着剂及流平剂。[0007]在本发明的一实施例中，光酸起始剂由以下化学结构式表不：[0008][0009]其中Ar为芳香基混合物。[0010]在本发明的一实施例中，密着剂包括硅烷类偶合剂或钛类偶合剂。[0011]在本发明的一实施例中，流平剂包括含氟类化合物。[0012]在本发明的一实施例中，溶剂包括丁酮与环戊酮。[0013]在本发明的一实施例中，多官能环氧树脂由以下化学结构式表示：[0014][0015]其中R’为H或OCH2CHCH2-，η’为0至30。[0016]在本发明的一实施例中，反应性内酯树脂由以下化学结构式表示：[0017][0018]其中R为C或脂肪族烃，η为〇至1。[0019]在本发明的一实施例中，以多官能环氧树脂的总量为100重量份计，反应性内酯树脂的含量为5重量份至20重量份，光酸起始剂的含量为0.1重量份至15重量份，密着剂的含量为0.1重量份至2重量份，流平剂的含量为0.1重量份至1重量份，溶剂的含量为0.1重量份至15重量份。[0020]在本发明的一实施例中，以多官能环氧树脂的总量为100重量份计，反应性内酯树脂的含量为15重量份，光酸起始剂的含量为0.5重量份，密着剂的含量为1重量份，流平剂的含量为〇.2重量份，溶剂的含量为0.5重量份。[0021]在本发明的一实施例中，感光性绝缘组成物用于半导体材料或电子材料。[0022]基于上述，本发明的感光性绝缘组成物包含三芳香基锍肆五氟苯基硼酸盐作为光酸起始剂，其中不含有金属离子，因此，适用于作为半导体封装的永久材，而不影响后续处理。[0023]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下。具体实施方式[0024]在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。[0025]以下，将详细描述本发明的实施例。然而，这些实施例为例示性，且本发明揭示不限于此。[0026]本发明提出一种感光性绝缘组成物，可用于半导体材料或电子材料，包括多官能环氧树脂、反应性内酯树脂、光酸起始剂、改质剂以及溶剂，其中改质剂包括密着剂及流平剂。以下，将对上述各种组分进行详细说明。[0027]〈多官能环氧树脂〉[0028]在本实施例中，多官能环氧树脂例如是SU-8树脂，其可由以下化学结构式表示：[0029][0030]其中R’为H或OCH2CHCH2—，η’为0至30。[0031]然而，本发明并不以此为限，亦可使用其他化学结构与SU-8树脂相似者作为本发明的多官能环氧树脂，由以下式1至式6表示：[0032][0033]在式⑴中，RdC1SC6烷基，η为1至10;[0034][0035]在式⑵中，R^R2及R3为H或至〇4烷基，ρ为1至30;[0036][0037]在式⑶中，R4及R5为1至〇4烧基或三氟甲基，η及m为1至30;[0038][0039]在式⑷中，η为0.5至1;[0040][0041]在式⑸中，l+m+n=2〜60;[0042][0043]在式⑹中，η为0.6至1。[0044]〈反应性内酯树脂〉[0045]在本实施例中，以多官能环氧树脂的总量为100重量份计，反应性内酯树脂的含量例如是5重量份至20重量份，较佳例如是15重量份。更具体而言，反应性内酯树脂的市售品例如是由陶氏化学DowChemicalCompany出产的T〇lieK'305,其可由以下化学结构式表示：[0046][0047]其中R为C或脂肪族烃，η为0至1。[0048]〈光酸起始剂〉[0049]在本实施例中，光酸起始剂可包括三芳香基锍肆（五氟苯基）硼酸盐triarylsulfoniumtetrakispentafluorophenylborate。以多官能环氧树脂的总量为100重量份计，光酸起始剂的含量例如是0.1重量份至15重量份，较佳例如是0.5重量份。更具体而言，光酸起始剂可由以下化学结构式表示：[0050][0051]其中Ar为芳香基混合物。[0052]如上方化学结构式所示，作为本发明光酸起始剂的三芳香基锍肆五氟苯基硼酸盐不具有金属离子，如此一来，本发明的感光性绝缘组成物可适用于作为半导体封装的永久材，而不影响后续处理。[0053]〈密着剂〉[0054]密着剂的添加目的在于增加感光树脂与基板的接着力。在本实施例中，以多官能环氧树脂的总量为100重量份计，密着剂的含量例如是0.1重量份至2重量份，较佳例如是1重量份。更具体而言，密着剂可包括硅烷类偶合剂或钛类偶合剂，例如是3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，其市售品为日本信越化学工业株式会社所出产的KBM-403。[0055]然而，本发明并不以此为限，亦可使用其他能够增加感光树脂与基板的接着力的密着剂，例如可使用乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-3,4环氧环己基乙基）三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基）甲基二乙氧基硅烷、P-苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、N-2-氨乙基_3_氨丙基甲基二甲氧基娃烧、N-2-氨乙基_3_氨丙基二甲氧基娃烧、N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双三乙氧基甲硅烷丙基）四硫化物或3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。[0056]〈流平剂〉[0057]流平剂的添加目的在于降低感光树脂软烤后去湿dewetting的程度并提高成膜性。在本实施例中，以多官能环氧树脂的总量为100重量份计，流平剂的含量例如是0.1重量份至1重量份，较佳例如是0.2重量份。更具体而言，流平剂可包括含氟类化合物，其市售品例如是3M公司所出产的FC-4430。[0058]〈溶剂〉[0059]溶剂的添加目的在于降低感光树脂组成的黏度与提高成膜性，其为可溶解感光树脂中成分组成的有机溶剂。更具体而言，溶剂主要可包括丁酮与环戊酮。在本实施例中，以多官能环氧树脂的总量为100重量份计，溶剂的含量例如是0.1重量份至15重量份，较佳例如是0.5重量份。[0060]以下，通过实验例来详细说明上述实施例的感光性绝缘组成物。然而，下述实验例并非用以限制本发明。[0061]实验例[0062]为了证明本发明所提出的感光性绝缘组成物具有良好的解析度及耐化性，以下特别作此实验例。[0063]制备实例[0064]依据以下表1所列出的各组分含量比例（重量份制成制备实例1、制备实例2及制备实例3的感光性绝缘组成物，其中光酸起始剂为不包括金属离子的三芳香基锍肆五氟苯基硼酸盐，流平剂为3M公司所出产的FC-4430,密着剂为日本信越化学工业株式会社所出产的KBM-403。[0065]表I[0066][0067]单位:重量份）[0068]针对制备实例1、制备实例2及制备实例3显影后的结果，制备实例1反应交联不完全，故在浸泡显影剂时感光膜材全部被洗掉，制备实例2也有类似的情形，而制备实例3则呈现清楚的图案，因此，在接下来的实验中，添加15重量份的反应性内酯树脂以制备感光性绝缘组成物。[0069]感光性绝缘组成物的解析度及耐化性评估[0070]依据以下表2所列出的各组分含量比例（重量份）制成实例1至实例5以及比较例1至比较例2的感光性绝缘组成物。实例1至实例5所添加的光酸起始剂C2为不包括金属离子的三芳香基锍肆五氟苯基硼酸盐，比较例1至比较例2所添加的光酸起始剂Cl为包括金属离子铺离子的Cyracure-6974。[0071]制备完成后，针对实例1至实例5以及比较例1至比较例2的感光性绝缘组成物，利用高倍率电子显微镜观察以量测解析度。另一方面，将实例1至实例5以及比较例1至比较例2的感光性绝缘组成物分别浸泡于各种不同的化学溶剂中4小时，再以高倍率电子显微镜观察以评估耐化性。解析度与耐化性的评估结果显示在下方表2中。[0072]〈耐化性评估标准〉[0073]0:以高倍率电子显微镜评估，图案结构100%保持原样。[0074]X:以高倍率电子显微镜评估，图案结构部分或全部变形或消失。[0075]表2[0076][0077]单位:重量份）[0078]如上方表2所示，实例3及实例4为本发明的感光性绝缘组成物，具有良好的解析度6μπι，更优于使用含有金属离子的光起始剂的比较例1至比较例2。另一方面，将实例1至实例5分别浸泡于酸碱化学溶剂4小时后，以高倍率电子显微镜观察，图案结构100%保持原样，因此，本发明的感光性绝缘组成物具有良好的耐化性。[0079]综上所述，本发明提供一种感光性绝缘组成物，使用三芳香基锍肆五氟苯基）硼酸盐作为光酸起始剂，其中不含有金属离子，因此，相较于现有使用含有金属离子的光起始剂的感光性绝缘材料，本发明的感光性绝缘组成物更佳地适用于作为半导体封装的永久材，而不影响后续处理。并且，本发明的感光性绝缘组成物具有良好的解析度及耐化性。[0080]虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定的为准。

权利要求：1.一种感光性绝缘组成物，其特征在于，包括：多官能环氧树脂；反应性内酯树脂；光酸起始剂，包括三芳香基锍肆五氟苯基硼酸盐；改质剂，包括密着剂及流平剂；以及溶剂。2.根据权利要求1所述的感光性绝缘组成物，其特征在于，所述光酸起始剂由以下化学结构式表不：其中Ar为芳香基混合物。3.根据权利要求1所述的感光性绝缘组成物，其特征在于，所述密着剂包括硅烷类偶合剂或钛类偶合剂。4.根据权利要求1所述的感光性绝缘组成物，其特征在于，所述流平剂包括含氟类化合物。5.根据权利要求1所述的感光性绝缘组成物，其特征在于，所述溶剂包括丁酮与环戊酮。6.根据权利要求1所述的感光性绝缘组成物，其特征在于，所述多官能环氧树脂由以下化学结构式表示：其中R’为H或OCH2CHCH2—，η’为O至30。7.根据权利要求1所述的感光性绝缘组成物，其特征在于，所述反应性内酯树脂由以下化学结构式表示：TONE-305{B其中R为C或脂肪族烃，n为O至I。8.根据权利要求1所述的感光性绝缘组成物，其特征在于，以所述多官能环氧树脂的总量为100重量份计，所述反应性内酯树脂的含量为5重量份至20重量份，所述光酸起始剂的含量为0.1重量份至15重量份，所述密着剂的含量为0.1重量份至2重量份，所述流平剂的含量为0.1重量份至1重量份，所述溶剂的含量为0.1重量份至15重量份。9.根据权利要求1所述的感光性绝缘组成物，其特征在于，所述感光性绝缘组成物用于半导体材料或电子材料。

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