基于混合侧链的水性显影负性光敏聚酰亚胺结构设计方法

《ACS Applied Engineering Materials》：A Structural Design Approach for Aqueous Developing Negative Photosensitive Polyimide Based on Hybrid Side Chains

　　

摘要

目前用于先进封装的负型光敏聚酰亚胺（n-PSPI）存在分辨率低、加工成本高以及因有机溶剂使用而带来的环境问题。而水溶性替代材料则往往需要在主链中引入极性基团或添加剂，从而影响其性能。在此，我们提出了一种针对聚酰胺酯（PAE）前体的侧链设计方法，该方法同时引入了光敏甲基丙烯酸酯基团和水溶性叔胺盐。通过优化侧链比例（DMEA/HEMA = 7:3），可得到3.42 μm/min的溶解速率差异，进而能够使用2.38 wt%的TMAH水溶液作为显影剂实现5 μm线/间距的图案化。这些混合侧链在热固化过程中会完全消失（可通过FT-IR验证），从而保持聚酰亚胺主链的优异性能：T_d5% > 530 °C，T_g ≈ 265 °C，拉伸强度>120 MPa，介电常数较低（1 MHz时为D_k ≈ 3.32，10 GHz时为3.25），损耗因子<0.006。这一策略克服了水溶性与性能之间的矛盾，为下一代半导体封装提供了高分辨率、高性能的光敏聚酰亚胺解决方案。

? XXXX 美国化学学会