本發(fā)明涉及聚酰亞胺材料的，特別是涉及一種光敏聚酰亞胺材料的制備工藝。
背景技術：
1、聚酰亞胺因其出色的耐高溫、高強度、低介電、低熱膨脹、耐化學腐獨等性能而廣泛應用于航空航天、汽車、集成電路、顯示等領域。但當聚酰亞胺應用于集成電路封裝領域作為應力緩沖層需進行制圖通孔等工藝時，常需要借助于普通光刻膠來實現。具體的，可以先刻蝕掉未被光刻膠層保護的聚酰亞胺部分，再去除光刻膠層，由此得到聚酰亞胺圖案。但這種工藝相對繁復；而且，反復多次的濕法刻蝕操作容易對圖案質量造成影響，降低良率。于是光敏聚酰亞胺則應運而生。
2、進一步的，最先得到商業(yè)化應用的光敏聚酰亞胺為負性光敏聚酰亞胺，包括酯型和離子型。這類負性光敏聚酰亞胺體系通常包括聚酰胺酸基體、交聯劑、光引發(fā)劑、增感劑以及溶劑等組分。其中，聚酰胺酸基體則起著提供光刻后圖案的熱力學等性能的作用，但聚酰胺酸基體對于光刻圖案質量也有著重要的影響，控制其分子量大小對光刻分辨率及感光靈敏度也至關重要。低分子量聚酰胺酸有利于加快分子鏈間光致交聯速率，提供更高的靈敏度，但這會一定程度犧牲其熱、力學性能。
3、基于此，中國專利cn1320032c公開了一種負性聚酰亞胺光敏材料及其制備方法。該聚酰亞胺光敏材料以2，4-二羥基間苯二胺鹽酸鹽，二胺單體和二酸酐為原料進行聚合，得到分子鏈上含羥基的聚酰亞胺；然后，再使羥基與丙烯酸及其衍生物的酰氯發(fā)生酯化反應，得到具有負性感光性能的聚酰亞胺光敏材料。這類負性聚酰亞胺光敏材料具有高的光敏性和分辨率，良好的熱性能和有機溶解性，在航空、微電子等領域有著廣泛的應用前景。
4、然而，上述所公開的聚酰亞胺光敏材料及其制備方法還存在環(huán)保性不足的技術問題。具體的，商業(yè)化負性光敏聚酰亞胺體系設計大多通過將光敏小分子鍵合到聚酰亞胺或其前體的分子鏈上，利用紫外照射下光敏小分子間發(fā)生交聯反應以在聚酰亞胺或其前體的分子鏈間而形成交聯橋；由此，曝光區(qū)域不溶于顯影液，從而達到負性光刻的效果。但這些負性光敏體系大多采用有機溶劑進行顯影，如dmac、dmf、nmp等，從環(huán)保角度來說這是極為不利的；而且，有機溶劑會對交聯的聚酰亞胺或其前體產生一定的溶脹作用，這就會導致一些負面影響，如殘余溶劑不易揮發(fā)清除干凈、負性圖案分辨率降低等。由此，開發(fā)可堿液顯影的負性光敏聚酰亞胺體系逐漸受到研發(fā)人員及市場的青睞。
技術實現思路
1、基于此，有必要針對如何改善光敏聚酰亞胺材料的環(huán)保性的技術問題，提供一種光敏聚酰亞胺材料的制備工藝。
2、一種光敏聚酰亞胺材料的制備工藝，其包括如下步驟：
3、s1：按預設的配方準備物料，包括：4，4'-（乙炔-1，2-二基）二酞酸酐、4，4'-二氨基二苯醚、對苯二胺、n,n-二甲基甲酰胺、交聯劑以及光引發(fā)劑；
4、s2：在通有氮氣保護的器皿中，加入預設比例的4，4'-二氨基二苯醚與對苯二胺，并使兩者溶解于預設量的n,n-二甲基甲酰胺溶劑之中，持續(xù)攪拌；待二胺單體完全溶解后，向其中分若干批加入預設比例的4，4'-（乙炔-1，2-二基）二酞酸酐，持續(xù)攪拌保持反應進行12h后，并繼續(xù)補充n,n-二甲基甲酰胺溶劑調節(jié)溶液的固含量為20wt%；再繼續(xù)攪拌0.5h后，使反應體系呈現穩(wěn)定均勻透明的粘溶液后，停止反應，獲得聚酰胺酸溶液；
5、s3：向聚酰胺酸溶液中按預設的比例加入交聯劑以及光引發(fā)劑，保持攪拌或進行超聲波處理使溶液中的成分被充分混合均勻；
6、s4：將混合均勻的溶液通過聚四氟乙烯膜過濾器進行過濾，以去除溶液中的不溶雜質和微小顆粒；隨后，采用真空脫泡機或靜置法去除溶液中的氣泡；
7、s5：使用旋涂、噴涂或輥涂的方法將過濾后的溶液均勻涂布于基材之上；完成涂布后，對基材及物料進行預烘處理；
8、s6：將預烘后的物料置于光刻機中，通過預設波長的紫外線進行曝光；曝光后，再進行后烘處理，使聚酰亞胺樹脂完全固化，形成穩(wěn)定的圖案結構；
9、s7：將曝光并固化的半成品置于顯影液中，溶解掉未曝光或曝光后不需要的部分，使其顯露出所需的圖案；顯影后，用去離子水沖洗干凈，并進行干燥處理；以完成光敏聚酰亞胺材料的制備。
10、具體的，步驟s1中，按摩爾比計，各物料的配比分別為：4，4'-（乙炔-1，2-二基）二酞酸酐?10-18份、4，4'-二氨基二苯醚?8-16份、對苯二胺?2-4份、n,n-二甲基甲酰胺?20-35份、交聯劑?2.5-5份以及光引發(fā)劑2.5-5份。
11、具體的，步驟s1中，按摩爾比計，各物料的配比分別為：4，4'-（乙炔-1，2-二基）二酞酸酐?15份、4，4'-二氨基二苯醚?12份、對苯二胺?3份、n,n-二甲基甲酰胺?30份、交聯劑3.5份以及光引發(fā)劑3.5份。
12、具體的，交聯劑為：季戊四醇四、三羥甲基丙烷三或六乙二醇二硫醇中的至少一種。
13、具體的，光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮或1-羥基環(huán)己基苯基甲酮。
14、具體的，步驟s5中，涂布的方式優(yōu)選為旋涂，旋涂的工藝參數設置為：低速500r/min旋涂5s，高速6500r/min的速度旋涂30s。
15、具體的，步驟s5中，涂布后烘干溫度設置為80℃，持續(xù)烘干300秒。
16、具體的，步驟s7中，在室溫下用含有30%異丙醇的tmah水溶液進行顯影。
17、具體的，tmah水溶液的濃度為0.25wt%至0.36wt%。
18、具體的，步驟s6中，后烘處理處理的溫度為330℃，持續(xù)時間為150秒。
19、綜上所述，本發(fā)明光敏聚酰亞胺材料的制備工藝中，其通過將二苯乙炔基引入聚酰胺酸分子主鏈中，利用二苯乙炔基之間的光致交聯在聚酰胺酸分子主鏈間構建交聯點，得到了可堿液顯影的聚酰亞胺體溶液；再通過對其進行過濾、旋涂、前烘、曝光、顯影以及清洗等處理后，可以獲得一種具有光敏特性的聚酰亞胺材料。此外，為了改善聚酰胺酸分子鏈間感光交聯反應的速率，同時，為了獲得更高的感光靈敏度以及保留其堿液顯影優(yōu)勢，可向其中加入交聯劑與光引發(fā)劑，以提升其光反應效率。由此，采用含二苯乙炔基聚酰胺酸作為成膜基體，以多硫醇作為交聯劑，并摻雜一定量光引發(fā)劑構成三組分負性光敏聚酰亞胺材料。其通過聚酰胺酸主鏈的炔基與多硫醇的巰基發(fā)生點擊反應構建交聯點，從而降低曝光區(qū)聚酰胺酸在堿溶液中的溶解度，得到負性圖案。前述的工藝可以避免采用采用有機溶劑進行顯影，所以，本發(fā)明光敏聚酰亞胺材料的制備工藝解決了如何改善光敏聚酰亞胺材料的環(huán)保性的技術問題。
1.一種光敏聚酰亞胺材料的制備工藝，其特征在于，其包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的光敏聚酰亞胺材料的制備工藝，其特征在于：步驟s1中，按摩爾比計，各物料的配比分別為：4，4'-（乙炔-1，2-二基）二酞酸酐?10-18份、4，4'-二氨基二苯醚?8-16份、對苯二胺?2-4份、n,n-二甲基甲酰胺?20-35份、交聯劑?2.5-5份以及光引發(fā)劑2.5-5份。
3.根據權利要求2所述的光敏聚酰亞胺材料的制備工藝，其特征在于：步驟s1中，按摩爾比計，各物料的配比分別為：4，4'-（乙炔-1，2-二基）二酞酸酐?15份、4，4'-二氨基二苯醚12份、對苯二胺?3份、n,n-二甲基甲酰胺?30份、交聯劑?3.5份以及光引發(fā)劑3.5份。
4.根據權利要求1所述的光敏聚酰亞胺材料的制備工藝，其特征在于：交聯劑為：季戊四醇四、三羥甲基丙烷三或六乙二醇二硫醇中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的光敏聚酰亞胺材料的制備工藝，其特征在于：光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮或1-羥基環(huán)己基苯基甲酮。
6.根據權利要求1所述的光敏聚酰亞胺材料的制備工藝，其特征在于：步驟s5中，涂布的方式優(yōu)選為旋涂，旋涂的工藝參數設置為：低速500r/min旋涂5s，高速6500r/min的速度旋涂30s。
7.根據權利要求6所述的光敏聚酰亞胺材料的制備工藝，其特征在于：步驟s5中，涂布后烘干溫度設置為80℃，持續(xù)烘干300秒。
8.根據權利要求1所述的光敏聚酰亞胺材料的制備工藝，其特征在于：步驟s7中，在室溫下用含有30%異丙醇的tmah水溶液進行顯影。
9.根據權利要求8所述的光敏聚酰亞胺材料的制備工藝，其特征在于：tmah水溶液的濃度為0.25wt%至0.36wt%。
10.根據權利要求1所述的光敏聚酰亞胺材料的制備工藝，其特征在于：步驟s6中，后烘處理處理的溫度為330℃，持續(xù)時間為150秒。