陈存浩
波米科技有限公司 山东省聊城市 252300
摘要：光敏聚酰亚胺作为一种十分优质的高分子材料，其被广泛用于微电子领域的绝缘层与保护层。在非光敏聚酰亚胺应用中，图形加工实施十分困难，而光敏聚酰亚胺的图形光刻工艺十分容易，这就引起聚酰亚胺应用领域的广泛重视。本文主要对光敏聚酰亚胺的研究和应用进行分析。
关键词：光敏聚酰亚胺；研究；应用
聚酰亚胺(PI)作为高分子材料，其具有十分显著的耐高低温特性、机械拉伸特性和电子绝缘等优异性能，其被充分的利用在各种电子机械、航空航天和电子封装等领域。但是这种材料不具有感光功能,传统工艺使用起来制备比较繁琐，不利于产品的质量提高[1]。因此需要光敏性聚酰亚胺（PSPI）简化生产工艺，提高产品质量。光敏聚酰亚胺不仅具有较高的感光性，而且耐热效果十分理想。一般光敏聚酰亚胺依据所能够得到的光刻图形不同,其主要分为负性和正性两种。
1负性PSPI的探究.
1.1离子型PSPI
离子型PSPI属于负性中的一种，其具有良好的耐热光敏作用，而且灵敏度极高，使用性能良好，制备简单。毕竟热稳定性能和电绝缘性可以很大程度上实现微电子工业对于聚酰亚胺的要求,使用起来前景良好。比如有关研究中，早在1971年就将光敏聚酰亚胺的概念提出来,其主要构成为3份聚酰胺酸和1份重铬酸钾溶液,其在长期的紫外光照射下，两种物质会发生交联,从而形成负性光刻图形。但是因为这种材料的储存期限比较短，所以没有得到十分广泛的推广。
1.2自增感型PSPI
近几年，随着各种信息电子技术的发展，微电子技术逐渐被运用在各个领域中。毕竟光敏聚酰亚胺之所以能够成为一种十分有效的感光材料，就是因为其具有良好的性能。负性自增感PSPI在进行制备的时候，过程十分简单,而且得到的产物纯度相对其他材料显著较高,其分子量也比较容易进行调控,能够被多种有机溶剂进行溶解。尤其是对于可溶性自增感型负性PSPI光刻工序的利用,需要极大地提高其耐热性,从而让图像留膜率得到提高。有关研究中，充分地将一种有氧硅键的结构单元二氨单体与含有侧烷基的二胺基单体和四羧酸二苯甲酮二酐等进行化学反应，形成了改性自增感型光敏聚酰亚胺，对于改性光敏聚酰亚胺所具备的电学性能和力学性能等分析，需要进行进一步的研究。有关研究中，通过制备一种新型的芳香族二胺单体，对其使用性能进行分析[2-3]，但是这种结构具有较强的不对称性,通过对其实施红外、紫外和玻璃化转变温度等测试，就可以得到其使用性能数据，研究结果显示出，这种制备出来的光敏聚酰亚胺树脂有着十分显著的溶解性能和光学效果，而且储存稳定性良好,其可以在后期的高温固化作用下，实现良好的热学性能。
1.3酯型PSPI
所谓的酯型PSPI就是聚酰胺酸酯(PAE)树脂制备的光敏聚酰亚胺, 其具有敏性较强的特点，其在高温加热作用下可以形成的聚酰亚胺薄膜。对其进行实际应用的时候，还存在较多的缺点。比如：其存在的感光度较差，吸湿和基片的粘结性不好，也不具备良好的稳定性呢，如果长期利用容易出现裂痕。因为现阶段的使用中，许多科学研究人员对于该类光敏聚酰亚胺的感光性能和制备方式都引起重视，所以针对性的对酯型光敏聚酰亚胺的实际利用性能进行了改良性的研究。有关研究中，通过对几种不同主链结构的性能互异性进行研究，也对光敏聚酰亚胺树脂的感光性能充分实施考察。有关研究结果显示出，以PAE-I作为成膜剂研发的酯型光敏聚酰亚胺灵敏度极高。Seimens和Asachi等大型企业对这种材料进行利用的时候，主要将酰亚胺基质当作非氯离子的缩合剂进行酯型光敏聚酰亚胺合成,然后利用二酸二酯以及二胺聚合形成了无氯离子的光敏聚酰亚胺材料。
2正性PSPI的探究
2.1含邻硝基苄的酯型PSPI
邻硝基苄酯类光敏聚酰亚胺属于正性范围，其可以在260~270nm这个范围中，充分的利用紫外光照射条件，让生成羧酸和醛产生重排作用,其中在含有邻硝基苄酯高分子材料的聚酰亚胺在实现感光作用后，会将含酯键破坏后变为C00H,因此在对这种材料使用的时候，这种光敏聚酰亚胺被光照后，就可以有效地实现在碱性显影液中溶解。如果将非曝光区部分保留，就能科学的形成正性光刻图像。在对邻硝基苄酯光敏结构进行利用的时候，不仅能够科学的将聚体聚酰胺酸(PAA)利用在分子结构中,还能科学的将侧基直接导入到聚酰亚胺分子结构中。其次，这种材料的利用，不仅可以有效地防止聚酰胺酸亚胺化中出现薄膜体积减薄过度问题,还能改善应用工艺过程中存在的各种问题，改善光敏性不好的情况，通过这种方式，还能提升光敏聚酰亚胺的分辨率，改善其感光性。
2.2聚异酰亚胺类
聚异酰亚胺也属于正性中的一种，在一定程度上，因为其具有良好的非对称性，所以能够有效地溶解，降低溶液黏度。让其材料在经过合理的高温处理以后，实现对应的亚胺化。其过程不易有低分子挥发物的生成，一定程度上使其膨胀系数降低，提升力学性能和电学性能，保持良好的耐高温性能，因此其可以在电子领域和航空材料等各种领域得到广泛的利用，具有较为广泛的发展前途，属于非常重要的一种材料[4]。而且聚异酰亚胺型的光敏聚酰亚胺能够在紫外线条件的干预下，与碱性催化剂共同发生作用，从而实现良好的聚酰亚胺显影特点，提升聚异酰亚胺与碱性显影液溶解性能，使其可以获得良好的正性图形，最大限度满足各种光波导器件对于材料的要求，比如：这种材料的利用能够有效地降低光传输损耗，保证光波导器件的加工透明性能。
综上所述，光敏聚酰亚胺作为一种新型的材料，其具有显著的性能优势，其不仅有着较好的感光性，而且也具有较好的耐热性，这些性能是其他材料所不具备的优良性能,其现阶段被广泛地利用在各种微电子、航天航空和电子封装等行业，前景十分广泛。但是由于我国在这种光敏聚酰亚胺发展较晚，所以在技术方面也不是十分成熟，从而不利于国内电子行业和发展性能提高。现阶段国内许多研究人员都对这种研究十分重视，所以在对该材料的研究中，也在不断地改良，利用并促进光敏聚酰亚胺制备应用技术的成熟发展[5-6]。例如:在实际的光敏聚酰亚胺结构研发中，可以适当地引入一些氟原子和硅原子,必要的时候，有关科学研究人员能够加强对查尔酮结构(即丙烯酰基)的利用，从而通过这种成分实现材料的性能提高。由此可见，光敏聚酰亚胺具有十分广泛的发展前景，所以在日后的发展中，这种材料一定会得到更为广泛的利用，应用在更多领域的发展中，促进更多行业的发展。
参考文献：
[1]魏文康,虞鑫海,王凯,等.光敏聚酰亚胺的研究与应用进展[J].合成技术及应用,2018,33(3):23-26.
[2]刘金刚,袁向文,尹志华,等.正性光敏聚酰亚胺研究与应用进展(二)[J].电子与封装,2009,9(1):7-11,23..
[3]刘金刚,袁向文,尹志华,等.正性光敏聚酰亚胺研究与应用进展(一)[J].电子与封装,2008,8(12):1-6.
[4]张文涛,王国志,刘文兴,等.光敏型聚酰亚胺的研究进展[J].现代涂料与涂装,2018,21(2):12-15.
[5]张燕,职欣心,武晓,等.聚酰亚胺材料在智能制造领域的应用进展[J].化工新型材料,2019,47(5):1-4.
[6]郭喜,李忠贺,刘佳星,等.光敏聚酰亚胺在硫化镉紫外器件中的应用[J].激光与红外,2016,46(9):1156-1159.
作者简介：
陈存浩（1993年6月），男，汉族，山东聊城人，技术员，本科。单位:波米科技有限公司，
研究方向:光敏聚酰亚胺，单位所在的省市:山东省聊城市，邮编:252300。