CN107443842A - 一种光阻干膜用bopet基膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光阻干膜用BOPET基膜,其是由上表层、芯层和下表层构成:芯层由以下组分组成:超有光聚酯切片45‑55wt%,有光聚酯切片35‑45wt%,聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)10‑20wt%;上、下表层为抗粘层,由以下组分组成:超有光聚酯切片40‑50wt%,余量为有机高分子抗粘母料。本发明采用有机高分子抗粘母料,在保证正常收卷的情况下,能改善膜面质量,提高膜面平整度,提高了雾度、光泽度、透光率又能满足薄膜开口性要求。光阻干膜用BOPET基膜芯层采用的PEN,具有更高的物理机械性能、化学稳定性及耐热、耐紫外线等性能,且其制备方法简单、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种光阻干膜及其制备方法,具体涉及一种光阻干膜用BOPET基膜及其制备方法。
背景技术
光刻术是集成电路和超大规模电路制造中最重要的技术之一,光阻干膜是用于光刻术的感光材料。光阻干膜具有三层结构:PE保护膜、光致抗蚀剂(光阻层)、PET基膜。应用于光阻干膜的BOPET薄膜,其质量的要求较高。如BOPET薄膜的平均厚度、断裂强度、断裂延伸率、干热收缩率、透光率、雾度、润湿张力等都有达到相应的质量指标。
目前,全球生产光阻干膜用PET薄膜主要是由几家中外合资PET薄膜厂家生产,且主要技术均来自于其国外母公司。目前我国国内干膜生产厂家对PET薄膜缺乏深入的研究,使得生成的光阻干膜于薄膜雾度、膜面质量、厚度公差等方面尚未达到使用标准。故而,发明一种在薄膜雾度、膜面质量、厚度公差等方面均达到相关行业标准的光阻干膜是及其有必要的。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种光阻干膜用BOPET基膜及其制备方法。
本发明主要技术方案为:
一种光阻干膜用BOPET基膜,其由上表层、芯层和下表层构成,所述芯层由以下组分按重量百分比组成:
超有光聚酯切片:45-55%
有光聚酯切片:35-45%
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN):10-20%;
所述上表层、下表层为抗粘层;所述抗粘层由以下组分按重量百分比组成:超有光聚酯切片40-50%,余量为有机高分子抗粘母料。
所述有机高分子抗粘母料是由球状二氧化硅和有光聚酯切片组成;所述球状二氧化硅的粒径为1-1.5μm、含量为3000ppm。
所述上表层厚度占12-15%,下表层厚度占12%-15%,芯层厚度占70%-76%。
本发明的另一个发明目的是提供上述一种光阻干膜用BOPET基膜的制备方法,其步骤如下:
a、将干燥的超有光聚酯切片、有光聚酯切片、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)在主挤出机中加热成熔融状态,并经过滤后,作为芯层熔体;将超有光聚酯切片和高分子抗粘母料按配比加入两台辅助挤出机中经熔融、抽真空处理后,除去原料中的低聚物、水份和杂质后得到上、下表层熔体;最后将芯层熔体和上、下表层熔体,在三层结构模头中汇合挤出成膜片,汇合挤出温度在270~280℃;
b、利用静电吸附,将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片,铸片冷却定型温度为35~40℃;
c、将铸片进行经过纵向拉伸为厚片,其预热温度为60~100℃,拉伸温度为110~120℃,拉伸倍率为2.5-3.0倍;
d、将厚片进行横向拉伸制得厚度为12-25μm的光阻干膜用BOPET基膜,其预热温度为100~120℃,拉伸温度为100~120℃,定型温度为180~230℃。
e、将BOPET基膜经过风冷,进入牵引系统展平、切边、测厚,然后收卷得母卷;
f、母卷经过检测合格后,经过分切、包装成成品入库。
进一步方案,所述超有光聚酯切片、有光聚酯切片和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的干燥条件为流化床干燥,其干燥温度为140~160℃、时间为4~5小时。
所述过滤是经15μm碟片式过滤器过滤,过滤后其水分含量≤50ppm。
所述主挤出机为单螺杆挤出机;辅助挤出机为双螺杆挤出机。
本发明的有益之处为:
本发明制备的光阻干膜用BOPET基膜的上、下表层均采用改性的有机高分子抗粘母料,在保证正常收卷的情况下,改善膜面质量,提高膜面平整度,既提高了雾度、光泽度、透光率又能满足薄膜开口性要求。其芯层采用的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是由2,6-萘二甲酸二甲酯(NDC)或2,6-萘二甲酸(NDA)与乙二醇(EG)缩聚而成。其化学结构与常用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相似,但不同之处在于分子链中PEN采用刚性更大的萘环代替了PET中的苯环。而萘环结构使PEN比PET具有更高的物理机械性能、化学稳定性及耐热、耐紫外线等性能,从而进一步提高薄膜断裂强度和热稳定性。
具体实施方式
以下所述的实施方案,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式的限制。凡是依据本发明的技术和方法实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明的技术和方法方案的范围内。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种光阻干膜用BOPET基膜,由上表层、芯层和下表层构成,所述芯层由以下组分按重量百分比组成:
超有光聚酯切片:45%
有光聚酯切片:45%
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN):10%;
所述上表层、下表层为抗粘层;所述抗粘层由以下组分按重量百分比组成:超有光聚酯切片40%,余量为有机高分子抗粘母料。
所述有机高分子抗粘母料是由球状二氧化硅和有光聚酯切片组成;所述球状二氧化硅的粒径为1-1.5μm,含量为3000ppm。
所述上表层厚度占12%,下表层厚度占12%,芯层厚度占76%。
一种光阻干膜用BOPET基膜,其制备步骤如下:
a、将超有光聚酯切片、有光聚酯切片、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)在流化床以140~160℃的温度干燥4~5小时;将干燥的原料在单螺杆主挤出机中加热成熔融状态,并经15μm碟片式过滤器过滤后使其水分含量≤50ppm,作为芯层的主挤熔体;将超有光聚酯切片和高分子抗粘母料按配比分别加入双螺杆辅助挤出机中经熔融、抽真空处理后,除去原料中的低聚物、水份和杂质后得到作为上、下表层熔体;芯层熔体和上、下表层熔体,在三层结构模头中汇合挤出成膜片,汇合挤出温度在270~280℃;
b、利用静电吸附将该膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片,铸片冷却定型温度为35~40℃;
c、将铸片进行经过纵向拉伸为厚片,预热温度为60~100℃,拉伸温度为110~120℃,拉伸倍率为2.5-3.0倍;
d、将厚片进行横向拉伸制得厚度12-25μm的光阻干膜用BOPET基膜,预热温度为100~120℃,拉伸温度为100~120℃,定型温度为180~230℃;
e、将步骤d)中所得BOPET基膜经过风冷,进入牵引系统展平、切边、测厚,然后收卷得母卷;
f、母卷经过检测合格后,经过分切、包装成成品。
实施例2
一种光阻干膜用BOPET基膜,由上表层、芯层和下表层构成,所述芯层由以下组分按重量百分比组成:
超有光聚酯切片:45%
有光聚酯切片:35%
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN):20%;
所述上表层、下表层为抗粘层;所述抗粘层由以下组分按重量百分比组成:超有光聚酯切片45%,余量为有机高分子抗粘母料。
所述有机高分子抗粘母料是由球状二氧化硅和有光聚酯切片组成;所述球状二氧化硅的粒径为1-1.5μm,含量为3000ppm。
所述上表层厚度占15%,下表层厚度占15%,芯层厚度占70%。
一种光阻干膜用BOPET基膜,其制备步骤如实施例1。
实施例3
一种光阻干膜用BOPET基膜,由上表层、芯层和下表层构成,所述芯层由以下组分按重量百分比组成:
超有光聚酯切片:50%
有光聚酯切片:35%
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN):15%;
所述上表层、下表层为抗粘层;所述抗粘层由以下组分按重量百分比组成:超有光聚酯切片50%,余量为有机高分子抗粘母料。
所述有机高分子抗粘母料是由球状二氧化硅和有光聚酯切片组成;所述球状二氧化硅的粒径为1-1.5μm,含量为3000ppm。
所述上表层厚度占15%,下表层厚度占15%,芯层厚度占70%。
一种光阻干膜用BOPET基膜,其制备步骤如实施例1。
实施例4
一种光阻干膜用BOPET基膜,由上表层、芯层和下表层构成,所述芯层由以下组分按重量百分比组成:
超有光聚酯切片:55%
有光聚酯切片:35%
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN):10%;
所述上表层、下表层为抗粘层;所述抗粘层由以下组分按重量百分比组成:超有光聚酯切片50%,余量为有机高分子抗粘母料。
所述有机高分子抗粘母料是由球状二氧化硅和有光聚酯切片组成;所述球状二氧化硅的粒径为1-1.5μm,含量为3000ppm。
所述上表层厚度占15%,下表层厚度占15%,芯层厚度占70%。
一种光阻干膜用BOPET基膜,其制备步骤如实施例1。
对比例1
一种光阻干膜用基膜,由上表层、芯层和下表层构成,所述芯层由以下组分按重量百分比组成:
超有光聚酯切片:40%
有光聚酯切片:60%
所述上表层、下表层为抗粘层;所述抗粘层由以下组分按重量百分比组成:有光聚酯切片60%,余量为有机高分子抗粘母料。
所述有机高分子抗粘母料是由球状二氧化硅和有光聚酯切片组成;所述球状二氧化硅的粒径为2.0μm,含量为3500ppm。
所述上表层厚度占15%,下表层厚度占15%,芯层厚度占70%。
一种BOPET基膜,其制备步骤如下:
a、将超有光聚酯切片、有光聚酯切片在流化床以140~160℃的温度干燥4~5小时;将干燥的原料在单螺杆主挤出机中加热成熔融状态,并经15μm碟片式过滤器过滤后使其水分含量≤50ppm,作为芯层的主挤熔体;将超有光聚酯切片和高分子抗粘母料按配比分别加入双螺杆辅助挤出机中经熔融、抽真空处理后,除去原料中的低聚物、水份和杂质后得到作为上、下表层熔体;芯层熔体和上、下表层熔体,在三层结构模头中汇合挤出成膜片,汇合挤出温度在270~280℃;
b、利用静电吸附将该膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片,铸片冷却定型温度为35~40℃;
c、将铸片进行经过纵向拉伸为厚片,预热温度为60~100℃,拉伸温度为110~120℃,拉伸倍率为2.5-3.0倍;
d、将厚片进行横向拉伸制得厚度12-25μm的BOPET基膜,预热温度为100~120℃,拉伸温度为100~120℃,定型温度为180~230℃;
e、将步骤d中所得BOPET基膜经过风冷,进入牵引系统展平、切边、测厚,然后收卷得母卷;
f、母卷经过检测合格后,经过分切、包装得成品。
为验证本发明的效果,将上述实施例1-3以及对比例1制得的试样进行对比试验,检测结果如表1所示:
表1:实施例1-3及对比例1制得光阻干膜用BOPET基膜主要物性指标
如表1所示,本发明制备的光阻干膜用BOPET基膜的平均厚度公差小于对比例1,可以提高膜面的平整度,改善膜面质量;雾度测量值较于对比例1有了较大的提高,雾度值的提高减小了光阻干膜的透光性;纵向、横向拉伸强度有着明显提高;纵向、横向的热收缩性能有着明显的降低,反应了基膜的稳定性的提高。
上述对实施例的描述为本发明的优选实施方式。本发明不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种光阻干膜用BOPET基膜,其由上表层、芯层和下表层构成,其特征在于:所述芯层由以下组分按重量百分比组成:
超有光聚酯切片:45-55%
有光聚酯切片:35-45%
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN):10-20%;
所述上表层、下表层为抗粘层;所述抗粘层由以下组分按重量百分比组成:超有光聚酯切片40-50%,余量为有机高分子抗粘母料。
2.根据权利要求1所述的一种光阻干膜用BOPET基膜,其特征在于:所述有机高分子抗粘母料是由球状二氧化硅和有光聚酯切片组成;所述球状二氧化硅的粒径为1-1.5 μm、含量为3000 ppm。
3.根据权利要求1所述的一种光阻干膜用BOPET基膜,其特征在于:所述上、下表层厚度分别占基膜厚度的12%-15%。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种光阻干膜用BOPET基膜的制备方法,其特征在于:其步骤如下:
a、将干燥的超有光聚酯切片、有光聚酯切片、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)在主挤出机中加热成熔融状态,并经过滤后,作为芯层熔体;将超有光聚酯切片和高分子抗粘母料按配比加入两台辅助挤出机中经熔融、抽真空处理后,除去原料中的低聚物、水份和杂质后得到上、下表层熔体;最后将芯层熔体和上、下表层熔体,在三层结构模头中汇合挤出成膜片,汇合挤出温度在270~280 ℃;
b、利用静电吸附,将膜片贴附到激冷辊上急冷形成铸片,铸片冷却定型温度为35~40℃;
c、将铸片进行经过纵向拉伸为厚片,其预热温度为60~100 ℃,拉伸温度为110 ~120℃,拉伸倍率为2.5-3.0倍;
d、将厚片进行横向拉伸制得厚度为12-25 μm的光阻干膜用BOPET基膜,其预热温度为100~120 ℃,拉伸温度为100~120 ℃,定型温度为180~230 ℃。
5.根据权利要求4所述的一种光阻干膜用BOPET基膜的制备方法,其特征在于:所述超有光聚酯切片、有光聚酯切片和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的干燥条件为流化床干燥,其干燥温度为140~160 ℃、时间为4~5小时。
6.根据权利要求4所述的一种光阻干膜用BOPET基膜的制备方法,其特征在于:所述过滤是经15 μm碟片式过滤器过滤,过滤后其水分含量≤50 ppm。
7.根据权利要求4所述的一种光阻干膜用BOPET基膜的制备方法,其特征在于:所述主挤出机为单螺杆挤出机;辅助挤出机为双螺杆挤出机。
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