KR20230113615A - 카르도/스피로 모이어티를 포함하는 비스말레이미드기반 유전체 재료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히 전자 디바이스의 제조에 적합한 새로운 클래스의 유전체 중합체 재료에 관한 것이다. 유전체 중합체 재료는 비스말레이미드 화합물을 반응시켜 형성되며 유리한 재료 특성의 이로운 균형 잡힌 프로필을 보여준다. 비스말레이미드 화합물은 분자의 중간 부분에 반복 단위를 함유하는 카르도 및/또는 스피로 모이어티 및 분자의 각 말단 단부에 말레이미드 기를 갖는 올리고머 구조를 갖는다. 상기 유전체 중합체 재료를 형성하는 방법 및 상기 유전체 중합체 재료를 유전체 재료로서 함유하는 전자 디바이스가 추가로 제공된다.

Description

카르도/스피로 모이어티를 포함하는 비스말레이미드 기반 유전체 재료
본 발명은 특히 전자 장치 제조에 적합한 새로운 유전체 중합체 재료를 제공한다. 유전체 중합체 재료는 새로운 유형의 비스말레이미드 화합물을 반응시켜 형성되며 특히 예를 들어 웨이퍼 레벨 패키징(WLP) 뿐아니라 저유전성 접착제 애플리케이션들과 같은 진보된 전자 패키징 애플리케이션들에서의 요건과 관련하여 유리한 재료 특성들의 이로운 균형 잡힌 프로파일을 보여준다. 본 발명의 유전체 중합체 재료는 다음을 포함하는 재료 특성들의 이로운 균형 잡힌 프로파일을 나타낸다: (a) 예를 들어 높은 유리 전이 온도(Tg), 낮은 열팽창 계수(CTE), 높은 파단 연신율 및 높은 인장 강도와 같은 유리한 열역학적 특성; (b) 예를 들어 낮은 유전 상수 및 낮은 유전 손실 탄젠트와 같은 유리한 유전 특성; (c) 높은 접착 강도; 및 (d) 선행 기술 물질과 비교하여 유익한 스핀 코팅 거동.
본 발명의 유전체 중합체 재료는 비스말레이미드 화합물을 반응시켜 형성된다. 비스말레이미드 화합물로서, 카르도/스피로 모이어티를 함유하는 특정 비스말레이미드 화합물이 본원에 기재되어 있다. 이러한 화합물은 광구조화 가능하고, 박막 포뮬레이션 및/또는 접착제 포뮬레이션에서, 예를 들어 패키징된 전자 장치에서 재부동태화 층의 제조 (재배선 층 (RDL) 또는 다이 부착물에서 전도성 또는 반전도성 컴포넌트의 부동태화를 포함) 와 같은 전자 장치 제조의 다양한 애플리케이션들을 위한 출발 물질로 사용될 수 있다. 또한, 상기 비스말레이미드 화합물은 우수한 필름 형성 능력을 가지며 스핀-온 물질로서 유전체 중합체를 형성하기 위해 종래의 용매로부터 가공하기 쉽다.
본 발명의 비스말레이미드 화합물은 분자의 중간 부분에 반복 단위를 함유하는 카르도 및/또는 스피로 모이어티 및 분자의 각 말단 단부에 말레이미드 기를 갖는 올리고머 구조를 갖는다. 상기 유전체 중합체 재료를 형성하는 방법이 더 제공된다. 그 외에도, 본 발명은 유전체 중합체 재료 및 상기 중합체 재료를 유전체 재료로서 포함하는 전자 장치에 관한 것이다. 본 발명의 비스말레이미드 화합물 및 관련된 유전체 중합체 재료는 바람직하지 않은 열기계적 팽창으로 인한 기계적 변형 (뒤틀림) 에 의해 야기되는 결함 디바이스들의 수가 현저히 감소되는 마이크로전자 디바이스의 비용 효과적이고 신뢰성 있는 제조를 허용한다.
솔리드 스테이트 트랜지스터가 진공관 기술을 대체하기 시작함에 따라, 저항기, 커패시터 및 다이오드와 같은 전자 컴포넌트가 리드에 의해 카드의 인쇄 회로 판에 직접 장착되어, 여전히 사용중인 패키징 레벨 또는 기본 빌딩 블록을 확립 가능하게 되었다. 복잡한 전자 기능은 단일 인쇄 회로 카드 상에서 상호접속될 수 있는 것보다 더 많은 개별 컴포넌트들을 종종 필요로 한다. 다층 카드 능력은 다층 모기판 상의 딸 카드의 3 차원 패키징의 개발에 의해 달성되었다. 집적 회로는 레지스터 및 다이오드와 같은 많은 이산 회로 엘리먼트가 집적 회로 칩 또는 다이로 알려져 있는 비교적 작은 개별 컴포넌트에 내장되는 것을 허용한다. 하지만, 놀란말한 회로 집적에도 불구하고, 하나 초과의 패키징 레벨이 통상적으로 요구되며, 이는 부분적으로 집적 회로 자체의 기술 문제 때문이다. 집적 회로 칩은 꽤 취약하며 매우 작은 단말을 가지고 있다. 1-레벨 패키징은 섬세한 집적 회로에 대한 전기적 연결을 위한 능력을 기계적으로 보호, 냉각 및 제공하는 주요 기능을 달성한다. 일부 컴포넌트 (고전력 레지스터, 기계 스위치, 커패시터) 는 칩 위에 쉽게 집적되지 않기 때문에, 인쇄 회로 카드와 같은 적어도 하나의 추가 패키징 레벨이 이용된다. 메인프레임 컴퓨터와 같은 매우 복잡한 애플리케이션의 경우, 다중 패키징 레벨의 계층이 요구된다.
오늘날의 반도체 산업의 요건을 충족시키기 위해 폭넓게 다양한 고급 패키징 기술이 존재한다. 선도적인 고급 패키징 기술 - WLP (wafer-level packaging), FOWLP (fan-out wafer level packaging), 2.5D 인터포저, 칩 온 칩 스태킹, 패키지 온 패키지 스태킹, 내장형 IC - 은 모두 얇은 기판의 구조화, 재배선 층 및 고해상도 인터커넥트와 같은 다른 컴포넌트가 필요하다. 최종 소비자 시장은 훨씬 더 작고 더 얇은 디바이스에서 더 낮은 가격과 더 높은 기능성을 지속적으로 요구한다. 이것은 경쟁력있는 제조 비용으로 더 미세한 특징과 향상된 신뢰성을 갖는 차세대 패키징에 대한 필요성을 만든다.
웨이퍼 레벨 패키징(WLP)은 차세대 소형 고성능 전자 장치를 위한 가장 유망한 반도체 패키지 기술 중 하나이다. 일반적으로, WLP는 여전히 웨이퍼의 일부인 집적 회로를 패키징하는 프로세스이다. 이것은 웨이퍼를 개별 회로들로 절단한 다음 그것들을 패키징하는 보다 일반적인 방법과 대조된다. WLP 는 다이와 솔더 볼 사이의 연결을 가능하게 하는 재배선층(RDL)를 기반으로 하므로 신호 전파가 개선되고 폼 팩터가 작아진다(도 1 참조). WLP의 주요 애플리케이션은 크기 제약으로 인해 스마트 폰 및 웨어러블이다.
현재 재료로, WLP 프로세스는 중간 칩 크기 응용으로 제한된다. 이러한 제한의 이유는 이러한 재료의 부적절한 열역학적 특성과 최적화되지 않은 가공에 근거한다. 차세대 마이크로칩 RDL 에 사용되는 유전체 재료는 특정 요건들을 충족해야 한다. 낮은 유전 상수 외에도, 예를 들어 높은 유리 전이 온도(Tg), 낮은 열팽창 계수(CTE), 높은 파단 연신율 및 높은 인장 강도와 같은 몇 가지 열기계적 특성이 중요한 역할을 한다. 그 외에도, 여러 목표 애플리케이션들은 10 μm 초과의 부동태화 층들을 요구하며, 이는 스핀 코팅 공정에 의해 증착되는 것이 바람직하다. 종래 기술의 재료와 대조적으로, 본 발명의 재료는 유사한 몰 질량 및 몰 질량 분포를 갖는 더 높은 점도를 나타낸다. 결과적으로, 일반적으로 스핀 코팅에 의해 기술된 스피로/카르도 중합체를 적용함으로써 더 높은 필름 두께가 달성될 수 있다.
위에서 언급한 요건들 중 일부를 충족하는 중요한 재료 클래스는 최신 기술의 다양한 간행물에 설명된 이미드 확장 말레이미드 화합물이다.
US 2004/0225026 A1 및 US 2011/0130485 A1은 이미드-확장된 모노-, 비스- 또는 폴리말레이미드 화합물을 함유하는 열경화성 (접착제) 조성물에 관한 것이다. 이미드-확장된 말레이미드 화합물은 적절한 무수물과 적절한 디아민의 축합에 의해 제조되어 아민 말단 화합물을 제공한다. 그런 다음 이러한 화합물은 과량의 말레산 무수물로 축합되어 이미드 확장된 말레이미드 화합물을 생성한다. 열경화성 조성물에 혼입될 때, 이미드-확장된 말레이미드 화합물은 열 안정성을 희생시키지 않으면서 조성물의 취성을 감소시키고 인성을 증가시키는 것으로 알려져 있다.
US 2011/0049731 A1 및 US 2013/0228901 A1은 반도체 웨이퍼 부동태화 층에서 응력 감소를 위한 재료 및 방법에 관한 것이다. 반도체 웨이퍼 및 그로부터 제조된 부동태화 층을 포함하는 장치 및 부동태화 층으로서 사용하기 위한 낮은 모듈러스의 광이미지화 가능한 폴리이미드를 함유하는 조성물이 기재되어 있다.
US 2017/0152418 A1은 이미드-확장 모노-, 비스- 및 폴리말레이미드 화합물을 함유하는 열경화성 말레이미드 수지로부터 제조된 말레이미드 접착제 막에 관한 것이다. 말레이미드 접착제 막은 광구조화 가능하고 전자 장비, 집적 회로, 반도체 디바이스, 수동 디바이스, 태양 전지, 태양 모듈 및/또는 발광 다이오드의 제조에 적합한 것으로 알려져 있다.
그러나, 전술한 이미드-확장된 말레이미드 화합물은 산업에서 사용되는 일반적인 용매에서 바람직하지 않은 용해도 및 예를 들어 낮은 유리 전이 온도 및 낮은 파단 연신율과 같은 열역학적 특성의 바람직하지 않은 프로파일을 가지며, 이들은 WLP 애플리케이션들에 적합하지 않다.
반도체 산업의 또 다른 추세는 고주파 영역에서 낮은 유전 특성(낮은 유전 상수, 낮은 유전 손실 탄젠트)을 가진 재료에 대한 수요와 관련이 있다. 인쇄 회로 기판에서 신호 전송의 속도가 증가함에 따라 신호의 주파수가 증가했다. 또한 5G 시대에는 특정 요건들을 충족하기 위해 고유한 특성을 가진 신뢰할 수 있는 재료가 필요하다. 일반적으로 저유전율 재료의 접착력은 일반적으로 이러한 절연 필름의 극성이 낮기 때문에 열악하다. 낮은 유전체 거동과 우수한 접착 특성을 결합한 새로운 재료는 향후 다양한 애플리케이션들의 개발을 위해 매우 관심의 대상이 되고 있다.
WO2019/141833 A1은 우수한 필름 형성 능력, 우수한 기계적 특성, 낮은 유전 상수 및 낮은 열팽창 계수를 갖는 유전체 중합체에 관한 것이다. 유전체 중합체들은 메소제닉 기를 갖는 중합성 화합물로부터 제조되고, 그것들은 전자 디바이스에서 부동태화 층의 제조를 위한 유전 재료로서 사용될 수 있다.
이러한 재료는 많은 유익한 특성을 가지고 있지만 유리 전이 온도 및 스핀 코팅 거동과 같은 일부 특성은 이러한 재료의 잠재력을 최대한 실현하기 위해 증가하거나 개선되어야 한다.
유리 전이 온도를 높이는 한 가지 옵션은 중합체 백본을 따라 펜던트 루프를 도입하는 것이다. 카르도 또는 스피로 모이어티들은 더 나은 기계적 및 열적 특성과 함께 용해도 및 체인 강성을 증가시키기 위해 사용되었다. 이러한 중합체는 높은 유리 전이 온도 Tg, 우수한 열 안정성 및 용해도를 제공하는 것으로 보고되었다. 이와 관련하여 다음 출판물이 언급된다:
P. Wen et al., Materials Chemistry and Physics, 139, 2013, 923-930: Synthesis and characterizations of cardo polyimides based on new spirofluorene diamine monomer.
M Hasegawa et al, Polymer 169, 2019, 167-184: Synthesis and asymmetric spiro-type colorless poly(ester imide)s with low coefficients of thermal expansion, high glass transition temperatures, and excellent solution-processability.
L. Zhang et al., Designed Molecules and Polymers, 2014, 17, 637-646 은 플루오렌 카르도 그룹 및 아릴 에테르 연결을 함유하는 신규 비스말레이미드 단량체의 합성, 특성화, 및 경화 동역학을 기술한다.
L. Zhang et al., High Performance Polymers, 2016, 28, 215-224 는 플루오렌 카르도 구조를 포함하는 새로운 비스말레이미드 단량체를 기반으로 하는 비스말레이미드 수지의 제조 및 특성에 관한 것이다.
그러나, 재료 특성의 관점에서, 위에서 언급한 화합물 및 재료는 현대 패키징 애플리케이션, 특히 광이미지화 유전체에 적합한 유전체에 대한 모든 요건을 충족하지 않는다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 결점 및 단점을 극복하는 것이고, 특히 예를 들어 웨이퍼 레벨 패키징(WLP) 뿐아니라 저유전성 접착제 애플리케이션들과 같은 진보된 전자 패키징 애플리케이션들에서의 요건과 관련하여 유리한 재료 특성들의 이로운 균형 잡힌 프로파일을 보여주는 새로운 클래스의 유전체 중합체 재료를 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 다음을 포함하는 재료 특성의 유리한 균형 잡힌 프로파일을 나타내는 유전체 중합체 물질을 제공하는 것이다: (a) 예를 들어 높은 유리 전이 온도(Tg), 낮은 열팽창 계수(CTE), 높은 파단 연신율 및 높은 인장 강도와 같은 유리한 열역학적 특성; (b) 예를 들어 낮은 유전 상수 및 낮은 유전 손실 탄젠트와 같은 유리한 유전 특성; (c) 높은 접착 강도; 및 (d) 선행 기술의 물질과 비교하여 유익한 스핀 코팅 거동.
본 발명의 다른 목적은 상기 유전체 중합체 재료가 획득될 수 있는 비스말레이미드 화합물을 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 이러한 비스말레이미드 화합물이 광구조화 가능하고, 박막 포뮬레이션 및/또는 접착제 포뮬레이션에서, 예를 들어 패키징된 전자 장치에서 재부동태화 층의 제조 (재배선 층 (RDL) 또는 다이 부착물에서 전도성 또는 반전도성 컴포넌트의 부동태화를 포함) 와 같은 전자 장치 제조의 다양한 애플리케이션들을 위한 출발 물질로 사용될 수 있는 것이다. 또한, 상기 비스말레이미드 화합물은 필름 형성 능력이 우수하고 통상적인 용매로부터 가공이 용이해야 한다.
그 외에도, 본 발명의 목적은 비스말레이미드 화합물을 사용하여 상기 유전체 중합체를 형성하는 방법을 제공하는 것이다. 마지막으로, 본 발명의 목적은 상기 중합체를 유전체 재료로 포함하는 전자 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 바람직하지 않은 열기계적 특성으로 인한 기계적 변형 (뒤틀림) 에 의해 야기되는 결함성 디바이스의 수가 현저히 감소되는, 마이크로전자 디바이스의 비용 효율적이고 신뢰할 수 있는 제조를 가능하게 하는 것이다.
본 발명자들은 놀랍게도 카르도/스피로 모이어티를 함유하는 새로운 유형의 특정 비스말레이미드 화합물로부터 형성되는 유전체 중합체 재료에 의해 상기 목적들이 달성된다는 것을 발견하였다. 유전체 중합체 재료는 다음을 포함하는 재료 특성들의 유리한 균형 잡힌 프로파일을 나타낸다: (a) 예를 들어 높은 유리 전이 온도(Tg), 낮은 열팽창 계수(CTE), 높은 파단 연신율 및 높은 인장 강도와 같은 유리한 열역학적 특성; (b) 예를 들어 낮은 유전 상수 및 낮은 유전 손실 탄젠트와 같은 유리한 유전 특성; (c) 높은 접착 강도; 및 (d) 선행 기술의 물질과 비교하여 유익한 스핀 코팅 거동.
본 발명의 비스말레이미드 화합물은 하기 식 (1) 또는 식 (2) 로 표시된다:
식 중:
T 는 각각의 경우 서로 독립적으로 카르도 또는 스피로 모이어티를 포함하는 2가 또는 다가, 바람직하게는 2가 또는 4가 결합 단위이고;
X 는 각 경우에 서로 독립적으로 지방족, 방향족, 헤테로방향족, 실록산, 카르도 또는 스피로 모이어티 중 하나 이상을 포함하는 2가 또는 다가, 바람직하게는 2가 또는 4가 결합 단위이며;
는 단일 결합 또는 이중 결합을 나타내고;
Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각 경우에 서로 독립적으로 지방족, 방향족, 헤테로방향족, 실록산, 카르도 또는 스피로 모이어티 중 하나 이상을 포함하는 결합 단위이며;
Rc 는 Ra 또는 Rb 이고,
R1 는 H 또는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 H 또는 CH3 이며;
R2 는 H 또는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 H 또는 CH3 이고;
n 은 1 내지 60, 바람직하게는 1 내지 50, 더 바람직하게는 2 내지 30, 가장 바람직하게는 3 내지 20 의 정수이며; 및
m 은 1 내지 60, 바람직하게는 1 내지 50, 더 바람직하게는 2 내지 30, 가장 바람직하게는 3 내지 20 의 정수이다.
상기 비스말레이미드 화합물은 새로운 클래스의 유전체 중합체 재료를 형성하기 위해 단량체 화합물로서 사용된다. 상기 유전체 중합체 재료는 또한 본 발명의 일부를 형성하는 하기 방법에 의해 제조된다:
유전체 중합체 재료를 형성하기 위한 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
(i) 본 발명에 따른 하나 이상의 비스말레이미드 화합물을 포함하는 포뮬레이션을 제공하는 단계; 및
(ii) 상기 포뮬레이션을 경화시키는 단계.
또한, 유전체 중합체 재료를 형성하기 위한 상기 언급된 방법에 의해 수득 가능하거나 수득되는 유전체 중합체 재료가 제공된다.
그 외에도, 본 발명에 따른 비스말레이미드 화합물로부터 유도되는 적어도 하나의 반복 단위를 포함하는 유전체 중합체 재료가 제공된다.
마지막으로, 본 발명에 따른 유전체 중합체 재료를 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시형태는 이하에서 그리고 종속항에서 기재된다.
도 1: 팬 아웃 웨이퍼 레벨 패키징 (WLP) 구조의 개략도.
도 2: 추가의 구조 첨가제 없이 5 wt.-% Irgacure OXE-02 를 사용하여 화합물 (7) 로부터 얻은 중합체 재료의 DMA 측정.
도 3: 구조 첨가제로서 10 중량% 1,1'-(메틸렌비스(2-에틸-6-메틸-4,1-페닐렌))비스(1H-피롤-2,5-디온) 및 5 phr Irgacure OXE-02 를 사용하여 화합물 (7) 로부터 얻은 중합체 재료의 DMA 측정.
도 4: 추가의 구조 첨가제 없이 5 wt.-% Irgacure OXE-02 를 사용하는 화합물 (8) 로부터 얻은 중합체 재료의 DMA 측정.
도 5: 추가의 구조 첨가제 없이 5 wt.-% Irgacure OXE-02 를 사용하여 화합물 (9) 로부터 얻은 중합체 재료의 DMA 측정.
도 6: 추가의 구조 첨가제 없이 5 wt.-% Irgacure OXE-02 를 사용하여 화합물 (10) 로부터 얻은 중합체 재료의 DMA 측정.
도 7: 추가의 구조 첨가제 없이 5 wt.-% Irgacure OXE-02 를 사용하여 화합물 (11) 로부터 얻은 중합체 재료의 DMA 측정.
도 8: 구조 첨가제로서 10 중량% 1,1'-(메틸렌비스(2-에틸-6-메틸-4,1-페닐렌))비스(1H-피롤-2,5-디온) 및 5 phr Irgacure OXE-02 를 사용하여 화합물 (11) 로부터 얻은 중합체 재료의 DMA 측정.
도 9: 화합물들 (7) 및 (11) 의 스핀 코팅 거동.
정의
본원에서 사용되는 용어 "결합 단위"는 분자의 2개 이상의 부분을 연결하는 유기 구조 단위에 관한 것이다. 결합 단위는 일반적으로 서로 다른 모이어티들로 구성된다. 결합 단위는 2가 또는 다가, 바람직하게는 2가 또는 4가일 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "스피로 화합물"은 하나의 공통 4차 결합 원자를 통해 직각으로 연결된 2개의 고리로 구성된 스피로 중심을 갖는 화합물을 설명한다. 일반적으로 탄소 원자는 스피로 중심 역할을 한다. 가장 단순한 스피로 화합물은 바이사이클릭이거나 더 큰 고리 시스템의 일부로 바이사이클릭 부분을 가지고 있으며, 어느 경우에나 두 개의 링들이 스피로 중심을 정의하는 공통 4차 결합 원자를 통해 연결된다. 스피로 중심은 이에 부착된 인접 그룹과 함께 소위 "스피로 모이어티"를 형성하며, 이는 스피로 화합물의 특징적인 구조 단위로 간주될 수 있다. 스피로 모이어티는 바람직하게는 -C(O)RV, -C(O)ORV, -NRVRW, -ORV, -RX, -CN, -F 및 -Cl 로 구성된 목록에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 여기서 RV = H, C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬, RW = H, C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬 및 RX = C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬, 바람직하게는 RV = H, 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐, RW = H, 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐 및 RX = 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐이다. 스피로 모이어티는 바람직하게는 C=C 이중 결합, C≡C 삼중 결합, 아미드, 카바메이트, 카보네이트, 에스테르, 에테르, 2차 또는 3차 아민 및 케토로 구성된 목록에서 선택되는 하나 이상의 작용기를 함유할 수 있다. 스피로 모이어티는 전형적으로 화학적 화합물의 적어도 2개의 인접한 추가 구조 단위에 연결된다. 중합체 스피로 화합물은 "스피로 중합체"라고도 한다.
본원에서 사용되는 용어 "카르도 중합체"는 중합체 사슬의 백본에 있는 탄소가 또한 고리 구조에 통합되는 중합체의 하위 그룹을 설명한다. 이러한 백본 탄소는 4차 중심이며 소위 "카르도 모이어티"의 일부를 형성한다. 이와 같이 고리 모양의 측면 그룹은 중합체 사슬의 평면에 수직으로 놓여 루핑 (looping) 구조를 생성한다. 카르도 구조는 스피로 구조와 매우 유사하지만 카르도 센터에 링이 하나만 부착되어 있는 반면, 스피로 센터에는 링이 두 개 부착되어 있다. 카르도 중심은 이에 부착된 인접 그룹과 함께 소위 "카르도 모이어티"를 형성하며, 이는 카르도 중합체의 특징적인 구조 단위로 간주될 수 있다. 카르도 모이어티는 바람직하게는 -C(O)RV, -C(O)ORV, -NRVRW, -ORV, -RX, -CN, -F 및 -Cl 로 구성된 목록에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 여기서 RV = H, C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬, RW = H, C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬 및 RX = C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬, 바람직하게는 RV = H, 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐, RW = H, 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐 및 RX = 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐이다. 카르도로 모이어티는 바람직하게는 C=C 이중 결합, C≡C 삼중 결합, 아미드, 카바메이트, 카보네이트, 에스테르, 에테르, 2차 또는 3차 아민 및 케토로 구성된 목록에서 선택되는 하나 이상의 작용기를 함유할 수 있다. 카르도 모이어티는 전형적으로 화학적 화합물의 적어도 2개의 인접한 추가 구조 단위에 연결된다.
본원에서 사용되는 용어 "지방족 모이어티"는 화합물 구조의 일부를 형성하는 선형, 분지형, 고리형 또는 가교형 고리형 지방족 단위에 관한 것이다. 지방족 모이어티는 N, O, S 및 P 으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자들을 포함할 수도 있다. 지방족 모이어티는 바람직하게는 -C(O)RV, -C(O)ORV, -NRVRW, -ORV, -RX, -CN, -F 및 -Cl 로 구성된 목록에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 여기서 RV = H, C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬, RW = H, C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬 및 RX = C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬, 바람직하게는 RV = H, 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐, RW = H, 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐 및 RX = 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐이다. 지방족 모이어티는 바람직하게는 C=C 이중 결합, C≡C 삼중 결합, 아미드, 카바메이트, 카보네이트, 에스테르, 에테르, 2차 또는 3차 아민 및 케토로 구성된 목록에서 선택되는 하나 이상의 작용기를 함유할 수 있다. 지방족 모이어티는 전형적으로 화학적 화합물의 적어도 2개의 인접한 추가 구조 단위에 연결된다.
본원에서 사용되는 용어 "방향족 모이어티"는 화합물의 구조의 일부를 형성하는 단환 또는 다환 방향족 또는 헤테로방향족 단위에 관한 것이다. 다환 방향족 단위는 하나의 평면에 고정된 둘 이상의 연결된 방향족 고리 시스템을 포함한다. 헤테로방향족 단위는 N, O, S 및 P 으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자들을 포함한다. 방향족 모이어티는 바람직하게는 -C(O)RV, -C(O)ORV, -NRVRW, -ORV, -RX, -CN, -F 및 -Cl 로 구성된 목록에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 여기서 RV = H, C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬, RW = H, C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬 및 RX = C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬, 바람직하게는 RV = H, 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐, RW = H, 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐 및 RX = 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐이다. 방향족 모이어티는 전형적으로 화학적 화합물의 적어도 2개의 인접한 추가 구조 단위에 연결된다.
본원에서 사용되는 용어 "실록산 모이어티"는 적어도 하나의 Si-O-Si 연결을 포함하는 화학적 화합물의 구조 단위를 의미한다. 실록산 모이어티는 선형, 분지형, 또는 고리형일 수 있다. 실록산 모이어티는 바람직하게는 -C(O)RV, -C(O)ORV, -NRVRW, -ORV, -RX, -CN, -F 및 -Cl 로 구성된 목록에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 여기서 RV = H, C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬, RW = H, C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬 및 RX = C6-C14 아릴 또는 C1-C14 알킬, 바람직하게는 RV = H, 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐, RW = H, 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐 및 RX = 메틸, 에틸, 프로필 또는 페닐이다. 실록산 모이어티는 전형적으로 화학적 화합물의 적어도 2개의 인접한 추가 구조 단위에 연결된다.
용어 "중합체" 는, 비제한적으로, 단독 중합체, 공중합체, 예를 들어 블록, 랜덤 및 교대 공중합체, 삼중합체, 사중합체 등, 및 이들의 배합물 및 변형을 포함한다. 또한, 달리 구체적으로 제한되지 않는 한, 용어 "중합체" 는 물질의 모든 가능한 구성 이성질체를 포함한다. 이들 구성은, 비제한적으로, 이소택틱, 신디오택틱 및 어택틱 대칭을 포함한다. 중합체는 높은 상대적 분자 질량의 분자이며, 이의 구조는 본질적으로 낮은 상대적 질량의 분자 (즉, 단량체) 로부터 실제로 또는 개념적으로 유도되는 단위 (즉, 반복 단위) 의 다중 반복을 포함한다. 본 발명의 문맥에서, 중합체는 60 개 초과의 단량체로 구성된다. 중합체는 일반적으로 사슬 길이가 다른 분자의 혼합물이므로 몰 질량 분포를 갖는다.
"올리고머"라는 용어는 중합체와 달리, 소수의 단량체 단위로 구성되는 분자 착물이며, 단량체의 수는 원칙적으로 제한되지 않는다. 이량체, 삼량체 및 사량체는 예를 들어 각각 2 개, 3 개 및 4 개의 단량체로 구성된 올리고머이다. 본 발명의 문맥에서, 올리고머는 60 개 이하의 단량체로 구성될 수 있다.
본원에 사용된 용어 "단량체"는 중합을 거쳐 중합체의 필수 구조에 구성 단위 (반복 단위) 또는 올리고머를 제공할 수 있는 분자를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "단독 중합체"는 일종의 (실제, 암시적 또는 가상의) 단량체로부터 유래된 중합체를 나타낸다.
본원에서 사용된 용어 "공중합체"는 일반적으로 하나 초과의 종의 단량체로부터 유래된 임의의 중합체를 의미하며, 여기서 중합체는 하나 초과의 종의 대응하는 반복 단위를 함유한다. 하나의 실시형태에 있어서, 공중합체는 2 종 이상의 단량체의 반응 생성물이며, 따라서 2 종 이상의 상응하는 반복 단위를 포함한다. 공중합체는 2 종, 3 종, 4 종, 5 종 또는 6 종의 반복 단위를 포함하는 것이 바람직하다. 3 종의 단량체의 공중합에 의해 수득되는 공중합체는 또한 삼중합체로서 지칭될 수 있다. 4 종의 단량체의 공중합에 의해 수득되는 공중합체는 또한 사중합체로서 지칭될 수 있다. 공중합체는 블록, 랜덤 및/또는 교호 공중합체로 존재할 수도 있다.
본원에서 사용되는 용어 "블록 공중합체"는, 인접한 블록이 구조적으로 상이하고, 즉 인접한 블록이 상이한 종의 단량체 또는 동일한 종의 단량체로부터 유래된 반복 단위를 포함하지만 반복 단위의 상이한 조성 또는 시퀀스 분포를 갖는 공중합체를 나타낸다.
또한, 본원에서 사용된 용어 "랜덤 공중합체"는 사슬 중의 임의의 주어진 부위에서 주어진 반복 단위를 발견할 확률이 인접한 반복 단위의 성질과 무관한 거대 분자로 형성된 중합체를 지칭한다. 통상적으로, 랜덤 공중합체에서 반복 단위의 배열 분포는 Bernoullian 통계를 따른다.
본원에서 사용되는 바와 같은, 용어 "교대 공중합체" 는 2 종의 반복 단위를 교대로 포함하는 거대분자로 이루어진 공중합체를 나타낸다.
"전자 패키징"은 전자 공학 분야의 주요 분야이며 폭넓게 다양한 기술을 포함한다. 그것은 다층 회로 기판 (카드라고도 함) 의 구멍을 통해 플레이트에 개별 부품, 집적 회로 및 MSI (중규모 집적) 및 LSI (대규모 집적) 칩 (보통 빔 리드에 의해 리드 프레임에 부착됨) 을 삽입하여, 제자리에 솔더링되는 것을 말한다. 전자 시스템의 패키징은 기계적 손상, 냉각, 무선 주파수 잡음 방출로부터 보호해야 한고, 정전기 방전 유지, 작업자 편의성 및 비용으로부터 보호해야 한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "마이크로전자 디바이스"는 매우 작은 전자 설계 및 컴포넌트의 전자 디바이스를 지칭한다. 항상 그런 것은 아니지만 일반적으로, 이것은 마이크로미터 스케일 이하를 의미하다. 이들 디바이스는 전형적으로 반도체 재료로 제조되고 패키지 구조로 상호접속되어 마이크로전자 디바이스를 형성하는 하나 이상의 마이크로전자 컴포넌트를 포함한다. 정상적인 전자 설계의 많은 전자 컴포넌트는 마이크로전자 컴포넌트에서 이용 가능하다. 이들은 트랜지스터, 커패시터, 인덕터, 저항기, 다이오드를 포함하고 자연스럽게 절연체 및 전도체는 모두 마이크로전자 디바이스에서 찾을 수 있다. 와이어 본딩과 같은 고유 배선 기술은 컴포넌트, 리드 및 패드의 크기가 대단히 작기 때문에 마이크로일렉트로닉스에서 종종 사용된다.
바람직한 실시형태
비스말레이미드 화합물
본 발명은 식 (1) 또는 (2) 로 나타낸 비스말레이미드 화합물에 관한 것이다:
식 중:
T 는 각각의 경우 서로 독립적으로 카르도 또는 스피로 모이어티를 포함하는 2가 또는 다가, 바람직하게는 2가 또는 4가 결합 단위이고;
X 는 각 경우에 서로 독립적으로 지방족, 방향족, 헤테로방향족, 실록산, 카르도 또는 스피로 모이어티 중 하나 이상을 포함하는 2가 또는 다가, 바람직하게는 2가 또는 4가 결합 단위이며;
는 단일 결합 또는 이중 결합을 나타내고;
Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각 경우에 서로 독립적으로 지방족, 방향족, 헤테로방향족, 실록산, 카르도 또는 스피로 모이어티 중 하나 이상을 포함하는 결합 단위이며;
Rc 는 Ra 또는 Rb 이고,
R1 는 H 또는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 H 또는 CH3 이고;
R2 는 H 또는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 H 또는 CH3 이고;
n 은 1 내지 60, 바람직하게는 1 내지 50, 더 바람직하게는 2 내지 30, 가장 바람직하게는 3 내지 20 의 정수이며; 및
m 은 1 내지 60, 바람직하게는 1 내지 50, 더 바람직하게는 2 내지 30, 가장 바람직하게는 3 내지 20 의 정수이다.
T 및/또는 X가 다가 결합 단위를 나타내는 경우, 이러한 다가 결합 단위는 바람직하게는 각각의 인접한 사이클릭 이미드 모이어티의 2개의 탄소 원자에 결합한다. T 및/또는 X가 4가 결합 단위를 나타내는 경우, 이러한 4가 결합 단위는 바람직하게는 각각의 인접한 사이클릭 이미드 모이어티의 2개의 탄소 원자에 결합한다.
바람직하게는, 식 (1) 및/또는 (2)에서 T에 포함된 카르도 또는 스피로 모이어티는 화학식 (3a) 내지 (3g) 중 하나로 표시된다:
여기서 는 결합 사이트를 나타낸다.
L 은 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 할로게닐, Ph 또는 CN, 바람직하게는 메틸, F, Cl, Ph 또는 CN 이고;
QT 는 O, S 또는 CH2 이고;
q 는 0 내지 4, 바람직하게는 0 내지 2 의 정수, 보다 바람직하게는 0 또는 1, 가장 바람직하게는 0 이다.
바람직하게는, 화학식 (2)에서 X는 각각의 경우 서로 독립적으로 2 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 지방족 모이어티, 6 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 방향족 모이어티, 4 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로방향족 모이어티 , 2 내지 50개의 규소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 실록산 모이어티, 바람직하게는 디메틸실록산, 메틸페닐실록산, 디페닐실록산 모이어티, 13 내지 100개의 탄소 원자, 바람직하게는 25 내지 50개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티, 또는 이들의 조합이다.
바람직하게는, 식 (1) 및/또는 (2)에서 Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각 경우에 서로 독립적으로 2 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 지방족 모이어티, 6 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 방향족 모이어티, 4 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로방향족 모이어티, 2 내지 50개의 규소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 실록산 모이어티, 바람직하게는 디메틸실록산, 메틸페닐실록산, 디페닐실록산 모이어티, 13 내지 100개의 탄소 원자, 바람직하게는 25 내지 50개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티, 또는 이들의 조합이고; 그리고
Rc 는 Ra 또는 Rb 이다. Ra 및 Rb 에 대한 바람직한 카르도 또는 스피로 모이어티는 위의 화학식 (3a) 내지 (3g) 로 표시된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 비스말레이미드 화합물은 식 (4) 또는 (5) 로 표현된다:
식 중:
T1 는 각각의 경우 서로 독립적으로 13 내지 80개의 탄소 원자, 바람직하게는 25 내지 50개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티이고;
X1 는 각각의 경우 서로 독립적으로 2 내지 80개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 지방족 모이어티, 6 내지 80개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 방향족 모이어티, 4 내지 80개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로방향족 모이어티 , 2 내지 50개의 규소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 실록산 모이어티, 바람직하게는 디메틸실록산, 메틸페닐실록산, 디페닐실록산 모이어티, 13 내지 80개의 탄소 원자, 바람직하게는 25 내지 50개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티, 또는 이들의 조합이며;
Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각 경우에 서로 독립적으로 2 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 지방족 모이어티, 6 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 방향족 모이어티, 4 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로방향족 모이어티, 2 내지 50개의 규소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 실록산 모이어티, 바람직하게는 디메틸실록산, 메틸페닐실록산, 디페닐실록산 모이어티, 13 내지 100개의 탄소 원자, 바람직하게는 25 내지 50개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티, 또는 이들의 조합이고;
Rc 는 Ra 또는 Rb 이고,
R1 는 H 또는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 H 또는 CH3 이고;
R2 는 H 또는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 H 또는 CH3 이고;
n 은 1 내지 60, 바람직하게는 1 내지 50, 더 바람직하게는 2 내지 30, 가장 바람직하게는 3 내지 20 의 정수이며; 및
m 은 1 내지 60, 바람직하게는 1 내지 50, 더 바람직하게는 2 내지 30, 가장 바람직하게는 3 내지 20 의 정수이다.
바람직하게는, 화학식 (4) 및/또는 (5)에서 T1 은 화학식 (6)으로 표시된다:
여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
GT 는 -O-, -S-, -CO-, -(CO)-O-, -O-(CO)-, -S-(CO)-, -(CO)-S-, -O-(CO) -O-, -(CO)-NRGT-, -NRGT-(CO)-, -NRGT-(CO)-NRGT-, -NRGT-(CO)-O-, -O-(CO)-NRGT- 및 단일 결합으로 구성된 목록에서 선택되며, 여기서 RGT 는 각 경우에 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 H 또는 CH3 이며;
T2 는 식 (3a) 내지 (3g) 중 하나로 표시되고:
여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
L 은 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 할로게닐, Ph 또는 CN, 바람직하게는 메틸, F, Cl, Ph 또는 CN 이고;
QT 는 O, S 또는 CH2 이고;
q 는 0 내지 4, 바람직하게는 0 내지 2 의 정수, 보다 바람직하게는 0 또는 1, 가장 바람직하게는 0 이다.
바람직하게는 식 (5) 의 X1 는 13 내지 80개의 탄소 원자, 바람직하게는 25 내지 50개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티이고;
더욱 바람직하게는, 화학식 (5) 에서 X1 은 화학식 (7) 으로 표시된다:
여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
GX 는 -O-, -S-, -CO-, -(CO)-O-, -O-(CO)-, -S-(CO)-, -(CO)-S-, -O-(CO) -O-, -(CO)-NRGX-, -NRGX-(CO)-, -NRGX-(CO)-NRGX-, -NRGX-(CO)-O-, -O-(CO)-NRGX- 및 단일 결합으로 구성된 목록에서 선택되며, 여기서 RGX 는 각 경우에 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 H 또는 CH3 이며;
X2 는 식 (8a) 내지 (8g) 중 하나로 표시되고:
여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
L 은 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 할로게닐, Ph 또는 CN, 바람직하게는 메틸, F, Cl, Ph 또는 CN 이고;
QX 는 O, S 또는 CH2 이고;
q 는 0 내지 4, 바람직하게는 0 내지 2 의 정수, 보다 바람직하게는 0 또는 1, 가장 바람직하게는 0 이다.
더욱 바람직하게는, 식 (1), (2), (4) 및/또는 (5)에서 Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각 경우에 서로 독립적으로 5 내지 60개의 탄소 원자, 바람직하게는 10 내지 40개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 지방족 모이어티, 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 방향족 모이어티, 13 내지 100개의 탄소 원자, 바람직하게는 25 내지 50개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티, 또는 이들의 조합이고; 그리고
Rc 는 Ra 또는 Rb 이다.
훨씬 더 바람직하게는, 식 (1), (2), (4) 및/또는 (5)에서 Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각 경우에 서로 독립적으로 식 (9)로 표현된다:
여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
p 는 0 내지 10, 바람직하게는 0 내지 8 의 정수이고;
GR 는 -O-, -S-, -CO-, -(CO)-O-, -O-(CO)-, -S-(CO)-, -(CO)-S-, -O-(CO)-O-, -(CO)-NRGR-, -NRGR-(CO)-, -NRGR-(CO)-NRGR-, -NRGR-(CO)-O-, -O-(CO)-NRGR- 및 단일 결합으로 구성된 목록에서 선택되며,
여기서 RGR 는 각 경우에 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 바람직하게는 H 또는 CH3 이며;
R 은 식 (10a) 내지 (10k) 중 하나로 표시되고:
여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
L 은 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 할로게닐, Ph 또는 CN, 바람직하게는 메틸, F, Cl, Ph 또는 CN 이고;
QR 는 O, S 또는 CH2 이고;
q 는 0 내지 4, 바람직하게는 0 내지 2 의 정수, 보다 바람직하게는 0 또는 1, 가장 바람직하게는 0 이며;
x 및 y 는 서로 독립적으로 0 내지 10, 바람직하게는 1 내지 8, 그리고 가장 바람직하게는 3 내지 8 이고;
RI, RII 그리고 RIII 은 서로 독립적으로 1 내지 10 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 선형 알킬기, 또는 3 내지 10 개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 알킬기, 보다 바람직하게는 -C6H13, -C8H17 또는 -CH2CH(C2H5)C4H9 이다.
가장 바람직하게는, 식 (1), (2), (4) 및/또는 (5)에서 Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각 경우에 서로 독립적으로 식 (9)로 표현된다:
여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
p 는 0 내지 8 의 정수이며;
GR 는 -O-, 및 단일 결합으로 구성된 목록에서 선택되고;
R 은 식 (11a) 내지 (11f) 중 하나로 표시되고:
여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
화학식 (1) 또는 화학식 (4) 에 따른 특히 바람직한 비스말레이미드 화합물은 다음과 같다:
화학식 (2) 또는 화학식 (5) 에 따른 특히 바람직한 비스말레이미드 화합물은 다음과 같다:
본 발명의 비스말레이미드 화합물은 임의의 표준 합성에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 화합물은 더 작은 단위로 역합성적으로 절단되고 적합한 전구체 화합물로부터 단계적으로 형성된다. 이러한 목적을 위해, 공지된 표준 반응이 사용될 수 있다. 말레이미드 기를 합성의 후기 단계에서, 통상적으로 합성의 맨 마지막 단계에서 부착시키는 것이 특히 유리한 것으로 입증되었다. 그렇게 함으로써, 화합물의 바람직하지 않은 부반응 또는 조기 중합을 피할 수 있다.
말레이미드 기는 예를 들어 라디칼 또는 이온 사슬 중합, 중첨가 또는 중축합과 같은 중합 반응을 겪을 수 있거나, 또는 예를 들어 중합체 골격상의 첨가 또는 축합과 같은 중합 유사 반응을 겪을 수 있는 작용기이다.
본 발명은 하나 이상의 비스말레이미드 화합물로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 유전체 중합체 재료를 형성하는 방법을 더 제공한다. 유전체 중합체 재료는 선형이거나 또는 가교될 수 있다.
본 발명에 따른 유전체 중합체 재료를 형성하는 방법은 다음 단계들을 포함한다:
(i) 본 발명에 따른 하나 이상의 비스말레이미드 화합물을 포함하는 포뮬레이션을 제공하는 단계; 및
(ii) 상기 포뮬레이션을 경화시키는 단계.
바람직하게는, 단계 (i) 에서 제공된 포뮬레이션은 본 발명에 따른 비스말레이미드 화합물과 반응하여 공중합체를 형성할 수 있는 하나 이상의 추가의 화합물을 더 포함한다. 기본 화학 지식을 사용하여, 당업자는 본 발명의 주어진 비스말레이미드 화합물로 먼저 언급한 것과 반응하여 공중합체를 형성할 수 있는 적합한 추가의 화합물을 찾아서 선택할 수 있다.
본 발명에 따른 비스말레이미드 화합물과 반응할 수 있는 바람직한 추가 화합물은 아크릴레이트, 에폭사이드, 올레핀, 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 폴리티올, 폴리아민 및 폴리말레이미드로 이루어진 목록으로부터 선택된다.
바람직한 아크릴레이트는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 메틸 시아노아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 에틸 시아노아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 프로필 시아노아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 부틸 시아노아크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 펜틸시아노아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 헥실 시아노아크릴레이트, 헵틸 아크릴레이트, 헵틸 메타크릴레이트, 헵틸 시아노아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 옥틸 메타크릴레이트, 옥틸 시아노아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, (히드록시에틸)아크릴레이트, (히드록시에틸)메타크릴레이트, 메틸 2-클로로아크릴레이트, 및 메틸 2-플루오로아크릴레이트이다.
바람직한 에폭시드는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 펜틸렌 옥사이드, 헥실렌 옥사이드, 헵틸렌 옥사이드, 옥틸렌 옥사이드, 글리시드아미드, 글리시돌, 스티렌 옥사이드 , 3,4-에폭시테트라히드로티오페네-1,1-디옥사이드, 에틸 2,3-에폭시프로피오네이트, 메틸 2-메틸글리시데이트, 메틸 글리시딜 에테르, 에틸 글리시딜 에테르, 디글리시딜 에테르, 시클로펜텐 옥사이드, 시클로헥센 옥사이드, 시클로헵텐 옥사이드, 시클로옥텐 옥사이드 및 스틸벤 옥사이드이다.
바람직한 올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 이소프렌 스티렌 및 비닐에틸렌이다.
바람직한 비닐 에테르는 디비닐 에테르, 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 프로필비닐에테르, 부틸비닐에테르, 펜틸비닐에테르, 헥실비닐에테르, 헵틸비닐에테르 및 옥틸비닐에테르이다.
바람직한 비닐 에스테르는 비닐 포르메이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로파노에이트, 비닐 부타노에이트, 비닐 펜타노에이트, 비닐 헥사노에이트, 비닐 헵타노에이트, 비닐 옥타노에이트, 비닐 노나노에이트, 비닐 데카노에이트, 비닐 아크릴레이트, 비닐 메타크릴레이트, 비닐 벤조에이트, 비닐 4-tert-부틸벤조에이트, 비닐 신나메이트 및 비닐 트리플루오로아세테이트이다.
바람직한 폴리티올은 2 개 이상의 티올 관능기를 갖는 유기 황 화합물이다. 바람직한 폴리티올은 2 개 이상의 티올 관능기를 갖는 유기 황 화합물이다. 특히 바람직한 폴리 티올은 HS-(CnH2n)-SH (여기서 n = 2 내지 20, 바람직하게는 2 내지 12); CnH2n-1(SH)3 (여기서 n = 3 내지 20, 바람직하게는 3 내지 12); HS-Ar-SH (여기서 Ar = 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴렌); 및 HS-(CH2)m-Ar-(CH2)m-SH (여기서 Ar = 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴렌 및 m = 1 내지 12) 이다.
바람직한 폴리아민은 2 개 이상의 아미노 관능기를 갖는 유기아민 화합물이다. 바람직한 폴리아민은 2 개 이상의 아미노 관능기를 갖는 유기아민 화합물이다. 특히 바람직한 폴리아민은 H2N-(CnH2n)-NH2 (여기서 n = 2 내지 20, 바람직하게는 2 내지 12); H2N-(CnH2nNH)-NH2 (여기서 n = 2 내지 20, 바람직하게는 2 내지 12); CnH2n-1(NH2)3 (여기서 n = 3 내지 20, 바람직하게는 3 내지 12); H2N-Ar-NH2 (여기서 Ar = 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴렌); 및 H2N-(CH2)m-Ar-(CH2)m-H2N (여기서 Ar = 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴렌 및 m = 1 내지 12) 으로 구성되는 목록으로부터 선택된다.
바람직한 폴리말레이미드는 US 2004/0225026 A1 및 US 2017/0152418 A1에 기재된 바와 같은 말레이미드 말단-캡핑된 폴리이미드이며, 그 개시는 참조로 원용된다. 폴리말레이미드는 하기 화학식 (A) 또는 화학식 (B) 로 표시되는 화합물로부터 선택된 비스말레이미드인 것이 바람직하다:
여기서, R1 및 Q1 는 비치환 또는 치환된 지방족, 지환족, 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 실록산, 폴리(부타디엔-코-아크릴로니트릴) 및 폴리(알킬렌 옥사이드) 로부터 유도된 구조로 이루어진 목록으로부터 독립적으로 선택되고; X1 내지 X4 는 각각 독립적으로 H 또는 1 내지 6 개의 C 원자를 갖는 알킬기이고; 그리고 n = 0 내지 30 이며;
식에서 R2 및 Q2 는 비치환 또는 치환된 지방족, 지환족, 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 실록산, 폴리(부타디엔-코-아크릴로니트릴) 및 폴리(알킬렌 옥사이드) 로부터 유도된 구조로 이루어진 목록으로부터 독립적으로 선택되고; X5 내지 X8 는 각각은 독립적으로 H 또는 1 내지 6 개의 C 원자를 갖는 알킬기이고; R3 및 R4 는 각각은 독립적으로 H 또는 CH3 이고, R3 및 R4 중 적어도 하나는 CH3 이고; 그리고 n = 0 내지 30 이다.
화학식 (A) 및 (B)의 바람직한 실시형태에서, 비치환 또는 치환된 지방족, 지환족, 알케닐, 아릴, 헤테로아릴, 실록산, 폴리(부타디엔-코-아크릴로니트릴) 및 폴리(알킬렌 옥사이드)로부터 유도된 구조는 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 하이드록실 그룹, 옥소 그룹, 알콕시 그룹, 메르캅토 그룹, 사이클로알킬 그룹, 치환된 사이클로알킬 그룹, 헤테로사이클릭 그룹, 치환된 헤테로사이클릭 그룹, 아릴 그룹, 치환된 아릴 그룹, 헤테로아릴 그룹, 치환된 헤테로아릴
그룹, 아릴옥시 그룹, 치환된 아릴옥시 그룹, 할로겐, 할로알킬 그룹, 시아노 그룹, 니트로 그룹, 니트론 그룹, 아미노 그룹, 아미드 그룹, -C(O)H, 아실 그룹, 옥시아실 그룹, 카르복실 그룹, 카르바메이트 그룹, 술포닐 그룹 , 설폰아미드 그룹, 설퍼릴 그룹,
또는 -C(O)-, -S-, -S(O)2-, -OC(O)-O-, -NA-C(O)-, -NAC(O)-NA-, -OC(O)-NA- (식 중, A 는 H 또는 1 내지 6 개의 탄소를 갖는 알킬기) 이고, 한쪽 말단은 치환기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
바람직한 치환기는 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 히드록실기, 옥소기, 알콕시기, 메르캅토기, 시클로알킬기, 치환된 시클로알킬기, 헤테로시클릭기, 치환된 헤테로시클릭기, 아릴기, 치환된 아릴기, 헤테로아릴기, 치환된 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 치환된 아릴옥시기, 할로겐, 할로알킬기, 시아노기, 니트로기, 니트론기, 아미노기, 아미드기, -C(O)H, 아실기, 옥시아실기, 카르복실기, 카르바메이트기, 술포닐기, 술폰아미드기, 술포릴기, 또는 -C(O)-, -S-, -S(O)2-, -OC(O)-O-, -NA-C(O)-, -NAC(O)-NA-, -OC(O)-NA-, (화학식에서, A 는 H 또는 1 내지 6 개의 탄소를 갖는 알킬기), 아실기, 옥시아실기, 카르복실기, 카르바메이트기, 술포닐기, 술폰아미드기, 또는 술포릴기이다.
식 (A) 및 (B) 의 더 바람직한 실시형태에서, R1 및 R2, 그리고 Q1 및 Q2 는 치환 또는 비치환된 지방족, 지환족, 알케닐, 방향족, 헤테로방향족, 실록산, 폴리(부타디엔-코-아크릴로니트릴), 또는 폴리(알킬렌 옥사이드) 모이어티로 이루어진 목록으로부터 독립적으로 선택된다.
바람직한 지방족 모이어티는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C50 알킬렌, 보다 바람직하게는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C36 알킬렌이다.
바람직한 지환족 모이어티는 지방족 및 시클릭 모두이고 치환되거나 비치환될 수 있고 임의로 축합 및/또는 가교될 수 있는 하나 이상의 모든 탄소 고리를 함유한다. 바람직한 지환족 모이어티는 3 내지 72 개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 3 내지 36 개의 탄소 원자를 갖는다. 특히 바람직한 지환족 모이어티는 -Sp1-Cy-Sp2- 로 나타내고, 여기서 Sp1 및 Sp2 는 서로 독립적으로 1 내지 20 개의 C 원자를 갖는 알킬렌 또는 단일 결합을 나타내고; G는 1 내지 12 개의 C 원자를 갖는 알킬에 의해 임의로 일치환 또는 다치환되는 3 내지 12 개의 C 원자를 갖는 시클로알킬렌을 나타낸다.
바람직한 알케닐 모이어티는 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖고 약 최대 100 개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 히드로카르빌 모이어티이다. 보다 바람직한 알케닐 모이어티는 C2-C50 알케닐렌, 가장 바람직하게는 C2-C36 알케닐렌이다.
바람직한 방향족 모이어티는 6 내지 20 개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 14 개의 탄소 원자를 갖는 아릴렌기이며, 이는 치환 또는 비치환될 수 있다.
헤테로방향족 모이어티는 고리 구조의 일부로서 하나 이상의 헤테로원자 (예를 들어, N, O, S 등) 를 함유하는 방향족 모이어티이다. 바람직한 헤테로방향족 모이어티는 3 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 14 개의 탄소 원자, 및 N, O 및/또는 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 가지며, 이들은 치환 또는 비치환될 수 있다.
바람직한 실록산 모이어티는 -[RaRbSi-O]n-RaRbSi- 로부터 선택되며, 여기서 Ra 및 Rb 는 독립적으로 H 또는 C1-C6 알킬이고, 그리고 n = 1 내지 1000, 보다 바람직하게는 1 내지 100 이다.
바람직한 폴리(알킬렌 옥사이드) 모이어티는 폴리(C1-C12 알킬렌 옥사이드) 모이어티이다.
바람직하게는, 본 발명의 비스말레이미드 화합물과 포뮬레이션에서 비스말레이미드 화합물과 반응할 수 있는 추가 화합물 사이의 몰비는 0.1:100 내지 100:0.1이다.
바람직하게, 단계 (i) 에서 제공된 포뮬레이션은 실질적으로 용매가 없다. 실질적으로 용매가 없다는 것은 포뮬레이션 중 총 잔류 용매의 함량이 비스말레이미드 화합물 및 비스말레이미드 화합물과 반응할 수 있는 추가의 화합물의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 1 중량% 이하임을 의미한다.
단계 (i)에서 제공된 포뮬레이션이 하나 이상의 무기 충전제를 포함하는 것이 추가로 바람직하다. 바람직한 무기 충전제는 캡핑제로 표면 개질될 수 있는 질화물, 티타네이트, 다이아몬드, 산화물, 황화물, 아황산염, 황산염, 실리케이트 및 탄화물로 구성된 목록으로부터 선택된다. 더욱 바람직하게는, 충전제는 캡핑제로 표면 개질될 수 있는 AlN, Al2O3, BN, BaTiO3, B2O3, Fe2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, PbS, SiC, 다이아몬드 및 유리 입자로 이루어지는 목록으로부터 선택된다.
바람직하게는, 조성물에서의 무기 충전제 재료의 총 함량은 가교성 조성물의 총 중량을 기준으로 0.001 내지 90 중량 %, 더 바람직하게는 0.01 내지 70 중량 %, 가장 바람직하게는 0.01 내지 50 중량 % 이다.
바람직한 실시형태에서, 포뮬레이션은 단계 (ii)에서 경화된 후 기판의 표면에 유전체 중합체 재료를 형성하기 위해 단계 (i)에서 기판의 표면에 제공된다. 기판은 바람직하게는 전자 또는 마이크로전자 디바이스의 기판이다.
바람직하게, 포뮬레이션은 단계 (1) 에서 평균 두께가 1 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 2 내지 30㎛, 그리고 가장 바람직하게는 3 내지 15㎛인 층으로서 제공된다.
단계 (i) 에서 조성물을 도포하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 바람직한 도포 방법은 디스펜싱, 딥핑, 스크린 인쇄, 스텐실 인쇄, 롤러 코팅, 스프레이 코팅, 슬롯 코팅, 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 그라비아 인쇄, 플렉소 인쇄 또는 잉크젯 인쇄이다.
본 발명의 비스말레이미드 화합물은 그라비아 인쇄, 플렉소 인쇄 및/또는 잉크젯 인쇄에 적합한 포뮬레이션의 형태로 제공될 수 있다. 이러한 포뮬레이션의 제조를 위해, 최신 기술로부터 알려진 잉크 베이스 포뮬레이션이 사용될 수 있다.
대안적으로, 본 발명의 비스말레이미드 화합물은 포토리소그래피에 적합한 포뮬레이션의 형태로 제공될 수 있다. 포토리소그래피 공정은 기하학적 패턴을 포토마스크로부터 광경화성 조성물로 전사하기 위해 광을 사용하여 포토패턴을 생성할 수 있게 한다. 전형적으로, 이러한 광경화성 조성물은 광화학적으로 활성화 가능한 중합 개시제를 함유한다. 이러한 포뮬레이션의 제조를 위해, 최신 기술로부터 공지된 포토 레지스트 베이스 포뮬레이션이 사용될 수 있다.
포뮬레이션은 단계 (ii) 에서 라디칼 또는 이온 중합에 의해 또는 방사선 노광에 의해 경화되는 것이 바람직하다. 포뮬레이션은 자유 라디칼 중합용 개시제 또는 이온 중합용 개시제를 함유하는 것이 또한 바람직하다. 단계 (ii) 에서 화합물의 경화는 승온에서, 바람직하게는 25 내지 200°C 범위의 온도에서, 보다 바람직하게는 25 내지 150°C 범위의 온도에서 수행되는 것이 더욱 바람직하다.
바람직하게는, 라디칼 중합용 개시제는 열에 노출시킴으로써 열적으로 또는 UV 및/또는 가시광선과 같은 방사선에 노출시킴으로써 광 화학적으로 활성화된다.
라디칼 중합을 위한 바람직한 개시제는: tert-아밀 퍼옥시￢벤조에이트, 4,4-아조비스(4-시아노발레르산), 1,1’-아조비스(시클로헥산카르보￢니트릴), 2,2’-아조비스이소부티로니트릴 (AIBN), 벤조일 퍼옥사이드, 2,2-비스(tert-부틸퍼옥시)부탄, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시)시클로헥산, 2,5-비스(tert-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산, 2,5-비스(tert-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥신, 비스(1-(tert-부틸퍼옥시)-1-메틸에틸)벤젠, 1,1-비스(tert-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, tert-부틸 히드로퍼옥사이드, tert-부틸 퍼아세테이트, tert-부틸 퍼옥사이드, tert-부틸 퍼옥시벤조에이트, tert-부틸퍼옥시 이소프로필 카르보네이트, 쿠멘 히드로퍼옥사이드, 시클로헥사논 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 2,4-펜탄디온 퍼옥사이드, 과아세트산 및 황산 칼륨이다. 통상적으로, 이러한 개시제는 열적으로 활성화될 수 있는 라디칼 중합 개시제이다.
라디칼 중합을 위한 추가의 바람직한 개시제는 아세토페논, p-아니실, 벤질, 벤조인, 벤조페논, 2-벤조일벤조산, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 4-벤조일벤조산, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미드아졸, 메틸 2-벤조일벤조에이트, 2-(1,3-벤조디옥솔-5-일)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-벤질-2-(디메틸아미노)-4'-모르폴리노부티로페논, (±)-캄포르퀴논, 2-클로로티오크산톤, 4,4'-디클로로벤조페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,4-디에틸티오크산텐-9-온, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드, 1,4-디벤조일벤젠, 2-에틸안트라퀴논, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 2-히드록시-4'-(2-히드록시에톡시)-2-메틸프로피오페논, 2-이소프로필티오크산톤, 리튬 페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스피네이트, 2-메틸-4'-(메틸티오)-2-모르폴리노-프로피오페논, 2-이소니트로소프로피오페논, 2-페닐-2-(p-톨루엔술포닐-옥시)아세토페논, 및 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드이다. 통상적으로, 이러한 개시제는 광화학적으로 활성화될 수 있는 라디칼 중합 개시제이다.
이온성 중합을 위한 바람직한 개시제는 티타늄, 지르코늄 및 하프늄의 알킬 리튬 화합물, 알킬아민 리튬 화합물 및 펜타메틸시클로펜타디에 닐 (Cp*) 착물이다.
이온성 중합을 위한 추가의 바람직한 개시제는 비스(4-tert-부틸페닐)요오도늄 헥사플루오로￢포스페이트, 비스(4-플루오로페닐)요오도늄 트리플루오로메탄술포네이트, 시클로-프로필디페닐술포늄 테트라플루오로보레이트, 디메틸페나실술포늄 테트라-플루오로보레이트, 디페닐요오도늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐-요오도늄 헥사플루오로아르세네이트, 디페닐요오도늄 트리플루오로메탄술포네이트, 2-(3,4-디메톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[2-(푸란-2-일)비닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 4-이소프로필-4’-메틸￢디페닐요오도늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 2-[2-(5-메틸푸란-2-일)비닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-(4-메톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로￢메틸)-1,3,5-트리아진, (2-메틸페닐)(2,4,6-트리메틸페닐)요오도늄 트리플루오로메탄술포네이트, (3-메틸￢페닐)(2,4,6-트리메틸페닐)요오도늄 트리플루오로메탄술포네이트, (4-메틸페닐)(2,4,6-트리메틸페닐)요오도늄 트리플루오로메탄술포네이트, 4-니트로벤젠디아조늄 테트라플루오로보레이트, (4-니트로페닐)(페닐)요오도늄 트리플루오로메탄술포네이트, 트리페닐술포늄 테트라플루오로보레이트, 트리페닐￢술포늄 브로마이드, 트리-p-톨릴술포늄 헥사플루오로포스페이트, 트리-p-톨릴술포늄 트리플루오로메탄술포네이트, [3 (트리플루오로메틸)페닐](2,4,6-트리메틸페닐)요오도늄 트리플루오로-메탄술포네이트, 및 [4-(트리플루오로메틸)페닐](2,4,6-트리메틸-페닐)요오도늄 트리플루오로메탄술포네이트이다. 통상적으로, 이러한 개시제는 광화학적으로 활성화될 수 있는 양이온 중합 개시제이다.
이온성 중합을 위한 추가의 바람직한 개시제는 아세토페논 O-벤조일옥심, 1,2-비스(4-메톡시페닐)-2-옥소에틸 시클로헥실카르바메이트, 니페디핀, 2-니트로벤질 시클로헥실카르바메이트, 2-(9-옥소크산텐-2-일)프로피온산 1,5,7-트리아자비시클로[4.4.0]데크-5-엔 염, 2-(9-옥소크산텐-2-일)프로피온산 1,5-디아자비시클로[4.3.0]논-5-엔 염, 및 2-(9-옥소크산텐-2-일)프로피온산 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데크-7-엔 염이다. 통상적으로, 이러한 개시제는 광화학적으로 활성화될 수 있는 음이온성 중합 개시제이다.
방사선 노광에는 가시광 및/또는 UV 광선 노광이 포함된다. 가시광은 > 380 내지 780 nm, 보다 바람직하게는 > 380 내지 500 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선인 것이 바람직하다. UV 광은 ≤ 380 nm의 파장, 보다 바람직하게는 100 내지 380 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, UV 광은 315 내지 380 nm의 파장을 갖는 UV-A광, 280 내지 315 nm의 파장을 갖는 UV-B 광 및 100 내지 280 nm의 파장을 갖는 UV-C 광으로부터 선택된다.
UV 광원으로서 Hg-증기 램프 또는 UV-레이저가 가능하고, IR 광원으로서 세라믹-방출체 또는 IR-레이저 다이오드가 가능하고 가시 영역의 광에 대해 레이저 다이오드가 가능하다.
바람직한 UV 광원은 a) 최대 < 255 nm의 단일 파장 방사선, 예를 들어 254 nm 및 185 nm Hg 저압 방전 램프, 193 nm ArF 엑시머 레이저 및 172 nm Xe2 층, 또는 b) 파장 성분이 < 255m인 넓은 파장 분포 방사선, 예를 들어, 도핑되지 않은 Hg 저압 방전 램프를 갖는 광원이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 광원은 크세논 플래시 광이다. 바람직하게는, 크세논 플래시 광은 단파장 성분이 약 200 nm로 내려가는 넓은 방출 스펙트럼을 갖는다.
상기 언급된 본 발명에 따른 유전체 중합체 재료를 형성하는 방법에 의해 수득 가능하거나 수득되는 유전체 중합체 재료가 추가로 제공된다. 중합체 재료는 바람직하게는 선형 또는 가교된 중합체, 보다 바람직하게는 선형 중합체가다.
위에서 정의된 바와 같은 화학식 (1) 또는 (2) 의 비스말레이미드 화합물로부터 유도된 적어도 하나의 반복 단위를 포함하는 유전체 중합체 재료가 또한 제공된다.
바람직한 실시형태에서, 유전체 중합체 재료는 식(12) 또는 (13)으로 표시되는 구조 단위를 포함하는 적어도 하나의 반복 단위를 포함한다:
여기서 는 단일 결합 또는 이중 결합을 나타내고;
T, X, Ra, Rb, n 및 m 은 화학식 (1) 및 (2) 또는 관련된 바람직한, 보다 바람직한, 특히 바람직한 또는 가장 바람직한 실시형태에 대해 상기 언급된 정의들 중 하나를 갖는다.
바람직한 실시형태에서, 유전체 중합체 재료는 상기 정의된 바와 같은 비스말레이미드 화합물과 반응할 수 있는 추가의 화합물로부터 유도된 추가의 반복 단위를 추가로 함유한다.
또한, 본 발명에 따른 유전체 중합체 재료를 포함하는 전자 디바이스가 제공된다. 전자 디바이스의 경우, 중합체 재료가 유전체 층을 형성하는 것이 바람직하다. 유전체 층은 전자 디바이스의 일부인 하나 이상의 전자 컴포넌트를 서로 전기적으로 분리시키는 역할을 한다.
바람직하게는, 전자 디바이스는 마이크로전자 디바이스이고 유전체 중합체 재료는 마이크로전자 디바이스의 재배선층에 재부동태화 재료로서 포함된다.
본 발명은 하기의 실시형태에 의해 추가로 설명되며, 이는 결코 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 당업자는 첨부된 청구범위에서 한정된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 다양한 변형, 추가 및 변경이 이루어질 수 있음을 인정할 것이다.
실시예
A 빌딩 블록의 합성
(9H-플루오렌-9,9-디일)비스(4,1-페닐렌)비스(1,3-디옥소-1,3-디하이드로이소벤조푸란-5-카복실레이트) (1) 의 합성
4,4'-(9H-플루오렌-9,9-디일)디페놀 (5mmol) 과 트리멜리트산 무수물(TMAC, 15mmol)을 무수 아세톤에서 피리딘 존재 하에 반응시켰다. 반응 후, 용매를 제거하고, 얻어진 담황색 고체를 톨루엔에 이어서 물로 세척하고, 진공 하에 200℃에서 12시간 동안 건조시켰다. 조 생성물을 혼합 용매(톨루엔/아세트산 무수물, 25/2, v/v)로부터 재결정하고, 200℃에서 12시간 동안 진공 건조하였다(총 수율: 50%).
분석: 1H NMR (500 MHz, THF-d 8): δ = 8.74 (s, 2H), 8.71 (dd, J = 7.9, 1.4 Hz, 2H), 8.23 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 7.90 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.56 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.43 (td, J = 7.5, 1.0 Hz, 2H), 7.40 - 7.32 (m, 6H), 7.27 - 7.22 (m, 4H) ppm.
2,7-비스(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)-9,9'-스피로비[플루오렌](2) 의 합성
2,7-디브로모-9,9'-스피로비[9H-플루오렌](20g, 42mmol), 비스(피나콜라토)-디보론(25.5g, 100mmol) 및 [1,1-비스(디페닐 포스피노)페로센]디클로로 팔라듐 (II) (1g, 1mmol) 을 질소 하에서 360mL 디옥산에 용해하고 85°C에서 24시간 동안 교반했다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 물로 켄칭하고, 이어서 디클로로메탄을 사용하여 (3회) 추출하였다. 유기층을 SiO2를 통해 여과하고, Na2SO4 위에서 건조하고, 여과하고 회전식 증발기를 사용하여 용매를 증류 제거했다. 조 생성물을 뜨거운 에탄올로 처리하고 여과하고 진공 건조하여 백색 분말(19.5g, 34mmol, 81%)을 얻었다.
9,9'-스피로비[플루오렌]-2,7-디올 (3) 의 합성
2,7-비스(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)-9,9'-스피로비[플루오렌] (2) (19.5g, 34mmol) 을 아세트산(35mL)과 함께 300mL THF/H2O (7:1, v/v) 에 용해시켰다. 과산화수소(27mL)를 적가하고 반응 혼합물을 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 그후, 혼합물을 물 (300 mL) 로 ??칭하였고 MTBE (3 x 150 mL) 로 추출하였다. 유기층을 색 변화가 일어나지 않을 때까지 철(II) 황산염 칠수화물로 세척하고, Na2SO4 로 건조시키고, 여과, 증발 및 진공 건조시켰다. 조 생성물을 컬럼 크로마토그래피 (SiO2, DCM 에서 DCM/MTBE 19:1, v/v 로의 구배) 에 의해 정제하여 9.4g (25.2mmol, 78%) 의 화합물 (3) 을 얻었다.
분석: 1H NMR (500 MHz, THF-d 8): δ = 7.85 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 7.80 (d, J = 1.4 Hz, 2H), 7.51 (dd, J = 8.3, 1.3 Hz, 2H), 7.31 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 7.07 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 6.73 - 6.65 (m, 4H) ppm.
9,9’-스피로비[플루오렌]-2,7-디일-비스(1,3-디옥소-1,3-디하이드로이소벤조푸란-5-카르복실레이트) (4) 의 합성
9,9'-스피로비[플루오렌]-2,7-디올 (3) (25.2mmol, 9.4g) 및 TMAC(55.5mmol, 11.9g)를 피리딘(80.7mmol, 6.5mL)의 존재 하에 무수 THF에서 반응시켰다. 반응 후, 용매를 제거하고, 얻어진 담황색 고체를 톨루엔에 이어서 물로 세척하고, 진공 하에 200℃에서 12시간 동안 건조시켰다. 조 생성물을 혼합 용매(톨루엔/아세트산 무수물, 25/2, v/v)로부터 재결정하고, 200℃에서 12시간 동안 진공 건조하였다(총 수율: 70%).
분석: 1H NMR (500 MHz, THF-d 8): δ = 8.62 (s, 2H), 8.58 (dd, J = 7.9, 1.4 Hz, 2H), 8.13 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 8.04 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.89 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 7.43 (dd, J = 8.4, 2.2 Hz, 2H), 7.40 - 7.34 (m, 2H), 7.15 (td, J = 7.5, 1.1 Hz, 2H), 6.82 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 6.67 (d, J = 2.1, 2H) ppm.
4,4’-((1r,3r)-아다만탄-2,2-디일)디페놀 (5) 의 합성
2-아다만타논(40mmol, 6.0g)을 25mL 톨루엔과 용융 페놀(100mmol, 9.4g)의 혼합물에 질소 분위기 하에서 50℃에서 첨가하고 균일해질 때까지 교반하였다. 3-메르캅토프로피온산(3.4mmol, 0.3mL), 메탄술폰산(3mL) 및 트리플루오로메탄술폰산(0.3mL)을 적가하고 반응 혼합물을 50℃에서 12시간 동안 유지하였으며, 그 동안 백색 고체가 침전되었다. 고체를 여과하고 뜨거운 물로 세척하고 에탄올로부터 재결정화하여 무색 바늘을 얻었다. 47% 수율.
분석: 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d 6): δ = 9.02　(s, 2H), 7.20 -　7.15 (m, 4H), 6.60 (d, J = 7.6 Hz, 4H), 3.17 (s, 2H), 1.91 (d, J = 12.3 Hz, 4H), 1.74 (s, 2H), 1.68 - 1.62 (m, 6H) ppm.
7,7'-((((1r,3r)-아다만탄-2,2-디일)비스(4,1-페닐렌))비스(옥시))비스(헵탄-1-아민) 염산염 (6) 의 합성
tert-부틸(7-하이드록시헵틸)카바메이트(31mmol, 7.2g)를 화합물(5) (31mmol, 9.9g) 과 함께 THF (30mL) 에 0°C 에서 용해시켰다. 이어서 THF(50mL) 중 DEAD(톨루엔 중 40중량% 용액; 21.1mL, 46.5mmol) 및 트리페닐포스핀(12.2g, 46.5mmol)의 용액을 0℃에서 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 교반하였다. 24시간 후 용매를 증발시키고 생성된 조 생성물을 실리카 겔 상의 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다(AcOEt/Hexane = 1:8).
boc-보호된 중간 생성물을 디옥산 중 100mL 4N HCl 에 용해시키고 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 용매를 증발시키고 생성된 조 생성물을 에탄올에서 재결정화하여 무색 고체로서 16.8g(88%)을 생성하였다.
분석: 1H NMR(500MHz, DMSO-d 6): δ = 7.99(넓은 s), 7.30(d, J = 7.6Hz, 4H), 6.75(d, J = 7.6Hz, 4H), 3.86 - 3.83(m, 4H), 3.22(s, 2H), 2.73(m, 4H), 1.90 - 1.87(m, 4H), 1.73(s, 2H), 1.68 - 1.65(m, 12H), 1.55 - 1.52 (m, 4H), 1.36 - 1.29(m, 12H) ppm.
B 올리고머의 합성
올리고머 (7) 의 합성
트리에틸아민(48.8mmol, 4.9g)을 p-자일렌(80mL) 에 용해시키고 메탄 설폰산(50.2mmol, 4.8g)과 조심스럽게 혼합하였다. 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하고 Priamine1075TM (13.9mmol, 7.7g) 및 이무수물(1)(6.9mmol, 5g)을 이어서 첨가한다.
반응 혼합물을 Dean-Stark 장치를 사용하여 12시간 동안 환류 가열한 다음, 실온으로 냉각시키고 말레산 무수물(17.4mmol, 1.7g)을 천천히 첨가하였다. 혼합물을 Dean-Stark 장치를 사용하여 12시간 동안 다시 환류 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후 추가 50 mL의 p-자일렌을 첨가하였다. 혼합물을 최종적으로 메탄올 (0.4 L) 에 적가하여 올리고머를 침전시켰다. 용매를 제거한 후, 조 생성물을 메탄올로 2 회 세척하고 진공 건조하여 10.3 g (71 %) 의 갈색 왁스 수지 (7) 를 생성시켰다.
분석: GPC: Mn: 4.9kDa PDI: 1.95. 1H NMR (500 MHz, THF-d 8) δ = 8.51 (dd, J = 9.3, 4.2 Hz), 7.98 (dd, J = 8.4, 3.7 Hz), 7.85 (d, J = 7.7 Hz), 7.51 (d, J = 7.7 Hz), 7.46 - 7.21 (m), 7.18 (d, J = 8.1 Hz), 6.75 (d, J = 3.5 Hz), 3.67 (t, J = 7.2 Hz), 3.44 (td, J = 7.2, 3.0 Hz), 2.52 (s), 1.68 (t, J = 7.2 Hz), 1.60 - 1.51 (m), 1.40 (s), 1.36 - 1.32 (m), 1.29 (s), 0.88 (dd, J = 7.7, 3.9 Hz), 0.88 - 0.81 (m) ppm.
올리고머 (8) 의 합성
트리에틸아민(48.8mmol, 4.9g)을 p-자일렌(80mL) 에 용해시키고 메탄 설폰산(50.2mmol, 4.8g)과 조심스럽게 혼합하였다. 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하고 Priamine1075TM (14.1 mmol, 7.8 g) 및 이무수물(4)(7.1 mmol, 5g)을 이어서 첨가한다.
반응 혼합물을 Dean-Stark 장치를 사용하여 12시간 동안 환류 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고 말레산 무수물(1.75g, 17.6 mmol)을 천천히 첨가하였다. 혼합물을 Dean-Stark 장치를 사용하여 12시간 동안 다시 환류 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후 추가 50 mL의 p-자일렌을 첨가하였다. 혼합물을 최종적으로 메탄올 (0.4 L) 에 적가하여 올리고머를 침전시켰다. 용매를 제거한 후, 조 생성물을 메탄올로 2 회 세척하고 진공 건조하여 11 g (78 %) 의 갈색 왁스 수지 (8) 를 생성시켰다.
분석: GPC: Mn: 6.3kDa; PDI: 1.80. 1H NMR (500 Mhz, THF-d 8) δ = 8.29 - 8.25 (m), 7.86 (d, J = 8.4), 7.78 - 7.69 (m), 7.25 (d, J = 8.0 Hz), 7.20 (t, J = 7.6 Hz), 7.08 - 7.02 (m), 6.98 (t, J = 2.1 Hz), 6.70 (dd, J = 8.2, 6.6 Hz), 6.66 (d, J = 7.7 Hz), 6.58 (s), 6.51 (d, J = 2.1 Hz), 3.49 (d, J = 7.4), 3.29 (t, J = 7.1 Hz), 1.55 - 1.46 (m), 1.44 - 1.35 (m), 1.29 - 1.03 (m), 0.81 - 0.67 (m) ppm.
올리고머 (9) 의 합성
트리에틸아민(50.1 mmol, 5.1 g)을 p-자일렌(75mL) 에 용해시키고 메탄 설폰산(51.5 mmol, 5.0 g)과 조심스럽게 혼합하였다. 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하고 Priamine1071TM (10 mmol, 5.5 g), 디아민 (6) (4.3 mmol, 2.7 g) 및 이무수물(1)(7.1 mmol, 5g)을 이어서 첨가한다.
반응 혼합물을 Dean-Stark 장치를 사용하여 12시간 동안 환류 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고 말레산 무수물(1.75g, 17.6 mmol)을 천천히 첨가하였다. 혼합물을 Dean-Stark 장치를 사용하여 12시간 동안 다시 환류 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후 추가 50 mL의 p-자일렌을 첨가하였다. 혼합물을 최종적으로 메탄올 (0.4 L) 에 적가하여 올리고머를 침전시켰다. 용매를 제거한 후, 조 생성물을 메탄올로 2 회 세척하고 진공 건조하여 13 g (82 %) 의 갈색 왁스 수지 (9) 를 생성시켰다.
분석: GPC: Mn: 3.7 kDa; PDI: 1.88. 1H NMR (500 MHz, THF-d 8) δ = 8.55 - 8.48 (m), 7.96 (td, J = 7.7, 7.3, 3.4 Hz), 7.82 (dd, J = 25.0, 7.6 Hz), 7.51 (d, J = 7.6 Hz), 7.38 (t, J = 7.6 Hz), 7.35 - 7.27 (m), 7.27 - 7.19 (m), 7.19 (q, J = 2.2 Hz), 7.19 - 7.11 (m) 6.87 (d, J = 7.9 Hz), 6.75 (d, J = 4.2 Hz), 6.75 - 6.65 (m), 3.83 (q, J = 6.4, 5.7 Hz), 3.66 (q, J = 6.8 Hz), 3.43 (qd, J = 11.6, 9.3, 5.7 Hz), 3.20 (s), 2.49 (s), 2.07 (d, J　=　12.3 Hz), 2.00 (s), 1.71 - 1.64 (m), 1.58 - 1.51 (m), 1.35 (s), 1.31 - 1.27 (m), 0.88 (dt, J = 13.0, 6.9 Hz) ppm.
올리고머 (10) 의 합성
트리에틸아민(60.1 mmol, 6.1 g)을 p-자일렌(80mL) 에 용해시키고 메탄 설폰산(61.8 mmol, 5.9 g)과 조심스럽게 혼합하였다. 혼합물을 실온에서 10분 동안 교반하고 Priamine1071TM (12mmol, 6.6g), N 1-(3-아미노프로필)-N 1-(3,5-비스((2-에틸헥실)옥시)페닐)펜탄-1,5-디아민 하이드로클로라이드(5.2mmol, 2.9g) 및 이무수물(1)(8.6mmol, 6g)을 이어서 첨가한다.
반응 혼합물을 Dean-Stark 장치를 사용하여 12시간 동안 환류 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고 말레산 무수물(2.1　g, 21.5 mmol)을 천천히 첨가하였다. 혼합물을 Dean-Stark 장치를 사용하여 12시간 동안 다시 환류 가열하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후 추가 50 mL의 p-자일렌을 첨가하였다. 혼합물을 최종적으로 메탄올 (0.4 L) 에 적가하여 올리고머를 침전시켰다. 용매를 제거한 후, 조 생성물을 메탄올로 2 회 세척하고 진공 건조하여 12 g (80 %) 의 갈색 왁스 수지 (10) 를 생성시켰다.
분석: GPC: Mn: 3.9 kDa; PDI: 1.92. 1H NMR (500 MHz, THF-d 8) δ = 8.55 - 8.46 (m), 8.00 - 7.92 (m), 7.85 (d, J = 7.7 Hz), 7.79 (s), 7.51 (d, J = 7.2 Hz), 7.45 - 7.36 (m), 7.38 - 7.26 (m), 7.26 - 7.16 (m), 7.19 - 7.10 (m), 6.86 (dd, J = 8.5, 7.5 Hz), 6.75 (d, J = 4.1 Hz), 3.86 (d, J = 6.1 Hz), 3.66 (ddt, J = 21.7, 14.4, 6.4 Hz), 3.44 (t, J = 7.2 Hz), 3.39 (s), 2.93 (s), 2.00 (s), 2.00 (s), 1.71 - 1.63 (m), 1.55 (s), 1.56 - 1.50 (m), 1.47 - 1.41 (m), 1.40 - 1.31 (m), 1.29 (s), 1.29 (d, J = 3.5 Hz), 0.90 (td, J = 12.7, 11.2, 5.9 Hz) ppm.
C 기계적 시험
동적 기계 분석
프리 스탠딩 필름은 다음과 같이 준비되었다: 광개시제 및 구조 첨가제와 혼합된 올리고머의 농축 용액은 유리 기판에 슬릿 코팅된다. 생성된 필름을 먼저 실온에서 건조시킨 다음 핫 플레이트에서 30분 동안 100°C에서 건조시킨다. 필름은 광대역 UV 노출을 통해 경화되고 (도즈: 10 J/cm2) 물에 담근 후 기판에서 마지막으로 제거된다. 프리 스탠딩 필름을 20시간 동안 공기 건조한다. DMA(동적 기계 분석)는 Netzsch DMA 242 E 기기에서 공기 중에서 5°C/분의 가열 속도로 수행되었다.
결과 DMA:
(1) 올리고머(7)는 5 wt.-% Irgacure OXE-02와 함께 경화된다. 도 2 참조. Tg (tan δ): 84.3 °C
(2) 올리고머(7)는 구조 첨가제로서 10 중량% 1,1'-(메틸렌비스(2-에틸-6-메틸-4,1-페닐렌))비스(1H-피롤-2,5-디온) 및 5 phr Irgacure OXE-02 와 함께 경화된다. 도 3 참조. Tg (tan δ): 96.7 °C
(3) 올리고머(8)는 5 wt.-% Irgacure OXE-02와 함께 경화된다. 도 4 참조. Tg (tan δ): 81.4 °C
(4) 올리고머(9)는 5 wt.-% Irgacure OXE-02와 함께 경화된다. 도 5 참조. Tg (tan δ): 104.6 °C
(5) 올리고머(10)는 5 wt.-% Irgacure OXE-02와 함께 경화된다. 도 6 참조. Tg (tan δ): 79.7 °C
참조 예: 다음의 구조를 갖는 아다만탄 함유 올리고머(11)에 대한 비교 가능한 DMA 측정 (선행 기술; Mn: 4.8; PDI: 1.95):
(1) 올리고머(11)는 5 wt.-% Irgacure OXE-02와 함께 경화된다. 도 7 참조. Tg (tan δ): 66.3 °C
(2) 올리고머(11)는 구조 첨가제로서 10 중량% 1,1'-(메틸렌비스(2-에틸-6-메틸-4,1-페닐렌))비스(1H-피롤-2,5-디온) 및 5 phr Irgacure OXE-02 와 함께 경화된다. 도 8 참조: Tg (tan δ): 71.1 °C
D 스핀 코팅 거동
올리고머(7) 및 올리고머(11)을 Lab-spin 8 스핀코터(S
Figure pct00043
ss MicroTech)를 사용하여 4인치 Si 웨이퍼(이소프로필 알코올로 세정됨)에 각각 코팅하였다. 필름을 핫 플레이트에서 10분 동안 100°C에서 소프트 베이킹한 후 UV 광(UVcube2000, Hnle, 공기, 10 J/cm2, 광대역) 에 노광시키고 마지막으로 핫 플레이트에서 다시 30분 동안 175 °C에서 하드 베이킹하였다. 잔류 필름 두께는 DektakXT 벤치탑 프로파일로미터에서 측정되었다(도 9 참조).
결론
플루오렌 그룹을 기반으로 한 카르도 세그먼트의 도입으로 인해 아다만탄 함유 유도체에 비해 약 20°C의 더 높은 유리 전이 온도를 갖는 물질이 생성되었음을 발견했다. 카르도 또는 스피로 유형 기들은 아다만탄 기에 대한 경우와 같이 중합체의 유리 전이 온도를 증가시키는 것으로 알려져 있지만(본 발명의 배경 참조), 증가 정도는 상당하며 본 발명자들에 의해 예상되지 않았다.
또한, 화합물(7)은 특히 더 높은 필름 두께와 관련하여 참조 화합물(11)에 비해 스핀 코팅에 의한 더욱 유리한 필름 형성 거동을 보였다. 유사한 분자량 및 유사한 크기 분포(Mn: 각각 약 4.8kDa 및 PDI 약 1.9)를 갖는 올리고머는 점도가 다르며, 이는 본질적으로 더 높은 점도에 대응하는 화합물(7)의 더 높은 잔류 필름 두께를 초래한다. 다양한 패키지 디자인에서, 특히 고급 패키징에서 재배선 층으로 사용하기 위해, > 10nm의 필름 두께가 필요하다는 사실을 고려할 때, 이는 참조 물질과 비교하여 카르도/스피로 모이어티 함유 화합물의 이로운 특성이다.

Claims (19)

  1. 식 (1) 또는 (2) 로 나타낸 비스말레이미드 화합물로서,

    식 중:
    T 는 각각의 경우에 서로 독립적으로 카르도 또는 스피로 모이어티를 포함하는 2가 또는 다가 결합 단위이고;
    X 는 각각의 경우에 서로 독립적으로 지방족, 방향족, 헤테로방향족, 실록산, 카르도 또는 스피로 모이어티 중 하나 이상을 포함하는 2가 또는 다가 결합 단위이며;
    는 단일 결합 또는 이중 결합을 나타내고;
    Ra 및 Rb 는 독립적으로 그리고 각각의 경우에 서로 독립적으로 지방족, 방향족, 헤테로방향족, 실록산, 카르도 또는 스피로 모이어티 중 하나 이상을 포함하는 결합 단위이며;
    Rc 는 Ra 또는 Rb 이고,
    R1 는 H 또는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 알킬이며;
    R2 는 H 또는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 알킬이고;
    n 은 1 내지 60 의 정수이고; 및
    m 은 1 내지 60 의 정수인, 비스말레이미드 화합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    T 에 포함된 상기 카르도 또는 스피로 모이어티는 식 (3a) 내지 (3g) 중 하나로 표시되며:

    여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
    L 은 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 할로게닐, Ph 또는 CN 이고;
    QT 는 O, S 또는 CH2 이고;
    q 는 0 내지 4 의 정수인, 비스말레이미드 화합물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    X 는 각각의 경우에 서로 독립적으로 2 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 지방족 모이어티, 6 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 방향족 모이어티, 4 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로방향족 모이어티 , 2 내지 50개의 규소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 실록산 모이어티, 13 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티, 또는 이들의 조합인, 비스말레이미드 화합물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각각의 경우에 서로 독립적으로 2 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 지방족 모이어티, 6 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 방향족 모이어티, 4 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로방향족 모이어티, 2 내지 50개의 규소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 실록산 모이어티, 13 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티, 또는 이들의 조합이고;
    Rc 는 Ra 또는 Rb 인, 비스말레이미드 화합물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비스말레이미드 화합물은 식 (4) 또는 (5) 로 표현되며:

    식 중:
    T1 는 각각의 경우 서로 독립적으로 13 내지 80개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티이고;
    X 는 각각의 경우에 서로 독립적으로 2 내지 80개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 지방족 모이어티, 6 내지 80개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 방향족 모이어티, 4 내지 80개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로방향족 모이어티 , 2 내지 50개의 규소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 실록산 모이어티, 13 내지 80개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티, 또는 이들의 조합이며;
    Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각각의 경우에 서로 독립적으로 2 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 지방족 모이어티, 6 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 방향족 모이어티, 4 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로방향족 모이어티, 2 내지 50개의 규소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 실록산 모이어티, 13 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티, 또는 이들의 조합이고;
    Rc 는 Ra 또는 Rb 이고,
    R1 는 H 또는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 알킬이고;
    R2 는 H 또는 1 내지 5 개의 탄소 원자를 갖는 알킬이고;
    n 은 1 내지 60 의 정수이고; 및
    m 은 1 내지 60 의 정수인, 비스말레이미드 화합물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    T1 은 식 (6) 으로 나타내며:

    여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
    GT 는 -O-, -S-, -CO-, -(CO)-O-, -O-(CO)-, -S-(CO)-, -(CO)-S-, -O-(CO) -O-, -(CO)-NRGT-, -NRGT-(CO)-, -NRGT-(CO)-NRGT-, -NRGT-(CO)-O-, -O-(CO)-NRGT- 및 단일 결합으로 구성된 목록에서 선택되며, 여기서 RGT 는 각 경우에 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬이며;
    T2 는 식 (3a) 내지 (3g) 중 하나로 표시되고:

    여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
    L 은 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 할로게닐, Ph 또는 CN 이고;
    QT 는 O, S 또는 CH2 이고;
    q 는 0 내지 4 의 정수인, 비스말레이미드 화합물.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    X1 는 13 내지 80개의 탄소 원자, 바람직하게는 25 내지 50개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티인, 비스말레이미드 화합물.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    T1 은 식 (7) 으로 나타내며:

    여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
    GX 는 -O-, -S-, -CO-, -(CO)-O-, -O-(CO)-, -S-(CO)-, -(CO)-S-, -O-(CO) -O-, -(CO)-NRGX-, -NRGX-(CO)-, -NRGX-(CO)-NRGX-, -NRGX-(CO)-O-, -O-(CO)-NRGX- 및 단일 결합으로 구성된 목록에서 선택되며, 여기서 RGX 는 각 경우에 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬이며;
    X2 는 식 (8a) 내지 (8g) 중 하나로 표시되고:

    여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
    L 은 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 할로게닐, Ph 또는 CN 이고;
    QX 는 O, S 또는 CH2 이고;
    q 는 0 내지 4 의 정수인, 비스말레이미드 화합물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각 경우에 서로 독립적으로 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 지방족 모이어티, 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 방향족 모이어티, 13 내지 100개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르도 또는 스피로 모이어티, 또는 이들의 조합이고; 그리고
    Rc 는 Ra 또는 Rb 인, 비스말레이미드 화합물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각 경우에 서로 독립적으로 식 (9)로 표현되며:

    여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
    p 는 0 내지 10 의 정수이며;
    GR 는 -O-, -S-, -CO-, -(CO)-O-, -O-(CO)-, -S-(CO)-, -(CO)-S-, -O-(CO) -O-, -(CO)-NRGR-, -NRGR-(CO)-, -NRGR-(CO)-NRGR-, -NRGR-(CO)-O-, -O-(CO)-NRGR- 및 단일 결합으로 구성된 목록에서 선택되며,
    여기서 RGR 는 각 경우에 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬이며;
    R 은 식 (10a) 내지 (10k) 중 하나로 표시되고:


    여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
    L 은 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 할로게닐, Ph 또는 CN 이고;
    QR 는 O, S 또는 CH2 이고;
    q 는 0 내지 4 의 정수이며;
    x 및 y 는 서로 독립적으로 0 내지 10 의 정수이고;
    RI, RII 및 RIII 는 서로 독립적으로 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 선형 알킬기, 또는 3 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 알킬기인, 비스말레이미드 화합물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ra 그리고 Rb 는 독립적으로 그리고 각 경우에 서로 독립적으로 식 (9)로 표현되며:

    여기서 는 결합 사이트를 나타내고;
    p 는 0 내지 8 의 정수이며;
    GR 는 -O-, 및 단일 결합으로 구성된 목록에서 선택되고;
    R 은 식 (11a) 내지 (11f) 중 하나로 표시되고:


    여기서 는 결합 사이트를 나타내는, 비스말레이미드 화합물.
  12. 유전체 중합체 재료를 형성하기 위한 방법으로서,
    (i) 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 비스말레이미드 화합물을 포함하는 포뮬레이션을 제공하는 단계; 및
    (ii) 상기 포뮬레이션을 경화시키는 단계를 포함하는, 유전체 중합체 재료를 형성하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 포뮬레이션은 상기 비스말레이미드 화합물과 반응할 수 있는 하나 이상의 추가 화합물을 더 포함하는, 유전체 중합체 재료를 형성하기 위한 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 포뮬레이션은 하나 이상의 무기 충전제를 포함하는, 유전체 중합체 재료를 형성하기 위한 방법.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 수득가능한 유전체 중합체 재료.
  16. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 정의된 비스말레이미드 화합물로부터 유도되는 적어도 하나의 반복 단위를 포함하는 유전체 중합체 재료.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 반복 단위는 식 (12) 또는 (13) 으로 표시되는 구조 단위를 포함하고:


    여기서 , T, X, Ra, Rb, n 및 m 은 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에서와 같이 정의되는, 유전체 중합체 재료.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 유전체 중합체 재료를 포함하는 전자 디바이스.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 전자 디바이스는 마이크로전자 디바이스이고, 상기 유전체 중합체 재료는 상기 마이크로전자 디바이스의 재배선층에 재부동태화 재료로서 포함되는, 전자 디바이스.
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