Page 49 - 電路板季刊第109期

電路板季刊 2025.10 專業技術 47

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感光聚醯亞胺(PSPI)是一種高性能的感光絕緣材料高分子材料，以輕質封裝提供
優異的電學、熱學、物理和化學性能，並與基材良好的附著力，使其非常適合電氣絕
緣與高解析圖案化應用。而因電子設備及其元件需求不斷增長，推動了PSPI 材料發
展。由於航空航太與國防、汽車與運輸、電子與半導體以及工業機械與設備等對高性

能材料的需求不斷增長，PSPI 市場雖正在不斷擴大。感光絕緣材料開發種類廣泛，
如以聚醯亞胺(PI)、聚苯並噁唑(PBO)、苯並環丁烯(BCB)等高分子作為主樹酯皆因良
好熱穩定性、機械特性、抗化性與電絕緣性，可作為絕緣保護層以及應力緩衝層。其
中，以PSPI作為微電子領域有用的封裝和/或絕緣材料變得越來越重要。例如，積體電
路 (IC) 和多晶片封裝 (MCP) 經常使用緩衝塗層、鈍化層、α 粒子屏障、層間絕緣層

和晶圓尺寸封裝。由於PI作為熱穩定聚合物的卓越性能和廣泛的單體來源，PSPI亦可
先塗佈形成乾膜後加工，可更廣泛的範圍內發揮作用的能力。
PSPI是經由聚醯亞胺高分子結構的設計與合成，搭配適當的感光起始劑、交聯
劑、助劑、流平劑等組成而成。聚醯亞胺高分子合成過程中，可由共溶劑例如GBL/
DMAc/Xylene取代沸點較高的NMP，並以一步驟熱閉環法合成可溶性聚醯亞胺，再
將可溶性聚醯亞胺加入感光劑和交聯劑等調控組成後，無需在成膜製程中進行高溫閉

環，得到可低溫成型的PSPI薄膜。PSPI乾膜具有良好的抗化性，單層介電層及銅線
路整體膜層應力=24MPa、整體膜層翹曲量=0.4mm (@10*10cm)，PSPI膜殘餘應力
9.15-9.65 MPa之間。低熱殘餘應力可解決傳統高溫製程(200-300 ℃)殘餘熱應力造成
的翹曲問題，可避免多層應用的翹曲。這種低溫固化感光絕緣材料具優異的電性，在
高頻10GHz下，介電常數Dk=2.56、介電損失Df=0.009，列於如表一，因導入感光劑
屬於極性結構，顧PSPI之介電損失會些微上升。

表一、PI與PSPI電性

S.C. Viscosity Solvent Thickness Dk Df
(%) (cps) (μm) (@10 GHz)

PI 32.7 58,110 NMP/DMAc 10 3.04 0.006
PSPI 25.6 4,450 DMAc/xylene 10 2.56 0.009

現有感光材料有成膜著色深影響曝光的問題，柔韌性不足無法滿足適型化需求、

以及顯影後亦因殘留物而影響電性。透明PSPI經高分子結構設計，導入不對稱之醚鏈
結構與側鏈基團，可提高感光薄膜之柔韌性。另外，在感光劑組成調整，結構設計導
入含長鏈段，並降低感光壓克力使用量，可增加柔韌性，維持高解析度，並提高PSPI
的可適性。經結構與感光劑調整後，提升薄膜平均透光度，可應用高透明RDL材料穿
透度89.3 (@ 550 nm)，如圖五所示。透明PSPI 膜厚為10 µm的b*值為4.0。