什么是PSPI？PSPI相较于非光敏性PI的优势？

PSPI（光敏性聚酰亚胺）是一种十分重要的半导体材料，也是一种十分被卡脖子的材料。

什么是PSPI？

PSPI，全称为“光敏性聚酰亚胺”（Photosensitive Polyimide），这种材料结合了聚酰亚胺（Polyimide，PI）的优良的物理和化学性能，以及光敏材料的特性。

PSPI类似于光刻胶，在紫外光、α射线、X射线等的辐射下，被照射部分的结构会发生变化，能够溶解在相应溶剂中，可以用于制作精密的图案。

PI有什么优良特性？

介电特性好：介电常数通常在3.0到3.5之间，改良后可降至2.5；介电强度很高，通常在200至300 kV/mm之间；体积电阻率非常高，在10^16至10^18 Ω·cm之间；表面电阻率也非常高，通常在10^13至10^16 Ω范围内。PI在高电压和不同频率下具有优异的电气绝缘性，能有效地防止电流泄漏和电气击穿。

使用温度范围广：在极端的温度下（-269°C到+400°C之间）保持其物理性能.

热膨胀系数非常低：热膨胀系数大约在 20 到 50 ppm/°C。也就是说，在温度变化时体积变化很小。

机械性能优异：高强度；高韧性；抗冲击性能强；

化学稳定性好：能耐许多有机溶剂、酸、碱等

PSPI相较于非光敏性PI的优势？

大大简化了加工步骤，节约了成本。

PSPI的工艺步骤

涂布 → 软烘 → 曝光 → 显影 → 固化

PI的工艺步骤

PI涂布 → 固化 → 光刻胶涂布 → 光刻胶软烘 → 光刻胶曝光 → 光刻胶显影 → 光刻胶后烘 → PI刻蚀 → 去除光刻胶

PSPI的结构？

主链：主链由重复的酰亚胺环构(-CO-NH-CO-)结构组成。

光敏基团：光敏基团是一些可以在特定波长的光照射下发生化学反应的官能团。光敏团的引入使得材料在光照下能够发生交联或分解，常见的PSPI光敏基团有：环氧基团，双键，偶氮化合物等。

其他官能团：引入其他特殊官能团以改善其电学性能或可加工性。

PSPI的在半导体行业的应用？

半导体制造：PSPI可以作绝缘层和介电层，防止芯片中不同层之间的电气串扰；也可以用作保护层，比如在刻蚀或离子注入等工序程中，PSPI可以保护晶圆表面不受损害。

晶圆级封装：PSPI主要作为绝缘层，保护层，电镀线路的载体等。

PCB板制造：通常作为Cu板的阻挡层，然后用药水对Cu板进行刻蚀；之后PSPI介质层与Cu板层压在一起。

PSPI的主要厂家？

相对于国际市场，国内的PSPI行业起步较晚。由于大陆生产较少且技术上的差距，产品多集中在中低端领域，国内市场在PSPI方面高度依赖进口。比较知名的PSPI公司有：HDM公司、东丽（Toray），富士胶片（Fujifilm），JSR，Merck等。






审核编辑：刘清