JP2009173950A5 - - Google Patents

Description

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合膜付き基材は、基材と、
該基材上に設けられ、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含む原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合し、有機基からなる脱離基と、Ｓｉ−Ｈ結合とを含む接合膜とを有し、
前記Ｓｉ骨格は、その結晶化度が４５％以下のものであり、
前記接合膜の少なくとも一部の領域にエネルギーを付与し、前記接合膜の少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が前記Ｓｉ骨格から脱離することにより、前記接合膜の表面の前記領域に、他の被着体との接着性が発現するものであり、
前記Ｓｉ−Ｈ結合を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、Ｓｉ−Ｈ結合に帰属するピーク強度が０．００１〜０．２であることを特徴とする。
これにより、被着体に対して、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合することができる接合膜を備えた接合膜付き基材が得られる。

本発明の接合膜付き基材では、前記接合膜中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３であることが好ましい。
これにより、接合膜の安定性が高くなり、接合膜付き基材と他の被着体とをより強固に接合することができるようになる。

本発明の接合膜付き基材では、前記脱離基は、アルキル基であることが好ましい。
これにより、耐候性および耐薬品性に優れた接合膜が得られる。
本発明の接合膜付き基材では、前記脱離基としてメチル基を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、メチル基に帰属するピーク強度が０．０５〜０．４５であることが好ましい。
これにより、メチル基の含有率が最適化され、メチル基がシロキサン結合の生成を必要以上に阻害するのを防止しつつ、接合膜中に必要かつ十分な数の活性手が生じるため、接合膜に十分な接着性が生じる。また、接合膜には、メチル基に起因する十分な耐候性および耐薬品性が発現する。

本発明の接合膜付き基材では、前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、接着性に特に優れた接合膜が得られる。

本発明の接合方法では、前記他の被着体は、あらかじめ、官能基、ラジカル、開環分子、不飽和結合、ハロゲンおよび過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基または物質を有する表面を有するものであり、
前記接合膜付き基材は、前記基または物質を有する表面に対して、前記接合膜が密着するようにして貼り合わされることが好ましい。
これにより、接合膜付き基材と被着体との接合強度を十分に高くすることができる。
本発明の接合方法は、前記他の被着体は、平均厚さが０．１〜１０ｍｍの板状をなしていることが好ましい。

Claims (31)

1. 基材と、
   該基材上に設けられ、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含む原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合し、有機基からなる脱離基と、Ｓｉ−Ｈ結合とを含む接合膜とを有し、
   前記Ｓｉ骨格は、その結晶化度が４５％以下のものであり、
   前記接合膜の少なくとも一部の領域にエネルギーを付与し、前記接合膜の少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が前記Ｓｉ骨格から脱離することにより、前記接合膜の表面の前記領域に、他の被着体との接着性が発現するものであり、
   前記Ｓｉ−Ｈ結合を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、Ｓｉ−Ｈ結合に帰属するピーク強度が０．００１〜０．２であることを特徴とする接合膜付き基材。
2. 前記接合膜を構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０〜９０原子％である請求項１に記載の接合膜付き基材。
3. 前記接合膜中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３である請求項１または２に記載の接合膜付き基材。
4. 前記脱離基は、アルキル基である請求項１ないし３のいずれかに記載の接合膜付き基材。
5. 前記脱離基としてメチル基を含む接合膜についての赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピーク強度を１としたとき、メチル基に帰属するピーク強度が０．０５〜０．４５である請求項４に記載の接合膜付き基材。
6. 前記接合膜は、その少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が前記Ｓｉ骨格から脱離した後に、活性手を有する請求項１ないし５のいずれかに記載の接合膜付き基材。
7. 前記活性手は、未結合手または水酸基である請求項６に記載の接合膜付き基材。
8. 前記接合膜は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている請求項１ないし７のいずれかに記載の接合膜付き基材。
9. 前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものである請求項８に記載の接合膜付き基材。
10. 前記接合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍである請求項１ないし９のいずれかに記
    載の接合膜付き基材。
11. 前記接合膜は、流動性を有しない固体状のものである請求項１ないし１０のいずれかに記載の接合膜付き基材。
12. 前記接合膜の屈折率は、１．３５〜１．６である請求項１ないし１１のいずれかに記載の接合膜付き基材。
13. 前記基材は、板状をなしている請求項１ないし１２のいずれかに記載の接合膜付き基材。
14. 前記基材の少なくとも前記接合膜を形成する部分は、シリコン材料、金属材料またはガラス材料を主材料として構成されている請求項１ないし１３のいずれかに記載の接合膜付き基材。
15. 前記基材の前記接合膜を備える面には、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されている請求項１ないし１４のいずれかに記載の接合膜付き基材。
16. 前記表面処理は、プラズマ処理である請求項１５に記載の接合膜付き基材。
17. 前記基材と前記接合膜との間に、中間層が介挿されている請求項１ないし１６のいずれかに記載の接合膜付き基材。
18. 前記中間層は、酸化物系材料を主材料として構成されている請求項１７に記載の接合膜付き基材。
19. 請求項１ないし１８のいずれかに記載の接合膜付き基材と、前記他の被着体とを用意する工程と、
    該接合膜付き基材中の前記接合膜の少なくとも一部の領域にエネルギーを付与する工程と、
    前記接合膜と前記他の被着体とを密着させるように、前記接合膜付き基材と前記他の被着体とを貼り合わせ、接合体を得る工程とを有することを特徴とする接合方法。
20. 請求項１ないし１８のいずれかに記載の接合膜付き基材と、前記他の被着体とを用意する工程と、
    前記接合膜と前記他の被着体とを密着させるように、前記接合膜付き基材と前記他の被着体とを重ね合わせ、仮接合体を得る工程と、
    該仮接合体中の前記接合膜の少なくとも一部の領域にエネルギーを付与することにより、前記接合膜付き基材と前記他の被着体とを接合し、接合体を得る工程とを有することを特徴とする接合方法。
21. 前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項１９または２０に記載の接合方法。
22. 前記エネルギー線は、波長１５０〜３００ｎｍの紫外線である請求項２１に記載の接合方法。
23. 前記加熱の温度は、２５〜１００℃である請求項２１に記載の接合方法。
24. 前記圧縮力は、０．２〜１０ＭＰａである請求項２１に記載の接合方法。
25. 前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われる請求項１９ないし２４のいずれかに記載の接合方法。
26. 前記他の被着体は、あらかじめ、前記接合膜との密着性を高める表面処理を施した表面を有するものであり、
    前記接合膜付き基材は、前記表面処理を施した表面に対して、前記接合膜が密着するようにして貼り合わされる請求項１９ないし２５のいずれかに記載の接合方法。
27. 前記他の被着体は、あらかじめ、官能基、ラジカル、開環分子、不飽和結合、ハロゲンおよび過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基または物質を有する表面を有するものであり、
    前記接合膜付き基材は、前記基または物質を有する表面に対して、前記接合膜が密着するようにして貼り合わされる請求項１９ないし２５のいずれかに記載の接合方法。
28. 前記他の被着体は、平均厚さが０．１〜１０ｍｍの板状をなしている請求項１９ないし２７のいずれかに記載の接合方法。
29. さらに、前記接合体に対して、その接合強度を高める処理を行う工程を有する請求項１９ないし２８のいずれかに記載の接合方法。
30. 前記接合強度を高める処理を行う工程は、前記接合体にエネルギー線を照射する方法、前記接合体を加熱する方法、および前記接合体に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも１つの方法により行われる請求項２９に記載の接合方法。
31. 請求項１ないし１８のいずれかに記載の接合膜付き基材と前記他の被着体とを有し、
    これらを、前記接合膜を介して接合してなることを特徴とする接合体。