JP6329030B2 - 接着剤 - Google Patents
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Description
図1に示すイメージセンサモジュール10は、被写体からの光を集光するレンズ12と、レンズ12を光軸方向に駆動するためのボイスコイルモータ14と、レンズ12及びボイスコイルモータ14からなるレンズユニット16を支持する支持体18と、レンズ12を透過した光に含まれる赤外線をカットするIRカットフィルタ20と、レンズ12によって集められた光を受光して電気信号に変換するCCDやCMOSセンサ等からなる撮像素子22と、撮像素子22がフリップチップ実装されるプリント配線基板24と、を備えている。このようなイメージセンサモジュール10は、例えば、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話、スマートフォン等の各種電子機器に内蔵されている。
特許文献2には、接着剤の例として、(A)エポキシ基を有するビスフェノール−ポリシロキサン共重合体、(B)熱潜在性硬化剤、(C)難燃剤及び/または難燃助剤、を必須成分とする一液加熱硬化型難燃性組成物が開示されている。
特許文献2には、IRカットフィルタとプリント配線基板の間を接着剤によって封止した部分に、熱膨張した空気を逃がすためのエアパス構造が設けられたイメージセンサモジュールが開示されている。
特許文献3には、接着剤の例として、(A)エポキシ基を有するビスフェノール−ポリシロキサン共重合体、(B)熱潜在性硬化剤、(C)難燃剤及び/または難燃助剤、を必須成分とする一液加熱硬化型難燃性組成物が開示されている。
また、イメージセンサモジュール用の接着剤は、例えばジェットディスペンサーによって撮像素子22とプリント配線基板24との間に注入される。このため、イメージセンサモジュール用の接着剤には、長期間にわたって流動性が低下しないこと(すなわち、ポットライフが長く、貯蔵安定性が高いこと)が要求される。
しかし、従来の接着剤は、これらの要求を十分に満足させるものではなかった。
本発明の接着剤は、(A)アクリル樹脂、(B)過酸化物、(C)チオール化合物、及び(D)安定化剤を含む。(A)アクリル樹脂、(B)過酸化物、及び(C)チオール化合物の合計含有量100質量部に対して、(C)チオール化合物の含有量が3.0〜60.0質量部である。(B)過酸化物の1時間半減期温度が、60〜100℃である。(C)チオール化合物が、以下の式(1)で表される化合物である。
(A)アクリル樹脂
本発明の接着剤は、(A)アクリル樹脂を含有する。アクリル樹脂とは、アクリル酸エステルモノマー及び/又はメタクリル酸エステルモノマーあるいはこれらのオリゴマーのことである。本発明に使用可能なアクリル酸エステルモノマー及び/又はメタクリル酸エステルモノマーあるいはこれらのオリゴマーとしては、以下のものを例示することができる。
本発明の接着剤は、(B)過酸化物を含有する。接着剤が過酸化物を含有することによって、接着剤を加熱したときの硬化反応が促進される。
本発明の接着剤は、(C)チオール化合物を含有する。(C)チオール化合物は、具体的には、上記式(1)で表される化合物である。上記式(1)で表される化合物の物質名は、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)である。
本発明の接着剤は、上記(A)〜(C)成分以外に、(D)安定化剤を含んでもよい。
安定化剤は、接着剤の保存時の安定性を高めるためのものであり、意図しないラジカル重合反応の発生を抑制するために添加される。アクリル樹脂は、低い確率で自分からラジカルを発生することがあり、そのラジカルを基点として意図しないラジカル重合反応が発生する場合がある。安定化剤を添加することによって、このような意図しないラジカル重合反応の発生を抑制することができる。安定化剤は、ラジカル重合禁止剤と呼ばれる場合もある。
本発明の接着剤は、(E)カップリング剤を含んでもよい。カップリング剤は、分子中に2個以上の異なった官能基を持っており、その一つは、無機質材料と化学結合する官能基であり、他の一つは、有機質材料と化学結合する官能基である。接着剤がカップリング剤を含有することによって、接着剤の基板等への密着性が向上する。
(A1)アクリル樹脂1:東亞合成株式会社製「M7100」
ポリエステルアクリレート、アクリル当量188.7、粘度8000〜13500(mPa・s/25℃)
(A2)アクリル樹脂2:共栄社化学株式会社製「ライトアクリレートDCP−A」
ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、アクリル当量204.3、分子量204.3、粘度130〜170(mPa・s/25℃)
(A3)アクリル樹脂3:東亞合成株式会社製「M309」
トリメチロールプロパントリアクリレート、アクリル当量98.8、分子量296.3、粘度60〜110(mPa・s/25℃)
1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、分子量272.43、1時間半減期温度84.4℃
(B2)過酸化物2:日油株式会社製「パーブチルND」
t−ブチルパーオキシネオデカノエート、分子量244.38、1時間半減期温度64.8℃
(B3)過酸化物3:日油株式会社製「パーヘキサMC」
1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、分子量274.40、1時間半減期温度102.4℃
(B4)過酸化物4:日油株式会社製「パーヘキシルI」
t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、分子量204.27、1時間半減期温度114.6℃
ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、分子量544.76、チオール当量136.19
(C2)チオール化合物2:SC有機化学株式会社製「PEMP」
ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、分子量488.66、チオール当量122.165
(D2)安定化剤2:和光純薬工業株式会社製、4−メトキシフェノール、分子量:124.14
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
接着剤の粘度を測定した。具体的には、ローター回転粘度計(ブルックフィールド社製、モデル「HBT」、ローター記号「SC」)を使用して、25℃、回転数50rpmで粘度を測定した。
接着剤のポットライフを測定した。具体的には、接着剤を密閉容器に入れて25℃、湿度50%の環境にて保管した。そして、接着剤の粘度が初期粘度の1.2倍に達するまでの時間を測定した。
ガラスエポキシ基板に接着剤を印刷した。印刷した接着剤上に、2mm×2mmのシリコンチップを載置した。次に、接着剤を、熱風乾燥機によって、150℃の温度で、5分間加熱して硬化させた。このようにして得られた試験片を、85℃、相対湿度85%の環境に250時間放置した。その後、dage社製万能型ボンドテスター「DAGE4000」を用いて、シリコンチップに荷重をかけ、チップが剥離した時の剪断応力(kgf)を測定した。このような測定を1つの試験片につき10回行い、10回の平均値を耐湿強度の測定値とした。
接着剤を100℃で30分間加熱しつつ、接着剤の発熱量をDSC(示差走査熱量測定)にて測定した。30分以内に発熱終了(D99以上)であれば、接着剤が完全に硬化しており、硬化性が良好である(○)と評価した。30分以内に発熱が終了していない(D99未満)であれば、接着剤が完全に硬化しておらず、硬化性が良好ではない(×)と評価した。ここでいう「D99」とは、全発熱量の99%を意味する。
接着剤を100℃で60分間加熱しつつ、接着剤の発熱量をDSC(示差走査熱量測定)にて測定した。60分以内に発熱終了(D99以上)であれば、接着剤が完全に硬化しており、硬化性が良好である(○)と評価した。60分以内に発熱が終了していない(D99未満)であれば、接着剤が完全に硬化しておらず、硬化性が良好ではない(×)と評価した。ここでいう「D99」とは、全発熱量の99%を意味する。
100℃の熱板上に、接着剤を5mg供給し、攪拌棒によって円を描くようにして攪拌し、供給時から、攪拌しながら攪拌棒を持ち上げて引き離した場合に糸引きが5mm以下となるまでの時間を測定した。
実施例1〜8の接着剤は、ポットライフが最低でも24時間であり、イメージセンサモジュール用の接着剤として使用するのに十分な長いポットライフを有していた。
比較例1の接着剤は、ポットライフが12時間未満であり、イメージセンサモジュール用の接着剤として使用するのに十分な長いポットライフを有していなかった。
比較例6の接着剤は、ポットライフが6時間未満であり、イメージセンサモジュール用の接着剤として使用するのに十分な長いポットライフを有していなかった。
比較例1の接着剤は、耐湿強度が0.5kgfであり、耐湿強度が低かった。
比較例5の接着剤は、耐湿強度が0.2kgfであり、耐湿強度が極めて低かった。
比較例2、3、4、及び6の接着剤は、接着剤が硬化しなかったため、耐湿強度を測定することができなかった。
12 レンズ
14 ボイスコイルモータ
16 レンズユニット
18 支持体
20 カットフィルタ
22 撮像素子
24 プリント配線基板
30、32、34 接着剤
Claims (6)
- (A)アクリル樹脂、(B)過酸化物、(C)チオール化合物、及び(D)安定化剤を含み、
(A)アクリル樹脂、(B)過酸化物、及び(C)チオール化合物の合計含有量100質量部に対して、(C)チオール化合物の含有量が3.0〜60.0質量部であり、
(B)過酸化物の1時間半減期温度が、60〜100℃であり、
(C)チオール化合物が、以下の式(1)で表される化合物である、接着剤。
- (D)安定化剤は、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム及び4−メトキシフェノールから選ばれる少なくとも1つである、請求項1記載の接着剤。
- さらに、(E)カップリング剤を含む、請求項1または請求項2に記載の接着剤。
- (C)チオール化合物に含まれるチオール基の量に対して、(A)アクリル樹脂に含まれるアクリル基の量の比率が、0.5〜8.0である、請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の接着剤。
- イメージセンサモジュールを構成する部品の接着に用いられる、請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の接着剤。
- カメラモジュールを構成する部品の接着に用いられる、請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の接着剤。
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