JP7107946B2 - 赤外線センサーモジュール - Google Patents
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Description
本願は、2017年8月28日に、日本に出願された特願2017-163632号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本発明のフィルム状透明接着剤としては、硬化後の波長800~2000nmの光線透過率が全て80%以上であることが好ましい。
本発明のフィルム状透明接着剤としては、硬化後の波長850nmの光線透過率が90%以上であることが好ましい。
本発明のフィルム状透明接着剤としては、充填材を含有し、前記充填材の平均粒子径が450nm以下であることが好ましい。
本発明のフィルム状透明接着剤は、熱硬化性又はエネルギー線硬化性のフィルム状透明接着剤であって、硬化後の波長800nmの光線透過率が80%以上である。本発明のフィルム状透明接着剤は、硬化後の透明樹脂膜の、波長800nmの光線透過率が80%以上であるので、波長800nmの周辺の幅広い赤外線波長領域で、光透過性を有するものとすることができる。本発明のフィルム状透明接着剤としては、硬化後の波長800~2000nmの光線透過率が全て80%以上であることが好ましく、硬化後の波長850nmの光線透過率が90%以上であることが好ましい。本発明のフィルム状透明接着剤の硬化後の赤外線の光線透過率が高いことにより、本発明のフィルム状透明接着剤を硬化させて赤外線受光素子にガラスウエハを接着したとき、赤外線受光素子が、ガラスウエハを透過した赤外線を効率よく受光できる。
前記フィルム状透明接着剤の硬化後の波長800nmの光線透過率の上限値は限定されないが、95%であってもよく、93%であってもよい。前記フィルム状透明接着剤の硬化後の波長800~2000nmの光線透過率の上限値は限定されないが、95%であってもよく、93%であってもよい。前記フィルム状透明接着剤の硬化後の波長850nmの光線透過率の上限値は限定されないが、95%であってもよく、93%であってもよい。
本明細書においては、フィルム状透明接着剤の場合に限らず、「複数層が互いに同一でも異なっていてもよい」とは、「すべての層が同一であってもよいし、すべての層が異なっていてもよく、一部の層のみが同一であってもよい」ことを意味し、さらに「複数層が互いに異なる」とは、「各層の構成材料及び厚さの少なくとも一方が互いに異なる」ことを意味する。
ここで、「フィルム状透明接着剤の厚さ」とは、フィルム状透明接着剤全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなるフィルム状透明接着剤の厚さとは、フィルム状透明接着剤を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
本明細書において、「エネルギー線硬化性」とは、エネルギー線を照射することにより硬化する性質を意味し、「非エネルギー線硬化性」とは、エネルギー線を照射しても硬化しない性質を意味する。
本発明のフィルム状透明接着剤が熱硬化性を有するとき、好ましい熱硬化性フィルム状透明接着剤としては、例えば、重合体成分及び熱硬化性成分を含有するものが挙げられ、重合体成分、熱硬化性成分及び充填材を含有するものがより好ましい。重合体成分は、重合性化合物が重合反応して形成されたとみなせる成分である。熱硬化性成分は、熱を反応のトリガーとして、硬化(すなわち、重合)反応し得る成分である。本発明において重合反応には、重縮合反応も含まれる。
熱硬化性フィルム状透明接着剤は、その構成材料を含有する熱硬化性接着剤組成物を用いて形成できる。例えば、熱硬化性フィルム状透明接着剤の形成対象面に熱硬化性接着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、目的とする部位にフィルム状透明接着剤を形成できる。熱硬化性接着剤組成物中の、常温で気化しない成分同士の含有量の比率は、通常、熱硬化性フィルム状透明接着剤の前記成分同士の含有量の比率と同じとなる。 本明細書において、「常温」とは、特に冷やしたり、熱したりしない温度、すなわち平常の温度を意味し、例えば、15~25℃の温度等が挙げられる。
重合体成分(a)は、重合性化合物が重合反応して形成されたとみなせる成分であり、フィルム状透明接着剤に造膜性や可撓性等を付与すると共に、ガラスウエハ等の接着対象への接着性(貼付性)を向上させるための重合体化合物である。重合体成分(a)は、後述するエポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)に該当しない成分でもある。
アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、10000~2000000であることが好ましく、100000~1500000であることがより好ましい。
アクリル系樹脂の重量平均分子量が前記下限値以上であることで、フィルム状透明接着剤の形状安定性(すなわち、保管時の経時安定性)が向上する。アクリル系樹脂の重量平均分子量が前記上限値以下であることで、被着体の凹凸面へフィルム状透明接着剤が追従し易くなり、被着体とフィルム状透明接着剤との間でボイド等の発生がより抑制される。
本明細書において、「重量平均分子量」とは、特に断りのない限り、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算値である。
(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アラルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルオキシアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸イミド;
(メタ)アクリル酸グリシジル等のグリシジル基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸N-メチルアミノエチル等の置換アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。ここで、「置換アミノ基」とは、アミノ基の1個又は2個の水素原子が水素原子以外の基で置換されてなる基を意味する。
エポキシ系熱硬化性樹脂(b)は、エポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)からなる。
熱硬化性接着剤組成物及び熱硬化性フィルム状透明接着剤が含有するエポキシ系熱硬化性樹脂(b)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
エポキシ樹脂(b1)としては、公知のものが挙げられ、例えば、多官能系エポキシ樹脂、ビフェニル化合物、ビスフェノールAジグリシジルエーテル及びその水添物、オルソクレゾールノボラックエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェニレン骨格型エポキシ樹脂等、2官能以上のエポキシ化合物が挙げられる。
不飽和炭化水素基は、重合性を有する不飽和基であり、その具体的な例としては、エテニル基(ビニル基)、2-プロペニル基(アリル基)、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基等が挙げられ、アクリロイル基が好ましい。
エポキシ樹脂(b1)のエポキシ当量は、100~1000g/eqであることが好ましく、150~800g/eqであることがより好ましい。
熱硬化剤(b2)は、エポキシ樹脂(b1)に対する硬化剤として機能する。
熱硬化剤(b2)としては、例えば、1分子中にエポキシ基と反応し得る官能基を2個以上有する化合物が挙げられる。前記官能基としては、例えば、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アミノ基、カルボキシ基、酸基が無水物化された基等が挙げられ、フェノール性水酸基、アミノ基、又は酸基が無水物化された基であることが好ましく、フェノール性水酸基又はアミノ基であることがより好ましい。
熱硬化剤(b2)のうち、アミノ基を有するアミン系硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド(DICY)等が挙げられる。
不飽和炭化水素基を有する熱硬化剤(b2)としては、例えば、フェノール樹脂の水酸基の一部が、不飽和炭化水素基を有する基で置換されてなる化合物、フェノール樹脂の芳香環に、不飽和炭化水素基を有する基が直接結合してなる化合物等が挙げられる。
熱硬化剤(b2)における前記不飽和炭化水素基は、上述の不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂における不飽和炭化水素基と同様のものである。
熱硬化剤(b2)のうち、例えば、ビフェノール、ジシアンジアミド等の非樹脂成分の分子量は、特に限定されないが、例えば、60~500であることが好ましい。
熱硬化性フィルム状透明接着剤が含有する他の成分で好ましいものとしては、例えば、硬化促進剤(c)、充填材(d)、カップリング剤(e)、架橋剤(f)、エネルギー線硬化性樹脂(g)、光重合開始剤(h)、汎用添加剤(i)等が挙げられる。
硬化促進剤(c)は、熱硬化性接着剤組成物の硬化速度を調節するための成分である。
好ましい硬化促進剤(c)としては、例えば、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の第3級アミン;2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール類(1個以上の水素原子が水素原子以外の基で置換されたイミダゾール);トリブチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類(1個以上の水素原子が有機基で置換されたホスフィン);テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩等が挙げられる。
熱硬化性フィルム状透明接着剤は、充填材(d)を含有することにより、その熱膨張係数の調整が容易となり、この熱膨張係数を熱硬化性フィルム状透明接着剤の貼付対象物に対して最適化することで、熱硬化性フィルム状透明接着剤を用いて得られたパッケージの信頼性がより向上する。熱硬化性フィルム状透明接着剤が充填材(d)を含有することにより、硬化後のフィルム状透明接着剤の吸湿率を低減したり、放熱性を向上させたりすることもできる。
好ましい有機充填材としては、例えば、アクリル粒子やシリコーン粒子等が挙げられる。中でも光透過性や他の材料との相溶性の観点からアクリル粒子が好ましい。
好ましい無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化ケイ素、窒化ホウ素等の粉末;これら無機充填材を球形化したビーズ;これら無機充填材の表面改質品;これら無機充填材の単結晶繊維;ガラス繊維等が挙げられる。これらの中でも、無機充填材は、シリカ又はアルミナであることが好ましく、球状シリカであることがより好ましい。
フィルム状透明接着剤は、カップリング剤(e)を含有することにより、被着体に対する接着性及び密着性が向上する。フィルム状透明接着剤がカップリング剤(e)を含有することにより、その硬化物は耐熱性を損なうことなく、耐水性が向上する。カップリング剤(e)は、無機化合物又は有機化合物と反応可能な官能基を有するものである。
好ましい前記シランカップリング剤としては、例えば、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシジルオキシメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルメチルジエトキシシラン、3-(フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-アニリノプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシラン等が挙げられる。
重合体成分(a)として、上述のアクリル系樹脂等の、他の化合物と結合可能なビニル基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、水酸基、カルボキシ基、イソシアネート基等の官能基を有するものを用いる場合、熱硬化性接着剤組成物及び熱硬化性フィルム状透明接着剤は、前記官能基を他の化合物と結合させて架橋するための架橋剤(f)を含有していてもよい。架橋剤(f)を用いて架橋することにより、フィルム状透明接着剤の初期接着力及び凝集力を調節できる。
フィルム状透明接着剤は、エネルギー線硬化性樹脂(g)を含有していることにより、エネルギー線の照射によって特性を変化させることができる。
前記エネルギー線硬化性化合物としては、例えば、分子内に少なくとも1個の重合性二重結合を有する化合物が挙げられ、(メタ)アクリロイル基を有するアクリレート系化合物が好ましい。
熱硬化性接着剤組成物は、エネルギー線硬化性樹脂(g)を含有する場合、エネルギー線硬化性樹脂(g)の重合反応を効率よく進めるために、光重合開始剤(h)を含有していてもよい。
光重合開始剤(h)としては、例えば、アミン等の光増感剤等も挙げられる。
汎用添加剤(I)は、公知のものでよく、目的に応じて任意に選択でき、特に限定されないが、好ましいものとしては、例えば、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤(染料、顔料)、ゲッタリング剤等が挙げられる。
熱硬化性接着剤組成物及び熱硬化性フィルム状透明接着剤の含有量は、特に限定されず、目的に応じて適宜選択すればよい。
熱硬化性接着剤組成物は、さらに溶媒を含有することが好ましい。溶媒を含有する熱硬化性接着剤組成物は、取り扱い性が良好となる。
前記溶媒は特に限定されないが、好ましいものとしては、例えば、トルエン、キシレン等の炭化水素;メタノール、エタノール、2-プロパノール、イソブチルアルコール(2-メチルプロパン-1-オール)、1-ブタノール等のアルコール;酢酸エチル等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;テトラヒドロフラン等のエーテル;ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等のアミド(すなわち、アミド結合を有する化合物)等が挙げられる。
接着剤組成物が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
熱硬化性接着剤組成物は、これを構成するための各成分を配合することで得られる。
各成分の配合時における添加順序は特に限定されず、2種以上の成分を同時に添加してもよい。
溶媒を用いる場合には、溶媒を溶媒以外のいずれかの配合成分と混合してこの配合成分を予め希釈しておくことで用いてもよいし、溶媒以外のいずれかの配合成分を予め希釈しておくことなく、溶媒をこれら配合成分と混合することで用いてもよい。
各成分の添加及び混合時の温度並びに時間は、各配合成分が劣化しない限り特に限定されず、適宜調節すればよいが、温度は15~30℃であることが好ましい。
本発明のフィルム状透明接着剤がエネルギー線硬化性を有するとき、エネルギー線硬化性フィルム状透明接着剤としては、エネルギー線硬化性成分(a)を含有するものが挙げられ、エネルギー線硬化性成分(a)及び充填材を含有するものが好ましい。
エネルギー線硬化性フィルム状透明接着剤において、エネルギー線硬化性成分(a)は、未硬化であることが好ましく、粘着性を有することが好ましく、未硬化でかつ粘着性を有することがより好ましい。ここで、「エネルギー線」及び「エネルギー線硬化性」とは、先に説明したとおりである。
例えば、エネルギー線硬化性フィルム状透明接着剤の硬化時における、エネルギー線の照度は、120~280mW/cm2であることが好ましい。そして、前記硬化時における、エネルギー線の光量は、100~1000mJ/cm2であることが好ましい。
エネルギー線硬化性フィルム状透明接着剤は、その構成材料を含有するエネルギー線硬化性接着剤組成物を用いて形成できる。例えば、エネルギー線硬化性フィルム状透明接着剤の形成対象面にエネルギー線硬化性接着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、目的とする部位にエネルギー線硬化性フィルム状透明接着剤を形成できる。
好ましいエネルギー線硬化性接着剤組成物としては、例えば、前記エネルギー線硬化性成分(a)及び充填材を含有するエネルギー線硬化性接着剤組成物(IV-1)(本明細書においては、単に「組成物(IV-1)」と略記することがある)等が挙げられる。
エネルギー線硬化性成分(a)は、エネルギー線の照射によって硬化する成分であり、エネルギー線硬化性フィルム状透明接着剤に造膜性や、可撓性等を付与するとともに、硬化後に硬質の透明樹脂膜を形成するための成分でもある。
エネルギー線硬化性成分(a)としては、例えば、エネルギー線硬化性基を有する、重量平均分子量が80000~2000000の重合体(a1)、及びエネルギー線硬化性基を有する、分子量が100~80000の化合物(a2)が挙げられる。前記重合体(a1)は、その少なくとも一部が架橋剤によって架橋されたものであってもよいし、架橋されていないものであってもよい。
エネルギー線硬化性基を有する、重量平均分子量が80000~2000000の重合体(a1)としては、例えば、他の化合物が有する基と反応可能な官能基を有するアクリル系重合体(a11)と、前記官能基と反応する基、及びエネルギー線硬化性二重結合等のエネルギー線硬化性基を有するエネルギー線硬化性化合物(a12)と、が反応してなるアクリル系樹脂(a1-1)が挙げられる。
これらの中でも、前記官能基は、水酸基であることが好ましい。
前記官能基を有するアクリル系重合体(a11)としては、例えば、前記官能基を有するアクリル系モノマーと、前記官能基を有しないアクリル系モノマーと、が共重合してなるものが挙げられ、これらモノマー以外に、さらにアクリル系モノマー以外のモノマー(すなわち、非アクリル系モノマー)が共重合したものであってもよい。
前記アクリル系重合体(a11)は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよく、重合方法についても公知の方法を採用できる。
前記アクリル系重合体(a11)を構成する前記非アクリル系モノマーは、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
前記エネルギー線硬化性化合物(a12)は、前記アクリル系重合体(a11)が有する官能基と反応可能な基として、イソシアネート基、エポキシ基及びカルボキシ基からなる群より選択される1種又は2種以上を有するものが好ましく、前記基としてイソシアネート基を有するものがより好ましい。前記エネルギー線硬化性化合物(a12)は、例えば、前記基としてイソシアネート基を有する場合、このイソシアネート基が、前記官能基として水酸基を有するアクリル系重合体(a11)のこの水酸基と容易に反応する。
ジイソシアネート化合物又はポリイソシアネート化合物と、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとの反応により得られるアクリロイルモノイソシアネート化合物;
ジイソシアネート化合物又はポリイソシアネート化合物と、ポリオール化合物と、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとの反応により得られるアクリロイルモノイソシアネート化合物等が挙げられる。
これらの中でも、前記エネルギー線硬化性化合物(a12)は、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネートであることが好ましい。
ここで、「重量平均分子量」とは、先に説明したとおりである。
エネルギー線硬化性基を有する、分子量が100~80000の化合物(a2)が有するエネルギー線硬化性基としては、エネルギー線硬化性二重結合を含む基が挙げられ、好ましいものとしては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等が挙げられる。
前記アクリレート系化合物としては、例えば、2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、2,2-ビス[4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル]プロパン、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、2,2-ビス[4-((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル]プロパン、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、2,2-ビス[4-((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル]プロパン、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2,2-ビス[4-((メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-1,3-ジ(メタ)アクリロキシプロパン等の2官能(メタ)アクリレート;
トリス(2-(メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ε-カプロラクトン変性トリス-(2-(メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌレート、エトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート;
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー等の多官能(メタ)アクリレートオリゴマー等が挙げられる。
組成物(IV-1)及びエネルギー線硬化性フィルム状透明接着剤は、前記エネルギー線硬化性成分(a)として前記化合物(a2)を含有する場合、さらにエネルギー線硬化性基を有しない重合体(b)も含有することが好ましい。
前記重合体(b)は、その少なくとも一部が架橋剤によって架橋されたものであってもよいし、架橋されていないものであってもよい。
これらの中でも、前記重合体(b)は、アクリル系重合体(以下、「アクリル系重合体(b-1)」と略記することがある)であることが好ましい。
(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アラルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルオキシアルキルエステル等が挙げられる。
前記水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル等が挙げられる。
前記置換アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸N-メチルアミノエチル等が挙げられる。
前記反応性官能基は、架橋剤の種類等に応じて適宜選択すればよく、特に限定されない。例えば、架橋剤がポリイソシアネート化合物である場合には、前記反応性官能基としては、水酸基、カルボキシ基、アミノ基等が挙げられ、これらの中でも、イソシアネート基との反応性が高い水酸基が好ましい。架橋剤がエポキシ系化合物である場合には、前記反応性官能基としては、カルボキシ基、アミノ基、アミド基等が挙げられ、これらの中でもエポキシ基との反応性が高いカルボキシ基が好ましい。ただし、半導体ウエハや半導体チップの回路の腐食を防止するという点では、前記反応性官能基はカルボキシ基以外の基であることが好ましい。
充填材を含有するエネルギー線硬化性フィルム状透明接着剤は、充填材(d)を含有する熱硬化性フィルム状透明接着剤と同様の効果を奏する。
充填材が他の成分よりも顕著に吸水し難いため、前記割合が前記下限値以上であることで、前記吸水率を0.55%以下とすることがより容易となり、サイズが小さい透明樹脂膜付きガラスウエハを支持シートからピックアップするときに、支持シートへの透明樹脂膜の残存を抑制する効果がより高くなる。前記割合が前記上限値以下であることで、フィルム状透明接着剤及びその硬化物である透明樹脂膜の強度が、より向上する。
組成物(IV-1)が含有する溶媒としては、例えば、熱硬化性接着剤組成物における溶媒と同じものが挙げられる。
組成物(IV-1)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよい。
組成物(IV-1)等のエネルギー線硬化性接着剤組成物は、これを構成するための各成分を配合することで得られる。
各成分の配合時における添加順序は特に限定されず、2種以上の成分を同時に添加してもよい。
溶媒を用いる場合には、溶媒を溶媒以外のいずれかの配合成分と混合してこの配合成分を予め希釈しておくことで用いてもよいし、溶媒以外のいずれかの配合成分を予め希釈しておくことなく、溶媒をこれら配合成分と混合することで用いてもよい。
配合時に各成分を混合する方法は特に限定されず、撹拌子又は撹拌翼等を回転させて混合する方法;ミキサーを用いて混合する方法;超音波を加えて混合する方法等、公知の方法から適宜選択すればよい。
各成分の添加及び混合時の温度並びに時間は、各配合成分が劣化しない限り特に限定されず、適宜調節すればよいが、温度は15~30℃であることが好ましい。
本発明の赤外線センサーモジュールは、赤外線受光素子とガラスウエハとが、前記本発明のフィルム状透明接着剤により硬化接着されてなるものである。赤外線透過率の高いガラスウエハ、及び硬化後のフィルム状透明接着剤は、赤外線透過率が高いので、赤外線受光素子は、ガラスウエハ及び硬化後のフィルム状透明接着剤を透過して来た赤外線を効率よく受光することができる。ガラスウエハがフィルム状透明接着剤により赤外線受光素子と強固に接着されるので、赤外線受光素子が保護され、信頼性の高い赤外線センサーモジュールとすることができる。
アクリル系樹脂(1):アクリル酸メチル(以下、「MA」と略記する)(85質量部)、及びアクリル酸-2-ヒドロキシエチル(以下、「HEA」と略記する)(15質量部)を共重合してなるアクリル系樹脂(重量平均分子量(Mw)60万)。
[実施例1]
前記アクリル系樹脂(1)(MA/HEA=85/15):100質量部に対して、エポキシ樹脂(商品名「CNA-147」日本化薬株式会社製):15質量部、フェノール樹脂(商品名「ミレックスXLC-4L」三井化学株式会社製):12質量部、球状シリカ(平均粒子径0.05μm、商品名「YA050C-SV2」株式会社アドマテックス製):90質量部、架橋剤(商品名「BHS8515」トーヨーケム株式会社製:1質量部をメチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することで、固形分濃度が20質量%となる接着剤組成物を得た。
ポリエチレンテレフタレート製フィルム(厚さ38μm)の片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルムの前記剥離処理面に、得られた接着剤組成物を塗布し、100℃、2分間乾燥して、厚さ10μmのフィルム状透明接着剤を得た。
前記アクリル系樹脂(1)(MA/HEA=85/15):100質量部に対して、エポキシ樹脂(商品名「CNA-147」日本化薬株式会社製):15質量部、フェノール樹脂(商品名「ミレックスXLC-4L」三井化学株式会社製):12質量部、球状シリカ(平均粒子径0.05μm、商品名「YA050C-SV2」株式会社アドマテックス製):90質量部、架橋剤(商品名「BHS8515」トーヨーケム株式会社製:1質量部をメチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することで、固形分濃度が20質量%となる接着剤組成物を得た。
ポリエチレンテレフタレート製フィルム(厚さ38μm)の片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルムの前記剥離処理面に、得られた接着剤組成物を塗布し、100℃、2分間乾燥して、厚さ20μmのフィルム状透明接着剤を得た。
前記アクリル系樹脂(2)(MA/HEA=85/15):100質量部に対して、エポキシ樹脂(商品名「CNA-147」日本化薬株式会社製):29質量部、フェノール樹脂(商品名「ミレックスXLC-4L」三井化学株式会社製):14質量部、エネルギー線硬化性樹脂(商品名「セイカセブンSS02-165」大日精化工業株式会社製):4質量部、架橋剤(商品名「BHS8515」トーヨーケム株式会社製:1質量部をメチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することで、固形分濃度が30質量%となる接着剤組成物を調製した。
ポリエチレンテレフタレート製フィルム(厚さ38μm)の片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルムの前記剥離処理面に、得られた接着剤組成物を塗布し、100℃、2分間乾燥して、厚さ20μmのフィルム状透明接着剤を得た。
前記アクリル系樹脂(1)(MA/HEA=85/15):100質量部に対して、エポキシ樹脂(商品名「CNA-147」日本化薬株式会社製):15質量部、フェノール樹脂(商品名「ミレックスXLC-4L」三井化学株式会社製):12質量部、球状シリカ(平均粒子径0.01μm、商品名「YA010C-SV1」株式会社アドマテックス製):90質量部、架橋剤(商品名「BHS8515」トーヨーケム株式会社製:1質量部をメチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することで、固形分濃度が20質量%となる接着剤組成物を得た。
ポリエチレンテレフタレート製フィルム(厚さ38μm)の片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルムの前記剥離処理面に、得られた接着剤組成物を塗布し、100℃、2分間乾燥して、厚さ20μmのフィルム状透明接着剤を得た。
前記アクリル系樹脂(1)(MA/HEA=85/15):100質量部に対して、エポキシ樹脂(商品名「CNA-147」日本化薬株式会社製):15質量部、フェノール樹脂(商品名「ミレックスXLC-4L」三井化学株式会社製):12質量部、球状シリカ(平均粒子径0.1μm、商品名「YA100C-SV2」株式会社アドマテックス製):90質量部、架橋剤(商品名「BHS8515」トーヨーケム株式会社製:1質量部をメチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することで、固形分濃度が20質量%となる接着剤組成物を得た。
ポリエチレンテレフタレート製フィルム(厚さ38μm)の片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルムの前記剥離処理面に、得られた接着剤組成物を塗布し、100℃、2分間乾燥して、厚さ20μmのフィルム状透明接着剤を得た。
前記アクリル系樹脂(3)(BA/MA/GMA/HEA=55/15/20/10):100質量部に対して、アクリル粒子含有熱硬化性樹脂(商品名「セイカセブンSS02-135」(樹脂固形100質量部に対して6質量部のアクリル微粒子(平均粒径0.4μm)を含有する熱硬化性樹脂である。)大日精化工業株式会社製): 850質量部、エネルギー線硬化性樹脂(商品名「セイカセブンSS02-242」大日精化工業株式会社製): 150質量部、架橋剤(商品名「BHS8515」トーヨーケム株式会社製:1質量部をメチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することで、固形分濃度が40質量%となる接着剤組成物を調製した。
ポリエチレンテレフタレート製フィルム(厚さ38μm)の片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルムの前記剥離処理面に、得られた接着剤組成物を塗布し、100℃、2分間乾燥して、厚さ20μmのフィルム状透明接着剤を得た。
前記アクリル系樹脂(3)(BA/MA/GMA/HEA=55/15/20/10):100質量部に対して、シリカフィラー含有熱硬化性樹脂(商品名「セイカセブンSS02-193」(樹脂固形100質量部に対して13質量部の球状シリカ(平均粒子径500μm)を含有する熱硬化性樹脂である)大日精化工業株式会社製): 1000質量部をメチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することで、固形分濃度が60質量%となる接着剤組成物を調製した。
ポリエチレンテレフタレート製フィルム(厚さ38μm)の片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルムの前記剥離処理面に、得られた接着剤組成物を塗布し、100℃、2分間乾燥して、厚さ20μmのフィルム状透明接着剤を得た。
前記アクリル系樹脂(3)(BA/MA/GMA/HEA=55/15/20/10):100質量部に対して、アクリル粒子含有熱硬化性樹脂(商品名「セイカセブンSS02-135」(樹脂固形分100質量部に対して6質量部のアクリル微粒子(平均粒径0.4μm)を含有する熱硬化性樹脂である。)大日精化工業株式会社製): 850質量部、エネルギー線硬化性樹脂(商品名「セイカセブンSS02-242」大日精化工業株式会社製): 1200質量部、架橋剤(商品名「BHS8515」トーヨーケム株式会社製:1質量部をメチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することで、固形分濃度が40質量%となる接着剤組成物を調製した。
ポリエチレンテレフタレート製フィルム(厚さ38μm)の片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルムの前記剥離処理面に、得られた接着剤組成物を塗布し、100℃、2分間乾燥して、厚さ20μmのフィルム状透明接着剤を得た。
前記アクリル系樹脂(1)(MA/HEA=85/15):100質量部に対して、エポキシ樹脂(商品名「CNA-147」日本化薬株式会社製):15質量部、フェノール樹脂(商品名「ミレックスXLC-4L」三井化学株式会社製):12質量部、球状シリカ(平均粒子径500nm、商品名「SC2050-MA」株式会社アドマテックス製):90質量部、架橋剤(商品名「BHS8515」トーヨーケム株式会社製:1質量部をメチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することで、固形分濃度が20質量%となる接着剤組成物を得た。
ポリエチレンテレフタレート製フィルム(厚さ38μm)の片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルムの前記剥離処理面に、得られた接着剤組成物を塗布し、100℃、2分間乾燥して、厚さ20μmのフィルム状透明接着剤を得た。
ただし、実施例3,6、比較例2のフィルム状透明接着剤については、エネルギー線硬化性樹脂が含まれるので、ガラスウエハ及びフィルム状透明接着剤の積層体について、紫外線照射装置(RAD-2000m/12 リンテック社製、主波長365nm)で紫外線照射(照度220mW/cm2、光量120mJ/cm2)してから、オーブンにて175℃、5hで、フィルム状透明接着剤を硬化させた。
それぞれ、熱硬化後のガラスウエハ及びフィルム状透明接着剤の積層体について、下記の項目を評価した。
分光度計(SHIMADZU社製,UV-VIS-NIR SPECTROPHOTOMETER UV-3600)を用い、直接受光ユニットを用いて、積分球を使用せずに厚さ150μmのガラスウエハをリファレンスとしたきの、熱硬化後の積層体の波長800~2000nmの光線透過率(%)を測定し、波長850nmの光線透過率を求めた。
波長800~2000nmの領域で光線透過率が常に80%以上を〇、それ以外を×として評価した。
シリコンウエハ(200mm径、厚さ350μm)の研磨面(ドライポリッシュ)に、フィルム状透明接着剤を低密度ポリエチレン基材(厚さ100μm)に積層したテープのフィルム状透明接着剤の側を60℃で貼付するとともにリングフレームに固定した。次いで、ダイシング装置(株式会社ディスコ製、DFD6361)を使用して、5mm×5mmのチップサイズにダイシングした。ダイシングの際の切り込み量は、基材を20μm切りこむようにした。
ダイシングブレード:27HECC
ダイシング速度:50mm/s
ダイシング回転数:30000rpm
Claims (3)
- 赤外線受光部を有する赤外線受光素子とガラスウエハとが、熱硬化性フィルム状透明接着剤により硬化接着されてなり、前記赤外線受光部が、前記ガラスウエハ及び硬化後の前記フィルム状透明接着剤を透過した赤外線を受光するように設けられている赤外線センサーモジュールであって、
前記熱硬化性フィルム状透明接着剤が、アクリル系樹脂と、エポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)とを含有し、
前記熱硬化性フィルム状透明接着剤の硬化後の波長800~2000nmの光線透過率が全て80%以上である赤外線センサーモジュール。 - 前記熱硬化性フィルム状透明接着剤の硬化後の波長850nmの光線透過率が90%以上である請求項1に記載の赤外線センサーモジュール。
- 前記熱硬化性フィルム状透明接着剤が充填材を含有し、前記充填材の平均粒子径が450nm以下である、請求項1又は2に記載の赤外線センサーモジュール。
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