WO2024062923A1 - フィルム、積層体、プラズマ処理装置、及び積層体の製造方法 - Google Patents

フィルム、積層体、プラズマ処理装置、及び積層体の製造方法 Download PDF

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WO2024062923A1
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less
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compound
mass ppm
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PCT/JP2023/032488
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勇剛 谷垣
彰 嶋田
大作 田中
庸平 酒部
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東レ株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping

Definitions

  • the present invention relates to a film, a laminate, a plasma processing apparatus, and a method for manufacturing a laminate.
  • electrostatic chucks are used as a means to attract and hold semiconductor wafers, glass substrates, etc. in substrate processing equipment that performs sputtering, vapor deposition, chemical vapor deposition, ion implantation, etching, ashing, exposure, or inspection in semiconductor manufacturing processes.
  • a plasma processing apparatus is provided with a mounting table on which a semiconductor wafer is placed inside a vacuum chamber, and the mounting table mainly includes an electrostatic chuck and a cooler that controls the temperature of the electrostatic chuck.
  • An electrostatic chuck is manufactured by sandwiching an electrode between ceramic dielectric members and firing them, and includes a base member, a ceramic dielectric member made of ceramic, and an adhesive member that adheres the base member and the ceramic dielectric member. We are prepared.
  • An electrostatic chuck is a holding device that attracts and holds a semiconductor wafer or the like on the surface of a ceramic dielectric member using electrostatic attraction generated by applying a voltage to a built-in electrode.
  • adhesive members in electrostatic chucks and the like include silicone resin-based adhesive members and acrylic resin-based adhesive members (see, for example, Patent Document 2 or Patent Document 3).
  • Patent No. 6621882 Japanese Patent Application Publication No. 2011-151280 Japanese Patent Application Publication No. 2014-207374
  • An object of the present invention is to provide a film that has excellent adhesion between members even at extremely low temperatures of about -50°C and has high thermal cycle reliability.
  • the film of the present invention has the following configurations [1] to [20].
  • a film containing (SA) a binder resin and (SD) a thermally conductive filler includes (SD1) a first thermally conductive filler and (SD2) a second thermally conductive filler,
  • the (SD1) first thermally conductive filler has an average primary particle diameter of 1.0 to 200 ⁇ m
  • the average primary particle diameter of the (SD2) second thermally conductive filler is 0.010 ⁇ m or more and less than 1.0 ⁇ m
  • Shear strain at -50°C is 0.70 to 20
  • [4] The film according to any one of [1] to [3], which satisfies at least one of the following conditions (S4a) and (S4b).
  • S4a The content of platinum element in the film is 1,000 mass ppm or less
  • S4b The total content of ions containing platinum element in the film is 5,000 mass ppm or less.
  • [5] The film according to any one of [1] to [4], which satisfies at least one of the following conditions (S5a) and (S5b).
  • S5a The total content of organosilane compounds having 1 to 2 silicon atoms in the film is 1,000 mass ppm or less
  • S5b The total content of cyclic silicone compounds in the film is 1,000 mass ppm or less .
  • the elastic modulus at -50°C is 0.10 to 200 MPa
  • the resin containing a silicone structure and/or siloxane structure in the structural unit of the resin (SA1) is selected from the group consisting of an imide structure, an amide structure, and an oxazole structure in the structural unit of the resin (SA1-1).
  • the resin containing one or more types selected from the group consisting of an imide structure, an amide structure, and an oxazole structure in the structural unit of the resin (SA1-1) has the following residues (1) and (2).
  • [15] Contains an (SB) epoxy compound or a compound having a structure derived from an epoxy compound (hereinafter referred to as "(SB) compound"),
  • the (SB) compound is (SB1) a compound having a structure containing an oxyalkylene group, (SB2) a compound having a structure containing at least two aromatic structures and a structure containing an oxyalkylene group, and (SB2) a compound having a structure containing at least two aromatic structures and containing an oxyalkylene group; SB3) A compound having a tertiary amine structure that binds to an arylene group and two divalent organic groups. film.
  • [16] Contains an (SC) amine compound or a compound having a structure derived from an amine compound (hereinafter referred to as "(SC) compound"),
  • the (SC) compound contains (SC1) a compound having a silicone structure and/or a siloxane structure and having at least two alkylene groups bonded to silicon atoms in the silicone structure and/or the siloxane structure.
  • SC1 a compound having a silicone structure and/or a siloxane structure and having at least two alkylene groups bonded to silicon atoms in the silicone structure and/or the siloxane structure.
  • a laminate comprising a base member, the film according to any one of [1] to [19] above, and a ceramic dielectric member in this order, A laminate in which the base member and the ceramic dielectric member have different coefficients of thermal expansion.
  • a plasma processing apparatus comprising a plasma generation source and the laminate according to [20] or [21].
  • a method for manufacturing a laminate comprising the steps of arranging a base member, arranging the film according to any one of [1] to [19] above, and arranging a ceramic dielectric member.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing Embodiment 1 of a laminate, which is a laminate including a first support, a film, and a second support.
  • 11 is a schematic cross-sectional view showing a laminate according to a second embodiment of the present invention, which is a laminate having a base member, a film, and a ceramic dielectric member.
  • the film of the present invention will be described below. Note that when describing the film of the present invention, the description is common to the first and second embodiments of the film of the present invention. On the other hand, when describing a film of a specific embodiment, it will be described as a first embodiment of the film of the present invention. However, the present invention is not limited only to the following embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the invention and which can achieve the purpose of the invention.
  • the main chain of a resin refers to the longest chain among the chains that make up the resin, including structural units.
  • the side chain of a resin refers to a chain that branches off from the main chain or is bonded to the main chain, among the chains that make up the resin, including structural units, and that is shorter than the main chain.
  • the end of a resin refers to a structure that seals the main chain, such as a structure derived from an end-capping agent.
  • overlapping refers to directly or indirectly overlapping in the z-axis direction. That is, when a certain layer and another layer overlap, those layers may be in contact with each other, or another layer may exist between those layers.
  • the silicone structure refers to a structure that has a main skeleton of Si--O--Si bonds and two organic groups on a silicon atom. That is, the silicon atom in the silicone structure is bonded to two organic groups and two oxygen atoms.
  • the siloxane structure refers to a structure having a main skeleton of Si--O--Si bonds and one organic group on a silicon atom. That is, the silicon atom in the siloxane structure is bonded to one organic group and three oxygen atoms.
  • a first aspect of the film of the present invention is a film containing (SA) a binder resin and (SD) a thermally conductive filler
  • the (SD) thermally conductive filler includes (SD1) a first thermally conductive filler and (SD2) a second thermally conductive filler, and the average primary particle diameter of the (SD1) first thermally conductive filler. is 1.0 to 200 ⁇ m, the average primary particle diameter of the second thermally conductive filler (SD2) is 0.010 ⁇ m or more and less than 1.0 ⁇ m, and the shear strain at -50°C is 0.70 to 200 ⁇ m. 20 and has a thermal conductivity of 0.10 to 5.0 W/(m ⁇ K) at 25°C.
  • the present invention can provide a film that has excellent adhesion between members even at extremely low temperatures of about -50° C. and has high thermal cycle reliability. This is because the slope of the stress-strain curve, where the vertical axis is stress and the horizontal axis is strain, decreases (strain per unit stress increases) due to the anchoring effect of the filler with a specific average primary particle diameter. This is thought to be because the shear strain can be adjusted within a specific range. Therefore, due to high shear strain at extremely low temperatures of around -50°C, the film has the flexibility to alleviate the difference in thermal expansion coefficient between the parts it joins, improving its ability to follow each part. It is estimated that adhesion and cooling/heating cycle reliability are improved.
  • the film contains two types of thermally conductive fillers with specific average primary particle diameters, it is possible to efficiently radiate heat generated in the parts to be joined, reducing internal stress caused by temperature rise in the parts. It is also possible that this is due to the reason. In addition, it is also presumed that the heat stored in the film can be reduced, and changes in mechanical properties due to temperature increases in the film can be suppressed.
  • film refers to a film that can form a free-standing film with a single layer.
  • the film preferably has adhesive properties, and is also preferably made by bonding multiple components.
  • a free-standing film with a single layer refers to a film that can be formed without a support, with a width of 5.0 cm or more, a length of 5.0 cm or more, and a thickness of 5.0 ⁇ m or more.
  • a second aspect of the film of the present invention is a film containing (SA) a binder resin and (SD) a thermally conductive filler, which has an elastic modulus of 0.10 to 200 MPa at -50°C, and has an elastic modulus of 0.10 to 200 MPa at 25°C.
  • the film has a thermal conductivity of 0.10 to 5.0 W/(m ⁇ K).
  • the present invention can provide a film that has excellent adhesion between members even at extremely low temperatures of about -50°C and has high thermal cycle reliability.
  • the elastic modulus By lowering the elastic modulus at extremely low temperatures of around -50°C, it is possible to reduce the internal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the parts that the film joins, and improve the ability to follow each part, resulting in better adhesion. It is presumed that the cooling and heating cycle reliability will be improved.
  • the film of the present invention contains a (SA) binder resin.
  • the binder resin is a heat-resistant resin that at least partially remains in the cured product obtained by curing the composition for forming the film of the present invention.
  • the (SA) binder resin is preferably a resin that forms or has formed a crosslinked structure with the (SB) compound described below.
  • the crosslinked structure is preferably formed by reaction, and is not particularly limited, and may be formed by heating, irradiation with energy rays, etc.
  • the binder resin preferably has an acidic group or a structure derived from an acidic group, and more preferably has an acidic group or a structure derived from an acidic group in the repeating unit of the resin.
  • the above acidic group is a phenolic hydroxyl group, hydroxyimide group, hydroxyamide group, silanol group, 1,1-bis(trifluoromethyl)methylol group, mercapto group, carboxy group, carboxylic acid anhydride group, or sulfonic acid group.
  • a phenolic hydroxyl group, a carboxy group, or a carboxylic acid anhydride group is more preferable.
  • the acidic group is preferably a phenolic hydroxyl group, a hydroxyimide group, a hydroxyamide group, a silanol group, a mercapto group, a carboxy group, a carboxylic acid anhydride group, or a sulfonic acid group.
  • the acid equivalent of the (SA) binder resin is preferably 200 g/mol or more, more preferably 250 g/mol or more, and even more preferably 300 g/mol or more, from the viewpoint of improving adhesion and improving cooling/heating cycle reliability.
  • it is preferably 600 g/mol or less, more preferably 500 g/mol or less, and even more preferably 450 g/mol or less.
  • the (SA) binder resin having the above acidic group or a structure derived from an acidic group adjusts the shear strain at -50°C within the range of 0.70 to 20 by forming a crosslinked structure with the (SB) compound described below. And/or it is suitable for adjusting the elastic modulus at -50°C within the range of 0.10 to 200 MPa. Further, the above acidic group or the structure derived from the acidic group can improve the dispersibility of the filler through interaction with the thermally conductive filler (SD) described later, and the effect of improving the thermal conductivity of the film becomes remarkable. It is estimated that these improve the followability to each member, thereby improving the adhesion and the reliability of cooling/heating cycles.
  • SD thermally conductive filler
  • SA binder resin is a resin containing silicone structure and/or siloxane structure in the structural unit of (SA1) resin (hereinafter referred to as , "(SA1) resin").
  • SA1 The silicone structure and siloxane structure of the resin are bonded to at least two alkylene groups, and are preferably divalent or higher-valent structures via these alkylene groups.
  • the above bivalent or higher valence structure is more preferably trivalent or higher, and even more preferably tetravalent or higher.
  • the above-mentioned structure having a valence of 2 or more is preferably 6 or less.
  • the number of silicon atoms in the silicone structure and/or siloxane structure in the resin is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, even more preferably 15 or more, and particularly preferably 20 or more. On the other hand, the number of silicon atoms is preferably 30 or less, more preferably 27 or less, and even more preferably 25 or less.
  • the silicone structure is preferably a dialkyl silicone structure and/or a monoalkyl silicone structure
  • the siloxane structure is preferably a monoalkyl siloxane structure
  • the number of carbon atoms in the alkyl group that the dialkyl silicone structure and monoalkyl silicone structure have is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group that the monoalkylsiloxane structure has is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less.
  • the content ratio of the aliphatic group to the total of aliphatic groups and aromatic groups bonded to silicon atoms in the silicone structure and/or siloxane structure improves adhesion and cooling/heating cycle reliability. From this viewpoint, it is preferably 80 mol% or more, more preferably 85 mol% or more, and even more preferably 90 mol% or more.
  • the content ratio of the aliphatic group to the total of the aliphatic group and aromatic group is preferably 100 mol% or less, more preferably 99 mol% or less, and 97 mol% or less from the viewpoint of improving the reliability of the cooling/heating cycle. More preferred.
  • the aliphatic group contained in the resin is preferably an alkyl group.
  • the preferred number of carbon atoms in the alkyl group is also the same as above.
  • the alkyl group is preferably a methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, or hexyl group.
  • SA1 The number of carbon atoms in the aromatic group contained in the resin is preferably 6 or more, more preferably 7 or more, and even more preferably 8 or more. On the other hand, the number of carbon atoms in the aromatic group is preferably 15 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 10 or less.
  • the aromatic group is preferably a phenyl group, tolyl group, xylyl group, phenoxy group, tolyloxy group, or xylyloxy group.
  • SA1 resin has a flexible skeleton derived from a silicone structure or a siloxane structure, and has a shear strain at -50°C adjusted to within a range of 0.70 to 20 and/or an elastic modulus at -50°C. This is suitable for adjusting the pressure within the range of 0.10 to 200 MPa.
  • the resin consists of an imide structure, an amide structure, and an oxazole structure in the structural unit of the resin (SA1-1) from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving cooling and heating cycle reliability. It is preferable to contain a resin "hereinafter referred to as (SA1-1) resin" containing one or more types selected from the group.
  • the resin consists of an imide structure, an amide structure, and an oxazole structure in the structural unit of the resin, such as polyimide, polybenzoxazole, their precursors, and copolymers made of two or more of them. It is a resin containing one or more types selected from the group.
  • resins include polyimide, polyimide precursor, polybenzoxazole, polybenzoxazole precursor, polyamideimide, polyamideimide precursor, polyamide, and their like. It is preferable to contain one or more types selected from the group consisting of copolymers of two or more types (hereinafter referred to as "polyimide resins").
  • polyimide resins The resin may be a single resin or a copolymer thereof.
  • the resin preferably has one or more types selected from the group consisting of the following residues (1) and (2).
  • a silicone structure and/or a siloxane structure Tetracarboxylic acid residue, tetracarboxylic acid derivative residue, tricarboxylic acid residue, tricarboxylic acid derivative residue, dicarboxylic acid residue, or dicarboxylic acid derivative residue.
  • SA1-1 The residue of the above (1) that the resin has is a diamine residue containing a silicone structure and/or a siloxane structure, a diamine derivative residue containing a silicone structure and/or a siloxane structure, a silicone structure and/or a siloxane structure.
  • SA1-1 The residue in (2) above that the resin has is (2) a tetracarboxylic acid residue containing a silicone structure and/or a siloxane structure, a tetracarboxylic acid derivative residue containing a silicone structure and/or a siloxane structure. , a tricarboxylic acid residue containing a silicone structure and/or a siloxane structure, a tricarboxylic acid derivative residue containing a silicone structure and/or a siloxane structure, a dicarboxylic acid residue containing a silicone structure and/or a siloxane structure, or a silicone structure and/or It is a dicarboxylic acid derivative residue containing a siloxane structure.
  • the residue of (1) above that the resin has is divalent or higher, preferably trivalent or higher.
  • the residue in (1) above preferably has a valence of 6 or less, more preferably a valence of 4 or less.
  • the residue (2) mentioned above in the resin (SA1-1) has a valence of two or more, preferably a valence of three or more, and more preferably a valence of four or more.
  • the residue in (2) above is preferably hexavalent or less.
  • the residue of the above (2) that the resin has is a tetracarboxylic dianhydride residue, a tricarboxylic acid anhydride residue, or a dicarboxylic acid anhydride residue containing a silicone structure and/or a siloxane structure. is preferred. Further, the residue in (2) above preferably has an acid anhydride residue containing a phthalic acid structure, an acid anhydride residue containing a succinic acid structure, or an acid anhydride residue containing a maleic acid structure.
  • the total content ratio of the residues in (1) above and the residues in (2) above in the total of all amine residues and all carboxylic acid residues is From the viewpoint of improving adhesion at low temperatures and improving thermal cycle reliability, it is preferably 10 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, even more preferably 40 mol% or more, even more preferably 60 mol% or more, and particularly preferably 80 mol% or more.
  • the total content ratio of the residues in (1) above and the residues in (2) above in the total of all amine residues and all carboxylic acid residues should be 100 mol% or less from the viewpoint of improving cooling/heating cycle reliability. is preferable, 99 mol% or less is more preferable, and even more preferably 97 mol% or less.
  • the total content ratio of the residues in (1) above to all amine residues is determined from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving cooling and heating cycle reliability. It is preferably at least 10 mol%, more preferably at least 30 mol%, even more preferably at least 40 mol%, even more preferably at least 60 mol%, particularly preferably at least 80 mol%.
  • the total content ratio of the residues in (1) above in all amine residues is preferably 100 mol% or less, more preferably 99 mol% or less, and even more preferably 97 mol% or less, from the viewpoint of improving cooling/heating cycle reliability. .
  • the total content ratio of the residues in (2) above to the total carboxylic acid residues is determined from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving cooling and heating cycle reliability. , is preferably 10 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, even more preferably 40 mol% or more, even more preferably 60 mol% or more, and particularly preferably 80 mol% or more.
  • the total content ratio of the residues in (2) above in all carboxylic acid residues is preferably 100 mol% or less, more preferably 99 mol% or less, and even more preferably 97 mol% or less, from the viewpoint of improving cooling/heating cycle reliability. preferable.
  • X 1 to X 4 each independently represent a direct bond, an oxygen atom, an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyleneoxy group having 1 to 30 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • Y 1 and Y 2 each independently represent a trivalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 21 to R 32 each independently represent an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms.
  • x and y each independently represent an integer of 1 to 100.
  • * 1 to * 8 each independently represent a bonding point with another structure.
  • the trivalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is preferably a trivalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is preferably a methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, or hexyl group.
  • the aryl group having 6 to 30 carbon atoms is preferably a phenyl group, tolyl group, or xylyl group.
  • the aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms is preferably a phenoxy group, tolyloxy group, or xylyloxy group.
  • the alkylene group having 1 to 30 carbon atoms is preferably a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, or hexylene group.
  • the arylene group having 6 to 30 carbon atoms is preferably a phenylene group, tolylene group, or xylylene group. Note that the alkyl group and alkylene group have a linear structure or a branched structure.
  • the above alkyl group, aryl group, aryloxy group, alkylene group, and arylene group may have a heteroatom and may be unsubstituted or substituted.
  • x is preferably 6 or more, more preferably 15 or more, even more preferably 24 or more, even more preferably 28 or more, and even more preferably 32 or more, from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving cooling/heating cycle reliability. Particularly preferred. On the other hand, x is preferably 100 or less, more preferably 70 or less, even more preferably 50 or less, particularly preferably 44 or less, from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving cooling/heating cycle reliability.
  • y is preferably 6 or more, more preferably 11 or more, even more preferably 15 or more, and particularly preferably 18 or more.
  • y is preferably 100 or less, more preferably 50 or less, even more preferably 30 or less, and particularly preferably 26 or less, from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving cooling/heating cycle reliability.
  • the total content ratio of structures in which x is 6 or more and 100 or less is from the viewpoint of the effect, the content is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and even more preferably 90 mol% or more.
  • the total content ratio of structures in which x is 6 or more and 100 or less is preferably 100 mol% or less, and 99 mol% or less, from the viewpoint of the effects of the above invention. is more preferable, and even more preferably 97 mol% or less.
  • the total content ratio of structures in which y is 6 or more and 100 or less is from the viewpoint of the effect, the content is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and even more preferably 90 mol% or more.
  • the total content ratio of structures in which y is 6 or more and 100 or less is preferably 100 mol% or less, and 99 mol% or less, from the viewpoint of the effects of the above invention. is more preferable, and even more preferably 97 mol% or less.
  • the (SA1-1) resin as described above has a flexible skeleton derived from a silicone structure or siloxane structure, and due to the improved mechanical properties due to the imide structure, amide structure, or oxazole structure, it is suitable for adjusting the shear strain at -50°C to within the range of 0.70 to 20, and/or adjusting the elastic modulus at -50°C to within the range of 0.10 to 200 MPa. Furthermore, due to the coordination ability with each component derived from the imide structure, amide structure, or oxazole structure, the (SA1-1) resin is thought to function as an anchor at the interface with the component at extremely low temperatures. This is presumably why the conformability to each component is improved, and the adhesion and thermal cycle reliability are improved.
  • SA1-1 As the amine monomer for introducing the residue of (1) above into the resin, for example, X-22-161A (amino group equivalent: 800 g/ mol), X-22-161B (amino group equivalent: 1,500 g/mol), KF-8012 (amino group equivalent: 2,200 g/mol), KF-8010 (amino group equivalent: 430 g/mol), or KF -8008 (amino group equivalent: 5,700 g/mol) (both manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), or X-22-1660B-3 (amino group equivalent: 2, 200 g/mol) or X-22-9409 (amino group equivalent: 650 g/mol) (both manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
  • Examples of the acid monomer for introducing the residue (2) above into the resin include X-22-168AS (acid anhydride group equivalent: 500 g/mol), X-22- 168A (acid anhydride group equivalent: 1,000 g/mol), X-22-168B (acid anhydride group equivalent: 1,600 g/mol), or X-22-168-P5-B (acid anhydride group equivalent :2,100g/mol) (both manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
  • the resin preferably has a residue having an acidic group or a structure derived from an acidic group, and the resin preferably has a residue having an acidic group or a structure derived from an acidic group in the repeating unit of the resin. It is more preferable to have a residue having the following.
  • SA1-1 Examples of amine monomers or acid monomers for introducing such residues into the resin include bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)methane, 1,1-bis( 3-amino-4-hydroxyphenyl)ethane, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane, bis(3-hydroxyphenyl)ethane, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)propane, -amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether, bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)ether, 9,9-bis(3-amino-4-hydroxy) phenyl)fluorene, N,N'-bis[5,5'-hexafluoropropane-2,2-diyl-bis(2-hydroxyphenyl)
  • polyimide precursor examples include polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid amide, and polyisoimide.
  • polyimide examples include resins obtained by dehydrating and ring-closing a polyimide precursor by heating or reaction using a catalyst.
  • polybenzoxazole precursor examples include polyhydroxyamide.
  • polybenzoxazole examples include resins obtained by dehydrating and ring-closing a polybenzoxazole precursor by heating or reaction using a catalyst.
  • polyamide-imide precursor examples include resins obtained by reacting tricarboxylic anhydrides and diamines.
  • polyamide-imide examples include resins obtained by dehydrating and ring-closing a polyamide-imide precursor by heating or reaction using a catalyst.
  • polyamides include resins obtained by reacting dicarboxylic acids or corresponding dicarboxylic acid active diesters with diamines or diisocyanate compounds. Note that the above-mentioned polyimide, polyimide precursor, polybenzoxazole, polybenzoxazole precursor, polyamideimide, and polyamideimide precursor may be a copolymer with polyamide.
  • the polyimide resin may have a structure in which the terminal end of the resin is sealed with a monoamine, a dicarboxylic acid anhydride, or a monocarboxylic acid derivative.
  • the polyimide resin preferably has a crosslinkable group or a radically polymerizable group capable of reacting with the resin at the end of the resin, from the viewpoint of improving adhesion and improving cooling/heating cycle reliability. It is more preferable to have.
  • the binder resin satisfies the following condition (P1a) from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50° C. and improving reliability of cooling and heating cycles. It is more preferable that the binder resin (SA) further satisfies the following condition (P2a).
  • P1a the binder resin
  • P2a the binder resin
  • the binder resin is a polyimide resin, from the same viewpoint, it is also preferable to satisfy the following condition (P1a), and more preferably to satisfy the following condition (P2a).
  • the (SA) binder resin satisfies the following condition (P2a)
  • the following condition (P1a) is satisfied by the fluoride ion in the structure of the (SA) binder resin.
  • P1a) (SA) The content of fluorine elements in the structure of the binder resin is 10,000 mass ppm or less
  • the content of fluoride ions in the structure of the binder resin is 10,000 mass ppm below.
  • the content of the fluorine element in the structure of the binder resin is preferably more than 0.000 mass ppm, more preferably 0.010 mass ppm or more, and 0.030 mass ppm or more. It is more preferably at least 0.050 ppm by mass, even more preferably at least 0.070 ppm by mass, and particularly preferably at least 0.10 ppm by mass.
  • the content of the fluorine element is preferably 10,000 mass ppm or less, more preferably 5,000 mass ppm or less, even more preferably 1,000 mass ppm or less, and 500 mass ppm or less, from the viewpoint of the effects of the invention described above.
  • Fluorine elements have many unshared electron pairs, and it is thought that by including fluorine elements in the structure of the (SA) binder resin, it becomes easier to form coordinate bonds with the surface of the component through electron donation using these electron pairs.
  • the preferable range of the content of fluoride ions in the structure of the binder resin (SA) is also the same as the preferable range of the content of fluorine elements in the structure of the binder resin (SA) with respect to the upper limit and lower limit, respectively. The same is true.
  • the content of the fluorine element in the structure of the binder resin may be 0.000 mass ppm.
  • the content of fluoride ions in the structure of the binder resin may also be 0.000 mass ppm.
  • the content of fluorine element, fluoride ions, or anions containing fluorine element derived from these resins can be reduced. Since the amount is below a specific value, it is presumed that the local interaction with the surfaces of the members to be joined is improved due to the hydrogen bonds of each component in the film, the electronegativity of fluorine atoms, etc.
  • the polarization structure and charge balance in the film can be controlled, and the effects of ionic components that adversely affect the mechanical properties of the film during cooling and heating cycles can be suppressed. it is conceivable that. Due to these effects, it functions as an anchor at the interface with the member at extremely low temperatures, so it is presumed that the followability to each member is improved, and the adhesion and thermal cycle reliability are improved.
  • SA1 Resin is used for (SA1-2) silicone resin and/or polysiloxane (hereinafter referred to as "(SA1-2) Resin ”).
  • the resin for example, one or more types selected from the group consisting of bifunctional organosilane, trifunctional organosilane, tetrafunctional organosilane, and monofunctional organosilane can be hydrolyzed and obtained by dehydration condensation. Examples include resins that can be used. Note that in the resin (SA1-2), a functional group may be introduced into the organic group on the silicon atom by hydrosilylation.
  • a silicone resin is a resin whose main skeleton is a structural unit containing a silicone structure. That is, the main skeleton is a bifunctional organosilane unit having two organic groups on a silicon atom and bonding the silicon atom to two oxygen atoms.
  • the content ratio of bifunctional organosilane units to all organosilane units is 50 mol% or more, preferably 60 mol% or more, and more preferably 70 mol% or more.
  • the content ratio of the bifunctional organosilane unit is preferably 100 mol% or less, more preferably 90 mol% or less, and even more preferably 80 mol%.
  • Polysiloxane is a resin whose main skeleton is a structural unit containing a siloxane structure. That is, it has one organic group having two organic groups on a silicon atom, and has a trifunctional organosilane unit as a main skeleton in which the silicon atom is bonded to three oxygen atoms.
  • the content ratio of trifunctional organosilane units to all organosilane units is 50 mol% or more, preferably 60 mol% or more, and more preferably 70 mol% or more.
  • the content ratio of the trifunctional organosilane unit is preferably 100 mol% or less, more preferably 90 mol% or less, and even more preferably 80 mol%.
  • the resin preferably has one or more types selected from the group consisting of the following units (3) and (4).
  • Organosilane unit, tetrafunctional organosilane unit, or monofunctional organosilane unit preferably has one or more types selected from the group consisting of the following units (3) and (4).
  • Organosilane unit, tetrafunctional organosilane unit, or monofunctional organosilane unit preferably has one or more types selected
  • the silicone resin preferably has a bifunctional organosilane unit having an aliphatic group and/or a bifunctional organosilane unit having an aromatic group.
  • the polysiloxane preferably has a trifunctional organosilane unit having an aliphatic group and/or a trifunctional organosilane unit having an aromatic group.
  • the aliphatic group contained in the resin is preferably an alkyl group.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less.
  • the alkyl group is preferably a methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, or hexyl group.
  • the number of carbon atoms in the aromatic group contained in the resin is preferably 6 or more, more preferably 7 or more, and even more preferably 8 or more. On the other hand, the number of carbon atoms in the aromatic group is preferably 15 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 10 or less.
  • the aromatic group is preferably a phenyl group, tolyl group, xylyl group, phenoxy group, tolyloxy group, or xylyloxy group.
  • the total content ratio of the above units (3) to all organosilane units is 70 mol from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving cooling and heating cycle reliability. % or more, more preferably 80 mol% or more, even more preferably 85 mol% or more, particularly preferably 90 mol% or more.
  • the total content ratio of the units of (3) in all organosilane units is preferably 100 mol% or less, more preferably 99 mol% or less, and even more preferably 97 mol% or less, from the viewpoint of improving cooling and heating cycle reliability. Particularly preferred is 95 mol% or less.
  • the total content ratio of the units in (4) to all organosilane units is preferably 1.0 mol% or more, and 3.0 mol% or more from the viewpoint of improving cooling/heating cycle reliability. More preferably, it is 5.0 mol% or more.
  • the total content ratio of the above units (4) in all organosilane units is preferably 20 mol% or less, and 15 mol% % or less is more preferable, and even more preferably 10 mol% or less.
  • the resin preferably further has the following unit (5). (5) Bifunctional organosilane unit, trifunctional organosilane unit, tetrafunctional organosilane unit, or monofunctional organosilane unit having an epoxy group (SA1-2)
  • the resin contains a bifunctional organosilane unit having an epoxy group and It is preferable to have a trifunctional organosilane unit having/or an epoxy group.
  • the total content ratio of the above units (5) to all organosilane units is 1.
  • the content is preferably at least .0 mol%, more preferably at least 3.0 mol%, even more preferably at least 5.0 mol%.
  • the total content ratio of the units (5) in all organosilane units is preferably 20 mol% or less, more preferably 15 mol% or less, and even more preferably 10 mol% or less, from the viewpoint of improving cooling/heating cycle reliability.
  • the resin (SA1-2) as described above has a structural unit containing a silicone structure or a siloxane structure as its main skeleton and has excellent flexibility, so the shear strain at -50°C is adjusted within the range of 0.70 to 20, And/or it is suitable for adjusting the elastic modulus at -50°C within the range of 0.10 to 200 MPa.
  • the film of the present invention may contain other (SA) binder resins.
  • Other (SA) binder resins include maleimide resin, maleimide-styrene resin, maleimide-triazine resin, cardo resin, epoxy (meth)acrylate resin, acrylic resin, phenol resin, phenol aralkyl resin, polyhydroxystyrene, and tetrafluoroethylene.
  • Preferred are polyphenylene ether, liquid crystal polymer, cycloolefin polymer, or benzocyclobutene resin.
  • Known resins may be used as these resins.
  • the other (SA) binder resin preferably has an acidic group or a structure derived from an acidic group, and more preferably has an acidic group or a structure derived from an acidic group in the repeating unit of the resin. Examples and preferred descriptions of the acidic group are the same as those of the acidic group contained in the (SA) binder.
  • a maleimide resin is a resin having at least two maleimide groups in at least one of the main chain of the resin, the side chain of the resin, and the end of the resin. Note that maleimide resin is different from polyimide resin.
  • maleimide-styrene resin examples include resins obtained by radical copolymerizing the above maleimide resin with a styrene derivative. Also included are resins obtained by radical copolymerization of maleimide compounds and styrene derivatives with other copolymerization components such as (meth)acrylic acid derivatives.
  • maleimide-triazine resins examples include resins obtained by further reacting the above maleimide resin with a compound having a triazine structure and/or an aromatic cyanate ester compound. Also included are resins obtained by reacting a maleimide compound with a compound having a triazine structure and/or an aromatic cyanate ester compound.
  • maleimide-oxazine resins examples include resins obtained by reacting the above maleimide resin with a compound having a benzoxazine structure. Also included are resins obtained by reacting a maleimide compound with a compound having a benzoxazine structure.
  • the total content ratio of the (SA1) resin to the total 100 mass% of the (SA) binder resin is 50 mass% or more from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving cooling/heating cycle reliability. It is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and particularly preferably 80% by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of improving adhesion, the total content ratio of the (SA1) resin is preferably 100% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, and even more preferably 90% by mass or less.
  • the total content ratio of the (SA) binder resin in the film is preferably 10% by volume or more, more preferably 15% by volume or more, and even more preferably 20% by volume or more.
  • the total content ratio of the (SA) binder resin in the film is preferably 50% by volume or less, more preferably 40% by volume or less, and even more preferably 30% by volume or less.
  • the film of the present invention preferably contains an (SB) epoxy compound or a compound having a structure derived from an epoxy compound (hereinafter referred to as "(SB) compound").
  • the (SB) compound may be an epoxy compound or a compound having a structure derived from an epoxy compound.
  • the epoxy compound may be a compound in the composition for forming the film of the present invention.
  • the (SB) compound is preferably a compound that forms or has formed a crosslinked structure with the (SA) binder resin.
  • the number of epoxy groups contained in the (SB) compound is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more. On the other hand, the number of the above epoxy groups is preferably 6 or less, and more preferably 4.
  • the film of the present invention contains a (SB) compound from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving cooling and heating cycle reliability, (SB1) A compound having a structure containing an oxyalkylene group (hereinafter referred to as "(SB1) compound”), (SB2) A compound having a structure containing at least two aromatic structures, and an oxyalkylene group (hereinafter referred to as "(SB2) compound”), and (SB3) a compound having a tertiary amine structure bonded to an arylene group and two divalent organic groups (hereinafter referred to as "(SB3) compound").
  • SB1 A compound having a structure containing an oxyalkylene group
  • (SB2) compound having a structure containing at least two aromatic structures, and an oxyalkylene group hereinafter referred to as "(SB2) compound
  • (SB3) a compound having a tertiary amine structure bonded to an arylene group and
  • the (SB1) compound, (SB2) compound, and (SB3) compound may be compounds having structures derived from the respective above-mentioned compounds. Note that the compound (SB1) is a compound different from the compound (SB2) and does not have a structure containing an aromatic structure.
  • the oxyalkylene group that the compound (SB1) has is preferably divalent or higher, more preferably trivalent or higher.
  • the oxyalkylene group contained in the compound (SB1) preferably has a valence of 6 or less, and more preferably a valence of 4 or less.
  • the number of oxyalkylene groups that the compound (SB1) has is preferably 1 or more, more preferably 4 or more, even more preferably 6 or more, and particularly preferably 10 or more. On the other hand, the number of the above oxyalkylene groups is preferably 20 or less, more preferably 17 or less, and even more preferably 15 or less.
  • the number of carbon atoms in the oxyalkylene group of the compound (SB1) is preferably 1 or more, more preferably 2 or more. On the other hand, the number of carbon atoms in the oxyalkylene group is preferably 6 or less, more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less.
  • the compound (SB1) preferably contains one or more types selected from the group consisting of a compound represented by general formula (21) and a compound having a structure represented by general formula (22).
  • X 5 represents an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms.
  • m represents an integer from 1 to 20.
  • * 1 to * 4 each independently represent a bonding point with another structure.
  • the alkylene group having 1 to 30 carbon atoms is preferably a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, or hexylene group. Note that the alkylene group has a linear structure or a branched structure. The above alkylene group may have a hetero atom and may be unsubstituted or substituted.
  • the structure containing at least two aromatic structures possessed by the (SB2) compound is preferably bonded to at least two oxyalkylene groups, and is preferably a divalent or higher structure via these at least two oxyalkylene groups.
  • the above divalent or higher structure is more preferably trivalent or higher.
  • the above divalent or higher structure is preferably hexavalent or lower, more preferably tetravalent or lower.
  • the number of carbon atoms in the aromatic structure of the compound (SB2) is preferably 6 or more, more preferably 7 or more, and even more preferably 8 or more. On the other hand, the number of carbon atoms in the aromatic structure is preferably 15 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 10 or less.
  • the number of aromatic structures that the compound (SB2) has is preferably 2 or more, more preferably 3 or more. On the other hand, the number of the above aromatic structures is preferably 6 or less, more preferably 4 or less.
  • the structure containing at least two aromatic structures in the compound preferably has a group that connects the at least two aromatic structures.
  • the above connecting groups include a direct bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a halogenated alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms, an arylene group having 6 to 15 carbon atoms, a carbon Preferred are 6 to 15 oxyaryleneoxy groups, ether bonds, carbonyl groups, carboxylic ester bonds, amide bonds, urea bonds, urethane bonds, sulfonyl groups, or carbonate ester bonds.
  • the number of oxyalkylene groups that the compound (SB2) has is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, even more preferably 6 or more, and particularly preferably 10 or more.
  • the number of the above oxyalkylene groups is preferably 20 or less, more preferably 17 or less, and even more preferably 15 or less.
  • the number of carbon atoms in the oxyalkylene group of the compound (SB2) is preferably 1 or more, more preferably 2 or more.
  • the number of carbon atoms in the oxyalkylene group is preferably 6 or less, more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less.
  • the (SB2) compound preferably includes one or more compounds selected from the group consisting of compounds represented by general formula (23) and compounds having a structure represented by general formula (24).
  • X 6 and X 7 each independently represent an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms.
  • Y 6 is a direct bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a halogenated alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms, an arylene group having 6 to 15 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 6 carbon atoms.
  • 15 oxyaryleneoxy groups, ether bonds, carbonyl groups, carboxylic ester bonds, amide bonds, urea bonds, urethane bonds, sulfonyl groups, or carbonate ester bonds are preferable.
  • R 33 and R 34 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a hydroxy group.
  • the rings connected by a ring-forming group represent a monocyclic or fused polycyclic hydrocarbon ring.
  • a and b each independently represent an integer of 0 to 4.
  • m and n each independently represent an integer of 1 to 20.
  • * 1 to * 4 each independently represent a bonding point with another structure.
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferably a methyl group, an ethyl group, or a propyl group.
  • the cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms is preferably a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, or a cyclohexyl group.
  • the aryl group having 6 to 15 carbon atoms is preferably a phenyl group, tolyl group, or xylyl group.
  • the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is preferably a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group.
  • the alkylene group having 1 to 30 carbon atoms is preferably a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, or hexylene group.
  • the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is preferably a methylene group, an ethylene group, or a propylene group.
  • the cycloalkylene group having 4 to 7 carbon atoms is preferably a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, or a cyclohexylene group. Note that the alkyl group and alkylene group have a linear structure or a branched structure.
  • the above alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkoxy group, alkylene group, and cycloalkylene group may have a heteroatom and may be unsubstituted or substituted.
  • the tertiary amine structure of the (SB3) compound is bonded to an arylene group and two divalent organic groups, and is preferably a trivalent or higher structure mediated by these arylene groups and two divalent organic groups.
  • the trivalent or higher structure is preferably hexavalent or lower, and more preferably tetravalent or lower.
  • the number of carbon atoms in the arylene group of the compound (SB3) is preferably 6 or more, more preferably 7 or more, and even more preferably 8 or more. On the other hand, the number of carbon atoms in the above arylene group is preferably 15 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 10 or less.
  • the number of aromatic rings in the arylene group of the compound (SB3) is preferably one or more, more preferably two or more. On the other hand, the number of aromatic rings is preferably 6 or less, more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less.
  • the compound (SB3) has an oxyalkylene group.
  • the arylene group in the compound (SB3) is preferably an arylene group bonded to an oxyalkylene group.
  • the divalent organic group in the compound (SB3) is preferably a divalent aliphatic group, and more preferably an alkylene group.
  • the divalent aliphatic group in the compound (SB3) is preferably a divalent aliphatic group bonded to the oxyalkylene group.
  • the number of oxyalkylene groups that the compound (SB3) has is preferably 2 or more, more preferably 4 or more, even more preferably 6 or more, and particularly preferably 10 or more.
  • the number of the above oxyalkylene groups is preferably 20 or less, more preferably 17 or less, and even more preferably 15 or less.
  • the number of carbon atoms in the oxyalkylene group of the compound (SB3) is preferably 1 or more, more preferably 2 or more.
  • the number of carbon atoms in the oxyalkylene group is preferably 6 or less, more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less.
  • the compound preferably contains one or more types selected from the group consisting of a compound represented by general formula (25) and a compound having a structure represented by general formula (26).
  • X 8 , X 9 and X 10 each independently represent an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R 35 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, or a group forming a ring. represents.
  • the rings connected by a ring-forming group represent a monocyclic or fused polycyclic hydrocarbon ring.
  • a represents an integer from 0 to 4.
  • l, m, and n each independently represent an integer of 0 to 20.
  • * 1 to * 6 each independently represent a bonding point with another structure.
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferably a methyl group, an ethyl group, or a propyl group.
  • the cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms is preferably a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, or a cyclohexyl group.
  • the aryl group having 6 to 15 carbon atoms is preferably a phenyl group, tolyl group, or xylyl group.
  • the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is preferably a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group.
  • the alkylene group having 1 to 30 carbon atoms is preferably a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, or hexylene group. Note that the alkyl group and alkylene group have a linear structure or a branched structure.
  • the above alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkoxy group, and alkylene group may have a heteroatom and may be unsubstituted or substituted.
  • the above compounds (SB1), (SB2), and (SB3) have flexible skeletons derived from oxyalkylene groups that adjust the shear strain at -50°C within the range of 0.70 to 20, and/ Alternatively, it is suitable for adjusting the elastic modulus at -50°C within the range of 0.10 to 200 MPa. Furthermore, the (SB) compound is thought to function as an anchor at the interface with the members at extremely low temperatures due to its ability to coordinate with each member derived from the tertiary amine structure. Therefore, it is estimated that the followability to each member is improved, and the adhesion and cooling/heating cycle reliability are improved.
  • the total content of the (SB1) compound, (SB2), and (SB3) compound in the film is preferably 0.10 parts by mass or more, and 0.50 parts by mass, based on 100 parts by mass of the (SA) binder resin. It is more preferably at least 1.0 parts by mass, even more preferably at least 3.0 parts by mass, and particularly preferably at least 5.0 parts by mass.
  • the total content of the (SB1) compound, (SB2), and (SB3) compound in the film is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less.
  • the film of the present invention preferably contains an (SC) amine compound or a compound having a structure derived from an amine compound (hereinafter referred to as "(SC) compound").
  • the (SC) compound may be an amine compound or a compound having a structure derived from an amine compound.
  • the amine compound may be a compound in the composition for forming the film of the present invention.
  • the (SC) compound is preferably a compound that forms or has formed a crosslinked structure with the above (SB) compound.
  • the crosslinked structure is preferably formed by reaction, and is not particularly limited, and may be formed by heating, irradiation with energy rays, etc.
  • the number of amino groups that the (SC) compound has is preferably 2 or more, more preferably 3 or more. On the other hand, the number of the above amino groups is preferably 6 or less, more preferably 4.
  • the film of the present invention contains a (SC) compound from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving thermal cycle reliability,
  • SC1 A compound having a silicone structure and/or siloxane structure and at least two alkylene groups bonded to silicon atoms in the silicone structure and/or siloxane structure (hereinafter referred to as "(SC1) ) compound").
  • SC1 The compound may be a compound having a structure derived from the above compound.
  • the silicone structure and siloxane structure of the compound (SC1) are bonded to at least two alkylene groups, and are preferably divalent or higher-valent structures via these alkylene groups.
  • the above bivalent or higher valence structure is more preferably trivalent or higher.
  • the above-mentioned structure having a valence of 2 or more is preferably 6 or less, more preferably 4 or less.
  • the number of silicon atoms in the (SC1) compound is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, even more preferably 15 or more, and particularly preferably 20 or more.
  • the number of silicon atoms contained in the compound (SC1) is preferably 30 or less, more preferably 27 or less, and even more preferably 25 or less.
  • the silicone structure in the compound (SC1) is preferably a dialkyl silicone structure and/or a monoalkyl silicone structure.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group that the dialkyl silicone structure and monoalkyl silicone structure have is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less.
  • the siloxane structure in the compound (SC1) is preferably a monoalkylsiloxane structure.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group of the monoalkylsiloxane structure is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less.
  • the content ratio of the aliphatic group to the total of the aliphatic group and aromatic group bonded to the silicon atom in the silicone structure and the siloxane structure in the compound is preferably 80 mol% or more, and 85 mol% or more. More preferably, 90 mol% or more is even more preferable.
  • the content ratio of the aliphatic group to the total of the aliphatic group and aromatic group is preferably 100 mol% or less, more preferably 99 mol% or less, and 97 mol% or less from the viewpoint of improving the reliability of the cooling/heating cycle. is even more preferable.
  • the aliphatic group that the compound (SC1) has is preferably an alkyl group.
  • the preferred number of carbon atoms in the alkyl group is also the same as above.
  • the alkyl group is preferably a methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, or hexyl group.
  • the number of carbon atoms in the aromatic group that the compound (SC1) has is preferably 6 or more, more preferably 7 or more, and even more preferably 8 or more.
  • the number of carbon atoms in the aromatic group is preferably 15 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 10 or less.
  • the aromatic group is preferably a phenyl group, tolyl group, xylyl group, phenoxy group, tolyloxy group, or xylyloxy group.
  • the compound (SC1) preferably contains one or more types selected from the group consisting of a compound represented by general formula (31) and a compound having a structure represented by general formula (32).
  • X 11 and X 12 are each independently a direct bond, an oxygen atom, an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, an alkyleneoxy group having 1 to 30 carbon atoms, Or represents an arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • R 41 to R 46 each independently represent an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms.
  • x represents an integer from 1 to 100.
  • * 1 to * 4 each independently represent a bonding point with another structure.
  • the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, or a hexyl group.
  • the aryl group having 6 to 30 carbon atoms is preferably a phenyl group, a tolyl group, or a xylyl group.
  • the aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms is preferably a phenoxy group, a tolyloxy group, or a xylyloxy group.
  • the alkylene group having 1 to 30 carbon atoms is preferably a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, or a hexylene group.
  • the arylene group having 6 to 30 carbon atoms is preferably a phenylene group, a tolylene group, or a xylylene group.
  • the alkyl group and the alkylene group have a linear structure or a branched structure.
  • the above alkyl group, aryl group, aryloxy group, alkylene group, and arylene group may have a heteroatom and may be either unsubstituted or substituted.
  • the above-mentioned (SC1) compound has a flexible skeleton derived from a silicone structure and/or a siloxane structure, and has a shear strain at -50°C adjusted to within a range of 0.70 to 20, and/or a shear strain at -50°C. It is suitable for adjusting the elastic modulus within the range of 0.10 to 200 MPa.
  • the content of the (SC1) compound in the film is preferably 1.0 part by mass or more, more preferably 3.0 parts by mass or more, even more preferably 5.0 parts by mass or more, and particularly preferably 6.0 parts by mass or more, when the total of the (SA) binder resin, the (SB) compound, and the (SC) compound is 100 parts by mass.
  • the content of the (SC1) compound in the film is preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 15 parts by mass or less.
  • the film of the present invention contains (SD) thermally conductive filler.
  • SD Thermal conductive filler refers to inorganic particles having a thermal conductivity of 2.0 W/(m ⁇ K) or more at 25°C. The thermal conductivity can be determined by obtaining a sintered body having a thickness of around 1.0 mm and a porosity of 10% by volume or less, and then measuring it according to "JIS R1611 (2010)".
  • the shape of the thermally conductive filler includes, for example, true spherical shape, spherical shape, scale shape, flake shape, foil shape, fiber shape, or needle shape. From the viewpoint of improving the thermal conductivity of the film due to high-density filling of the filler, a true spherical (SD) thermally conductive filler is preferable.
  • the thermal conductivity of the thermally conductive filler at 25°C is preferably 2.0 W/(m ⁇ K) or more, and 5.0 W/(m ⁇ K) from the viewpoint of improving adhesion and improving cooling/heating cycle reliability. ) or more is more preferable, 10W/(m ⁇ K) or more is even more preferable, 20W/(m ⁇ K) or more is even more preferable, 30W/(m ⁇ K) or more is particularly preferable, 40W/(m ⁇ K) or more is particularly preferred.
  • the thermal conductivity of the (SD) thermally conductive filler at 25°C is preferably 300 W/(m ⁇ K) or less, more preferably 200 W/(m ⁇ K) or less, and 150 W /(m ⁇ K) or less is more preferable, and 100 W/(m ⁇ K) or less is particularly preferable.
  • the thermally conductive filler preferably contains aluminum, boron, silicon, magnesium, zinc, titanium, zirconium, yttrium, or iron as a main component from the viewpoint of improving adhesion and improving cooling/heating cycle reliability. , aluminum, boron, silicon, magnesium, or zinc as the main component elements. Note that the main component element refers to the element that is contained in the largest amount based on mass among the constituent components.
  • Thermal conductive fillers include alumina particles, aluminum nitride particles, boron nitride particles, silica particles, silicon carbide particles, silicon nitride particles, magnesium oxide particles, magnesium carbonate particles, magnesium hydroxide particles, zinc oxide particles, and titanium carbide. It is preferable that the particles include at least one type selected from the group consisting of particles, titanium nitride particles, titanium oxide particles, zirconium oxide particles, yttrium oxide particles, and iron oxide particles.
  • the (SD) thermally conductive filler described above maintains the mechanical properties of the film and increases the thermal conductivity of the film at 25°C from 0.10 to 5.0 W/( It is suitable for adjustment within the range of m ⁇ K).
  • the thermally conductive filler includes (SD1) a first thermally conductive filler and (SD2) a second thermally conductive filler, (SD1)
  • the average primary particle diameter of the first thermally conductive filler is 1.0 to 200 ⁇ m
  • SD2 The average primary particle diameter of the second thermally conductive filler is 0.010 ⁇ m or more and less than 1.0 ⁇ m.
  • the thermally conductive filler is the first thermally conductive filler (SD1) and the second thermally conductive filler (SD2) from the viewpoint of improving adhesion and improving the reliability of cooling and heating cycles.
  • it contains a thermally conductive filler, (SD1)
  • the average primary particle diameter of the first thermally conductive filler is 1.0 to 200 ⁇ m
  • SD2 It is more preferable that the average primary particle diameter of the second thermally conductive filler is 0.010 ⁇ m or more and less than 1.0 ⁇ m.
  • the average primary particle diameter of the first thermally conductive filler is preferably 2.0 ⁇ m or more, more preferably 3.0 ⁇ m or more, from the viewpoint of high-density filling of the filler and clarification of the filler interface.
  • the gaps between the larger particle size fillers are filled with smaller particle size fillers, which significantly improves the thermal conductivity of the film due to the high density of the fillers.
  • efficient heat dissipation reduces internal stress caused by temperature increases in the components, and the film is believed to have better adhesion and thermal cycle reliability due to improved conformity to each component.
  • the average primary particle diameter of the first thermally conductive filler is preferably 5.0 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, even more preferably 15 ⁇ m or more, even more preferably 20 ⁇ m or more, from the viewpoint of improving cooling and heating cycle reliability.
  • the thickness is particularly preferably 25 ⁇ m or more, particularly preferably 30 ⁇ m or more.
  • the average primary particle diameter is preferably 150 ⁇ m or less, more preferably 100 ⁇ m or less, and even more preferably 80 ⁇ m or less.
  • the thickness is preferably 60 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less, even more preferably 45 ⁇ m or less, and particularly preferably 40 ⁇ m or less.
  • the average primary particle diameter of the second thermally conductive filler is preferably 0.050 ⁇ m or more, more preferably 0.10 ⁇ m or more, even more preferably 0.15 ⁇ m or more, from the viewpoint of improving cooling/heating cycle reliability. Particularly preferred is 20 ⁇ m or more. On the other hand, from the viewpoint of improving adhesion, the average primary particle diameter is preferably 0.80 ⁇ m or less, more preferably 0.60 ⁇ m or less, and even more preferably 0.40 ⁇ m or less.
  • the primary particle diameter of the thermally conductive filler refers to the major axis diameter of the primary particles of the filler.
  • the average primary particle diameter of the (SD) thermally conductive filler in the film is the average of 30 filler primary particles measured by imaging and analyzing the cross section of the film using a transmission electron microscope (hereinafter referred to as "TEM"). It can be calculated as a value.
  • TEM transmission electron microscope
  • the average primary particle diameter of the first thermally conductive filler is the average value obtained by measuring 30 filler primary particles having a primary particle diameter of 1.0 ⁇ m or more in measurement using a TEM.
  • the average primary particle diameter of the second thermally conductive filler is the average value obtained by measuring 30 filler primary particles having a primary particle diameter of less than 1.0 ⁇ m in a measurement using a TEM.
  • the elements contained in the thermally conductive filler can be detected by imaging and analyzing a cross section of the film using a transmission electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (hereinafter referred to as "TEM-EDX"). Measurement using TEM-EDX makes it possible to distinguish between two or more types of fillers and to clarify filler interfaces.
  • the average primary particle diameter of the thermally conductive filler in the filler dispersion is determined by measuring the particle size distribution using a laser diffraction/scattering method. Examples of the measuring device include SLD3100 manufactured by Shimadzu Corporation, LA-920 manufactured by Horiba Corporation, or equivalent products thereof.
  • the specific surface area of the first thermally conductive filler is preferably 0.023 m 2 /g or more, more preferably 0.031 m 2 /g or more, and 0.047 m 2 /g or more. It is more preferable, and 0.059 m 2 /g or more is particularly preferable. Further, from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving cooling/heating cycle reliability, it is preferably 0.080 m 2 /g or more, more preferably 0.11 m 2 /g or more, and 0.15 m 2 /g.
  • it is preferably 0.18 m 2 /g or more, more preferably 0.20 m 2 /g or more, and even more preferably 0.23 m 2 /g or more.
  • the specific surface area of the first thermally conductive filler is preferably 5.90 m 2 /g or less, and 3.00 m 2 /g or less from the viewpoint of high-density filling of the filler and clarification of the filler interface. More preferably, it is 2.00 m 2 /g or less. Furthermore, from the viewpoint of improving cooling and heating cycle reliability, the area is preferably 1.20 m 2 /g or less, more preferably 1.00 m 2 /g or less, even more preferably 0.80 m 2 /g or less, and 0.60 m 2 /g or less. is more preferable, 0.50 m 2 /g or less is particularly preferable, and 0.40 m 2 /g or less is particularly preferable.
  • it is preferably 2.00 m 2 /g or less, more preferably 1.20 m 2 /g or less, even more preferably 1.00 m 2 /g or less, and 0. It is more preferably .80 m 2 /g or less, even more preferably 0.60 m 2 /g or less, even more preferably 0.50 m 2 /g or less, and particularly preferably 0.40 m 2 /g or less.
  • the above-mentioned configuration reduces the slope of the stress-strain curve, with stress on the vertical axis and strain on the horizontal axis, due to the anchor effect of the filler with a specific specific surface area (the strain per unit stress increases), making it ideal for adjusting the shear strain at -50°C to within the range of 0.70 to 20.
  • it has flexibility that can mitigate the difference in thermal expansion coefficient between components even at extremely low temperatures, and it is estimated that the adhesion and heat cycle reliability will be improved because the material has improved conformity to each component.
  • the specific surface area of the second thermally conductive filler is preferably 5.91 m 2 /g or more, more preferably 8.00 m 2 /g or more, and 12.0 m 2 /g or more. It is more preferably 14.6 m 2 /g or more, particularly preferably 16.1 m 2 /g or more, and particularly preferably 19.5 m 2 /g or more.
  • the specific surface area of the second thermally conductive filler is preferably 590 m 2 /g or less, more preferably 120 m 2 /g or less, and 60.0 m 2 /g or less from the viewpoint of improving cooling and heating cycle reliability. It is more preferably 50.0 m 2 /g or less, even more preferably 40.0 m 2 /g or less, particularly preferably 30.0 m 2 /g or less.
  • the voids between fillers with large particle sizes are filled with fillers with small particle sizes, so the heat generated in the parts to be joined can be efficiently radiated, and the heat generated by the parts to be joined can be dissipated efficiently. It is thought that the internal stress caused by this process can be reduced. In addition, it is also presumed that the heat stored in the film can be reduced, and changes in mechanical properties due to temperature increases in the film can be suppressed.
  • the specific surface area of the (SD) thermally conductive filler can be calculated by measuring the BET specific surface area by the gas adsorption method. First, the film is heated at 600 to 900°C to thermally decompose and/or volatilize organic components such as resin, and the mass of the remaining (SD) thermally conductive filler is measured. Next, gas molecules are adsorbed and the BET specific surface area is calculated from the monomolecular adsorption amount. The remaining (SD) thermally conductive filler can be imaged and analyzed using a TEM to measure the primary particle diameter of the filler, thereby determining whether it corresponds to the first thermally conductive filler (SD1) or the second thermally conductive filler (SD2).
  • the remaining (SD) thermally conductive filler is a mixture of the first thermally conductive filler (SD1) and the second thermally conductive filler (SD2)
  • the specific surface area of each can be measured by separating the two types of filler using a dry classifier or a wet classifier.
  • the content ratio of the (SD1) first thermally conductive filler and (SD2) the second thermally conductive filler is determined from the viewpoint of improving adhesion and improving cooling/heating cycle reliability.
  • the total is 100% by volume, it is preferably 40% by volume or more, more preferably 50% by volume or more, and even more preferably 60% by volume or more.
  • the content ratio of the first thermally conductive filler (SD1) is preferably 80 volume% or less, more preferably 75 volume% or less, and 70 volume% or less from the viewpoint of improving adhesion and improving cooling/heating cycle reliability. More preferred.
  • the content ratio of the second thermally conductive filler is determined from the viewpoint of improving adhesion and improving cooling/heating cycle reliability.
  • the total is 100% by volume, it is preferably 20% by volume or more, more preferably 25% by volume or more, and even more preferably 30% by volume or more.
  • the content ratio of the first thermally conductive filler (SD1) is preferably 60 volume% or less, more preferably 50 volume% or less, and 40 volume% or less from the viewpoint of improving adhesion and improving cooling/heating cycle reliability. More preferred.
  • the film of the present invention may contain other (SD) thermally conductive fillers.
  • Other (SD) thermally conductive fillers include, for example, carbon black or metal fillers such as aluminum particles, magnesium particles, silver particles, zinc particles, iron particles, or lead particles.
  • the content ratio of the (SD) thermally conductive filler in the film is preferably 50 volume% or more, more preferably 60 volume% or more, and even more preferably 70 volume% or more.
  • the content ratio of the (SD) thermally conductive filler in the film is preferably 90% by volume or less, more preferably 85% by volume or less, and even more preferably 80% by volume or less.
  • the content rate of the thermally conductive filler can be calculated using a method measured by thermogravimetric analysis or an equivalent method. First, the film is heated at 600 to 900°C to thermally decompose and/or volatilize organic components such as resin, the mass of the remaining (SD) thermally conductive filler is measured, and from the difference, the amount of organic components such as resin is determined. Calculate the mass. Next, a method of calculating the volumes of organic components such as (SD) thermally conductive filler and resin by dividing the obtained mass by their respective specific gravity can be mentioned.
  • the film of the present invention has the following (S1a), (S2a), (S3a), (S1b), (S2b), It is preferable that at least one of the conditions (S3b) and (S3b) is satisfied. From the same viewpoint, the film of the present invention more preferably satisfies at least one of the following conditions (S1a), (S2a), and (S3a), and the following (S1a), (S2a), and ( It is more preferable that at least one of the conditions in S3a) is satisfied and at least one of the following conditions in (S1b), (S2b), and (S3b) is satisfied.
  • the film of the present invention satisfies the following condition (S3b), the following condition (S3a) is satisfied by the chloride ions and bromide ions in the film.
  • S1a The content of boron element in the film is 5.0% by mass or less
  • S2a The content of phosphorus element in the film is 1,000 mass ppm or less
  • S3a The content of chlorine element and bromine element in the film
  • the total content of ions containing boron element in the film is 5.0 mass % or less
  • S2b The total content of ions containing phosphorus element in the film is 5.0 mass % or less
  • S1b ,000 mass ppm or less
  • S3b The total content of chloride ions and bromide ions in the film is 1,000 mass ppm or less.
  • the film of the present invention preferably contains the following (I) and/or (II).
  • the content of boron element in the film is preferably 0.010% by mass or more, more preferably 0.030% by mass or more, even more preferably 0.050% by mass or more, even more preferably 0.070% by mass or more, and 0.030% by mass or more. .10% by mass or more is particularly preferred.
  • the content of boron element in the film is preferably 4.0% by mass or less, more preferably 3.0% by mass or less, even more preferably 2.0% by mass or less, particularly preferably 1.0% by mass or less. .
  • the content of elemental phosphorus in the film is preferably 0.010 mass ppm or more, more preferably 0.030 mass ppm or more, even more preferably 0.050 mass ppm or more, even more preferably 0.070 mass ppm or more, and 0.050 mass ppm or more. .10 mass ppm or more is particularly preferred.
  • the content of the phosphorus element in the film is preferably 500 mass ppm or less, more preferably 300 mass ppm or less, even more preferably 100 mass ppm or less, even more preferably 50 mass ppm or less, and even more preferably 30 mass ppm or less. , more preferably 10 mass ppm or less, further preferably 5.0 mass ppm or less, particularly preferably 3.0 mass ppm or less, particularly preferably 1.0 mass ppm or less.
  • the preferred range of the total content of chlorine element and bromine element in the film is also the same as the above-mentioned phosphorus element content for each of the upper limit and lower limit.
  • the total content of ions containing boron elements in the film is preferably 0.010% by mass or more, more preferably 0.030% by mass or more, even more preferably 0.050% by mass or more, and 0.070% by mass or more. is more preferable, and 0.10% by mass or more is particularly preferable.
  • the total content of ions containing boron element in the film is preferably 4.0% by mass or less, more preferably 3.0% by mass or less, even more preferably 2.0% by mass or less, and 1.0% by mass or less. % or less is particularly preferable.
  • the total content of ions containing the phosphorus element in the film is preferably 0.010 mass ppm or more, more preferably 0.030 mass ppm or more, even more preferably 0.050 mass ppm or more, and 0.070 mass ppm or more. is more preferable, and 0.10 mass ppm or more is particularly preferable.
  • the total content of ions containing phosphorus elements in the film is preferably 3,000 mass ppm or less, more preferably 1,000 mass ppm or less, even more preferably 500 mass ppm or less, and still more preferably 300 mass ppm or less. It is preferably 100 mass ppm or less, more preferably 50 mass ppm or less, even more preferably 30 mass ppm or less, particularly preferably 10 mass ppm or less, and particularly preferably 5.0 mass ppm or less.
  • the total content of chloride ions and bromide ions in the film is preferably 0.010 mass ppm or more, more preferably 0.030 mass ppm or more, even more preferably 0.050 mass ppm or more, and 0.070 mass ppm.
  • the above is more preferable, and 0.100 mass ppm or more is particularly preferable.
  • the total content of chloride ions and bromide ions in the film is preferably 500 mass ppm or less, more preferably 300 mass ppm or less, even more preferably 100 mass ppm or less, even more preferably 50 mass ppm or less, and 30 mass ppm or less. It is more preferably at most 10 mass ppm, even more preferably at most 5.0 mass ppm, particularly preferably at most 3.0 mass ppm, particularly preferably at most 1.0 mass ppm.
  • the boron element, phosphorus element, chlorine element, or bromine element interacts with the surface of the member to be joined.
  • the boron element has an empty 3p orbital, and it is thought that it is easy to form a coordinate bond from the surface of the member by accepting electrons using this empty orbital.
  • the phosphorus element has a lone pair of electrons, and it is thought that it is easy to form a coordinate bond to the surface of the member by efficiently donating electrons using the 3d orbital, which is an empty atomic orbital.
  • the chlorine element and the bromine element have many unshared electron pairs, and it is thought that by donating electrons using these electron pairs, it is easy to form a coordinate bond with the surface of the member. Due to these effects, it functions as an anchor at the interface with members at extremely low temperatures, so it is presumed that followability to each member is improved, and adhesion and cooling/heating cycle reliability are improved.
  • the film of the present invention preferably satisfies at least one of the following conditions (S3 ⁇ ) and (S3 ⁇ ) from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about ⁇ 50° C. and improving cooling/heating cycle reliability. From the same viewpoint, the film of the present invention more preferably satisfies the following conditions (S3 ⁇ ), and even more preferably satisfies the following conditions (S3 ⁇ ) and also satisfies the following conditions (S3 ⁇ ). In addition, when the film of the present invention satisfies the following condition (S3 ⁇ ), the following condition (S3 ⁇ ) is satisfied by the fluoride ions in the film. (S3 ⁇ ) The content of fluorine elements in the film is 1,000 mass ppm or less (S3 ⁇ ) The content of fluoride ions in the film is 1,000 mass ppm or less.
  • the film of the present invention preferably contains the following (III) and/or (IV).
  • the content of fluorine element in the film is preferably more than 0.000 mass ppm, more preferably 0.010 mass ppm or more, even more preferably 0.030 mass ppm or more, and still more preferably 0.050 mass ppm or more. It is more preferably 0.070 mass ppm or more, particularly preferably 0.10 mass ppm or more.
  • the content of the fluorine element in the film is preferably 500 mass ppm or less, more preferably 300 mass ppm or less, even more preferably 100 mass ppm or less, even more preferably 50 mass ppm or less, and even more preferably 30 mass ppm or less. , more preferably 10 mass ppm or less, further preferably 5.0 mass ppm or less, particularly preferably 3.0 mass ppm or less, particularly preferably 1.0 mass ppm or less.
  • the content of fluoride ions in the film is preferably more than 0.000 mass ppm, more preferably 0.010 mass ppm or more, even more preferably 0.030 mass ppm or more, and even more preferably 0.050 mass ppm or more. It is more preferably 0.070 mass ppm or more, particularly preferably 0.10 mass ppm or more.
  • the content of fluoride ions in the film is preferably 500 mass ppm or less, more preferably 300 mass ppm or less, even more preferably 100 mass ppm or less, even more preferably 50 mass ppm or less, and still more preferably 30 mass ppm or less. It is preferably 10 mass ppm or less, more preferably 5.0 mass ppm or less, particularly preferably 3.0 mass ppm or less, and particularly preferably 1.0 mass ppm or less.
  • Fluorine element has many unshared electron pairs, and by including fluorine element in the film, it is thought that it is easier to form coordinate bonds with the surface of the component by donating electrons using these electron pairs. .
  • the content of elemental fluorine in the film may be 0.000 ppm by mass.
  • the content of fluoride ions in the film may also be 0.000 ppm by mass.
  • the film of the present invention has a binder resin (SA) or a thermally conductive filler (SD) that has a fluorine atom or a fluoride ion in its structure, or further contains a component containing elemental fluorine and/or a component containing fluoride ions.
  • SA binder resin
  • SD thermally conductive filler
  • the film of the present invention contains a (SB) compound or a (SC) compound, and the content of elemental fluorine and/or the content of fluoride ions in the film exceeds 0.000 mass ppm
  • the film of the present invention includes a component in which (SA) binder resin, (SD) thermally conductive filler, (SB) compound, or (SC) compound has a fluorine atom or fluoride ion in its structure, or further contains a fluorine element.
  • SA binder resin
  • SD thermally conductive filler
  • SB thermally conductive filler
  • SC a fluorine atom or fluoride ion in its structure, or further contains a fluorine element.
  • the fluorine elements and fluoride ions in these components, or the fluorine derived from these components can be reduced. Since the content of anions containing elements is below a specific value, it is assumed that local interaction with the surface of the parts to be joined will improve due to hydrogen bonds of each component in the film, electronegativity of fluorine atoms, etc. Ru.
  • the polarization structure and charge balance in the film can be controlled, and the effects of ionic components that adversely affect the mechanical properties of the film during cooling and heating cycles can be suppressed. it is conceivable that. Due to these effects, it functions as an anchor at the interface with the member at extremely low temperatures, so it is presumed that the followability to each member is improved, and the adhesion and thermal cycle reliability are improved.
  • the film of the present invention preferably satisfies at least one of the following conditions (S4a) and (S4b) from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50° C. and improving cooling/heating cycle reliability. From the same viewpoint, the film of the present invention more preferably satisfies the following condition (S4a), and even more preferably satisfies the following condition (S4a) and also satisfies the following condition (S4b). In addition, when the film of the present invention satisfies the following condition (S4b), the following condition (S4a) is satisfied by the ion containing the platinum element in the film. (S4a) The content of platinum element in the film is 1,000 mass ppm or less (S4b) The total content of ions containing platinum element in the film is 5,000 mass ppm or less.
  • the film of the present invention preferably contains a component containing elemental platinum and/or a component containing platinum cations.
  • the component containing elemental platinum is preferably simple platinum or an organic platinum compound.
  • the component containing platinum cations is preferably a platinum halide, platinum hydroxide, platinum alkoxide compound, platinum chelate compound, or platinum carboxylate.
  • the content of the platinum element in the film is preferably 0.010 mass ppm or more, more preferably 0.030 mass ppm or more, even more preferably 0.050 mass ppm or more, even more preferably 0.070 mass ppm or more, and 0.030 mass ppm or more. .10 mass ppm or more is particularly preferred.
  • the content of platinum element in the film is preferably 500 mass ppm or less, more preferably 300 mass ppm or less, even more preferably 100 mass ppm or less, even more preferably 50 mass ppm or less, and particularly preferably 30 mass ppm or less. , 10 mass ppm or less is particularly preferred.
  • the total content of ions containing platinum elements in the film is preferably 0.010 mass ppm or more, more preferably 0.030 mass ppm or more, even more preferably 0.050 mass ppm or more, and 0.070 mass ppm or more. is more preferable, and 0.10 mass ppm or more is particularly preferable.
  • the total content of ions containing platinum elements in the film is preferably 3,000 mass ppm or less, more preferably 1,000 mass ppm or less, further preferably 500 mass ppm or less, and still more preferably 300 mass ppm or less. It is preferably 100 mass ppm or less, particularly preferably 50 mass ppm or less.
  • the platinum element is coordinated to the surface of the member to be joined, and functions as an anchor at the interface with the member at extremely low temperatures. Therefore, it is estimated that the followability to each member is improved, and the adhesion and cooling/heating cycle reliability are improved.
  • the film of the present invention preferably satisfies at least one of the following conditions (S5a) and (S5b) from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50° C. and improving cooling/heating cycle reliability. From the same viewpoint, the film of the present invention more preferably satisfies the following condition (S5a), and even more preferably satisfies the following condition (S5a) and also satisfies the following condition (S5b).
  • the above-mentioned specific silicon compound preferably has a methyl group, phenyl group, hydroxy group, epoxy group, amino group, styryl group, (meth)acryloyl group, vinyl group, or allyl group.
  • the number of silicon atoms in the above-mentioned cyclic silicone compound is preferably 4 or more, more preferably 6 or more, and even more preferably 8 or more. 10 or more is particularly preferred. On the other hand, the number of silicon atoms is preferably 20 or less, more preferably 16 or less, and even more preferably 12 or less.
  • the specific silicon compound and cyclic silicone compound described above preferably have an alkoxy group and/or a silanol group.
  • the total number of the alkoxy groups and silanol groups is preferably one or more, more preferably two or more, and even more preferably three or more.
  • the total number of the alkoxy groups and silanol groups is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 6 or less.
  • the total content of specific silicon compounds in the film is preferably 0.010 mass ppm or more, more preferably 0.030 mass ppm or more, even more preferably 0.050 mass ppm or more, and 0.070 mass ppm or more. More preferably, 0.10 mass ppm or more is particularly preferred.
  • the total content of specific silicon compounds in the film is preferably 500 mass ppm or less, more preferably 300 mass ppm or less, further preferably 100 mass ppm or less, even more preferably 50 mass ppm or less, and 30 mass ppm or less. The following is particularly preferable, and 10 mass ppm or less is particularly preferable.
  • the total content of cyclic silicone compounds in the film is preferably 0.010 mass ppm or more, more preferably 0.030 mass ppm or more, even more preferably 0.050 mass ppm or more, and still more preferably 0.070 mass ppm or more.
  • 0.10 mass ppm or more is particularly preferable.
  • the total content of cyclic silicone compounds in the film is preferably 500 mass ppm or less, more preferably 300 mass ppm or less, further preferably 100 mass ppm or less, even more preferably 50 mass ppm or less, and 30 mass ppm or less. is particularly preferable, and particularly preferably 10 mass ppm or less.
  • the film of the present invention preferably contains a crosslinking agent or a compound having a structure derived from a crosslinking agent (hereinafter referred to as a "compound such as a crosslinking agent").
  • the compound such as a crosslinking agent may be a crosslinking agent or a compound having a structure derived from a crosslinking agent.
  • the crosslinking agent may be a compound in the composition for forming the film of the present invention.
  • the crosslinking agent refers to a compound having a crosslinkable group, a radically polymerizable group, a cationically polymerizable group, or an anionically polymerizable group that can react with a resin or the like.
  • the compound such as a crosslinking agent is preferably a compound that forms or has formed a crosslinked structure with the binder resin (SA).
  • SA binder resin
  • the crosslinking agent preferably has at least two alkoxymethyl groups, methylol groups, oxetanyl groups, blocked isocyanate groups, styryl groups, cinnamoyl groups, maleimide groups, nadimide groups, (meth)acryloyl groups, vinyl groups, or allyl groups.
  • the crosslinking agent is a compound different from the above-mentioned (SB) compound, and may be a compound having an epoxy group different from the above-mentioned (SB) compound.
  • crosslinking agents are suitable for improving the mechanical properties of the film due to the crosslinked structure formed with the (SA) binder resin. It is also presumed that adhesion and the like are improved due to interaction with each member due to the structure derived from the crosslinking agent.
  • the film of the present invention preferably contains a curing accelerator or a compound having a structure derived from a curing accelerator (hereinafter referred to as a "curing accelerator compound").
  • the compound such as a curing accelerator may be a curing accelerator, or may be a compound having a structure derived from a curing accelerator.
  • the curing accelerator may be a compound in the composition for forming the film of the present invention.
  • the curing accelerator refers to a compound having a structure that accelerates the reaction of the above-mentioned (SB) compound or crosslinking agent.
  • the compound such as a curing accelerator is preferably a compound that forms or has formed a crosslinked structure with the above-mentioned (SB) compound or crosslinking agent.
  • the crosslinked structure is preferably formed by reaction, and is not particularly limited, and may be formed by heating, irradiation with energy rays, etc.
  • the curing accelerator preferably has an imidazole group, a polyhydric phenol structure, an acid anhydride group, a hydrazide group, a mercapto group, or a Lewis acid-amine complex structure.
  • the curing accelerator is a compound different from the above-mentioned (SC) compound, and may be a compound having an amino group different from the above-mentioned (SC) compound.
  • the curing accelerator is also preferably a latent curing accelerator that releases the above-mentioned substituents or structures by reaction, heating, or irradiation with energy rays.
  • the above compounds such as curing accelerators are suitable for improving the mechanical properties of the film due to the crosslinked structure formed with the (SB) compound or crosslinking agent. It is also presumed that adhesion and the like are improved due to interaction with each member due to the structure derived from the curing accelerator.
  • the curing accelerator is preferably a compound that has a silicone structure and/or a siloxane structure, has at least two alkylene groups bonded to silicon atoms in the silicone structure or siloxane structure, and further has an acid anhydride group (hereinafter referred to as "specific acid anhydride compound").
  • the silicone structure and siloxane structure of a specific acid anhydride compound are bonded to at least two alkylene groups, and are preferably divalent or higher-valent structures via these alkylene groups.
  • the number of silicon atoms that the specific acid anhydride compound has is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, even more preferably 15 or more, and particularly preferably 20 or more.
  • the number of silicon atoms contained in the specific acid anhydride compound is preferably 30 or less.
  • the silicone structure in the specific acid anhydride compound is preferably a dialkyl silicone structure and/or a monoalkyl silicone structure.
  • the siloxane structure in the specific acid anhydride compound is preferably a monoalkylsiloxane structure.
  • the above-mentioned specific acid anhydride compound has a flexible skeleton derived from a silicone structure or a siloxane structure, and/or has a shear strain at -50°C adjusted to within a range of 0.70 to 20. It is suitable for adjusting the elastic modulus within the range of 0.10 to 200 MPa.
  • the film of the present invention may contain other compounds or compounds having structures derived from other compounds. These compounds may be other compounds or may have structures derived from other compounds. Other compounds may be compounds in the composition for forming the film of the present invention. Other compounds are preferably metal alkoxide compounds, metal chelate compounds, or surfactants.
  • the metal alkoxide compound and the metal chelate compound preferably contain titanium, zirconium, aluminum, magnesium, zinc, indium, tin, or copper as a main component element.
  • the above metal alkoxide compounds and metal chelate compounds are suitable for improving the mechanical properties of the film due to the crosslinked structure formed with the (SA) binder resin, (SB) compound, or crosslinking agent. Furthermore, since these compounds function as anchors at the interface with the member, it is presumed that adhesion and the like are improved.
  • the surfactant is preferably a fluororesin surfactant, a silicone surfactant, or an acrylic resin surfactant.
  • the above-mentioned surfactants are suitable for bonding another member to the surface of the film because they suppress protrusions on the surface of the film. It is presumed that by suppressing protrusions on the surface, adhesion and the like are improved due to an increase in the contact area and interaction with another member.
  • the solvent is preferably a compound having an alcoholic hydroxyl group, a carbonyl group, an ester bond, an amide bond, or at least three ether bonds.
  • a method for producing a composition for forming the film of the present invention will be exemplified. Examples include a method in which a resin, various additives, filler components, and a solvent are added, mixed using a stirrer or kneader, and then mixed using a bead mill, three-roll mill, or the like.
  • the method for manufacturing the film of the present invention will be exemplified. After forming a coating film of the composition on a support described below by a method such as coating or printing, the coating film is dried under reduced pressure to distill off the solvent, if necessary, and then the coating film is An example is a method of heating at °C. Thereafter, a protective film, which will be described later, may be laminated on the formed film, if necessary.
  • the elastic modulus at -50°C is preferably 0.10 to 200 MPa.
  • the elastic modulus at -50°C is preferably 0.10 MPa or more, more preferably 0.30 MPa or more, even more preferably 0.50 MPa or more, even more preferably 0.70 MPa or more, and particularly preferably 1.0 MPa or more, from the viewpoint of improving adhesion at a cryogenic temperature of about -50°C and improving reliability in cold-heat cycles.
  • the elastic modulus at -50°C is preferably 200 MPa or less, more preferably 130 MPa or less, and even more preferably 100 MPa or less, from the viewpoint of improving adhesion at a cryogenic temperature of about -50°C and improving reliability in cold-heat cycles. Furthermore, the elastic modulus at -50°C is preferably 50 MPa or less, more preferably 30 MPa or less, even more preferably 10 MPa or less, and particularly preferably 5.0 MPa or less.
  • the internal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the members to which the film is bonded can be reduced by lowering the elastic modulus at extremely low temperatures of around -50°C, allowing the film to follow each member. It is presumed that this improves adhesion and cooling/heating cycle reliability.
  • the film of the present invention has a thermal conductivity of 0.10 to 5.0 W/(m ⁇ K) at 25°C.
  • the thermal conductivity at 25°C is preferably 0.30 W/(m ⁇ K) or more, and 0.50 W/(m ⁇ K) or more from the viewpoint of improving adhesion and improving cooling/heating cycle reliability. It is more preferably 0.70 W/(m ⁇ K) or more, even more preferably 1.0 W/(m ⁇ K) or more.
  • the thermal conductivity at 25° C. is preferably 4.0 W/(m ⁇ K) or less, more preferably 3.0 W/(m ⁇ K) or less, and 2.5 W/(m ⁇ K) or less from the viewpoint of improving cooling/heating cycle reliability. (m ⁇ K) or less is more preferable, and 2.0 W/(m ⁇ K) or less is particularly preferable.
  • the first embodiment of the film of the present invention has a shear strain of 0.70 to 20 at -50°C.
  • the second embodiment of the film of the present invention preferably has a shear strain of 0.70 to 20 at -50°C.
  • the shear strain at -50°C is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving thermal cycle reliability. 2.0 or more is more preferable, and 2.5 or more is particularly preferable.
  • the shear strain at -50°C is preferably 17 or less, more preferably 15 or less, even more preferably 12 or less, from the viewpoint of improving adhesion and improving thermal cycle reliability at extremely low temperatures of about -50°C. 10 or less is particularly preferred.
  • the thickness of the film of the present invention is preferably 5.0 ⁇ m or more, more preferably 20 ⁇ m or more, even more preferably 50 ⁇ m or more, even more preferably 100 ⁇ m or more, and particularly preferably 150 ⁇ m or more.
  • the thickness of the film of the present invention is preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 400 ⁇ m or less, even more preferably 350 ⁇ m or less, particularly preferably 300 ⁇ m or less, from the viewpoint of improving thermal cycle reliability.
  • the laminate of the present invention will be described below. Note that when describing the laminate of the present invention, the description is common to the first and third embodiments of the laminate of the present invention having the film of the present invention. On the other hand, when describing a specific embodiment of the laminate, it will be described as a first embodiment of the laminate of the present invention. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the invention and which can achieve the purpose of the invention.
  • the elastic modulus at 25°C is preferably 0.010 MPa or more, more preferably 0.050 MPa or more, even more preferably 0.10 MPa or more, particularly preferably 0.30 MPa or more, from the viewpoint of improving adhesion.
  • the elastic modulus at 25° C. is preferably 1.0 MPa or less, more preferably 0.70 MPa or less, and even more preferably 0.50 MPa or less, from the viewpoint of improving adhesion.
  • the film of the present invention is preferably in a semi-cured state (B stage).
  • the semi-cured state refers to a state in which the film has fluidity, although no crosslinked structure is formed, or a crosslinked structure is partially formed by reaction.
  • the coating film is dried under reduced pressure to distill off the solvent, or the coating film is heated and dried at 40 to 150°C. refers to the state in which it is soluble in
  • a first embodiment of the laminate of the present invention is a laminate having a support and the film of the present invention, in which the film of the present invention is disposed on the support.
  • the elastic modulus of the film at 25° C. is preferably 0.010 to 1.0 MPa, and the film is preferably in a semi-cured state.
  • the above-mentioned configuration is preferable from the viewpoints of improving adhesion and ease of handling, and is suitable for placing the film on a base member or ceramic dielectric member, which will be described later.
  • the first aspect of the laminate of the present invention has a support.
  • the support is preferably a flexible substrate from the viewpoints of improved adhesion with the film, flexibility, and handling.
  • the flexible substrate is preferably a polyimide substrate, a polyphenylene sulfide substrate, a silicone substrate, an acrylic resin substrate, an epoxy resin substrate, a polyethylene terephthalate substrate, a polybutylene terephthalate substrate, a polyethylene naphthalate substrate, or a polycarbonate substrate.
  • the support may be a rigid substrate. Examples of the rigid substrate include a glass substrate, a quartz substrate, a crystal substrate, or a sapphire substrate.
  • the surface of the support on the film side may be treated with a silane coupling agent or the like from the viewpoint of improving adhesion to the film and improving releasability.
  • the thickness of the support is preferably 10 to 200 ⁇ m from the viewpoint of handling properties.
  • the first aspect of the laminate of the present invention is preferably a laminate having a first support, a film of the present invention, and a second support in this order from the viewpoint of improving handling properties and protecting the surface of the film. . Further, it is preferable that the first support and the second support have different thicknesses.
  • the second support is preferably a protective film, and preferably a polyethylene film, a polypropylene film, a polyester film, a polyethylene terephthalate film, a polybutylene terephthalate film, or a polyethylene naphthalate film. From the viewpoint of handling properties, the second support preferably has a low adhesive strength with the film.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a configuration example of the first embodiment of the laminate.
  • a laminate 100A shown in FIG. 1 is a laminate having a first support 10, a film 30 of the present invention, and a second support 20 in this order.
  • the first support 10 and the second support 20 are as described above.
  • the film 30 is the film of the present invention, and is preferably in a semi-cured state (B stage).
  • the film 30 is preferably a layer formed from a composition for forming the film of the present invention.
  • the film of the present invention is preferably a cured product of the composition.
  • the composition is preferably a composition for forming the film of the present invention.
  • Curing refers to the formation of a crosslinked structure due to reaction and the loss of fluidity of the film, and also refers to that state.
  • the reaction is not particularly limited, such as by heating or irradiation with energy rays, but preferably by heating.
  • the state in which a crosslinked structure is formed by heating and the film loses its fluidity is called thermosetting.
  • the heating conditions include, for example, heating at 150 to 500° C. for 5 to 300 minutes.
  • Examples of the heating method include heating using an oven, a hot plate, infrared rays, a flash annealing device, or a laser annealing device.
  • the processing atmosphere may be, for example, air, oxygen, nitrogen, helium, neon, argon, krypton, or xenon atmosphere, with oxygen in an amount of 1.0 mass ppm or more and less than 10,000 mass ppm (0.00010 mass % or more and 1.0 mass ppm). %), a gas atmosphere containing 10,000 mass ppm (1.0 mass %) or more of oxygen, or a vacuum.
  • the film of the present invention can have both high adhesion for joining members together even at extremely low temperatures of about -50°C and high thermal cycle reliability. Therefore, the film of the present invention is preferably used in a substrate processing step at a temperature of 0° C. or lower, and more preferably used for forming a laminate in which a substrate processing step is performed at a temperature of 0° C. or lower.
  • the temperature of the substrate processing step in which the laminate is used is more preferably -20°C, even more preferably -40°C or lower, even more preferably -50°C or lower, and particularly preferably -60°C or lower.
  • the temperature in the above substrate processing step is preferably -150°C or higher, more preferably -100°C or higher, and even more preferably -80°C or higher.
  • the substrate processing step is preferably one or more selected from the group consisting of sputtering, vapor deposition, chemical vapor deposition, ion implantation, etching, ashing, exposure, and inspection.
  • the film of the present invention may be used in a substrate processing step at a temperature exceeding 0°C, or may be used for forming a laminate in which a substrate processing step is performed at a temperature exceeding 0°C.
  • the temperature of the substrate processing step in which the laminate is used is preferably 20°C or higher, more preferably 40°C or higher, and even more preferably 60°C or higher.
  • the temperature in the substrate processing step is preferably 150°C or lower, more preferably 100°C or lower, and even more preferably 80°C or lower.
  • the film has a plurality of through holes.
  • the method for forming the through holes is preferably a punch hole method, a press method, a laser processing method, a laser direct imaging method, a laser direct structuring method, a printing method, an inkjet method, an etching method, or a photolithography method.
  • a second aspect of the laminate of the present invention is a laminate having a base member, a film of the present invention, and a ceramic dielectric member in this order, the base member and the ceramic dielectric member having different coefficients of thermal expansion. It is a laminate.
  • the film is preferably a cured product of the composition.
  • the elastic modulus of the film at 25° C. is 0.010 to 1.0 MPa, and it is also preferable that the film is in a semi-cured state.
  • the above-mentioned configuration is suitable from the viewpoint of improving adhesion when joining a base member and a ceramic member, and has a significant effect of preventing separation of the members even when the thermal expansion coefficients of the base member and the ceramic dielectric member are different.
  • the difference in thermal expansion coefficient between the base member and the ceramic dielectric member is preferably 1.0 ppm/K or more, more preferably 5.0 ppm/K or more, and 10 ppm or more from the viewpoint of improving adhesion and heat dissipation efficiency in the substrate processing process. /K or more is more preferable.
  • the above-mentioned difference in thermal expansion coefficient is preferably 30 ppm/K or less, more preferably 25 ppm/K or less, and even more preferably 20 ppm/K or less.
  • the films included in the laminate of the present invention are similar to the films of the present invention (S1a), (S2a), and (S3a) from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving thermal cycle reliability. ), (S1b), (S2b), and (S3b).
  • the film included in the laminate of the present invention preferably contains the above (I) and/or (II) similarly to the film of the present invention.
  • the preferable range of the content of boron element, the preferable range of the content of phosphorus element, and the preferable range of the total content of chlorine element and bromine element in the film of the laminate are also the same as in the film of the present invention.
  • Preferred range of total content of ions containing boron element in the film of the laminate, preferred range of total content of ions containing phosphorus element, and preferred total content of chloride ion and bromide ion The ranges are also the same as above.
  • the film included in the laminate of the present invention satisfies the above conditions (S4a) and (S4b) similarly to the film of the present invention from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving thermal cycle reliability. It is preferable that at least one of these conditions is satisfied.
  • the film of the laminate of the present invention preferably contains a component containing a platinum element and/or a component containing a platinum cation, similarly to the film of the present invention.
  • the preferred range of the platinum element content in the film of the laminate is also the same as that of the film of the present invention.
  • the preferred range of the total content of ions containing elemental platinum in the film of the laminate is also the same as that of the film of the present invention.
  • the film included in the laminate of the present invention satisfies the conditions of (S5a) and (S5b) above in the same way as the film of the present invention from the viewpoint of improving adhesion at extremely low temperatures of about -50°C and improving reliability of cooling and heating cycles. It is preferable that at least one of these conditions is satisfied.
  • examples and preferable descriptions regarding specific silicon compounds and cyclic silicone compounds are also as described above.
  • the preferred range of the total content of specific silicon compounds in the film of the laminate and the preferred range of the total content of cyclic silicone compounds are also the same as above.
  • a second aspect of the laminate of the present invention has a base member.
  • the base member is made of metal and various composite materials.
  • the metal is preferably aluminum, titanium, or an alloy thereof.
  • the composite material is preferably one in which an aluminum alloy containing aluminum as a main component is melted and infiltrated under pressure into a porous ceramic containing silicon carbide as a main component.
  • the aluminum alloy in the composite material may contain silicon or magnesium, and may also contain other elements.
  • a second aspect of the laminate of the present invention includes a ceramic dielectric member.
  • the ceramic dielectric member is preferably a flat base material made of sintered ceramic.
  • Ceramic dielectric members are made of aluminum oxide (alumina: Al 2 O 3 ), aluminum nitride, silicon carbide, silicon nitride, and silicon oxide from the viewpoints of mechanical strength, wear resistance, plasma resistance, thermal conductivity, and insulation properties. It is preferable to contain at least one type selected from the group consisting of yttrium (Y 2 O 3 ), and more preferably to contain aluminum oxide or aluminum nitride as a main component. Note that the main component refers to the component that is contained in the largest amount based on mass among the constituent components.
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a configuration example of the second embodiment of the laminate.
  • a laminate 200A shown in FIG. 2 is a laminate including a base member 40, a film 60 of the present invention, and a ceramic dielectric member 50 in this order.
  • the base member 40 and the ceramic dielectric member 50 are as described above.
  • the film 60 is the film of the present invention, and is preferably a cured product of the composition.
  • the film 60 is preferably a layer formed from a composition for forming the film of the present invention.
  • the electrostatic chuck of the present invention includes a laminate having the film of the present invention. Furthermore, the film of the present invention can have both high adhesion for joining members together even at extremely low temperatures of about -50° C. and high thermal cycle reliability. Therefore, the film of the present invention is preferably used in a substrate processing step at a temperature of 0° C. or lower, and more preferably used for forming an electrostatic chuck in a substrate processing step at a temperature of 0° C. or lower. That is, the film of the present invention is suitable for use in electrostatic chucks.
  • the film of the present invention is particularly suitable for use in electrostatic chucks used at temperatures below 0°C, and further particularly suitable for uses in electrostatic chucks used at temperatures below -50°C.
  • the preferable temperature range for the substrate processing step in which the electrostatic chuck is used is also the same as the temperature in the substrate processing step in which the above-described laminate is used.
  • the substrate processing step is preferably one or more selected from the group consisting of sputtering, vapor deposition, chemical vapor deposition, ion implantation, etching, ashing, exposure, and inspection.
  • the film of the present invention may be used in a substrate processing step at a temperature exceeding 0° C., or may be used for forming an electrostatic chuck in a substrate processing step at a temperature exceeding 0° C.
  • the preferable temperature range of the substrate processing step in which the electrostatic chuck is used is also the same as the temperature in the substrate processing step in which the above-described laminate is used.
  • the laminate of the present invention can be applied to various articles.
  • Such an article is preferably one that includes an electrostatic chuck that includes the laminate of the present invention.
  • Examples of the article including the above-mentioned laminate or the article including the electrostatic chuck include electronic devices, moving objects, buildings, windows, and the like.
  • Examples of electronic devices include display devices, semiconductor devices, metal-clad laminates, industrial devices, medical devices, and construction devices.
  • Examples of moving objects include vehicles, trains, airplanes, and heavy machinery.
  • buildings include residences, stores, offices, buildings, and factories.
  • Examples of the window include an electronic device window, a mobile object window, and a building window.
  • the plasma processing apparatus of the present invention includes a plasma generation source and the laminate of the present invention.
  • the plasma processing apparatus of the present invention preferably includes a plasma generation source and an electrostatic chuck including the laminate of the present invention.
  • Such a configuration is suitable from the viewpoint of improving the aspect ratio and reducing the process time in the etching process, and is preferably used for increasing the density and integration of 3D-NAND memories and the like.
  • the plasma processing apparatus of the present invention places a substrate to be processed, such as a semiconductor wafer, on a laminate (preferably an electrostatic chuck) provided in a vacuum chamber, and generates plasma by applying a high frequency voltage in a vacuum environment.
  • a laminate preferably an electrostatic chuck
  • An electrostatic chuck in a plasma processing device is a laminate made by bonding a ceramic dielectric member with a built-in heater electrode and an electrostatic electrode, and a base member, which is a cooling plate with a coolant flow path formed inside, using a film. be.
  • a plasma processing apparatus is equipped with a mounting table on which a semiconductor wafer is placed inside a vacuum chamber, and the mounting table mainly consists of an electrostatic chuck and a cooler that controls the temperature of the electrostatic chuck.
  • the mounting table mainly consists of an electrostatic chuck and a cooler that controls the temperature of the electrostatic chuck.
  • high processing accuracy has been required in the manufacture of semiconductor devices, and forming vias with high aspect ratios requires etching processing at extremely low temperatures of ⁇ 30° C. or lower. Therefore, it is necessary to cool the base member, which is a cooling plate, to ⁇ 30° C. or lower to cool the ceramic dielectric member.
  • the film of the present invention that joins these components can reduce the thermal resistance at the interface between the two members, thereby making it possible to improve cooling efficiency.
  • Articles comprising the film of the present invention and laminates comprising the film of the present invention are also suitable for use in applications other than electrostatic chucks.
  • other uses include, for example, vacuum chucks.
  • the method for manufacturing a laminate of the present invention includes the steps of arranging a base member, arranging a film of the invention, and arranging a ceramic dielectric member.
  • the step of arranging the film of the present invention is preferably performed after the step of arranging the base member, and preferably on the base member. That is, the method for manufacturing a laminate of the present invention includes the step of disposing the film of the present invention after the step of disposing the base member, and the step of disposing the ceramic dielectric member after the step of disposing the film of the present invention.
  • the step of arranging is preferred.
  • the step of arranging the film of the present invention is also preferable after the step of arranging the ceramic dielectric member, and it is also preferable to arrange it on the ceramic dielectric member. That is, the method for manufacturing a laminate of the present invention includes the step of disposing the film of the present invention after the step of disposing the ceramic dielectric member, and the step of disposing the base member after the step of disposing the film of the present invention. The step of arranging is also preferable.
  • the step of arranging the base member is preferably a step of arranging the base member on the article, and is also preferably a step of arranging the base member fixed to the article.
  • the step of arranging the base member is also preferably a step of forming the base member on a support, arranging the base member having the support, and then peeling the support from the base member.
  • the base member having the support is preferably arranged by bonding with an adhesive or the like.
  • Examples of the article include electronic devices, moving objects, buildings, windows, and the like.
  • Examples of electronic devices include display devices, semiconductor devices, metal-clad laminates, industrial devices, medical devices, and construction devices.
  • Examples of moving objects include vehicles, trains, airplanes, and heavy machinery.
  • Examples of buildings include residences, stores, offices, buildings, and factories.
  • Examples of the window include an electronic device window, a mobile object window, and a building window.
  • the base member may be a commercially available metal member.
  • the step of arranging the base member may be a step of arranging a commercially available metal member as the base member on the article.
  • the step of arranging the ceramic dielectric member is preferably a step of arranging the ceramic dielectric member on the article.
  • the step of arranging the ceramic dielectric member is after the step of arranging the film of the present invention, it is preferably arranged on the film of the present invention.
  • the step of arranging the ceramic dielectric member is preferably a step of forming the ceramic dielectric member on the support, arranging the ceramic dielectric member having the support, and then peeling the support from the ceramic dielectric member. It is preferable that the ceramic dielectric member having the support body is bonded together using an adhesive or the like.
  • the article include the article exemplified in the above-mentioned base member.
  • the ceramic dielectric member may be a commercially available ceramic member.
  • the step of arranging the ceramic dielectric member may be a step of arranging a commercially available ceramic member as the ceramic dielectric member on the article.
  • the step of arranging the film of the present invention is preferably a step of bonding the film of the present invention by thermocompression bonding, and preferably bonding the film by thermocompression bonding onto the base member. Similarly, it is also preferable to bond by thermocompression bonding onto a ceramic dielectric member. Further, in the step of arranging the base member, it is also preferable to bond the base member to the film of the present invention by thermocompression bonding. Similarly, in the step of arranging the ceramic dielectric member described above, it is also preferable to bond the ceramic dielectric member onto the film of the present invention by thermocompression bonding.
  • the preferred method for joining by thermocompression is hot press treatment, hot lamination treatment, or hot vacuum lamination treatment.
  • the first support may be peeled off after the film of the present invention is placed, or may be peeled off during or after the film of the present invention is bonded by a method such as thermocompression bonding.
  • ABPS Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone
  • BAHF 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane
  • BAP 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl) )
  • BAPF 9,9-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)fluorene
  • cyEpoTMS 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane
  • DMeDMS Dimethyldimethoxysilane
  • DPhDMS Diphenyldimethoxysilane
  • polyimides (PI-2) to (PI-11) were prepared from each resin by the method described in Synthesis Example 1 above, changing the monomer compound and copolymerization ratio as appropriate. Synthesized. The copolymerization ratio of monomers is shown in Table 1.
  • Synthesis Example 12 Synthesis of silicone resin (SR-1) In a three-necked flask, add 52.30 g (87 mol%) of DMeDMS, 2.73 g (3 mol%) of DPhDMS, 3.41 g (5 mol%) of MeTMS, and 6.16 g of cyEpoTMS. (5 mol%) and 61.63 g of PGMEA were charged. Air was flowed into the flask at a rate of 0.05 L/min, and the mixed solution was heated to 40° C. in an oil bath while stirring. While further stirring the mixed solution, an aqueous phosphoric acid solution prepared by dissolving 0.194 g of phosphoric acid in 19.37 g of water was added over 10 minutes.
  • SR-1 silicone resin
  • the mixture was stirred at 40° C. for 30 minutes to hydrolyze the silane compound.
  • the bath temperature was raised to 70°C and stirred for 1 hour, and then the bath temperature was raised to 115°C.
  • the internal temperature of the solution reached 100°C about 1 hour after the start of temperature rise, and from there it was heated and stirred for 2 hours (internal temperature was 100 to 110°C).
  • the resin solution obtained by heating and stirring for 2 hours was cooled in an ice bath to obtain a silicone resin (SR-1) solution with a solid content concentration of 40% by mass.
  • the weight average molecular weight of the obtained silicone resin was 4,000.
  • silicone resins (SR-2) to (SR-4) were prepared using each resin by the method described in Synthesis Example 12 above, changing the monomer compound and copolymerization ratio as appropriate. was synthesized. The copolymerization ratio of monomers is shown in Table 2.
  • Synthesis Example 16 Synthesis of polysiloxane (PS-1) In a three-neck flask, 38.82 g (57 mol%) of MeTMS, 2.97 g (3 mol%) of PhTMS, 21.04 g (35 mol%) of DMeDMS, and 6.16 g of cyEpoTMS (5 mol%) and 57.15 g of PGMEA were charged. Air was flowed into the flask at a rate of 0.05 L/min, and the mixed solution was heated to 40° C. in an oil bath while stirring. While further stirring the mixed solution, an aqueous phosphoric acid solution prepared by dissolving 0.207 g of phosphoric acid in 24.33 g of water was added over 10 minutes.
  • the mixture was stirred at 40° C. for 30 minutes to hydrolyze the silane compound.
  • the bath temperature was raised to 70°C and stirred for 1 hour, and then the bath temperature was raised to 115°C.
  • the internal temperature of the solution reached 100°C about 1 hour after the start of temperature rise, and from there it was heated and stirred for 2 hours (internal temperature was 100 to 110°C).
  • the resin solution obtained by heating and stirring for 2 hours was cooled in an ice bath to obtain a polysiloxane (PS-1) solution with a solid content concentration of 40% by mass.
  • the weight average molecular weight of the obtained polysiloxane was 5,500.
  • polysiloxanes (PS-2) to (PS-4) were prepared by using each resin according to the method described in Synthesis Example 16 above, changing the monomer compound and copolymerization ratio as appropriate. Synthesized. The copolymerization ratio of monomers is shown in Table 2.
  • Polyimide (PI-1) ⁇ (PI-7) These polyimides have a main chain containing a polyimide structure, a diamine residue having a structure represented by general formula (11), and a tetracarboxylic acid anhydride residue having a structure represented by general formula (12). have The content of fluorine element in the resin structure of these polyimides is 29,300 mass ppm for (PI-1), 15,600 mass ppm for (PI-2), and 4 for (PI-3). , 700 mass ppm, (PI-4) 3,100 mass ppm, (PI-5) 3,300 mass ppm, (PI-6) 5,400 mass ppm, (PI-7) 6,200 mass ppm Mass ppm.
  • Polyimides (PI-8) to (PI-10) These polyimides have a main chain containing a polyimide structure, a diamine residue having a structure represented by general formula (11), and a tetracarboxylic anhydride residue having a structure represented by general formula (12).
  • the content of fluorine element in the resin structure of these polyimides is 0.000 ppm by mass.
  • Polyimide (PI-11) This polyimide has a main chain that includes a polyimide structure.
  • the content of fluorine element in the resin structure of this polyimide is 168,500 ppm by mass.
  • Silicone resin (SR-1) ⁇ (SR-4) These silicone resins have a main chain containing a silicone resin structure, bifunctional organosilane units and trifunctional organosilane units having an aliphatic group, trifunctional organosilane units having an aromatic group, and trifunctional organosilane units having an epoxy group. It has a silane unit.
  • Polysiloxane (PS-1) ⁇ (PS-4) These polysiloxanes have a main chain containing a polysiloxane structure, bifunctional organosilane units and trifunctional organosilane units having an aliphatic group, trifunctional organosilane units having an aromatic group, and trifunctional organosilane units having an epoxy group. It has a silane unit.
  • Detector Waters 996 System controller: Waters 2690 Column oven: Waters HTR-B Thermo controller: Waters TCM Column: TOSOH Guard Column Column: TOSOH TSK-GEL ⁇ -4000 Column: TOSOH TSK-GEL ⁇ -2500 Fluidized bed: N-methyl-2-pyrrolidone in which lithium chloride and phosphoric acid were each dissolved at 0.050 mol/L. Development rate: 0.40 mL/min.
  • the above silicone resins (SR-1) to (SR-4) and the above polysiloxanes (PS-1) to (PS-4) were analyzed using a GPC analyzer (HLC-8220; manufactured by Tosoh Corporation) in a fluidized bed.
  • the weight average molecular weight in terms of polystyrene was determined by using tetrahydrofuran or N-methyl-2-pyrrolidone at room temperature in accordance with "JIS K7252-3 (2008)".
  • volume content ratio of filler in film The film was heated at 800°C to thermally decompose and/or volatilize organic components such as resin. The mass of the remaining filler was measured, and the mass of the organic components such as resin was calculated from the difference. The obtained mass was divided by the specific gravity of each component to obtain the volume of each component. The volume content ratio of the filler was calculated by taking the total volume of each component as 100 volume%.
  • ⁇ Combustion/absorption conditions> System: AQF-2100H, GA-210 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) Electric furnace temperature: Inlet 900°C, Outlet 1000°C Gas: Ar/ O2 200mL/min, O2 400mL/min Absorption liquid: H 2 O 2 0.1% by mass Absorption liquid volume: 5mL ⁇ Ion chromatography/anion analysis conditions> System: ICS1600 (manufactured by DIONEX) Mobile phase: 2.7 mmol/L Na 2 CO 3 , 0.3 mmol/L NaHCO 3 Flow rate: 1.50mL/min Detector: Electrical conductivity detector Injection volume: 100 ⁇ L.
  • Elemental platinum content in the film The content of elemental platinum was measured by inductively coupled plasma mass spectrometry and inductively coupled plasma emission spectrometry using a calibration curve based on a standard substance.
  • ⁇ Filtration processing conditions Membrane filter: 0.22 ⁇ m ⁇ , PVDF (manufactured by Merck Millipore) Solid phase extraction cartridge: InertSep Slim-J PLS-3 (manufactured by GL Sciences) Cation exchange cartridge: OnGuard II H (manufactured by Thermo Fisher Scientific) ⁇ Ion chromatography analysis conditions> Device: ICS-5000 + (manufactured by Thermo Fisher Scientific) Separation column: 2mm ⁇ x 250mm, IonPac AS11-HC-4 ⁇ m Eluent: potassium hydroxide/gradient Detector: conductivity detector Sample injection volume: 100 ⁇ L.
  • Elastic modulus of film A 250 ⁇ m thick film, which is a cured film of the composition, was prepared on a 38 ⁇ m thick PET film using the method described in Example 1 below. Peel off the PET film, cut the film into a shape of 5.0 mm width x 30 mm length, and measure the elastic modulus of the film using a dynamic viscoelasticity measurement device (DVA-200; manufactured by IT Keizai Control Co., Ltd.) did. The measurement conditions were a heating rate of 5.0°C/min and a measurement frequency of 1Hz, and the storage modulus was measured at each temperature from -100 to 300°C, and the elastic modulus at -50°C was determined.
  • DVA-200 dynamic viscoelasticity measurement device
  • the obtained laminate was subjected to a shear test based on "JIS K6850".
  • the test conditions were a temperature of -50°C and a tensile rate of 2.0 mm/min, and the stress and shear deformation at break were measured.
  • the shear strain at -50°C was calculated from the shear deformation, and the stress at break was taken as the shear adhesive strength at -50°C as an index of bonding adhesion.
  • A+, A, B+, B, C+, and C with shear adhesive strength of 0.5 MPa or more are accepted, and A+, A, B+, and C with shear adhesive strength of 1.5 MPa or more.
  • B was evaluated as good, and A+ and A with shear adhesive strength of 1,000 or more were evaluated as excellent.
  • B+ Shear adhesive strength is 2.0 or more and less than 2.5
  • Shear adhesive strength is 1.
  • Shear adhesive strength is 1.0 or more and less than 1.5 C: Shear adhesive strength is 0.5 or more and less than 1.0 D: Shear adhesive strength is 0.1 or more , and less than 0.5 E: Shear adhesive strength is less than 0.1 or unmeasurable.
  • a semi-cured film of the composition was prepared on a 38 ⁇ m thick PET film using the method described in Example 1 below so that the cured film had a thickness of 250 ⁇ m. .
  • the laminate on which the semi-cured film was formed was cut into a shape of 150 mm in diameter, and heat laminated on a 100 mm in diameter and 3.0 mm thick aluminum plate at 60° C. and 0.10 MPa.
  • the PET film was peeled off, and an alumina substrate having a diameter of 100 mm and a thickness of 3.0 mm was laminated and heat press treated at 120° C. and 0.50 MPa for 24 hours to produce a laminate.
  • (SB) compound (sb-1) used in each example, reference example, and comparative example (SC) compound (sc-1), (sc-2), (sc-3), Compounds corresponding to (sc-4), (ad-1), which is a curing accelerator, and (r-1), which is an amine compound used in the comparative example, are also shown below.
  • (sb-1) has a weight average molecular weight of 870 and an epoxy group equivalent of 435 g/mol.
  • chloride ions, bromide ions, ions containing elemental platinum, or fluoride ions hereinafter referred to as "specific element compounds”
  • specific silicon compounds the above-mentioned specific silicon compounds
  • cyclic silicone compounds compounds corresponding to each of them; are also shown below.
  • B-1) Triphenyl borate (B-2): Tetraethylammonium tetrafluoroborate
  • P-1 Triphenylphosphine
  • P-2 Tetraethylammonium phosphate
  • Cl-1) Benzyl chloride
  • Cl-2) Tetraethylammonium chloride
  • Br-1 Benzyl bromide
  • Pt-1 Simple platinum
  • Pt-2 Acetylacetonate Platinum
  • Si-1 Dimethyldimethoxysilane
  • Si-3 Octamethylcyclotetrasiloxane
  • Si-4 Octaphenylcyclotetrasiloxane
  • F-1) Dodecyl fluoride
  • F-2) Ammonium fluoride (butyltriethyl).
  • compositions 1 to 67 used for film formation were prepared using the compositions shown in Tables 3 to 10.
  • Tables 3 to 10 the numbers in parentheses indicate parts by mass of the solid content of each component. After mixing each component, the mixture was repeatedly kneaded five times using a three-roll mill to obtain a viscous liquid composition.
  • Compositions 1 to 67 contain TEGDM contained in each of the above polyimide solutions as a solvent, and Compositions 22 to 29 contain TEGDM contained in each of the above silicone resin solutions or the above polysiloxane solutions as a solvent.
  • Contains PGMEA Note that the solid content concentration of Composition 1 was 87% by mass.
  • the amount of the specific element compound added depends on the content of boron, phosphorus, chlorine, bromine, platinum, and fluorine in the composition, as well as ions containing boron, ions containing phosphorus, and chloride.
  • the compositions were prepared so that the contents of compound ions, bromide ions, ions containing elemental platinum, and fluoride ions were as shown in Tables 3 to 10.
  • the amounts of specific silicon compounds and cyclic silicone compounds added were adjusted to give the compositions shown in Tables 3 to 10.
  • Example 1 ⁇ Preparation of film evaluation sample> Composition 1 was applied onto a 38 ⁇ m thick PET film using a comma roll coater so that the cured film had a thickness of 250 ⁇ m, and then dried at 100° C. for 30 minutes to form a film. A semi-cured film was prepared. The produced semi-cured film was heated at 180° C. for 4 hours to produce a cured film of Composition 1 with a thickness of 250 ⁇ m.
  • Examples 2 to 64 and Comparative Examples 1 to 3 The same operations and evaluations as in Example 1 were performed using each of the compositions shown in Tables 3 to 10. These evaluation results are summarized in Tables 11 to 18. For ease of comparison, Tables 12 to 15 and Table 17 show the evaluation results of Example 3, and Table 16 shows the evaluation results of Example 8. The contents of the fluorine element in the compositions in Examples 1 to 7, Examples 11 to 21, Examples 30 to 64, and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 3 and Table 3. 4 and Tables 6 to 10, and the content of elemental fluorine in the film is as shown in Table 11, Table 12, and Tables 14 to 18.
  • Comparative Example 1 contains (r-1) as an amine compound instead of the (SC) compound, and because (r-1) has poor flexibility, the elastic modulus of the film at -50°C is much higher than 200 MPa. , the shear strain at -50°C is also less than 0.70. Therefore, the film has poor thermal cycle reliability.
  • Comparative Example 2 does not contain the (SC) compound, and the elastic modulus at -50°C is outside the range of 0.10 to 200 MPa, and the shear strain at -50°C is also outside the range of 0.70 to 20. . Therefore, the film has poor thermal cycle reliability characteristics.
  • Comparative Example 3 contains polyimide (PI-11) as the (SA) binder resin. Since polyimide (PI-11) has poor flexibility, the elastic modulus of the film at -50°C is extremely large, and the shear strain at -50°C is extremely small. Therefore, the film has poor thermal cycle reliability.
  • First support body 20
  • Second support body 30
  • Base member 50
  • Ceramic dielectric member 60

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Abstract

本発明は、-50℃程度の極低温下においても部材同士を接合する密着性に優れ、高い冷熱サイクル信頼性を有するフィルムを提供することを課題としてなされたものである。 本発明は、(SA)バインダー樹脂及び(SD)熱伝導性フィラーを含有するフィルムであって、該(SD)熱伝導性フィラーが、(SD1)第1の熱伝導性フィラー及び(SD2)第2の熱伝導性フィラーを含み、該(SD1)第1の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が1.0~200μmであって、該(SD2)第2の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が0.010μm以上1.0μm未満であって、-50℃におけるせん断歪が0.70~20であって、25℃における熱伝導率が0.10~5.0W/(m・K)である、フィルムである。

Description

フィルム、積層体、プラズマ処理装置、及び積層体の製造方法
 本発明は、フィルム、積層体、プラズマ処理装置、及び積層体の製造方法に関する。
 近年、電子端末機器の高機能化、小型化、薄型化、及び軽量化が進んでいる。これらの電子端末機器には半導体装置が具備されており、例えば、プロセッサやメモリなどが挙げられる。これらの半導体製造工程において、部材同士の接合や製造工程における一時保持などの目的で、接着剤などの塗液や接着性を有するシートが用いられている。
 また半導体製造工程におけるスパッタリング、蒸着、化学気相蒸着、イオン注入、エッチング、アッシング、露光、又は検査などを行う基板処理装置において、半導体ウェハやガラス基板などを吸着保持する手段として静電チャックが用いられている。例えばプラズマ処理装置には、真空チャンバーの内部に半導体ウェハを設置する載置台が設けられており、載置台は主に、静電チャックと静電チャックの温度を制御する冷却器から構成される。静電チャックはセラミックス誘電体部材の間に電極を挟み込み、焼成することで作製され、ベース部材、セラミックスから形成されたセラミックス誘電体部材、及びベース部材とセラミックス誘電体部材とを接着する接着部材を備えている。静電チャックは、内蔵する電極に電圧が印加されることで発生する静電引力を利用して、セラミックス誘電体部材の表面に半導体ウェハなどを吸着して保持する保持装置である。
 一方、半導体装置の製造において、3D-NANDメモリなどの高密度化・高集積化のため、エッチング深さを大きくする高アスペクト比のエッチング加工が必要とされている。エッチング工程におけるアスペクト比向上とプロセスタイム削減のため、-30℃以下の極低温でエッチングする方法(例えば、特許文献1参照)が挙げられる。そのため、-30℃以下の極低温でも使用可能な接着部材が求められている。このような極低温でも使用可能な接着部材は静電チャックの他にも、真空チャックなどの他の保持装置においても必要とされる。
 静電チャック等における接着部材としては、例えば、シリコーン樹脂系の接着部材やアクリル樹脂系の接着部材(例えば、特許文献2又は特許文献3参照)が挙げられる。
特許第6621882号公報 特開2011-151280号公報 特開2014-207374号公報
 しかしながら、特許文献2又は特許文献3に記載の接着部材は、-30℃以下の極低温では機械物性が低下するため、部材同士を接合する密着性の低下による部材の剥離や接着部材へのクラック発生などの課題があった。本発明は、-50℃程度の極低温下においても部材同士を接合する密着性に優れ、高い冷熱サイクル信頼性を有するフィルムを提供することを目的とする。
 上述した課題を解決するために、本発明のフィルムは、以下の[1]~[20]の構成を有する。
 [1](SA)バインダー樹脂及び(SD)熱伝導性フィラーを含有するフィルムであって、
 該(SD)熱伝導性フィラーが、(SD1)第1の熱伝導性フィラー及び(SD2)第2の熱伝導性フィラーを含み、
 該(SD1)第1の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が1.0~200μmであって、
 該(SD2)第2の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が0.010μm以上1.0μm未満であって、
 -50℃におけるせん断歪が0.70~20であって、
 25℃における熱伝導率が0.10~5.0W/(m・K)である、フィルム。
 [2]-50℃における弾性率が0.10~200MPaである、前記[1]に記載のフィルム。
 [3]以下の(S1a)、(S2a)、(S3a)、(S1b)、(S2b)、及び(S3b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、前記[1]又は[2]に記載のフィルム。
(S1a)フィルム中のホウ素元素の含有量が5.0質量%以下
(S2a)フィルム中のリン元素の含有量が1,000質量ppm以下
(S3a)フィルム中の塩素元素及び臭素元素の含有量の合計が1,000質量ppm以下
(S1b)フィルム中のホウ素元素を含むイオンの含有量の合計が5.0質量%以下
(S2b)フィルム中のリン元素を含むイオンの含有量の合計が5,000質量ppm以下
(S3b)フィルム中の塩化物イオン及び臭化物イオンの含有量の合計が1,000質量ppm以下。
 [4]以下の(S4a)及び(S4b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、前記[1]~[3]のいずれかに記載のフィルム。
(S4a)フィルム中の白金元素の含有量が1,000質量ppm以下
(S4b)フィルム中の白金元素を含むイオンの含有量の合計が5,000質量ppm以下。
 [5]以下の(S5a)及び(S5b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、前記[1]~[4]のいずれかに記載のフィルム。
(S5a)フィルム中のケイ素原子を1~2個有するオルガノシラン化合物の含有量の合計が1,000質量ppm以下
(S5b)フィルム中の環状シリコーン化合物の含有量の合計が1,000質量ppm以下。
 [6](SA)バインダー樹脂及び(SD)熱伝導性フィラーを含有するフィルムであって、
 -50℃における弾性率が0.10~200MPaであって、
 25℃における熱伝導率が0.10~5.0W/(m・K)である、フィルム。
 [7]-50℃におけるせん断歪が0.70~20である、前記[6]に記載のフィルム。
 [8]以下の(S1a)、(S2a)、(S3a)、(S1b)、(S2b)、及び(S3b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、前記[6]又は[7]に記載のフィルム。
(S1a)フィルム中のホウ素元素の含有量が5.0質量%以下
(S2a)フィルム中のリン元素の含有量が1,000質量ppm以下
(S3a)フィルム中の塩素元素及び臭素元素の含有量の合計が1,000質量ppm以下
(S1b)フィルム中のホウ素元素を含むイオンの含有量の合計が5.0質量%以下
(S2b)フィルム中のリン元素を含むイオンの含有量の合計が5,000質量ppm以下
(S3b)フィルム中の塩化物イオン及び臭化物イオンの含有量の合計が1,000質量ppm以下。
 [9]以下の(S4a)及び(S4b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、前記[6]~[8]のいずれかに記載のフィルム。
(S4a)フィルム中の白金元素の含有量が1,000質量ppm以下
(S4b)フィルム中の白金元素を含むイオンの含有量の合計が5,000質量ppm以下。
 [10]以下の(S5a)及び(S5b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、前記[6]~[9]のいずれかに記載のフィルム。
(S5a)フィルム中のケイ素原子を1~2個有するオルガノシラン化合物の含有量の合計が1,000質量ppm以下
(S5b)フィルム中の環状シリコーン化合物の含有量の合計が1,000質量ppm以下。
 [11]前記(SA)バインダー樹脂が、(SA1)樹脂の構造単位中にシリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む樹脂を含有する、前記[1]~[10]のいずれかに記載のフィルム。
 [12]前記シリコーン構造及び/又は前記シロキサン構造におけるケイ素原子に結合する、脂肪族基と芳香族基の合計に占める、該脂肪族基の含有比率が80~100mol%である、前記[11]に記載のフィルム。
 [13]前記(SA1)樹脂の構造単位中にシリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む樹脂が、(SA1-1)樹脂の構造単位中にイミド構造、アミド構造、及びオキサゾール構造からなる群より選ばれる一種類以上を含む樹脂を含有する、前記[11]又は[12]に記載のフィルム。
 [14]前記(SA1-1)樹脂の構造単位中にイミド構造、アミド構造、及びオキサゾール構造からなる群より選ばれる一種類以上を含む樹脂が、以下の(1)及び(2)の残基からなる群より選ばれる一種類以上を有する、前記[13]に記載のフィルム。
(1)シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む、ジアミン残基、ジアミン誘導体残基、ビスアミノフェノール化合物残基、又はビスアミノフェノール化合物誘導体残基
(2)シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む、テトラカルボン酸残基、テトラカルボン酸誘導体残基、トリカルボン酸残基、トリカルボン酸誘導体残基、ジカルボン酸残基、又はジカルボン酸誘導体残基。
 [15](SB)エポキシ化合物又はエポキシ化合物に由来する構造を有する化合物(以下、「(SB)化合物」)を含有し、
 該(SB)化合物が、(SB1)オキシアルキレン基を含む構造を有する化合物、(SB2)少なくとも2つの芳香族構造を含む構造を有し、かつ、オキシアルキレン基を含む構造を有する化合物、及び(SB3)アリーレン基と2つの2価の有機基に結合する、三級アミン構造を有する化合物、からなる群より選ばれる一種類以上を含有する、前記[1]~[14]のいずれかに記載のフィルム。
 [16](SC)アミン化合物又はアミン化合物に由来する構造を有する化合物(以下、「(SC)化合物」)を含有し、
 該(SC)化合物が、(SC1)シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を有し、かつ、該シリコーン構造及び/又はシロキサン構造におけるケイ素原子に結合する、少なくとも2つのアルキレン基を有する化合物、を含有する、前記[1]~[15]のいずれかに記載のフィルム。
 [17]前記フィルムの25℃における弾性率が0.010~1.0MPaである、前記[1]~[16]のいずれかに記載のフィルム。
 [18]前記フィルムが組成物の硬化物である、前記[1]~[16]のいずれかに記載のフィルム。
 [19]静電チャックに用いられる、前記[1]~[18]のいずれかに記載のフィルム。
 [20]ベース部材、前記[1]~[19]のいずれかに記載のフィルム、及びセラミックス誘電体部材をこの順に有する積層体であって、
 該ベース部材と該セラミックス誘電体部材との熱膨張係数が異なる、積層体。
 [21]前記ベース部材と前記セラミックス誘電体部材との熱膨張係数差が1.0~30ppm/Kである、前記[20]に記載の積層体。
 [22]プラズマ発生源及び前記[20]又は[21]に記載の積層体を具備するプラズマ処理装置。
 [23]ベース部材を配置する工程、前記[1]~[19]のいずれかに記載のフィルムを配置する工程、及びセラミックス誘電体部材を配置する工程を有する、積層体の製造方法。
 本発明によれば、-50℃程度の極低温下においても部材同士を接合する密着性に優れ、高い冷熱サイクル信頼性を有するフィルムを提供することができる。
第1支持体、フィルム、及び第2支持体を有する積層体である、積層体の実施の形態1を示す模式的断面図である。 ベース部材、フィルム、及びセラミックス誘電体部材を有する積層体である、積層体の実施の形態2を示す模式的断面図である。
 以下、本発明のフィルムについて述べる。なお本発明のフィルムと記載する場合、本発明のフィルムの第一の態様及び第二の態様に関して共通する記載である。一方、特定の態様のフィルムについて述べる場合、本発明のフィルムの第一の態様などと記載する。ただし、本発明は以下の各実施の形態にのみ限定されるものではなく、発明の目的を達成でき、かつ、発明の要旨を逸脱しない範囲内においての種々の変更は当然ありえる。
 なお樹脂の主鎖とは、構造単位を含む樹脂を構成する鎖のうち最も鎖長が長いものをいう。樹脂の側鎖とは、構造単位を含む樹脂を構成する鎖のうち、主鎖から分岐した又は主鎖に結合した、主鎖よりも鎖長が短いものをいう。樹脂の末端とは主鎖を封止する構造をいい、例えば、末端封止剤などに由来する構造である。
 本明細書において重畳するとは、z軸方向に対して直接的又は間接的に重なることをいう。すなわち、ある層と別の層とが重畳しているとき、それらの層は接していてもよいし、それらの層の間に別の層が存在してもよい。
 本明細書においてシリコーン構造とは、Si-O-Si結合を主骨格とし、ケイ素原子上に2つの有機基を有する構造をいう。すなわちシリコーン構造におけるケイ素原子は、2つの有機基と2つの酸素原子に結合する。またシロキサン構造とは、Si-O-Si結合を主骨格とし、ケイ素原子上に1つの有機基を有する構造をいう。すなわちシロキサン構造におけるケイ素原子は、1つの有機基と3つの酸素原子に結合する。
 <フィルム>
 本発明のフィルムの第一の態様は、(SA)バインダー樹脂及び(SD)熱伝導性フィラーを含有するフィルムであって、
 該(SD)熱伝導性フィラーが、(SD1)第1の熱伝導性フィラー及び(SD2)第2の熱伝導性フィラーを含み、該(SD1)第1の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が1.0~200μmであって、該(SD2)第2の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が0.010μm以上1.0μm未満であって、-50℃におけるせん断歪が0.70~20であって、25℃における熱伝導率が0.10~5.0W/(m・K)である、フィルムである。上記のような構成とすることで、本発明は、-50℃程度の極低温下においても部材同士を接合する密着性に優れ、高い冷熱サイクル信頼性を有するフィルムを提供することができる。これは特定の平均一次粒子径のフィラー併用によるアンカー効果により、縦軸を応力かつ横軸をひずみとする応力-ひずみ曲線における傾きが減少する(単位応力当たりのひずみが増加)ため、-50℃におけるせん断歪を特定の範囲内に調整できるためと考えられる。そのため、-50℃程度の極低温下における高せん断歪化により、フィルムが接合する部材間の熱膨張率差を緩和可能な柔軟性を有しており、各部材への追従性が向上するため、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推定される。
 またフィルムが特定の平均一次粒子径を有する二種類の熱伝導性フィラーを含有することで、接合する部材において発生した熱を効率的に放熱でき、部材の温度上昇に起因する内部応力を低減できるためとも考えられる。加えて、フィルムに蓄えられる熱も低減でき、フィルムの温度上昇による機械物性変化を抑制できるためとも推定される。
 またフィルムの高熱伝導率化により、接合する部材において発生した熱を効率的に放熱でき、部材の温度上昇に起因する内部応力を低減できるためとも考えられる。加えて、フィルムに蓄えられる熱も低減でき、フィルムの温度上昇による機械物性変化を抑制できるためとも推定される。
 フィルムとは、単膜で自立膜を形成可能な膜をいう。フィルムは接着性を有することが好ましく、複数の部材を接合していることも好ましい。単膜で自立膜を形成可能とは、支持体を有しない状態で、幅5.0cm以上、長さ5.0cm以上、かつ厚さ5.0μm以上の膜を形成可能であることをいう。
 本発明のフィルムの第二の態様は、(SA)バインダー樹脂及び(SD)熱伝導性フィラーを含有するフィルムであって、-50℃における弾性率が0.10~200MPaであって、25℃における熱伝導率が0.10~5.0W/(m・K)である、フィルムである。
 上記のような構成とすることで、本発明は、-50℃程度の極低温下においても部材同士を接合する密着性に優れ、高い冷熱サイクル信頼性を有するフィルムを提供することができる。これは-50℃程度の極低温下における低弾性率化により、フィルムが接合する部材間の熱膨張率差に起因する内部応力を低減でき、各部材への追従性が向上するため、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推測される。
 またフィルムの高熱伝導率化により、接合する部材において発生した熱を効率的に放熱でき、部材の温度上昇に起因する内部応力を低減できるためとも考えられる。加えて、フィルムに蓄えられる熱も低減でき、フィルムの温度上昇による機械物性変化を抑制できるためとも推測される。
 <(SA)バインダー樹脂>
 本発明のフィルムは、(SA)バインダー樹脂を含有する。(SA)バインダー樹脂とは、本発明のフィルムを成膜するための組成物を硬化した硬化物中に、少なくとも一部が残存する耐熱性を有する樹脂である。(SA)バインダー樹脂は、後述する(SB)化合物と架橋構造を形成する樹脂又は形成している樹脂が好ましい。架橋構造は反応によるものが好ましく、加熱によるもの、エネルギー線の照射によるもの等、特に限定されるものではない。
 (SA)バインダー樹脂は、酸性基又は酸性基に由来する構造を有することが好ましく、樹脂の繰り返し単位中に酸性基又は酸性基に由来する構造を有することがより好ましい。上記酸性基は、フェノール性水酸基、ヒドロキシイミド基、ヒドロキシアミド基、シラノール基、1,1-ビス(トリフルオロメチル)メチロール基、メルカプト基、カルボキシ基、カルボン酸無水物基、又はスルホン酸基が好ましく、フェノール性水酸基、カルボキシ基、又はカルボン酸無水物基がより好ましい。なお(SA)バインダー樹脂が後述する下記(P1a)及び/又は(P2a)の条件を満たす場合、又は、本発明のフィルムが後述する以下の(S3α)及び(S3β)の条件のうち少なくとも1つを満たす場合、上記酸性基は、フェノール性水酸基、ヒドロキシイミド基、ヒドロキシアミド基、シラノール基、メルカプト基、カルボキシ基、カルボン酸無水物基、又はスルホン酸基が好ましい。
 (SA)バインダー樹脂の酸当量は、密着性向上及び冷熱サイクル信頼性向上の観点から、200g/mol以上が好ましく、250g/mol以上がより好ましく、300g/mol以上がさらに好ましい。一方、(SA)バインダー樹脂の酸当量冷熱サイクル信頼性向上の観点から、600g/mol以下が好ましく、500g/mol以下がより好ましく、450g/mol以下がさらに好ましい。
 上記の酸性基又は酸性基に由来する構造を有する(SA)バインダー樹脂は後述する(SB)化合物との架橋構造形成により、-50℃におけるせん断歪を0.70~20の範囲内に調整、及び/又は、-50℃における弾性率を0.10~200MPaの範囲内に調整する上で好適である。また上記の酸性基又は酸性基に由来する構造は、後述する(SD)熱伝導性フィラーとの相互作用によりフィラーの分散性を向上でき、フィルムの熱伝導率向上の効果が顕著となる。これらにより、各部材への追従性が向上するため、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推定される。
 <(SA1)樹脂>
 (SA)バインダー樹脂は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、(SA1)樹脂の構造単位中にシリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む樹脂(以下、「(SA1)樹脂」)を含有することが好ましい。
 (SA1)樹脂が有するシリコーン構造及びシロキサン構造は、少なくとも2つのアルキレン基に結合しており、これらのアルキレン基を介した2価以上の構造であることが好ましい。上記の2価以上の構造は、3価以上がより好ましく、4価以上がさらに好ましい。一方、上記の2価以上の構造は6価以下が好ましい。
 (SA1)樹脂中の、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造が有するケイ素原子数は、5以上が好ましく、10以上がより好ましく、15以上がさらに好ましく、20以上が特に好ましい。一方、上記のケイ素原子数は、30以下が好ましく、27以下がより好ましく、25以下がさらに好ましい。
 (SA1)樹脂において、シリコーン構造は、ジアルキルシリコーン構造及び/又はモノアルキルシリコーン構造であることが好ましく、シロキサン構造は、モノアルキルシロキサン構造であることが好ましい。
 上記ジアルキルシリコーン構造及びモノアルキルシリコーン構造が有するアルキル基の炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、3以上がさらに好ましい。一方、上記のアルキル基の炭素数は、10以下が好ましく、8以下がより好ましく、6以下がさらに好ましい。
 上記モノアルキルシロキサン構造が有するアルキル基の炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、3以上がさらに好ましい。一方、上記のアルキル基の炭素数は、10以下が好ましく、8以下がより好ましく、6以下がさらに好ましい。
 (SA1)樹脂において、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造におけるケイ素原子に結合する、脂肪族基と芳香族基の合計に占める、上記脂肪族基の含有比率は、密着性向上及び冷熱サイクル信頼性向上の観点から、80mol%以上が好ましく、85mol%以上がより好ましく、90mol%以上がさらに好ましい。一方、上記の脂肪族基と芳香族基の合計に占める上記脂肪族基の含有比率は、冷熱サイクル信頼性向上の観点から、100mol%以下が好ましく、99mol%以下がより好ましく、97mol%以下がさらに好ましい。
 (SA1)樹脂が有する上記脂肪族基はアルキル基が好ましい。アルキル基の好ましい炭素数も上記と同様である。アルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、又はヘキシル基が好ましい。(SA1)樹脂が有する上記芳香族基の炭素数は、6以上が好ましく、7以上がより好ましく、8以上がさらに好ましい。一方、上記芳香族基の炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましく、10以下がさらに好ましい。上記芳香族は、フェニル基、トリル基、キシリル基、フェノキシ基、トリルオキシ基、又はキシリルオキシ基が好ましい。
 上記のような(SA1)樹脂は、シリコーン構造又はシロキサン構造に由来する柔軟骨格により、-50℃におけるせん断歪を0.70~20の範囲内に調整、及び/又は、-50℃における弾性率を0.10~200MPaの範囲内に調整する上で好適である。
 <(SA1-1)樹脂>
 (SA1)樹脂は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、(SA1-1)樹脂の構造単位中にイミド構造、アミド構造、及びオキサゾール構造からなる群より選ばれる一種類以上を含む樹脂「以下、(SA1-1)樹脂」を含有することが好ましい。
 (SA1-1)樹脂は、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、それらの前駆体、及びそれらのうち二種類以上からなる共重合体など、樹脂の構造単位中にイミド構造、アミド構造、及びオキサゾール構造からなる群より選ばれる一種類以上を含む樹脂である。
 (SA1-1)樹脂は、密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリアミドイミド、ポリアミドイミド前駆体、ポリアミド、及びそれらのうち二種類以上からなる共重合体(以下、「ポリイミド系の樹脂」)からなる群より選ばれる一種類以上を含有することが好ましい。(SA1-1)樹脂は、単一の樹脂又はそれらの共重合体のいずれであってもよい。
 (SA1-1)樹脂は、以下の(1)及び(2)の残基からなる群より選ばれる一種類以上を有することが好ましい。
(1)シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む、ジアミン残基、ジアミン誘導体残基、ビスアミノフェノール化合物残基、又はビスアミノフェノール化合物誘導体残基
(2)シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む、テトラカルボン酸残基、テトラカルボン酸誘導体残基、トリカルボン酸残基、トリカルボン酸誘導体残基、ジカルボン酸残基、又はジカルボン酸誘導体残基。
 (SA1-1)樹脂が有する上記(1)の残基は、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含むジアミン残基、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含むジアミン誘導体残基、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含むビスアミノフェノール化合物残基、又はシリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含むビスアミノフェノール化合物誘導体残基である。
 (SA1-1)樹脂が有する上記(2)の残基は、(2)シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含むテトラカルボン酸残基、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含むテトラカルボン酸誘導体残基、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含むトリカルボン酸残基、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含むトリカルボン酸誘導体残基、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含むジカルボン酸残基、又はシリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含むジカルボン酸誘導体残基である。
 (SA1-1)樹脂が有する上記(1)の残基は2価以上であり、3価以上が好ましい。一方、上記(1)の残基は、6価以下が好ましく、4価以下がより好ましい。また(SA1-1)樹脂が有する上記(2)の残基は2価以上であり、3価以上が好ましく、4価以上がより好ましい。一方、上記(2)の残基は6価以下が好ましい。
 (SA1-1)樹脂が有する上記(2)の残基は、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む、テトラカルボン酸二無水物残基、トリカルボン酸無水物残基、又はジカルボン酸無水物残基が好ましい。また上記(2)の残基は、フタル酸構造を含む酸無水物残基、コハク酸構造を含む酸無水物残基、又はマレイン酸構造を含む酸無水物残基を有することが好ましい。
 (SA1-1)樹脂において、全アミン残基及び全カルボン酸残基の合計に占める上記(1)の残基及び上記(2)の残基の含有比率の合計は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、10mol%以上が好ましく、30mol%以上がより好ましく、40mol%以上がさらに好ましく、60mol%以上がさらに好ましく、80mol%以上が特に好ましい。一方、全アミン残基及び全カルボン酸残基の合計に占める上記(1)の残基及び上記(2)の残基の含有比率の合計は、冷熱サイクル信頼性向上の観点から、100mol%以下が好ましく、99mol%以下がより好ましく、97mol%以下がさらに好ましい。
 (SA1-1)樹脂において、全アミン残基に占める上記(1)の残基の含有比率の合計は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、10mol%以上が好ましく、30mol%以上がより好ましく、40mol%以上がさらに好ましく、60mol%以上がさらに好ましく、80mol%以上が特に好ましい。一方、全アミン残基に占める上記(1)の残基の含有比率の合計は、冷熱サイクル信頼性向上の観点から、100mol%以下が好ましく、99mol%以下がより好ましく、97mol%以下がさらに好ましい。
 (SA1-1)樹脂において、全カルボン酸残基に占める上記(2)の残基の含有比率の合計は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、10mol%以上が好ましく、30mol%以上がより好ましく、40mol%以上がさらに好ましく、60mol%以上がさらに好ましく、80mol%以上が特に好ましい。一方、全カルボン酸残基に占める上記(2)の残基の含有比率の合計は、冷熱サイクル信頼性向上の観点から、100mol%以下が好ましく、99mol%以下がより好ましく、97mol%以下がさらに好ましい。
 (SA1-1)樹脂における上記(1)の残基は、一般式(11)で表される構造を有することが好ましい。(SA1-1)樹脂における上記(2)の残基は、一般式(12)で表される構造を有することが好ましい。
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 一般式(11)及び一般式(12)において、X~Xは、それぞれ独立して、直接結合、酸素原子、炭素数1~30のアルキレン基、炭素数1~30のアルキレンオキシ基、又は炭素数6~30のアリーレン基を表す。Y及びYは、それぞれ独立して、炭素数1~20の3価の有機基を表す。R21~R32は、それぞれ独立して、炭素数1~30のアルキル基、炭素数6~30のアリール基、又は炭素数6~30のアリールオキシ基を表す。x及びyは、それぞれ独立して、1~100の整数を表す。*~*は、それぞれ独立して、他の構造との結合点を表す。
 一般式(11)及び一般式(12)において、炭素数1~20の3価の有機基は、炭素数1~20の3価の炭化水素基が好ましい。炭素数1~30のアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、又はヘキシル基が好ましい。炭素数6~30のアリール基は、フェニル基、トリル基、又はキシリル基が好ましい。炭素数6~30のアリールオキシ基は、フェノキシ基、トリルオキシ基、又はキシリルオキシ基が好ましい。炭素数1~30のアルキレン基は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、又はヘキシレン基が好ましい。炭素数6~30のアリーレン基は、フェニレン基、トリレン基、又はキシリレン基が好ましい。なおアルキル基及びアルキレン基は、直鎖構造又は分岐構造である。上記のアルキル基、アリール基、アリールオキシ基、アルキレン基、及びアリーレン基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであってもよい。
 xは-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、6以上が好ましく、15以上がより好ましく、24以上がさらに好ましく、28以上がさらに好ましく、32以上が特に好ましい。一方、xは-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、100以下が好ましく、70以下がより好ましく、50以下がさらに好ましく、44以下が特に好ましい。
 yは-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、6以上が好ましく、11以上がより好ましく、15以上がさらに好ましく、18以上が特に好ましい。一方、yは-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、100以下が好ましく、50以下がより好ましく、30以下がさらに好ましく、26以下が特に好ましい。
 (SA1-1)樹脂において、上記(1)の残基に占める一般式(11)で表される構造のうち、xが6以上かつ100以下である構造の含有比率の合計は、上記の発明の効果の観点から、50mol%以上が好ましく、70mol%以上がより好ましく、90mol%以上がさらに好ましい。一方、一般式(11)で表される構造のうち、xが6以上かつ100以下である構造の含有比率の合計は、上記の発明の効果の観点から、100mol%以下が好ましく、99mol%以下がより好ましく、97mol%以下がさらに好ましい。
 (SA1-1)樹脂において、上記(2)の残基に占める一般式(12)で表される構造のうち、yが6以上かつ100以下である構造の含有比率の合計は、上記の発明の効果の観点から、50mol%以上が好ましく、70mol%以上がより好ましく、90mol%以上がさらに好ましい。一方、一般式(12)で表される構造のうち、yが6以上かつ100以下である構造の含有比率の合計は、上記の発明の効果の観点から、100mol%以下が好ましく、99mol%以下がより好ましく、97mol%以下がさらに好ましい。
 上記のような(SA1-1)樹脂は、シリコーン構造又はシロキサン構造に由来する柔軟骨格に加え、イミド構造、アミド構造、又はオキサゾール構造による機械物性向上により、-50℃におけるせん断歪を0.70~20の範囲内に調整、及び/又は、-50℃における弾性率を0.10~200MPaの範囲内に調整する上で好適である。また(SA1-1)樹脂は、イミド構造、アミド構造、又はオキサゾール構造に由来する各部材に対する配位能により、極低温下において部材との界面におけるアンカーとして機能すると考えられる。そのため各部材への追従性が向上し、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推定される。
 (SA1-1)樹脂に上記の(1)の残基を導入するためのアミン単量体としては、例えば、両末端アミノ基変性ジメチルシリコーンであるX-22-161A(アミノ基当量:800g/mol)、X-22-161B(アミノ基当量:1,500g/mol)、KF-8012(アミノ基当量:2,200g/mol)、KF-8010(アミノ基当量:430g/mol)、若しくはKF-8008(アミノ基当量:5,700g/mol)(以上、いずれも信越化学社製)、又は、両末端アミノ基変性メチルフェニルシリコーンであるX-22-1660B-3(アミノ基当量:2,200g/mol)若しくはX-22-9409(アミノ基当量:650g/mol)(以上、いずれも信越化学社製)が挙げられる。
 (SA1-1)樹脂に上記の(2)の残基を導入するための酸単量体としては、例えば、X-22-168AS(酸無水物基当量:500g/mol)、X-22-168A(酸無水物基当量:1,000g/mol)、X-22-168B(酸無水物基当量:1,600g/mol)、又はX-22-168-P5-B(酸無水物基当量:2,100g/mol)(以上、いずれも信越化学社製)が挙げられる。
 (SA1-1)樹脂は、酸性基を有する残基又は酸性基に由来する構造を有する残基を有することが好ましく、樹脂の繰り返し単位中に酸性基を有する残基又は酸性基に由来する構造を有する残基を有することがより好ましい。(SA1-1)樹脂にこのような残基を導入するためのアミン単量体又は酸単量体としては、例えば、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)エーテル、9,9-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、N,N’-ビス[5,5’-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル-ビス(2-ヒドロキシフェニル)]ビス(3-アミノ安息香酸アミド)、又はN,N’-ビス[5,5’-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル-ビス(2-ヒドロキシフェニル)]ビス(3,4-ジカルボキシ安息香酸アミド)が挙げられる。
 <ポリイミド系の樹脂>
 ポリイミド前駆体としては、例えば、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸アミド、又はポリイソイミドが挙げられる。ポリイミドとしては、例えば、ポリイミド前駆体を加熱又は触媒を用いた反応により、脱水閉環させることで得られる樹脂が挙げられる。
 ポリベンゾオキサゾール前駆体としては、例えば、ポリヒドロキシアミドが挙げられる。ポリベンゾオキサゾールとしては、例えば、ポリベンゾオキサゾール前駆体を加熱又は触媒を用いた反応により、脱水閉環させることで得られる樹脂が挙げられる。
 ポリアミドイミド前駆体としては、例えば、トリカルボン酸無水物などと、ジアミンなどとを反応させることで得られる樹脂が挙げられる。ポリアミドイミドとしては、例えば、ポリアミドイミド前駆体を加熱又は触媒を用いた反応により、脱水閉環させることで得られる樹脂が挙げられる。
 ポリアミドとしては、例えば、ジカルボン酸又は対応するジカルボン酸活性ジエステルなどと、ジアミン又はジイソシアネート化合物などとを反応させることで得られる樹脂が挙げられる。なお上述したポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリアミドイミド、及びポリアミドイミド前駆体は、ポリアミドとの共重合体であってもよい。
 ポリイミド系の樹脂は、樹脂の末端にモノアミン、ジカルボン酸無水物、又はモノカルボン酸誘導体で封止された構造を有してもよい。ポリイミド系の樹脂は、密着性向上及び冷熱サイクル信頼性向上の観点から、樹脂の末端に、樹脂などと反応可能な架橋性基又はラジカル重合性基を有することが好ましく、マレイミド基又はナジイミド基を有することがより好ましい。
 <(SA)バインダー樹脂の構造中のフッ素元素の含有量>
 (SA)バインダー樹脂は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、下記(P1a)の条件を満たすことも好ましい。(SA)バインダー樹脂は、さらに下記(P2a)の条件を満たすことがより好ましい。(SA)バインダー樹脂がポリイミド系の樹脂である場合も同様の観点から、下記(P1a)の条件を満たすことも好ましく、さらに下記(P2a)の条件を満たすことがより好ましい。なお、(SA)バインダー樹脂が下記(P2a)の条件を満たす場合、(SA)バインダー樹脂の構造中のフッ化物イオンにより下記(P1a)の条件を満たす。
(P1a)(SA)バインダー樹脂の構造中に占めるフッ素元素の含有量が10,000質量ppm以下
(P2a)(SA)バインダー樹脂の構造中に占めるフッ化物イオンの含有量が10,000質量ppm以下。
 (SA)バインダー樹脂の構造中に占めるフッ素元素の含有量は上記の発明の効果の観点から、0.000質量ppmよりも多いことが好ましく、0.010質量ppm以上がより好ましく、0.030質量ppm以上がさらに好ましく、0.050質量ppm以上がさらに好ましく、0.070質量ppm以上が特に好ましく、0.10質量ppm以上が特に好ましい。一方、フッ素元素の含有量は上記の発明の効果の観点から、10,000質量ppm以下が好ましく、5,000質量ppm以下がより好ましく、1,000質量ppm以下がさらに好ましく、500質量ppm以下がさらに好ましく、300質量ppm以下がさらに好ましく、100質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらに好ましく、30質量ppm以下がさらに好ましく、10質量ppm以下がさらに好ましく、5質量ppm以下がさらに好ましく、3質量ppm以下が特に好ましく、1質量ppm以下が特に好ましい。
 フッ素元素は非共有電子対を多く有しており、(SA)バインダー樹脂の構造中にフッ素元素を含有することで、これらの電子対を利用した電子供与により、部材の表面に対する配位結合を形成しやすいと考えられる。
 (SA)バインダー樹脂の構造中に占めるフッ化物イオンの含有量の好ましい範囲も、上限値および下限値のそれぞれについて上記の(SA)バインダー樹脂の構造中に占めるフッ素元素の含有量の好ましい範囲と同様である。
 (SA)バインダー樹脂の構造中に占めるフッ素元素の含有量は0.000質量ppmであっても構わない。(SA)バインダー樹脂の構造中に占めるフッ化物イオンの含有量も0.000質量ppmであっても構わない。
 フィルム中にフッ素元素の含有量が特定数値以下である(SA)バインダー樹脂を含有させることで、これらの樹脂中のフッ素元素やフッ化物イオン又はこれらの樹脂に由来するフッ素元素を含むアニオンの含有量が特定数値以下となるため、フィルム中の各成分の水素結合やフッ素原子の電気陰性度等により、接合する部材の表面との局所的な相互作用が向上すると推測される。また意図的に上記の成分の含有量を特定数値以下とすることで、フィルム中における分極構造や電荷バランスが制御され、冷熱サイクルにおいてフィルムの機械物性に悪影響を及ぼすイオン成分等の影響を抑制できると考えられる。これらの作用により、極低温下において部材との界面におけるアンカーとして機能するため、各部材への追従性が向上し、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推測される。
 <(SA1-2)樹脂>
 (SA1)樹脂は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、(SA1-2)シリコーン樹脂及び/又はポリシロキサン(以下、「(SA1-2)樹脂」)を含有することが好ましい。
 (SA1-2)樹脂としては、例えば、二官能オルガノシラン、三官能オルガノシラン、四官能オルガノシラン、及び一官能オルガノシランからなる群より選ばれる一種類以上を加水分解し、脱水縮合させて得られる樹脂が挙げられる。なお(SA1-2)樹脂は、ヒドロシリル化によってケイ素原子上の有機基に官能基を導入してもよい。
 シリコーン樹脂は、シリコーン構造を含む構造単位を主骨格とする樹脂である。すなわち、ケイ素原子上に2つの有機基を有し、ケイ素原子が2つの酸素原子に結合する二官能オルガノシラン単位を主骨格とする。シリコーン樹脂において、全オルガノシラン単位に占める二官能オルガノシラン単位の含有比率は50mol%以上であり、60mol%以上が好ましく、70mol%以上がさらに好ましい。一方、上記二官能オルガノシラン単位の含有比率は、100mol%以下が好ましく、90mol%以下がより好ましく、80mol%がさらに好ましい。
 ポリシロキサンは、シロキサン構造を含む構造単位を主骨格とする樹脂である。すなわち、ケイ素原子上に2つの有機基を有する1つの有機基を有し、ケイ素原子が3つの酸素原子に結合する三官能オルガノシラン単位を主骨格とする。シリコーン樹脂において、全オルガノシラン単位に占める三官能オルガノシラン単位の含有比率は50mol%以上であり、60mol%以上が好ましく、70mol%以上がさらに好ましい。一方、上記三官能オルガノシラン単位の含有比率は、100mol%以下が好ましく、90mol%以下がより好ましく、80mol%がさらに好ましい。
 (SA1-2)樹脂は、以下の(3)及び(4)の単位からなる群より選ばれる一種類以上を有することが好ましい。
(3)脂肪族基を有する、二官能オルガノシラン単位、三官能オルガノシラン単位、四官能オルガノシラン単位、又は一官能オルガノシラン単位
(4)芳香族基を有する、二官能オルガノシラン単位、三官能オルガノシラン単位、四官能オルガノシラン単位、又は一官能オルガノシラン単位。
 シリコーン樹脂は、脂肪族基を有する二官能オルガノシラン単位及び/又は芳香族基を有する二官能オルガノシラン単位を有することが好ましい。またポリシロキサンは、脂肪族基を有する三官能オルガノシラン単位及び/又は芳香族基を有する三官能オルガノシラン単位を有することが好ましい。
 (SA1-2)樹脂が有する上記脂肪族基はアルキル基が好ましい。アルキル基の炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、3以上がさらに好ましい。一方、アルキル基の炭素数は、10以下が好ましく、8以下がより好ましく、6以下がさらに好ましい。アルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、又はヘキシル基が好ましい。
 (SA1-2)樹脂が有する上記芳香族基の炭素数は、6以上が好ましく、7以上がより好ましく、8以上がさらに好ましい。一方、上記芳香族基の炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましく、10以下がさらに好ましい。上記芳香族は、フェニル基、トリル基、キシリル基、フェノキシ基、トリルオキシ基、又はキシリルオキシ基が好ましい。
 (SA1-2)樹脂において、全オルガノシラン単位に占める上記(3)の単位の含有比率の合計は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、70mol%以上が好ましく、80mol%以上がより好ましく、85mol%以上がさらに好ましく、90mol%以上が特に好ましい。一方、全オルガノシラン単位に占める上記(3)の単位の含有比率の合計は、冷熱サイクル信頼性向上の観点から、100mol%以下が好ましく、99mol%以下がより好ましく、97mol%以下がさらに好ましく、95mol%以下が特に好ましい。
 (SA1-2)樹脂において、全オルガノシラン単位に占める上記(4)の単位の含有比率の合計は、冷熱サイクル信頼性向上の観点から、1.0mol%以上が好ましく、3.0mol%以上がより好ましく、5.0mol%以上がさらに好ましい。一方、全オルガノシラン単位に占める上記(4)の単位の含有比率の合計は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、20mol%以下が好ましく、15mol%以下がより好ましく、10mol%以下がさらに好ましい。
 (SA1-2)樹脂は、さらに以下の(5)の単位を有することが好ましい。
(5)エポキシ基を有する、二官能オルガノシラン単位、三官能オルガノシラン単位、四官能オルガノシラン単位、又は一官能オルガノシラン単位
 (SA1-2)樹脂は、エポキシ基を有する二官能オルガノシラン単位及び/又はエポキシ基を有する三官能オルガノシラン単位を有することが好ましい。
 (SA1-2)樹脂において、全オルガノシラン単位に占める上記(5)の単位の含有比率の合計は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、1.0mol%以上が好ましく、3.0mol%以上がより好ましく、5.0mol%以上がさらに好ましい。一方、全オルガノシラン単位に占める上記(5)の単位の含有比率の合計は、冷熱サイクル信頼性向上の観点から、20mol%以下が好ましく、15mol%以下がより好ましく、10mol%以下がさらに好ましい。
 上記のような(SA1-2)樹脂は、シリコーン構造又はシロキサン構造を含む構造単位が主骨格であり柔軟性に優れるため、-50℃におけるせん断歪を0.70~20の範囲内に調整、及び/又は、-50℃における弾性率を0.10~200MPaの範囲内に調整する上で好適である。
 <その他の(SA)バインダー樹脂>
 本発明のフィルムは、その他の(SA)バインダー樹脂を含有してもよい。その他の(SA)バインダー樹脂は、マレイミド樹脂、マレイミド-スチレン樹脂、マレイミド-トリアジン樹脂、カルド系樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ポリヒドロキシスチレン、テトラフルオロエチレン系ポリマー、ポリフェニレンエーテル、液晶ポリマー、シクロオレフィンポリマー、又はベンゾシクロブテン樹脂が好ましい。これらの樹脂は公知の樹脂を用いてもよい。その他の(SA)バインダー樹脂は、酸性基又は酸性基に由来する構造を有することが好ましく、樹脂の繰り返し単位中に酸性基又は酸性基に由来する構造を有することがより好ましい。上記酸性基の例示及び好ましい記載も、それぞれ上記の(SA)バインダーが有する酸性基と同様である。
 マレイミド樹脂は、樹脂の主鎖、樹脂の側鎖及び樹脂の末端のうち少なくとも1つに、少なくとも2つのマレイミド基を有する樹脂である。なおマレイミド樹脂は、ポリイミド系の樹脂とは異なる樹脂である。
 マレイミド-スチレン樹脂としては、例えば、上記のマレイミド樹脂に、さらにスチレン誘導体をラジカル共重合させて得られる樹脂が挙げられる。またマレイミド化合物及びスチレン誘導体と、(メタ)アクリル酸誘導体などのその他の共重合成分とをラジカル共重合させて得られる樹脂も挙げられる。
 マレイミド-トリアジン樹脂としては、例えば、上記のマレイミド樹脂に、さらにトリアジン構造を有する化合物及び/又は芳香族シアン酸エステル化合物を反応させて得られる樹脂が挙げられる。またマレイミド化合物と、トリアジン構造を有する化合物及び/又は芳香族シアン酸エステル化合物とを反応させて得られる樹脂も挙げられる。
 マレイミド-オキサジン樹脂としては、例えば、上記のマレイミド樹脂に、さらにベンゾオキサジン構造を有する化合物を反応させて得られる樹脂が挙げられる。またマレイミド化合物と、ベンゾオキサジン構造を有する化合物とを反応させて得られる樹脂も挙げられる。
 (SA)バインダー樹脂の合計100質量%に占める、(SA1)樹脂の含有比率の合計は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、80質量%以上が特に好ましい。一方、(SA1)樹脂の含有比率の合計は密着性向上の観点から、100質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下がさらに好ましい。
 フィルム中の(SA)バインダー樹脂の含有比率の合計は、10体積%以上が好ましく、15体積%以上がより好ましく、20体積%以上がさらに好ましい。一方、フィルム中の(SA)バインダー樹脂の含有比率の合計は、50体積%以下が好ましく、40体積%以下がより好ましく、30体積%以下がさらに好ましい。
 <(SB)エポキシ化合物又はエポキシ化合物に由来する構造を有する化合物>
 本発明のフィルムは、(SB)エポキシ化合物又はエポキシ化合物に由来する構造を有する化合物(以下、「(SB)化合物」)を含有することが好ましい。(SB)化合物は、エポキシ化合物であってもよく、エポキシ化合物に由来する構造を有する化合物であってもよい。エポキシ化合物は、本発明のフィルムを成膜するための組成物中の化合物であってもよい。(SB)化合物は、上述した通り(SA)バインダー樹脂と架橋構造を形成する化合物又は形成している化合物が好ましい。
 (SB)化合物が有するエポキシ基の数は、2個以上が好ましく、3個以上がより好ましい。一方、上記のエポキシ基の数は、6個以下が好ましく、4個がより好ましい。
 本発明のフィルムは、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、(SB)化合物を含有し、
(SB)化合物が、(SB1)オキシアルキレン基を含む構造を有する化合物(以下、「(SB1)化合物」)、(SB2)少なくとも2つの芳香族構造を含む構造を有し、かつ、オキシアルキレン基を含む構造を有する化合物(以下、「(SB2)化合物」)、及び(SB3)アリーレン基と2つの2価の有機基に結合する、三級アミン構造を有する化合物(以下、「(SB3)化合物」)、からなる群より選ばれる一種類以上を含有することが好ましい。(SB1)化合物、(SB2)化合物、及び(SB3)化合物は、それぞれの上記化合物に由来する構造を有する化合物であってもよい。なお(SB1)化合物は(SB2)化合物とは異なる化合物であり、芳香族構造を含む構造を有しない。
 (SB1)化合物が有するオキシアルキレン基は、2価以上が好ましく、3価以上がより好ましい。一方、(SB1)化合物が有するオキシアルキレン基は、6価以下が好ましく、4価以下がより好ましい。
 (SB1)化合物が有するオキシアルキレン基の数は、1個以上が好ましく、4個以上がより好ましく、6個以上がさらに好ましく、10個以上が特に好ましい。一方、上記のオキシアルキレン基の数は、20個以下が好ましく、17個以下がより好ましく、15個以下がさらに好ましい。(SB1)化合物が有するオキシアルキレン基の炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましい。一方、上記のオキシアルキレン基の炭素数は、6以下が好ましく、4以下がより好ましく、3以下がさらに好ましい。
 (SB1)化合物は、一般式(21)で表される化合物及び一般式(22)で表される構造を有する化合物、からなる群より選ばれる一種類以上を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 一般式(21)及び一般式(22)において、Xは炭素数1~30のアルキレン基を表す。mは1~20の整数を表す。*~*は、それぞれ独立して、他の構造との結合点を表す。
 一般式(21)及び一般式(22)において、炭素数1~30のアルキレン基は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、又はヘキシレン基が好ましい。なおアルキレン基は、直鎖構造又は分岐構造である。上記のアルキレン基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであってもよい。
 (SB2)化合物が有する少なくとも2つの芳香族構造を含む構造は、少なくとも2つのオキシアルキレン基と結合することが好ましく、これらの少なくとも2つのオキシアルキレン基を介した2価以上の構造であることが好ましい。上記の2価以上の構造は、3価以上がより好ましい。一方、上記の2価以上の構造は、6価以下が好ましく、4価以下がより好ましい。
 (SB2)化合物が有する芳香族構造の炭素数は、6以上が好ましく、7以上がより好ましく、8以上がさらに好ましい。一方、上記の芳香族構造の炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましく、10以下がさらに好ましい。(SB2)化合物が有する芳香族構造の数は、2個以上が好ましく、3個以上がより好ましい。一方、上記の芳香族構造の数は、6個以下が好ましく、4個以下がより好ましい。
 (SB2)化合物中の少なくとも2つの芳香族構造を含む構造は、少なくとも2つの芳香族構造を連結する基を有することが好ましい。上記の連結する基は、直接結合、炭素数1~6のアルキレン基、炭素数1~6のハロゲン化アルキレン基、炭素数4~10のシクロアルキレン基、炭素数6~15のアリーレン基、炭素数6~15のオキシアリーレンオキシ基、エーテル結合、カルボニル基、カルボン酸エステル結合、アミド結合、ウレア結合、ウレタン結合、スルホニル基、又は炭酸エステル結合が好ましい。
 (SB2)化合物が有するオキシアルキレン基の数は、2個以上が好ましく、4個以上がより好ましく、6個以上がさらに好ましく、10個以上が特に好ましい。一方、上記のオキシアルキレン基の数は、20個以下が好ましく、17個以下がより好ましく、15個以下がさらに好ましい。(SB2)化合物が有するオキシアルキレン基の炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましい。一方、上記のオキシアルキレン基の炭素数は、6以下が好ましく、4以下がより好ましく、3以下がさらに好ましい。
 (SB2)化合物は、一般式(23)で表される化合物及び一般式(24)で表される構造を有する化合物、からなる群より選ばれる一種類以上を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 一般式(23)及び一般式(24)において、X及びXは、それぞれ独立して、炭素数1~30のアルキレン基を表す。Yは、直接結合、炭素数1~6のアルキレン基、炭素数1~6のハロゲン化アルキレン基、炭素数4~10のシクロアルキレン基、炭素数6~15のアリーレン基、炭素数6~15のオキシアリーレンオキシ基、エーテル結合、カルボニル基、カルボン酸エステル結合、アミド結合、ウレア結合、ウレタン結合、スルホニル基、又は炭酸エステル結合が好ましい。R33及びR34は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~6のアルコキシ基、ヒドロキシ基、又は環を形成する基を表す。環を形成する基によって連結する環は、単環式又は縮合多環式の炭化水素環を表す。a及びbは、それぞれ独立して、0~4の整数を表す。m及びnは、それぞれ独立して、1~20の整数を表す。*~*は、それぞれ独立して、他の構造との結合点を表す。
 一般式(23)及び一般式(24)において、炭素数1~6のアルキル基は、メチル基、エチル基、又はプロピル基が好ましい。炭素数4~7のシクロアルキル基は、シクロブチル基、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基が好ましい。炭素数6~15のアリール基は、フェニル基、トリル基、又はキシリル基が好ましい。炭素数1~6のアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、又はプロポキシ基が好ましい。炭素数1~30のアルキレン基は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、又はヘキシレン基が好ましい。炭素数1~6のアルキレン基は、メチレン基、エチレン基、又はプロピレン基が好ましい。炭素数4~7のシクロアルキレン基は、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、又はシクロヘキシレン基が好ましい。なおアルキル基及びアルキレン基は、直鎖構造又は分岐構造である。上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アルキレン基、及びシクロアルキレン基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであってもよい。
 (SB3)化合物が有する三級アミン構造は、アリーレン基と2つの2価の有機基に結合しており、これらのアリーレン基と2つの2価の有機基とを介した3価以上の構造であることが好ましい。上記の3価以上の構造は、6価以下が好ましく、4価以下がより好ましい。
 (SB3)化合物が有するアリーレン基の炭素数は、6以上が好ましく、7以上がより好ましく、8以上がさらに好ましい。一方、上記のアリーレン基の炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましく、10以下がさらに好ましい。(SB3)化合物が有するアリーレン基中の芳香環の数は、1個以上が好ましく、2個以上がより好ましい。一方、上記の芳香環の数は、6個以下が好ましく、4個以下がより好ましく、3個以下がさらに好ましい。
 (SB3)化合物は、オキシアルキレン基を有することも好ましい。(SB3)化合物がオキシアルキレン基を有する態様として、(SB3)化合物中のアリーレン基は、オキシアルキレン基に結合したアリーレン基が好ましい。また(SB3)化合物中の2価の有機基は、2価の脂肪族基が好ましく、アルキレン基がより好ましい。(SB3)化合物がオキシアルキレン基を有する態様として、(SB3)化合物中の2価の脂肪族基は、オキシアルキレン基に結合した2価の脂肪族基が好ましい。
 (SB3)化合物が有するオキシアルキレン基の数は、2個以上が好ましく、4個以上がより好ましく、6個以上がさらに好ましく、10個以上が特に好ましい。一方、上記のオキシアルキレン基の数は、20個以下が好ましく、17個以下がより好ましく、15個以下がさらに好ましい。(SB3)化合物が有するオキシアルキレン基の炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましい。一方、上記のオキシアルキレン基の炭素数は、6以下が好ましく、4以下がより好ましく、3以下がさらに好ましい。
 (SB3)化合物は、一般式(25)で表される化合物及び一般式(26)で表される構造を有する化合物、からなる群より選ばれる一種類以上を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 一般式(25)及び一般式(26)において、X、X、及びX10は、それぞれ独立して、炭素数1~30のアルキレン基を表す。R35は、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~6のアルコキシ基、ヒドロキシ基、又は環を形成する基を表す。環を形成する基によって連結する環は、単環式又は縮合多環式の炭化水素環を表す。aは0~4の整数を表す。l、m、及びnは、それぞれ独立して、0~20の整数を表す。*~*は、それぞれ独立して、他の構造との結合点を表す。
 一般式(25)及び一般式(26)において、炭素数1~6のアルキル基は、メチル基、エチル基、又はプロピル基が好ましい。炭素数4~7のシクロアルキル基は、シクロブチル基、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基が好ましい。炭素数6~15のアリール基は、フェニル基、トリル基、又はキシリル基が好ましい。炭素数1~6のアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、又はプロポキシ基が好ましい。炭素数1~30のアルキレン基は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、又はヘキシレン基が好ましい。なおアルキル基及びアルキレン基は、直鎖構造又は分岐構造である。上記のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、及びアルキレン基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであってもよい。
 上記のような(SB1)化合物、(SB2)、及び(SB3)化合物は、オキシアルキレン基に由来する柔軟骨格により、-50℃におけるせん断歪を0.70~20の範囲内に調整、及び/又は、-50℃における弾性率を0.10~200MPaの範囲内に調整する上で好適である。また(SB)化合物は、三級アミン構造に由来する各部材に対する配位能により、極低温下において部材との界面におけるアンカーとして機能すると考えられる。そのため各部材への追従性が向上し、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推定される。
 フィルム中の(SB1)化合物、(SB2)、及び(SB3)化合物の含有量の合計は、(SA)バインダー樹脂を100質量部とした場合において、0.10質量部以上が好ましく、0.50質量部以上がより好ましく、1.0質量部以上がさらに好ましく、3.0質量部以上がさらに好ましく、5.0質量部以上が特に好ましい。一方、フィルム中の(SB1)化合物、(SB2)、及び(SB3)化合物の含有量の合計は、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましい。
 <(SC)アミン化合物又はアミン化合物に由来する構造を有する化合物>
 本発明のフィルムは、(SC)アミン化合物又はアミン化合物に由来する構造を有する化合物(以下、「(SC)化合物」)を含有することが好ましい。(SC)化合物は、アミン化合物であってもよく、アミン化合物に由来する構造を有する化合物であってもよい。アミン化合物は、本発明のフィルムを成膜するための組成物中の化合物であってもよい。(SC)化合物は、上記の(SB)化合物と架橋構造を形成する化合物又は形成している化合物が好ましい。架橋構造は反応によるものが好ましく、加熱によるもの、エネルギー線の照射によるもの等、特に限定されるものではない。
 (SC)化合物が有するアミノ基の数は、2個以上が好ましく、3個以上がより好ましい。一方、上記のアミノ基の数は、6個以下が好ましく、4個がより好ましい。
 本発明のフィルムは、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、(SC)化合物を含有し、
(SC)化合物が、(SC1)シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を有し、かつ、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造におけるケイ素原子に結合する、少なくとも2つのアルキレン基を有する化合物(以下、「(SC1)化合物」)、を含有することが好ましい。(SC1)化合物は、上記化合物に由来する構造を有する化合物であってもよい。
 (SC1)化合物が有するシリコーン構造及びシロキサン構造は、少なくとも2つのアルキレン基に結合しており、これらのアルキレン基を介した2価以上の構造であることが好ましい。上記の2価以上の構造は、3価以上がより好ましい。一方、上記の2価以上の構造は、6価以下が好ましく、4価以下がより好ましい。
 (SC1)化合物が有するケイ素原子数は、5以上が好ましく、10以上がより好ましく、15以上がさらに好ましく、20以上が特に好ましい。一方、(SC1)化合物が有するケイ素原子数は、30以下が好ましく、27以下がより好ましく、25以下がさらに好ましい。
 (SC1)化合物におけるシリコーン構造は、ジアルキルシリコーン構造及び/又はモノアルキルシリコーン構造が好ましい。上記ジアルキルシリコーン構造及びモノアルキルシリコーン構造が有するアルキル基の炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、3以上がさらに好ましい。一方、上記のアルキル基の炭素数は、10以下が好ましく、8以下がより好ましく、6以下がさらに好ましい。
 (SC1)化合物におけるシロキサン構造は、モノアルキルシロキサン構造が好ましい。上記モノアルキルシロキサン構造が有するアルキル基の炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、3以上がさらに好ましい。一方、上記のアルキル基の炭素数は、10以下が好ましく、8以下がより好ましく、6以下がさらに好ましい。
 (SC1)化合物中の、シリコーン構造及びシロキサン構造におけるケイ素原子に結合する、脂肪族基と芳香族基の合計に占める、上記脂肪族基の含有比率は、80mol%以上が好ましく、85mol%以上がより好ましく、90mol%以上がさらに好ましい。一方、上記の脂肪族基と芳香族基の合計に占める、上記脂肪族基の含有比率は、冷熱サイクル信頼性向上の観点から、100mol%以下が好ましく、99mol%以下がより好ましく、97mol%以下がさらに好ましい。
 (SC1)化合物が有する上記脂肪族基はアルキル基が好ましい。アルキル基の好ましい炭素数も上記と同様である。アルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、又はヘキシル基が好ましい。(SC1)化合物が有する上記芳香族基の炭素数は、6以上が好ましく、7以上がより好ましく、8以上がさらに好ましい。一方、上記芳香族基の炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましく、10以下がさらに好ましい。上記芳香族は、フェニル基、トリル基、キシリル基、フェノキシ基、トリルオキシ基、又はキシリルオキシ基が好ましい。
 (SC1)化合物は、一般式(31)で表される化合物及び一般式(32)で表される構造を有する化合物、からなる群より選ばれる一種類以上を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 一般式(31)及び一般式(32)において、X11及びX12は、それぞれ独立して、直接結合、酸素原子、炭素数1~30のアルキレン基、炭素数1~30のアルキレンオキシ基、又は炭素数6~30のアリーレン基を表す。R41~R46は、それぞれ独立して、炭素数1~30のアルキル基、炭素数6~30のアリール基、又は炭素数6~30のアリールオキシ基を表す。xは1~100の整数を表す。*~*は、それぞれ独立して、他の構造との結合点を表す。
 一般式(31)及び一般式(32)において、炭素数1~30のアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、又はヘキシル基が好ましい。炭素数6~30のアリール基は、フェニル基、トリル基、又はキシリル基が好ましい。炭素数6~30のアリールオキシ基は、フェノキシ基、トリルオキシ基、又はキシリルオキシ基が好ましい。炭素数1~30のアルキレン基は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、又はヘキシレン基が好ましい。炭素数6~30のアリーレン基は、フェニレン基、トリレン基、又はキシリレン基が好ましい。なおアルキル基及びアルキレン基は、直鎖構造又は分岐構造である。上記のアルキル基、アリール基、アリールオキシ基、アルキレン基、及びアリーレン基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであってもよい。
 上記のような(SC1)化合物は、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造に由来する柔軟骨格により、-50℃におけるせん断歪を0.70~20の範囲内に調整、及び/又は、-50℃における弾性率を0.10~200MPaの範囲内に調整する上で好適である。
 フィルム中の(SC1)化合物の含有量は、(SA)バインダー樹脂、(SB)化合物、及び(SC)化合物の合計を100質量部とした場合において、1.0質量部以上が好ましく、3.0質量部以上がより好ましく、5.0質量部以上がさらに好ましく、6.0質量部以上が特に好ましい。一方、フィルム中の(SC1)化合物の含有量は、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましい。
 <(SD)熱伝導性フィラー>
 本発明のフィルムは、(SD)熱伝導性フィラーを含有する。(SD)熱伝導性フィラーとは、25℃における熱伝導率が2.0W/(m・K)以上である無機粒子をいう。熱伝導率は、厚みが1.0mm前後で気孔率が10体積%以下の焼結体を得た後、「JIS R1611(2010)」に従って測定して求めることができる。なお「JIS R1611(2010)」の「7.2測定方法」において、「c)かさ密度 熱拡散率の測定は、「JIS R1634」などによる」と記載されているが、本発明における測定では、「c)かさ密度」の測定は「JIS R1634(1998)」に従って測定した値をいう。
 なお(SD)熱伝導性フィラーの形状としては、例えば、真球状、球状、鱗片状、フレーク状、箔片状、繊維状、又は針状が挙げられる。フィラーの高密度充填によるフィルムの熱伝導率向上の観点から、真球状の(SD)熱伝導性フィラーが好ましい。
 (SD)熱伝導性フィラーの25℃における熱伝導率は、密着性向上及び冷熱サイクル信頼性向上の観点から、2.0W/(m・K)以上が好ましく、5.0W/(m・K)以上がより好ましく、10W/(m・K)以上がさらに好ましく、20W/(m・K)以上がさらに好ましく、30W/(m・K)以上が特に好ましく、40W/(m・K)以上が特に好ましい。一方、(SD)熱伝導性フィラーの25℃における熱伝導率は冷熱サイクル信頼性向上の観点から、300W/(m・K)以下が好ましく、200W/(m・K)以下がより好ましく、150W/(m・K)以下がさらに好ましく、100W/(m・K)以下が特に好ましい。
 (SD)熱伝導性フィラーは、密着性向上及び冷熱サイクル信頼性向上の観点から、アルミニウム、ホウ素、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、チタン、ジルコニウム、イットリウム、又は鉄を主成分の元素として含むことが好ましく、アルミニウム、ホウ素、ケイ素、マグネシウム、又は亜鉛を主成分の元素として含むことがより好ましい。なお主成分の元素とは、構成成分において質量を基準として最も多く含まれる元素をいう。
 (SD)熱伝導性フィラーは、アルミナ粒子、窒化アルミニウム粒子、窒化ホウ素粒子、シリカ粒子、炭化ケイ素粒子、窒化ケイ素粒子、酸化マグネシウム粒子、炭酸マグネシウム粒子、水酸化マグネシウム粒子、酸化亜鉛粒子、炭化チタン粒子、窒化チタン粒子、酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化イットリウム粒子、及び酸化鉄粒子からなる群より選ばれる一種類以上を含むことが好ましい。
 上記のような(SD)熱伝導性フィラーは、その堅牢な構造と高い熱伝導率により、フィルムの機械物性を保ちつつ、フィルムの25℃における熱伝導率を0.10~5.0W/(m・K)の範囲内に調整する上で好適である。
 本発明のフィルムの第一の態様は、(SD)熱伝導性フィラーが、(SD1)第1の熱伝導性フィラー及び(SD2)第2の熱伝導性フィラーを含み、
(SD1)第1の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が1.0~200μmであって、
(SD2)第2の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が0.010μm以上1.0μm未満である。
 本発明のフィルムの第二の態様において、(SD)熱伝導性フィラーは、密着性向上及び冷熱サイクル信頼性向上の観点から、(SD1)第1の熱伝導性フィラー及び(SD2)第2の熱伝導性フィラーを含むことが好ましく、
(SD1)第1の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が1.0~200μmであって、
(SD2)第2の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が0.010μm以上1.0μm未満であることがより好ましい。
 (SD1)第1の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径は、フィラーの高密度充填及びフィラー界面の明確化の観点から、2.0μm以上が好ましく、3.0μm以上がより好ましい。
 上記のような構成とすることで、粒子径の大きいフィラー同士の空隙を粒子径の小さいフィラーが充填されるため、フィラーの高密度充填によるフィルムの熱伝導率向上の効果が顕著となる。また効率的な放熱により部材の温度上昇に起因する内部応力を低減でき、各部材への追従性が向上するため、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推定される。
 (SD1)第1の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径は冷熱サイクル信頼性向上の観点から、5.0μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、15μm以上がさらに好ましく、20μm以上がさらに好ましく、25μm以上が特に好ましく、30μm以上が特に好ましい。一方、上記平均一次粒子径は密着性向上の観点から、150μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましく、80μm以下がさらに好ましい。さらに、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、60μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、45μm以下がさらに好ましく、40μm以下が特に好ましい。
 (SD2)第2の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径は冷熱サイクル信頼性向上の観点から、0.050μm以上が好ましく、0.10μm以上がより好ましく、0.15μm以上がさらに好ましく、0.20μm以上が特に好ましい。一方、上記平均一次粒子径は密着性向上の観点から、0.80μm以下が好ましく、0.60μm以下がより好ましく、0.40μm以下がさらに好ましい。
 (SD)熱伝導性フィラーの一次粒子径とは、フィラーの一次粒子における長軸径をいう。フィルム中の(SD)熱伝導性フィラーの平均一次粒子径は、透過型電子顕微鏡(以下、「TEM」)を用いてフィルムの断面を撮像及び解析し、フィラーの一次粒子30個を測定した平均値として算出できる。なお(SD1)第1の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径は、TEMを用いた測定において一次粒子径が1.0μm以上のフィラーの一次粒子30個を測定した平均値である。また(SD2)第2の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径は、TEMを用いた測定において一次粒子径が1.0μm未満のフィラーの一次粒子30個を測定した平均値である。(SD)熱伝導性フィラーが含む元素は、透過型電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分光法(以下、「TEM-EDX」)を用いてフィルムの断面を撮像及び解析して検出できる。TEM-EDXを用いた測定により、二種類以上のフィラーの区別や、フィラー界面の明確化も可能となる。フィラー分散液中の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径は、レーザー回折・散乱法により粒度分布を測定して求められる。測定器としては、例えば、島津製作所社製のSLD3100又は堀場製作所社製のLA-920若しくはその同等品が挙げられる。
 (SD1)第1の熱伝導性フィラーの比表面積は密着性向上の観点から、0.023m/g以上が好ましく、0.031m/g以上がより好ましく、0.047m/g以上がさらに好ましく、0.059m/g以上が特に好ましい。さらに、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、0.080m/g以上が好ましく、0.11m/g以上がより好ましく、0.15m/g以上がさらに好ましく、0.18m/g以上がさらに好ましく、0.20m/g以上が特に好ましく、0.23m/g以上が特に好ましい。特に-50℃程度の極低温下における密着性向上の観点から、0.18m/g以上が好ましく、0.20m/g以上がより好ましく、0.23m/g以上がさらに好ましい。
 一方、(SD1)第1の熱伝導性フィラーの比表面積は、フィラーの高密度充填及びフィラー界面の明確化の観点から、5.90m/g以下が好ましく、3.00m/g以下がより好ましく、2.00m/g以下がさらに好ましい。さらに、冷熱サイクル信頼性向上の観点から、1.20m/g以下が好ましく、1.00m/g以下がより好ましく、0.80m/g以下がさらに好ましく、0.60m/g以下がさらに好ましく、0.50m/g以下が特に好ましく、0.40m/g以下が特に好ましい。特に-50℃程度の極低温下における密着性向上の観点から、2.00m/g以下が好ましく、1.20m/g以下がより好ましく、1.00m/g以下がさらに好ましく、0.80m/g以下がさらに好ましく、0.60m/g以下がさらに好ましく、0.50m/g以下がさらに好ましく、0.40m/g以下が特に好ましい。
 上記のような構成とすることで、特定の比表面積のフィラーによるアンカー効果により、縦軸を応力かつ横軸をひずみとする応力-ひずみ曲線における傾きが減少する(単位応力当たりのひずみが増加)ため、-50℃におけるせん断歪を0.70~20の範囲内に調整する上で好適である。そのため、極低温下においても部材間の熱膨張率差を緩和可能な柔軟性を有しており、各部材への追従性が向上するため、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推定される。
 (SD2)第2の熱伝導性フィラーの比表面積は密着性向上の観点から、5.91m/g以上が好ましく、8.00m/g以上がより好ましく、12.0m/g以上がさらに好ましく、14.6m/g以上がさらに好ましく、16.1m/g以上が特に好ましく、19.5m/g以上が特に好ましい。一方、(SD2)第2の熱伝導性フィラーの比表面積は冷熱サイクル信頼性向上の観点から、590m/g以下が好ましく、120m/g以下がより好ましく、60.0m/g以下がさらに好ましく、50.0m/g以下がさらに好ましく、40.0m/g以下が特に好ましく、30.0m/g以下が特に好ましい。
 上記のような構成とすることで、粒子径の大きいフィラー同士の空隙を粒子径の小さいフィラーが充填されるため、接合する部材において発生した熱を効率的に放熱でき、部材の温度上昇に起因する内部応力を低減できると考えられる。加えて、フィルムに蓄えられる熱も低減でき、フィルムの温度上昇による機械物性変化を抑制できるとも推定される。
 (SD)熱伝導性フィラーの比表面積は、ガス吸着法によってBET比表面積を測定することで算出できる。まずフィルムを600~900℃で加熱して樹脂などの有機成分を熱分解及び/又は揮発させ、残存した(SD)熱伝導性フィラーの質量を測定する。次いで、ガス分子を吸着させて単分子吸着量からBET比表面積を算出する。なお上記の残存した(SD)熱伝導性フィラーを、TEMを用いて撮像及び解析し、フィラーの一次粒子径を測定することで、(SD1)第1の熱伝導性フィラーと(SD2)第2の熱伝導性フィラーのいずれに相当するかを判別できる。また上記の残存した(SD)熱伝導性フィラーが(SD1)第1の熱伝導性フィラーと(SD2)第2の熱伝導性フィラーとの混合物であった場合、乾式分級機又は湿式分級機を用いて二種類のフィラーを分けることで、それぞれの比表面積を測定できる。
 (SD1)第1の熱伝導性フィラーの含有比率は、密着性向上及び冷熱サイクル信頼性向上の観点から、(SD1)第1の熱伝導性フィラー及び(SD2)第2の熱伝導性フィラーの合計を100体積%とした場合において、40体積%以上が好ましく、50体積%以上がより好ましく、60体積%以上がさらに好ましい。一方、(SD1)第1の熱伝導性フィラーの含有比率は、密着性向上及び冷熱サイクル信頼性向上の観点から、80体積%以下が好ましく、75体積%以下がより好ましく、70体積%以下がさらに好ましい。
 (SD2)第2の熱伝導性フィラーの含有比率は、密着性向上及び冷熱サイクル信頼性向上の観点から、(SD1)第1の熱伝導性フィラー及び(SD2)第2の熱伝導性フィラーの合計を100体積%とした場合において、20体積%以上が好ましく、25体積%以上がより好ましく、30体積%以上がさらに好ましい。一方、(SD1)第1の熱伝導性フィラーの含有比率は、密着性向上及び冷熱サイクル信頼性向上の観点から、60体積%以下が好ましく、50体積%以下がより好ましく、40体積%以下がさらに好ましい。
 本発明のフィルムは、その他の(SD)熱伝導性フィラーを含有してもよい。その他の(SD)熱伝導性フィラーとしては、例えば、カーボンブラック又はアルミニウム粒子、マグネシウム粒子、銀粒子、亜鉛粒子、鉄粒子、若しくは鉛粒子などの金属フィラーが挙げられる。
 フィルム中の(SD)熱伝導性フィラーの含有比率は、50体積%以上が好ましく、60体積%以上がより好ましく、70体積%以上がさらに好ましい。一方、フィルム中の(SD)熱伝導性フィラーの含有比率は、90体積%以下が好ましく、85体積%以下がより好ましく、80体積%以下がさらに好ましい。
 (SD)熱伝導性フィラーの含有率は、熱重量分析によって測定する方法やそれと同等の方法を用いて算出できる。まずフィルムを600~900℃で加熱して樹脂などの有機成分を熱分解及び/又は揮発させ、残存した(SD)熱伝導性フィラーの質量を測定し、さらに差分から、樹脂などの有機成分の質量を算出する。次いで、得られた質量をそれぞれの比重で除することで、(SD)熱伝導性フィラー及び樹脂などの有機成分の体積を算出する方法が挙げられる。
 <フィルム中の特定元素の含有量及び特定イオンの含有量>
 本発明のフィルムは、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、以下の(S1a)、(S2a)、(S3a)、(S1b)、(S2b)、及び(S3b)の条件のうち少なくとも1つを満たすことが好ましい。本発明のフィルムは同様の観点から、以下の(S1a)、(S2a)、及び(S3a)の条件のうち少なくとも1つを満たすことがより好ましく、以下の(S1a)、(S2a)、及び(S3a)の条件のうち少なくとも1つを満たし、かつ以下の(S1b)、(S2b)、及び(S3b)の条件のうち少なくとも1つを満たすことがさらに好ましい。以下の(S1a)を満たす場合、以下の(S1b)を満たすことが好ましい。以下の(S2a)を満たす場合、以下の(S2b)を満たすことが好ましい。以下の(S3a)を満たす場合、以下の(S3b)を満たすことが好ましい。なお本発明のフィルムが下記(S1b)の条件を満たす場合、フィルム中のホウ素元素を含むイオンにより下記(S1a)の条件を満たすことが好ましい。また本発明のフィルムが下記(S2b)の条件を満たす場合、フィルム中のリン元素を含むイオンにより下記(S2a)の条件を満たすことが好ましい。また本発明のフィルムが下記(S3b)の条件を満たす場合、フィルム中の塩化物イオン及び臭化物イオンにより下記(S3a)の条件を満たす。
(S1a)フィルム中のホウ素元素の含有量が5.0質量%以下
(S2a)フィルム中のリン元素の含有量が1,000質量ppm以下
(S3a)フィルム中の塩素元素及び臭素元素の含有量の合計が1,000質量ppm以下
(S1b)フィルム中のホウ素元素を含むイオンの含有量の合計が5.0質量%以下
(S2b)フィルム中のリン元素を含むイオンの含有量の合計が5,000質量ppm以下
(S3b)フィルム中の塩化物イオン及び臭化物イオンの含有量の合計が1,000質量ppm以下。
 上記のような構成とする場合、本発明のフィルムは、以下の(I)及び/又は(II)を含有することが好ましい。
(I)ホウ素元素を含む成分、リン元素を含む成分、塩素元素を含む成分、及び臭素元素を含む成分からなる群より選ばれる一種類以上
(II)ホウ素系カチオンを含む成分、以下のホウ素系アニオンを含む成分、リン系カチオンを含む成分、以下のリン系アニオンを含む成分、及び以下のハロゲンアニオンを含む成分からなる群より選ばれる一種類以上
ホウ素系アニオン:ホウ酸イオン、ボロン酸イオン、ボリン酸イオン、テトラフェニルホウ酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、及びトリフルオロホウ酸イオンからなる群より選ばれる一種類以上
リン系アニオン:リン酸イオン、亜リン酸イオン、次亜リン酸イオン、及びヘキサフルオロリン酸イオンからなる群より選ばれる一種類以上
ハロゲンアニオン:塩化物イオン及び/又は臭化物イオン。
 フィルム中のホウ素元素の含有量は、0.010質量%以上が好ましく、0.030質量%以上がより好ましく、0.050質量%以上がさらに好ましく、0.070質量%以上がさらに好ましく、0.10質量%以上が特に好ましい。一方、フィルム中のホウ素元素の含有量は、4.0質量%以下が好ましく、3.0質量%以下がより好ましく、2.0質量%以下がさらに好ましく、1.0質量%以下が特に好ましい。
 フィルム中のリン元素の含有量は、0.010質量ppm以上が好ましく、0.030質量ppm以上がより好ましく、0.050質量ppm以上がさらに好ましく、0.070質量ppm以上がさらに好ましく、0.10質量ppm以上が特に好ましい。一方、フィルム中のリン元素の含有量は、500質量ppm以下が好ましく、300質量ppm以下がより好ましく、100質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらに好ましく、30質量ppm以下がさらに好ましく、10質量ppm以下がさらに好ましく、5.0質量ppm以下がさらに好ましく、3.0質量ppm以下が特に好ましく、1.0質量ppm以下が特に好ましい。
 フィルム中の塩素元素及び臭素元素の含有量の合計の好ましい範囲も、上限値および下限値のそれぞれについて上記のリン元素の含有量と同様である。
 フィルム中のホウ素元素を含むイオンの含有量の合計は、0.010質量%以上が好ましく、0.030質量%以上がより好ましく、0.050質量%以上がさらに好ましく、0.070質量%以上がさらに好ましく、0.10質量%以上が特に好ましい。一方、フィルム中のホウ素元素を含むイオンの含有量の合計は、4.0質量%以下が好ましく、3.0質量%以下がより好ましく、2.0質量%以下がさらに好ましく、1.0質量%以下が特に好ましい。
 フィルム中のリン元素を含むイオンの含有量の合計は、0.010質量ppm以上が好ましく、0.030質量ppm以上がより好ましく、0.050質量ppm以上がさらに好ましく、0.070質量ppm以上がさらに好ましく、0.10質量ppm以上が特に好ましい。一方、フィルム中のリン元素を含むイオンの含有量の合計は、3,000質量ppm以下が好ましく、1,000質量ppm以下がより好ましく、500質量ppm以下がさらに好ましく、300質量ppm以下がさらに好ましく、100質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらに好ましく、30質量ppm以下がさらに好ましく、10質量ppm以下が特に好ましく、5.0質量ppm以下が特に好ましい。
 フィルム中の塩化物イオン及び臭化物イオンの含有量の合計は、0.010質量ppm以上が好ましく、0.030質量ppm以上がより好ましく、0.050質量ppm以上がさらに好ましく、0.070質量ppm以上がさらに好ましく、0.100質量ppm以上が特に好ましい。一方、フィルム中の塩化物イオン及び臭化物イオンの含有量の合計は、500質量ppm以下が好ましく、300質量ppm以下がより好ましく、100質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらに好ましく、30質量ppm以下がさらに好ましく、10質量ppm以下がさらに好ましく、5.0質量ppm以下がさらに好ましく、3.0質量ppm以下が特に好ましく、1.0質量ppm以下が特に好ましい。
 上記のような構成とすることで、ホウ素元素、リン元素、塩素元素、又は臭素元素が接合する部材の表面と相互作用をすると考えられる。ホウ素元素は空の3p軌道を有しており、この空の軌道を利用した電子受容により、部材の表面からの配位結合を形成しやすいと考えられる。またリン元素は非共有電子対を有しており、さらに空の原子軌道である3d軌道を利用した効率的な電子供与により、部材の表面に対する配位結合を形成しやすいと考えられる。また塩素元素及び臭素元素は非共有電子対を多く有しており、これらの電子対を利用した電子供与により、部材の表面に対する配位結合を形成しやすいと考えられる。これらの作用により、極低温下において部材との界面におけるアンカーとして機能するため、各部材への追従性が向上し、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推定される。
 <フィルム中のフッ素元素の含有量及びフッ化物イオンの含有量>
 本発明のフィルムは、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、以下の(S3α)及び(S3β)の条件のうち少なくとも1つを満たすことが好ましい。本発明のフィルムは同様の観点から、以下の(S3α)の条件を満たすことがより好ましく、以下の(S3α)の条件を満たし、かつ以下の(S3β)の条件を満たすことがさらに好ましい。なお本発明のフィルムが下記(S3β)の条件を満たす場合、フィルム中のフッ化物イオンにより下記(S3α)の条件を満たす。
(S3α)フィルム中のフッ素元素の含有量が1,000質量ppm以下
(S3β)フィルム中のフッ化物イオンの含有量が1,000質量ppm以下。
 上記のような構成とする場合、本発明のフィルムは、以下の(III)及び/又は(IV)を含有することが好ましい。
(III)フッ素元素を含む成分
(IV)フッ化物イオンを含む成分。
 フィルム中のフッ素元素の含有量は、0.000質量ppmよりも多いことが好ましく、0.010質量ppm以上がより好ましく、0.030質量ppm以上がさらに好ましく、0.050質量ppm以上がさらにより好ましく、0.070質量ppm以上が特に好ましく、0.10質量ppm以上が特に好ましい。一方、フィルム中のフッ素元素の含有量は、500質量ppm以下が好ましく、300質量ppm以下がより好ましく、100質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらに好ましく、30質量ppm以下がさらに好ましく、10質量ppm以下がさらに好ましく、5.0質量ppm以下がさらに好ましく、3.0質量ppm以下が特に好ましく、1.0質量ppm以下が特に好ましい。
 フィルム中のフッ化物イオンの含有量は、0.000質量ppmよりも多いことが好ましく、0.010質量ppm以上がより好ましく、0.030質量ppm以上がさらに好ましく、0.050質量ppm以上がさらに好ましく、0.070質量ppm以上が特に好ましく、0.10質量ppm以上が特に好ましい。一方、フィルム中のフッ化物イオンの含有量は、500質量ppm以下が好ましく、300質量ppm以下がより好ましく、100質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらに好ましく、30質量ppm以下がさらに好ましく、10質量ppm以下がさらに好ましく、5.0質量ppm以下がさらに好ましく、3.0質量ppm以下が特に好ましく、1.0質量ppm以下が特に好ましい。
 フッ素元素は非共有電子対を多く有しており、フィルム中にフッ素元素を含有することで、これらの電子対を利用した電子供与により、部材の表面に対する配位結合を形成しやすいと考えられる。
 フィルム中のフッ素元素の含有量は0.000質量ppmであってもよい。フィルム中のフッ化物イオンの含有量も0.000質量ppmであってもよい。フィルム中のフッ素元素の含有量及び/又はフッ化物イオンの含有量が0.000質量ppmを超える場合、本発明のフィルムは、(SA)バインダー樹脂若しくは(SD)熱伝導性フィラーが構造中にフッ素原子若しくはフッ化物イオンを有する、又は、さらにフッ素元素を含む成分及び/又はフッ化物イオンを含む成分を含有することが好ましい。
 本発明のフィルムが、(SB)化合物又は(SC)化合物を含有し、かつフィルム中のフッ素元素の含有量及び/又はフッ化物イオンの含有量が0.000質量ppmを超える場合、本発明のフィルムは、(SA)バインダー樹脂、(SD)熱伝導性フィラー、(SB)化合物、若しくは(SC)化合物が構造中にフッ素原子若しくはフッ化物イオンを有する、又は、さらにフッ素元素を含む成分及び/又はフッ化物イオンを含む成分を含有することが好ましい。
 フィルム中における、構造中にフッ素原子を含む化合物やフッ素元素を含む成分などの含有量を特定数値以下とすることで、これらの成分中のフッ素元素やフッ化物イオン又はこれらの成分に由来するフッ素元素を含むアニオンの含有量が特定数値以下となるため、フィルム中の各成分の水素結合やフッ素原子の電気陰性度等により、接合する部材の表面との局所的な相互作用が向上すると推測される。また意図的に上記の成分の含有量を特定数値以下とすることで、フィルム中における分極構造や電荷バランスが制御され、冷熱サイクルにおいてフィルムの機械物性に悪影響を及ぼすイオン成分等の影響を抑制できると考えられる。これらの作用により、極低温下において部材との界面におけるアンカーとして機能するため、各部材への追従性が向上し、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推測される。
 <フィルム中の白金元素の含有量及び白金元素を含むイオンの含有量>
 本発明のフィルムは、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、以下の(S4a)及び(S4b)の条件のうち少なくとも1つを満たすことが好ましい。本発明のフィルムは同様の観点から、以下の(S4a)の条件を満たすことがより好ましく、以下の(S4a)の条件を満たし、かつ以下の(S4b)の条件を満たすことがさらに好ましい。なお本発明のフィルムが下記(S4b)の条件を満たす場合、フィルム中の白金元素を含むイオンにより下記(S4a)の条件を満たす。
(S4a)フィルム中の白金元素の含有量が1,000質量ppm以下
(S4b)フィルム中の白金元素を含むイオンの含有量の合計が5,000質量ppm以下。
 上記のような構成とする場合、本発明のフィルムは、白金元素を含む成分及び/又は白金カチオンを含む成分を含有することが好ましい。白金元素を含む成分は、白金単体又は有機白金化合物が好ましい。白金カチオンを含む成分は、白金ハロゲン化物、白金水酸化物、白金アルコキシド化合物、白金キレート化合物、又は白金カルボン酸塩が好ましい。
 フィルム中の白金元素の含有量は、0.010質量ppm以上が好ましく、0.030質量ppm以上がより好ましく、0.050質量ppm以上がさらに好ましく、0.070質量ppm以上がさらに好ましく、0.10質量ppm以上が特に好ましい。一方、フィルム中の白金元素の含有量は、500質量ppm以下が好ましく、300質量ppm以下がより好ましく、100質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらに好ましく、30質量ppm以下が特に好ましく、10質量ppm以下が特に好ましい。
 フィルム中の白金元素を含むイオンの含有量の合計は、0.010質量ppm以上が好ましく、0.030質量ppm以上がより好ましく、0.050質量ppm以上がさらに好ましく、0.070質量ppm以上がさらに好ましく、0.10質量ppm以上が特に好ましい。一方、フィルム中の白金元素を含むイオンの含有量の合計は、3,000質量ppm以下が好ましく、1,000質量ppm以下がより好ましく、500質量ppm以下がさらに好ましく、300質量ppm以下がさらに好ましく、100質量ppm以下が特に好ましく、50質量ppm以下が特に好ましい。
 上記のような構成とすることで、白金元素が接合する部材の表面に配位し、極低温下において部材との界面におけるアンカーとして機能すると考えられる。そのため、各部材への追従性が向上し、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推定される。
 <フィルム中の特定のケイ素化合物の含有量及び環状シリコーン化合物の含有量>
 本発明のフィルムは、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、以下の(S5a)及び(S5b)の条件のうち少なくとも1つを満たすことが好ましい。本発明のフィルムは同様の観点から、以下の(S5a)の条件を満たすことがより好ましく、以下の(S5a)の条件を満たし、かつ以下の(S5b)の条件を満たすことがさらに好ましい。
(S5a)フィルム中のケイ素原子を1~2個有するオルガノシラン化合物(以下、「特定のケイ素化合物」)の含有量の合計が1,000質量ppm以下
(S5b)フィルム中の環状シリコーン化合物の含有量の合計が1,000質量ppm以下。
 上記の特定のケイ素化合物は、メチル基、フェニル基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミノ基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、又はアリル基を有することが好ましい。
 上記の環状シリコーン化合物が有するケイ素原子数は、4以上が好ましく、6以上がより好ましく、8以上がさらに好ましい。10以上が特に好ましい。一方、上記のケイ素原子数は、20以下が好ましく、16以下がより好ましく、12以下がさらに好ましい。
 上記の特定のケイ素化合物及び環状シリコーン化合物は、アルコキシ基及び/又はシラノール基を有することが好ましい。上記のアルコキシ基及びシラノール基の数の合計は、1個以上が好ましく、2個以上がより好ましく、3個以上がさらに好ましい。一方、上記のアルコキシ基及びシラノール基の数の合計は、10個以下が好ましく、8個以下がより好ましく、6個以下がさらに好ましい。
 フィルム中の特定のケイ素化合物の含有量の合計は、0.010質量ppm以上が好ましく、0.030質量ppm以上がより好ましく、0.050質量ppm以上がさらに好ましく、0.070質量ppm以上がさらに好ましく、0.10質量ppm以上が特に好ましい。一方、フィルム中の特定のケイ素化合物の含有量の合計は、500質量ppm以下が好ましく、300質量ppm以下がより好ましく、100質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらに好ましく、30質量ppm以下が特に好ましく、10質量ppm以下が特に好ましい。
 フィルム中の環状シリコーン化合物の含有量の合計は、0.010質量ppm以上が好ましく、0.030質量ppm以上がより好ましく、0.050質量ppm以上がさらに好ましく、0.070質量ppm以上がさらに好ましく、0.10質量ppm以上が特に好ましい。一方、フィルム中の環状シリコーン化合物の含有量の合計は、500質量ppm以下が好ましく、300質量ppm以下がより好ましく、100質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらに好ましく、30質量ppm以下が特に好ましく、10質量ppm以下が特に好ましい。
 上記のような構成とすることで、上記の特定のケイ素化合物が部材表面のヒドロキシ基及び/又はシラノール基と反応すると考えられる。そのため、極低温下において部材との界面におけるアンカーとして機能するため、各部材への追従性が向上し、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推定される。
 <架橋剤又は架橋剤に由来する構造を有する化合物>
 本発明のフィルムは、架橋剤又は架橋剤に由来する構造を有する化合物(以下、「架橋剤等化合物」)を含有することが好ましい。架橋剤等化合物は、架橋剤であってもよく、架橋剤に由来する構造を有する化合物であってもよい。架橋剤は、本発明のフィルムを成膜するための組成物中の化合物であってもよい。架橋剤とは、樹脂などと反応可能な架橋性基、ラジカル重合性基、カチオン重合性基、又はアニオン重合性基を有する化合物をいう。
 架橋剤等化合物は、上述した通り(SA)バインダー樹脂と架橋構造を形成する化合物又は形成している化合物が好ましい。架橋剤は、アルコキシメチル基、メチロール基、オキセタニル基、ブロックイソシアネート基、スチリル基、シンナモイル基、マレイミド基、ナジイミド基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、又はアリル基を少なくとも2つ有することが好ましい。なお架橋剤は上記の(SB)化合物とは異なる化合物であり、上記の(SB)化合物とは異なるエポキシ基を有する化合物であってもよい。
 上記のような架橋剤等化合物は、(SA)バインダー樹脂と形成する架橋構造により、フィルムの機械物性を向上させる上で好適である。また架橋剤に由来する構造による各部材に対する相互作用等により、密着性などが向上すると推定される。
 <硬化促進剤又は硬化促進剤に由来する構造を有する化合物>
 本発明のフィルムは、硬化促進剤又は硬化促進剤に由来する構造を有する化合物(以下、「硬化促進剤等化合物」)を含有することが好ましい。硬化促進剤等化合物は、硬化促進剤であってもよく、硬化促進剤に由来する構造を有する化合物であってもよい。硬化促進剤は、本発明のフィルムを成膜するための組成物中の化合物であってもよい。硬化促進剤とは、上記の(SB)化合物又は架橋剤の反応を促進する構造を有する化合物をいう。
 硬化促進剤等化合物は、上記の(SB)化合物又は架橋剤と架橋構造を形成する化合物又は形成している化合物が好ましい。架橋構造は反応によるものが好ましく、加熱によるもの、エネルギー線の照射によるもの等、特に限定されるものではない。硬化促進剤は、イミダゾール基、多価フェノール構造、酸無水物基、ヒドラジド基、メルカプト基、又はルイス酸-アミン錯体構造を有することが好ましい。なお硬化促進剤は上記の(SC)化合物とは異なる化合物であり、上記の(SC)化合物とは異なるアミノ基を有する化合物であってもよい。硬化促進剤は、反応、加熱、又はエネルギー線の照射によって上記の置換基や構造を遊離する潜在性硬化促進剤も好ましい。
 上記のような硬化促進剤等化合物は、(SB)化合物又は架橋剤と形成する架橋構造により、フィルムの機械物性を向上させる上で好適である。また硬化促進剤に由来する構造による各部材に対する相互作用等により、密着性などが向上すると推定される。
 硬化促進剤は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を有し、かつ、シリコーン構造又はシロキサン構造におけるケイ素原子に結合する、少なくとも2つのアルキレン基を有し、さらに酸無水物基を有する化合物(以下、「特定の酸無水物化合物」)が好ましい。
 特定の酸無水物化合物が有するシリコーン構造及びシロキサン構造は、少なくとも2つのアルキレン基に結合しており、これらのアルキレン基を介した2価以上の構造であることが好ましい。特定の酸無水物化合物が有するケイ素原子数は、5以上が好ましく、10以上がより好ましく、15以上がさらに好ましく、20以上が特に好ましい。一方、特定の酸無水物化合物が有するケイ素原子数は、30以下が好ましい。特定の酸無水物化合物におけるシリコーン構造は、ジアルキルシリコーン構造及び/又はモノアルキルシリコーン構造が好ましい。特定の酸無水物化合物におけるシロキサン構造は、モノアルキルシロキサン構造が好ましい。
 上記のような特定の酸無水物化合物は、シリコーン構造又はシロキサン構造に由来する柔軟骨格により、-50℃におけるせん断歪を0.70~20の範囲内に調整、及び/又は、-50℃における弾性率を0.10~200MPaの範囲内に調整する上で好適である。
 <その他の化合物又はその他の化合物に由来する構造を有する化合物>
 本発明のフィルムは、その他の化合物又はその他の化合物に由来する構造を有する化合物を含有してもよい。これらの化合物は、その他の化合物であってもよく、その他の化合物に由来する構造を有する化合物であってもよい。その他の化合物は、本発明のフィルムを成膜するための組成物中の化合物であってもよい。その他の化合物は、金属アルコキシド化合物、金属キレート化合物、又は界面活性剤が好ましい。
 金属アルコキシド化合物及び金属キレート化合物は、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、インジウム、スズ、又は銅を主成分の元素として含むことが好ましい。上記のような金属アルコキシド化合物及び金属キレート化合物は、(SA)バインダー樹脂、(SB)化合物、又は架橋剤と形成する架橋構造により、フィルムの機械物性を向上させる上で好適である。またこれらの化合物が部材との界面におけるアンカーとして機能するため、密着性などが向上すると推定される。
 界面活性剤は、フッ素樹脂系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、又はアクリル樹脂系界面活性剤が好ましい。上記のような界面活性剤は、フィルムの表面における突起抑制により、フィルムの表面に別の部材を接合する上で好適である。このような表面における突起抑制により、別の部材との接地面積の増加や相互作用等により、密着性などが向上すると推定される。
 <溶剤>
 本発明のフィルムは、後述する半硬化状態(Bステージ)である場合、溶剤の一部が残存していてもよい。溶剤は、本発明のフィルムを成膜するための組成物中の溶剤の一部が残存していてもよい。溶剤は、アルコール性水酸基、カルボニル基、エステル結合、アミド結合、又は少なくとも3つのエーテル結合を有する化合物が好ましい。
 <本発明のフィルムの製造方法>
 本発明のフィルムを成膜するための組成物の製造方法について例示する。樹脂、各種添加剤、フィラー成分、及び溶剤を添加し、攪拌機や混錬機などを用いて混合した後、ビーズミルや3本ロールミルなどで混合する方法が挙げられる。
 本発明のフィルムの製造方法について例示する。後述する支持体上に、塗布や印刷などの方法で組成物の塗膜を成膜した後、必要に応じて塗膜を減圧乾燥させて溶剤を留去させ、次いで、塗膜を40~150℃で加熱する方法が挙げられる。その後、必要に応じて成膜したフィルム上に後述する保護フィルムを積層してもよい。
 <フィルムの物性値>
 本発明のフィルムの第一の態様は、-50℃における弾性率が0.10~200MPaであることが好ましい。本発明のフィルムの第二の態様は、-50℃における弾性率が0.10~200MPaである。本発明のフィルムにおいて-50℃における弾性率は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、0.10MPa以上が好ましく、0.30MPa以上がより好ましく、0.50MPa以上がさらに好ましく、0.70MPa以上がさらに好ましく、1.0MPa以上が特に好ましい。一方、上記-50℃における弾性率は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、200MPa以下が好ましく、130MPa以下がより好ましく、100MPa以下がさらに好ましい。さらに上記-50℃における弾性率は、50MPa以下が好ましく、30MPa以下がより好ましく、10MPa以下がさらに好ましく、5.0MPa以下が特に好ましい。
 上記のような構成とすることで、-50℃程度の極低温下における低弾性率化により、フィルムが接合する部材間の熱膨張率差に起因する内部応力を低減でき、各部材への追従性が向上するため、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推定される。
 本発明のフィルムは、25℃における熱伝導率が0.10~5.0W/(m・K)である。本発明のフィルムにおいて25℃における熱伝導率は、密着性向上及び冷熱サイクル信頼性向上の観点から、0.30W/(m・K)以上が好ましく、0.50W/(m・K)以上がより好ましく、0.70W/(m・K)以上がさらに好ましく、1.0W/(m・K)以上が特に好ましい。一方、上記25℃における熱伝導率は冷熱サイクル信頼性向上の観点から、4.0W/(m・K)以下が好ましく、3.0W/(m・K)以下がより好ましく、2.5W/(m・K)以下がさらに好ましく、2.0W/(m・K)以下が特に好ましい。
 本発明のフィルムの第一の態様は、-50℃におけるせん断歪が0.70~20である。本発明のフィルムの第二の態様は、-50℃におけるせん断歪が0.70~20であることが好ましい。本発明のフィルムにおいて-50℃におけるせん断歪は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、1.0以上が好ましく、1.5以上がより好ましく、2.0以上がさらに好ましく、2.5以上が特に好ましい。一方、上記-50℃におけるせん断歪は、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、17以下が好ましく、15以下がより好ましく、12以下がさらに好ましく、10以下が特に好ましい。
 上記のような構成とすることで、極低温下においても部材間の熱膨張率差を緩和可能な柔軟性を有しており、各部材への追従性が向上するため、密着性及び冷熱サイクル信頼性が向上すると推測される。
 本発明のフィルムの厚みは密着性向上の観点から、5.0μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましく、50μm以上がさらに好ましく、100μm以上がさらに好ましく、150μm以上が特に好ましい。一方、本発明のフィルムの厚みは冷熱サイクル信頼性向上の観点から、500μm以下が好ましく、400μm以下がより好ましく、350μm以下がさらに好ましく、300μm以下が特に好ましい。
 <積層体>
 以下、本発明の積層体について述べる。なお本発明の積層体と記載する場合、本発明のフィルムを有する本発明の積層体の第一の態様及び第三の態様に関して共通する記載である。一方、特定の態様の積層体について述べる場合、本発明の積層体の第一の態様などと記載する。ただし、本発明は以下の各実施の形態に限定されるものではなく、発明の目的を達成でき、かつ、発明の要旨を逸脱しない範囲内においての種々の変更は当然ありえる。
 <半硬化状態であるフィルム及び積層体>
 本発明のフィルムにおいて25℃における弾性率は密着性向上の観点から、0.010MPa以上が好ましく、0.050MPa以上がより好ましく、0.10MPa以上がさらに好ましく、0.30MPa以上が特に好ましい。一方、上記25℃における弾性率は密着性向上の観点から、1.0MPa以下が好ましく、0.70MPa以下がより好ましく、0.50MPa以下がさらに好ましい。
 本発明のフィルムは密着性向上の観点から、半硬化状態(Bステージ)であることが好ましい。半硬化状態とは、架橋構造を形成していないか、一部反応により架橋構造が形成されているものの、膜が流動性を有していること、又、その状態をいう。例えば、基板等に塗布した後、塗膜を減圧乾燥させて溶剤を留去させた状態、又は、塗膜を40~150℃で加熱して乾燥させた状態が挙げられ、有機溶剤又はアルカリ溶液に可溶である状態をいう。
 本発明の積層体の第一の態様は、支持体及び本発明のフィルムを有する積層体であって、本発明のフィルムが支持体上に配置されている、積層体である。本発明の積層体の第一の態様は、フィルムの25℃における弾性率が0.010~1.0MPaであることが好ましく、フィルムが半硬化状態であることが好ましい。
 上記のような構成とすることが、密着性向上及びハンドリング性の観点から好適であり、フィルムを後述するベース部材上又はセラミックス誘電体部材上に配置するのに好適である。
 <支持体>
 本発明の積層体の第一の態様は、支持体を有する。支持体は、フィルムとの密着性向上、フレキシブル性、及びハンドリング性の観点から、フレキシブル基板が好ましい。フレキシブル基板は、ポリイミド基板、ポリフェニレンスルフィド基板、シリコーン基板、アクリル樹脂基板、エポキシ樹脂基板、ポリエチレンテレフタレート基板、ポリブチレンテレフタレート基板、ポリエチレンナフタレート基板、又はポリカーボネート基板が好ましい。支持体はリジッド基板であってもよい。リジッド基板としては、例えば、ガラス基板、石英基板、水晶基板、又はサファイア基板が挙げられる。支持体のフィルム側の表面は、フィルムとの密着性向上及び剥離性向上の観点から、シランカップリング剤などの表面処理がされていてもよい。支持体の厚みはハンドリング性の観点から、10~200μmが好ましい。
 本発明の積層体の第一の態様は、ハンドリング性向上及びフィルムの表面保護の観点から、第1支持体、本発明のフィルム、及び第2支持体をこの順に有する積層体であることが好ましい。また第1支持体と第2支持体との厚みが異なることが好ましい。
 第1支持体及び第2支持体の例示及び好ましい記載も、それぞれ上記の支持体と同様である。第2支持体は保護フィルムであることが好ましく、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、又はポリエチレンナフタレートフィルムが好ましい。第2支持体はハンドリング性の観点から、フィルムとの接着力が小さいものが好ましい。
 <積層体の実施の形態1>
 積層体の実施の形態1の一構成例における模式的断面図を図1に示す。図1に示す積層体100Aは、第1支持体10、本発明のフィルム30、及び第2支持体20をこの順に有する積層体である。第1支持体10及び第2支持体20は上記の通りである。フィルム30は本発明のフィルムであって、半硬化状態(Bステージ)であることが好ましい。フィルム30は、本発明のフィルムを成膜するための組成物から成膜した層が好ましい。
 <組成物の硬化物であるフィルム及び積層体>
 本発明のフィルムは、組成物の硬化物であることが好ましい。組成物は、本発明のフィルムを成膜するための組成物が好ましい。硬化とは、反応により架橋構造が形成され、膜の流動性が無くなること、又、その状態をいう。反応は、加熱によるもの、エネルギー線の照射によるもの等、特に限定されるものではないが、加熱によるものが好ましい。加熱によって架橋構造が形成され、膜の流動性が無くなった状態を熱硬化という。
 加熱条件としては、例えば、150~500℃で、5~300分間加熱するなどの条件である。加熱方法としては、例えば、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置、又はレーザーアニール装置を用いて加熱する方法が挙げられる。処理雰囲気としては、例えば、空気、酸素、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン若しくはキセノン雰囲気下、酸素を1.0質量ppm以上10,000質量ppm未満(0.00010質量%以上1.0質量%未満)含有するガス雰囲気下、酸素を10,000質量ppm(1.0質量%)以上含有するガス雰囲気下、又は、真空下が挙げられる。
 本発明のフィルムは、-50℃程度の極低温下においても部材同士を接合する高い密着性と、高い冷熱サイクル信頼性とを兼ね備えることが可能である。そのため本発明のフィルムは、0℃以下の温度での基板処理工程に用いられることが好ましく、0℃以下の温度で基板処理工程を行う積層体の形成に用いられることがより好ましい。積層体が用いられる基板処理工程の温度は、-20℃がより好ましく、-40℃以下がさらに好ましく、-50℃以下がさらに好ましく、-60℃以下が特に好ましい。一方、上記の基板処理工程の温度は、-150℃以上が好ましく、-100℃以上がより好ましく、-80℃以上がさらに好ましい。基板処理工程は、スパッタリング、蒸着、化学気相蒸着、イオン注入、エッチング、アッシング、露光、及び検査からなる群より選ばれる一種類以上が好ましい。
 なお本発明のフィルムは、0℃を超える温度での基板処理工程に用いてもよく、0℃を超える温度で基板処理工程を行う積層体の形成に用いてもよい。その場合、積層体が用いられる基板処理工程の温度は、20℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、60℃以上がさらに好ましい。一方、上記の基板処理工程の温度は、150℃以下が好ましく、100℃以下がより好ましく、80℃以下がさらに好ましい。
 フィルムは、複数の貫通孔を有することが好ましい。貫通孔の加工方法は、パンチホール法、プレス加工法、レーザー加工法、レーザーダイレクトイメージング法、レーザーダイレクトストラクチャリング法、印刷法、インクジェット法、エッチング法、又はフォトリソグラフィー法が好ましい。
 本発明の積層体の第二の態様は、ベース部材、本発明のフィルム、及びセラミックス誘電体部材をこの順に有する積層体であって、ベース部材とセラミックス誘電体部材との熱膨張係数が異なる、積層体である。本発明の積層体の第二の態様は、フィルムが組成物の硬化物であることが好ましい。また本発明の積層体の第二の態様は、フィルムの25℃における弾性率が0.010~1.0MPaであることも好ましく、フィルムが半硬化状態であることも好ましい。
 上記のような構成とすることが、ベース部材とセラミックス部材とを接合する場合における密着性向上の観点から好適であり、ベース部材とセラミックス誘電体部材との熱膨張係数が異なる場合でも部材の剥離抑制効果が顕著となる。
 ベース部材とセラミックス誘電体部材との熱膨張係数差は、密着性向上及び基板処理工程での放熱効率の観点から、1.0ppm/K以上が好ましく、5.0ppm/K以上がより好ましく、10ppm/K以上がさらに好ましい。一方、上記の熱膨張係数差は、30ppm/K以下が好ましく、25ppm/K以下がより好ましく、20ppm/K以下がさらに好ましい。
 <積層体が有するフィルム中の特定元素含有量及び特定イオン含有量>
 本発明の積層体が有するフィルムは、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、本発明のフィルムと同様に上記(S1a)、(S2a)、(S3a)、(S1b)、(S2b)、及び(S3b)の条件のうち少なくとも1つを満たすことが好ましい。上記のような構成とする場合、本発明の積層体が有するフィルムは、本発明のフィルムと同様に上記(I)及び/又は(II)を含有することが好ましい。
 積層体が有するフィルム中のホウ素元素の含有量の好ましい範囲、リン元素の含有量の好ましい範囲、並びに、塩素元素及び臭素元素の含有量の合計の好ましい範囲も、それぞれ本発明のフィルムと同様である。積層体が有するフィルム中のホウ素元素を含むイオンの含有量の合計の好ましい範囲、リン元素を含むイオンの含有量の合計の好ましい範囲、並びに、塩化物イオン及び臭化物イオンの含有量の合計の好ましい範囲も、それぞれ上記と同様である。
 本発明の積層体が有するフィルムは、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、本発明のフィルムと同様に上記(S4a)及び(S4b)の条件のうち少なくとも1つを満たすことが好ましい。上記のような構成とする場合、本発明の積層体が有するフィルムは、本発明のフィルムと同様に白金元素を含む成分及び/又は白金カチオンを含む成分を含有することが好ましい。
 積層体が有するフィルム中の白金元素の含有量の好ましい範囲も本発明のフィルムと同様である。積層体が有するフィルム中の白金元素を含むイオンの含有量の合計の好ましい範囲も本発明のフィルムと同様である。
 <積層体が有するフィルム中の特定のケイ素化合物の含有量及び環状シリコーン化合物の含有量>
 本発明の積層体が有するフィルムは、-50℃程度の極低温下における密着性向上と冷熱サイクル信頼性向上の観点から、本発明のフィルムと同様に上記(S5a)及び(S5b)の条件のうち少なくとも1つを満たすことが好ましい。上記のような構成とする場合、特定のケイ素化合物及び環状シリコーン化合物に関する例示及び好ましい記載も、同様に上記の通りである。
 積層体が有するフィルム中の特定のケイ素化合物の含有量の合計の好ましい範囲及び環状シリコーン化合物の含有量の合計の好ましい範囲も、それぞれ上記と同様である。
 <ベース部材>
 本発明の積層体の第二の態様は、ベース部材を有する。ベース部材は、金属及び種々の複合材料で形成されていることが好ましい。上記金属は、アルミニウム、チタン、又はそれらの合金が好ましい。上記複合材料は、炭化ケイ素を主成分として含む多孔質セラミックスに、アルミニウムを主成分として含むアルミニウム合金を溶融して加圧浸透させたものが好ましい。上記複合材料中のアルミニウム合金は、ケイ素又はマグネシウムを含んでもよく、その他の元素を含んでもよい。
 <セラミックス誘電体部材>
 本発明の積層体の第二の態様は、セラミックス誘電体部材を有する。セラミックス誘電体部材は、焼結セラミックによる平板状の基材が好ましい。セラミックス誘電体部材は、機械強度、耐摩耗性、耐プラズマ性、熱伝導性、及び絶縁性の観点から、酸化アルミニウム(アルミナ:Al)、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、及び酸化イットリウム(イットリア:Y)からなる群より選ばれる一種類以上を含むことが好ましく、酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムを主成分として含むことがより好ましい。なお主成分とは、構成成分において質量を基準として最も多く含まれる成分をいう。
 <積層体の実施の形態2>
 積層体の実施の形態2の一構成例における模式的断面図を図2に示す。図2に示す積層体200Aは、ベース部材40、本発明のフィルム60、及びセラミックス誘電体部材50をこの順に有する積層体である。ベース部材40及びセラミックス誘電体部材50は上記の通りである。フィルム60は本発明のフィルムであって、組成物の硬化物であることが好ましい。フィルム60は、本発明のフィルムを成膜するための組成物から成膜した層が好ましい。
 <積層体を具備する静電チャック>
 本発明の静電チャックは、本発明のフィルムを有する積層体を具備する。また本発明のフィルムは、-50℃程度の極低温下においても部材同士を接合する高い密着性と、高い冷熱サイクル信頼性とを兼ね備えることが可能である。従って、本発明のフィルムは、0℃以下の温度での基板処理工程に用いられることが好ましく、0℃以下の温度での基板処理工程における静電チャックの形成に用いられることがより好ましい。すなわち、本発明のフィルムは静電チャックの用途において好適である。また本発明のフィルムは0℃以下で用いられる静電チャックの用途において特に好適であって、さらに、-50℃以下で用いられる静電チャックの用途において特に好適である。静電チャックが用いられる基板処理工程の温度の好ましい範囲も、それぞれ上記の積層体が用いられる基板処理工程の温度と同様である。基板処理工程は、スパッタリング、蒸着、化学気相蒸着、イオン注入、エッチング、アッシング、露光、及び検査からなる群より選ばれる一種類以上が好ましい。
 なお本発明のフィルムは、0℃を超える温度での基板処理工程に用いても構わず、0℃を超える温度での基板処理工程における静電チャックの形成に用いてもよい。その場合、静電チャックが用いられる基板処理工程の温度の好ましい範囲も、それぞれ上記の積層体が用いられる基板処理工程の温度と同様である。
 <積層体を具備する物品>
 本発明の積層体は、種々の物品に適用可能である。係る物品としては、本発明の積層体を備える静電チャックを具備するものが好ましい。上記のような積層体を具備する物品又は静電チャックを具備する物品としては、例えば、電子装置、移動体、建造物、又は窓などが挙げられる。電子装置としては、例えば、表示装置、半導体装置、金属張積層板、産業用装置、医療用装置、又は建築用装置などが挙げられる。移動体としては、例えば、車両、鉄道、飛行機、又は重機などが挙げられる。建造物としては、例えば、住居、店舗、オフィス、ビル、又は工場などが挙げられる。窓としては、例えば、電子装置窓、移動体窓、又は建造物窓などが挙げられる。
 <積層体を具備するプラズマ処理装置>
 本発明のプラズマ処理装置は、プラズマ発生源、及び、本発明の積層体を具備する。本発明のプラズマ処理装置は、プラズマ発生源、及び、本発明の積層体を備える静電チャックを具備することが好ましい。このような構成とすることが、エッチング工程におけるアスペクト比向上とプロセスタイム削減の観点から好適であり、3D-NANDメモリなどの高密度化・高集積化に好ましく用いられる。
 本発明のプラズマ処理装置は、真空チャンバー内に設けられた積層体(好ましくは静電チャック)上に半導体ウェハ等の被処理基板を載置し、真空環境下で高周波電圧を印加することでプラズマを発生させてエッチング等を行う装置である。プラズマ処理装置における静電チャックは、ヒーター電極及び静電電極が内蔵されたセラミック誘電体部材と、内部に冷媒流路が形成された冷却プレートであるベース部材とを、フィルムで接合した積層体である。
 プラズマ処理装置には、真空チャンバーの内部に半導体ウェハを設置する載置台が設けられており、載置台は主に、静電チャックと静電チャックの温度を制御する冷却器から構成される。近年、半導体装置の製造において高加工精度が要求されており、高アスペクト比のビア形成では-30℃以下の極低温でのエッチング加工が必要とされる。そのため、冷却プレートであるベース部材を-30℃以下に冷却してセラミック誘電体部材を冷却する必要がる。これらを接合する本発明のフィルムは、両部材の界面における熱抵抗を低減できるため、冷却効率向上が可能となる。
 <フィルムを具備する物品及び積層体を具備する物品>
 本発明のフィルムを具備する物品及び本発明のフィルムを有する積層体は、静電チャック以外の用途に用いる場合においても好適である。その他の用途は、上記に例示した物品のほか、例えば、真空チャックが挙げられる。
 <積層体の製造方法>
 本発明の積層体の製造方法は、ベース部材を配置する工程、本発明のフィルムを配置する工程、及びセラミックス誘電体部材を配置する工程を有する、積層体の製造方法である。
 本発明のフィルムを配置する工程は、ベース部材を配置する工程の後が好ましく、ベース部材上に配置することが好ましい。すなわち本発明の積層体の製造方法は、ベース部材を配置する工程の後、本発明のフィルムを配置する工程を有し、かつ、本発明のフィルムを配置する工程の後、セラミックス誘電体部材を配置する工程が好ましい。
 本発明のフィルムを配置する工程は、セラミックス誘電体部材を配置する工程の後も好ましく、セラミックス誘電体部材上に配置することも好ましい。すなわち本発明の積層体の製造方法は、セラミックス誘電体部材を配置する工程の後、本発明のフィルムを配置する工程を有し、かつ、本発明のフィルムを配置する工程の後、ベース部材を配置する工程も好ましい。
 <ベース部材を配置する工程>
 ベース部材を配置する工程は、ベース部材を物品に配置する工程が好ましく、物品に固定されたベース部材を配置する工程も好ましい。ベース部材を配置する工程が、本発明のフィルムを配置する工程の後の場合、本発明のフィルム上に配置することが好ましい。またベース部材を配置する工程は、支持体上にベース部材を形成し、支持体を有するベース部材を配置した後、ベース部材から支持体を剥離する工程も好ましい。支持体を有するベース部材は、接着剤などで貼り合わせて配置されていることが好ましい。
 物品としては、例えば、電子装置、移動体、建造物、又は窓などが挙げられる。電子装置としては、例えば、表示装置、半導体装置、金属張積層板、産業用装置、医療用装置、又は建築用装置などが挙げられる。移動体としては、例えば、車両、鉄道、飛行機、又は重機などが挙げられる。建造物としては、例えば、住居、店舗、オフィス、ビル、又は工場などが挙げられる。窓としては、例えば、電子装置窓、移動体窓、又は建造物窓などが挙げられる。
 ベース部材は、市販の金属部材であってもよい。ベース部材を配置する工程は、市販の金属部材をベース部材として物品に配置する工程であってもよい。
 <セラミックス誘電体部材を配置する工程>
 セラミックス誘電体部材を配置する工程は、セラミックス誘電体部材を物品に配置する工程が好ましい。セラミックス誘電体部材を配置する工程が、本発明のフィルムを配置する工程の後の場合、本発明のフィルム上に配置することが好ましい。またセラミックス誘電体部材を配置する工程は、支持体上にセラミックス誘電体部材を形成し、支持体を有するセラミックス誘電体部材を配置した後、セラミックス誘電体部材から支持体を剥離する工程も好ましい。支持体を有するセラミックス誘電体部材は、接着剤などで貼り合わせて配置されていることが好ましい。物品としては、例えば、上記のベース部材で例示した物品が挙げられる。
 セラミックス誘電体部材は、市販のセラミックス部材であってもよい。セラミックス誘電体部材を配置する工程は、市販のセラミックス部材をセラミックス誘電体部材として物品に配置する工程であってもよい。
 <フィルムを配置する工程>
 本発明のフィルムを配置する工程は、本発明のフィルムを熱圧着して接合する工程が好ましく、ベース部材上に熱圧着して接合することが好ましい。同様に、セラミックス誘電体部材上に熱圧着して接合することも好ましい。また上記のベース部材を配置する工程は、本発明のフィルム上に熱圧着して接合することも好ましい。同様に、上記のセラミックス誘電体部材を配置する工程は、本発明のフィルム上に熱圧着して接合することも好ましい。熱圧着して接合する方法は、熱プレス処理、熱ラミネート処理、又は熱真空ラミネート処理が好ましい。
 第1支持体及び第2支持体を有する本発明のフィルムを用いる場合、第2支持体を剥離した後、本発明のフィルムを配置することが好ましい。第1支持体は、本発明のフィルムを配置した後に剥離してもよく、また本発明のフィルムを熱圧着等の方法で接合する途中又は接合した後に剥離してもよい。
 以下に実施例、参考例、及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの範囲に限定されない。なお、以下の説明又は表で用いた化合物のうち略語を使用しているものについて、略語に対応する名称を以下に示す。なおKF-8010、X-22-161A、X-22-161B、X-22-168A、及びX-22-168ASの構造を以下に示す。なお主成分とは、構成成分において質量を基準として最も多く含まれる成分をいう。
ABPS:ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン
BAHF:2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン
BAP:2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン
BAPF:9,9-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン
cyEpoTMS: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
DMeDMS:ジメチルジメトキシシラン
DPhDMS:ジフェニルジメトキシシラン
KF-8010:一般式(11a)で表される両末端アミノ基変性ジメチルシリコーン(x=7~11が主成分)、数平均分子量:860、アミノ基当量:430g/mol
MePhDMS:メチルジメトキシシラン
MeTMS:メチルトリメトキシシラン
ODPA:4,4’-オキシジフタル酸二無水物
PET:ポリエチレンテレフタレート
PhTMS:フェニルトリメトキシシラン
TEGDM:トリエチレングリコールジメチルエーテル
X-22-161A:一般式(11a)で表される両末端アミノ基変性ジメチルシリコーン(x=15~23が主成分)、数平均分子量:1,600、アミノ基当量:800g/mol
X-22-161B:一般式(11a)で表される両末端アミノ基変性ジメチルシリコーン(x=32~44が主成分)、数平均分子量:3,000、アミノ基当量:1,500g/mol
X-22-168A:一般式(12a)で表される両末端カルボン酸無水物基変性ジメチルシリコーン(y=18~26が主成分)、数平均分子量:2,000、酸無水物基当量:1,000g/mol
X-22-168AS:一般式(12a)で表される両末端カルボン酸無水物基変性ジメチルシリコーン(y=6~10が主成分)、数平均分子量:1,000、酸無水物基当量:500g/mol。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 <各樹脂の合成例>
 (SA)バインダー樹脂として、合成例1~19で得られた各樹脂の組成を、まとめて表1~表2に示す。
 合成例1 ポリイミド(PI-1)の合成
 300mLの四口フラスコに攪拌機、温度計、窒素導入管、及び滴下ロートを設置し、乾燥窒素気流下、X-22-168ASを40.00g(0.040mol;全カルボン酸残基に対して100mol%;酸無水物基を基準としたmol比=100)、TEGDMを79.33g秤量して60℃で攪拌溶解させた。次いで、60℃で攪拌しながら、BAHFを7.33g(0.020mol;全アミン残基に対して50mol%;アミノ基を基準としたmol比=50)、X-22-161Aを32.00g(0.020mol;全アミン残基に対して50mol%;アミノ基を基準としたmol比=50)添加して1時間攪拌した。その後、180℃まで昇温させて3時間攪拌した後、室温まで冷却して固形分濃度50質量%のポリイミド(PI-1)溶液を得た。得られたポリイミドの重量平均分子量は29,000、イミド化率は99%であった。
 合成例2~11は、各樹脂を上記の合成例1に記載の方法により、適宜モノマーとなる単量体化合物や共重合比率を変更してポリイミド(PI-2)~(PI-11)を合成した。モノマーの共重合比率は表1の通りである。
 合成例12 シリコーン樹脂(SR-1)の合成
 三口フラスコにDMeDMSを52.30g(87mol%)、DPhDMSを2.73g(3mol%)、MeTMSを3.41g(5mol%)、cyEpoTMSを6.16g(5mol%)、PGMEAを61.63g仕込んだ。フラスコ内に空気を0.05L/分で流し、混合溶液を攪拌しながらオイルバスで40℃に加熱した。混合溶液をさらに攪拌しながら、水19.37gにリン酸0.194gを溶かしたリン酸水溶液を10分かけて添加した。添加終了後、40℃で30分間攪拌して、シラン化合物を加水分解させた。加水分解終了後、バス温を70℃にして1時間攪拌した後、続いてバス温を115℃まで昇温した。昇温開始後、約1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから2時間加熱攪拌した(内温は100~110℃)。2時間加熱攪拌して得られた樹脂溶液を氷浴にて冷却し、固形分濃度40質量%のシリコーン樹脂(SR-1)溶液を得た。得られたシリコーン樹脂の重量平均分子量は4,000であった。
 合成例13~15は、各樹脂を上記の合成例12に記載の方法により、適宜モノマーとなる単量体化合物や共重合比率を変更してシリコーン樹脂(SR-2)~(SR-4)を
合成した。モノマーの共重合比率は表2の通りである。
 合成例16 ポリシロキサン(PS-1)の合成
 三口フラスコにMeTMSを38.82g(57mol%)、PhTMSを2.97g(3mol%)、DMeDMSを21.04g(35mol%)、cyEpoTMSを6.16g(5mol%)、PGMEAを57.15g仕込んだ。フラスコ内に空気を0.05L/分で流し、混合溶液を攪拌しながらオイルバスで40℃に加熱した。混合溶液をさらに攪拌しながら、水24.33gにリン酸0.207gを溶かしたリン酸水溶液を10分かけて添加した。添加終了後、40℃で30分間攪拌して、シラン化合物を加水分解させた。加水分解終了後、バス温を70℃にして1時間攪拌した後、続いてバス温を115℃まで昇温した。昇温開始後、約1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから2時間加熱攪拌した(内温は100~110℃)。2時間加熱攪拌して得られた樹脂溶液を氷浴にて冷却し、固形分濃度40質量%のポリシロキサン(PS-1)溶液を得た。得られたポリシロキサンの重量平均分子量は5,500であった。
 合成例17~19は、各樹脂を上記の合成例16に記載の方法により、適宜モノマーとなる単量体化合物や共重合比率を変更してポリシロキサン(PS-2)~(PS-4)合成した。モノマーの共重合比率は表2の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 各合成例で得られた樹脂、並びに、各実施例、参考例、及び比較例で使用した樹脂について、各樹脂が有する構造単位と構造を、以下に示す。
 ポリイミド(PI-1)~(PI-7)
 これらのポリイミドは、ポリイミド構造を含む主鎖、一般式(11)で表される構造を有するジアミン残基、および一般式(12)で表される構造を有するテトラカルボン酸無水物残基、を有する。これらのポリイミドの、樹脂の構造中に占めるフッ素元素の含有量はそれぞれ、(PI-1)が29,300質量ppm、(PI-2)が15,600質量ppm、(PI-3)が4,700質量ppm、(PI-4)が3,100質量ppm、(PI-5)が3,300質量ppm、(PI-6)が5,400質量ppm、(PI-7)が6,200質量ppmである。
 ポリイミド(PI-8)~(PI-10)
 これらのポリイミドは、ポリイミド構造を含む主鎖、一般式(11)で表される構造を有するジアミン残基、および一般式(12)で表される構造を有するテトラカルボン酸無水物残基、を有する。
これらのポリイミドの、樹脂の構造中に占めるフッ素元素の含有量は0.000質量ppmである。
 ポリイミド(PI-11)
 このポリイミドは、ポリイミド構造を含む主鎖を有する。このポリイミドの、樹脂の構造中に占めるフッ素元素の含有量は168,500質量ppmである。
 シリコーン樹脂(SR-1)~(SR-4)
 これらのシリコーン樹脂は、シリコーン樹脂構造を含む主鎖、脂肪族基を有する二官能オルガノシラン単位及び三官能オルガノシラン単位、芳香族基を有する三官能オルガノシラン単位、およびエポキシ基を有する三官能オルガノシラン単位、を有する。
 ポリシロキサン(PS-1)~(PS-4)
 これらのポリシロキサンは、ポリシロキサン構造を含む主鎖、脂肪族基を有する二官能オルガノシラン単位及び三官能オルガノシラン単位、芳香族基を有する三官能オルガノシラン単位、およびエポキシ基を有する三官能オルガノシラン単位、を有する。
 <各実施例、参考例、及び比較例における評価方法>
 各実施例、参考例、及び比較例における評価方法を以下に示す。
 (1)樹脂の重量平均分子量
 上記のポリイミド(PI-1)~(PI-11)は、各樹脂をN-メチル-2-ピロリドンに溶解させ、0.10質量%のN-メチル-2-ピロリドン溶液を調製した。GPC分析装置(Waters 2690;Waters社製)を用いて、下記の測定条件でポリスチレン換算の重量平均分子量を測定して求めた。
<GPC測定条件>
検出器:Waters 996
システムコントローラー:Waters 2690
カラムオーブン:Waters HTR-B
サーモコントローラー:Waters TCM
カラム:TOSOH Guard Column
カラム:TOSOH TSK-GEL α-4000
カラム:TOSOH TSK-GEL α-2500
流動層:塩化リチウムとリン酸とをそれぞれ0.050mol/Lで溶解したN-メチル-2-ピロリドン
展開速度:0.40mL/min。
 上記のシリコーン樹脂(SR-1)~(SR-4)及び上記のポリシロキサン(PS-1)~(PS-4)は、GPC分析装置(HLC-8220;東ソー社製)を用い、流動層としてテトラヒドロフラン又はN-メチル-2-ピロリドンを用いて、「JIS K7252-3(2008)」に基づき、常温付近での方法によりポリスチレン換算の重量平均分子量を測定して求めた。
 (2)ポリイミドのイミド化率
 フーリエ変換赤外分光光度計(FT-720;堀場製作所社製)を用いて、各ポリイミドの赤外吸収スペクトルを測定し、ポリイミドのイミド構造の吸収ピーク(1,780cm-1付近のピーク及び1,377cm-1付近のピーク)の有無を確認した。測定した各ポリイミドを350℃で1時間加熱し、各ポリイミド中のポリイミド前駆体構造(ポリアミド酸構造及びポリアミド酸エステル構造など)をイミド閉環させた。加熱後の各ポリイミドの赤外吸収スペクトルを測定し、加熱前後における1,377cm-1付近のピーク強度を比較した。加熱後のポリイミドのピーク強度をイミド化率100%として、加熱前のポリイミドのイミド化率を算出した。
 (3)フィラー分散液中のフィラーの平均一次粒子径
 各フィラーをメタノール中に分散させ、メタノール分散液を調製した。レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(LA-920;堀場製作所社製)を用いて、レーザー回折・散乱法で各フィラーの粒子径分布を測定した。粒子径分布から、体積基準の小粒子径側からの積算粒子径分布が50%となるD50を算出した。測定回数を2回として、平均値をフィラー分散液中のフィラーの平均一次粒子径とした。
 (4)フィルム中のフィラーの平均一次粒子径
 下記、実施例1記載の方法で、厚さ38μmのPETフィルム上に、組成物の硬化膜である厚さ250μmのフィルムを作製した。PETフィルムを剥離し、透過型電子顕微鏡を用いてフィルムの断面を撮像及び解析し、フィラーの一次粒子径を測定した。フィラーの一次粒子30個を測定した平均値を、フィルム中のフィラーの平均一次粒子径として求めた。
 (5)フィルム中のフィラーの体積含有比率
フィルムを800℃で加熱して樹脂などの有機成分を熱分解及び/又は揮発させた。残存したフィラーの質量を測定し、さらに差分から、樹脂などの有機成分の質量を算出した。得られた質量をそれぞれの比重で除して、各成分の体積を求めた。各成分の体積の合計を100体積%として、フィラーの体積含有比率を算出した。
 (6)フィルム中のホウ素元素、リン元素、塩素元素、臭素元素、及びフッ素元素含有量
 ホウ素元素、リン元素、塩素元素、臭素元素、及びフッ素元素の含有量は、下記の測定条件で燃焼イオンクロマトグラフィーによって測定した。フィルムを分析装置の燃焼管内で燃焼・分解させ、発生したガスを吸収液に吸収後、吸収液の一部をイオンクロマトグラフィーにより分析した。元素含有量の記載が無いものは、当該元素が検出されなかったことを示す。
<燃焼・吸収条件>
システム:AQF-2100H、GA-210(三菱化学社製)
電気炉温度:Inlet 900℃, Outlet 1000℃
ガス:Ar/O 200mL/min, O 400mL/min
吸収液:H 0.1質量%
吸収液量:5mL
<イオンクロマトグラフィー・アニオン分析条件>
システム:ICS1600(DIONEX社製)
移動相:2.7mmol/L NaCO, 0.3mmol/L NaHCO
流速:1.50mL/min
検出器:電気伝導度検出器
注入量:100μL。
 (7)フィルム中の白金元素含有量
 白金元素の含有量は、標準物質による検量線を用いた誘導結合プラズマ質量分析及び誘導結合プラズマ発光分光分析によって測定した。
 (8)フィルム中の特定イオン含有量
 ホウ素元素を含むイオン、リン元素を含むイオン、塩化物イオン、臭化物イオン、白金元素を含むイオン、及びフッ化物イオンの含有量は、下記の測定条件でイオンクロマトグラフィーによって測定した。10mmol/Lの水酸化カリウム水溶液にフィルムを添加して2時間振とうし、イオン成分を抽出した。抽出液を以下の条件で濾過処理した後、イオンクロマトグラフィーでカチオン成分及びアニオン成分を分析した。イオン含有量の記載が無いものは、当該イオンが検出されなかったことを示す。
<濾過処理条件>
メンブレンフィルター:0.22μmφ、PVDF(Merck Millipore社製)
固相抽出用カートリッジ:InertSep Slim-J PLS-3(ジーエルサイエンス社製)
陽イオン交換カートリッジ:OnGuard II H(Thermo Fisher Scientific社製)
<イオンクロマトグラフィー分析条件>
装置:ICS-5000(Thermo Fisher Scientific社製)
分離カラム:2mmφ×250mm、IonPac AS11-HC-4μm
溶離液:水酸化カリウム/グラジエント
検出器:電気伝導度検出器
試料注入量:100μL。
 (9)フィルムの熱伝導率
 下記、実施例1記載の方法で、厚さ38μmのPETフィルム上に、組成物の硬化膜である厚さ250μmのフィルムを作製した。PETフィルムを剥離し、レーザーフラッシュ法熱拡散率測定装置(LFA447;ネッチ社製)を用いてフィルムの熱拡散率を測定した。またアルキメデス法によりフィルムの比重を測定し、示差走査熱量測定法によりフィルムの比熱を測定した。得られた測定値と下記式から、25℃における熱伝導率を算出した。
熱伝導率[W/(m・K)]=熱拡散率[m/s]×比重[kg/m]×比熱[J/(kg・K)]。
 (10)フィルムの弾性率
 下記、実施例1記載の方法で、厚さ38μmのPETフィルム上に、組成物の硬化膜である厚さ250μmのフィルムを作製した。PETフィルムを剥離し、フィルムを幅5.0mm×長さ30mmの形状にカットして、動的粘弾性測定装置(DVA-200;アイティー計測制御社製)を用いてフィルムの弾性率を測定した。測定条件は昇温速度を5.0℃/min、測定周波数を1Hzとし、-100~300℃の各温度での貯蔵弾性率を測定し、-50℃における弾性率を求めた。
 (11)フィルムのせん断歪及びせん断接着強度(接合密着性)
 下記、実施例1記載の方法で、厚さ38μmのPETフィルム上に、硬化膜の厚さが250μmとなるように組成物の半硬化状態の膜を作製した。半硬化状態の膜を形成した積層体を幅12.5mm×長さ25mmの形状にカットして、幅25mm×長さ100mm×厚さ1.6mmのアルミニウム板上に60℃、0.10MPaの条件で熱ラミネート処理した。次いで、PETフィルムを剥離し、幅25mm×長さ100mm×厚さ1.6mmのアルミニウム板を積層して180℃、0.50MPaの条件で1時間熱プレス処理し、積層体を作製した。万能試験機(AGX-V;島津製作所社製)を用いて、「JIS K6850」に基づき、得られた積層体に対してせん断試験を行った。試験条件は温度を-50℃、引っ張り速度を2.0mm/minとし、破断時の応力とせん断変形を測定した。せん断変形から-50℃におけるせん断歪を算出し、接合密着性の指標として、破断時の応力を-50℃におけるせん断接着強度とした。下記のように判定し、せん断接着強度が0.5MPa以上となるA+、A、B+、B、C+、及びCを合格とし、せん断接着強度が1.5MPa以上となるA+、A、B+、及びBを良好とし、せん断接着強度が1,000以上となるA+及びAを優秀とした。
A+:せん断接着強度が3.0以上
A:せん断接着強度が2.5以上、かつ3.0未満
B+:せん断接着強度が2.0以上、かつ2.5未満
B:せん断接着強度が1.5以上、かつ2.0未満
C+:せん断接着強度が1.0以上、かつ1.5未満
C:せん断接着強度が0.5以上、かつ1.0未満
D:せん断接着強度が0.1以上、かつ0.5未満
E:せん断接着強度が0.1未満又は測定不能。
 (12)フィルムの冷熱サイクル信頼性
 下記、実施例1記載の方法で、厚さ38μmのPETフィルム上に、硬化膜の厚さが250μmとなるように組成物の半硬化状態の膜を作製した。半硬化状態の膜を形成した積層体を150mmφの形状にカットして、100mmφで厚さ3.0mmのアルミニウム板上に60℃、0.10MPaの条件で熱ラミネート処理した。次いで、PETフィルムを剥離し、100mmφで厚さ3.0mmのアルミナ基板を積層して120℃、0.50MPaの条件で24時間熱プレス処理し、積層体を作製した。超音波探傷装置(FS300;日立パワーソリューションズ社製)を用いて、得られた積層体における剥離箇所の有無を観察した。また外観に対する目視検査で、アルミナ基板におけるクラック等の有無を観察した。次いで、冷熱衝撃試験機(TSE-11;エスペック社製)を用いて、サーマルサイクル試験を行った。試験条件は、-65℃で30分の処理と100℃で30分の処理とを1サイクルとして、250サイクル、500サイクル、及び1,000サイクル経過後の積層体における剥離箇所の有無を観察した。また外観に対する目視検査で、アルミナ基板におけるクラック等の有無を観察した。冷熱サイクル信頼性の指標として、積層体及びアルミナ基板における剥離やクラック等が発生したサイクル数を測定した。なお積層体の作製後に剥離やクラック等が発生したものは上記のサーマルサイクル試験は行わず、サイクル数は0とした。また1,000サイクル経過後に剥離やクラック等が発生しなかったものは、サイクル数は>1,000とした。下記のように判定し、サイクル数が250以上となるA+、A、B、及びCを合格とし、サイクル数が500以上となるA+、A、及びBを良好とし、サイクル数が1,000以上となるA+及びAを優秀とした。
A+:1,000サイクル経過後に剥離やクラック等の発生無し
A:剥離やクラック等が発生したサイクル数が1,000
B:剥離やクラック等が発生したサイクル数が500
C:剥離やクラック等が発生したサイクル数が250
D:積層体の作製後に剥離やクラック等が発生し、サイクル数が0。
 <各実施例、参考例、及び比較例で使用した化合物>
 各実施例、参考例、及び比較例で使用した(SD)熱伝導性フィラーとして、(sd-1)~(sd-10)の一覧と説明を、まとめて下記に示す。
 [(SD)熱伝導性フィラー]
(sd-1):アルミナ粒子(フィラー分散液中の平均一次粒子径:3.0μm、熱伝導率:20W/(m・K)、比表面積:1.62m/g)
(sd-2):アルミナ粒子(フィラー分散液中の平均一次粒子径:45μm、熱伝導率:26W/(m・K)、比表面積:0.108m/g)
(sd-3):窒化アルミニウム粒子(フィラー分散液中の平均一次粒子径:30μm、熱伝導率:170W/(m・K)、比表面積:0.196m/g)
(sd-4):アルミナ粒子(フィラー分散液中の平均一次粒子径:0.40μm、熱伝導率:20W/(m・K)、比表面積:12.2m/g)
(sd-5):アルミナ粒子(フィラー分散液中の平均一次粒子径:10μm、熱伝導率:26W/(m・K)、比表面積:0.486m/g)
(sd-6):アルミナ粒子(フィラー分散液中の平均一次粒子径:60μm、熱伝導率:26W/(m・K)、比表面積:0.081m/g)
(sd-7):窒化アルミニウム粒子(フィラー分散液中の平均一次粒子径:10μm、熱伝導率:170W/(m・K)、比表面積:0.589m/g)
(sd-8):窒化アルミニウム粒子(フィラー分散液中の平均一次粒子径:50μm、熱伝導率:170W/(m・K)、比表面積:0.118m/g)
(sd-9):アルミナ粒子(フィラー分散液中の平均一次粒子径:0.20μm、熱伝導率:20W/(m・K)、比表面積:24.3m/g)
(sd-10):アルミナ粒子(フィラー分散液中の平均一次粒子径:0.80μm、熱伝導率:20W/(m・K)、比表面積:6.08m/g)。
 また各実施例、参考例、及び比較例で使用した(SB)化合物である(sb-1);(SC)化合物である(sc-1)、(sc-2)、(sc-3)、及び(sc-4);硬化促進剤である(ad-1);比較例で使用したアミン化合物である(r-1)のそれぞれに対応する化合物も、まとめて下記に示す。
 [(SB)化合物]
 (sb-1)は一般式(21a)で表されるオキシアルキレン基を含む構造を有する二官能エポキシ化合物であり、m=10.3が主成分である。(sb-1)の重量平均分子量は870、エポキシ基当量は435g/molである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 [(SC)化合物]
(sc-1):KF-8010
(sc-2):X-22-161A
(sc-3):X-22-161B
(sc-4):1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン
 [硬化促進剤]
(ad-1):2-フェニル-4-メチルイミダゾール
 [アミン化合物]
(r-1):3,3’-ジアミノジフェニルスルホン。
 また各実施例、参考例、及び比較例で使用した、ホウ素元素、リン元素、塩素元素、臭素元素、白金元素、若しくはフッ素元素を含む化合物、及び、ホウ素元素を含むイオン、リン元素を含むイオン、塩化物イオン、臭化物イオン、白金元素を含むイオン、若しくはフッ化物イオンを含有する化合物(以下、「特定元素化合物」);上記の特定のケイ素化合物;上記の環状シリコーン化合物、それぞれに対応する化合物も、下記に示す。
(B-1) :ホウ酸トリフェニル
(B-2) :テトラフルオロホウ酸テトラエチルアンモニウム
(P-1) :トリフェニルホスフィン
(P-2) :リン酸テトラエチルアンモニウム
(Cl-1):塩化ベンジル
(Cl-2):塩化テトラエチルアンモニウム
(Br-1):臭化ベンジル
(Br-2):臭化テトラエチルアンモニウム
(Pt-1):白金単体
(Pt-2):アセチルアセトナート白金(II)
(Si-1):ジメチルジメトキシシラン
(Si-2):ジフェニルジメトキシシラン
(Si-3):オクタメチルシクロテトラシロキサン
(Si-4):オクタフェニルシクロテトラシロキサン
(F-1) :フッ化ドデシル
(F-2) :フッ化(ブチルトリエチル)アンモニウム。
 <フィルム形成用組成物の調製>
 表3~表10に記載の組成にて、フィルムの形成に用いられる組成物1~組成物67を調製した。表3~表10において括弧内の数値は各成分の固形分の質量部を示す。各成分を混合した後、3本ロールミルで5回繰り返し混練して粘性液体である組成物を得た。組成物1~組成物67は、溶剤として上記の各ポリイミド溶液に含まれるTEGDMを含有しており、組成物22~組成物29は、溶剤として上記の各シリコーン樹脂溶液又は上記のポリシロキサン溶液に含まれるPGMEAを含有している。
なお組成物1の固形分濃度は87質量%であった。
 特定元素化合物の添加量は、組成物中に占めるホウ素元素、リン元素、塩素元素、臭素元素、白金元素、及びフッ素元素の含有量、並びに、ホウ素元素を含むイオン、リン元素を含むイオン、塩化物イオン、臭化物イオン、白金元素を含むイオン、及びフッ化物イオンの含有量が、表3~表10に記載の組成となるように調製した。特定のケイ素化合物及び環状シリコーン化合物の添加量は表3~表10に記載の組成となるように調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 <実施例1>
 <フィルムの評価用サンプルの作製>
 厚さ38μmのPETフィルム上に、コンマロールコーターを用いて硬化膜の厚さが250μmとなるように組成物1を塗布し、次いで、100℃で30分間乾燥させて成膜し、組成物1の半硬化状態の膜を作製した。作製した半硬化状態の膜を、180℃で4時間加熱し、組成物1の硬化膜である厚さ250μmのフィルムを作製した。
 この評価用サンプルを用いて、フィルム中のフィラーの体積含有比率と、フィルムの熱伝導率、弾性率、せん断接着強度、せん断歪、及び冷熱サイクル信頼性の評価を行った。結果を表11に示す。
 <実施例2~64及び比較例1~3>
 表3~表10に示す各組成物を用いて、実施例1と同様の操作及び評価を行った。これらの評価結果を、まとめて表11~表18に示す。なお比較しやすくするため、表12~表15及び表17には実施例3の評価結果を、表16には実施例8の評価結果をそれぞれ記載した。なお実施例1~実施例7、実施例11~実施例21、実施例30~実施例64、及び比較例1~比較例3における、組成物中に占めるフッ素元素の含有量は表3、表4、及び表6~表10に記載の通りであり、フィルム中のフッ素元素の含有量は表11、表12、及び表14~18に記載の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 比較例1は(SC)化合物の代わりにアミン化合物として(r-1)を含有し、(r-1)の柔軟性が乏しいため、フィルムの-50℃における弾性率が200MPaを大きく上回っており、-50℃におけるせん断歪も0.70を下回っている。そのため、フィルムの冷熱サイクル信頼性が劣っている。
 比較例2は(SC)化合物を含有せず、-50℃における弾性率が0.10~200MPaの範囲を外れており、-50℃におけるせん断歪も0.70~20の範囲を外れている。そのため、フィルムの冷熱サイクル信頼性の特性が劣っている。
 比較例3は(SA)バインダー樹脂としてポリイミド(PI-11)を含有する。ポリイミド(PI-11)の柔軟性が乏しいため、フィルムの-50℃における弾性率が著しく大きく、また-50℃におけるせん断歪が著しく小さい。そのため、フィルムの冷熱サイクル信頼性が劣っている。
10 第1支持体
20 第2支持体
30 フィルム
40 ベース部材
50 セラミックス誘電体部材
60 フィルム
100A,200A 積層体

Claims (23)

  1.  (SA)バインダー樹脂及び(SD)熱伝導性フィラーを含有するフィルムであって、
     該(SD)熱伝導性フィラーが、(SD1)第1の熱伝導性フィラー及び(SD2)第2の熱伝導性フィラーを含み、
     該(SD1)第1の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が1.0~200μmであって、
     該(SD2)第2の熱伝導性フィラーの平均一次粒子径が0.010μm以上1.0μm未満であって、
     -50℃におけるせん断歪が0.70~20であって、
     25℃における熱伝導率が0.10~5.0W/(m・K)である、フィルム。
  2.  -50℃における弾性率が0.10~200MPaである、請求項1に記載のフィルム。
  3.  以下の(S1a)、(S2a)、(S3a)、(S1b)、(S2b)、及び(S3b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、請求項1または2に記載のフィルム。
     (S1a)フィルム中のホウ素元素の含有量が5.0質量%以下
     (S2a)フィルム中のリン元素の含有量が1,000質量ppm以下
     (S3a)フィルム中の塩素元素及び臭素元素の含有量の合計が1,000質量ppm以下
     (S1b)フィルム中のホウ素元素を含むイオンの含有量の合計が5.0質量%以下
     (S2b)フィルム中のリン元素を含むイオンの含有量の合計が5,000質量ppm以下
     (S3b)フィルム中の塩化物イオン及び臭化物イオンの含有量の合計が1,000質量ppm以下
  4.  以下の(S4a)及び(S4b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、請求項1または2に記載のフィルム。
     (S4a)フィルム中の白金元素の含有量が1,000質量ppm以下
     (S4b)フィルム中の白金元素を含むイオンの含有量の合計が5,000質量ppm以下
  5.  以下の(S5a)及び(S5b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、請求項1または2に記載のフィルム。
     (S5a)フィルム中のケイ素原子を1~2個有するオルガノシラン化合物の含有量の合計が1,000質量ppm以下
     (S5b)フィルム中の環状シリコーン化合物の含有量の合計が1,000質量ppm以下
  6.  (SA)バインダー樹脂及び(SD)熱伝導性フィラーを含有するフィルムであって、
     -50℃における弾性率が0.10~200MPaであって、
     25℃における熱伝導率が0.10~5.0W/(m・K)である、フィルム。
  7.  -50℃におけるせん断歪が0.70~20である、請求項6に記載のフィルム。
  8.  以下の(S1a)、(S2a)、(S3a)、(S1b)、(S2b)、及び(S3b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、請求項6または7に記載のフィルム。
     (S1a)フィルム中のホウ素元素の含有量が5.0質量%以下
     (S2a)フィルム中のリン元素の含有量が1,000質量ppm以下
     (S3a)フィルム中の塩素元素及び臭素元素の含有量の合計が1,000質量ppm以下
     (S1b)フィルム中のホウ素元素を含むイオンの含有量の合計が5.0質量%以下
     (S2b)フィルム中のリン元素を含むイオンの含有量の合計が5,000質量ppm以下
     (S3b)フィルム中の塩化物イオン及び臭化物イオンの含有量の合計が1,000質量ppm以下
  9.  以下の(S4a)及び(S4b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、請求項6または7に記載のフィルム。
     (S4a)フィルム中の白金元素の含有量が1,000質量ppm以下
     (S4b)フィルム中の白金元素を含むイオンの含有量の合計が5,000質量ppm以下
  10.  以下の(S5a)及び(S5b)の条件のうち少なくとも1つを満たす、請求項6または7に記載のフィルム。
     (S5a)フィルム中のケイ素原子を1~2個有するオルガノシラン化合物の含有量の合計が1,000質量ppm以下
     (S5b)フィルム中の環状シリコーン化合物の含有量の合計が1,000質量ppm以下
  11.  前記(SA)バインダー樹脂が、(SA1)樹脂の構造単位中にシリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む樹脂を含有する、請求項1、2、6、及び7のいずれかに記載のフィルム。
  12.  前記シリコーン構造及び/又は前記シロキサン構造におけるケイ素原子に結合する、脂肪族基と芳香族基の合計に占める、前記脂肪族基の含有比率が80~100mol%である、請求項11に記載のフィルム。
  13.  前記(SA1)樹脂の構造単位中にシリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む樹脂が、(SA1-1)樹脂の構造単位中にイミド構造、アミド構造、及びオキサゾール構造からなる群より選ばれる一種類以上を含む樹脂を含有する、請求項11に記載のフィルム。
  14.  前記(SA1-1)樹脂の構造単位中にイミド構造、アミド構造、及びオキサゾール構造からなる群より選ばれる一種類以上を含む樹脂が、以下の(1)及び(2)の残基からなる群より選ばれる一種類以上を有する、請求項13に記載のフィルム。
     (1)シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む、ジアミン残基、ジアミン誘導体残基、ビスアミノフェノール化合物残基、又はビスアミノフェノール化合物誘導体残基
     (2)シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を含む、テトラカルボン酸残基、テトラカルボン酸誘導体残基、トリカルボン酸残基、トリカルボン酸誘導体残基、ジカルボン酸残基、又はジカルボン酸誘導体残基
  15.  (SB)エポキシ化合物又はエポキシ化合物に由来する構造を有する化合物(以下、「(SB)化合物」)を含有し、
     該(SB)化合物が、(SB1)オキシアルキレン基を含む構造を有する化合物、(SB2)少なくとも2つの芳香族構造を含む構造を有し、かつ、オキシアルキレン基を含む構造を有する化合物、及び(SB3)アリーレン基と2つの2価の有機基に結合する、三級アミン構造を有する化合物、からなる群より選ばれる一種類以上を含有する、請求項1、2、6、及び7のいずれかに記載のフィルム。
  16.  (SC)アミン化合物又はアミン化合物に由来する構造を有する化合物(以下、「(SC)化合物」)を含有し、
     該(SC)化合物が、(SC1)シリコーン構造及び/又はシロキサン構造を有し、かつ、該シリコーン構造及び/又はシロキサン構造におけるケイ素原子に結合する、少なくとも2つのアルキレン基を有する化合物、を含有する、請求項1、2、6、及び7のいずれかに記載のフィルム。
  17.  前記フィルムの25℃における弾性率が0.010~1.0MPaである、請求項1、2、6、及び7のいずれかに記載のフィルム。
  18.  前記フィルムが組成物の硬化物である、請求項1、2、6、及び7のいずれかに記載のフィルム。
  19.  静電チャックに用いられる、請求項1、2、6、及び7のいずれかに記載のフィルム。
  20.  ベース部材、請求項1、2、6、及び7のいずれかに記載のフィルム、及びセラミックス誘電体部材をこの順に有する積層体であって、
     該ベース部材と該セラミックス誘電体部材との熱膨張係数が異なる、積層体。
  21.  前記ベース部材と前記セラミックス誘電体部材との熱膨張係数差が1.0~30ppm/Kである、請求項20に記載の積層体。
  22.  プラズマ発生源及び請求項20に記載の積層体を具備するプラズマ処理装置。
  23.  ベース部材を配置する工程、請求項1、2、6、及び7のいずれかに記載のフィルムを配置する工程、及びセラミックス誘電体部材を配置する工程を有する、積層体の製造方法。
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