CN107230613A - 分离层形成用组合物、层合体、及层合体的制造方法 - Google Patents

分离层形成用组合物、层合体、及层合体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可通过涂布而顺利地形成耐化学药品性高的分离层的新型分离层形成用组合物。所述分离层形成用组合物用于形成层合体中的分离层,所述层合体是介由粘接层和通过照射光而改性的所述分离层、将基板和透光的支撑体进行层合而形成的,所述分离层形成用组合物含有聚合性树脂成分及聚合引发剂。

Description

分离层形成用组合物、层合体、及层合体的制造方法
技术领域
本发明涉及分离层形成用组合物、层合体、及层合体的制造方法。
背景技术
近年来,不断要求IC卡、手机等电子设备的薄型化、小型化、轻质化等。为了满足上述要求,对于组入的半导体芯片而言,也必须使用薄型的半导体芯片。因此,虽然作为半导体芯片的基础的晶片(wafer)基板的厚度(膜厚)目前为125μm~150μm,但据说为了应用于下一代芯片中,必须为25μm~50μm。因此,为了得到上述膜厚的晶片基板,晶片基板的薄板化工序是必不可少的。
对于晶片基板而言,由于薄板化导致强度降低,因此,为了防止薄板化后的晶片基板破损,在制造工艺中,一边在晶片基板上贴合有支撑体的状态下自动输送,一边在晶片基板上安装电路等结构物。继而,在制造工艺之后,将晶片基板从支撑体分离。于是,应用了各种方法以将晶片基板从支撑体分离。
作为在半导体晶片上贴合支撑体并对半导体晶片进行处理、然后将支撑体分离的半导体芯片的制造方法,已知有专利文献1中记载的那样的方法。专利文献1中记载的方法中,介由设置于支撑体侧的光热转换层和粘接层,将透光性的支撑体与半导体晶片贴合,对半导体晶片进行处理,然后通过从支撑体侧照射放射能量而将光热转换层分解,从而将半导体晶片从支撑体分离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开专利公报“日本特开2004-64040号公报(2004年2月26日公开)”
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在介由粘接层和分离层将基板和支撑体贴合而得到的层合体中,为了对基板实施各种处理,形成耐化学药品性高的新型分离层是有用的。
本申请的发明人进行了深入研究,结果发现,利用含有聚合性树脂成分和聚合引发剂的新型分离层形成用组合物,可顺利地形成耐化学药品性高的分离层,从而完成了本申请的发明。即,本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供一种可通过涂布而顺利地形成耐化学药品性高的分离层的新型分离层形成用组合物及其相关技术。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题,本发明提供一种分离层形成用组合物,其用于形成层合体中的分离层,所述层合体是介由粘接层和通过照射光而改性的所述分离层、将基板和透光的支撑体进行层合而形成的,所述分离层形成用组合物的特征在于,其含有聚合性树脂成分及聚合引发剂。
另外,本发明的层合体是介由粘接层和通过照射光而改性的分离层、将基板和透光的支撑体进行层合而形成的,所述层合体的特征在于,所述分离层为利用聚合引发剂使聚合性树脂成分聚合而得到的固化物的烧成体。
另外,本发明的层合体的制造方法中,所述层合体是介由粘接层和通过照射光而改性的分离层、将基板和透光的支撑体进行层合而形成的,所述制造方法的特征在于,其包括下述工序:分离层形成工序,在所述基板及所述支撑体中的任一者上涂布含有聚合性树脂成分和聚合引发剂的分离层形成用组合物,通过加热或曝光而使所述聚合性树脂成分聚合,通过对聚合后的所述聚合性树脂成分进行烧成,从而形成所述分离层;和层合工序,介由所述分离层和粘接层,将形成有所述分离层的所述基板或所述支撑体、与未形成所述分离层的所述基板及所述支撑体中的另一者进行层合。
另外,本发明的层合体的制造方法中,所述层合体是介由粘接层及通过照射光而改性的分离层、将密封基板层合于支撑所述密封基板的支撑体上而形成的,所述密封基板具备安装元件的布线层、所述元件、和将所述元件密封的密封材料,所述制造方法的特征在于,其包括下述工序:分离层形成工序,在所述支撑体上涂布含有聚合性树脂成分和聚合引发剂的分离层形成用组合物,通过加热或曝光而使所述聚合性树脂成分聚合,通过对聚合后的所述聚合性树脂成分进行烧成,从而形成所述分离层;粘接层形成工序,在所述分离层上形成粘接层;和密封基板形成工序,在所述粘接层上形成密封基板。
发明的效果
根据本发明,获得如下效果:能够提供一种可通过涂布而顺利地形成耐化学药品性高的分离层的新型分离层形成用组合物及其相关技术。
附图说明
图1是对本发明的实施方式之一涉及的层合体的制造方法的概要进行说明的图。
附图标记说明
1 基板
2 支撑板(support plate)(支撑体)
3 粘接层
4 分离层
10 层合体
具体实施方式
<分离层形成用组合物>
以下,对本发明的实施方式之一涉及的分离层形成用组合物进行详细说明。
本发明的实施方式之一涉及的分离层形成用组合物用于形成层合体中的分离层,所述层合体是介由粘接层和通过照射光而改性的所述分离层、将基板和透光的支撑体进行层合而形成的,所述分离层形成用组合物含有聚合性树脂成分及聚合引发剂。需要说明的是,为了调节涂布操作性,分离层形成用组合物可含有稀释溶剂及表面活性剂。
对于分离层形成用组合物而言,通过对利用聚合引发剂使聚合性树脂成分聚合而得到的固化物进行烧成,可形成具备高耐化学药品性、能够通过照射规定波长的光而改性的分离层。
〔聚合性树脂成分〕
作为聚合性树脂成分,例如,可举出具有至少1个选自由烯键式不饱和双键和环氧基组成的组中的至少1种官能团的加成聚合性树脂成分。这样的化合物组在本产业领域中是广泛已知的,在本发明的实施方式之一涉及的分离层形成用组合物中,可不受特别限制地使用上述化合物。
具有环氧基的聚合性树脂成分只要是能够通过使用聚合引发剂而使环氧基开裂并且彼此聚合的化合物则没有限定。另外,具有环氧基的聚合性树脂成分不受其分子量限制,在侧链或末端中的至少任一者中导入有环氧基即可。因此,具有环氧基的聚合性树脂成分也可以是下述树脂:例如,使具有环氧基和烯键式不饱和双键的化合物,与不具有环氧基但具有烯键式不饱和双键的化合物进行共聚,从而在侧链导入环氧基而形成的树脂。
另外,具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分只要具有烯键式不饱和双键,则可以是低分子化合物,也可以是均聚物、共聚树脂等聚合物。
具有烯键式不饱和双键的低分子化合物的分子量优选为2000以下,更优选为1500以下,最优选分子量为900以下。本发明中的所谓低分子化合物,是具有2000以下(更优选为1500以下,进一步优选为900以下)这样的一定分子量的化合物(实质上不具有分子量分布的化合物),而不是通过在使用聚合引发剂的同时使不饱和键断开并使化学键链式地增长而得到的所谓聚合物、低聚物。需要说明的是,低分子化合物的分子量通常为100以上。
另外,作为具有烯键式不饱和双键的低分子化合物的例子,可举出不饱和羧酸(例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、异丁烯酸、马来酸等)、不饱和羧酸的酯类、不饱和羧酸的酰胺类等,可优选举出不饱和羧酸与脂肪族多元醇化合物形成的酯、及不饱和羧酸与脂肪族多元胺化合物形成的酰胺类。
另外,具有烯键式不饱和双键的低分子化合物例如也可以是下述化合物:具有羟基、氨基、巯基等亲核性取代基的不饱和羧酸酯或酰胺类加成于单官能或多官能的异氰酸酯类或环氧类中而得到的加成反应物。另外,具有烯键式不饱和双键的低分子化合物也可合适地使用具有卤素基团、甲苯磺酰氧基等离去性取代基的不饱和羧酸酯或酰胺类、与单官能或多官能的醇类、胺类、硫醇类的取代反应产物。
另外,具有烯键式不饱和双键的共聚树脂例如也可以是下述树脂:通过使具有异氰酸酯基或环氧基、且具有烯键式不饱和双键的化合物与具有羟基、氨基、巯基等官能团的不饱和羧酸酯或酰胺类的共聚物中的所述官能团反应,从而导入烯键式不饱和双键所形成的树脂。另外,具有烯键式不饱和双键的共聚树脂例如也可以是下述树脂:具有羧酸和烯键式不饱和双键的化合物与具有羟基、氨基、巯基等官能团的不饱和羧酸酯或酰胺类的共聚物缩合而形成的树脂。
此外,聚合性树脂成分例如可以是下述成分:具备硅氧烷骨架、且在该硅氧烷骨架的末端及侧链中的至少一者中具备环氧基及烯键式不饱和双键中的至少一者的含有交联性基团的硅氧烷。
上述聚合性树脂成分也可合用2种以上。
〔1.具有环氧基的聚合性树脂成分〕
具有环氧基的聚合性树脂成分为在1分子中具有足以通过加热或曝光而固化的环氧基的树脂成分即可。其中,具有环氧基的聚合性树脂成分优选含有选自由环氧树脂、及具有环氧基的丙烯酸树脂(Aac)组成的组中的至少1种树脂,此处,对于环氧树脂而言,例如,优选为选自由Novolac型环氧树脂(Anv)、双酚型环氧树脂(Abp)、及脂环式环氧树脂组成的组中的至少1种环氧树脂。上述具有环氧基的聚合性树脂成分可单独使用1种或2种以上组合使用。上述树脂中,更优选的环氧树脂的具体例如下所示。
(1)Novolac型环氧树脂(Anv)
作为Novolac型环氧树脂(Anv),可使用下述通式(anv0)表示的树脂。
(式中,Ra11、Ra12各自独立地为氢原子或碳原子数1~5的烷基,na11为1~5的整数。REP为含有环氧基的基团。)
式(anv0)中,Ra11、Ra12的碳原子数1~5的烷基为例如碳原子数1~5的直链状、支链状、或环状的烷基。作为直链状或支链状的烷基,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基,作为环状的烷基,可举出环丁基、环戊基等。其中,作为Ra11、Ra12,优选氢原子或甲基。
式(anv0)中,REP为含有环氧基的基团。作为REP即含有环氧基的基团没有特别限定,可举出仅含有环氧基的基团;仅含有脂环式环氧基的基团;具有环氧基或脂环式环氧基、和2价连接基团的基团。所谓脂环式环氧基,是指具有作为3元环醚的氧杂环丙烷结构的脂环式基团,具体而言,是具有脂环式基团和氧杂环丙烷结构的基团。作为成为脂环式环氧基的基本骨架的脂环式基团,可以是单环也可以是多环。作为单环的脂环式基团,可举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等。另外,作为多环的脂环式基团,可举出降冰片基、异冰片基、三环壬基、三环癸基、四环十二烷基等。另外,上述脂环式基团的氢原子可以被烷基、烷氧基、羟基等取代。在为具有环氧基或脂环式环氧基、和2价连接基团的基团的情况下,优选介由与式中的氧原子(-O-)键合的2价连接基团而键合有环氧基或脂环式环氧基。此处,作为2价连接基团,没有特别限定,可举出可具有取代基的2价烃基、含有杂原子的2价连接基团等作为合适的基团。
关于可具有取代基的2价烃基:
所述2价烃基可以是脂肪族烃基,也可以是芳香族烃基。作为2价烃基的脂肪族烃基可以是饱和的,可以是不饱和的,通常优选为饱和。作为该脂肪族烃基,更具体而言,可举出直链状或支链状的脂肪族烃基、或结构中包含环的脂肪族烃基等。
上述直链状的脂肪族烃基的碳原子数优选为1~10,更优选为1~6,进一步优选为1~4,最优选为1~3。作为直链状的脂肪族烃基,优选直链状的亚烷基,具体而言,可举出亚甲基[-CH2-]、亚乙基[-(CH2)2-]、三亚甲基[-(CH2)3-]、四亚甲基[-(CH2)4-]、五亚甲基[-(CH2)5-]等。
上述支链状的脂肪族烃基的碳原子数优选为2~10,更优选为2~6,进一步优选为2~4,最优选为2或3。作为支链状的脂肪族烃基,优选支链状的亚烷基,具体而言,可举出-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等烷基亚甲基;-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-、-C(CH2CH3)2CH2-等烷基亚乙基;-CH(CH3)CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-等烷基三亚甲基;-CH(CH3)CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2CH2-等烷基四亚甲基等烷基亚烷基等。作为烷基亚烷基中的烷基,优选碳原子数1~5的直链状的烷基。
作为上述结构中包含环的脂肪族烃基,可举出脂环式烃基(从脂肪族烃环中除去2个氢原子得到的基团)、脂环式烃基键合于直链状或支链状的脂肪族烃基的末端而得到的基团、脂环式烃基存在于直链状或支链状的脂肪族烃基的链中的基团等。作为上述直链状或支链状的脂肪族烃基,可举出与上述同样的基团。上述脂环式烃基的碳原子数优选为3~20,更优选为3~12。上述脂环式烃基可以是多环式基团,也可以是单环式基团。作为单环式的脂环式烃基,优选从单环烷烃中除去2个氢原子而得到的基团。作为该单环烷烃,优选碳原子数3~6的单环烷烃,具体而言可举出环戊烷、环己烷等。
作为多环式的脂环式烃基,优选从多环烷烃中除去2个氢原子而得到的基团,作为该多环烷烃,优选碳原子数7~12的多环烷烃,具体而言可举出金刚烷、降冰片烷、异冰片烷、三环癸烷、四环十二烷等。
2价烃基中的芳香族烃基是具有至少1个芳香环的烃基。该芳香环只要是具有(4n+2)个π电子的环状共轭体系则没有特别限定,可以是单环式也可以是多环式。芳香环的碳原子数优选为5~30,更优选为5~20,进一步优选为6~15,特别优选为6~12。作为芳香环,具体而言,可举出苯、萘、蒽、菲等芳香族烃环;构成上述芳香族烃环的一部分碳原子被杂原子取代的芳香族杂环等。作为芳香族杂环中的杂原子,可举出氧原子、硫原子、氮原子等。作为芳香族杂环,具体而言,可举出吡啶环、噻吩环等。
作为芳香族烃基,具体而言,可举出从上述芳香族烃环或芳香族杂环中除去2个氢原子而得到的基团(亚芳基或杂亚芳基);从含有2个以上芳香环的芳香族化合物(例如联苯、芴等)中除去2个氢原子而得到的基团;从上述芳香族烃环或芳香族杂环中除去1个氢原子而得到的基团(芳基或杂芳基)中的1个氢原子被亚烷基取代的基团(例如,从苄基、苯基乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等芳基烷基中的芳基中进一步除去1个氢原子而得到的基团)等。与上述芳基或杂芳基键合的亚烷基的碳原子数优选为1~4,更优选为1~2,特别优选为1。
2价烃基可具有取代基。作为2价烃基的直链状或支链状的脂肪族烃基而言,可具有取代基,也可以不具有取代基。作为该取代基,可举出氟原子、被氟原子取代的碳原子数1~5的氟烷基、羰基等。
作为2价烃基的、结构中包含环的脂肪族烃基中的脂环式烃基,可具有取代基,也可以不具有取代基。作为该取代基,可举出烷基、烷氧基、卤原子、卤代烷基、羟基、羰基等。作为上述取代基的烷基优选碳原子数1~5的烷基,最优选为甲基、乙基、丙基、正丁基、叔丁基。作为上述取代基的烷氧基优选碳原子数1~5的烷氧基,优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基,最优选甲氧基、乙氧基。关于作为上述取代基的卤原子,可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,更优选氟原子。关于作为上述取代基的卤代烷基,可举出上述烷基的氢原子的一部分或全部被上述卤原子取代的基团。对于脂环式烃基而言,构成其环结构的一部分碳原子可以被含有杂原子的取代基取代。作为该含有杂原子的取代基,优选-O-、-C(=O)-O-、-S-、-S(=O)2-、-S(=O)2-O-。
作为2价烃基的芳香族烃基中,该芳香族烃基所具有的氢原子可以被取代基取代。例如,该芳香族烃基中的键合于芳香环的氢原子可以被取代基取代。作为该取代基,例如,可举出烷基、烷氧基、卤原子、卤代烷基、羟基等。作为上述取代基的烷基优选碳原子数1~5的烷基,最优选为甲基、乙基、丙基、正丁基、叔丁基。关于作为上述取代基的烷氧基、卤原子及卤代烷基,可举出作为取代上述脂环式烃基所具有的氢原子的取代基而例示的基团。
关于含有杂原子的2价连接基团:
所谓含有杂原子的2价连接基团中的杂原子,是指碳原子及氢原子以外的原子,例如可举出氧原子、氮原子、硫原子、卤原子等。含有杂原子的2价连接基团中,作为该连接基团而优选的例子,可举出-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-;-C(=O)-NH-、-NH-、-NH-C(=O)-O-、-NH-C(=NH)-(H可以被烷基、酰基等取代基取代。);-S-、-S(=O)2-、-S(=O)2-O-、通式-Y21-O-Y22-、-Y21-O-、-Y21-C(=O)-O-、-C(=O)-O-Y21-、-[Y21-C(=O)-O]m”-Y22-或-Y21-O-C(=O)-Y22-表示的基团[式中,Y21及Y22各自独立地为可具有取代基的2价烃基,O为氧原子,m”为0~3的整数。]等。上述含有杂原子的2价连接基团为-C(=O)-NH-、-NH-、-NH-C(=O)-O-、-NH-C(=NH)-的情况下,其中的H可以被烷基、酰基等取代基取代。该取代基(烷基、酰基等)的碳原子数优选为1~10,进一步优选为1~8,特别优选为1~5。式-Y21-O-Y22-、-Y21-O-、-Y21-C(=O)-O-、-C(=O)-O-Y21-、-[Y21-C(=O)-O]m”-Y22-或-Y21-O-C(=O)-Y22-中的Y21及Y22各自独立地为可具有取代基的2价烃基。作为该2价烃基,可举出与上述2价连接基团的说明中列举的“可具有取代基的2价烃基”同样的基团。作为Y21,优选直链状的脂肪族烃基,更优选直链状的亚烷基,进一步优选碳原子数1~5的直链状的亚烷基,特别优选亚甲基或亚乙基。作为Y22,优选直链状或支链状的脂肪族烃基,更优选亚甲基、亚乙基或烷基亚甲基。对于该烷基亚甲基中的烷基而言,优选碳原子数1~5的直链状的烷基,更优选碳原子数1~3的直链状的烷基,最优选甲基。式-[Y21-C(=O)-O]m”-Y22-表示的基团中,m”为0~3的整数,优选为0~2的整数,更优选0或1,特别优选1。即,作为式-[Y21-C(=O)-O]m”-Y22-表示的基团,特别优选式-Y21-C(=O)-O-Y22-表示的基团。其中,优选式-(CH2)a’-C(=O)-O-(CH2)b’-表示的基团。该式中,a’为1~10的整数,优选1~8的整数,更优选1~5的整数,进一步优选1或2,最优选1。b’为1~10的整数,优选1~8的整数,更优选1~5的整数,进一步优选1或2,最优选1。其中,作为REP即含有环氧基的基团,优选缩水甘油基。
另外,作为Novolac型环氧树脂(Anv),可合适地使用含有下述通式(anv1)表示的结构单元的树脂。
(式中,REP为含有环氧基的基团,Ra22、Ra23各自独立地为氢原子、碳原子数1~5的烷基、或卤原子。)
式(anv1)中,Ra22、Ra23的碳原子数1~5的烷基与上述式(anv0)中的Ra11、Ra12的碳原子数1~5的烷基同样。Ra22、Ra23的卤原子优选为氯原子或溴原子。式(anv1)中,REP与上述式(anv0)中的REP同样,优选缩水甘油基。
以下示出上述式(anv1)表示的结构单元的具体例子。
Novolac型环氧树脂(Anv)可以是仅由上述结构单元(anv1)构成的树脂,优选为具有结构单元(anv1)和其他的结构单元的树脂。作为其他的结构单元,例如,可举出分别以下述通式(anv2)~(anv3)表示的结构单元。
(式中,Ra24为可具有取代基的烃基,Ra25~Ra26、Ra28~Ra30各自独立地为氢原子、碳原子数1~5的烷基、或卤原子,Ra27为含有环氧基的基团或可具有取代基的烃基。)
式(anv2)中,Ra24为可具有取代基的烃基。作为可具有取代基的烃基,可举出直链状或支链状的烷基、环状的烃基。该直链状的烷基的碳原子数优选为1~5,更优选为1~4,进一步优选为1或2。具体而言,可举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基等。上述之中,优选甲基、乙基或正丁基,更优选甲基或乙基。
该支链状的烷基的碳原子数优选为3~10,更优选为3~5。具体而言,可举出异丙基、异丁基、叔丁基、异戊基、新戊基、1,1-二乙基丙基、2,2-二甲基丁基等,优选为异丙基。
Ra24为环状的烃基的情况下,该烃基可以是脂肪族烃基,也可以是芳香族烃基,另外,可以是多环式基团也可以是单环式基团。作为单环式基团的脂肪族烃基,优选为从单环烷烃中除去1个氢原子而得到的基团。作为该单环烷烃,优选为碳原子数3~6的单环烷烃,具体而言可举出环戊烷、环己烷等。作为多环式基团的脂肪族烃基,优选从多环烷烃中除去1个氢原子而得到的基团,作为该多环烷烃,优选为碳原子数7~12的多环烷烃,具体而言可举出金刚烷、降冰片烷、异冰片烷、三环癸烷、四环十二烷等。
Ra24的环状的烃基为芳香族烃基的情况下,该芳香族烃基为具有至少1个芳香环的烃基。该芳香环只要为具有(4n+2)个π电子的环状共轭体系则没有特别限定,可以是单环式也可以是多环式。芳香环的碳原子数优选为5~30,更优选为5~20,进一步优选为6~15,特别优选为6~12。作为芳香环,具体而言,可举出苯、萘、蒽、菲等芳香族烃环;构成上述芳香族烃环的一部分碳原子被杂原子取代的芳香族杂环等。作为芳香族杂环中的杂原子,可举出氧原子、硫原子、氮原子等。作为芳香族杂环,具体而言,可举出吡啶环、噻吩环等。作为Ra24中的芳香族烃基,具体而言,可举出从上述芳香族烃环或芳香族杂环中除去1个氢原子而得到的基团(芳基或杂芳基);从含有2个以上芳香环的芳香族化合物(例如联苯、芴等)中除去1个氢原子而得到的基团;上述芳香族烃环或芳香族杂环的1个氢原子被亚烷基取代的基团(例如,苄基、苯基乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等芳基烷基等)等。与上述芳香族烃环或芳香族杂环键合的亚烷基的碳原子数优选为1~4,更优选为1~2,特别优选为1。
式(anv2)、(anv3)中,Ra25~Ra26、Ra28~Ra30各自独立地为氢原子、碳原子数1~5的烷基、或卤原子,碳原子数1~5的烷基、卤原子分别与上述Ra22、Ra23同样。
式(anv3)中,Ra27为含有环氧基的基团或可具有取代基的烃基。作为Ra27的含有环氧基的基团与上述式(anv0)中的REP同样,作为Ra27的可具有取代基的烃基与Ra24同样。
以下示出上述式(anv2)~(anv3)表示的结构单元的具体例子。
另外,作为能够对上述通式(anv1)表示的结构单元进行取代的其他的结构单元,除了上述式(anv2)~(anv3)表示的结构单元以外,还可举出多环烷烃结构单元。作为这样的多环烷烃结构单元,优选碳原子数7~12的结构单元,具体而言,可举出金刚烷结构单元、降冰片烷结构单元、异冰片烷结构单元、三环癸烷结构单元、四环十二烷结构单元等。
Novolac型环氧树脂(Anv)除了结构单元(anv1)以外还具有其他的结构单元的情况下,树脂(Anv)中的各结构单元的比例没有特别限定,相对于构成树脂(Anv)的全部结构单元的总和,具有环氧基的结构单元的总和优选为10~90摩尔%,更优选为20~80摩尔%,进一步优选为30~70摩尔%。
作为市售品的Novolac型环氧树脂(Anv),例如,可举出JER-152、JER-154、JER-157S70、JER-157S65、(以上,三菱化学(株)制)、EPICLONN-740、EPICLONN-740、EPICLONN-770、EPICLONN-775、EPICLONN-660、EPICLONN-665、EPICLONN-670、EPICLONN-673、EPICLONN-680、EPICLONN-690、EPICLONN-695、EPICLONHP5000、EPICLONHP7200(以上,DIC(株)制)、EOCN-1020(以上,日本化药(株)制)等。
(2)双酚型环氧树脂(Abp)
作为双酚型环氧树脂(Abp),可使用下述通式(abp1)表示的结构的环氧树脂。
(式中,REP为含有环氧基的基团,Ra31、Ra32各自独立地表示氢原子或碳原子数1~5的烷基,na31为1~50的整数。)
式(abp1)中,Ra31、Ra32的碳原子数1~5的烷基与上述式(anv0)中的作为Ra11、Ra12的碳原子数1~5的烷基同样。其中,作为Ra31、Ra32,优选氢原子或甲基。REP与上述式(anv0)中的REP同样,优选缩水甘油基。
作为双酚型环氧树脂(Abp),例如,可举出JER-827、JER-828、JER-834、JER-1001、JER-1002、JER-1003、JER-1055、JER-1007、JER-1009、JER-1010(以上,三菱化学(株)制)、EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1051、EPICLON1055(以上,DIC(株)制)等;作为双酚F型环氧树脂,可举出JER-806、JER-807、JER-4004、JER-4005、JER-4007、JER-4010(以上,三菱化学(株)制)、EPICLON830、EPICLON835(以上,DIC(株)制)、LCE-21、RE-602S(以上,日本化药(株)制)等。
(3)脂环式环氧树脂(A1)
对于具有环氧基的聚合性树脂成分而言,可使用脂环式环氧树脂(A1)(以下,有时称为“(A1)成分”。)。此处,脂环式环氧树脂(A1)如下式(A1)所示。
(式中,R1、R2各自独立地表示可以具有脂环式环氧基的有机基团,且至少R1、R2中的任一者具有脂环式环氧基,Y1、Y2各自独立地表示单键或2价连接基团。)
式(A1)中,R1、R2各自独立地表示可以具有脂环式环氧基的有机基团,且至少R1、R2中的任一者具有脂环式环氧基。本实施方式中,所谓“可以具有脂环式环氧基的有机基团”,除了脂环式环氧基与有机基团的组合以外,也包含仅含有脂环式环氧基的基团(有机基团)。
作为有机基团,例如,可举出可具有取代基的直链状、支链状或环状的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的杂芳基、可具有取代基的芳烷基、或可具有取代基的杂芳烷基。
R1、R2的有机基团可以具有脂环式环氧基,且至少R1、R2中的任一者具有脂环式环氧基。作为R1、R2的可以具有脂环式环氧基的有机基团,可以分别相同或不同。作为R1、R2,优选二者均为具有脂环式环氧基的有机基团,更优选二者均为由脂环式环氧基形成的基团,特别优选二者均为1,2-环氧环己基。
式(A1)中,Y1、Y2各自独立地表示单键或2价连接基团。作为2价连接基团没有特别限定,可举出直链状、支链状、或结构中包含环的脂肪族烃基、或芳香族烃基。该脂肪族烃基或芳香族烃基可具有取代基。作为取代基,可举出烷基、烷氧基、卤原子、卤代烷基、羟基、羰基等。另外,对于脂肪族烃基或芳香族烃基而言,构成其结构的一部分碳原子及氢原子可以被含有杂原子的取代基取代。作为含有杂原子的取代基,可举出-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-;-C(=O)-NH-、-NH-、-NH-C(=O)-O-、-NH-C(=NH)-(H可以被烷基、酰基等取代基取代。);-S-、-S(=O)2-、-S(=O)2-O-、通式-Y21-O-Y22-、-Y21-O-、-Y21-C(=O)-O-、-C(=O)-O-Y21-、-[Y21-C(=O)-O]m”-Y22-或-Y21-O-C(=O)-Y22-表示的基团[式中,Y21及Y22各自独立地为可具有取代基的2价烃基,优选直链状或支链状的亚烷基。式中的O为氧原子,m”为0~3的整数。]等。
Y1、Y2可以分别相同或不同。Y1、Y2为2价连接基团的情况下,该2价连接基团优选为可具有取代基的直链状、支链状、或结构中包含环的脂肪族烃基,更优选为可具有取代基的直链状或支链状的脂肪族烃基,进一步优选为可具有取代基的直链状或支链状的亚烷基。脂肪族烃基、亚烷基的碳原子数优选为1~30,更优选为1~10,进一步优选为1~3。作为Y1、Y2,优选为单键、亚甲基、亚乙基或亚丙基,进一步优选为单键或亚甲基,特别优选Y1为单键、Y2为亚甲基。
作为(A1)成分的优选例子,可举出下式(A1-1)~(A1-2)表示的化合物。
(式中,R1、R2与上述同样,Y02为单键或2价连接基团,n1、n4各自独立地为0~3的整数,n2为0~10的整数,n3为0或1。)
式(A1-1)~(A1-2)中,R1、R2与上述相同,优选二者均为具有脂环式环氧基的有机基团,更优选二者均为脂环式环氧基。式(A1-1)~(A1-2)中,Y02为单键或2价连接基团,作为2价连接基团可举出与上述Y1、Y2同样的基团。其中,优选单键、或可具有取代基的直链状、支链状、或结构中包含环的脂肪族烃基。式(A1-1)~(A1-2)中,n1、n4各自独立地为0~3的整数,优选0或1。式(A1-1)~(A1-2)中,n2为0~10的整数,优选0~5的整数,进一步优选0。式(A1-1)~(A1-2)中,n3为0或1,优选0。
(A1)成分的具体例子列举如下。下式中,n21为1~10的整数。
作为脂环式环氧化合物的市售品,可举出Celloxide2021、2021P、2081、2083、2085(Daicel化学工业公司制)等作为优选的例子。
(4)多官能脂环式环氧树脂(A2)
对于具有环氧基的聚合性树脂成分而言,可使用多官能脂环式环氧树脂(A2)(以下,有时称为“(A2)成分”)。多官能脂环式环氧树脂(A2)是不属于上述(A1)成分的化合物。(A2)成分可以是低分子化合物,也可以是高分子化合物,优选为高分子化合物。(A2)成分为二官能以上的多官能环氧化合物,优选为三官能以上的环氧化合物。作为(A2)成分,从耐化学药品性、耐光性优异的方面考虑,优选下式(A2-1)表示的化合物。
(式中,R11为从具有q个活性氢基团的有机化合物中除去活性氢基团而得到的残基。n11、n12、···、nq各自独立地表示0~100的整数,其总和为1~100。q表示1~100的整数。A具有含有取代基R12的氧代环己烷骨架、或含有取代基R12的氧代降冰片烯骨架,且由下式(a1)或(a2)表示。)
(式中,R12各自独立地为下式(a11)~(a13)表示的基团,式(A2-1)表示的化合物含有1个以上(a11)表示的基团。式(a1)、(a2)表示的基团在波浪线的连接键处与式(A2-1)表示的化合物中的R11键合,在*标记的连接键处与式(A2-1)表示的化合物中的氢原子(H)键合。)
(R13表示烷基、烷基羰基、或芳基羰基。式(a11)~(a13)表示的基团在波浪线的连接键处与式(a1)、(a2)表示的基团键合。)
上述式(A2-1)中,R11为从具有活性氢基团的有机化合物中除去活性氢基团而得到的残基,作为成为其前体的“具有活性氢基团的有机化合物”,可举出醇类、酚类、羧酸类、胺类、硫醇类等。
上述醇类可以是一元醇,也可以是多元醇。具体而言,可举出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇等脂肪族醇;苯甲醇等芳香族醇;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、羟基特戊酸新戊二醇酯、环己烷二甲醇、甘油、二甘油、聚甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、二季戊四醇等多元醇等。作为上述酚类,可举出苯酚、甲酚、儿茶酚、连苯三酚、氢醌、氢醌单甲基醚、双酚A、双酚F、4,4’-二羟基二苯甲酮、双酚S、酚醛树脂、甲酚Novolacs树脂等。作为上述羧酸类,可举出甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、动植物油的脂肪酸、富马酸、马来酸、己二酸、十二烷二酸、偏苯三酸、均苯四甲酸、聚丙烯酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等。另外,也可举出乳酸、柠檬酸、羟基己酸等同时具有羟基和羧基的化合物。作为上述胺类,可举出单甲胺、二甲胺、单乙胺、二乙胺、丙胺、单丁胺、二丁胺、戊胺、己胺、环己胺、辛胺、十二烷基胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、异佛尔酮二胺、甲苯二胺、己二胺、苯二甲胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、乙醇胺等。作为上述硫醇类,可举出甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、苯硫醇等硫醇类;乙二醇二巯基丙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基丙酸酯、季戊四醇四巯基丙酸酯等、巯基丙酸或巯基丙酸的多元醇酯;等。
此外,作为具有活性氢基团的有机化合物,还可举出聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯部分水解物、淀粉、纤维素、纤维素乙酸酯、醋酸丁酸纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酸多元醇树脂、苯乙烯烯丙基醇共聚树脂、苯乙烯-马来酸共聚树脂、醇酸树脂、聚酯多元醇树脂、聚酯羧酸树脂、聚己内酯多元醇树脂、聚丙烯多元醇、聚1,4-丁二醇等。
对于具有活性氢基团的有机化合物而言,其骨架中可以具有不饱和双键。作为具体例,可举出烯丙基醇、丙烯酸、甲基丙烯酸、3-环己烯甲醇、四氢邻苯二甲酸等。上述的具有活性氢基团的有机化合物可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
上述式(A2-1)中,n11、n12、···、nq各自独立地表示0~100的整数,其总和为1~100。另外,q表示1~100的整数。其中,n11、n12、···、nq各自独立地优选为2~10的整数,更优选3~6的整数。另外,n11、n12、···、nq之和优选为4~30,更优选为4~20。通过使上述和为4以上,可提高固化后的交联密度,从而提高硬度。另外,通过使上述和为30以下,可提高在溶剂中的溶解性,能够提高操作性。
上述式(A2-1)中,A具有含有取代基R12的氧代环己烷骨架或含有取代基R12的氧代降冰片烯骨架,且由上述式(a1)或(a2)表示。A优选由上述式(a1)表示。需要说明的是,q个A各自可以相同或不同。
上述式(A2-1)表示的环氧化合物中,必须含有1个以上的上述式(a11)表示的基团,越多则越理想。另一方面,上述式(a13)表示的基团越少则越理想。
上述式(A2-1)表示的环氧化合物可如下制造:如日本特公平7-119270号公报中记载的那样,以具有活性氢基团的有机化合物作为引发剂,使4-乙烯基环己烯-1-氧化物或5-乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯-2-氧化物、与具有1个环氧基的化合物的混合物开环聚合,将得到的聚醚树脂(即,具有乙烯基侧链及环己烷骨架、或乙烯基侧链及降冰片烯骨架的聚醚树脂)用过氧乙酸、过氧化氢等进行环氧化。作为市售品,可举出Daicel化学工业公司制的EHPE3150(n11~nq之和平均为15)作为优选的例子。
另外,在通过合用脂环式环氧树脂(A1)和多官能脂环式环氧树脂(A2)来制备分离层形成用组合物时,(A1)成分与(A2)成分的配合比为(A1)/(A2)=70/30~51/49(质量比),更优选为70/30~60/40(质量比)。通过为上述配合比,可使得到的分离层形成用组合物的熔融粘度在后述的优选范围内。由此,能够以使膜厚变得均匀的方式涂布分离层形成用组合物。另外,能够形成具备高耐化学药品性的分离层。作为合用脂环式环氧树脂(A1)和多官能脂环式环氧树脂(A2)的环氧树脂市售品,例如,可举出Daicel化学工业公司制的EHPE3150CE作为优选的例子。
(5)具有环氧基的丙烯酸树脂(Aac)
对于具有环氧基的聚合性树脂成分而言,例如,可使用至少使不饱和羧酸、与具有环氧基和烯键式不饱和双键的化合物共聚而得到的具有环氧基的丙烯酸树脂(Aac)。
作为不饱和羧酸,可举出(甲基)丙烯酸、丁烯酸等一元羧酸;马来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、衣康酸等二羧酸;这些二羧酸的酸酐;等等。其中,从共聚反应性、所得树脂的碱溶性、获得的容易性等方面考虑,优选(甲基)丙烯酸及马来酸酐。上述不饱和羧酸可以单独使用或2种以上组合使用。
需要说明的是,本说明书中,术语“(甲基)丙烯酸”的含义是丙烯酸和甲基丙烯酸这二者。
另外,本说明书中,有时将“具有烯键式不饱和双键的化合物”称为“不饱和化合物”。
具有环氧基的丙烯酸树脂中,来自不饱和羧酸的结构单元(具有羧基的结构单元)占据的比例优选为5~29质量%,更优选为10~25质量%。
作为不饱和羧酸,可举出(甲基)丙烯酸、丁烯酸等一元羧酸;马来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、衣康酸等二羧酸;这些二羧酸的酸酐;等。其中,从共聚反应性、所得树脂的碱溶性、获得的容易性等方面考虑,优选(甲基)丙烯酸及马来酸酐。上述不饱和羧酸可以单独使用或2种以上组合使用。
具有环氧基和烯键式不饱和双键的化合物可以是不具有脂环式环氧基的化合物,也可以是具有脂环式环氧基的化合物,更优选具有脂环式环氧基的化合物。
作为具有并非脂环式环氧基的环氧基和烯键式不饱和双键的化合物,可举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基丁酯、(甲基)丙烯酸6,7-环氧基庚酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基环己酯等(甲基)丙烯酸环氧基烷基酯类;α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丁基丙烯酸缩水甘油酯、α-乙基丙烯酸6,7-环氧基庚酯等α-烷基丙烯酸环氧烷基酯类;邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚等缩水甘油醚类;等等。上述之中,从共聚反应性、固化后的树脂的强度等方面考虑,优选(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸6,7-环氧基庚酯、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、及对乙烯基苄基缩水甘油醚。
具有属于脂环式环氧基的环氧基和烯键式不饱和双键的化合物的脂环式基团可以是单环,也可以是多环。作为单环的脂环式基团,可举出环戊基、环己基等。另外,作为多环的脂环式基团,可举出降冰片基、异冰片基、三环壬基、三环癸基、四环十二烷基等。
具体而言,作为具有属于脂环式环氧基的环氧基和烯键式不饱和双键的化合物,例如可举出下式(a4-1)~(a4-16)表示的化合物。其中,为了使分离层形成用组合物具有适度的固化性,优选下式(a4-1)~(a4-6)表示的化合物,更优选下式(a4-1)~(a4-4)表示的化合物。
上述式中,Ra3表示氢原子或甲基,Ra4表示碳原子数1~6的2价的脂肪族饱和烃基,Ra5表示碳原子数1~10的2价烃基,n表示0~10的整数。作为Ra4,优选直链状或支链状的亚烷基,例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、四亚甲基、乙基亚乙基、五亚甲基、六亚甲基。作为Ra5,优选例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、四亚甲基、乙基亚乙基、五亚甲基、六亚甲基、亚苯基、亚环己基、-CH2-Ph-CH2-(Ph表示亚苯基)。
上述具有环氧基和烯键式不饱和双键的化合物可单独使用或2种以上组合使用。
具有环氧基的丙烯酸树脂中,来自具有环氧基的不饱和化合物的结构单元(具有环氧基的结构单元)的比例优选为5~90质量%,更优选为15~85质量%,特别优选为50~85质量%。通过为上述范围,能够将具有环氧基的丙烯酸树脂合适地固化。
具有环氧基的丙烯酸树脂优选为将具有脂环式基团和烯键式不饱和双键的化合物进一步共聚而得到的树脂。
具有脂环式基团和烯键式不饱和双键的化合物的脂环式基团可以是单环也可以是多环。作为单环的脂环式基团,可举出环戊基、环己基等。另外,作为多环的脂环式基团,可举出金刚烷基、降冰片基、异冰片基、三环壬基、三环癸基、四环十二烷基等。
具体而言,作为具有脂环式基团和烯键式不饱和双键的化合物,例如可举出下式(a5-1)~(a5-8)表示的化合物。其中,为了使分离层形成用组合物具有适度的固化性,优选下式(a5-3)~(a5-8)表示的化合物,更优选下式(a5-3)、(a5-4)表示的化合物。
上述式中,Ra6表示氢原子或甲基,Ra7表示单键或碳原子数1~6的2价的脂肪族饱和烃基,Ra8表示氢原子或碳原子数1~5的烷基。作为Ra7,优选单键、直链状或支链状的亚烷基,例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、四亚甲基、乙基亚乙基、五亚甲基、六亚甲基。作为Ra8,优选例如甲基、乙基。
具有环氧基的丙烯酸树脂中,来自具有脂环式基团和烯键式不饱和双键的化合物的结构单元所占的比例优选为1~40质量%,更优选为5~30质量%。
另外,具有环氧基的丙烯酸树脂可以是将上述以外的其他的化合物进一步共聚而得到的树脂。作为这样的其他的化合物,可举出(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类、烯丙基化合物、乙烯基醚类、乙烯基酯类、苯乙烯类等。这些化合物可以单独使用或2种以上组合使用。
作为(甲基)丙烯酸酯类,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸叔辛基酯等直链状或支链状的(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸氯乙基酯、(甲基)丙烯酸2,2-二甲基羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸糠基酯;等。
作为(甲基)丙烯酰胺类,可举出(甲基)丙烯酰胺、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、N-芳基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺、N,N-芳基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基乙基-N-甲基(甲基)丙烯酰胺等。
作为烯丙基化合物,可举出乙酸烯丙基酯、己酸烯丙基酯、辛酸烯丙基酯、月桂酸烯丙基酯、棕榈酸烯丙基酯、硬脂酸烯丙基酯、苯甲酸烯丙基酯、乙酰乙酸烯丙基酯、乳酸烯丙基酯等烯丙基酯类;烯丙氧基乙醇;等。
作为乙烯基醚类,可举出己基乙烯基醚、辛基乙烯基醚、癸基乙烯基醚、乙基己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚、氯乙基乙烯基醚、1-甲基-2,2-二甲基丙基乙烯基醚、2-乙基丁基乙烯基醚、羟基乙基乙烯基醚、二乙二醇乙烯基醚、二甲基氨基乙基乙烯基醚、二乙基氨基乙基乙烯基醚、丁基氨基乙基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、四氢糠基乙烯基醚等烷基乙烯基醚;乙烯基苯基醚、乙烯基甲苯基醚、乙烯基氯苯基醚、乙烯基-2,4-二氯苯基醚、乙烯基萘基醚、乙烯基蒽基醚等乙烯基芳基醚;等。
作为乙烯基酯类,可举出丁酸乙烯基酯、异丁酸乙烯基酯、三甲基乙酸乙烯基酯、二乙基乙酸乙烯基酯、戊酸乙烯基酯、己酸乙烯基酯、氯乙酸乙烯基酯、二氯乙酸乙烯基酯、甲氧基乙酸乙烯基酯、丁氧基乙酸乙烯基酯、乙烯基苯基乙酸酯、乙烯基乙酰乙酸酯、乳酸乙烯基酯、乙烯基-β-苯基丁酸酯、苯甲酸乙烯基酯、水杨酸乙烯基酯、氯苯甲酸乙烯基酯、四氯苯甲酸乙烯基酯、萘甲酸乙烯基酯等。
作为苯乙烯类,可举出苯乙烯;甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、异丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、环己基苯乙烯、癸基苯乙烯、苄基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙酰氧基甲基苯乙烯等烷基苯乙烯;甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、二甲氧基苯乙烯等烷氧基苯乙烯;氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯、4-氟-3-三氟甲基苯乙烯等卤代苯乙烯;等。
具有环氧基的丙烯酸树脂的质均分子量优选为2000~50000,更优选为3000~30000。
〔2.具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分〕
具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分只要在1分子中具有足以通过加热或曝光而固化的烯键式不饱和双键,则可以是低分子化合物,也可以是均聚物、共聚树脂等聚合物。上述之中,更优选的具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分的具体例子如下所示。
(1)具有烯键式不饱和双键的低分子化合物
对于具有烯键式不饱和双键的低分子化合物而言,典型而言,可举出多官能单体和具有烯键式不饱和双键的单官能单体,所述多官能单体是使(甲基)丙烯酸与多元醇或多元羧酸缩合而得到的缩合物,或者,是使具有羟基、氨基、巯基等官能团的不饱和羧酸酯或酰胺类与多元醇或多元羧酸介由异氰酸酯基及/或环氧基进行加成聚合而得到的加成聚合物等。
作为多官能单体,可举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、2-羟基-3-(甲基)丙烯酰基氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油多缩水甘油醚多(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(urethane(meth)acrylate)(即,甲苯二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的反应物)、亚甲基二(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺基亚甲基醚、多元醇与N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺的缩合物等多官能单体、1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪(triacrylformal)等。上述多官能单体可以单独使用或2种以上组合使用。
另外,作为单官能单体,可以举出(甲基)丙烯酰胺、羟甲基(甲基)丙烯酰胺、甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、乙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、丙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、丁氧基甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、巴豆酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、叔丁基丙烯酰胺磺酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、2-苯氧基-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、二甲基氨基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸衍生物的(甲基)丙烯酸半酯等。上述单官能单体可以单独使用或2种以上组合使用。
(2)具有烯键式不饱和基团的共聚树脂
对于具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分而言,也可使用具有烯键式不饱和双键的共聚树脂。作为这样的具有烯键式不饱和双键的共聚树脂,例如,可举出在由(甲基)丙烯酸及(甲基)丙烯酸酯构成的丙烯酸树脂骨架的侧链上导入了烯键式双键的(甲基)丙烯酸树脂等。
作为具有烯键式不饱和基团的聚合性树脂成分,例如,可举出使至少将不饱和羧酸和含有环氧基的不饱和化合物共聚而得到的树脂的羧基与含有环氧基的不饱和化合物的环氧基进行反应而得到的树脂;或者,使至少将不饱和羧酸和含有环氧基的不饱和化合物共聚而得到的树脂的环氧基与不饱和羧酸的羧基进行反应而得到的树脂等。即,作为使不饱和羧酸与含有环氧基的不饱和化合物共聚而得到的树脂,可举出上述的具有环氧基的丙烯酸树脂(Aac)的形式之一。
需要说明的是,作为在丙烯酸树脂骨架中导入烯键式不饱和双键的方法,如上所述,不限于介由丙烯酸树脂骨架所具有的羧酸、及环氧基来导入烯键式不饱和双键的形式。例如,也可通过下述方法导入烯键式不饱和双键:使在侧链上具有羧酸基、羟基、胺基、酰胺基、及硫醇基等的丙烯酸树脂,与具备烯键式不饱和双键、和羧酸基、羟基、胺基、酰胺基、及硫醇基等的单体、例如多官能异氰酸酯、多官能环氧树脂进行反应。
更具体而言,导入了烯键式双键的(甲基)丙烯酸树脂也可以是具备烯键式不饱和双键和环氧基的(甲基)丙烯酸酯的均聚物或共聚物。
另外,具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分中,来自含有环氧基的不饱和化合物的结构单元(具有环氧基的结构单元)所占的比例优选为5~90质量%,更优选为15~75质量%。通过为上述范围,能够将分离层合适地固化。
具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分的质均分子量优选为2000~50000,更优选为5000~30000。通过为上述的范围,分离层形成用组合物能够得到理想的涂布操作性。
〔3.含有交联性基团的硅氧烷〕
另外,聚合性树脂成分可以为含有交联性基团的硅氧烷(Asi)。
本说明书中,所谓含有交联性基团的硅氧烷(Asi),如下式(Asi0)所示,表示在硅氧烷骨架的侧链上具有环氧基、及乙烯基等交联性基团的化合物。
-(SiO3/2(R1))m-(SiO3/2(R2))n-··(Asi0)
(其中,R1为交联性基团,R2选自烷基、芳基或芳香族基团。m、n表示上述聚硅氧烷中附有上述下标的结构单元相对于全部结构单元的摩尔百分率,n+m=100%,n>0)。
对于环氧基硅氧烷而言,可利用光致阳离子聚合引发剂或热致阳离子聚合引发剂,使上述环氧基彼此交联聚合,从而形成聚合物。
从制造分离层的激光反应性、耐热性等物性优异的层合体的观点考虑,上述含有交联性基团的硅氧烷优选为以下的通式(Asi1)表示的含有交联性基团的硅氧烷。
(式中,Rc1为含有环氧基、氧杂环丁烷基、乙烯基、(甲基)丙烯酰基的基团,Rc2为烷基或芳基,下标m及n表示上述聚硅氧烷中的附有所述下标的结构单元相对于全部结构单元的摩尔百分率,m为50~90摩尔%,n为10~50摩尔%。其中,m及n的总和为100摩尔%。)。
作为上述含有交联性基团的硅氧烷的具体例,可举出下式表示的聚合物E、聚合物F、以及Shin-Etsu Silicone Co.Inc.制的商品名X-22-2046及KF-102等:
聚合物E:下式(Asi2)表示的环氧改性硅氧烷(质均分子量:1000~20000)
(式(Asi2)中,下标m1及n1表示聚合物E中的附有这些下标的结构单元相对于全部结构单元的摩尔百分率,m1=50~90摩尔%,n1=10~50摩尔%。其中,m1及n1的总和为100摩尔%。)
聚合物F:下式(Asi3)表示的环氧改性硅氧烷(质均分子量:1000~20000)
(式(Asi3)中,下标m2、n2、及n3表示聚合物F中的附有这些下标的结构单元相对于全部结构单元的摩尔百分率,m2=50~90摩尔%,n2=1~10摩尔%,n3=5~50摩尔%。其中,m2、n2、及n3的总和为100摩尔%。)。
〔聚合引发剂〕
对于聚合引发剂而言,只要是能够将具有环氧基或烯键式不饱和双键等聚合性基团的聚合性树脂成分固化的化合物即可。作为能够将具有该聚合性基团的聚合性树脂成分固化的聚合引发剂,例如,可举出热致阳离子聚合引发剂、及光致阳离子聚合引发剂等。另外,例如,可举出热致自由基聚合引发剂、及光致自由基聚合引发剂。以下,对热致阳离子聚合引发剂、光致阳离子聚合引发剂、热致自由基聚合引发剂、及光致自由基聚合引发剂进行详细说明。
(1)热致阳离子聚合引发剂
实施方式之一涉及的分离层形成用组合物中,作为聚合引发剂,含有热致阳离子聚合引发剂。另外,这样的热致阳离子聚合引发剂中,有时将利用热来产生酸的聚合引发剂称为热致产酸剂。对于分离层形成用组合物而言,在热固化处理时,由于利用热产生的阳离子的作用,能够促进聚合性基团的聚合。以下,对可用作热致阳离子聚合引发剂的化合物进行详细说明。
(阳离子)
对于热致阳离子聚合引发剂而言,可举出具备以下的通式(h01)或(h02)所示的阳离子部的化合物。
(上述(h01)中,Rh01~Rh04各自独立地为选自由氢、碳原子数1~20的烷基及芳基组成的组中的有机基团,上述芳基可具有取代基,Rh01~Rh04中的至少一者为芳基。)
(上述(h02)中,Rh05~Rh07各自独立地为选自由碳原子数1~20的烷基及芳基组成的组中的有机基团,上述芳基可具有取代基,Rh05~Rh07中的至少一者为芳基。)
此处,Rh01~Rh07为芳基的情况下,所述芳基优选为以下的通式(h01-1)所示的苯基。
(上述hr-1中,Rhc01可以是氢、羟基、碳原子数1~10的烷基,该碳原子数1~10的烷基可以介由醚键、或酯键与(hr-1)中的苯基键合。需要说明的是,Rh01~Rh07中的hr-1也可以是各自独立地不同的取代基。)
作为通式(h01)所示的阳离子部的优选形式,可举出以下的阳离子部。
另外,作为通式(h02)所示的阳离子部的优选形式,可举出以下的阳离子部。具有这样的阳离子部的芳香族鎓盐由于在室温下的稳定性优异、可利用热产生酸,因此可优选用作热致产酸剂。
另外,作为通式(h02)所示的阳离子部的优选形式,可举出以下的阳离子部。
(阴离子部)
作为热致阳离子聚合引发剂中的阴离子部,例如,可举出六氟磷酸阴离子、三氟甲磺酸阴离子、全氟丁磺酸阴离子、四(五氟苯基)硼酸阴离子等。
作为能够以市售品形式获得的热致阳离子聚合引发剂,例如,可举出San-Aid SI-45、SI-47、SI-60、SI-60L、SI-80、SI-80L、SI-100、SI-100L、SI-110、SI-110L、SI-145、I-150、SI-160、SI-180L、SI-B3、SI-B2A、SI-B3A、SI-B4、SI-300(三新化学工业(株)制)等。除此以外,可举出CI-2921、CI-2920、CI-2946、CI-3128、CI-2624、CI-2639、CI-2064(日本曹达(株)制)、CP-66、CP-77((株)ADEKA制)、FC-520(3M公司制)K―PURE TAG-2396、TAG-2713S、TAG-2713、TAG-2172、TAG-2179、TAG-2168E、TAG-2722、TAG-2507、TAG-2678、TAG-2681、TAG-2679、TAG-2689、TAG-2690、TAG-2700、TAG-2710、TAG-2100、CDX-3027、CXC-1615、CXC-1616、CXC-1750、CXC-1738、CXC-1614、CXC-1742、CXC-1743、CXC-1613、CXC-1739、CXC-1751、CXC-1766、CXC-1763、CXC-1736、CXC-1756、CXC-1821、CXC-1802-60(KING INDUSTRY公司制)等。上述之中,优选三氟甲磺酸盐或六氟磷酸盐,更优选三氟甲磺酸盐。
对于热致阳离子聚合引发剂的用于使酸产生的温度,优选为用于对涂布有分离层形成用组合物的支撑体进行预烘烤的温度以上,具体而言,优选为110℃以上,更优选为130℃以上。
相对于分离层形成用组合物的固态成分总量,热致阳离子聚合引发剂的配合量优选为0.01重量%以上、20重量%以下,更优选为1重量%以上、10重量%以下,最优选为5重量%以上、10重量%以下。若热致产酸剂的配合量为0.1重量%以上,则不仅能够使聚合性树脂成分合适地聚合,而且,通过对该聚合性树脂成分的固化物进行烧成,例如可形成能够合适吸收波长600nm以下的范围的光的烧成体。
(2)光致阳离子聚合引发剂
本发明中光致阳离子聚合引发剂可使用选自由下述通式(b0-1)表示的化合物、及下述通式(b0-2)表示的化合物组成的组中的1种以上的阳离子聚合引发剂(B0)(以下,称为“(B0)成分”)。
(式中,Rb01~Rb04各自独立地为氟原子或可具有取代基的芳基。Rb05为氟原子或可具有取代基的氟烷基,多个Rb05可以相同,也可以各自不同。q为1以上的整数,Qq+各自独立地为q价的有机阳离子。)
[(B0)成分]
(B0)成分为选自由上述通式(b0-1)表示的化合物、及上述通式(b0-2)表示的化合物组成的组中的1种以上的阳离子聚合引发剂。上述2种化合物可通过曝光产生较强的酸。因此,具有(B0)成分的分离层形成用组合物能够通过曝光而将具有环氧基的聚合性树脂成分合适地固化。
式(b0-1)中,Rb01~Rb04各自独立地为氟原子或可具有取代基的芳基。作为Rb01~Rb04的可具有取代基的芳基,其碳原子数优选为5~30,更优选为5~20,进一步优选为6~15,特别优选为6~12。具体而言,可举出萘基、苯基、蒽基等,苯基由于容易获得而优选。芳基可具有取代基。作为取代基没有特别限定,优选卤原子、羟基、烃基(优选直链状或支链状的烷基,碳原子数优选为1~5),更优选卤原子或碳原子数1~5的卤代烷基,特别优选氟原子或碳原子数1~5的氟烷基。通过使芳基具有氟原子,可提高阴离子部的极性,故而优选。其中,作为式(b0-1)中的Rb01~Rb04,优选被氟取代的苯基,特别优选全氟苯基。
作为式(b0-1)表示的化合物的阴离子部的优选具体例子,可举出四(五氟苯基)硼酸根([B(C6F5)4]-);四[(三氟甲基)苯基]硼酸根([B(C6H4CF3)4]-);二氟双(五氟苯基)硼酸根([(C6F5)2BF2]-);三氟(五氟苯基)硼酸根([(C6F5)BF3]-);四(二氟苯基)硼酸根([B(C6H3F2)4]-)等。其中,特别优选四(五氟苯基)硼酸根([B(C6F5)4]-)。
式(b0-2)中,Rb05为氟原子或可具有取代基的氟烷基,多个Rb05可以相同,也可以各自不同。
作为Rb05的可具有取代基的氟烷基的碳原子数优选为1~10,更优选为1~8,进一步优选为1~5。具体而言,可举出在上述Ra22、Ra23的说明中的上述碳原子数1~5的烷基中氢原子的一部分或全部被氟原子取代而得到的基团。其中,作为Rb05,优选氟原子或碳原子数1~5的氟烷基,更优选氟原子或碳原子数1~5的全氟烷基,进一步优选氟原子、三氟甲基或五氟乙基。
式(b0-2)表示的化合物的阴离子部优选下述通式(b0-2a)表示的结构。
(式中,Rbf05为可具有取代基的氟烷基,nb1为1~5的整数。)
式(b0-2a)中,作为Rbf05即可具有取代基的氟烷基,与上述Rb05中列举的可具有取代基的氟烷基同样。式(b0-2a)中,nb1优选为1~4,更优选为2~4,最优选为3。
式(b0-1)~(b0-2)中,q为1以上的整数,Qq+为q价的有机阳离子,可优选举出锍阳离子、碘鎓阳离子,特别优选分别由下述通式(ca-1)~(ca-5)表示的有机阳离子。
(式中,R201~R207、及R211~R212各自独立地表示可具有取代基的芳基、杂芳基、烷基或链烯基,R201~R203、R206~R207、R211~R212可以彼此键合并与式中的硫原子一同形成环。R208~R209各自独立地表示氢原子或碳原子数1~5的烷基,R210为可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的链烯基、或可具有取代基的含有-SO2-的环式基团,L201表示-C(=O)-或C(=O)-O-,Y201各自独立地表示亚芳基、亚烷基或亚烯基,x为1或2,W201表示(x+1)价的连接基团。)
作为R201~R207、及R211~R212中的芳基,可举出碳原子数6~20的未取代的芳基,优选苯基、萘基。作为R201~R207、及R211~R212中的杂芳基,可举出构成上述芳基的一部分碳原子被杂原子取代的基团。作为杂原子,可举出氧原子、硫原子、氮原子等。作为该杂芳基,可举出从9H-噻吨中除去1个氢原子而得到的基团;作为取代杂芳基,可举出从9H-噻吨-9-酮中除去1个氢原子而得到的基团等。作为R201~R207、及R211~R212中的烷基,为链状或环状的烷基,优选碳原子数1~30的烷基。作为R201~R207、及R211~R212中的链烯基,碳原子数优选为2~10。作为R201~R207、及R210~R212可具有的取代基,例如,可举出烷基、卤原子、卤代烷基、羰基、氰基、氨基、氧代基(oxo)(=O)、芳基、分别由下式(ca-r-1)~(ca-r-10)表示的基团。
(式中,R’201各自独立地为氢原子、可具有取代基的环式基团、可具有取代基的链状的烷基、或可具有取代基的链状的烯基。)
R’201为可具有取代基的环式基团、可具有取代基的链状的烷基、或可具有取代基的链状的烯基。
可具有取代基的环式基:
该环式基优选为环状的烃基,该环状的烃基可以是芳香族烃基,也可以是脂肪族烃基。脂肪族烃基是指不具有芳香性的烃基。另外,脂肪族烃基可以是饱和的,也可以是不饱和的,通常优选为饱和的。
R’201中的芳香族烃基为具有芳香环的烃基。该芳香族烃基的碳原子数优选为3~30,更优选为5~30,进一步优选为5~20,特别优选为6~15,最优选为6~10。但是,该碳原子数不包含取代基中的碳原子数目。作为R’201中的芳香族烃基具有的芳香环,具体而言,可举出苯、芴、萘、蒽、菲、联苯、或构成上述芳香环的一部分碳原子被杂原子取代而得到的芳香族杂环、或者构成上述芳香环或芳香族杂环的一部分氢原子被氧代基等取代而得到的环。作为芳香族杂环中的杂原子,可举出氧原子、硫原子、氮原子等。作为R’201中的芳香族烃基,具体而言,可举出从上述芳香环中除去1个氢原子而得到的基团(芳基:例如,苯基、萘基、蒽基等)、上述芳香环的1个氢原子被亚烷基取代的基团(例如,苄基、苯基乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等芳基烷基等)、从构成上述芳香环的一部分氢原子被氧代基等取代的环(例如蒽醌等)中除去1个氢原子而得到的基团、从芳香族杂环(例如9H-噻吨、9H-噻吨-9-酮等)中除去1个氢原子而得到的基团等。上述亚烷基(芳基烷基中的烷基链)的碳原子数优选为1~4,更优选为1~2,特别优选为1。
对于R’201中的环状的脂肪族烃基而言,可举出结构中包含环的脂肪族烃基。作为该结构中包含环的脂肪族烃基,可举出脂环式烃基(从脂肪族烃环中除去1个氢原子而得到的基团)、脂环式烃基键合于直链状或支链状的脂肪族烃基的末端而得到的基团、脂环式烃基存在于直链状或支链状的脂肪族烃基的链中的基团等。上述脂环式烃基的碳原子数优选为3~20,更优选为3~12。上述脂环式烃基可以是多环式基团,也可以是单环式基团。作为单环式的脂环式烃基,优选从单环烷烃中除去1个以上的氢原子而得到的基团。作为该单环烷烃,优选碳原子数3~6的单环烷烃,具体而言可举出环戊烷、环己烷等。作为多环式的脂环式烃基,优选从多环烷烃中除去1个以上的氢原子而得到的基团,作为该多环烷烃,优选碳原子数7~30的多环烷烃。其中,作为该多环烷烃,更优选金刚烷、降冰片烷、异冰片烷、三环癸烷、四环十二烷等具有桥环系的多环式骨架的多环烷烃;具有甾体骨架的环式基团等具有稠合环系的多环式骨架的多环烷烃。
其中,作为R’201中的环状的脂肪族烃基,优选从单环烷烃或多环烷烃中除去1个以上的氢原子而得到的基团,更优选从多环烷烃中除去1个氢原子而得到的基团,特别优选金刚烷基、降冰片基,最优选金刚烷基。
可与脂环式烃基键合的、直链状或支链状的脂肪族烃基的碳原子数优选为1~10,更优选为1~6,进一步优选为1~4,最优选为1~3。作为直链状的脂肪族烃基,优选直链状的亚烷基,具体而言,可举出亚甲基[-CH2-]、亚乙基[-(CH2)2-]、三亚甲基[-(CH2)3-]、四亚甲基[-(CH2)4-]、五亚甲基[-(CH2)5-]等。作为支链状的脂肪族烃基,优选支链状的亚烷基,具体而言,可举出-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等烷基亚甲基;-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-、-C(CH2CH3)2-CH2-等烷基亚乙基;-CH(CH3)CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-等烷基三亚甲基;-CH(CH3)CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2CH2-等烷基四亚甲基等烷基亚烷基等。作为烷基亚烷基中的烷基,优选碳原子数1~5的直链状的烷基。
可具有取代基的链状的烷基:
作为R’201的链状的烷基,可以是直链状或支链状的烷基中的任一者。作为直链状的烷基,碳原子数优选为1~20,更优选为1~15,最优选为1~10。具体而言,例如,可举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、异十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、异十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基等。
作为支链状的烷基,碳原子数优选为3~20,更优选为3~15,最优选为3~10。具体而言,例如,可举出1-甲基乙基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基等。
可具有取代基的链状的烯基:
作为R’201的链状的烯基,可以是直链状或支链状中的任一者,碳原子数优选为2~10,更优选为2~5,进一步优选为2~4,特别优选为3。作为直链状的烯基,例如,可举出乙烯基、丙烯基(烯丙基)、丁烯基等。作为支链状的烯基,例如,可举出1-甲基乙烯基、2-甲基乙烯基、1-甲基丙烯基、2-甲基丙烯基等。作为链状的烯基,上述之中,优选直链状的烯基,更优选乙烯基、丙烯基,特别优选乙烯基。
作为R’201的环式基团、链状的烷基或链烯基中的取代基,例如,可举出烷氧基、卤原子、卤代烷基、羟基、羰基、硝基、氨基、氧代基、上述R’201中的环式基团等。
其中,R’201优选可具有取代基的环式基团、可具有取代基的链状的烷基。
R201~R203、R206~R207、R211~R212彼此键合并与式中的硫原子一同形成环的情况下,可介由硫原子、氧原子、氮原子等杂原子、羰基、-SO-、-SO2-、-SO3-、-COO-、-CONH-或N(RN)-(该RN为碳原子数1~5的烷基。)等官能团键合。作为形成的环,对于在其环骨架中含有式中的硫原子的1个环而言,优选包括硫原子在内为3~10元环,特别优选为5~7元环。作为形成的环的具体例子,例如可举出噻吩环、噻唑环、苯并噻吩、噻蒽环、苯并噻吩、二苯并噻吩、9H-噻吨环、噻吨酮环、噻蒽环、吩噁噻环、四氢噻吩鎓环、四氢噻喃鎓环等。
R208~R209各自独立地表示氢原子或碳原子数1~5的烷基,优选氢原子或碳原子数1~3的烷基,为烷基的情况下,可以彼此键合而形成环。
R210为可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的链烯基、或可具有取代基的含有-SO2-的环式基。作为R210中的芳基,可举出碳原子数6~20的未取代的芳基,优选苯基、萘基。作为R210中的烷基,为链状或环状的烷基,优选碳原子数1~30的烷基。作为R210中的链烯基,碳原子数优选为2~10。
Y201各自独立地表示亚芳基、亚烷基或亚烯基。
对于Y201中的亚芳基而言,可举出从作为R’201中的芳香族烃基而列举的芳基中除去1个氢原子而得到的基团。对于Y201中的亚烷基、亚烯基而言,可举出从作为R’201中的链状的烷基、链状的烯基而列举的基团中除去1个氢原子而得到的基团。
上述式(ca-4)中,x为1或2。W201为(x+1)价、即2价或3价的连接基团。作为W201中的2价连接基团,优选可具有取代基的2价烃基,优选与上述式(anv0)中的REP中列举的可具有取代基的2价烃基同样的基团。W201中的2价连接基团可以是直链状、支链状、环状中的任一者,优选为环状。其中,优选为在亚芳基的两端组合有2个羰基的基团、或仅由亚芳基构成的基团。作为亚芳基,可举出亚苯基、亚萘基等,特别优选亚苯基。作为W201中的3价的连接基团,可举出从上述W201中的2价连接基团中除去1个氢原子而得到的基团、上述2价连接基团进一步键合上述2价连接基团而得到的基团等。作为W201中的3价的连接基团,优选为在亚芳基上键合有2个羰基的基团。
作为上述式(ca-1)表示的优选的阳离子,具体而言,可举出分别由下式(ca-1-1)~(ca-1-24)表示的阳离子。
(式中,R”201为氢原子或取代基,作为该取代基,与作为上述R201~R207、及R210~R212可具有的取代基而列举的例子相同。)
另外,作为上述式(ca-1)表示的阳离子,优选分别由下述通式(ca-1-25)~(ca-1-36)表示的阳离子。
(式中,R’211为烷基,Rhal为氢原子或卤原子。)
作为上述式(ca-2)表示的优选的阳离子,具体而言,可举出二苯基碘鎓阳离子、双(4-叔丁基苯基)碘鎓阳离子等。
作为上述式(ca-4)表示的优选的阳离子,具体而言,可举出分别由下式(ca-4-1)~(ca-4-2)表示的阳离子。
另外,作为上述式(ca-5)表示的阳离子,优选分别由下述通式(ca-5-1)~(ca-5-2)表示的阳离子。
(式中,R’211为烷基。)
上述之中,阳离子部[(Qq+)1/q]优选为通式(ca-1)表示的阳离子,更优选为分别由式(ca-1-1)~(ca-1-36)表示的阳离子。
需要说明的是,有时将这样的光致阳离子聚合引发剂中利用光产生酸的聚合引发剂称为光致产酸剂。
对于(B0)成分而言,上述的光致产酸剂可以单独使用一种,也可以2种以上组合使用。相对于本发明的分离层形成用组合物中的具有环氧基的聚合性树脂成分100质量份,(B0)成分的含有比例优选为0.01~20质量份,更优选为0.1~10质量份,进一步优选为0.2~5质量份,特别优选为0.5~2质量份。另外,本发明的分离层形成用组合物中,光致阳离子聚合引发剂中的(B0)成分的含有比例没有特别限定,可根据(B0)成分的结构、来自阴离子部的酸等适当决定。具体而言,光致阳离子聚合引发剂中的(B0)成分的含有比例优选为20~99.999质量%,更优选为30~99.99质量%,进一步优选为40~99.9质量%,特别优选为60~99.9质量%,最优选为90~99.6质量%。通过使(B0)成分的含有比例为上述范围,能够使通过曝光而由聚合引发剂产生的多种酸的强度整体而言适度,从而能够将聚合性树脂成分合适地固化。
相对于分离层形成用组合物中的具有环氧基的聚合性树脂成分100质量份而言,光致阳离子聚合引发剂的含量优选为0.01~60质量份,更优选为0.05~30质量份,进一步优选为0.05~20质量份,特别优选为0.1~10质量份。若光致阳离子聚合引发剂的含量为0.01~60质量份,则能够在将聚合性树脂成分固化并烧成后,使分离层中的透光率降低,从而能够得到理想的激光反应性。
(3)热致自由基聚合引发剂
作为热致自由基聚合引发剂,例如,可举出过氧化物及偶氮系聚合引发剂等。这些热致自由基聚合引发剂通过加热而产生自由基,利用所述自由基使聚合性单体聚合。
作为过氧化物,例如,可举出过氧化酮、过氧化缩酮、过氧化氢、二烷基过氧化物、过氧化酯、过氧化碳酸酯及过氧化缩酮等。具体而言,可举出过氧化乙酰、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化物、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化丙酰、过氧化苯甲酰(BPO)、2-氯过氧化苯甲酰、3-氯过氧化苯甲酰、4-氯过氧化苯甲酰、2,4-二氯过氧化苯甲酰、4-溴甲基过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过硫酸钾、过氧化碳酸二异丙基酯、氢过氧化四氢萘、1-苯基-2-甲基丙基-1-过氧化氢、过三苯基乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢、过甲酸叔丁酯、过氧乙酸叔丁酯、过苯甲酸叔丁酯、过苯基乙酸叔丁酯、过4-甲氧基乙酸叔丁酯及过N-(3-甲基苯基)氨基甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化-2-乙基己基单碳酸酯、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷及1,1-二(叔丁基过氧化)环己烷等。
作为市售的过氧化物,例如,可举出日本油脂株式会社制的商品名“PERCUMYL(注册商标)”、商品名“PERBUTYL(注册商标)”、商品名“PEROCTA(注册商标)”、“PEROYL(注册商标)”及“PERHEXA(注册商标)”等。
作为偶氮系聚合引发剂,例如,可举出2,2’-偶氮双丙烷、2,2’-二氯-2,2’-偶氮双丙烷、1,1’-偶氮(甲基乙基)二乙酸酯、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)盐酸盐、2,2’-偶氮双(2-氨基丙烷)硝酸盐、2,2’-偶氮双异丁烷、2,2’-偶氮二异丁酰胺、2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸甲酯)、2,2’-二氯-2,2’-偶氮双丁烷、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮二异丁酸二甲酯、1,1’-偶氮双(1-甲基丁腈-3-磺酸钠)、2-(4-甲基苯基偶氮)-2-甲基丙二腈、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)、3,5-二羟基甲基苯基偶氮-2-烯丙基丙二腈、2,2’-偶氮双(2-甲基戊腈)、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸二甲酯)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、1,1’-偶氮双(环己烷腈)、2,2’-偶氮双(2-丙基丁腈)、1,1’-偶氮双(环己烷腈)、2,2’-偶氮双(2-丙基丁腈)、1,1’-偶氮双(1-氯苯基乙烷)、1,1’-偶氮双(1-环己烷甲腈)、1,1’-偶氮双(1-环庚烷腈)、1,1’-偶氮双(1-苯基乙烷)、1,1’-偶氮双枯烯、4-硝基苯基偶氮苄基氰基乙酸乙酯、苯基偶氮二苯基甲烷、苯基偶氮三苯基甲烷、4-硝基苯基偶氮三苯基甲烷、1,1’-偶氮双(1,2-二苯基乙烷)、聚(双酚A-4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸酯))及聚(四乙二醇-2,2’-偶氮二异丁酸酯)等。
相对于100重量份的聚合性单体,热致自由基聚合引发剂的配合量优选为0.1重量份以上、20重量份以下,更优选为1重量份以上、5重量份以下。由此,能够使具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分合适地聚合。需要说明的是,热致自由基聚合引发剂可在即将使用分离层形成用组合物之前,利用已知的方法配合到分离层形成用组合物中。另外,热致自由基聚合引发剂也可在稀释于后述的添加溶剂中后配合到分离层形成用组合物中。
热致自由基聚合引发剂的1分钟半衰期温度优选为90℃以上、200℃以下,更优选为120℃以上、180℃以下。
另外,热致自由基聚合引发剂的1小时半衰期温度优选为50℃以上、140℃以下,更优选为80℃以上、140℃以下。
通过使热致自由基聚合引发剂的1分钟半衰期温度为90℃以上、200℃以下,1小时半衰期温度为50℃以上、140℃以下,能够延长从配合热致自由基聚合引发剂开始,直到使具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分聚合、凝胶化为止的时间。由此,能够延长在支撑体上涂布粘接剂组合物时的操作时间。另外,通过使热致自由基聚合引发剂的1分钟半衰期温度为90℃以上、200℃以下,1小时半衰期温度为50℃以上、140℃以下,在支撑体上涂布粘接剂组合物、并通过加热除去稀释溶剂时,能够同时产生自由基,预备性地引发聚合性树脂成分的聚合。从能够延长可操作的时间的观点考虑,热致自由基聚合引发剂的1分钟半衰期温度及1小时半衰期温度优选较高。另外,从快速地凝胶化的观点考虑,热致自由基聚合引发剂的1分钟半衰期温度及1小时半衰期温度优选较低。
需要说明的是,热致自由基聚合引发剂的理论活性氧量优选为3.0%以上、13.0%以下,可根据理论活性氧量适当调节热致自由基聚合引发剂的配合量。
(4)光致自由基聚合引发剂
分离层形成用组合物可以利用光致自由基聚合引发剂而使聚合性树脂成分聚合。需要说明的是,将光致自由基聚合引发剂用作聚合引发剂时,若以能够维持遮光状态的方式包装粘接剂组合物,则可在配合有光致自由基聚合引发剂的状态下将该分离层形成用组合物制品化。
作为光致自由基聚合引发剂,具体而言,例如,可举出1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、双(4-二甲基氨基苯基)酮、2-甲基-1-〔4-(甲基硫基)苯基〕-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮、O-乙酰基-1-[6-(2-甲基苯甲酰基)-9-乙基-9H-咔唑-3-基]乙醛肟、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、4-苯甲酰基-4’-甲基二甲基硫醚、4-二甲基氨基苯甲酸、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸丁酯、苯甲酸4-二甲基氨基-2-乙基己酯、苯甲酸4-二甲基氨基-2-异戊酯、苄基-β-甲氧基乙基缩醛、苯偶酰二甲基缩酮、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、2,4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、噻吨、2-氯噻吨、2,4-二乙基噻吨、2-甲基噻吨、2-异丙基噻吨、2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌(octamethyl anthraquinone)、1,2-苯并蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化氢异丙苯、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑、2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(对甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,4,5-三芳基咪唑二聚物、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4,4’-双(二甲氨基)二苯甲酮(即米蚩酮)、4,4’-双(二乙氨基)二苯甲酮(即乙基米蚩酮)、4,4’-二氯二苯甲酮、3,3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、苯偶酰、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻叔丁基醚、苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基苯乙酮、对二甲基氨基苯丙酮、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、对叔丁基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、对叔丁基三氯苯乙酮、对叔丁基二氯苯乙酮、α,α-二氯-4-苯氧基苯乙酮、噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、二苯并环庚烯酮、4-二甲氨基苯甲酸戊酯、9-苯基吖啶、1,7-二-(9-吖啶基)庚烷、1,5-二-(9-吖啶基)戊烷、1,3-二-(9-吖啶基)丙烷、对甲氧基三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)-均三嗪、2-甲基-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-均三嗪、2,4-二-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基-均三嗪、2,4-二-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基-均三嗪、2,4-二-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-均三嗪、2,4-二-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-均三嗪等。另外,作为光致自由基聚合引发剂,可使用作为市售品的“IRGACURE OXE02”、“IRGACURE OXE01”,“IRGACURE 369”、“IRGACURE 651”及“IRGACURE 907”(商品名:均为BASF公司制)以及“NCI-831”(商品名:ADEKA公司制)等。
相对于100重量份的聚合性单体,光致自由基聚合引发剂的配合量优选为0.1重量份以上、20重量份以下,更优选为1重量份以上、5重量份以下。
〔3.其他的成分〕
实施方式之一涉及的分离层形成用组合物中,除了上述的聚合性成分及聚合引发剂以外,还可含有表面活性剂及稀释溶剂。
(1)表面活性剂
分离层形成用组合物可含有表面活性剂。作为表面活性剂,例如,可举出有机硅系表面活性剂、氟系表面活性剂。作为有机硅系表面活性剂,具体而言,可使用BYK-077、BYK-085、BYK-300、BYK-301、BYK-302、BYK-306、BYK-307、BYK-310、BYK-320、BYK-322、BYK-323、BYK-325、BYK-330、BYK-331、BYK-333、BYK-335、BYK-341、BYK-344、BYK-345、BYK-346、BYK-348、BYK-354、BYK-355、BYK-356、BYK-358、BYK-361、BYK-370、BYK-371、BYK-375、BYK-380、BYK-390(BYKChemie公司制)等。作为氟系表面活性剂,具体而言,可使用F-114、F-177、F-410、F-411、F-450、F-493、F-494、F-443、F-444、F-445、F-446、F-470、F-471、F-472SF、F-474、F-475、F-477、F-478、F-479、F-480SF、F-482、F-483、F-484、F-486、F-487、F-172D、MCF-350SF、TF-1025SF、TF-1117SF、TF-1026SF、TF-1128、TF-1127、TF-1129、TF-1126、TF-1130、TF-1116SF、TF-1131、TF-1132、TF-1027SF、TF-1441、TF-1442(DIC公司制);POLYFOX系列的PF-636、PF-6320、PF-656、PF-6520(OMNOVA公司制)等。
表面活性剂可单独使用一种,也可合用2种以上。相对于聚合性树脂成分的总量100质量份,表面活性剂的含量优选为0.01~10质量份,更优选为0.02~2质量份,进一步优选为0.03~1质量份。通过为上述范围,在支撑体上涂布分离层形成用组合物时,可形成平坦性高的分离层。
(2)稀释溶剂
实施方式之一涉及的分离层形成用组合物优选含有稀释溶剂。稀释剂只要为能够溶解聚合性树脂成分及聚合引发剂的溶剂则没有限定,可合适地使用以下所示的溶剂。
作为稀释溶剂,例如,可举出己烷、庚烷、辛烷、壬烷、甲基辛烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷等直链状的烃;碳原子数4~15的支链状的烃;例如环己烷、环庚烷、环辛烷、萘、十氢化萘、四氢化萘等环状烃;对薄荷烷、邻薄荷烷、间薄荷烷、二苯基薄荷烷、1,4-萜品烯、1,8-萜品烯、莰烷、降冰片烷、蒎烷、苧烷、蒈烷、长叶烯、香叶醇、橙花醇、芳樟醇、柠檬醛、香茅醇、薄荷醇、异薄荷醇、新薄荷醇、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇、萜品烯-1-醇、萜品烯-4-醇、二氢乙酸松油酯、1,4-桉树脑、1,8-桉树脑、冰片、香芹酮、紫罗酮、侧柏酮、樟脑、d-苧烯、l-苧烯、二萜烯等萜烯系溶剂;γ-丁内酯等内酯类;丙酮、甲基乙基酮、环己酮(CH)、甲基正戊酮、甲基异戊酮、2-庚酮等酮类;乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇等多元醇类;乙二醇单乙酸酯、二乙二醇单乙酸酯、丙二醇单乙酸酯、或二丙二醇单乙酸酯等具有酯键的化合物;上述多元醇类或上述具有酯键的化合物的单甲基醚、单乙基醚、单丙基醚、单丁基醚等单烷基醚或单苯基醚等具有醚键的化合物等多元醇类的衍生物(上述之中,优选丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇单甲基醚(PGME));二氧杂环己烷这样的环式醚类;乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲氧基丁基乙酸酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯等酯类;苯甲醚、乙基苄基醚、甲苯基甲基醚、二苯基醚、二苄基醚、苯乙醚、丁基苯基醚等芳香族系有机溶剂等。
此外,分离层形成用组合物可根据聚合性树脂成分及聚合引发剂的组成而适当含有敏化剂。
<层合体10(第一实施方式)>
如图1所示,本发明的实施方式之一(第一实施方式)涉及的层合体10是介由粘接层3和分离层4将基板1和支撑板2层合而形成的。此处,分离层4是使用实施方式之一涉及的分离层形成用组合物形成的。因此,层合体具备耐化学药品性高的分离层。由此,使用实施方式之一涉及的分离层形成用组合物制造的层合体也在本发明的范畴内。
〔基板1〕
基板1可在被支撑板2支撑的状态下供于薄化、安装等工艺。另外,对于基板1而言,例如,可安装集成电路、金属凸点(bump)等结构物。典型地,基板1可使用硅晶片基板,但没有限定,也可使用由陶瓷基板、薄膜基板、柔性基板等任选的材质形成的基板。
〔支撑板2〕
支撑板(支撑体)2是支撑基板1的支撑体,介由粘接层3而贴合于基板1。因此,作为支撑板2,只要具有防止基板1在基板1的薄化、输送、安装等工艺时破损或变形所需要的强度即可。另外,支撑板2只要能透过用于使分离层4改性的光即可。从上述观点考虑,支撑板2可使用由玻璃、硅或丙烯酸系树脂形成的支撑体等。
〔粘接层3〕
粘接层3是用于将基板1和支撑板2贴合的层,是由用于将基板1和支撑板2贴合的粘接剂形成的。
用于形成粘接层3的粘接剂含有热塑性树脂、稀释剂、及添加剂等其他的成分。此处,作为粘接剂中含有的热塑性树脂,即粘接层3含有的热塑性树脂,只要是具备粘接性的树脂即可,例如,更优选使用烃树脂、丙烯酸-苯乙烯系树脂、马来酰亚胺系树脂、弹性体树脂、聚砜系树脂等、或将它们组合而得到的树脂等。以下,对本实施方式中的粘接层3含有的热塑性树脂进行说明。
(烃树脂)
烃树脂具有烃骨架,是使单体组合物聚合而形成的树脂。作为烃树脂,可举出环烯烃系聚合物(以下,有时称为“树脂(A)”)、以及选自由萜烯树脂、松香系树脂及石油树脂组成的组中的至少1种树脂(以下,有时称为“树脂(B)”)等,但不限定于此。
树脂(A)也可以是使包含环烯烃系单体的单体成分聚合而形成的树脂。具体而言,可举出包含环烯烃系单体的单体成分的开环(共)聚合物、使包含环烯烃系单体的单体成分加成(共)聚合而得到的树脂等。
作为构成树脂(A)的单体成分中包含的上述环烯烃系单体,例如,可举出降冰片烯、降冰片二烯等双环体、二环戊二烯、羟基二环戊二烯等三环体、四环十二碳烯等四环体、环戊二烯三聚体等五环体、四环戊二烯等七环体、或这些多环体的烷基(甲基、乙基、丙基、丁基等)取代物、链烯基(乙烯基等)取代物、烷叉基(乙叉基等)取代物、芳基(苯基、甲苯基、萘基等)取代物等。上述之中,特别优选选自由降冰片烯、四环十二碳烯、或它们的烷基取代物组成的组中的降冰片烯系单体。
构成树脂(A)的单体成分也可含有能够与上述的环烯烃系单体共聚的其他的单体,例如,优选含有链烯单体。作为链烯单体,例如,可举出乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-己烯、α-烯烃等。链烯单体可以是直链状的,也可以是支链状的。
另外,作为构成树脂(A)的单体成分,从高耐热性(低热分解、低热减重性)的观点考虑,优选含有环烯烃单体。相对于构成树脂(A)的单体成分总体,环烯烃单体的比例优选为5摩尔%以上,更优选为10摩尔%以上,进一步优选为20摩尔%以上。另外,相对于构成树脂(A)的单体成分总体,环烯烃单体的比例没有特别限定,从溶解性及在溶液中的经时稳定性的观点考虑,优选为80摩尔%以下,更优选为70摩尔%以下。
另外,作为构成树脂(A)的单体成分,可含有直链状或支链状的链烯单体。从溶解性及柔软性的观点考虑,相对于构成树脂(A)的单体成分总体,烯烃单体的比例优选为10~90摩尔%,更优选为20~85摩尔%,进一步优选为30~80摩尔%。
需要说明的是,对于树脂(A)而言,例如,使包含环烯烃系单体和链烯单体的单体成分聚合而形成的树脂这样的不具有极性基团的树脂,在抑制高温下的气体产生的方面是优选的。
对于使单体成分聚合时的聚合方法、聚合条件等,没有特别限制,按照通常方法适当设定即可。
例如,可将作为下述化学式(ad1)表示的重复单元及下述化学式(ad2)表示的重复单元的共聚物的环烯烃共聚物用作粘接成分树脂(A)。
(化学式(ad2)中,n为0或1~3的整数。)
作为这样的环烯烃共聚物,可使用APL 8008T、APL 8009T、及APL 6013T(全部为三井化学株式会社制)等。
另外,作为可用作树脂(A)的市售品,例如,可举出Polyplastics株式会社制的“TOPAS”、三井化学株式会社制的“APEL”、Zeon Corporation制的“ZEONOR”及“ZEONEX”、JSR株式会社制的“ARTON”等。
树脂(A)的玻璃化转变温度(Tg)优选为60℃以上,特别优选为70℃以上。若树脂(A)的玻璃化转变温度为60℃以上,则能够进一步抑制层合体被暴露于高温环境时粘接层3的软化。
树脂(B)为选自由萜烯系树脂、松香系树脂及石油树脂组成的组中的至少1种树脂。具体而言,作为萜烯系树脂,例如,可举出萜烯树脂、萜烯酚醛树脂、改性萜烯树脂、氢化萜烯树脂、氢化萜烯酚醛树脂等。作为松香系树脂,例如,可举出松香、松香酯、氢化松香、氢化松香酯、聚合松香、聚合松香酯、改性松香等。作为石油树脂,例如,可举出脂肪族或芳香族石油树脂、氢化石油树脂、改性石油树脂、脂环族石油树脂、香豆酮·茚石油树脂等。上述之中,更优选氢化萜烯树脂、氢化石油树脂。
树脂(B)的软化点没有特别限定,优选为80~160℃。若树脂(B)的软化点为80~160℃,则能够抑制层合体被暴露于高温环境时软化,从而不会产生粘接不良。
树脂(B)的重均分子量没有特别限定,优选为300~3,000。若树脂(B)的重均分子量为300以上,则耐热性变得充分,高温环境下的脱气量减少。另一方面,若树脂(B)的重均分子量为3,000以下,则粘接层在烃系溶剂中的溶解速度变得良好。因此,能够将除去分离支撑体后的基板上的粘接层残渣迅速地溶解。需要说明的是,本实施方式中的树脂(B)的重均分子量是用凝胶渗透色谱法(GPC)测得的以聚苯乙烯换算的分子量。
需要说明的是,作为树脂,可使用将树脂(A)和树脂(B)混合而得到的树脂。通过混合,耐热性变得良好。例如,作为树脂(A)和树脂(B)的混合比例,(A):(B)=80:20~55:45(质量比)由于高温环境时的耐热性及柔软性优异而优选。
(丙烯酸-苯乙烯系树脂)
作为丙烯酸-苯乙烯系树脂,例如,可举出使用苯乙烯或苯乙烯的衍生物与(甲基)丙烯酸酯等作为单体进行聚合而得到的树脂。
作为(甲基)丙烯酸酯,例如,可举出包含链式结构的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有脂肪族环的(甲基)丙烯酸酯、具有芳香族环的(甲基)丙烯酸酯。作为包含链式结构的(甲基)丙烯酸烷基酯,可举出具有碳原子数15~20的烷基的丙烯酸系长链烷基酯、具有碳原子数1~14的烷基的丙烯酸系烷基酯等。作为丙烯酸系长链烷基酯,可举出烷基为正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基等的丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯。需要说明的是,该烷基也可以为支链状。
作为具有碳原子数1~14的烷基的丙烯酸系烷基酯,可举出现有的用于丙烯酸系粘接剂的已知的丙烯酸系烷基酯。例如,可举出烷基包含甲基、乙基、丙基、丁基、2-乙基己基、异辛基、异壬基、异癸基、十二烷基、月桂基、十三烷基等的丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯。
作为具有脂肪族环的(甲基)丙烯酸酯,可举出(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、1-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸三环癸酯、(甲基)丙烯酸四环十二烷酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯等,更优选甲基丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯。
作为具有芳香族环的(甲基)丙烯酸酯,没有特别限定,作为芳香族环,可举出例如苯基、苄基、甲苯基、二甲苯基、联苯基、萘基、蒽基、苯氧基甲基、苯氧基乙基等。另外,芳香族环可具有碳原子数1~5的直链状或支链状的烷基。具体而言,优选苯氧基乙基丙烯酸酯。
(马来酰亚胺系树脂)
作为马来酰亚胺系树脂,例如,可举出使下述单体聚合而得到的树脂:N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-正丙基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-正丁基马来酰亚胺、N-异丁基马来酰亚胺、N-仲丁基马来酰亚胺、N-叔丁基马来酰亚胺、N-正戊基马来酰亚胺、N-正己基马来酰亚胺、N-正庚基马来酰亚胺、N-正辛基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-硬脂基马来酰亚胺等具有烷基的马来酰亚胺;N-环丙基马来酰亚胺、N-环丁基马来酰亚胺、N-环戊基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-环庚基马来酰亚胺、N-环辛基马来酰亚胺等具有脂肪族烃基的马来酰亚胺;N-苯基马来酰亚胺、N-间甲基苯基马来酰亚胺、N-邻甲基苯基马来酰亚胺、N-对甲基苯基马来酰亚胺等具有芳基的芳香族马来酰亚胺等。
(弹性体)
弹性体优选含有苯乙烯单元作为主链的结构单元,该“苯乙烯单元”可具有取代基。作为该取代基,例如,可举出碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基、碳原子数1~5的烷氧基烷基、乙酰氧基、羧基等。另外,该苯乙烯单元的含量更优选为14重量%以上、50重量%以下的范围内。另外,弹性体的重均分子量优选为10,000以上、200,000以下的范围内。
若苯乙烯单元的含量为14重量%以上、50重量%以下的范围内、且弹性体的重均分子量为10,000以上、200,000以下的范围内,则容易溶解于后述的烃系的溶剂(溶媒)中,因此能够更容易且迅速地除去粘接层。另外,通过使苯乙烯单元的含量及重均分子量为上述的范围内,从而在晶片基板被供于抗蚀剂光刻工序时,能对暴露于其中的抗蚀剂溶剂(例如PGMEA、PGME等)、酸(氢氟酸等)、碱(TMAH等)发挥优异的耐性。
需要说明的是,可在弹性体中进一步混合上述的(甲基)丙烯酸酯。
苯乙烯单元的含量更优选为17重量%以上,另外,更优选为40重量%以下。
重均分子量的更优选范围为20,000以上,另外,更优选范围为150,000以下。
作为弹性体,若苯乙烯单元的含量为14重量%以上、50重量%以下的范围内、且弹性体的重均分子量为10,000以上、200,000以下的范围内,则可使用各种弹性体。例如,可举出聚苯乙烯-聚(乙烯/丙烯)嵌段共聚物(SEP)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBBS)、及它们的氢化物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)(SEPS)、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)、苯乙烯嵌段为反应交联型的苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SeptonV9461(KURARAY CO.,LTD制)、SeptonV9475(KURARAY CO.,LTD制))、苯乙烯嵌段为反应交联型的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(具有反应性的聚苯乙烯系硬嵌段,SeptonV9827(KURARAY CO.,LTD制))、聚苯乙烯-聚(乙烯-乙烯/丙烯)嵌段-聚苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS-OH:末端羟基改性)等,可使用苯乙烯单元的含量及重均分子量为上述的范围内的弹性体。
另外,弹性体中更优选氢化物。若为氢化物,则对热的稳定性提高,分解、聚合等改性不易发生。另外,从在烃系溶剂中的溶解性及对于抗蚀剂溶剂的耐性的观点考虑也是更优选的。
另外,弹性体中更优选两端为苯乙烯的嵌段聚合物的弹性体。这是因为,通过将热稳定性高的苯乙烯嵌入两个末端,可呈现更高的耐热性。
更具体而言,弹性体更优选为苯乙烯及共轭二烯的嵌段共聚物的氢化物。对热的稳定性提高,分解、聚合等改性不易发生。另外,通过将热稳定性高的苯乙烯嵌入两个末端,可呈现更高的耐热性。此外,从在烃系溶剂中的溶解性及对于抗蚀剂溶剂的耐性的观点考虑也是更优选的。
作为能够用作构成粘接层3的粘接剂中含有的弹性体的市售品,例如,可举出KURARAY CO.,LTD制“SEPTON(商品名)”、KURARAY CO.,LTD制“HYBRAR(商品名)”、旭化成株式会社制“TUFTEC(商品名)”、JSR株式会社制“DYNARON(商品名)”等。
作为构成粘接层3的粘接剂中含有的弹性体的含量,例如,以粘接剂组合物总量为100重量份计,优选为50重量份以上、99重量份以下的范围内,更优选为60重量份以上、99重量份以下的范围内,最优选为70重量份以上、95重量份以下的范围内。通过为上述范围内,能够在维持耐热性的同时,将基板和支撑体合适地贴合。
另外,也可将多个种类的弹性体混合。即,构成粘接层3的粘接剂可含有多个种类的弹性体。并且,多个种类的弹性体中的至少1种含有苯乙烯单元作为主链的结构单元即可。另外,若多个种类的弹性体中的至少1种的苯乙烯单元的含量为14重量%以上、50重量%以下的范围内、或重均分子量为10,000以上、200,000以下的范围内,则所述弹性体也在本发明的范畴内。另外,构成粘接层3的粘接剂中含有多个种类的弹性体的情况下,可以以混合后苯乙烯单元含量成为上述范围内的方式进行调节。例如,若将苯乙烯单元的含量为30重量%的KURARAY CO.,LTD制SEPTON(商品名)Septon4033、和苯乙烯单元的含量为13重量%的SEPTON(商品名)Septon2063以1比1的重量比混合,则相对于粘接剂中含有的弹性体总体,苯乙烯含量为21~22重量%,因此成为14重量%以上。另外,例如,若将苯乙烯单元为10重量%的成分和60重量%的成分以1比1的重量比混合,则成为35重量%,落入上述范围内。本发明也可以是这样的形式。另外,构成粘接层3的粘接剂中含有的多个种类的弹性体最优选全部以上述的范围内含有苯乙烯单元、且重均分子量为上述的范围内。
需要说明的是,优选使用光固化性树脂(例如,UV固化性树脂)以外的树脂形成粘接层3。通过使用光固化性树脂以外的树脂,能够防止在剥离或除去粘接层3之后在基板1的微小的凹凸的周围产生残渣。作为构成粘接层3的粘接剂,特别优选并非在任何溶剂中均溶解、而是溶解于特定溶剂的粘接剂。其原因在于,可以通过将粘接层3溶解于溶剂而除去,无需对基板1施加物理力。除去粘接层3时,能够不使基板1破损或变形地将粘接层3容易地除去,即使是强度降低的基板1也是如此。
(聚砜系树脂)
用于形成粘接层3的粘接剂可含有聚砜系树脂。通过利用聚砜系树脂形成粘接层3,可制造即使在高温下处理层合体,也能在之后的工序中将粘接层溶解、从基板剥离支撑体的层合体。若粘接层3含有聚砜树脂,例如,即使在利用退火等于300℃以上的高温处理层合体的高温工艺中,也能够合适地使用层合体。
聚砜系树脂具有含有下述通式(ad3)表示的结构单元、及下述通式(ad4)表示的结构单元中的至少1种结构单元的结构。
(其中,通式(ad3)的RC3、RC4及RC5、以及通式(ad4)中的RC3及RC4各自独立地选自由亚苯基、亚萘基及亚蒽基组成的组,X’为碳原子数1以上、3以下的亚烷基。)
对于聚砜系树脂而言,通过具备式(ad3)表示的聚砜结构单元及式(ad4)表示的聚醚砜结构单元中的至少1种,从而将基板1与支撑板2贴合后,可形成如下层合体:即使在高温度条件下处理基板1,也能够防止粘接层3因分解及聚合等而变得不溶。另外,聚砜系树脂若为含有上述式(ad3)表示的聚砜结构单元的聚砜树脂,则即使加热至更高的温度也仍然稳定。因此,能够防止在清洗后的基板1上产生由粘接层导致的残渣。
聚砜系树脂的重均分子量(Mw)优选为30,000以上、70,000以下的范围内,更优选为30,000以上、50,000以下的范围内。若聚砜系树脂的重均分子量(Mw)为30,000以上的范围内,则能够得到可在例如300℃以上的高温度下使用的粘接剂组合物。另外,若聚砜系树脂的重均分子量(Mw)为70,000以下的范围内,则能够利用溶剂良好地溶解。即,能得到可利用溶剂良好地除去的粘接剂组合物。
(其他的成分)
对于构成粘接层3的粘接剂而言,在不损害本质特性的范围内,也可含有具有混合性的其他物质。例如,可进一步使用用于改良粘接剂的性能的附加树脂、增塑剂、助粘剂、稳定剂、着色剂、热聚合阻止剂及表面活性剂等常用的各种添加剂。另外,粘接剂也可利用上述的(1)稀释溶剂段落中记载的稀释溶剂进行稀释而使用。
〔分离层4〕
分离层4是可使用实施方式之一涉及的分离层形成用组合物而形成的层,所述层是由对固化物进行烧成而形成的烧成体形成的,所述固化物是利用聚合引发剂使分离层形成用组合物中含有的聚合性树脂成分固化而得到的。对于分离层4而言,通过使其为使用分离层形成用组合物形成的烧成体,能够吸收隔着支撑板2照射的光从而合适地改性。
此处,本说明书中,所谓烧成体,是通过对固化物进行烧成而形成的烧成体,所述固化物是通过利用聚合引发剂将上述的聚合性树脂成分聚合而固化得到的。烧成体是在大气环境下、即存在氧的环境下对聚合性树脂成分的固化物和聚合引发剂进行烧成从而形成的,该固化物的至少一部分被碳化。本申请的发明人发现,利用这样的烧成体,可形成具备高耐化学药品性、能够合适地吸收600nm的范围的波长的光的分离层。
对于分离层4的厚度而言,例如,更优选为0.05μm以上、50μm以下的范围内,进一步优选为0.3μm以上、1μm以下的范围内。分离层4的厚度若在0.05μm以上、50μm以下的范围内,则能够通过短时间的光的照射及低能量的光的照射而使分离层4发生期望的改性。另外,从生产率的观点考虑,分离层4的厚度特别优选在1μm以下的范围内。
需要说明的是,本说明书中,所谓分离层“改性”,是指分离层成为能够在微小的外力下被破坏的状态、或与和分离层接触的层的粘接力降低的状态的现象。作为通过吸收光而发生的分离层改性的结果,分离层丧失光照射前的强度或粘接性。即,由于吸收光,分离层变脆。所谓分离层的改性,可以是分离层发生因吸收的光能而导致分解、立体构型变化或官能团解离的现象。分离层的改性作为吸收光的结果而发生。
由此,例如,可通过改性使得仅将支撑板提起即可破坏分离层,从而容易地将支撑板和基板分离。更具体而言,例如,利用支撑体分离装置等,将层合体中的基板及支撑板中的一者固定于载置台,利用吸附部件具备的吸附垫(吸附部)等保持另一者并上提,从而将支撑板和基板分离,或者,可通过用具备夹具(爪部)等的分离板把持支撑板的周缘部分端部的倒角部位来施加力,将基板和支撑板分离。另外,例如,可通过具备剥离部件的支撑体分离装置从层合体中的基板剥离支撑板,所述剥离部件供给用于剥离粘接剂的剥离液。利用该剥离部件将剥离液供给至层合体中的粘接层的至少一部分周端部、使层合体中的粘接层溶胀,从而能够以力从该粘接层发生溶胀的部位集中于分离层的方式对基板和支撑板施加力。因此,可将基板和支撑板良好地分离。
施加于层合体的力根据层合体的大小等适当调节即可,不受限定,例如,若为直径为300mm左右的层合体,则通过施加0.1~5kgf左右的力,可将基板和支撑板合适地分离。
需要说明的是,层合体10中,可在分离层4与支撑板2之间还形成有其他层。该情况下,其他层只要由透光的材料构成即可。由此,可在不妨碍光向分离层4入射的情况下,适当添加对于层合体10赋予理想性质等的层。可使用的光的波长根据构成分离层4的材料的种类的不同而不同。因此,构成其他层的材料无需透过全波长的光,可从下述材料中适当选择,所述材料能够透过可将构成分离层4的材料改性的波长的光。
另外,分离层4优选仅由具有吸收光的结构的材料形成,但在不损害本发明中的本质特性的范围内,也可添加不具有吸收光的结构的材料而形成分离层4。
另外,分离层4的与粘接层3相对一侧的面优选为平坦(未形成凹凸)的面,由此,分离层4容易形成,且在贴合中也能够均匀地贴合。
作为对分离层4照射的光,根据形成分离层4的烧成体能够吸收的波长,适当使用例如YAG激光、红宝石激光、玻璃激光、YVO4激器、LD激光、光纤维激光等固体激光;色素激光等液体激光;CO2激光、准分子激光、Ar激光、He-Ne激光等气体激光;半导体激光、自由电子激光等激光光线、或非激光光线即可。作为能够使烧成体改性的波长,不受限定,例如,可使用600nm以下的范围的波长的光。
<层合体的制造方法(第二实施方式)>
使用图1对本发明的实施方式之一(第一实施方式)涉及的层合体的制造方法进行详细说明。如图1所示,本发明涉及的层合体10的制造方法包括:在支撑板2上形成分离层4的分离层形成工序、在基板1上形成粘接层3的粘接层形成工序、以及介由粘接层3和分离层4将基板1和支撑板2进行层合的层合工序。另外,对于利用实施方式之一涉及的层合体的制造方法而形成的层合体10,作为其他的工序,可实施将支撑板2从层合体10分离的分离工序。
〔分离层形成工序〕
分离层形成工序是形成通过吸收光而改性的分离层4的工序。分离层形成工序中,通过在支撑板2上涂布实施方式之一涉及的分离层形成用组合物而形成分离层。向支撑板2上涂布分离层形成用组合物的方法没有特别限定,例如,可举出旋涂、浸渍、辊式刮刀(roller blade)、喷涂、狭缝涂布等方法。
分离层形成工序中,通过放置在加热环境下或减压环境下,从涂布于支撑板2上的分离层形成用组合物中除去稀释溶剂。之后,在分离层形成工序中,在氮气等非活性气体环境下或大气环境下,通过曝光或加热、利用聚合引发剂使分离层形成用组合物中含有的聚合性树脂成分进行聚合,从而形成聚合性树脂成分的固化物。之后,在大气环境下对聚合性树脂成分的固化物进行烧成。用于烧成固化物的温度为250℃以上,优选为300℃以上,更优选为400℃以上。若用于烧成固化物的温度为250℃以上,则可良好地形成能够吸收波长600nm以下的范围的光的分离层。烧成温度的上限没有特别限定,为800℃以下,优选为600℃以下。
烧成时间为5分钟以上、3小时以下,优选为10分钟以上、1小时以下。由此,可合适地形成能够吸收波长600nm以下的范围的光的分离层。
〔粘接层形成工序〕
粘接层形成工序中,在基板1上形成粘接层3。如图1所示,在基板1上涂布上述粘接剂。接着,一边使温度上升一边阶段性烘烤而从粘接剂中除去稀释溶剂,由此形成粘接层3。
〔层合工序〕
所谓层合工序,是将基板1、粘接层3、分离层4、和支撑板2以该顺序进行层合的工序。作为层合工序的具体的方法,如图1所示,可举出通过将基板1上的形成有粘接层3的面与支撑板2上的形成有分离层4的面贴合、在真空下烘烤压接而进行层合的方法。
需要说明的是,实施方式之一涉及的层合体的制造方法中,只要将基板、粘接层、分离层、和支撑体以该顺序进行层合,则对各工序的顺序没有特别限定。
〔其他的工序〕
对于层合工序中制造的层合体10中的基板1而言,例如,通过在实施薄化工序后实施蚀刻处理及光刻处理等,可安装元件。分离层4是由使用实施方式之一涉及的分离层形成用组合物而形成的烧成体构成的,因此,具备高的耐化学药品性。因此,在蚀刻处理、及光刻处理等中,能够合适地防止由于化学药品等导致分离层4破损的现象。
另外,如图1所示,在基板1上安装有元件的层合体10隔着支撑板2被规定的波长的光照射。由此,通过吸收激光光线,由烧成体形成的分离层4能够合适地改性,因此,能够顺利地将层合体10中的基板1和支撑板2分离。
<其他的实施方式涉及的层合体(第二实施方式)>
本发明涉及的层合体不限于上述的实施方式。例如,实施方式之一(第二实施方式)涉及的层合体是将基板、粘接层、分离层、及支撑体以该顺序进行层合而形成的层合体,上述基板是利用密封材料将元件密封而得到的密封基板,该密封基板为具备布线层(再布线层)的构成。
对于半导体组件而言,将位于裸芯片的端部的端子再配置于芯片区域内的扇入型WLP(扇入型晶片级封装,Fan-in Wafer Level Package)等扇入型技术、和在芯片区域外将端子进行再配置的扇出型WLP(扇出型晶片级封装,Fan-out Wafer Level Package)等扇出型技术是已知的。尤其是扇出型技术被应用于在面板上配置半导体元件并进行封装化的扇出型PLP(扇入型面板级封装,Fan-out Panel Level Package),为了实现半导体器件的集成化、薄型化及小型化等,上述那样的扇出型技术备受瞩目。实施方式之一涉及的层合体具备对各种化学药品(其用于在密封基板上形成布线层)具有高耐化学药品性的分离层。因此,扇出型WLP及扇出型PLP中的层合体也在本发明的范畴内。
〔基板〕
密封基板具备安装有元件的布线层、元件、和将元件密封的密封材料。密封基板优选具备多个元件,通过将这样的密封基板进行划片(dicing),可得到多个电子部件。
(布线层)
布线层也被称为RDL(Redistribution Layer:再布线层),是构成与元件连接的布线的薄膜布线体,可具有单层或多层的结构。实施方式之一中,布线层可通过在介电体(例如,氧化硅(SiOx)、感光性环氧树脂等感光性树脂等)上利用导电体(例如,铝、铜、钛、镍、金及银等金属、以及银-锡合金等合金)形成布线而得到,但不限定于此。
(元件)
元件是半导体元件或其他的元件,可具有单层或多层的结构。需要说明的是,元件为半导体元件的情况下,通过将密封基板进行划片而得到的电子部件成为半导体器件。
(密封材料)
作为密封材料,例如,可使用含有环氧树脂的密封材料等。密封材料优选为不针对每一个元件分别设置,而是将所有安装于布线层的多个元件整体性地密封。
〔支撑体〕
支撑体只要具有在形成密封基板时为防止密封基板的各构成要素破损或变形所需要的强度即可。另外,支撑体是由透过下述波长的光的材料形成的,所述波长的光能够将形成于该支撑体上的分离层改性。需要说明的是,在半导体器件技术领域中,出于进一步高密度集成化、提高生产效率的目的,除了将圆形的支撑板2的尺寸大型化以外,还研究了将俯视形状为四边形的大型面板用作支撑体的方案。如此通过将四边形的大型面板用作支撑体来制造半导体器件的方法作为PLP(面板级封装,Panel level Package)技术而为人所知,可利用扇出型技术实施。需要说明的是,PLP技术中,对于用作支撑体的面板,可合适地使用由玻璃或硅等材料形成的面板。
<其他的实施方式涉及的层合体的制造方法(第二实施方式)>
本发明涉及的层合体的制造方法不限于如图1所示的那样基于所谓WLP(晶片级封装)技术的上述实施方式(第一实施方式)涉及的层合体的制造方法。例如,其他的实施方式涉及的层合体的制造方法是下述层合体的制造方法,所述层合体是介由粘接层及通过照射光而改性的分离层,将具备安装元件的布线层、所述元件、和将所述元件密封的密封材料的密封基板层合于支撑上述密封基板的支撑体上而形成的,所述制造方法包括:分离层形成工序,所述工序中,在上述支撑体上涂布含有聚合性树脂成分和聚合引发剂的分离层形成用组合物,通过加热或曝光使上述聚合性树脂成分聚合、并对聚合后的上述聚合性树脂成分进行烧成,由此形成上述分离层;在上述分离层上形成粘接层的粘接层形成工序;和在上述粘接层上形成密封基板的密封基板形成工序。
需要说明的是,分离层形成工序与上述的实施方式涉及的层合体的制造方法中的分离层形成工序相同,因此将其说明省略。另外,粘接层形成工序中,除了在形成于支撑体上的分离层之上形成粘接层以外,与上述的实施方式相同,因此将其说明省略。
〔密封基板形成工序〕
对于密封基板形成工序而言,依次进行布线层形成工序、安装工序、密封工序、及薄化工序,由此在粘接层上形成密封基板。
[布线层形成工序]
布线层形成工序中,在粘接层上形成布线层。
实施方式之一中,作为布线层的形成步骤,首先,在粘接层上形成氧化硅(SiOx)、感光性树脂等介电层。对于由氧化硅形成的介电层而言,例如,可利用溅射法、真空蒸镀法等形成。对于由感光性树脂形成的介电层而言,例如,可通过利用旋涂、浸渍、辊式刮刀、喷涂、狭缝涂布及等方法涂布感光性树脂而形成。
接着,在介电层上利用金属等导电体形成布线。作为布线的形成方法,例如,可使用光刻法(抗蚀剂光刻)等光刻处理、蚀刻处理等已知的半导体工艺方法。
这样,在进行光刻处理、及蚀刻处理等时,分离层被暴露在氢氟酸等酸、TMAH等碱、及抗蚀剂溶剂中。尤其在扇出型技术中,作为抗蚀剂溶剂,除了PGMEA以外,还可使用环戊酮及环己酮等。然而,通过使用实施方式之一涉及的分离层形成用组合物形成分离层,从而分离层具备高耐化学药品性。因此,分离层能够防止由于暴露于酸、碱、以及抗蚀剂溶剂中而导致的溶解或剥离。由此,可在支撑体上合适地形成布线层。
[安装工序]
安装工序中,在布线层上安装元件。对于元件向布线层上的安装而言,例如,可使用贴片机等进行。
[密封工序]
密封工序中,利用密封材料将元件密封。没有特别限定,作为参考,例如,在将密封材料加热至100℃以上的状态下,在维持高粘度的状态的同时,使用成型模具进行注射成型。
[薄化工序]
薄化工序中,将密封材料薄化。由此,可在粘接层上合适地形成具备布线层的密封基板。
需要说明的是,本实施方式涉及的层合体的制造方法中,在薄化工序后可进一步实施密封材料上的凸点的形成、及绝缘层的形成等处理。
〔变形例之一涉及的层合体的制造方法〕
本发明涉及的层合体的制造方法不限于上述的实施方式。例如,变形例之一涉及的层合体的制造方法的构成为:在第二实施方式涉及的层合体的制造方法所包括的密封基板形成工序中依次进行安装工序、密封工序、薄化工序、及布线层形成工序。该构成中,也可在具备高耐化学药品性的分离层上合适地形成密封基板。
本发明不限于上述的各实施方式,可在权利要求所示的范围内进行各种变更,将不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。
[实施例]
<分离层的透光率、及激光反应性的评价>
〔实施例1〕
首先,作为实施例1,使用聚合性树脂成分及聚合引发剂制备组成不同的分离层形成用组合物,对使用各分离层形成用组合物而形成的分离层的可见光透过率进行评价。接着,通过向使用各分离层形成用组合物制作的层合体中的分离层照射激光光线,对各层合体中的支撑体的分离性进行评价。
〔分离层形成用组合物的制备〕
首先,用PGMEA及PGME的混合溶剂(1:1(重量比))将作为聚合性树脂成分的JER157S70(Novolac型环氧树脂,三菱化学(株)制)稀释,使得其浓度成为30重量%,由此制备溶液。接下来,在遮光条件下,相对于溶液中的100重量份的JER157S70,配合10重量份的PAG290,制备实施例1的分离层形成用组合物。
(分离层的形成)
将实施例1的分离层形成用组合物旋涂于2片裸玻璃(bare glass)支撑体(12英寸,厚度0.7mm)上。接下来,将涂布有分离层形成用组合物的各裸玻璃支撑体在90℃、180秒的条件下加热,继续在150℃、180秒的条件下加热,由此除去分离层中含有的溶剂。接下来,将已除去溶剂的分离层以1000mJ/cm2进行曝光并固化。将固化后的分离层中的1片在大气环境下以250℃、15分钟的条件烧成。另外,将剩余的1片在大气环境下以400℃、15分钟的条件烧成。由此,在实施例1中,形成了烧成条件不同的2种分离层。需要说明的是,关于实施例1的分离层,其膜厚为1.8μm。
〔透过率的评价〕
对于烧成条件不同的实施例1的各分离层,使用分光分析测定装置UV-3600(岛津制作所公司制),照射波长380~780nm的光,对形成于裸玻璃支撑体上的分离层的波长为532nm的光的透过率进行评价。
〔激光反应性的评价〕
在扫描速度6500mm/秒、频率40kHz、输出功率20A、照射间距140μm的条件下,向于400℃进行了烧成的分离层照射波长为532nm的激光光线,由此进行激光反应性的评价。利用显微镜VHX-600(Keyence公司制)来评价向分离层照射的激光光线的痕迹的状态,由此进行激光反应性的评价。需要说明的是,关于激光反应性的评价的基准,若激光光线的痕迹占据的面积为50%以上则评价为“A”,若小于50%则评价为“B”,若没有激光光线的痕迹则评价为“C”。由此,模拟性地评价了层合体中的支撑体的分离性。
〔实施例2~17〕
用与实施例1同样的步骤,制备实施例2~17的分离层形成用组合物。需要说明的是,用于实施例2~17的聚合性树脂成分及聚合引发剂详细如下所示。另外,实施例1~17的粘接剂组合物中的聚合性树脂成分及聚合引发剂、表面活性剂的组成如以下表1~9所示。
(聚合性树脂成分)
·以下式(1)表示的Novolac型环氧树脂(JER157S70,三菱化学(株)制)
·以下式(2)表示的双酚型环氧树脂(JER828,三菱化学(株)制)
·将以下式(3)表示的多官能脂环式环氧树脂、与式(4)表示的脂环式环氧树脂以50:50的重量比配合而得到的环氧树脂(EHPE3150CE,Daicel化学工业株式会社制)
·以下式(5)表示的环氧树脂(EPICLON HP7200(DIC株式会社制))
·以下式(6)表示的环氧改性硅氧烷(SP02,Nagase ChemteX公司制)
·具有萘骨架的Novolac型环氧树脂(EPICLON HP5000,DIC株式会社制)
·以下的式(7)表示的丙烯酸单体(DPHA,新中村化学公司制)
·丙烯酸树脂1:以下式(8)表示的具有环氧基的丙烯酸树脂1(Mw=5000,固态成分浓度31.8重量%,3-甲氧基丁基乙酸酯及3-甲氧基丁醇的混合溶液)
(聚合引发剂)
·以下式(9)表示的光致阳离子聚合引发剂(PAG290,BASF公司制)
·以下式(10)表示的光致阳离子聚合引发剂(210CS,San-AproLtd.制)
·以下式(11)表示的光致阳离子聚合引发剂(410CS,San-Apro Ltd.制)
·热致阳离子聚合引发剂TAG2689(热致产酸剂:季铵盐封端类(quaternaryammonium blocked),KING INDUSTRY公司制)
·热致阳离子聚合引发剂TAG2690(热致产酸剂:季铵盐封端类,KING INDUSTRY公司制)
·热致阳离子聚合引发剂TAG2678(热致产酸剂:季铵盐封端类,KING INDUSTRY公司制)
·二烷基过氧化物(热致自由基聚合引发剂:日本油脂株式会社制,“Percumyl D(商品名))
根据以下表1~6中所示的分离层形成用组合物的组成及评价结果,确认了由各分离层形成用组合物的组成、烧成条件、激光光线的照射条件的区别而导致的趋势。
[光致阳离子聚合引发剂的评价]
实施例1~3的分离层形成用组合物中,进行光致阳离子聚合引发剂(光致聚合引发剂)的评价。评价结果示于以下表1。
[表1]
如表1所示,实施例1~3的分离层形成用组合物中,在使用任一种光致阳离子聚合引发剂的情况下,均可确认到能够形成波长为532nm的光的透过率低、激光反应性优异的分离层。需要说明的是,实施例1~3的各分离层中,与在250℃进行烧成的情况相比,在400℃进行烧成的分离层呈现了波长为532nm的光的透过率更低、激光反应性更高的趋势。
[热致聚合引发剂的评价]
实施例4~6的分离层形成用组合物中,实施了热致聚合引发剂的评价。另外,实施例7的分离层形成用组合物中,使用环氧改性硅氧烷作为聚合性树脂成分进行了热致聚合引发剂的评价。实施例4~6的评价结果示于以下表2。
[表2]
如表2所示,可确认到,在具有将实施例1~3的分离层形成用组合物中的光致自由基聚合引发剂变更为热致聚合引发剂的组成的实施例4~6的分离层形成用组合物中,也能够降低波长为532nm的光的透过率,能够形成激光反应性高的分离层。需要说明的是,可确认到在实施例4~6的分离层形成用组合物中,通过配合表面活性剂PF656,从而使得涂布操作性提高,能够在玻璃支撑体上形成平滑的分离层。
[环氧树脂的评价]
对于实施例7~12,对含有不同种类的环氧树脂的分离层形成用组合物进行了评价。实施例7~12的评价结果示于以下表3。
[表3]
如表3所示,可确认:实施例7~11的分离层中,不仅在JER157S70的情况下,而且即使在使用双酚型环氧树脂、氧杂环丁烷型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、及具有萘骨架的环氧树脂的情况下,也能够形成具备高激光反应性的分离层。由此,可确认:在分离层形成用组合物中,聚合性树脂成分可使用具有芳香族骨架、及脂肪族骨架等各种骨架的环氧树脂。另外,可确认:在将聚合性树脂组合物的组成变更为环氧改性硅氧烷的实施例12的分离层形成用组合物中,虽然波长532nm处的透过率呈现了比其他实施例更高的值,但也能够形成具备激光反应性的分离层。
[热致聚合引发剂的配合量的评价]
对于实施例4、13~15的分离层形成用组合物,改变热致聚合引发剂TAG-2689的配合量,对分离层的透光率、及激光反应性进行评价。热致聚合引发剂的配合量的评价结果示于以下表4。
[表4]
如表4所示,实施例4及实施例13~15的分离层形成用组合物中,呈现了下述趋势:作为热致聚合引发剂的TAG-2689的配合量越低,则波长为532nm的光的透过率越高。另外,呈现了TAG-2689的配合量越少、则激光光线的痕迹彼此之间的距离越大的趋势。由上述趋势可确认:在分离层形成用组合物中,聚合引发剂是用于形成激光反应性高的烧成体的重要因素。
[针对分离层的膜厚的透过率及激光反应性的评价]
作为实施例9-1~9-3,使用实施例9的分离层形成用组合物,形成与实施例9的分离层的膜厚不同的分离层,对各分离层的透光率、及激光反应性进行评价。评价结果示于以下表5。
[表5]
如表5所示,可确认:对于实施例9、9-1~9-3的分离层而言,虽然呈现了膜厚越薄则波长为532nm的光的透过率越高的趋势,但在任一分离层中均能够得到高激光反应性。
[针对激光输出功率的变化的激光反应性的评价]
对于实施例4、7、及9-2的分离层,改变照射的激光光线的输出功率,由此对激光反应性进行评价。需要说明的是,各分离层的烧成条件为400℃。另外,除了以20A、22A、24A的条件改变激光输出功率以外,激光照射条件与激光反应性的评价条件相同。评价结果示于以下表6。
[表6]
如表6所示,实施例4、7及9-2中的任一分离层均能够得到高激光反应性。此处,对于实施例4、7及9-2的各个分离层,确认到下述趋势:照射的激光光线的输出功率越高,则分离层上形成的激光光线的痕迹越大、各痕迹彼此之间的宽度越小。另外,对于波长为532nm的光的透过率较低的实施例7的分离层而言,其结果是,与实施例4及实施例9-2的分离层相比,各痕迹彼此之间的宽度(间距)更大。由上述结果可确认到,对于透过率高的分离层而言,可通过调节激光光线的输出功率及照射间距来调节激光反应性。
[分离层的烧成温度的评价]
使用实施例4的分离层形成用组合物,改变烧成温度变化而形成分离层,评价各分离层中的激光反应性。评价结果示于以下表7。
[表7]
如表7所示,实施例4及4-1的分离层中,均可确认到激光光线照射的充分的痕迹。然而,将实施例4及4-1的分离层进行比较时,烧成温度高的实施例4的分离层的透光率更低,确认到更大的激光光线照射的痕迹。由此,关于对分离层进行烧成的温度,将参考例4-2的透过率的结果也包括在内而进行考察时,可确认:优选更高的温度、优选高于300℃的温度。
[丙烯酸系树脂成分的评价]
作为实施例16及17,使用丙烯酸单体及丙烯酸聚合物(丙烯酸系树脂成分)制备分离层形成用组合物,对使用上述分离层形成用组合物而形成的分离层的波长为532nm的光的透过率、及激光反应性进行了评价。
需要说明的是,使用了以下表8中的实施例17的丙烯酸树脂1的分离层通过以下方式制作。配合8重量%的TAG-2689的PM溶液,使得相对于丙烯酸树脂1的固态成分100重量%而言TAG-2689的浓度为5重量%,由此制备丙烯酸树脂1的固态成分浓度为26.5重量%的分离层形成用组合物的基剂(base)。接下来,以相对于该基剂100重量份而言为0.05重量份的方式配合PF656,由此制备实施例17的分离层形成用组合物。
与实施例1相同地,以1000rpm的条件将实施例17的分离层形成用组合物经10秒旋涂于裸玻璃支撑体上,然后,将该裸玻璃支撑体在大气条件下于400℃烧成15分钟,由此形成实施例17的分离层。需要说明的是,激光照射条件与实施例1的条件相同。评价结果示于以下表8。
[表8]
如表8所示,可确认:实施例16及实施例17的分离层形成用组合物中,聚合性树脂成分可使用丙烯酸单体、及丙烯酸聚合物。另外,可确认:在实施例16的分离层形成用组合物中,可使用有机过氧化物作为聚合引发剂。由此,可确认:在任一种自由基聚合系及阳离子聚合系的聚合性树脂成分的情况下,通过利用适合于各聚合性树脂成分的聚合引发剂进行聚合并烧成,均能够形成激光反应性高的分离层。
〔耐化学药品性的评价〕
使用实施例4及实施例11的分离层形成用组合物,分别形成烧成温度不同的分离层,评价各分离层的耐化学药品性。作为耐化学药品性的评价,评价了25℃、10分钟的条件下对于丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA)、N-甲基-2-吡咯烷酮及环戊酮的耐化学药品性;以及60℃、30分钟的条件下对于抗蚀剂剥离液ST120(东京应化工业株式会社制)的耐化学药品性。
另外,作为比较例1,在玻璃支撑体上形成碳氟化合物(fluorocarbon)的分离层,实施了与实施例4及实施例11相同的耐化学药品性评价。比较例1的分离层是通过使用C4F8作为反应气体,在流量400sccm、压力700mTorr、高频功率2500W及成膜温度240℃的条件下实施CVD法而形成的(厚度为1μm)。
耐化学药品性通过目视进行评价,将形成于玻璃支撑体上的分离层没有发生溶胀和剥离的情况评价为“A”,将确认到溶胀及剥离中的至少任一者的情况评价为“C”。实施例4、实施例11、及比较例1的分离层的耐化学药品性的评价结果示于以下表9。
[表9]
如表9所示,可确认:使用实施例4及9的分离层形成用组合物形成的分离层能够不受烧成温度影响地得到高耐化学药品性。另外,可确认到与比较例1的分离层相比,使用实施例4及9的分离层形成用组合物形成的分离层能够不受剥离液等的种类影响地得到高耐化学药品性。
另外,对于使用实施例1~3、5~8、10~17的分离层形成用组合物形成的分离层,以与实施例4及9同样的条件评价了耐化学药品性。结果,与实施例4及9的分离层同样地,可确认实施例1~3、5~8、10~17的分离层与比较例1的分离层相比,能够不受剥离液等的种类影响地得到高耐化学药品性。
〔密合性的评价〕
对于实施例4的分离层及比较例1的分离层,评价了粘接层的密合性。评价条件如下所示。
(试样的制作)
在12英寸硅基板上涂布实施例4的分离层形成用组合物,以400℃的温度条件进行烧成,由此形成分离层(厚度1.8μm)。以与比较例1的碳氟化合物的分离层相同的条件形成于12英寸硅基板上(厚度1μm)。之后,在上述各分离层上旋涂TZNR(注册商标)-A4012(东京应化工业株式会社制),以90℃、160℃、220℃的温度各烘烤4分钟,由此形成粘接层(厚度50μm)。另外,除了将粘接剂替换为TZNR(注册商标)-A4017(东京应化工业株式会社制)以外,按照相同的步骤在实施例4及比较例1的各分离层上形成粘接层。
接下来,对于各试样,利用切割器将粘接层切割成10mm宽的带状。接着,将粘接层与基板之间的夹角(也称为剥离角度)恒定地维持在90°,同时将带状的粘接层相对于硅基板以200mm/秒的速度垂直地拉起,从而将粘接层从硅基板剥离。利用此时的粘接强度(g/cm,也称为剥离强度)评价分离层与粘接层的密合性。若粘接强度为20g/cm以上,则判断为具有充分的粘接性。另外,之后,以与上述〔激光反应性的评价〕一栏相同的条件照射激光光线,使各分离层改性后,测定粘接强度,与照射激光光线前的粘接强度进行比较。评价结果示于下表10。
[表10]
如表10所示,与比较例1的分离层相比,实施例4的分离层与利用各粘接剂而形成的粘接层的密合性更高。另外,实施例4的分离层在激光照射后的粘接强度为0g/cm,从而判断通过照射激光光线,使得粘接层实质上被剥离。
另外,对于使用实施例1~3、5~17的分离层形成用组合物形成的分离层,以与实施例4同样的条件评价粘接性。结果,可确认到与比较例1的分离层相比,实施例1~3、5~9的分离层对于TZNR(注册商标)-A4012及A4017具有更高的密合性。
由以上的实施例及比较例的结果可确认:通过使用含有聚合性树脂组成和聚合引发剂的分离层形成用组合物来形成分离层,能够形成激光反应性及耐化学药品性高的分离层。
产业上的可利用性
本发明可适用于微细化的半导体器件的制造工序中。

Claims (13)

1.分离层形成用组合物,其用于形成层合体中的分离层,所述层合体是介由粘接层和通过照射光而改性的所述分离层、将基板和透光的支撑体进行层合而形成的,
所述分离层形成用组合物的特征在于,其含有聚合性树脂成分及聚合引发剂。
2.如权利要求1所述的分离层形成用组合物,其特征在于,所述聚合性树脂成分为选自由具有环氧基的聚合性树脂成分、环氧改性硅氧烷、及具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分组成的组中的至少1种。
3.如权利要求2所述的分离层形成用组合物,其特征在于,所述聚合性树脂成分为具有环氧基的聚合性树脂成分。
4.如权利要求1~3中任一项所述的分离层形成用组合物,其特征在于,所述聚合引发剂为热致聚合引发剂或光致聚合引发剂。
5.层合体,其是介由粘接层和通过照射光而改性的分离层、将基板和透光的支撑体进行层合而形成的,
所述层合体的特征在于,所述分离层为利用聚合引发剂使聚合性树脂成分聚合而得到的固化物的烧成体。
6.如权利要求5所述的层合体,其特征在于,所述聚合性树脂成分为选自由具有环氧基的聚合性树脂成分、环氧改性硅氧烷、及具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分组成的组中的至少1种。
7.如权利要求5所述的层合体,其特征在于,所述聚合性树脂成分为具有环氧基的聚合性树脂成分。
8.如权利要求5~7中任一项所述的层合体,其特征在于,所述聚合引发剂为热致聚合引发剂或光致聚合引发剂。
9.层合体的制造方法,所述层合体是介由粘接层和通过照射光而改性的分离层、将基板和透光的支撑体进行层合而形成的,所述制造方法的特征在于,其包括下述工序:
分离层形成工序,在所述基板及所述支撑体中的任一者上涂布含有聚合性树脂成分和聚合引发剂的分离层形成用组合物,通过加热或曝光而使所述聚合性树脂成分聚合,通过对聚合后的所述聚合性树脂成分进行烧成,从而形成所述分离层;和
层合工序,介由所述分离层和粘接层,将形成有所述分离层的所述基板或所述支撑体、与未形成所述分离层的所述基板及所述支撑体中的另一者进行层合。
10.层合体的制造方法,所述层合体是介由粘接层及通过照射光而改性的分离层、将密封基板层合于支撑所述密封基板的支撑体上而形成的,所述密封基板具备安装元件的布线层、所述元件、和将所述元件密封的密封材料,所述制造方法的特征在于,其包括下述工序:
分离层形成工序,在所述支撑体上涂布含有聚合性树脂成分和聚合引发剂的分离层形成用组合物,通过加热或曝光而使所述聚合性树脂成分聚合,通过对聚合后的所述聚合性树脂成分进行烧成,从而形成所述分离层;
粘接层形成工序,在所述分离层上形成粘接层;和
密封基板形成工序,在所述粘接层上形成密封基板。
11.如权利要求9或10所述的层合体的制造方法,其特征在于,所述聚合性树脂成分为选自由具有环氧基的聚合性树脂成分、环氧改性硅氧烷、及具有烯键式不饱和双键的聚合性树脂成分组成的组中的至少1种。
12.如权利要求9或10所述的层合体的制造方法,其特征在于,所述聚合性树脂成分为具有环氧基的聚合性树脂成分。
13.如权利要求9或10所述的层合体的制造方法,其特征在于,所述聚合引发剂为热致聚合引发剂或光致聚合引发剂。
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