JP2011257259A - Evaluation method for junctional membrane and evaluation device for junctional membrane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エネルギーの付与により接着性を発現する接合膜の評価方法および接合膜の評価装置に関するものである。 The present invention relates to a method for evaluating a bonding film and an apparatus for evaluating a bonding film that exhibit adhesiveness by applying energy.
2つの部材(基材)同士を接合(接着)する方法として、特許文献1には、プラズマ重合法により形成された接合膜を介して部材同士を接合する方法が提案されている。
上記方法では、各部材表面にプラズマ重合膜を成膜し、各プラズマ重合膜にエネルギーを付与して活性化させることにより接着性を発現させ、次いで、プラズマ重合膜同士が密着するように2つの部材を重ね合わせることでこれらを接合する。
As a method for bonding (adhering) two members (base materials) to each other,
In the above method, a plasma polymerized film is formed on the surface of each member, energy is applied to each plasma polymerized film to activate it, and then adhesion is developed, and then two plasma polymerized films are brought into close contact with each other. These are joined by overlapping the members.
ところが、活性化され、接着性が発現したプラズマ重合膜を大気中に放置していると、経時的に接着性が低下してしまう。このため、プラズマ重合膜を活性化した後は、速やかにプラズマ重合同士を密着させ、接合を行わなければならない。
このような時間的制約があることから、例えば複数のプラズマ重合膜に対してまとめて活性化プロセスを行って活性化状態にあるプラズマ重合膜のストックを確保し、その後の接合プロセスは、このストックから必要な数のプラズマ重合膜を取り出して必要なときに行う、といった効率的な接合プロセスを行うことは不可能である。すなわち、接合プロセスの直前に活性化プロセスを行う必要があり、工程に著しい時間的制約が伴う。また、活性化プロセスとその後の接合プロセスとの間は、時間的に長く空けることができないため、必然的に各プロセスを行う場所が地理的に近くなければならず、部材の動線に著しい制約を伴う。
However, if the plasma polymerized film that has been activated and exhibits adhesiveness is left in the atmosphere, the adhesiveness deteriorates over time. For this reason, after the plasma polymerization film is activated, the plasma polymerization must be brought into close contact with each other and bonded.
Because of such time constraints, for example, an activation process is performed on a plurality of plasma polymerized films together to secure a stock of plasma polymerized films in an activated state, and the subsequent bonding process is performed using this stocking process. Therefore, it is impossible to perform an efficient bonding process in which a necessary number of plasma polymerized films are taken out and performed when necessary. That is, it is necessary to perform an activation process immediately before the bonding process, and there are significant time constraints on the process. In addition, since the activation process and the subsequent joining process cannot be separated from each other for a long time, the location where each process is performed must be geographically close, and there are significant restrictions on the flow lines of the members. Accompanied by.
そこで、活性化状態にあるプラズマ重合膜の状態を見極めることにより、必要かつ十分な接着性を確保しつつ、工程の時間的および地理的な自由度を最大限に高めることが必要になりつつある。しかしながら、プラズマ重合膜の活性化状態を正確に評価する方法がないため、部材同士の接合に必要かつ十分な接着性を有しているか否かを見極めることができず、接合プロセスの効率化の妨げとなっていた。 Therefore, it is becoming necessary to maximize the time and geographical freedom of the process while ensuring the necessary and sufficient adhesiveness by determining the state of the plasma polymerized film in the activated state. . However, since there is no method for accurately evaluating the activation state of the plasma polymerized film, it is impossible to determine whether or not it has sufficient and sufficient adhesiveness for joining the members, and the efficiency of the joining process can be improved. It was a hindrance.
本発明の目的は、接合膜の活性化状態を容易かつ正確に評価可能な接合膜の評価方法および接合膜の評価装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a bonding film evaluation method and a bonding film evaluation apparatus capable of easily and accurately evaluating the activation state of the bonding film.
上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合膜の評価方法は、シロキサン結合を含む原子構造と、前記シロキサン結合に結合し有機基からなる脱離基とを含み、エネルギーを付与することにより活性化状態となり、接着性を発現する接合膜について、前記活性化状態を定量的に評価する方法であって、
前記活性化状態にある前記接合膜の表面に水滴を付着させ、前記水滴の接触角を測定する工程を有することを特徴とする。
これにより、接合膜の活性化状態を容易かつ正確に評価することができる。
The above object is achieved by the present invention described below.
The bonding film evaluation method of the present invention includes an atomic structure including a siloxane bond and a leaving group formed of an organic group bonded to the siloxane bond, and is activated by applying energy, thereby exhibiting adhesiveness. A method for quantitatively evaluating the activation state of the bonding film,
The method includes a step of attaching a water droplet to the surface of the bonding film in the activated state and measuring a contact angle of the water droplet.
As a result, the activation state of the bonding film can be easily and accurately evaluated.
本発明の接合膜の評価方法では、さらに、測定した前記水滴の接触角が所定の範囲内にあるか否かを判定する工程を有することが好ましい。
これにより、接合膜が所定の接着能力を有しているか否かを判定することができ、最終的に目的とする接合状態の接合体を確実に得るための選別を行うことができる。
本発明の接合膜の評価方法では、前記水滴の接触角を測定する工程は、JIS R 3257のぬれ性試験方法に規定の静滴法に準じて行うことが好ましい。
これにより、接触角を幾何的に容易かつ正確に算出することができる。
本発明の接合膜の評価方法では、前記水滴の接触角を測定する工程は、前記接合膜を不活性ガス中においた状態で行うことが好ましい。
これにより、雰囲気が接触角の測定に及ぼす影響が最小限に抑えられるため、より正確な測定が可能になる。
In the bonding film evaluation method of the present invention, it is preferable to further include a step of determining whether or not the measured contact angle of the water droplet is within a predetermined range.
Thereby, it can be determined whether or not the bonding film has a predetermined adhesion capability, and selection for surely obtaining a bonded body in a final bonded state can be performed.
In the bonding film evaluation method of the present invention, the step of measuring the contact angle of the water droplet is preferably performed in accordance with the sessile drop method defined in the wettability test method of JIS R 3257.
Thereby, the contact angle can be calculated geometrically easily and accurately.
In the bonding film evaluation method of the present invention, the step of measuring the contact angle of the water droplet is preferably performed in a state where the bonding film is placed in an inert gas.
As a result, the influence of the atmosphere on the measurement of the contact angle is minimized, so that more accurate measurement is possible.
本発明の接合膜の評価方法では、前記接合膜は、製品を製造するための接合膜と同じ製造履歴および同じ保存履歴を有するテスト用接合膜であり、
前記テスト用接合膜について測定された水滴の接触角を、前記製品を製造するための接合膜について測定された水滴の接触角とみなす工程を有することが好ましい。
これにより、製品用の接合膜付き基材をコンタミネーションから防止するとともに、製品用の接合膜付き基材の形状を問わず、接合膜の活性化状態を正確に評価することができる。
In the bonding film evaluation method of the present invention, the bonding film is a test bonding film having the same manufacturing history and the same storage history as the bonding film for manufacturing a product,
It is preferable to include a step of regarding the contact angle of the water droplet measured for the test bonding film as the contact angle of the water droplet measured for the bonding film for manufacturing the product.
Thereby, while preventing the base material with a bonding film for products from contamination, the activated state of a bonding film can be accurately evaluated irrespective of the shape of the base material with a bonding film for products.
本発明の接合膜の評価装置は、シロキサン結合を含む原子構造と、前記シロキサン結合に結合し有機基からなる脱離基とを含み、エネルギーを付与することにより活性化状態となり、接着性を発現する接合膜について、前記活性化状態を定量的に評価する装置であって、
水滴を作製し、前記活性化状態にある前記接合膜の表面に前記水滴を付着させる水滴作製手段と、
前記接合膜の表面に付着させた水滴の接触角を測定する接触角測定手段とを有することを特徴とする。
これにより、接合膜の活性化状態を容易かつ正確に評価可能な接合膜の評価装置が得られる。
The bonding film evaluation apparatus of the present invention includes an atomic structure including a siloxane bond and a leaving group composed of an organic group bonded to the siloxane bond, and is activated by applying energy to exhibit adhesiveness. An apparatus for quantitatively evaluating the activated state of the bonding film
Water droplet preparation means for preparing water droplets and attaching the water droplets to the surface of the bonding film in the activated state;
Contact angle measuring means for measuring the contact angle of water droplets attached to the surface of the bonding film.
Thereby, a bonding film evaluation apparatus capable of easily and accurately evaluating the activation state of the bonding film is obtained.
本発明の接合膜の評価装置では、前記水滴作製手段は、水を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留された水を前記接合膜の表面に供給するノズルとを有していることが好ましい。
これにより、ノズルから吐出された水滴を用いて、接合膜の活性化状態を容易に評価することができる。
In the bonding film evaluation apparatus of the present invention, the water droplet preparation means may include a storage unit that stores water, and a nozzle that supplies the water stored in the storage unit to the surface of the bonding film. preferable.
Thereby, the activated state of the bonding film can be easily evaluated using the water droplets discharged from the nozzle.
本発明の接合膜の評価装置では、前記接触角測定手段は、前記接合膜の表面に付着させた水滴を側方から撮影するカメラと、前記カメラにより撮影された画像を解析し、前記接触角を特定する解析部とを有していることが好ましい。
これにより、接触角の測定値が測定誤差(個人差)を含むことがなく、信頼性の高い測定値が得られる。
In the bonding film evaluation apparatus of the present invention, the contact angle measuring means analyzes a camera that shoots water droplets attached to the surface of the bonding film from the side, an image shot by the camera, and the contact angle. It is preferable to have an analysis unit that identifies
Thereby, the measurement value of a contact angle does not contain a measurement error (individual difference), and a highly reliable measurement value is obtained.
本発明の接合膜の評価装置では、密閉構造を備え、その内部に前記水滴作製手段を収納するとともに、前記接合膜を収納可能なケースを有することが好ましい。
これにより、外部因子(外気等)が接触角の測定値に及ぼす影響を最小限に抑えることができる。
本発明の接合膜の評価装置では、前記ケース内に不活性ガスを供給するガス供給部を有することが好ましい。
これにより、雰囲気が接触角の測定に及ぼす影響が最小限に抑えられるため、より正確な測定が可能になる。
In the bonding film evaluation apparatus of the present invention, it is preferable that the apparatus has a sealed structure, the water droplet preparation means is housed therein, and a case capable of housing the bonding film.
Thereby, the influence which external factors (external air etc.) have on the measured value of a contact angle can be suppressed to the minimum.
In the bonding film evaluation apparatus of the present invention, it is preferable that the case has a gas supply unit for supplying an inert gas.
As a result, the influence of the atmosphere on the measurement of the contact angle is minimized, so that more accurate measurement is possible.
以下、本発明の接合膜の評価方法および接合膜の評価装置を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の接合膜の評価方法において評価の対象とされる接合膜は、エネルギーを付与することにより、活性化状態になり、接着性を発現するものである。
この接着性は、時間経過とともに徐々に失われるため、経過時間によっては十分な接合強度が得られない場合がある。このため、エネルギーを付与した後、速やかに接着(接合)すればよいが、一方で、接合プロセスの時間的および地理的な制約を伴う。このため、ある程度の接着性の低下(活性化状態の劣化)を踏まえつつ、接合プロセスの時間的および地理的な自由度を最大限に高める観点から、接合膜の活性化状態を評価する方法を確立し、これにより接合プロセスの効率化を図ることへの要請があった。
このような要請について、本発明者は鋭意検討を重ね、接合膜の活性化状態を容易かつ正確に評価する方法を見出し、本発明を完成するに至った。
Hereinafter, a bonding film evaluation method and a bonding film evaluation apparatus according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
The bonding film to be evaluated in the bonding film evaluation method of the present invention is activated and imparts adhesiveness by applying energy.
Since this adhesiveness is gradually lost over time, sufficient bonding strength may not be obtained depending on the elapsed time. For this reason, it is sufficient to bond (join) quickly after applying energy, but on the other hand, it involves time and geographical constraints of the joining process. For this reason, a method for evaluating the activation state of the bonding film from the viewpoint of maximizing the temporal and geographical freedom of the bonding process while taking into account a certain degree of decrease in adhesion (deterioration of the activated state). There was a request to establish and improve the efficiency of the bonding process.
In order to meet such demands, the present inventor has intensively studied, found a method for easily and accurately evaluating the activation state of the bonding film, and completed the present invention.
まず、本発明の接合膜の評価方法の説明に先立ち、評価の対象である接合膜、および基材上にこの接合膜を備えてなる接合膜付き基材について説明する。
(接合膜付き基材)
図1は、接合膜付き基材が備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す断面図(部分拡大図を含む)、図2は、接合膜付き基材が備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す断面図(部分拡大図を含む)である。なお、以下の説明では、図1、2中の上側を「上」、下側を「下」という。
図1に示す接合膜付き基材1は、基材2と、基材2上に成膜された接合膜3とを有するものである。このような接合膜付き基材1は、接合膜3に発現した接着性を利用して、所望の被着体に接合される。その結果、接合膜3を介して基材2と被着体とを接合してなる接合体が得られる。
First, prior to the description of the method for evaluating a bonding film of the present invention, a bonding film to be evaluated and a base material with a bonding film comprising the bonding film on the base material will be described.
(Base material with bonding film)
FIG. 1 is a cross-sectional view (including a partially enlarged view) showing a state before energy application of a bonding film included in a substrate with a bonding film, and FIG. 2 shows a state after energy application of the bonding film included in the substrate with a bonding film. It is sectional drawing (a partial enlarged view is included) which shows. In the following description, the upper side in FIGS. 1 and 2 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
A
以下、各部の構成について詳述する。
基材2は、接合膜3を支持するものであり、その形状は特に限定されないものの、例えば基板状(シート状)のものである。
基材2の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、各種樹脂系材料、各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料、各種セラミックス系材料、各種炭素系材料等が挙げられ、これらの各材料の2種以上を組み合わせた複合材料を用いることもできる。
なお、基材2は、必要に応じて、接合膜3側の面に設けられた剥離層を有していてもよい。この剥離層は、接合膜3を基材2から容易に剥離させることのできるものであり、接合膜付き基材1を被着体に接合した後、剥離層と接合膜3との界面を剥離することで、接合膜3のみを被着体側に転写することを可能にする。
Hereinafter, the configuration of each part will be described in detail.
The
Although it does not specifically limit as a constituent material of the
In addition, the
剥離層としては、例えば、フッ素系樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ABS樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の各種樹脂材料が挙げられる。
また、剥離層は、その表面エネルギー(表面自由エネルギー)が、被着体の表面エネルギーより小さいものであるのが好ましい。これにより接合膜3は、被着体に対して相対的に強固に密着する一方、剥離層との間で優先的に剥離する。その結果、接合膜3を被着体側に確実に転写することができる。
なお、被着体側に転写された接合膜3は、その剥離面に対して後述するようにしてエネルギーを付与することにより、別の被着体に対して接合可能になる。したがって、剥離した接合膜3を介して被着体と別の被着体とを接合し、接合体を得ることができる。
As the release layer, for example, fluorine resin, olefin resin, styrene resin, acrylic resin, silicone resin, polyimide, polycarbonate, polyamide, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, ABS resin, polyphenylene sulfide resin, etc. And various resin materials.
Further, the release layer preferably has a surface energy (surface free energy) smaller than the surface energy of the adherend. As a result, the
The
接合膜3は、図1に示すように、シロキサン(Si−O)結合302を含むSi骨格301と、このSi骨格301に結合する脱離基303とを有するものである。このような接合膜3は、その原子構造がランダムであるため、アモルファスと同様の特性を示し、変形し難く強固な膜となる。これは、接合膜3の原子構造の結晶性が低い(非晶質である)ため、結晶粒径における転位やズレ等の欠陥が生じ難いためであると考えられる。このため、接合膜3自体が接合強度、耐薬品性、耐光性および寸法精度の高いものとなり、最終的に得られる接合体においても、接合強度、耐薬品性、耐光性および寸法精度が高いものが得られる。
As shown in FIG. 1, the
このような接合膜3にエネルギーが付与されると、脱離基303がSi骨格301から脱離し、図2に示すように、接合膜3の表面および内部に活性手304が生じる。そして、これにより、接合膜3の表面に接着性が発現する。かかる接着性を利用して接合膜付き基材1と被着体とを接合することができる。
なお、脱離基303とSi骨格301との結合エネルギーは、Si骨格301中のシロキサン結合302の結合エネルギーよりも小さい。これは、シロキサン結合302の結合エネルギーが、約430kJ/molと他の結合種と比べてもかなり大きいからであり、したがって、接合膜3にエネルギーが付与されると、Si骨格301が破壊されるのを防止しつつ、脱離基303とSi骨格301との結合を選択的に切断し、脱離基303を脱離させることができる。
When energy is applied to such a
Note that the bond energy between the leaving
また、このような接合膜3は、比較的無機材料に近い構造を有していることなどから、流動性を有しない固体状のものとなる。このため、接合膜3の厚さや形状がほとんど変化せず、接合体の寸法精度は従来に比べて格段に高いものとなる。
なお、接合膜3が固体状であるため、接合膜付き基材1は、保存または流通等の観点で取り扱いが容易であるという利点もある。
In addition, such a
In addition, since the
また、接合膜3においては、特に接合膜3を構成する全原子からH原子を除いた原子のうち、Si原子の含有率とO原子の含有率の合計が、10原子%以上90原子%以下程度であるのが好ましく、20原子%以上80原子%以下程度であるのがより好ましい。Si原子とO原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、接合膜3はSi原子とO原子とが強固なネットワークを形成し、接合膜3自体が強固なものとなり、被着体に対して、特に高い接合強度を示すものとなる。
Further, in the
また、接合膜3中のSi原子とO原子の存在比は、3:7以上7:3以下程度であるのが好ましく、4:6以上6:4以下程度であるのがより好ましい。Si原子とO原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜3の安定性が高くなり、被着体に対してより強固に接合することができるようになる。
また、接合膜3中のSi骨格301の結晶化度は、45%以下であるのが好ましく、40%以下であるのがより好ましい。これにより、Si骨格301は十分にランダムな原子構造を含むものとなり、より非晶質的な特性を示す。このため、前述したSi骨格301の特性が顕在化し、接合膜3の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。
The abundance ratio of Si atoms to O atoms in the
In addition, the crystallinity of the
なお、Si骨格301の結晶化度は、一般的な結晶化度測定方法により測定することができ、具体的には、結晶部分における散乱X線の強度に基づいて測定する方法(X線法)、赤外線吸収の結晶化バンドの強度から求める方法(赤外線法)、核磁気共鳴吸収の微分曲線の下の面積に基づいて求める方法(核磁気共鳴吸収法)、結晶部分には化学試薬が浸透し難いことを利用した化学的方法等により測定することができる。
このうち、簡便性等の観点からX線法が好ましく用いられる。
また、Si骨格301の結晶化度を測定する際には、接合膜3に対して上述の測定方法を適用すればよいが、接合膜3にエネルギーを付与した後に測定しても、ほぼ同様の測定結果が得られる。
Note that the crystallinity of the
Among these, the X-ray method is preferably used from the viewpoint of convenience and the like.
Further, when the crystallinity of the
また、接合膜3は、その構造中にSi−H結合を含んでいるのが好ましい。このSi−H結合は、プラズマ重合法によってシランが重合反応する際に重合物中に生じるものであるが、このとき、Si−H結合がシロキサン結合の生成が規則的に行われるのを阻害すると考えられる。このため、シロキサン結合は、Si−H結合を避けるように形成されることとなり、Si骨格301の原子構造の規則性が低下する。このようにして、プラズマ重合法によれば、結晶化度の低いSi骨格301を効率よく形成することができる。
The
一方、接合膜3中のSi−H結合の含有率が多ければ多いほど結晶化度が低くなるわけではない。具体的には、接合膜3の赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピークの強度を1としたとき、Si−H結合に帰属するピークの強度は、0.001以上0.2以下程度であるのが好ましく、0.002以上0.05以下程度であるのがより好ましく、0.005以上0.02以下程度であるのがさらに好ましい。Si−H結合のシロキサン結合に対する割合が前記範囲内であることにより、接合膜3中の原子構造は、相対的に最もランダムなものとなる。このため、Si−H結合のピーク強度がシロキサン結合のピーク強度に対して前記範囲内にある場合、接合膜3は、接合強度、耐薬品性および寸法精度において特に優れたものとなる。
On the other hand, the greater the Si—H bond content in the
また、Si骨格301に結合する脱離基303は、前述したように、Si骨格301から脱離することによって、接合膜3に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基303には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないようSi骨格301に確実に結合しているものである必要がある。
なお、プラズマ重合法による成膜の際には、原料ガスの成分が重合して、シロキサン結合を含むSi骨格301と、それに結合した残基とを生成するが、例えばこの残基が脱離基303となり得る。
Further, as described above, the leaving
In the film formation by the plasma polymerization method, the component of the source gas is polymerized to generate a
かかる観点から、脱離基303には、H原子、B原子、C原子、N原子、O原子、P原子、S原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子を含み、これらの各原子がSi骨格301に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも1種で構成されたものが好ましく用いられる。かかる脱離基303は、エネルギーの付与による結合/脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基303は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜3の接着性をより高度なものとすることができる。
From this point of view, the leaving
なお、上記のような各原子がSi骨格301に結合するよう配置された原子団(基)としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
これらの各基の中でも、脱離基303は、特に有機基であるのが好ましく、アルキル基であるのがより好ましい。有機基およびアルキル基は化学的な安定性が高いため、有機基およびアルキル基を含む接合膜3は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
Examples of the atomic group (group) arranged so that each atom as described above is bonded to the
Among these groups, the leaving
ここで、脱離基303が特にメチル基(−CH3)である場合、その好ましい含有率は、赤外光吸収スペクトルにおけるピーク強度から以下のように規定される。
すなわち、接合膜3の赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピークの強度を1としたとき、メチル基に帰属するピークの強度は、0.05以上0.45以下程度であるのが好ましく、0.1以上0.4以下程度であるのがより好ましく、0.2以上0.3以下程度であるのがさらに好ましい。メチル基のピーク強度がシロキサン結合のピーク強度に対する割合が前記範囲内であることにより、メチル基がシロキサン結合の生成を必要以上に阻害するのを防止しつつ、接合膜3中に必要かつ十分な数の活性手が生じるため、接合膜3に十分な接着性が生じる。また、接合膜3には、メチル基に起因する十分な耐候性および耐薬品性が発現する。
Here, when the leaving
That is, in the infrared absorption spectrum of the
このような特徴を有する接合膜3の構成材料としては、例えば、ポリオルガノシロキサンのようなシロキサン結合とそれに結合した脱離基303となり得る有機基とを含む重合物等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜3は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜3は、基材2に対して特に強固に被着するとともに、被着体に対しても特に強い被着力を示し、その結果として、基材と被着体とを強固に接合することができる。
また、ポリオルガノシロキサンは、通常、撥水性(非接着性)を示すが、エネルギーを付与されることにより容易に有機基を脱離させることができ、親水性に変化し、接着性を発現するが、この非接着性と接着性との制御を容易かつ確実に行えるという利点を有する。
Examples of the constituent material of the
The
Polyorganosiloxane usually exhibits water repellency (non-adhesiveness), but can easily desorb organic groups when given energy, changes to hydrophilicity, and exhibits adhesiveness. However, it has the advantage that control of this non-adhesiveness and adhesiveness can be performed easily and reliably.
なお、この撥水性(非接着性)は、主に、ポリオルガノシロキサン中に含まれた有機基(例えばアルキル基)による作用である。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜3は、エネルギーを付与されることにより接着性が発現するとともに、表面以外の部分においては、前述した有機基による作用・効果が得られるという利点も有する。したがって、このような接合膜3は耐候性および耐薬品性に優れたものとなり、例えば、薬品類等に長期にわたって曝されるような部材の組み立てに際して、有効に用いられるものとなる。
This water repellency (non-adhesiveness) is mainly an effect of organic groups (for example, alkyl groups) contained in the polyorganosiloxane. Therefore, the
また、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものが好ましい。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とする接合膜3は、接着性に特に優れるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
Further, among polyorganosiloxanes, those mainly composed of a polymer of octamethyltrisiloxane are preferred. The
このような接合膜3の平均厚さは、1nm以上1000nm以下程度であるのが好ましく、2nm以上800nm以下程度であるのがより好ましい。接合膜3の平均厚さを前記範囲内とすることにより、接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、基材2と被着体とをより強固に接合することができる。
すなわち、接合膜3の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜3の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、接合体の寸法精度が低下するおそれがある。
The average thickness of the
That is, when the average thickness of the
さらに、接合膜3の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜3にある程度の形状追従性が保たれる。このため、例えば、基材2の接合面(接合膜3に隣接する面)に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜3を被着させることができる。その結果、接合膜3は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができ、接合体の密着性を高めることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜3の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜3の厚さをできるだけ厚くすればよい。
Furthermore, if the average thickness of the
Note that the degree of the shape followability as described above becomes more significant as the thickness of the
以上、接合膜3について詳述したが、このような接合膜3はいかなる方法で作製されたものであってもよく、プラズマ重合法、CVD法(特にプラズマCVD法)、PVD法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法等により作製することができる。これらの中でも、プラズマ重合法によれば緻密で均質な接合膜3を効率よく作製することができる。また、プラズマ重合法で作製された接合膜3では、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間にわたって維持される。
Although the
ここで、プラズマ重合法により接合膜3を製造する方法について説明する。
プラズマ重合法は、強電界中に原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給することにより、原料ガス中の分子をプラズマの作用により重合させ、重合物を基材2上に堆積させる成膜方法である。この方法によれば、プラズマの作用により基材2表面が活性化、清浄化されるため、基材2の種類によらず基材2に対する密着性の高い接合膜3を成膜することができる。すなわち、プラズマ重合法により成膜された接合膜3を用いることにより、最終的に、強固に接合された接合体を得ることができる。
Here, a method for manufacturing the
The plasma polymerization method is a film forming method in which a mixed gas of a raw material gas and a carrier gas is supplied in a strong electric field to polymerize molecules in the raw material gas by the action of plasma and deposit a polymer on the
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン等が挙げられる。
一方、キャリアガスには、例えば、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス等が用いられる。
Examples of the source gas include organosiloxanes such as methylsiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, and methylphenylsiloxane.
On the other hand, for example, helium gas, argon gas, nitrogen gas or the like is used as the carrier gas.
また、強電界は、電極に高周波電圧を印加することにより形成されるが、この高周波電圧の出力密度は、0.01W/cm2以上100W/cm2以下程度であるのが好ましい。
また、成膜は減圧下で行われ、その圧力は、133.3×10−5Pa以上1333Pa以下(1×10−5Torr以上10Torr以下)程度であるのが好ましく、133.3×10−4Pa以上133.3Pa以下(1×10−4Torr以上1Torr以下)程度であるのがより好ましい。
以上のようにして接合膜3を得ることができる。
The strong electric field is formed by applying a high frequency voltage to the electrode, and the output density of the high frequency voltage is preferably about 0.01 W / cm 2 or more and 100 W / cm 2 or less.
Further, the deposition is carried out under reduced pressure, the pressure is preferably about 133.3 × 10 -5 Pa or more 1333Pa less (1 × 10 -5 Torr or 10Torr or less), 133.3 × 10 - More preferably, it is about 4 Pa or more and 133.3 Pa or less (1 × 10 −4 Torr or more and 1 Torr or less).
The
(接合方法)
次いで、上述したような接合膜付き基材1を被着体4に接合して接合体を得る方法について説明する。
図3は、接合膜付き基材と被着体とを接合する方法を説明するための図である。なお、以下の説明では、図3中の上側を「上」、下側を「下」という。
この接合方法は、接合膜付き基材1の接合膜3にエネルギーを付与し、接合膜3の表面を活性化させる工程と、接合膜3と被着体4とが密着するように接合膜付き基材1と被着体4とを重ね合わせ、接合体5を得る工程とを有する。以下、各工程について順次説明する。
<1>まず、接合膜付き基材1と被着体4とを用意する(図3(a)参照)。被着体4の接合面には、あらかじめプラズマ処理、紫外線照射処理等の下地処理を施しておいてもよい(図3(b)参照)。
(Joining method)
Next, a method for obtaining the joined body by joining the
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of bonding a base material with a bonding film and an adherend. In the following description, the upper side in FIG. 3 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
In this bonding method, energy is applied to the
<1> First, the
<2>次いで、接合膜3にエネルギーを付与する(図3(b)参照)。その方法としては、例えば、エネルギー線を照射する方法、加熱する方法、圧縮力(物理的エネルギー)を付与する方法、プラズマに曝す(プラズマエネルギーを付与する)方法、オゾンガスに曝す(化学的エネルギーを付与する)方法等が挙げられ、特にエネルギー線を照射する方法、プラズマに曝す方法が好ましい。 <2> Next, energy is applied to the bonding film 3 (see FIG. 3B). As the method, for example, a method of irradiating energy rays, a method of heating, a method of applying compressive force (physical energy), a method of exposing to plasma (applying plasma energy), or exposing to ozone gas (chemical energy is applied) A method of irradiating with energy rays and a method of exposing to plasma are particularly preferable.
なお、エネルギー線としては、紫外線、X線のような電磁波、電子ビーム、イオンビームのような粒子線等が挙げられる。
このうち、波長126nm以上300nm以下の紫外線を照射するのが好ましい。かかる紫外線によれば、接合膜3の特性の著しい低下を防止しつつ、より短時間に接着性を発現させることができる。
また、紫外線を照射する時間は、特に限定されないが、0.5分以上30分以下であるのが好ましく、1分以上10分以下であるのがより好ましい。
一方、プラズマに曝す処理は、接合膜3の表面近傍を局所的に活性化することができる点で有用である。すなわち、活性化処理によって基材2を劣化させるおそれが少ない。
Examples of energy rays include electromagnetic waves such as ultraviolet rays and X-rays, particle beams such as electron beams and ion beams, and the like.
Among these, it is preferable to irradiate ultraviolet rays having a wavelength of 126 nm to 300 nm. According to such ultraviolet rays, adhesiveness can be expressed in a shorter time while preventing a significant deterioration in the properties of the
The time for irradiation with ultraviolet rays is not particularly limited, but is preferably 0.5 minutes or more and 30 minutes or less, and more preferably 1 minute or more and 10 minutes or less.
On the other hand, the plasma exposure treatment is useful in that the vicinity of the surface of the
このようにしてエネルギーが付与され、活性化された接合膜3の表面には、ダングリングボンドが生じたり、水酸基(OH基)等の活性手が導入される。なお、前述の「活性化させる」とは、このようにダングリングボンドが生じた状態、水酸基が結合した状態、またはこれらが混合した状態のことをいう。
このような活性化状態では、例えば接合膜3の表面に露出した水酸基と、被着体の表面に露出した水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。
In this way, dangling bonds are generated on the surface of the
In such an activated state, for example, a hydroxyl group exposed on the surface of the
また、水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって脱水縮合する。その結果、水素結合は、酸素原子を介した共有結合へと変化し、より強固な結合に至る。
なお、金属材料、セラミックス材料等の表面には、空気中の水分の影響で自然に水酸基が導入されるので、これを利用して接合を行うことができる。また、上述したような下地処理により、被着体4の表面を活性化させ、活性手を露出させることができる。
In addition, hydroxyl groups that are attracted to each other by hydrogen bonding are dehydrated and condensed depending on temperature conditions and the like. As a result, the hydrogen bond changes to a covalent bond via an oxygen atom, leading to a stronger bond.
In addition, since hydroxyl groups are naturally introduced into the surface of a metal material, a ceramic material, or the like due to the influence of moisture in the air, bonding can be performed using this. Moreover, the surface of the adherend 4 can be activated and the active hands can be exposed by the base treatment as described above.
また、本実施形態では、接合膜3を基材2側に設ける場合について説明しているが、被着体4側にも接合膜3を成膜するようにしてもよい。すなわち、接合膜3同士が密着するように接合してもよい。
この場合、接合界面にはそれぞれ活性手がより高密度に導入されるので、より強固な接合が可能になる。
なお、後に説明するが、本発明の接合膜の評価方法および接合膜の評価装置は、接合膜3の上記活性化状態を定量的に評価することで、接合膜3の接着性の定量的な評価につなげることを目的とするものである。
In the present embodiment, the case where the
In this case, active hands are introduced at a higher density in the bonding interface, so that stronger bonding is possible.
As will be described later, the bonding film evaluation method and the bonding film evaluation apparatus according to the present invention quantitatively evaluate the activation state of the
<3>次いで、図3(c)に示すように、接合膜3と被着体4とが密着するように接合膜付き基材1と被着体4とを重ね合わせる。これにより、図3(d)に示す接合体5を得る。
その後、必要に応じて、接合体5に対して加熱、圧縮等の処理を行うことにより、接合体5の接合強度をより高めることができる。
<3> Next, as shown in FIG. 3C, the
Thereafter, the bonding strength of the bonded body 5 can be further increased by performing treatment such as heating and compression on the bonded body 5 as necessary.
(接合膜の評価方法)
ここで、本発明の接合膜の評価方法について説明する。
本発明の接合膜の評価方法は、前述したように、接合膜3の活性化状態を定量的に評価する方法である。
図4は、本発明の接合膜の評価方法を説明するための図(断面図)である。
本発明の接合膜の評価方法は、活性化状態にある接合膜3の表面に水滴を付着させる水滴付着工程と、接合膜3の表面に付着させた水滴の接触角を測定する接触角測定工程と、測定した接触角が所定の範囲内にあるか否かを判定する判定工程と、を有する。以下、各工程について順次説明する。
(Evaluation method of bonding film)
Here, the evaluation method of the bonding film of the present invention will be described.
The bonding film evaluation method of the present invention is a method for quantitatively evaluating the activation state of the
FIG. 4 is a view (cross-sectional view) for explaining the bonding film evaluation method of the present invention.
The evaluation method of the bonding film of the present invention includes a water droplet adhesion process for attaching water droplets to the surface of the
[1]まず、水滴付着工程に先立って、前述したようにして接合膜3にエネルギーを付与する(活性化処理)。これにより、接合膜3は前述した活性化状態になる。
活性化状態にある接合膜3は、大気中に放置すると経時的に活性化状態が劣化(緩和)し、最終的には活性化状態が失われる。このようになると接合膜3は接着性を失うため、被着体4との接合に用いることができなくなる。
[1] First, prior to the water droplet adhesion step, energy is applied to the
When the
接合膜3は、このように活性化状態の劣化が非常に速く、しかも劣化の速度は周囲の環境に依存するため、活性化状態を正確に評価することが求められる。
また、接合膜3は、接合してみるまでその接着性を評価することができないことから、どの程度の活性化処理を施すかを見極める際に、大きな作業負荷が伴うという問題もあった。
The
Further, since the adhesiveness of the
[2]そこで、本発明では、活性化状態にある接合膜3の表面に水滴を付着させる(水滴付着工程)。その後、後述する接触角測定工程により水滴の接触角を測定することで、測定された接触角を、活性化状態を定量的に評価する指標として利用することができる。これにより、実際に接合してみなくても、接合膜3の活性化状態を容易かつ正確に評価することができる。
[2] Therefore, in the present invention, water droplets are attached to the surface of the
図4(a)は、接合膜付き基材1が備える接合膜3の表面に水滴10が付着した状態を示している。
ここで、接合膜3の表面は、その活性化状態に応じて濡れ性が異なり、それにより水滴10の形状が異なることとなる。一般に、水滴10の断面形状は半円状になるが、半円の弧と接合膜3の表面とがなす角度(水滴10の内側においてなす角度)が接触角とされる。本発明では、この接触角が接合膜3の活性化状態(親水性)と相関性があることを利用して、接触角を活性化状態の指標とするものである。
FIG. 4A shows a state in which
Here, the surface of the
なお、この相関性は、具体的には、接触角と、接合膜3の表面の親水性との間の負の相関関係、および、接合膜3の表面の親水性と、接合膜3の活性化状態(接着性)との間の正の相関関係である。換言すれば、接触角が小さければ親水性が大きく接着性も大きいといえ、反対に接触角が大きければ親水性が小さく接着性も小さいといえる。このような相関関係が生じる理由の1つとしては、活性化処理によって接合膜3から疎水性の脱離基(例えば有機基)が脱離し、それに応答して親水性と接着性とが発現するため、必然的に、接触角、活性化状態(親水性)および接着性のそれぞれの間に相関が生じる、ということが挙げられる。
Note that this correlation is specifically a negative correlation between the contact angle and the hydrophilicity of the surface of the
ところで、本工程に際し、接合膜付き基材1は、接合膜3の表面ができるだけ水平になるよう保持される。
また、接合膜3の表面に付着させる水滴10の容量は、好ましくは1μL以上4μL以下とされる。水滴10の形成に用いる水としては、例えば、水道水、蒸留水、イオン交換水、RO水、純水、超純水等を用いることができるが、好ましくは蒸留水が用いられる。
水滴10を形成する際には、接合膜3の表面上に水を静かに置くようにして形成する。
By the way, at the time of this process, the
Further, the volume of the
When the
また、本工程を行う際の環境は、好ましくは室温20℃以上30℃以下、相対湿度40%以上60%以下とされる。さらに雰囲気としては、例えば大気雰囲気、不活性ガス雰囲気、還元性ガス雰囲気等が挙げられ、特に限定されないものの、好ましくは窒素ガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気が用いられる。
なお、水滴10は、1つの接合膜3の表面に対して、5か所以上に形成されるのが好ましい。多くの水滴10について接触角を測定し、その平均値および標準偏差値を算出することにより、測定値のバラツキや測定誤差を抑え、測定される接触角の信頼性を高めることができる。
また、好ましくは3つ以上の接合膜3に対して、同様に水滴10を形成するのが好ましい。これにより、測定値の信頼性のさらなる向上が図られる。
In addition, the environment for performing this step is preferably a room temperature of 20 ° C. to 30 ° C. and a relative humidity of 40% to 60%. Furthermore, examples of the atmosphere include an air atmosphere, an inert gas atmosphere, a reducing gas atmosphere, and the like. Although not particularly limited, an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere or an argon gas atmosphere is preferably used.
The
In addition, it is preferable that the
なお、接合膜付き基材1は、通常、被着体4と接合されて接合体5となり、この接合体5が各種製品または各種部品として利用される。したがって、接合膜付き基材1が備える接合膜3は、製品または部品の一部を構成するものであり、その活性化状態を評価するためであったとしても、コンタミネーション防止等の観点から、接合膜3の表面に水滴10を形成するのは避けたいとする要請もある。
In addition, the
そこで、本工程を行う場合、製品または部品の一部として用いられる接合膜付き基材1とは別に、同じ製造履歴および同じ保存履歴を有するテスト用の接合膜付き基材を用意し、このテスト用の接合膜付き基材に対して上述したような水滴10の形成を行うようにしてもよい。製品用の接合膜付き基材1の代替としてテスト用の接合膜付き基材を用いることで、製品用の接合膜付き基材1には水滴10を形成する必要がなくなる。そして、テスト用の接合膜付き基材を製品用の接合膜付き基材1と同じ履歴を有するものとすれば、テスト用の接合膜付き基材における測定値を、接合膜付き基材1の測定値としてみなすことができる。
Therefore, when performing this process, a substrate with a bonding film for testing having the same manufacturing history and the same storage history is prepared separately from the substrate with
また、製品または部品に用いられる接合膜付き基材1の基材2の形状によっては、接合膜3の表面が平滑面でなかったり、水平面でなかったりする場合もあり、このような場合には、接触角の測定値に基材2の形状が影響し、接合膜3の活性化状態のみを反映した正確な測定値を得ることができないおそれもある。このような場合でも、平滑で水平な表面の接合膜を有するテスト用の接合膜付き基材を用いることで、製品用の接合膜付き基材1が備える接合膜3の活性化状態を正確に評価することができる。
Moreover, depending on the shape of the
なお、このテスト用の接合膜付き基材は、前述した製品用の接合膜付き基材1と同様の構成であり、具体的には、基材2と同等の基材と、その上に成膜された接合膜3と同等の接合膜とを有するものである。そして、製品用の接合膜付き基材1と同様の条件でエネルギーが付与され、接合膜が活性化状態になっているものである。
また、前述したように、接合膜3の活性化状態を正確に評価するためには、テスト用の接合膜付き基材が備える接合膜についても、その表面が平滑面かつ水平面であるのが好ましい。これにより、製品用の接合膜付き基材1の形状によらず、接合膜3の活性化状態を正確に評価することができる。
The base material with a bonding film for testing has the same configuration as the
Further, as described above, in order to accurately evaluate the activation state of the
[3]次いで、接合膜3の表面に付着させた水滴10の接触角を測定する(接触角測定工程)。
接触角の測定は、水滴10と接合膜3の表面とがなす角度を測定し得る方法であれば、いかなる方法で行ってもよいが、一般的には、水滴10を側方から観察し、その観察像について幾何的に前記角度を求める方法が用いられる。
具体的には、JIS R 3257のぬれ性試験方法に規定された静滴法が好ましく用いられる。静滴法では、水滴10の側方観察像について、その上部の弧を球の一部としてみなし、それにより接触角を幾何的に容易かつ正確に算出することができる。
[3] Next, the contact angle of the
The contact angle may be measured by any method as long as the angle formed by the
Specifically, the sessile drop method defined in the wettability test method of JIS R 3257 is preferably used. In the sessile drop method, with respect to the lateral observation image of the
図4(b)は、静滴法により水滴の接触角を算出する方法を説明するための図である。
水滴10の上部の弧が球(真円)の一部であるとすると、接触角θは、水滴10の半径rと、水滴10の接合膜3の表面からの高さhとから、
θ=2tan−1(h/r)
により算出することができる。
FIG. 4B is a diagram for explaining a method of calculating a contact angle of a water droplet by a sessile drop method.
When the upper arc of the
θ = 2 tan −1 (h / r)
Can be calculated.
本工程を行う際の環境は、前述した水滴付着工程と同等の環境であるのが好ましく、具体的には室温20℃以上30℃以下、相対湿度40%以上60%以下であるのが好ましい。さらに雰囲気としては、例えば大気雰囲気、不活性ガス雰囲気、還元性ガス雰囲気等が挙げられ、特に限定されないものの、好ましくは窒素ガス雰囲気、アルゴンガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気が用いられる。これにより、雰囲気が接触角θの測定に及ぼす影響が最小限に抑えられるため、より正確な測定が可能になる。また、雰囲気圧力も、特に限定されず、例えば大気圧程度とされる。
また、前記水滴付着工程と本工程との間は、できるだけ時間を置かないことが好ましく、例えば1分以内とされる。
The environment for performing this step is preferably an environment equivalent to the water droplet adhesion step described above, specifically, room temperature of 20 ° C. to 30 ° C., and relative humidity of 40% to 60%. Furthermore, examples of the atmosphere include an air atmosphere, an inert gas atmosphere, a reducing gas atmosphere, and the like. Although not particularly limited, an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere or an argon gas atmosphere is preferably used. As a result, the influence of the atmosphere on the measurement of the contact angle θ can be minimized, so that more accurate measurement can be performed. Also, the atmospheric pressure is not particularly limited and is, for example, about atmospheric pressure.
Moreover, it is preferable not to give time as much as possible between the said water droplet adhesion process and this process, for example, it is made within 1 minute.
このようにして測定された接触角は、あらかじめ接合膜3の様々な活性化状態との相関性に基づいて見出された接触角との比較により、接合膜3の活性化状態を評価することができる。例えば、接触角θが、接合膜の活性化状態の程度が大きい(接着性が大きい)場合に対応する接触角と同程度であれば、測定対象の接合膜が、より大きな接合強度を潜在的に有していると評価される。一方、接触角θが、接合膜の活性化状態の程度が小さい(接着性が小さい)場合に対応する接触角と同程度であれば、測定対象の接合膜は、大きな接合強度の接着性を発現し得ないと評価される。この場合、大きな接合強度で接合しなければならない用途には適さないことを接合体5の製造前に知ることができる。
The contact angle measured in this way is to evaluate the activation state of the
このように本発明によれば、接合体5の製造前に接合膜3の潜在的な接着能力を評価することで、製品や部品として要求される仕様を満足しない接合体5を不本意にも製造してしまうことを事前に避けることができる。その結果、接合体5の製造歩留まりを高めるとともに、接合体5の信頼性を高めることができる。
なお、以下では、接合膜3の評価の具体的な例について説明する。
As described above, according to the present invention, by evaluating the potential adhesion capability of the
Hereinafter, a specific example of the evaluation of the
[4]ここでは、測定した接触角θが、所定の範囲内にあるか否かを判定する例について説明する(判定工程)。
接触角θの所定の範囲とは、接触角θと接合膜3の活性化状態との相関関係に基づいてあらかじめ見出される範囲であり、目的とする活性化状態に対応する接触角の範囲である。すなわち、測定した接触角θが、前記所定の範囲内にあるときには、最終的に目的とする接合状態の接合体5が得られるわけであり、本工程では、この接合体5を確実に得るための選別を行うことができる。
[4] Here, an example of determining whether or not the measured contact angle θ is within a predetermined range will be described (determination step).
The predetermined range of the contact angle θ is a range found in advance based on the correlation between the contact angle θ and the activation state of the
例えば、接合膜3が有する接着能力を最大限に引き出すためには、接触角θが80°以下であるのが好ましく、70°以下であるのがより好ましく、50°以下であるのがさらに好ましい。
一方、この場合の接触角θの下限値は、特に設定されなくてもよいが、例えば5°以上とされ、好ましくは10°以上とされる。
For example, in order to maximize the bonding ability of the
On the other hand, the lower limit value of the contact angle θ in this case may not be set, but is, for example, 5 ° or more, preferably 10 ° or more.
なお、上記接触角の範囲は、接合膜3に付与するエネルギーの付与方法に応じて若干異なることから、エネルギーの付与方法ごとに見出される。
例えば、酸素プラズマに曝すことで接合膜3にエネルギーを活性化させたとき、この接合膜3が有する接着能力を最大限に引き出すためには、接触角θが60°以下であるのが好ましく、5°以上55°以下であるのがより好ましい。
一方、窒素プラズマに曝すことで接合膜3にエネルギーを活性化させたとき、この接合膜3が有する接着能力を最大限に引き出すためには、接触角θが80°以下であるのが好ましく、10°以上75°以下であるのがより好ましい。
The contact angle range is slightly different depending on the energy application method applied to the
For example, when energy is activated in the
On the other hand, when energy is activated in the
接触角θが前記範囲内にある接合膜3を備える接合膜付き基材1について、前述した接合方法により被着体4との接合に供することにより、高い接合強度を有する接合体5が得られる。
これに対し、接合膜3が有する接着能力をある程度抑えた状態(例えば最大強度の50%以下)で引き出すためには、接触角θが80°超であるのが好ましく、70°超であるのがより好ましく、50°超であるのがさらに好ましい。
About the
On the other hand, the contact angle θ is preferably more than 80 ° and more than 70 ° in order to draw out in a state where the bonding capability of the
また、上述したように、活性化状態にある接合膜3における接触角θを指標として、上述した接着能力の判定を行う以外に、活性化状態にある接合膜3における接触角θと、活性化する前の接合膜3(活性化状態にない接合膜3)における接触角θ’との差を指標として接着能力の判定を行うようにしてもよい。前者の判定方法の場合、接触角θの測定条件等により測定値に若干のバラツキが生じるのに対し、後者の判定方法であれば、測定値から測定条件等の外的因子が相殺されるため、ほぼ活性化状態の影響のみを反映した測定値が得られる。
なお、上述した接合膜の評価方法は、例えば、活性化状態にある接合膜3を保存している最中に行うことで、保存状態を容易に確認することができる。
Further, as described above, the contact angle θ in the activated
Note that the above-described evaluation method of the bonding film can be easily confirmed by, for example, performing the
活性化状態にある接合膜3は、非酸化性ガス雰囲気中に保持することで、活性化状態の劣化を抑制し、接合膜3の接着能力を長期にわたって維持することができる。
非酸化性ガス雰囲気としては、非酸化性を示す雰囲気であれば特に限定されないが、例えば、アルゴンガス雰囲気、ヘリウムガス雰囲気のような希ガス雰囲気、窒素ガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気、水素、一酸化炭素等の還元性ガス雰囲気等が挙げられる。このうち、不活性ガス雰囲気が好ましく用いられ、その中でも窒素ガス雰囲気および希ガス雰囲気の少なくとも一方がより好ましく用いられる。これらは、入手が容易でかつ安全であるにもかかわらず、接合膜3の活性化状態の劣化をより確実に抑制することができるので、接合膜3の保存に用いられる非酸化性ガスとして有用である。
By maintaining the
The non-oxidizing gas atmosphere is not particularly limited as long as it is a non-oxidizing atmosphere. For example, an inert gas atmosphere such as an argon gas atmosphere, a rare gas atmosphere such as a helium gas atmosphere, a nitrogen gas atmosphere, hydrogen, A reducing gas atmosphere such as carbon monoxide is exemplified. Among these, an inert gas atmosphere is preferably used, and among these, at least one of a nitrogen gas atmosphere and a rare gas atmosphere is more preferably used. These are useful as non-oxidizing gases used for storage of the
なお、非酸化性ガス雰囲気には、上述した非酸化性ガス以外に、酸素、オゾン等の酸化性ガスの不可避的な混入は許容されるが、その許容濃度は、好ましくは10体積%以下であり、より好ましくは5体積%以下である。換言すれば、非酸化性ガス雰囲気中における非酸化性ガスの濃度は、90体積%以上であるのが好ましく、95体積%以上であるのがより好ましい。 In addition, in the non-oxidizing gas atmosphere, inevitable mixing of oxidizing gases such as oxygen and ozone in addition to the non-oxidizing gases described above is allowed, but the allowable concentration is preferably 10% by volume or less. Yes, more preferably 5% by volume or less. In other words, the concentration of the non-oxidizing gas in the non-oxidizing gas atmosphere is preferably 90% by volume or more, and more preferably 95% by volume or more.
また、非酸化性ガス雰囲気の露点は、できるだけ低い方がよいが、好ましくは0℃以下、より好ましくは−10℃以下とされる。これにより、水蒸気の影響による接合膜3の活性化状態の劣化も抑制することができる。
また、非酸化性ガス雰囲気の温度は、好ましくは−20℃以上30℃以下とされ、より好ましくは0℃以上20℃以下とされる。非酸化性ガス雰囲気の温度をこの範囲に保つことで、接合膜3の変質・劣化をより確実に抑制することができる。
The dew point of the non-oxidizing gas atmosphere is preferably as low as possible, but is preferably 0 ° C. or lower, more preferably −10 ° C. or lower. Thereby, deterioration of the activation state of the
Further, the temperature of the non-oxidizing gas atmosphere is preferably −20 ° C. or higher and 30 ° C. or lower, more preferably 0 ° C. or higher and 20 ° C. or lower. By maintaining the temperature of the non-oxidizing gas atmosphere in this range, the deterioration / deterioration of the
なお、非酸化性ガス雰囲気の温度を前記下限値未満としてもよいが、接合膜3の変質・劣化をそれ以上抑制することができないばかりか、温度の維持に多大なエネルギーを要するおそれがある。
また、このような非酸化性ガス雰囲気の全圧は、大気圧以上であるのが好ましい。これにより、外部の大気が、接合膜3の周辺に流入するおそれがなくなるので、接合膜3の周辺を常に非酸化性ガス雰囲気に維持することができる。
Although the temperature of the non-oxidizing gas atmosphere may be lower than the lower limit value, not only the deterioration / deterioration of the
Further, the total pressure of such a non-oxidizing gas atmosphere is preferably equal to or higher than atmospheric pressure. As a result, there is no possibility that the external air flows into the periphery of the
以上のような方法によれば、活性化状態にある接合膜3を長期にわたって保存することができるものの、従来は活性化状態の劣化を評価する方法がなかったため、活性化状態にある接合膜3が適切に保存されているか否かを判断することができなかった。このため、保存環境が適切でない場合でも、それを気付くことができず、製造歩留まりが著しく低下することがあった。
According to the method as described above, the
そこで、保存中の接合膜3について、上述した接合膜の評価方法を適用することにより、接合膜3の保存状態を容易に評価することが可能になる。しかも、接合膜3は、上述したように非酸化性ガス雰囲気中で長期間保存することができるが、本発明の接合膜の評価方法は、かかる雰囲気中において行うことができるので、保存状態を損なうことなく評価することができる。
Therefore, the storage state of the
(接合膜の評価装置)
次いで、本発明の接合膜の評価装置について説明する。
本発明の接合膜の評価装置は、接合膜3の活性化状態を定量的に評価する装置である。
図5は、本発明の接合膜の評価装置の実施形態を模式的に示す図(正面図)である。
図5に示す評価装置100は、密閉構造を備えるケース110と、ケース110内に不活性ガスを供給するガス供給部120と、接合膜3の表面に水滴10を付着させる水滴作製手段150と、水滴10の接触角を測定する接触角測定手段160とを有する。以下、各部について詳細に説明する。
(Bonding film evaluation device)
Next, the bonding film evaluation apparatus of the present invention will be described.
The bonding film evaluation apparatus of the present invention is an apparatus that quantitatively evaluates the activation state of the
FIG. 5 is a diagram (front view) schematically showing an embodiment of the bonding film evaluation apparatus of the present invention.
An
ケース110は、密閉構造を備え、接合膜付き基材1を収納可能な容器であれば、いかなるものでもよい。水滴作製手段150や接触角測定手段160をケース110内に収めることにより、外部因子(外気等)が接触角の測定値に及ぼす影響を最小限に抑えることができる。ケース110の構成材料としては、例えば、各種樹脂材料、各種金属材料、各種ガラス材料等が挙げられる。このうち、透明な材料であれば、外部からケース110内を視認し、接合膜付き基材1の有無や接合膜3の状態の確認、さらには接触角の測定等を行うことができるので有用である。
The
なお、ケース110の密閉構造は、真空チャンバーのような高度な気密性を有するものでもよいが、これほどの高度な気密性を有していなくてもよい。具体的には、部材同士を接着剤で接着して得られる程度の気密性であってもよい。
また、ケース110には、開閉可能な開閉扉111が設けられている。この開閉扉111を介して接合膜付き基材1を容易に出し入れすることができる。
The sealed structure of the
The
ガス供給部120は、不活性ガスを貯留するガスボンベ121と、ガスボンベ121からの不活性ガスをケース110内に送気する配管122と、配管122の途中に設けられたバルブ123とを備えている。
ガスボンベ121は、ケース110内に不活性ガスを供給する。このガスボンベ121は、内部で化学反応を起こして不活性ガスを発生させるガス発生器で代替することもできる。
バルブ123としては、手動バルブでもよいが、電磁バルブ、マスフローコントローラー等を用いるのが好ましい。これにより、配管122を通過する不活性ガスの流量を外部から電気的に制御することができる。
The
The
The
さらに、図5に示すケース110には、内部のガスを検知するガス検知部130が設けられている。
ガス検知部130は、ケース110内の不活性ガスの濃度およびケース110内の全圧を測定するセンサーであり、例えば濃度を測定する濃度センサーと、全圧を測定する圧力センサーとの組み合わせで構成される。
Furthermore, the
The
濃度センサーとしては、不活性ガスの濃度を直接測定する不活性ガスセンサーであってもよく、不活性ガスの濃度を測定する不活性ガスセンサーで不活性ガスの濃度を測定し、その測定値から不活性ガスの濃度を逆算して求めるものであってもよい。濃度センサーには、半導体方式、熱線型半導体方式等のいかなる方式のものも用いられる。
一方、圧力センサーとしては、セラミック圧電型、薄膜型、ピエゾ抵抗型、半導体ピエゾ抵抗型等の圧力センサーを用いることができる。
The concentration sensor may be an inert gas sensor that directly measures the concentration of the inert gas. The concentration of the inert gas is measured by the inert gas sensor that measures the concentration of the inert gas, and the measured value is used. You may obtain | require by calculating back the density | concentration of an inert gas. As the concentration sensor, any system such as a semiconductor system or a hot-wire semiconductor system may be used.
On the other hand, a pressure sensor such as a ceramic piezoelectric type, a thin film type, a piezoresistive type, or a semiconductor piezoresistive type can be used as the pressure sensor.
また、図5に示す評価装置100は、各部の動作を制御する制御部140を有している。
制御部140は、ガス供給部120およびガス検知部130と電気的に接続され、ガス検知部130による測定値を取得し、この測定値に基づいてガス供給部120の動作を制御する。
Further, the
The
具体的には、制御部140は、ガス検知部130で測定された不活性ガスの濃度の測定値、または、ケース110内の全圧の測定値を取得する。そして、濃度および全圧についてあらかじめ設定されたしきい値との比較を行い、濃度または全圧のいずれかがしきい値を下回ったときに、ケース110内への不活性ガスの供給が開始されるか、または供給量が増えるように、ガス供給部120の動作を制御する。制御部140により制御されるのは、例えば、バルブ123の開閉量である。
上記のような制御を行うことにより、接合膜付き基材1の周囲は、不活性ガスの濃度と雰囲気の全圧の双方が、接触角θを測定するのに最適な条件に維持される。
Specifically, the
By performing the control as described above, both the concentration of the inert gas and the total pressure of the atmosphere are maintained under the optimum conditions for measuring the contact angle θ around the
また、制御部140による測定値の取得は、例えば1分おき、1時間おき、1日おきなど、定期的に行われる。これにより、ケース110内の条件を定期的に調査し、それに基づいて不活性ガスの追加が行われる。その結果、常時、濃度および全圧を所定に値で一定に制御することができる。なお、不活性ガスの追加により、温度および相対湿度の制御も可能であるため、温度や相対湿度をモニターしつつ、ガス供給部120の動作を制御するようにしてもよい。
また、測定値の取得間隔は、ケース110の気密構造の気密性に応じて適宜設定すればよい。
The measurement value is acquired by the
The measurement value acquisition interval may be appropriately set according to the airtightness of the airtight structure of the
また、ガス供給部120、ガス検知部130および制御部140は、それぞれ携帯可能な電源で駆動するものでもよい。これにより、評価装置100全体が移動可能になるため、接合膜3の活性化状態を任意の場所で評価することができる。その結果、接合体5の製造工程における地理的制約を解消することができる。
携帯可能な電源としては、例えば、各種一次電池、各種二次電池、太陽電池等が挙げられる。
また、制御部140には、例えば、LSI、パーソナルコンピューター等を用いることができる。制御部140は、濃度、全圧、温度および相対湿度等を制御するための基準値があらかじめ保存していてもよく、入力手段によりその都度、基準値が入力されるよう構成されていてもよい。
Moreover, the
Examples of portable power sources include various primary batteries, various secondary batteries, solar cells, and the like.
For the
図5に示すケース110内には、水滴作製手段150が設けられている。水滴作製手段150は、水を貯留する貯水タンク(貯留部)151と、貯水タンク151に貯留された水を接合膜3の表面に供給するノズル152とを有している。
貯水タンク151は、水を貯留する容器であり、水の自重または各種ポンプにより、内部の水がノズル152へと供給されるよう構成されている。
In the
The
ノズル152は、貯水タンク151に貯留された水を滴として吐出可能なものである。このノズル152は、必要に応じて移動し、接合膜3の表面に水滴10を落下させることなく、静かに配置することができる。
貯水タンク151に貯留される水の温度は、特に限定されないが、好ましくは雰囲気の温度と同程度とされる。
評価装置100は、さらに接触角測定手段160を有している。接触角測定手段160は、ケース110内に設けられ、接合膜3の表面に付着させた水滴10を側方から撮影するカメラ161と、カメラ161により撮影された画像を解析し、接触角θを特定する解析部162とを有している。
The
The temperature of the water stored in the
The
カメラ161は、例えばスチルカメラ、ビデオカメラのような各種カメラ、CCD、CMOS、イメージングプレート、撮像管のような各種撮像素子等で構成される。撮影される画像は一般的には静止画であるが、必要に応じて動画であってもよい。なお、カメラ161に付随して、水滴10とカメラ161との間に設けられる各種フィルター、水滴10に対してカメラ161の反対側に設けられる各種光源等を有していてもよい。
また、カメラ161は、その光軸が、接合膜3の表面の延長面上に位置し、水滴10を通過する位置に配置される。
The
Further, the
解析部162は、例えば、LSI、パーソナルコンピューター等で構成され、撮影された画像に各種処理を施すことにより、水滴10の接触角θを特定するよう構成されている。
また、解析部162は、1つの接合膜3に対して複数の水滴10を形成した場合には、各水滴10について測定された接触角θの平均値および標準偏差値等を算出する。
このような評価装置100によれば、接触角θの測定値が測定誤差(個人差)を含むことがなく、信頼性の高い測定値が得られる。
The
Further, when a plurality of
According to such an
以上、本発明の接合膜の評価方法および接合膜の評価装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の接合膜の評価方法では、前記実施形態の構成に限定されず、任意の目的の工程が1または2以上追加されていてもよい。
また、本発明の接合膜の評価装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、接合膜3に対するエネルギーの付与を、ケース110内で行うようにしてもよい。
As described above, the bonding film evaluation method and the bonding film evaluation apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited thereto.
For example, in the evaluation method of the bonding film of the present invention, the process is not limited to the configuration of the above embodiment, and one or two or more processes for an arbitrary purpose may be added.
In the bonding film evaluation apparatus of the present invention, the configuration of each part can be replaced with an arbitrary configuration that exhibits the same function, and an arbitrary configuration can be added.
Further, energy may be applied to the
さらに、本発明の接合膜の評価装置は、活性化状態にある接合膜3を、その活性化状態を維持したまま保存することのできる保存装置としても利用することができる。活性化状態にある接合膜3は、非酸化性ガス雰囲気中に保持することで、長期にわたって保存可能になるからである。また、この評価装置100には、水滴作製手段150および接触角測定手段160が設けられていることから、保存中の接合膜3について、定期的にまたは断続的に接触角を測定することにより、その保存状態(活性化状態の劣化の程度)を容易に評価可能である点で有用である。
Furthermore, the bonding film evaluation apparatus of the present invention can also be used as a storage apparatus that can store the
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.接合膜の活性化状態の評価
(実施例1)
<1>まず、20mm角のシリコン基板(基材)を用意し、その表面に酸素プラズマによる表面処理を施した。
次いで、シリコン基板を、プラズマ重合装置の真空チャンバー内に配置し、平均厚さ150nmのプラズマ重合膜を成膜した。これにより、シリコン基板上にプラズマ重合膜を成膜してなる接合膜付き基材を複数個得た。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Evaluation of activation state of bonding film (Example 1)
<1> First, a 20 mm square silicon substrate (base material) was prepared, and the surface was subjected to surface treatment with oxygen plasma.
Next, the silicon substrate was placed in a vacuum chamber of a plasma polymerization apparatus, and a plasma polymerization film having an average thickness of 150 nm was formed. As a result, a plurality of substrates with bonding films formed by forming a plasma polymerization film on a silicon substrate were obtained. The film forming conditions are as shown below.
<成膜条件>
・原料ガスの組成 :オクタメチルトリシロキサン
・原料ガスの流量 :50sccm
・キャリアガスの組成:アルゴン
・キャリアガスの流量:100sccm
・高周波電力の出力 :100W
・高周波出力密度 :25W/cm2
・チャンバー内圧力 :1Pa(低真空)
・処理時間 :15分
・基板温度 :20℃
これにより、接合膜を形成した。
<Film formation conditions>
-Source gas composition: Octamethyltrisiloxane-Source gas flow rate: 50 sccm
Carrier gas composition: Argon Carrier gas flow rate: 100 sccm
・ High frequency power output: 100W
・ High frequency output density: 25 W / cm 2
-Chamber pressure: 1 Pa (low vacuum)
・ Processing time: 15 minutes ・ Substrate temperature: 20 ° C.
As a result, a bonding film was formed.
<2>次に、得られた接合膜に酸素プラズマ処理を施し、接合膜を活性化させた。
なお、活性化に際しては、酸素プラズマ処理を施す時間を0時間、0.5時間、1時間、1.5時間、2時間、2.5時間、3時間と異ならせ、それぞれの処理時間で2つずつの接合膜に酸素プラズマ処理を施した。
<2> Next, the obtained bonding film was subjected to oxygen plasma treatment to activate the bonding film.
In the activation, the oxygen plasma treatment time is different from 0 hours, 0.5 hours, 1 hour, 1.5 hours, 2 hours, 2.5 hours, and 3 hours. Each bonding film was subjected to oxygen plasma treatment.
<3>次に、活性化処理を施した複数の接合膜付き基材を、速やかに図5に示す接合膜の評価装置のケース内に配置した。
次いで、ケース内に窒素ガスを供給し、以下の条件に維持した。
<ケース内の条件>
・雰囲気 :窒素ガス雰囲気(窒素濃度:99.9体積%)
・温度 :20℃
・相対湿度:50%
・圧力 :大気圧
<4>次に、2つの接合膜付き基材のうちの1つについて、接合膜の表面に4μLの水滴を5か所に付着させた。なお、水滴の作製には蒸留水を用いた。
<5>次に、活性化処理の処理時間がそれぞれ異なる接合膜について、その表面に付着させた5つの水滴の接触角を測定し、その平均値を各接合膜における接触角とした。
<3> Next, the plurality of bonding film-attached substrates subjected to the activation treatment were quickly placed in the case of the bonding film evaluation apparatus shown in FIG.
Next, nitrogen gas was supplied into the case, and the following conditions were maintained.
<Condition in case>
・ Atmosphere: Nitrogen gas atmosphere (nitrogen concentration: 99.9% by volume)
・ Temperature: 20 ℃
・ Relative humidity: 50%
-Pressure: Atmospheric pressure <4> Next, with respect to one of the two substrates with the bonding film, 4 μL of water droplets were attached to the surface of the bonding film at five locations. In addition, distilled water was used for preparation of water droplets.
<5> Next, the contact angles of the five water droplets attached to the surfaces of the bonding films having different activation treatment times were measured, and the average value was taken as the contact angle in each bonding film.
(実施例2)
接合膜に対する酸素プラズマ処理に代えて、窒素プラズマ処理を施すようにした以外は、実施例1と同様にして接合膜付き基材を得るとともに、その接合膜の表面に付着させた水滴の接触角を測定した。
なお、活性化に際しては、窒素プラズマ処理を施す時間を0時間、0.5時間、1時間、1.5時間、2時間、2.5時間、3時間、3.5時間、4時間と異ならせ、それぞれの処理時間で2つずつの接合膜に窒素プラズマ処理を施した。
(Example 2)
A substrate with a bonding film is obtained in the same manner as in Example 1 except that nitrogen plasma processing is performed instead of oxygen plasma processing on the bonding film, and the contact angle of water droplets attached to the surface of the bonding film is obtained. Was measured.
In activation, the time for performing the nitrogen plasma treatment is different from 0 hours, 0.5 hours, 1 hour, 1.5 hours, 2 hours, 2.5 hours, 3 hours, 3.5 hours, and 4 hours. Then, nitrogen plasma treatment was performed on two bonding films for each treatment time.
2.接合膜の接合強度の評価
各実施例において、処理時間ごとに2つずつ用意した接合膜付き基材のうち、水滴を付着させていないものについて、別に用意したシリコン基板(20mm角)に接合した。これにより接合体を得た。
次いで、得られた接合体について、それぞれの引き剥がしに要する荷重[単位:kgf]を測定し、測定された荷重の最大値を接合強度とした。そして、グラフの横軸に活性化処理の処理時間をとり、縦軸に接合強度と接触角とをとり、各接合体における測定値をグラフにプロットした。得られたグラフを図6、7に示す。なお、図6は実施例1について、図7は実施例2について、それぞれ示すものである。
2. Evaluation of Bonding Strength of Bonding Film In each Example, among the substrates with bonding films prepared for each treatment time, those having no water droplets attached thereto were bonded to a separately prepared silicon substrate (20 mm square). . Thereby, a joined body was obtained.
Subsequently, the load [unit: kgf] required for each peeling was measured for the obtained bonded body, and the maximum value of the measured load was defined as the bonding strength. And the processing time of the activation process was taken on the horizontal axis | shaft of the graph, the joint strength and the contact angle were taken on the vertical axis | shaft, and the measured value in each joined body was plotted on the graph. The obtained graphs are shown in FIGS. 6 shows the first embodiment, and FIG. 7 shows the second embodiment.
図6、7から明らかなように、接触角が小さければ接合強度が大きく、接触角が大きければ接合強度が小さいという傾向が認められる。この傾向から、接触角を測定することで、接合膜の活性化状態および潜在的な接着性を評価可能であることが認められる。
一方、実施例1において、接合膜に酸素プラズマ処理を施した後、所定時間大気中に放置したときの接触角の推移および接合強度の推移を図8に示す。
As is apparent from FIGS. 6 and 7, it is recognized that the bonding strength is large when the contact angle is small, and the bonding strength is small when the contact angle is large. From this tendency, it is recognized that the activation state and the potential adhesiveness of the bonding film can be evaluated by measuring the contact angle.
On the other hand, in Example 1, the transition of the contact angle and the transition of the bonding strength when the bonding film is left in the atmosphere for a predetermined time after the oxygen plasma treatment is performed are shown in FIG.
図8から明らかなように、活性化状態にある接合膜3を大気中に放置した場合、時間経過とともに接触角が大きくなる傾向が認められた。また、接合膜3の接合強度は、時間経過とともに徐々に低下している傾向も認められた。
以上のように、本発明によれば、接合膜の表面における水滴の接触角を指標として、接合膜の活性化状態および潜在的な接着性を定量的に評価し得ることが認められた。
As can be seen from FIG. 8, when the
As described above, according to the present invention, it was recognized that the activation state and the potential adhesiveness of the bonding film can be quantitatively evaluated using the contact angle of the water droplet on the surface of the bonding film as an index.
1……接合膜付き基材 10……水滴 2……基材 3……接合膜 301……Si骨格 302……シロキサン結合 303……脱離基 304……活性手 4……被着体 5……接合体 100……接合膜の評価装置 110……ケース 111……開閉扉 120……ガス供給部 121……ガスボンベ 122……配管 123……バルブ 130……ガス検知部 140……制御部 150……水滴作製手段 151……貯水タンク(貯留部) 152……ノズル 160……接触角測定手段 161……カメラ 162……解析部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記活性化状態にある前記接合膜の表面に水滴を付着させ、前記水滴の接触角を測定する工程を有することを特徴とする接合膜の評価方法。 A bonding film that includes an atomic structure including a siloxane bond and a leaving group that is bonded to the siloxane bond and includes an organic group, is activated by applying energy, and has an activated state for a bonding film that exhibits adhesiveness. A method for quantitative evaluation,
A method for evaluating a bonding film, comprising a step of attaching a water droplet to a surface of the bonding film in the activated state and measuring a contact angle of the water droplet.
前記テスト用接合膜について測定された水滴の接触角を、前記製品を製造するための接合膜について測定された水滴の接触角とみなす工程を有する請求項1ないし4のいずれかに記載の接合膜の評価方法。 The bonding film is a test bonding film having the same manufacturing history and the same storage history as a bonding film for manufacturing a product,
5. The bonding film according to claim 1, further comprising a step of regarding a contact angle of the water droplet measured for the test bonding film as a contact angle of the water droplet measured for the bonding film for manufacturing the product. Evaluation method.
水滴を作製し、前記活性化状態にある前記接合膜の表面に前記水滴を付着させる水滴作製手段と、
前記接合膜の表面に付着させた水滴の接触角を測定する接触角測定手段とを有することを特徴とする接合膜の評価装置。 A bonding film that includes an atomic structure including a siloxane bond and a leaving group that is bonded to the siloxane bond and includes an organic group, is activated by applying energy, and has an activated state for a bonding film that exhibits adhesiveness. A device for quantitative evaluation,
Water droplet preparation means for preparing water droplets and attaching the water droplets to the surface of the bonding film in the activated state;
An apparatus for evaluating a bonding film, comprising: a contact angle measuring unit that measures a contact angle of a water droplet adhered to the surface of the bonding film.
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Date | Code | Title | Description |
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