JP2015124296A - Adhesive and method for adhesion method - Google Patents

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玲奈 岩▲崎▼
Reina Iwasaki
玲奈 岩▲崎▼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adhesion, when a substrate and a film are adhered, usable even at a high temperature of 450°C while securing its productivity, and an adhesion method.SOLUTION: Provided is an adhesive for adhering a substrate and a film, including an oxydiphthalic anhydride as an aromatic anhydride and diamine, and also composed of a polyimide resin or the precursor of a polyimide resin in which weight loss starting temperature in differential thermal thermogravimetry simultaneous measurement is 450°C or higher, and it is provided between the substrate and the film at a thickness of 1 μm or lower.

Description

本発明は、接着剤及び接着方法に関する。   The present invention relates to an adhesive and a bonding method.

従来、銅箔とポリイミドのフィルム(film)とを接着するために、熱圧着性のポリイミドを使用する技術が開示されている(例えば、下記特許文献1を参照)。しかしながら、下記特許文献1に開示されている芳香族テトラカルボン酸を含んだ熱圧着性接着剤では、450℃という高温のプロセス(process)において剥離が生じ、プロセス不良が生じてしまうことが確認されている。そのため、450℃という高温のプロセスにて接着処理を行う場合には、ガラス転移温度Tgが400℃を超えるような接着剤を使用する必要がある。   Conventionally, a technique of using thermocompression bonding polyimide for bonding a copper foil and a polyimide film has been disclosed (for example, see Patent Document 1 below). However, in the thermocompression bonding adhesive containing an aromatic tetracarboxylic acid disclosed in Patent Document 1 below, it is confirmed that peeling occurs in a process at a high temperature of 450 ° C., resulting in a process failure. ing. For this reason, when the adhesion treatment is performed in a process at a high temperature of 450 ° C., it is necessary to use an adhesive whose glass transition temperature Tg exceeds 400 ° C.

実際、耐熱性の高いポリイミドを主成分としたコーティング(coating)剤も存在する(例えば、下記特許文献2を参照)。しかしながら、コーティング剤は片面が開放されているのに対し、異種材料の接着では両面とも拘束されている。そのため、溶剤を十分に除去することができない、もしくは、イミド化によって発生する水を十分に抑制することができないために、高温プロセス中に接着界面に気泡を生じ、接着部分が剥離してしまうといった問題があった。   In fact, there are coating agents based on polyimide having high heat resistance (see, for example, Patent Document 2 below). However, one side of the coating agent is open, whereas both sides are constrained by the adhesion of different materials. Therefore, the solvent cannot be removed sufficiently, or water generated by imidization cannot be sufficiently suppressed, and bubbles are generated at the bonding interface during the high temperature process, and the bonded portion is peeled off. There was a problem.

溶剤を含む接着剤による異種材料の接合については、乾燥時間を非常に長く設定することで気泡の発生を抑止する手法が提案されている(例えば、下記特許文献3を参照)。しかし、生産性を要求される場面では、長い乾燥時間は実用上受け入れられない。   As for joining different types of materials using an adhesive containing a solvent, a method has been proposed in which the generation of bubbles is suppressed by setting the drying time very long (see, for example, Patent Document 3 below). However, in situations where productivity is required, long drying times are not practically acceptable.

特開平11−99554公報JP-A-11-99554 特開平2−247276公報JP-A-2-247276 特開平2−271940公報JP-A-2-271940

このように、基板とフィルムとを接着する際に、生産性を確保しつつ、450℃という高温においても使用可能な接着剤が希求されていた。   Thus, there has been a demand for an adhesive that can be used at a high temperature of 450 ° C. while securing productivity when bonding a substrate and a film.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、基板とフィルムとを接着する際に、生産性を確保しつつ、450℃という高温においても使用可能な、接着剤及び接着方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to use at a high temperature of 450 ° C. while securing productivity when bonding a substrate and a film. It is to provide an adhesive and a bonding method that are possible.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基板とフィルムとを接着するための接着剤であって、芳香族系酸無水物であるオキシジフタル酸無水物とジアミンとを含み、かつ、示差熱−熱重量同時測定における重量減少開始温度が450℃以上であるポリイミド樹脂又はポリイミド樹脂の前駆体からなり、前記基板と前記フィルムとの間に、1μm以下の膜厚で設けられる接着剤が提供される。   In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, an adhesive for bonding a substrate and a film, which includes an oxydiphthalic anhydride that is an aromatic acid anhydride and a diamine, And the adhesion | attachment provided with the film thickness of 1 micrometer or less between the said board | substrate and the said film which consists of a polyimide resin or the precursor of a polyimide resin whose weight reduction start temperature in a differential thermal-thermogravimetric simultaneous measurement is 450 degreeC or more An agent is provided.

本発明に係る接着剤は、示差熱−熱重量同時測定における重量減少開始温度が450℃以上である樹脂又は樹脂の前駆体を含むため、450℃という高温においても利用することができ、厚みが1μm以下であっても、生産性を確保しつつ基板とフィルムとを接着することができる。   The adhesive according to the present invention includes a resin or a resin precursor having a weight reduction starting temperature of 450 ° C. or higher in simultaneous differential thermal-thermogravimetric measurement, and thus can be used even at a high temperature of 450 ° C. and has a thickness of Even if it is 1 micrometer or less, a board | substrate and a film can be adhere | attached ensuring productivity.

前記基板と前記フィルムとの間に、100nm以上の厚みで設けられることが好ましい。   It is preferable to be provided with a thickness of 100 nm or more between the substrate and the film.

かかる膜厚で接着剤を設けることで、基板とフィルムとをより確実に接着することができる。   By providing the adhesive with such a film thickness, the substrate and the film can be more reliably bonded.

前記オキシジフタル酸無水物と前記ジアミンとのモル比は、1.1:1〜1:1.1であることが好ましい。   The molar ratio of the oxydiphthalic anhydride and the diamine is preferably 1.1: 1 to 1: 1.1.

かかるモル比でオキシジフタル酸無水物とジアミンとを混合することで、基板とフィルムとをより確実に接着することができる。   By mixing oxydiphthalic anhydride and diamine at such a molar ratio, the substrate and the film can be more reliably bonded.

前記フィルムの線膨張係数と前記基板の線膨張係数との差分は、50ppm/℃未満であることが好ましい。   The difference between the linear expansion coefficient of the film and the linear expansion coefficient of the substrate is preferably less than 50 ppm / ° C.

接着対象であるフィルム及び基板の線膨張係数の差分が上記範囲であることで、基板とフィルムとをより確実に接着することができる。   When the difference between the linear expansion coefficients of the film to be bonded and the substrate is within the above range, the substrate and the film can be bonded more reliably.

前記フィルムの線膨張係数は、20ppm/℃未満であることが好ましい。   The linear expansion coefficient of the film is preferably less than 20 ppm / ° C.

接着対象であるフィルムの線膨張係数が上記範囲であることで、基板とフィルムとをより確実に接着することができる。   A board | substrate and a film can be adhere | attached more reliably because the linear expansion coefficient of the film which is adhesion | attachment object is the said range.

前記フィルムの厚みは、75μm以下であることが好ましい。   The thickness of the film is preferably 75 μm or less.

接着対象であるフィルムの厚みが上記範囲であることで、基板とフィルムとをより確実に接着することができる。   A board | substrate and a film can be more reliably adhere | attached because the thickness of the film which is adhesion | attachment object is the said range.

前記フィルムは、ポリイミド系材料、ポリベンゾオキサゾール系材料、又はポリベンゾオキサジン系材料からなるフィルムであってもよい。   The film may be a film made of a polyimide material, a polybenzoxazole material, or a polybenzoxazine material.

かかるフィルムを用いることで、基板とフィルムとをより確実に接着することができる。   By using such a film, the substrate and the film can be bonded more reliably.

前記基板は、半導体基板又はガラス基板であってもよい。   The substrate may be a semiconductor substrate or a glass substrate.

かかる基板を用いることで、基板とフィルムとをより確実に接着することができる。   By using such a substrate, the substrate and the film can be bonded more reliably.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、基板とフィルムとを接着するための接着方法であって、芳香族系酸無水物であるオキシジフタル酸無水物とジアミンとを含み、かつ、示差熱−熱重量同時測定における重量減少開始温度が450℃以上であるポリイミド樹脂又はポリイミド樹脂の前駆体からなる接着剤を、前記基板又は前記フィルムの表面に1μm以下の膜厚となるように塗布するステップと、前記接着剤の塗布された前記基板又はフィルムを、100〜140℃で1分〜2時間加熱する1次加熱ステップと、前記1次加熱ステップに続いて、170〜250℃で30分〜2時間加熱する2次加熱ステップと、前記2次加熱ステップに続いて、前記接着剤を介して前記基板と前記フィルムとを貼り合わせる接着ステップと、前記接着ステップに続いて、180℃以上の温度、かつ、9.8×10Pa以上の圧力で、3分以上加圧する加圧ステップと、を含む接着方法が提供される。 In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, there is provided an adhesion method for adhering a substrate and a film, which is an aromatic acid anhydride, oxydiphthalic anhydride and diamine. And an adhesive composed of a polyimide resin or a polyimide resin precursor having a weight reduction starting temperature of 450 ° C. or higher in simultaneous differential thermal-thermogravimetric measurement on the surface of the substrate or the film of 1 μm or less. 170, followed by a primary heating step of heating the substrate or film coated with the adhesive at 100 to 140 ° C. for 1 minute to 2 hours, and the primary heating step. Secondary heating step of heating at ˜250 ° C. for 30 minutes to 2 hours, and subsequent bonding of the substrate and the film through the adhesive following the secondary heating step And step, subsequent to the bonding step, 180 ° C. or higher temperatures and, in 9.8 × 10 4 Pa or more pressure bonding method comprising pressurizing step of pressurizing least 3 minutes, is provided.

本発明に係る接着剤を用い、上記の流れにより接着処理を行うことで、生産性を確保しつつ基板とフィルムとを接着することができる。   By using the adhesive according to the present invention and performing the bonding process according to the above flow, the substrate and the film can be bonded while securing the productivity.

前記加圧ステップに引き続き、350℃窒素雰囲気下、無負荷の状態で30分間暴露するステップを更に含んでもよい。   Subsequent to the pressurizing step, the method may further include a step of exposing in an unloaded state for 30 minutes in a nitrogen atmosphere at 350 ° C.

かかる処理を更に行うことで、基板とフィルムとをより確実に接着することができる。   By further performing such treatment, the substrate and the film can be more reliably bonded.

以上説明したように、本発明に係る接着剤は、示差熱−熱重量同時測定における重量減少開始温度が450℃以上であるポリイミド樹脂又はポリイミド樹脂の前駆体を含むため、基板とフィルムとを接着する際に、生産性を確保しつつ、450℃という高温においても利用することができる。   As described above, since the adhesive according to the present invention includes a polyimide resin or a polyimide resin precursor having a weight reduction starting temperature of 450 ° C. or higher in simultaneous differential thermal-thermogravimetric measurement, the substrate and the film are bonded. In this case, it can be used at a high temperature of 450 ° C. while ensuring productivity.

本発明の実施形態に係る接着剤を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the adhesive agent which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る接着方法の流れを説明するための流れ図である。It is a flowchart for demonstrating the flow of the adhesion | attachment method which concerns on embodiment of this invention.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

(本発明者が得た知見について)
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、以下で詳述するように、450℃という高温環境下のプロセス中であっても、気泡の発生や剥離を起こすことなく、接着対象である基板とフィルム(例えば、高耐熱フィルム)とを接着することのできる接着剤及び接着方法に想到した。
(About the knowledge obtained by the present inventor)
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has no generation of bubbles or separation even during a process under a high temperature environment of 450 ° C., as described in detail below. The present inventors have come up with an adhesive and a bonding method capable of bonding a substrate to be bonded and a film (for example, a high heat resistant film).

高い耐熱性を有するポリイミド樹脂そのものを接着剤として使用する場合、接着剤そのものの耐熱性が要求される。一方、近年では、各種半導体を用いた半導体素子を製造する過程で、450℃という高温で製造物を長時間保持するという作業が行われることがある。しかしながら、450℃で長時間保持といった厳しい環境に耐えるだけの耐熱性を持つ樹脂は、イミド化を完了するために高い温度が要求される上、イミド化後は熱圧着性を示さないという問題があった。   When the polyimide resin itself having high heat resistance is used as an adhesive, the heat resistance of the adhesive itself is required. On the other hand, in recent years, in the process of manufacturing a semiconductor element using various semiconductors, an operation of holding a product at a high temperature of 450 ° C. for a long time may be performed. However, a resin having heat resistance that can withstand severe environments such as holding at 450 ° C. for a long time requires a high temperature to complete imidization and does not exhibit thermocompression bonding after imidization. there were.

また、接着のプロセスにおいては、上記の制約があるために、既存の方法では接着剤中の残存溶媒やイミド化の際に発生する水を十分に除去することができず、後の高温環境下で行われる工程において、接着界面に気泡を生じる等の不具合が発生するという問題があった。   In addition, because of the above-mentioned limitations in the bonding process, the existing method cannot sufficiently remove the residual solvent in the adhesive and the water generated during imidization, and the subsequent high temperature environment. In the process carried out in step 1, there is a problem that defects such as bubbles are generated at the bonding interface.

本発明者は、これらの問題を解決するために鋭意検討を行った結果、高耐熱ポリイミドの前駆体(ポリアミック酸)には150〜300℃付近に接着に寄与する微小な流動性を発現するものが存在すること、接着剤の厚みが1μmを下回るほど薄い領域において、接着対象である基板及びフィルム双方への接着性に良い効果を与える場合があることを発見した。そこで、本発明者は、これらの性質を利用して基板とフィルムとの接着を行うことが可能であることに想到し、以下で説明する接着剤を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventor exhibits minute fluidity that contributes to adhesion in the vicinity of 150 to 300 ° C. in the precursor (polyamic acid) of the high heat-resistant polyimide. It has been found that there is a case where it has a good effect on the adhesion to both the substrate and the film to be bonded in a region where the thickness of the adhesive is less than 1 μm. Therefore, the present inventor has realized that it is possible to bond the substrate and the film using these properties, and has completed the adhesive described below.

(接着剤について)
以下では、図1を参照しながら、本発明の実施形態に係る接着剤について、詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る接着剤を説明するための説明図である。
(About adhesive)
Below, the adhesive agent which concerns on embodiment of this invention is demonstrated in detail, referring FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an adhesive according to an embodiment of the present invention.

本実施形態に係る接着剤100は、基板10とフィルム20とを接着するために用いられるものであり、芳香族系酸無水物であるオキシジフタル酸無水物とジアミンとを含むポリイミド樹脂又はポリイミド樹脂の前駆体からなる。本実施形態に係る接着剤100を構成するポリイミド樹脂又はポリイミド樹脂の前駆体は、示差熱−熱重量同時測定(ThermoGravimetry−Differential Thermal Analysis:TG−DTA)において、温度−重量減少曲線の変曲点に相当する重量減少開始温度が、450℃以上である。   The adhesive 100 according to the present embodiment is used for bonding the substrate 10 and the film 20, and is a polyimide resin or polyimide resin containing an oxydiphthalic anhydride that is an aromatic acid anhydride and a diamine. It consists of a precursor. The polyimide resin or the precursor of the polyimide resin constituting the adhesive 100 according to the present embodiment is an inflection point of a temperature-weight reduction curve in a simultaneous differential thermal-thermogravimetric measurement (TG-DTA). The weight reduction start temperature corresponding to is 450 ° C. or higher.

ここで、示差熱−熱重量同時測定による温度−重量減少曲線は、示差熱−熱重量同時測定が可能な公知の熱分析装置を用いることで、得ることが可能である。   Here, the temperature-weight decrease curve by simultaneous differential thermal-thermogravimetric measurement can be obtained by using a known thermal analyzer capable of simultaneous differential thermal-thermogravimetric measurement.

接着剤を構成するポリイミド樹脂又はポリイミド樹脂の前駆体の重量減少開始温度が450℃以上であることによって、本実施形態に係る接着剤100は、450℃という高温環境下においても、基板10とフィルム20とを接着することができる。   The adhesive 100 according to the present embodiment has a substrate 10 and a film even in a high temperature environment of 450 ° C. because the weight reduction starting temperature of the polyimide resin or polyimide resin precursor constituting the adhesive is 450 ° C. or higher. 20 can be bonded.

また、かかる接着剤100を用いることで、450℃以下で、真空雰囲気下又は酸素濃度2体積%未満の雰囲気下に30分以上暴露した状態(以下、高温暴露状態ともいう。)においても、基板10とフィルム20との接着状態を維持することができる。   In addition, by using such an adhesive 100, the substrate can be exposed at a temperature of 450 ° C. or less in a vacuum atmosphere or an atmosphere having an oxygen concentration of less than 2% by volume for 30 minutes or more (hereinafter also referred to as a high temperature exposure state). The adhesive state between the film 10 and the film 20 can be maintained.

ここで、本実施形態に係る接着剤100に用いられるジアミンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルケトン、2,2−(4,4’−ジアミノジフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、o−トリジンスルホン、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、2,4−ジメチルトルエン、(3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノ)ビフェニル等を挙げることができる。   Here, the diamine used in the adhesive 100 according to the present embodiment is not particularly limited. For example, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, 3,3′- Diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylsulfide, 4,4 '-Diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ketone, 2,2- (4,4'-diamino Diphenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophen) E) Hexafluoropropane, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) Phenyl) propane, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) sulfone, bis (4- (3-aminophenoxy) phenyl) Sulfone, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) ether, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4 -Aminophenoxy) benzene, 4,4'-diaminobenzanilide, o-tolidine sulfone, p-phenylenediamine, m-phenyle Diamine, 2,4-dimethyl toluene, and (3,3'-dihydroxy-4,4'-diamino) biphenyl.

かかる接着剤100は、図1に示したように、基板10とフィルム20との間に、厚みdが1μmとなるように塗布される。接着剤100の厚みdが1μm超過である場合には、接着剤100に含まれるイミドの閉環反応が終了しない恐れがある。また、接着剤100の厚みdが1μm超過である場合、接着に長時間のプロセスが必要となるために、プロセス中に発生する分解生成物が気化して、剥離の原因となる恐れがある。 As shown in FIG. 1, the adhesive 100 is applied between the substrate 10 and the film 20 so that the thickness d 1 is 1 μm. If the thickness d 1 of the adhesive 100 is more than 1 μm, the ring closure reaction of the imide contained in the adhesive 100 may not be completed. In addition, when the thickness d 1 of the adhesive 100 is more than 1 μm, a long process is required for bonding, and thus decomposition products generated during the process may vaporize and cause peeling. .

また、本実施形態に係る接着剤100の厚みdは、100nm以上とすることが好ましい。接着剤100の厚みdを100nm以上とすることで、基板10とフィルム20とを、より確実に接着することが可能となる。接着剤100の厚みdは、より好ましくは、400nm〜1μmである。 The thickness d 1 of the adhesive 100 according to the present embodiment, it is preferable that the 100nm or more. The thickness d 1 of the adhesive 100 by a least 100 nm, and the substrate 10 and the film 20, it becomes possible to bond more securely. The thickness d 1 of the adhesive 100 is more preferably 400 nm to 1 μm.

上記オキシジフタル酸無水物とジアミンとのモル比は、1.1:1〜1:1.1であることが好ましい。オキシジフタル酸無水物とジアミンとのモル比が1.1:1未満である場合には、オキシジフタル酸無水物とジアミンとの反応に際してオキシジフタル酸無水物が過剰に残存することとなり、気体が発生して接着性が低下する可能性が高くなる。一方、オキシジフタル酸無水物とジアミンとのモル比が1:1.1超過である場合には、オキシジフタル酸無水物とジアミンとの反応に際してジアミンが過剰に残存することとなり、ジアミンの気化や分解によって気体が発生して接着性が低下する可能性が高くなる。上記オキシジフタル酸無水物とジアミンとのモル比は、より好ましくは1:1である。   The molar ratio of the oxydiphthalic anhydride and diamine is preferably 1.1: 1 to 1: 1.1. When the molar ratio of oxydiphthalic anhydride to diamine is less than 1.1: 1, excess oxydiphthalic anhydride remains in the reaction of oxydiphthalic anhydride and diamine, and gas is generated. The possibility that the adhesiveness is lowered is increased. On the other hand, when the molar ratio of oxydiphthalic anhydride to diamine exceeds 1: 1.1, diamine remains excessively in the reaction of oxydiphthalic anhydride and diamine, and the diamine is vaporized or decomposed. There is a high possibility that gas is generated and adhesiveness is lowered. The molar ratio of the oxydiphthalic anhydride and diamine is more preferably 1: 1.

(接着剤の製造方法について)
本実施形態に係る接着剤100は、オキシジフタル酸無水物と、上記のようなジアミンとを、上記モル比の範囲で有機溶媒に溶解させることで製造する。接着剤100の製造に用いる有機溶媒は、ジアミンが溶解するものであれば公知の溶媒を用いることが可能である。かかる有機溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(N−methylpyrrolidone:NMP)、N,N−ジメチルホルムアミド(N,N−dimethylformamide:DMF)、ジメチルカーボネート(Dimethyl Carbonate:DMC)等を挙げることができる。
(About manufacturing method of adhesive)
The adhesive 100 according to this embodiment is manufactured by dissolving oxydiphthalic anhydride and the diamine as described above in an organic solvent in the above molar ratio range. As the organic solvent used for the production of the adhesive 100, a known solvent can be used as long as it dissolves diamine. Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylformamide (N, N-dimethylformamide: DMF), dimethyl carbonate (DMC), and the like. be able to.

以上、本実施形態に係る接着剤100について、詳細に説明した。   The adhesive 100 according to this embodiment has been described in detail above.

なお、本実施形態に係る接着剤100では、上記成分に加えて、安定剤等の公知の添加剤を含有させてもよい。   In addition, in the adhesive 100 which concerns on this embodiment, you may contain well-known additives, such as a stabilizer, in addition to the said component.

例えば、接着プロセスの間に全て蒸散する添加剤、例えばピリジン、ピコリン、無水酢酸等を添加することができる。また、450℃のプロセスにおいても分解のない無機材料、例えばシリカ、アルミナ、クレー等も添加することができる。   For example, additives that evaporate all during the bonding process can be added, such as pyridine, picoline, acetic anhydride, and the like. In addition, inorganic materials that do not decompose even in a process at 450 ° C., such as silica, alumina, clay, and the like, can be added.

(基板及びフィルムについて)
次に、本実施形態に係る接着剤100が接着対象とする、基板10及びフィルム20について、詳細に説明する。
(About substrate and film)
Next, the substrate 10 and the film 20 to be bonded by the adhesive 100 according to the present embodiment will be described in detail.

本実施形態に係る接着剤100が接着対象とする基板10及びフィルム20は、フィルム20の線膨張係数と基板10の線膨張係数との差分が50ppm/℃未満であることが好ましい。フィルム20の線膨張係数と基板10の線膨張係数との差分が50ppm/℃未満であれば、本実施形態に係る接着剤100を用いて、450℃という高温環境下の処理であっても両者をより確実に接着することが可能となる。一方、フィルム20の線膨張係数と基板10の線膨張係数との差分が50ppm/℃以上となる場合には、基板10とフィルム20との線膨張係数の大きさが違いすぎるために、高温環境下で接着剤100を使用した場合に、両者の接着性を確保することはできない。   It is preferable that the difference between the linear expansion coefficient of the film 20 and the linear expansion coefficient of the substrate 10 is less than 50 ppm / ° C. for the substrate 10 and the film 20 to be bonded by the adhesive 100 according to the present embodiment. If the difference between the linear expansion coefficient of the film 20 and the linear expansion coefficient of the substrate 10 is less than 50 ppm / ° C., the adhesive 100 according to the present embodiment is used for both treatments in a high temperature environment of 450 ° C. Can be more reliably bonded. On the other hand, when the difference between the linear expansion coefficient of the film 20 and the linear expansion coefficient of the substrate 10 is 50 ppm / ° C. or more, the size of the linear expansion coefficient between the substrate 10 and the film 20 is too different. When the adhesive 100 is used below, the adhesiveness between the two cannot be ensured.

本実施形態に係る接着剤100が接着対象とする基板10は、シリコンやゲルマニウム等といった公知の半導体基板(ウェハ)や、無アルカリガラス、石英ガラス、パイレックス、テンパックス、ネオセラム、バイコール等といった、ディスプレイや半導体基板用ガラスとして用いられる公知のガラス基板であってもよい。   The substrate 10 to be bonded by the adhesive 100 according to the present embodiment is a known semiconductor substrate (wafer) such as silicon or germanium, or a display such as alkali-free glass, quartz glass, pyrex, tempax, neoceram, or bicol. Or a known glass substrate used as a glass for a semiconductor substrate.

本実施形態に係る接着剤100が接着対象とするフィルム20の線膨張係数は、20ppm/℃未満であることが好ましい。このようなフィルム20を用いることで、基板10とフィルム20とを、450℃という高温環境下であってもより確実に接着させることができる。かかるフィルム20は、450℃という高温環境下で安定なものであれば、公知のものを利用することが可能であるが、かかるフィルム20として、例えば、ポリイミド系材料、ポリベンゾオキサゾール系材料、又はポリベンゾオキサジン系材料等のフィルム20を挙げることができる。   The linear expansion coefficient of the film 20 to be bonded by the adhesive 100 according to this embodiment is preferably less than 20 ppm / ° C. By using such a film 20, the substrate 10 and the film 20 can be more reliably bonded even under a high temperature environment of 450 ° C. As the film 20, a known film can be used as long as it is stable under a high temperature environment of 450 ° C. As the film 20, for example, a polyimide material, a polybenzoxazole material, or An example of the film 20 is a polybenzoxazine-based material.

また、本実施形態に係るフィルム20の厚みdは、75μm以下とすることが好ましい。フィルム20の厚みdを75μm以下とすることで、本実施形態に係る接着剤100を用いて、基板10とフィルム20とを確実に接着することができる。一方、フィルム20の厚みdが75μm超過である場合には、基板10とフィルム20との接着性が低下する可能性がある。 The thickness d 2 of the film 20 according to this embodiment, it is preferable to 75μm or less. The thickness d 2 of the film 20 by a 75μm or less, it is possible by using an adhesive 100 of this embodiment, to securely bond the substrate 10 and the film 20. On the other hand, when the thickness d 2 of the film 20 is 75μm exceeded, adhesion between the substrate 10 and the film 20 may be reduced.

以上、本実施形態に係る接着剤100が接着対象とする基板10及びフィルム20について、簡単に説明した。   Heretofore, the substrate 10 and the film 20 to be bonded by the adhesive 100 according to the present embodiment have been briefly described.

(接着方法について)
以下では、図2を参照しながら、本実施形態に係る接着剤100を利用した、基板10とフィルム20との接着方法について、詳細に説明する。図2は、本発明の実施形態に係る接着方法の流れを説明するための流れ図である。
(About bonding method)
Hereinafter, an adhesion method between the substrate 10 and the film 20 using the adhesive 100 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart for explaining the flow of the bonding method according to the embodiment of the present invention.

基板10とフィルム20とを、例えば450℃という高温環境下においても良好に接着するためには、その平坦性が重要となる。そのため、本実施形態に係る接着剤100を用いて、以下のような手順により処理を行うことで、基板10とフィルム20とを、高温環境下においても良好に接着することができる。   In order to bond the substrate 10 and the film 20 satisfactorily even in a high temperature environment of, for example, 450 ° C., the flatness is important. Therefore, the substrate 10 and the film 20 can be favorably bonded even in a high-temperature environment by performing the processing according to the following procedure using the adhesive 100 according to the present embodiment.

本実施形態に係る接着方法では、まず、基板10又はフィルム20上に、本実施形態に係る接着剤100を、その厚みが1μm以下となるように塗布する(ステップS101)。   In the bonding method according to the present embodiment, first, the adhesive 100 according to the present embodiment is applied onto the substrate 10 or the film 20 so that the thickness thereof is 1 μm or less (step S101).

その後、接着剤100の塗布された基板10又はフィルム20を、接着剤100の溶媒が蒸発する温度以上、作業している圧力下における溶媒の沸点未満の温度で加熱する。より詳細には、接着剤100の塗布された基板10又はフィルム20を、100〜140℃で1分〜2時間加熱する(ステップS103)。かかる処理により、イミド化合物の一部を閉環させつつ、気泡が発生しない程度に溶媒を除去していく。加熱温度が100℃未満である場合には、接着剤100の溶媒を除去することが困難となり、好ましくない。また、加熱温度が140℃超過である場合には、接着剤100の溶媒が激しく気化することとなり、接着剤100の表面の平坦性を担保することができない。また、加熱時間が1分未満である場合には、最終的に接着剤100の溶媒を完全除去することが困難となり、加熱時間が2時間超過となる場合には、処理の生産性が著しく低下する。   Thereafter, the substrate 10 or the film 20 to which the adhesive 100 is applied is heated at a temperature not lower than the temperature at which the solvent of the adhesive 100 evaporates and lower than the boiling point of the solvent under the working pressure. More specifically, the substrate 10 or the film 20 to which the adhesive 100 is applied is heated at 100 to 140 ° C. for 1 minute to 2 hours (step S103). By this treatment, the solvent is removed to such an extent that bubbles are not generated while part of the imide compound is closed. When the heating temperature is less than 100 ° C., it is difficult to remove the solvent of the adhesive 100, which is not preferable. In addition, when the heating temperature exceeds 140 ° C., the solvent of the adhesive 100 is vigorously vaporized, and the flatness of the surface of the adhesive 100 cannot be ensured. In addition, when the heating time is less than 1 minute, it is difficult to completely remove the solvent of the adhesive 100 in the end, and when the heating time exceeds 2 hours, the productivity of the processing is remarkably reduced. To do.

次に、接着剤100の塗布された基板10又はフィルム20を、接着剤100の溶媒の沸点以上かつイミド化が開始するような反応速度を得られる温度〜後段のプレス工程よりも低い温度で加熱する。より詳細には、接着剤100の塗布された基板10又はフィルム20を、170〜250℃で30分〜2時間加熱する(ステップS105)。加熱温度が170℃未満である場合には、接着剤100の溶媒を除去しつつ、イミド化を完了させることができず、好ましくない。また、加熱温度が250℃超過である場合には、接着のための表面活性状態を維持することができず、基板10とフィルム20とを良好に接着することができない。また、加熱温度が30分未満である場合や加熱時間が2時間超過となる場合には、基板10とフィルム20とを接着することができない。   Next, the substrate 10 or the film 20 to which the adhesive 100 is applied is heated at a temperature higher than the boiling point of the solvent of the adhesive 100 and a reaction speed at which imidization starts to a temperature lower than the subsequent pressing step. To do. More specifically, the substrate 10 or the film 20 to which the adhesive 100 is applied is heated at 170 to 250 ° C. for 30 minutes to 2 hours (step S105). When the heating temperature is less than 170 ° C., imidization cannot be completed while removing the solvent of the adhesive 100, which is not preferable. Moreover, when heating temperature is over 250 degreeC, the surface active state for adhesion | attachment cannot be maintained, and the board | substrate 10 and the film 20 cannot be adhere | attached favorably. Further, when the heating temperature is less than 30 minutes or when the heating time exceeds 2 hours, the substrate 10 and the film 20 cannot be bonded.

かかる2段階目の加熱処理の後、イミド閉環が完了しておらずミクロな表面流動性を有する接着剤100を介して、基板10とフィルム20とを貼り合わせる(ステップS107)。   After the second-stage heat treatment, the substrate 10 and the film 20 are bonded together via the adhesive 100 that has not completed imide ring closure and has micro surface fluidity (step S107).

その後、180℃以上の温度、9.8×10Pa(すなわち、1kgf/cm)以上の圧力で、3分間以上、基板10−接着剤100−フィルム20が一体化したものを加圧する(ステップS109)。これにより、接着剤100からなる層は、気泡の抱き込みが無く、高温暴露状態であっても剥離が生じないだけの接着力を得ることができる。加圧処理の温度は、180℃〜270℃とすることが更に好ましい。なお、印加する圧力については、基板10やフィルム20が破壊しない程度の圧力であれば、その上限値は特に限定されるものではない。 Thereafter, the substrate 10-adhesive 100-film 20 integrated is pressed for 3 minutes or more at a temperature of 180 ° C. or more and a pressure of 9.8 × 10 4 Pa (ie, 1 kgf / cm 2 ) or more ( Step S109). Thereby, the layer which consists of the adhesive agent 100 does not embrace a bubble, and can obtain the adhesive force which does not peel even if it is a high temperature exposure state. The pressure treatment temperature is more preferably 180 ° C. to 270 ° C. The applied pressure is not particularly limited as long as the substrate 10 and the film 20 do not break.

なお、以上の処理により、基板10とフィルム20とを良好に接着することが可能であるが、350℃窒素雰囲気下、かつ、無負荷の状態で30分間暴露する(ステップS111)ことが好ましい。かかる処理を行うことで、より確実に基板10とフィルム20とを接着することが可能となる。   Although the substrate 10 and the film 20 can be satisfactorily bonded by the above treatment, the substrate 10 and the film 20 are preferably exposed for 30 minutes in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. and under no load (step S11 1). By performing such processing, the substrate 10 and the film 20 can be bonded more reliably.

このように、本発明の実施形態に係る接着方法は、溶媒そのものは予め除去した上で、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸の軟化点又は薄膜状態の接着剤においてより顕著になる表面・界面の効果を最大限活用して、基板10とフィルム20との接着を行うものである。   As described above, in the bonding method according to the embodiment of the present invention, after removing the solvent in advance, the softening point of the polyamic acid that is the polyimide precursor or the surface / interface which becomes more prominent in the adhesive in the thin film state. The substrate 10 and the film 20 are bonded to each other by utilizing the effect to the maximum.

以上、図2を参照しながら、本実施形態に係る接着方法について、詳細に説明した。   The bonding method according to this embodiment has been described in detail above with reference to FIG.

以下では、実施例及び比較例を示しながら、本発明の実施形態に係る接着剤及び接着方法について、具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明の実施形態に係る接着剤及び接着方法のあくまでも一例であって、本発明の実施形態に係る接着剤及び接着方法が下記の例に限定されるものではない。   Hereinafter, the adhesive and the bonding method according to the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples. In addition, the Example shown below is an example to the last of the adhesive agent and bonding method which concern on embodiment of this invention, Comprising: The adhesive agent and bonding method which concern on embodiment of this invention are not limited to the following example. Absent.

(実施例1)
本発明の実施形態に係る接着剤100の原料として、酸無水物であるオキシジフタル酸無水物(OPDA)と、ジアミンであるジアミノジフェニルエーテル(DDM)とを準備した。その後、N−メチル−2−ピロリドン(N−methylpyrrolidone:NMP)を溶媒として用い、ポリアミック酸NMP溶液(すなわち、接着剤100)を調製した。得られた接着剤100をスピンコートにてガラス基板上に塗布し、100℃1時間、170℃1時間で乾燥させた後、ポリイミドフィルムをラミネート(laminate)した。その際の接着剤の厚みは、1μm以下になるようにした。
Example 1
As raw materials of the adhesive 100 according to the embodiment of the present invention, oxydiphthalic anhydride (OPDA) that is an acid anhydride and diaminodiphenyl ether (DDM) that is a diamine were prepared. Then, the polyamic acid NMP solution (namely, adhesive 100) was prepared using N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent. The obtained adhesive 100 was applied onto a glass substrate by spin coating and dried at 100 ° C. for 1 hour and 170 ° C. for 1 hour, and then a polyimide film was laminated. The thickness of the adhesive at that time was adjusted to 1 μm or less.

ガラス、接着剤、ポリイミドフィルムの三層が積層された状態の試験片をヒートプレスにて270℃、2.9×10Pa(30kgf/cm)の圧着条件で10分間熱圧着を行い、更に、350℃窒素雰囲気のオーブン(oven)内で、無負荷の状態に30分間暴露した。 A test piece in which three layers of glass, an adhesive, and a polyimide film are laminated is subjected to thermocompression bonding with a heat press at 270 ° C. and 2.9 × 10 5 Pa (30 kgf / cm 2 ) for 10 minutes. Furthermore, it was exposed to an unloaded condition for 30 minutes in an oven at 350 ° C. in a nitrogen atmosphere.

得られた接着剤硬化物の熱分解開始温度を、セイコーインスツルメンツ社製のTGDTA6200AST−2を用いて測定したところ、500.4℃であった。また、得られた接着剤硬化物の試験片を450℃窒素雰囲気下(酸素濃度2体積%未満)に1時間暴露し、目視で剥離や気泡発生の有無を調べたところ、剥離や気泡発生は、いずれも認められなかった。更に、得られた接着剤硬化物のピール(peel)強度をテクスチャーテクノロジーズ社製のテクスチャーアナライザーを用いて測定したところ、1.3N/25mmと良好な値を示した。   It was 500.4 degreeC when the thermal decomposition start temperature of the obtained adhesive cured material was measured using Seiko Instruments TGDTA6200AST-2. Moreover, when the test piece of the obtained cured adhesive product was exposed to a 450 ° C. nitrogen atmosphere (oxygen concentration of less than 2% by volume) for 1 hour and visually examined for the presence of peeling or bubble generation, peeling or bubble generation was observed. Neither was recognized. Furthermore, when the peel strength of the obtained cured adhesive was measured using a texture analyzer manufactured by Texture Technologies, it showed a good value of 1.3 N / 25 mm.

(実施例2)
用いたジアミンを4,4’−ジアミノベンゾアニリン(4,4DBA)とした以外は実施例1と同様にして、接着剤硬化物を製造し、熱分解開始温度、高温暴露状態における剥離や気泡発生の有無、及び、ピール強度を測定した。
(Example 2)
A cured adhesive was produced in the same manner as in Example 1 except that the diamine used was 4,4′-diaminobenzoaniline (4,4DBA), and the thermal decomposition start temperature, peeling and generation of bubbles at high temperature exposure conditions were produced. The presence or absence and peel strength were measured.

その結果、熱分解開始温度は497.3℃であり、高温暴露状態において剥離や気泡発生は認められなかった。また、得られた接着剤硬化物のピール強度は、3.7N/25mmであった。   As a result, the thermal decomposition starting temperature was 497.3 ° C., and peeling and bubble generation were not observed in the high temperature exposure state. Moreover, the peel strength of the obtained adhesive cured product was 3.7 N / 25 mm.

(実施例3)
乾燥条件を100℃30分、250℃1時間とした以外は実施例1と同様にして、接着剤硬化物を製造し、熱分解開始温度、高温暴露状態における剥離や気泡発生の有無、及び、ピール強度を測定した。
(Example 3)
Except for drying conditions of 100 ° C. for 30 minutes and 250 ° C. for 1 hour, an adhesive cured product was produced in the same manner as in Example 1, thermal decomposition starting temperature, presence or absence of peeling or generation of bubbles in a high temperature exposure state, and Peel strength was measured.

その結果、熱分解開始温度は実施例1と同様の500.4℃であり、高温暴露状態において剥離や気泡発生は認められなかった。また、得られた接着剤硬化物のピール強度は、1.2N/25mmであった。   As a result, the thermal decomposition starting temperature was 500.4 ° C., which was the same as in Example 1, and no peeling or bubble generation was observed in the high temperature exposure state. Moreover, the peel strength of the obtained adhesive cured product was 1.2 N / 25 mm.

(実施例4)
乾燥条件を140℃30分、170℃1時間とした以外は実施例1と同様にして、接着剤硬化物を製造し、熱分解開始温度、高温暴露状態における剥離や気泡発生の有無、及び、ピール強度を測定した。
Example 4
Except for drying conditions of 140 ° C. for 30 minutes and 170 ° C. for 1 hour, an adhesive cured product was produced in the same manner as in Example 1, and the thermal decomposition start temperature, the presence or absence of exfoliation and bubble generation in a high temperature exposure state, and Peel strength was measured.

その結果、熱分解開始温度は実施例1と同様の500.4℃であり、高温暴露状態において剥離や気泡発生は認められなかった。また、得られた接着剤硬化物のピール強度は、2.4N/25mmであった。   As a result, the thermal decomposition starting temperature was 500.4 ° C., which was the same as in Example 1, and no peeling or bubble generation was observed in the high temperature exposure state. Moreover, the peel strength of the obtained adhesive cured product was 2.4 N / 25 mm.

(実施例5)
実施例1と同様の原料を、オキシジフタル酸無水物とジアミンとのモル比で1:1.05として調合及び塗布し、乾燥条件を100℃30分、200℃1時間とした。以降の手順は実施例1と同様にして、熱分解開始温度、高温暴露状態における剥離や気泡発生の有無、及び、ピール強度を測定した。
(Example 5)
The same raw materials as in Example 1 were prepared and applied at a molar ratio of oxydiphthalic anhydride and diamine of 1: 1.05, and the drying conditions were 100 ° C. for 30 minutes and 200 ° C. for 1 hour. The subsequent procedures were the same as in Example 1, and the thermal decomposition starting temperature, the presence or absence of peeling or bubble generation under high temperature exposure conditions, and the peel strength were measured.

その結果、熱分解開始温度は497.1℃であり、高温暴露状態において剥離や気泡発生は認められなかった。また、得られた接着剤硬化物のピール強度は、0.9N/25mmであった。   As a result, the thermal decomposition starting temperature was 497.1 ° C., and peeling and bubble generation were not observed in the high temperature exposure state. Further, the peel strength of the obtained cured adhesive was 0.9 N / 25 mm.

(実施例6)
実施例1と同様の原料を、オキシジフタル酸無水物とジアミンとのモル比で1.05:1として調合及び塗布し、乾燥条件を100℃30分、200℃1時間とした。以降の手順は実施例1と同様にして、熱分解開始温度、高温暴露状態における剥離や気泡発生の有無、及び、ピール強度を測定した。
(Example 6)
The same raw materials as in Example 1 were prepared and applied at a molar ratio of oxydiphthalic anhydride and diamine of 1.05: 1, and the drying conditions were 100 ° C. for 30 minutes and 200 ° C. for 1 hour. The subsequent procedures were the same as in Example 1, and the thermal decomposition starting temperature, the presence or absence of peeling or bubble generation under high temperature exposure conditions, and the peel strength were measured.

その結果、熱分解開始温度は497.3℃であり、高温暴露状態において剥離や気泡発生は認められなかった。また、得られた接着剤硬化物のピール強度は、1.2N/25mmであった。   As a result, the thermal decomposition starting temperature was 497.3 ° C., and peeling and bubble generation were not observed in the high temperature exposure state. Moreover, the peel strength of the obtained adhesive cured product was 1.2 N / 25 mm.

(比較例1)
実施例1と同様にして接着剤を調製し、スピンコートにてガラス上に塗布した。100℃1時間、170℃1時間で乾燥させた後、ポリイミドフィルムをラミネートした。その際の接着剤層の厚みは、2μm以上となるようにした。以降の手順は、実施例1と同様とした。
(Comparative Example 1)
An adhesive was prepared in the same manner as in Example 1 and applied onto glass by spin coating. After drying at 100 ° C. for 1 hour and 170 ° C. for 1 hour, a polyimide film was laminated. The thickness of the adhesive layer at that time was set to 2 μm or more. The subsequent procedure was the same as in Example 1.

その結果、熱分解開始温度は実施例1と同様の500.4℃であったものの、高温暴露状態において気泡の発生が確認された。また、得られた接着剤硬化物のピール強度は、0.1N/25mm未満であった。   As a result, although the thermal decomposition starting temperature was 500.4 ° C. as in Example 1, the generation of bubbles was confirmed in the high temperature exposure state. Moreover, the peel strength of the obtained adhesive cured product was less than 0.1 N / 25 mm.

(比較例2)
接着剤の原料として、シクロブタンと、ジアミンである2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)とを準備した。その後、N−メチル−2−ピロリドン(N−methylpyrrolidone:NMP)を溶媒として用い、接着剤とした。以降の手順は実施例1と同様にして、熱分解開始温度、高温暴露状態における剥離や気泡発生の有無、及び、ピール強度を測定した。
(Comparative Example 2)
As raw materials for the adhesive, cyclobutane and 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (BAPP), which is a diamine, were prepared. Then, N-methyl-2-pyrrolidone (N-methylpyrrolidone: NMP) was used as a solvent to obtain an adhesive. The subsequent procedures were the same as in Example 1, and the thermal decomposition starting temperature, the presence or absence of peeling or bubble generation under high temperature exposure conditions, and the peel strength were measured.

その結果、熱分解開始温度は432℃であり、450℃という高温暴露状態では使用できないことがわかった。また、高温暴露状態において焦げ付きや剥離、気泡の発生が確認された。得られた接着剤硬化物のピール強度は、0.1N/25mm未満であった。   As a result, it was found that the thermal decomposition starting temperature was 432 ° C., and it could not be used in a high temperature exposure state of 450 ° C. In addition, scorching, peeling, and generation of bubbles were confirmed under high temperature exposure conditions. The peel strength of the obtained adhesive cured product was less than 0.1 N / 25 mm.

(比較例3)
接着剤の原料として、酸無水物である無水ピロメリット酸(PMDA)と、ジアミンである4,4’−ジアミノベンゾアニリン(4,4DBA)を準備した。その後、N−メチル−2−ピロリドン(N−methylpyrrolidone:NMP)を溶媒として用い、接着剤とした。以降の手順は実施例1と同様にして、熱分解開始温度、高温暴露状態における剥離や気泡発生の有無、及び、ピール強度を測定した。
(Comparative Example 3)
As raw materials for the adhesive, pyromellitic anhydride (PMDA) as an acid anhydride and 4,4′-diaminobenzoaniline (4,4DBA) as a diamine were prepared. Then, N-methyl-2-pyrrolidone (N-methylpyrrolidone: NMP) was used as a solvent to obtain an adhesive. The subsequent procedures were the same as in Example 1, and the thermal decomposition starting temperature, the presence or absence of peeling or bubble generation under high temperature exposure conditions, and the peel strength were measured.

その結果、熱分解開始温度は430℃であり、450℃という高温暴露状態では使用できないことがわかった。また、高温暴露状態において焦げ付きや剥離、気泡の発生が確認された。得られた接着剤硬化物のピール強度は、0.1N/25mm未満であった。   As a result, it was found that the thermal decomposition starting temperature was 430 ° C., and it could not be used in a high temperature exposure state of 450 ° C. In addition, scorching, peeling, and generation of bubbles were confirmed under high temperature exposure conditions. The peel strength of the obtained adhesive cured product was less than 0.1 N / 25 mm.

以上説明した実施例及び比較例の実験条件と、得られた結果とを、以下の表1にまとめた。なお、下記表1における接着剤層厚は、各実験条件と同じ条件でガラス上に塗布・乾燥した接着剤層に対して、カッターナイフでガラス表面が出るまで傷を入れ、株式会社小坂研究所製のサーフコーダで溝の深さを測定することにより測定した値である。   The experimental conditions of the examples and comparative examples described above and the obtained results are summarized in Table 1 below. In addition, the adhesive layer thickness in the following Table 1 is scratched until the glass surface comes out with a cutter knife on the adhesive layer coated and dried on the glass under the same conditions as each experimental condition. It is the value measured by measuring the depth of the groove with a manufactured surf coder.

Figure 2015124296
Figure 2015124296

以上の結果から明らかなように、接着剤層の厚みが1μmよりも大きい場合、又は、熱分解開始温度が450℃を下回る場合には、450℃1時間、酸素をほぼ含まない雰囲気下への暴露後に気泡や焦げ付き、剥離を生じてしまうのに対し、接着剤層の厚みが十分薄く、熱分解開始温度の高い接着剤を使用することにより、上記のような高温環境暴露後においても、良好な接着性を確保することができた。   As is clear from the above results, when the thickness of the adhesive layer is larger than 1 μm, or when the thermal decomposition start temperature is lower than 450 ° C., the atmosphere is almost free of oxygen at 450 ° C. for 1 hour. Bubbles, scorching, and peeling after exposure, but the adhesive layer is sufficiently thin, and it is good even after exposure to high-temperature environments as described above by using an adhesive with a high thermal decomposition starting temperature. Adhesiveness could be secured.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

10 基板
20 フィルム
100 接着剤
10 Substrate 20 Film 100 Adhesive

Claims (10)

基板とフィルムとを接着するための接着剤であって、
芳香族系酸無水物であるオキシジフタル酸無水物とジアミンとを含み、かつ、示差熱−熱重量同時測定における重量減少開始温度が450℃以上であるポリイミド樹脂又はポリイミド樹脂の前駆体からなり、
前記基板と前記フィルムとの間に、1μm以下の厚みで設けられる、接着剤。
An adhesive for bonding a substrate and a film,
It comprises an oxydiphthalic anhydride that is an aromatic acid anhydride and a diamine, and consists of a polyimide resin or a polyimide resin precursor having a weight loss starting temperature of 450 ° C. or higher in simultaneous differential thermal-thermogravimetric measurement,
An adhesive provided between the substrate and the film with a thickness of 1 μm or less.
前記基板と前記フィルムとの間に、100nm以上の厚みで設けられる、請求項1に記載の接着剤。   The adhesive according to claim 1, which is provided with a thickness of 100 nm or more between the substrate and the film. 前記オキシジフタル酸無水物と前記ジアミンとのモル比は、1.1:1〜1:1.1である、請求項1又は2に記載の接着剤。   The adhesive according to claim 1 or 2, wherein a molar ratio of the oxydiphthalic anhydride and the diamine is 1.1: 1 to 1: 1.1. 前記フィルムの線膨張係数と前記基板の線膨張係数との差分は、50ppm/℃未満である、請求項1〜3の何れか1項に記載の接着剤。   The adhesive according to any one of claims 1 to 3, wherein a difference between a linear expansion coefficient of the film and a linear expansion coefficient of the substrate is less than 50 ppm / ° C. 前記フィルムの線膨張係数は、20ppm/℃未満である、請求項4に記載の接着剤。   The adhesive according to claim 4, wherein the film has a linear expansion coefficient of less than 20 ppm / ° C. 前記フィルムの厚みは、75μm以下である、請求項1〜5の何れか1項に記載の接着剤。   The adhesive according to any one of claims 1 to 5, wherein the film has a thickness of 75 µm or less. 前記フィルムは、ポリイミド系材料、ポリベンゾオキサゾール系材料、又はポリベンゾオキサジン系材料からなるフィルムである、請求項1〜6の何れか1項に記載の接着剤。   The adhesive according to any one of claims 1 to 6, wherein the film is a film made of a polyimide-based material, a polybenzoxazole-based material, or a polybenzoxazine-based material. 前記基板は、半導体基板又はガラス基板である、請求項1〜7の何れか1項に記載の接着剤。   The adhesive according to claim 1, wherein the substrate is a semiconductor substrate or a glass substrate. 基板とフィルムとを接着するための接着方法であって、
芳香族系酸無水物であるオキシジフタル酸無水物とジアミンとを含み、かつ、示差熱−熱重量同時測定における重量減少開始温度が450℃以上であるポリイミド樹脂又はポリイミド樹脂の前駆体からなる接着剤を、前記基板又は前記フィルムの表面に1μm以下の厚みとなるように塗布するステップと、
前記接着剤の塗布された前記基板又はフィルムを、100〜140℃で1分〜2時間加熱する1次加熱ステップと、
前記1次加熱ステップに続いて、170〜250℃で30分〜2時間加熱する2次加熱ステップと、
前記2次加熱ステップに続いて、前記接着剤を介して前記基板と前記フィルムとを貼り合わせる接着ステップと、
前記接着ステップに続いて、180℃以上の温度、かつ、9.8×10Pa以上の圧力で、3分以上加圧する加圧ステップと、
を含む、接着方法。
A bonding method for bonding a substrate and a film,
An adhesive comprising an oxydiphthalic anhydride, which is an aromatic acid anhydride, and a diamine, and a polyimide resin or a polyimide resin precursor having a weight reduction start temperature of 450 ° C. or higher in simultaneous differential thermal-thermogravimetric measurement Applying to the surface of the substrate or the film so as to have a thickness of 1 μm or less,
A primary heating step of heating the substrate or film coated with the adhesive at 100 to 140 ° C. for 1 minute to 2 hours;
Subsequent to the primary heating step, a secondary heating step of heating at 170 to 250 ° C. for 30 minutes to 2 hours,
Subsequent to the secondary heating step, an adhesion step of bonding the substrate and the film through the adhesive,
Following the bonding step, a pressurizing step of pressurizing for 3 minutes or more at a temperature of 180 ° C. or higher and a pressure of 9.8 × 10 4 Pa or higher;
A bonding method.
前記加圧ステップに引き続き、350℃窒素雰囲気下、無負荷の状態で30分間暴露するステップを更に含む、請求項9に記載の接着方法。   The bonding method according to claim 9, further comprising a step of exposing to the non-loading state in a nitrogen atmosphere at 350 ° C. for 30 minutes following the pressing step.
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