JP6766428B2 - Method of manufacturing a laminate - Google Patents

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Description

本発明は、ポリイミドフィルムと無機物からなる基板から構成されてなる積層体とその製造方法であり、更に詳しくは、半導体素子、MEMS素子、ディスプレイ素子など薄膜からなり、微細な加工が必要となるデバイスを、ポリイミドフィルム表面に形成するにあたり、一時的に、ポリイミドフィルムを支持体となる無機物からなる基板に貼り合わせた積層体とし、デバイス形成後に剥離するフレキシブルデバイスの製造に用いられる積層体を得るための製造方法に関する発明である。
特に詳しくは、耐熱性と絶縁性に優れた薄いポリイミドなどのフィルムとそれとほぼ同程度の線膨張係数を有するガラス板、セラミック板、シリコンウエハ、金属から選ばれた一種の無機物からなる基板とが積層された精緻な回路がマウント可能な、寸法安定性と耐熱性と絶縁性に優れた積層体および積層体を得るための製造方法に関する発明である。
The present invention is a laminate composed of a polyimide film and a substrate made of an inorganic substance and a method for manufacturing the same. More specifically, a device made of a thin film such as a semiconductor element, a MEMS element, and a display element and requiring fine processing. To obtain a laminate used for manufacturing a flexible device that is peeled off after the device is formed by temporarily forming the polyimide film on a substrate made of an inorganic substance as a support when forming the polyimide film on the surface. It is an invention concerning the manufacturing method of.
In particular, a thin film such as polyimide, which has excellent heat resistance and insulation properties, and a glass plate, a ceramic plate, a silicon wafer, and a substrate made of a kind of inorganic substance selected from metals, which have a coefficient of linear expansion almost equal to that, are included. It is an invention relating to a laminate having excellent dimensional stability, heat resistance and insulation, and a manufacturing method for obtaining the laminate, to which a laminated precise circuit can be mounted.

近年、半導体素子、MEMS素子、ディスプレイ素子など機能素子の軽量化、フレキシビリティ化を目的として、高分子フィルム上にこれらの素子を形成する技術開発が活発に行われている。
半導体素子、MEMS素子、ディスプレイ素子などの機能素子を高分子フィルム表面に形成するに当たっては、高分子フィルムの特性であるフレキシビリティを利用した、いわゆるロール・トゥ・ロールプロセスにて加工することが理想とされている。しかしながら半導体産業、MEMS産業、ディスプレイ産業界では、ウエハベースないしガラス基板ベースのリジッドな平面基板を対象としたプロセス技術が構築されてきた。現実的な選択として、高分子フィルムを、金属板、ウエハ、ガラス基板などの無機物からなるリジッドな支持基板に貼り合わせし、所望の素子を形成した後に支持基板から剥離することで、既存インフラを利用して高分子フィルム上に形成した機能素子を得ることが可能となる。
高分子フィルムと無機物からなる支持基板との貼り合わせにおいては、かかる機能素子の形成を行う上で支障ないレベルの表面平滑性、クリーン性、プロセス温度への耐性、微細加工に用いられる薬液への耐性が求められる。特に機能素子の形成温度が高い場合には、高分子フィルムの耐熱性は勿論、積層体の接合面がその加工温度に耐えなければならない。
半導体薄膜のなかでもSiについては、線膨張係数が3ppm/℃程度であり、この薄膜を基板上に堆積させる場合、基板と薄膜の間の線膨張係数の差が大きいと、薄膜中に応力が溜まり、性能の劣化や、薄膜の反り、剥がれをもたらす原因となる。特に薄膜作成プロセス中に高温が加わる場合、温度変化の間に、基板と薄膜の間の線膨張係数の差に起因する応力が大きくなることになる。
低温ポリシリコン薄膜トランジスターの作成においては、脱水素化工程において、450℃2時間といった処理も必要な場合がある。また、水素化アモルファスシリコン薄膜作成には200℃から300℃程度の温度を基板に加える事がありえる。このときに、高分子フィルムとして熱可塑性樹脂は性能を満足するものではない。
従来粘着剤、接着剤を用いて高分子フィルムを無機基板に貼り合わせて加工することは広く行われてきた(特許文献1)。しかしながら、ポリシリコン、酸化物半導体など、200〜500℃程度の温度域でのプロセスが必要となる場合においては、十分に実用に足るだけの耐性を有する貼り合わせ用接着剤、粘着剤を使った方法は知られていない。
接着剤、粘着剤等を用いずに耐熱性の問題を回避するための手法として固定基板上に、剥離層となる非晶質シリコン膜を介して樹脂基板を形成する工程と、前記樹脂基板上に少なくともTFT素子を形成する工程と、前記非晶質シリコン膜にレーザー光を照射することにより、前記非晶質シリコン膜において前記固定基板から前記樹脂基板を剥離する工程とを行い、前記樹脂基板を用いた柔軟性を有する表示装置を作製することが(特許文献2)に開示されているが、剥離に際して接着剤層をレーザー照射やエッチング手段を用いており、煩雑工程かつ高コストを引き起こすことになる。
In recent years, technological development for forming these elements on a polymer film has been actively carried out for the purpose of reducing the weight and increasing the flexibility of functional elements such as semiconductor elements, MEMS elements, and display elements.
When forming functional elements such as semiconductor elements, MEMS elements, and display elements on the surface of polymer films, it is ideal to process them by a so-called roll-to-roll process that utilizes the flexibility that is a characteristic of polymer films. It is said that. However, in the semiconductor industry, the MEMS industry, and the display industry, process technologies for wafer-based or glass substrate-based rigid flat substrates have been constructed. A realistic choice is to attach a polymer film to a rigid support substrate made of inorganic materials such as metal plates, wafers, and glass substrates, form the desired element, and then peel it off from the support substrate to remove the existing infrastructure. It is possible to obtain a functional element formed on a polymer film by utilizing it.
When bonding a polymer film and a support substrate made of an inorganic substance, the surface smoothness, cleanliness, resistance to process temperature, and chemical solution used for microfabrication are at a level that does not hinder the formation of such functional elements. Tolerance is required. In particular, when the formation temperature of the functional element is high, not only the heat resistance of the polymer film but also the joint surface of the laminated body must withstand the processing temperature.
Among the semiconductor thin films, Si has a coefficient of linear expansion of about 3 ppm / ° C. When this thin film is deposited on a substrate, if the difference in the coefficient of linear expansion between the substrate and the thin film is large, stress is generated in the thin film. It may cause accumulation, deterioration of performance, warpage of thin film, and peeling. In particular, when a high temperature is applied during the thin film forming process, the stress due to the difference in the coefficient of linear expansion between the substrate and the thin film increases during the temperature change.
In the production of the low-temperature polysilicon thin film, a treatment such as 450 ° C. for 2 hours may be required in the dehydrogenation step. Further, in order to prepare a hydrogenated amorphous silicon thin film, a temperature of about 200 ° C. to 300 ° C. may be applied to the substrate. At this time, the thermoplastic resin as the polymer film does not satisfy the performance.
Conventionally, it has been widely practiced to attach a polymer film to an inorganic substrate and process it using an adhesive or an adhesive (Patent Document 1). However, when a process in a temperature range of about 200 to 500 ° C. such as polysilicon or an oxide semiconductor is required, a bonding adhesive or adhesive having sufficient resistance for practical use was used. The method is unknown.
As a method for avoiding the problem of heat resistance without using an adhesive, an adhesive, etc., a step of forming a resin substrate on a fixed substrate via an amorphous silicon film as a release layer and a step of forming the resin substrate on the resin substrate. At least a step of forming a TFT element and a step of peeling the resin substrate from the fixed substrate in the amorphous silicon film by irradiating the amorphous silicon film with laser light are performed, and the resin substrate is formed. Although it is disclosed in (Patent Document 2) that a display device having flexibility is produced by using a resin, the adhesive layer is irradiated with a laser or an etching means is used for peeling, which causes a complicated process and high cost. become.

かかる状況に鑑み、本発明者らは、シランカップリング剤処理を用いてポリイミドフィルムとガラス基板などの無機基板とを400℃〜500℃の高温プロセスに耐える貼合わせ方法、およびその手法を用いた積層体に関する提案を行ってきた。(特許文献3〜5)
また、かかる手法の応用として、無機基板側に表面処理と選択的な不活性化処理を併用して、ポリイミドフィルムと無機基板との接着強度が比較的強い良好接着部と比較的弱い易剥離部とを形成し、主に良好接着部を無機基板の外周部分に、易剥離部を内側エリアに設け、易剥離部に必要なデバイス形成加工などを行った後に、良好接着部と易剥離部との境目に切り込みを入れて、易剥離部に形成したデバイス部分をポリイミドフィルムごと低応力で剥離することが可能な技術を提案した。(特許文献6)
In view of this situation, the present inventors have used a bonding method in which a polyimide film and an inorganic substrate such as a glass substrate are bonded to each other by using a silane coupling agent treatment to withstand a high temperature process of 400 ° C. to 500 ° C., and the method thereof. We have made proposals for laminates. (Patent Documents 3 to 5)
Further, as an application of such a method, a surface treatment and a selective inactivation treatment are used together on the inorganic substrate side, and a good adhesive portion having a relatively strong adhesive strength between the polyimide film and the inorganic substrate and a relatively weak easily peeling portion are used. The good adhesive part and the easy-peelable part are mainly provided on the outer peripheral part of the inorganic substrate, and the easy-peelable part is provided in the inner area. We proposed a technology that can peel off the device part formed in the easily peelable part together with the polyimide film with low stress by making a notch at the boundary between the two. (Patent Document 6)

特開2008−159935号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-159935 特開2009−260387号公報JP-A-2009-260387 特許5152104号公報Japanese Patent No. 5152104 特許5126555号公報Japanese Patent No. 51265555 特許5152429号公報Japanese Patent No. 5152429 特開2015−37841号公報JP-A-2015-37441

特許文献6にて開示された技術では、シランカップリング剤処理された無機基板面を部分的にマスクなどで覆い、ブラスト処理、真空プラズマ処理、大気圧プラズマ処理、コロナ処理、活性放射線照射処理、活性ガス処理、及び薬液処理からなる群より選択される少なくとも1種の不活性化処理を行うことにより、マスクで覆われた部分を良好接着部、不活性化処理が行われた部分を易剥離部とする。
本手法で得られた積層体は、真空プロセスや湿式処理プロセス、高温処理プロセスなどを含む半導体デバイス製造工程に十分な耐性を示し、かつ、易剥離部は容易に基板から剥離することができるため、デバイスを破壊すること無く、フレキシブルデバイスを製造することを可能とする産業上極めて有用なものである。
しかしながら、かかる技術では、フレキシブルデバイスの製造工程において高温に暴露される工程がある場合に、易剥離部の接着強度が上がってしまい、剥離が困難となるために良好接着部と易剥離部の境界が曖昧になることがあった。
また、マスクを無機基板に直接接触しないように浮かせた場合には、不活性化処理がマスクと無機基板の隙間に回り込み、やはり良好接着部分と易剥離部との境界が曖昧で不鮮明となる問題が生じた。
良好接着部と易剥離部の境界が曖昧であると、本来強く接着しているべき周囲部分がプロセス中に剥離する、あるいは、易剥離できるはずの部分の剥離操作時にデバイスに応力が加わりデバイス破壊を引き起こすなど、収率低下につながる問題となる。
In the technique disclosed in Patent Document 6, the surface of the inorganic substrate treated with the silane coupling agent is partially covered with a mask or the like, and blast treatment, vacuum plasma treatment, atmospheric pressure plasma treatment, corona treatment, active radiation irradiation treatment, By performing at least one inactivation treatment selected from the group consisting of active gas treatment and chemical treatment, the part covered with the mask is a good adhesive part and the part subjected to the inactivation treatment is easily peeled off. It is a department.
The laminate obtained by this method has sufficient resistance to semiconductor device manufacturing processes including vacuum process, wet processing process, high temperature processing process, etc., and the easily peeled part can be easily peeled from the substrate. It is extremely useful in industry, which makes it possible to manufacture flexible devices without destroying the devices.
However, in such a technique, when there is a step of being exposed to a high temperature in the manufacturing process of a flexible device, the adhesive strength of the easily peeled portion increases and peeling becomes difficult, so that the boundary between the good bonded portion and the easily peeled portion is formed. Was sometimes ambiguous.
In addition, when the mask is floated so as not to come into direct contact with the inorganic substrate, the inactivation treatment wraps around the gap between the mask and the inorganic substrate, and the boundary between the good adhesive portion and the easily peelable portion becomes ambiguous and unclear. Has occurred.
If the boundary between the good adhesive part and the easy peeling part is ambiguous, the peripheral part that should have been strongly adhered will peel off during the process, or stress will be applied to the device during the peeling operation of the part that should be easy peeling, and the device will break. This causes a problem that leads to a decrease in yield.

本発明者らは鋭意検討した結果、耐熱性、フレキシブル性をより高いレベルで具備したポリイミドのフィルムとガラス板、セラミック板、シリコンウエハ、金属等の無機基板とが積層された耐熱性と絶縁性に優れた積層体であり、かつ、明瞭な境界のある良好接着部と易剥離部を有し、フレキシブルデバイス形成に有用な積層体およびその製造方法を見出した。
すなわち本発明は以下の構成からなる。
[1]シランカップリング剤処理された無機物からなる基板と、表面処理されたポリイミドフィルムを重ね合わせて密着させ、加熱することにより両者を接着する積層体の製造方法において、ポリイミドフィルムの表面処理が、少なくとも、温度12℃以上、48℃以下、pH8.5以上、10.5以下の水酸化カリウムを含む界面活性剤水溶液に、10秒以上接触させる工程を含む事を特徴とする積層体の製造方法。
[2]前記ポリイミドフィルムの表面処理の後に、80℃以上の温度で乾燥することにより、ポリイミドフィルムの吸湿率を0.5%以下に減じる工程を含む事を特徴とする[1]記載の積層体の製造方法。
[3]シランカップリング剤処理された無機物の表面を、部分的に不活性化することにより、基板に対するポリイミドフィルムの接着強度が高い良好接着部と、接着強度が低い易剥離部とを形成することを特徴とする[1]または[2]に記載の積層体の製造方法。
[4]シランカップリング剤処理により形成されるシランカップリング剤層の厚さが50nm以下である事を特徴とする[1]から[3]のいずれかに記載の積層体。
[5]前記無機基板の面積が1700平方cm以上であることを特徴とする[1]から[4]のいずれかに記載の積層体。
[6]前記不活性化処理が、交番電界によってプラズマが生じている対向した一対の電極間を、前記カップリング剤処理された基板を通過させることにより基板面にプラズマを暴露する処理であり、該交番電界の周波数が8kHz以上300kHz以下であり、電界強度が45kV/m以上240kV/m以下であることを特徴とする[1]から[5]のいずれかに記載の積層体の製造方法。
[7]前記不活性化処理が、大気圧中の周波数が8kHz以上300kHz以下の交番電界によって生じたプラズマを、電界強度が45kV/m未満の状態にて基板に照射する処理であることを特徴とする[1]から[5]のいずれかに記載の積層体の製造方法。
As a result of diligent studies, the present inventors have obtained heat resistance and insulation properties in which a polyimide film having a higher level of heat resistance and flexibility and an inorganic substrate such as a glass plate, a ceramic plate, a silicon wafer, or a metal are laminated. We have found a laminate that is excellent in terms of quality, has a good adhesive portion and an easily peelable portion with a clear boundary, and is useful for forming a flexible device, and a method for producing the same.
That is, the present invention has the following configuration.
[1] In a method for producing a laminate in which a substrate made of an inorganic substance treated with a silane coupling agent and a surface-treated polyimide film are superposed and adhered to each other and bonded to each other by heating, the surface treatment of the polyimide film is performed. The production of a laminate comprising a step of contacting with an aqueous surfactant containing potassium hydroxide having a temperature of 12 ° C. or higher, 48 ° C. or lower, pH 8.5 or higher and 10.5 or lower for 10 seconds or longer. Method.
[2] The lamination according to [1], which comprises a step of reducing the moisture absorption rate of the polyimide film to 0.5% or less by drying at a temperature of 80 ° C. or higher after the surface treatment of the polyimide film. How to make a body.
[3] By partially inactivating the surface of the inorganic substance treated with the silane coupling agent, a good adhesive portion having a high adhesive strength of the polyimide film to the substrate and an easily peelable portion having a low adhesive strength are formed. The method for producing a laminate according to [1] or [2].
[4] The laminate according to any one of [1] to [3], wherein the thickness of the silane coupling agent layer formed by the silane coupling agent treatment is 50 nm or less.
[5] The laminate according to any one of [1] to [4], wherein the area of the inorganic substrate is 1700 square cm or more.
[6] The inactivation treatment is a treatment for exposing plasma to the substrate surface by passing the coupling agent-treated substrate between a pair of opposing electrodes in which plasma is generated by an alternating electric field. The method for producing a laminate according to any one of [1] to [5], wherein the frequency of the alternating electric field is 8 kHz or more and 300 kHz or less, and the electric field strength is 45 kV / m or more and 240 kV / m or less.
[7] The inactivation treatment is characterized in that the substrate is irradiated with plasma generated by an alternating electric field having a frequency of 8 kHz or more and 300 kHz or less in atmospheric pressure with an electric field strength of less than 45 kV / m. The method for producing a laminate according to any one of [1] to [5].

本発明では、特定の表面処理を行ったポリイミドフィルムとガラスなどの無機基板とを、極薄いシランカップリング剤層を介して接着した積層板であって、好ましくは接着状態に良好接着部と易剥離部を設け、両者の境界部分に存在する強接着から易剥離に至る遷移領域が極めて狭いことが特徴である。本発明は無機基板を仮支持体としてポリイミドフィルムを接着保持し、ポリイミドフィルム表面に微細回路、薄膜TFTなどの微細デバイス加工を行った後に無機基板からポリイミドフィルムを剥離してフレキシブル電子デバイスを得るために用いられる。
本発明では、ポリイミドと無機基板との接着強度が安定しており、400℃を越える高温に暴露された後でも接着強度が大きく変化しない積層体を実現できることが最も大きな効果である。
本発明では、さらに特定の不活性化処理と組み合わせる事により、剥離強度の強弱の遷移領域が狭く、良好接着部と易剥離部との境界が明瞭であるため、デバイス形成領域の外側のマージンを小さくできるため、有効面積が広がり製品収率が上がり、生産性が改善される。さらに明瞭な境界を設けた結果、微細デバイスを形成した領域を剥離する際に、剥離のきっかけを得ることが容易になり、生産効率が向上する。
また、従来は易剥離部から剥離した部分のフィルム端部に若干のカールが見られることが多かったが、本発明の遷移領域が狭い積層体から剥離した場合にはこの端部のカールが目立たなくなっており、得られる製品の平面性が改善されていることが見出されている。
In the present invention, it is a laminated plate in which a polyimide film subjected to a specific surface treatment and an inorganic substrate such as glass are bonded via an ultra-thin silane coupling agent layer, and is preferably in a good bonded state and easily adhered. A peeling portion is provided, and the transition region from strong adhesion to easy peeling existing at the boundary between the two is extremely narrow. The present invention is to obtain a flexible electronic device by adhering and holding a polyimide film using an inorganic substrate as a temporary support, processing a fine device such as a fine circuit or a thin film TFT on the surface of the polyimide film, and then peeling the polyimide film from the inorganic substrate. Used for.
In the present invention, the greatest effect is that the adhesive strength between the polyimide and the inorganic substrate is stable, and a laminate in which the adhesive strength does not change significantly even after being exposed to a high temperature exceeding 400 ° C. can be realized.
In the present invention, by further combining with a specific inactivation treatment, the transition region of the strength of the peel strength is narrow and the boundary between the good adhesive portion and the easy peel portion is clear, so that the margin outside the device formation region is set. Since it can be made smaller, the effective area is expanded, the product yield is increased, and the productivity is improved. As a result of providing a clearer boundary, when the region on which the fine device is formed is peeled off, it becomes easy to obtain a trigger for peeling, and the production efficiency is improved.
Further, in the past, some curl was often seen at the end of the film at the portion peeled from the easily peeled portion, but when peeled from the laminate having a narrow transition region of the present invention, the curl at this end was conspicuous. It has disappeared and it has been found that the flatness of the resulting product has been improved.

図1は、本発明で得られる、良好接着部と易剥離部の接着強度の差異を示す測定結果の一例を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a measurement result showing a difference in adhesive strength between a good adhesive portion and an easily peelable portion obtained in the present invention.

本発明で用いられるポリイミドフィルムは、テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリアミド酸の溶液を基材に塗布し乾燥して自己支持性となったポリアミド酸フィルムを、さらに熱処理などにより脱水縮合反応させて得られる縮合物である。本発明で用いられるポリイミドは好ましくは芳香族テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られる縮合物である。
芳 香族テトラカルボン酸類としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン酸無水物等を用いることができる。これらのテトラカルボン酸二無水物は単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。芳香族テトラカルボン酸類は、耐熱性を重視する場合には、例えば、全テトラカルボン酸類の80質量%以上が好ましく、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。
The polyimide film used in the present invention is a polyamic acid film obtained by applying a solution of tetracarboxylic acid dianhydride and a polyamic acid obtained from a diamine to a substrate and drying the polyamic acid film to become self-supporting, and further dehydrating and condensing it by heat treatment or the like. It is a condensate obtained by reacting. The polyimide used in the present invention is preferably a condensate obtained from aromatic tetracarboxylic dianhydride and diamine.
Examples of fragrant tetracarboxylic acids include pyromellitic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride, 3,3. ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) ) Phenyl] Proanoic acid anhydride and the like can be used. These tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more. When heat resistance is important, the aromatic tetracarboxylic acids are, for example, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 95% by mass or more of all tetracarboxylic acids.

本発明では脂環属テトラカルボン酸から成るポリイミドフィルムを用いることができる。脂環族テトラカルボン酸類としては、例えば、シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸等の脂環族テトラカルボン酸、およびこれらの酸無水物が挙げられる。これらの中でも、2個の無水物構造を有する二無水物(例えば、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物等)が好適である。 In the present invention, a polyimide film made of an alicyclic tetracarboxylic acid can be used. Examples of the alicyclic tetracarboxylic acid include cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid, 3,3', 4,4'-bicyclohexyltetracarboxylic acid and the like. Examples include carboxylic acids and their acid anhydrides. Among these, dianhydrides having two anhydride structures (eg, cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4 '-Bicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, etc.) is suitable.

本発明に好ましく使用されるジアミンはフェニレンジアミン、ジフェニルアミノエーテル、ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類を用いることができる。ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類としては、具体的には以下のものが挙げられ、該ジアミンは、単独であっても二種以上を用いることも可能である。 As the diamine preferably used in the present invention, phenylenediamine, diphenylaminoether, and aromatic diamines having a benzoxazole structure can be used. Specific examples of the aromatic diamines having a benzoxazole structure include the following, and it is possible to use two or more kinds of the diamines alone.

ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類の分子構造は特に限定されるものではなく、具体的には以下のものが挙げられる。例えば、5−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、6−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、5−アミノ−2−(m−アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、6−アミノ−2−(m−アミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2,2’−p−フェニレンビス(5−アミノベンゾオキサゾール)、2,2’−p−フェニレンビス(6−アミノベンゾオキサゾール)、1−(5−アミノベンゾオキサゾロ)−4−(6−アミノベンゾオキサゾロ)ベンゼン、2,6−(4,4’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:5,4−d’]ビスオキサゾール、2,6−(4,4’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:4,5−d’]ビスオキサゾール、2,6−(3,4’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:5,4−d’]ビスオキサゾール、2,6−(3,4’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:4,5−d’]ビスオキサゾール、2,6−(3,3’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:5,4−d’]ビスオキサゾール、2,6−(3,3’−ジアミノジフェニル)ベンゾ[1,2−d:4,5−d’]ビスオキサゾール等が挙げられる。 The molecular structure of aromatic diamines having a benzoxazole structure is not particularly limited, and specific examples thereof include the following. For example, 5-amino-2- (p-aminophenyl) benzoxazole, 6-amino-2- (p-aminophenyl) benzoxazole, 5-amino-2- (m-aminophenyl) benzoxazole, 6-amino -2- (m-aminophenyl) benzoxazole, 2,2'-p-phenylenebis (5-aminobenzoxazole), 2,2'-p-phenylenebis (6-aminobenzoxazole), 1- (5) −Aminobenzoxazole) -4- (6-aminobenzoxazolo) benzene, 2,6- (4,4'-diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 5,4-d'] bisoxazole, 2,6- (4,4'-diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 4,5-d'] bisoxazole, 2,6- (3,4'-diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 4,5-d'] d: 5,4-d'] bisoxazole, 2,6- (3,4'-diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 4,5-d'] bisoxazole, 2,6- (3, 3'-diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 5,4-d'] bisoxazole, 2,6- (3,3'-diaminodiphenyl) benzo [1,2-d: 4,5-d '] Examples include bisoxazole.

これらの中でも、合成のし易さの観点から、アミノ(アミノフェニル)ベンゾオキサゾールの各異性体が好ましく、5−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンゾオキサゾールがより好ましい。ここで、「各異性体」とは、アミノ(アミノフェニル)ベンゾオキサゾールが有する2つアミノ基が配位位置に応じて定められる各異性体である(例;上記「化1」〜「化4」に記載の各化合物)。これらのジアミンは、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。 Among these, each isomer of amino (aminophenyl) benzoxazole is preferable, and 5-amino-2- (p-aminophenyl) benzoxazole is more preferable from the viewpoint of easiness of synthesis. Here, "each isomer" is each isomer in which two amino groups of amino (aminophenyl) benzoxazole are defined according to the coordination position (eg, "Chemical formula 1" to "Chemical formula 4" above. Each compound described in). These diamines may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、全ジアミンの30モル%以下であれば下記に例示されるジアミン類を一種または二種以上を併用しても構わない。そのようなジアミン類としては、例えば、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−アミノベンジルアミン、p−アミノベンジルアミン、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スルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホキシド、3,4’−ジアミノジフェニルスルホキシド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホキシド、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’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−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、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,3−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]プロパン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、2,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ブタン、2−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−2−[4−(4−アミノフェノキシ)−3−メチルフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3−メチルフェニル]プロパン、2−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−2−[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−3,5−ジメチルフェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、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]ケトン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、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]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、4,4’−ビス[(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,1−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、1,1−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、1,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エタン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、4,4’−ビス[3−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、ビス[4−{4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ}フェニル]スルホン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−トリフルオロメチルフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−フルオロフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−メチルフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノ−6−シアノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジフェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5,5’−ジフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4,5’−ジフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−フェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5−フェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4−フェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−5’−フェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジビフェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5,5’−ジビフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4,5’−ジビフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−ビフェノキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−5−ビフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4−ビフェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−5’−ビフェノキシベンゾフェノン、1,3−ビス(3−アミノ−4−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−4−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−5−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−5−フェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−4−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−4−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−5−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−5−ビフェノキシベンゾイル)ベンゼン、2,6−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾニトリルおよび上記芳香族ジアミンの芳香環上の水素原子の一部もしくは全てがハロゲン原子、炭素数1〜3のアルキル基またはアルコキシル基、シアノ基、またはアルキル基またはアルコキシル基の水素原子の一部もしくは全部がハロゲン原子で置換された炭素数1〜3のハロゲン化アルキル基またはアルコキシル基で置換された芳香族ジアミン等が挙げられる。 In the present invention, one or more of the diamines exemplified below may be used in combination as long as it is 30 mol% or less of the total diamine. Examples of such amines include 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, and bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl]. Sulfates, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-aminobenzylamine, p-aminobenzylamine, 3,3'-diamino Diphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfoxide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfoxide, 4,4'- Diaminodiphenylsulfoxide, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, 4,4 '-Diaminobenzophenone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4 -(4-Aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,2 -Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane , 1,1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ) Phenyl] butane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 2,3-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] butane, 2- [4- (4-amino) Phenoxy) phenyl] -2- [4- (4-aminophenoxy) -3-methylphenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-a) Minophenoxy) -3-methylphenyl] propane, 2- [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -2- [4- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] propane, 2,2- Bis [4- (4-aminophenoxy) -3,5-dimethylphenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexa Fluoropropane, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4) -Aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [ 4- (4-Aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,3-bis [4- (4) -Aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 4,4'-bis [(3-Aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 3,4 '-Diaminodiphenyl sulfide, 2,2-bis [3- (3-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl ] Methan, 1,1-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ethane, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl ] Sulfoxide, 4,4'-bis [3- (4-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4'-bis [3- (3-aminophenoxy) benzoyl] diphenyl ether, 4,4'-bis [4- (4-Amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4'-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, bis [4- {4- ( 4-Aminophenoxy) Phenoxy} Enyl] sulfone, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy-α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy-α, α-dimethyl] Benzene] Benzene, 1,3-bis [4- (4-amino-6-trifluoromethylphenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-amino-6-fluoro) Phenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-amino-6-methylphenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4) -Amino-6-cyanophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 3,3'-diamino-4,4'-diphenoxybenzophenone, 4,4'-diamino-5,5'-diphenoxybenzophenone, 3,4'-Diamino-4,5'-diphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4-phenoxybenzophenone, 4,4'-diamino-5-phenoxybenzophenone, 3,4'-diamino-4-phenoxy Benzenephenone, 3,4'-diamino-5'-phenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-dibiphenoxybenzophenone, 4,4'-diamino-5,5'-dibiphenoxybenzophenone, 3,4 '-Diamino-4,5'-dibiphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4-biphenoxybenzophenone, 4,4'-diamino-5-biphenoxybenzophenone, 3,4'-diamino-4-biphenoxy Benzophenone, 3,4'-diamino-5'-biphenoxybenzophenone, 1,3-bis (3-amino-4-phenoxybenzoyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-4-phenoxybenzoyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-5-phenoxybenzoyl) benzene, 1,4-bis (4-amino-5-phenoxybenzoyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-4-biphenoxybenzoyl) Benzene, 1,4-bis (3-amino-4-biphenoxybenzoyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-5-biphenoxybenzoyl) benzene, 1,4-bis (4-amino-5-) Biphenoxybenzoyl) benzene, 2,6-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzonitrile and some or all of the hydrogen atoms on the aromatic ring of the above aromatic diamine are c. A logene atom, an alkyl or alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a cyano group, or an alkyl halide group having 1 to 3 carbon atoms in which a part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or alkoxyl group are substituted with halogen atoms Examples thereof include aromatic diamines substituted with an alkoxyl group.

芳香族テトラカルボン酸類と芳香族ジアミン類とを反応(重合)させてポリアミド酸を得るときに用いる溶媒は、原料となるモノマーおよび生成するポリアミド酸のいずれをも溶解するものであれば特に限定されないが、極性有機溶媒が好ましく、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリックアミド、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、スルホラン、ハロゲン化フェノール類等があげられる。これらの溶媒は、単独あるいは混合して使用することができる。溶媒の使用量は、原料となるモノマーを溶解するのに十分な量であればよく、具体的な使用量としては、モノマーを溶解した溶液に占めるモノマーの重量が、通常5〜40重量%、好ましくは10〜30重量%となるような量が挙げられる。 The solvent used when reacting (polymerizing) aromatic tetracarboxylic acids with aromatic diamines to obtain polyamic acid is not particularly limited as long as it dissolves both the raw material monomer and the produced polyamic acid. However, polar organic solvents are preferred, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, Examples thereof include hexamethylphosphoric amide, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol dimethyl ether, sulfolane, and halogenated phenols. These solvents can be used alone or in admixture. The amount of the solvent used may be an amount sufficient to dissolve the monomer as a raw material, and as a specific amount used, the weight of the monomer in the solution in which the monomer is dissolved is usually 5 to 40% by weight. The amount is preferably 10 to 30% by weight.

本発明のポリイミドフィルムは、線膨張係数(フィルムの長さ方向と幅方向でいずれも)が−5ppm/℃〜+20ppm/℃であることが好ましい。本発明のポリイミドフィルムはガラス転移温度が250℃以上、好ましくは300℃以上更に好ましくは350℃以上あるいは、500℃以下の領域において、ガラス転移点が観測されないことが好ましい。本発明におけるガラス転移点温度は示差熱分析(DSC)により求めるものである。 The polyimide film of the present invention preferably has a coefficient of linear expansion (both in the length direction and the width direction of the film) of −5 ppm / ° C. to + 20 ppm / ° C. In the polyimide film of the present invention, it is preferable that no glass transition point is observed in a region where the glass transition temperature is 250 ° C. or higher, preferably 300 ° C. or higher, more preferably 350 ° C. or higher, or 500 ° C. or lower. The glass transition temperature in the present invention is determined by differential thermal analysis (DSC).

本発明におけるポリイミドフィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、1μm〜200μmが好ましく、更に好ましくは、3μm〜60μmである。これらのポリイミドフィルムの厚さ斑も20%以下であることが好ましい。1μm以下では、厚さの制御が困難であり、無機物からなる基板と剥がす事が困難となる。200μm以上では、ポリイミドフィルムを剥がすときに、該ポリイミドフィルムの折れ曲がりなどがおきやすい。これらのポリイミドフィルムを使用することで、センサーなどの素子の高性能化や電子部品の軽小短薄化に大きく貢献できる。 The thickness of the polyimide film in the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 μm to 200 μm, more preferably 3 μm to 60 μm. The thickness unevenness of these polyimide films is also preferably 20% or less. If it is 1 μm or less, it is difficult to control the thickness, and it is difficult to peel it off from the substrate made of an inorganic substance. If the thickness is 200 μm or more, the polyimide film is likely to be bent when the polyimide film is peeled off. By using these polyimide films, it is possible to greatly contribute to improving the performance of elements such as sensors and making electronic components lighter, smaller, shorter and thinner.

本発明におけるポリイミドのフィルムにおいては、ハンドリング性、生産性を確保する為、そのポリイミド中に滑剤を添加・含有せしめて、層(ポリイミドフィルム)表面に微細な突起を付与した層(ポリイミドフィルム)で滑り性を確保することが好ましい。かかる滑剤粒子による突起はフィルムの両面にあってもよいし、片面だけに存在しても良い。滑剤を含むポリアミド酸と、滑剤を含まないポリアミド酸が積層された多層ポリアミド酸を経ることにより、片面にのみ滑剤突起が存在するフィルムを得ることができる。 In the polyimide film of the present invention, in order to ensure handleability and productivity, a layer (polyimide film) in which a lubricant is added / contained in the polyimide to impart fine protrusions on the surface of the layer (polyimide film). It is preferable to ensure slipperiness. The protrusions due to the lubricant particles may be present on both sides of the film, or may be present on only one side. By passing through a polyamic acid containing a lubricant and a multilayer polyamic acid in which a polyamic acid without a lubricant is laminated, a film having lubricant protrusions on only one side can be obtained.

本発明では、前記ポリイミドフィルムに表面処理を行う。本発明におけるポリイミドフィルムの表面処理は、少なくとも、温度12℃以上、48℃以下、pH8.5以上、10.5以下の水酸化カリウムを含む界面活性剤水溶液(以下、表面処理液と略記する)に、10秒以上接触させる工程を含む。表面処理を行う際のpHは9.5以上10.9以下である事がさらに好ましい。表面処理液とポリイミドフィルムの接触時間は10秒間以上で十分であるが、ポリイミドフィルムの大きさ、フィルム表面へのぬれ広がり、工程管理面から30秒間以上、好ましくは60秒間以上接触させることが好ましい。また接触時間の上限は、これも工程管理上ないしはスループットの観点から好ましくは30分以内、さらに好ましくは10分以内、なお好ましくは5分以内である。
ポリイミドフィルムと表面処理液を接触させる方法としては、実験室的には浸漬(ディップ)法、工業生産的にはスプレー法を用いることができる。
In the present invention, the polyimide film is surface-treated. The surface treatment of the polyimide film in the present invention is an aqueous surfactant solution containing potassium hydroxide having a temperature of 12 ° C. or higher, 48 ° C. or lower, a pH of 8.5 or higher and 10.5 or lower (hereinafter, abbreviated as surface treatment liquid). Including the step of contacting for 10 seconds or more. It is more preferable that the pH at the time of surface treatment is 9.5 or more and 10.9 or less. The contact time between the surface treatment liquid and the polyimide film is sufficient for 10 seconds or more, but it is preferable to contact the polyimide film for 30 seconds or more, preferably 60 seconds or more from the viewpoint of the size of the polyimide film, wet spread on the film surface, and process control. .. Further, the upper limit of the contact time is preferably 30 minutes or less, more preferably 10 minutes or less, still more preferably 5 minutes or less from the viewpoint of process control or throughput.
As a method of bringing the polyimide film into contact with the surface treatment liquid, a dip method can be used in the laboratory and a spray method can be used in the industrial production.

本発明の表面処理液に用いられる界面活性剤は、アニオン系、ノニオン系、カチオン系、の界面活性剤を使用することができる。特に好ましく使用できるのはアニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤の併用である。
アニオン系界面活性剤としては、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルカルボン酸塩、アルキルベンゼンカルボン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルベンゼンリン酸塩等を例示でき、アルキルベンゼンスルホン酸塩の使用が好ましい。本発明ではこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩、ジアルキルアンモニウム塩、トリアルキルアンモニウム塩、テトラアルキルアンモニウム塩、モノアルカノールアミン塩、ジアルカノールアミンエン、トリアルカノールアミン塩を用いることができる。本発明ではカリウム塩の使用が好ましい。
本発明で用いられるノニオン系界面活性剤は、分子内にポリアルキレングリコール鎖を有する水溶性化合物と解して良い。
As the surfactant used in the surface treatment liquid of the present invention, anionic, nonionic, and cationic surfactants can be used. Particularly preferably, an anionic surfactant and a nonionic surfactant can be used in combination.
Examples of the anionic surfactant include alkyl sulfonates, alkyl benzene sulfonates, alkyl carboxylic acid salts, alkyl benzene carboxylic acid salts, alkyl phosphates, alkyl benzene phosphates and the like, and the use of alkyl benzene sulfonates is preferable. .. In the present invention, these alkali metal salts, ammonium salts, alkylammonium salts, dialkylammonium salts, trialkylammonium salts, tetraalkylammonium salts, monoalkanolamine salts, dialkanolamineenes, and trialkanolamine salts can be used. The use of potassium salts is preferred in the present invention.
The nonionic surfactant used in the present invention may be understood as a water-soluble compound having a polyalkylene glycol chain in the molecule.

本発明における表面処理液中に占める界面活性剤の総量は、好ましくは3質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下、さらに好ましくは0.3質量%以下である。総量の下限は0.003質量%である。
本発明の表面処理液には、水酸化カリウム、界面活性剤の他に、表面処理液中の多価金属イオンを補足する目的でキレート剤を添加しても良い。また表面処理液の泡立ちを抑制するための消泡剤を添加しても良い。消泡剤としては水溶性のアルコール化合物の添加が好ましい。
本発明では、ポリイミドフィルムと表面処理液を所定の時間接触させた後、水洗を行うことが好ましい。
The total amount of the surfactant in the surface treatment liquid in the present invention is preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, still more preferably 0.3% by mass or less. The lower limit of the total amount is 0.003% by mass.
In addition to potassium hydroxide and a surfactant, a chelating agent may be added to the surface treatment liquid of the present invention for the purpose of capturing polyvalent metal ions in the surface treatment liquid. Further, a defoaming agent for suppressing foaming of the surface treatment liquid may be added. As the defoaming agent, it is preferable to add a water-soluble alcohol compound.
In the present invention, it is preferable that the polyimide film and the surface treatment liquid are brought into contact with each other for a predetermined time and then washed with water.

本発明では、少なくともポリイミドフィルムと表面処理液を接触させる工程の後に、ポリイミドフィルムを80℃以上の温度で乾燥することにより、ポリイミドフィルムの吸湿率を0.5%以下に減じる工程を含む事が好ましい。
ポリイミドフィルムの吸湿率が高いと、無機基板との接着工程において接着不良ないしは接着強度のバラツキの原因になる場合があり、さらには無機基板との接着後のデバイス加工工程などにおいてフィルムの部分剥離を生じる恐れがある。
The present invention includes at least a step of bringing the polyimide film into contact with the surface treatment liquid, followed by a step of reducing the moisture absorption rate of the polyimide film to 0.5% or less by drying the polyimide film at a temperature of 80 ° C. or higher. preferable.
If the polyimide film has a high moisture absorption rate, it may cause poor adhesion or variation in adhesive strength in the bonding process with the inorganic substrate, and further, partial peeling of the film may occur in the device processing process after bonding with the inorganic substrate. May occur.

本発明における無機物からなる基板としては、ガラス板、セラミック板、シリコンウエハ、金属を主体としているもの、および、これらガラス板、セラミック板、シリコンウエハ、金属の複合体として、これらを積層したもの、これらが分散されているもの、これらの繊維が含有しているもの、これらの材料からなる薄膜が表面に形成された基板、などを用いることができる。 The substrate made of an inorganic substance in the present invention is mainly composed of a glass plate, a ceramic plate, a silicon wafer, and a metal, and a composite of these glass plates, a ceramic plate, a silicon wafer, and a metal, in which these are laminated. Those in which these are dispersed, those in which these fibers are contained, those in which a thin film made of these materials is formed on the surface, and the like can be used.

本発明における該無機物からなる基板としてのガラス板としては、石英ガラス、高ケイ酸ガラス(96%シリカ)、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス(パイレックス(登録商標))、ホウケイ酸ガラス(無アルカリ)、ホウケイ酸ガラス(マイクロシート)、アルミノケイ酸塩ガラスが含まれる。中でも線膨張係数が5ppm/℃以下のものが望ましく、液晶用ガラスのコーニング7059、1737、EAGLE、旭硝子AN100、日本電気硝子OA10、SCHOTT社 AF32、などが望ましい。 The glass plate as the substrate made of the inorganic substance in the present invention includes quartz glass, high silicate glass (96% silica), soda lime glass, lead glass, aluminoborosilicate glass, and borosilicate glass (Pylex (registered trademark)). , Borosilicate glass (non-alkali), borosilicate glass (microsheet), aluminosilicate glass. Among them, those having a coefficient of linear expansion of 5 ppm / ° C. or less are desirable, and Corning 7059, 1737, EAGLE, Asahi Glass AN100, Nippon Electric Glass OA10, SCHOTT AF32, etc. for liquid crystal glass are desirable.

本発明における該無機物からなる基板としてのセラミック板としては、アルミナ、ムライト、AlN、SiC、Si3N4、BN,結晶化ガラス、Cordierite、Spodumene、Pb-BSG+CaZrO3+Al2O3、 Crystallized glass+AL2O3、 Crystallized Ca-BSG, BSG+Quartz、 BSG+ Quartz, BSG+AL2O3、 Pb+BSG+AL2O3、 Glass−ceramic、ゼロデュア材などの 基板用セラミックス、TiO2、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム。アルミナ、MgO、ステアタイト、BaTi4O9、BaTiO3、BaTi4+CaZrO3、BaSrCaZrTio3、Ba(TiZr)O3、PMN-PT PFN-PFWなどのキャパシター材料、PbNb2O6、Pb0.5Be0.5Nb2O6, PbTiO3, BaTiO3, PZT, 0.855PZT-.95PT-0.5BT, 0.873PZT-0.97PT-0.3BT, PLZTなどの圧電材料が含まれる。 The ceramic plate as the substrate made of the inorganic substance in the present invention includes alumina, mulite, AlN, SiC, Si3N4, BN, crystallized glass, Cordierite, Spodumene, Pb-BSG + CaZrO3 + Al2O3, Crystallized glass + AL2O3, Crystallized Ca-BSG. , BSG + Quartz, BSG + Quartz, BSG + AL2O3, Pb + BSG + AL2O3, Glass-ceramic, ceramics for substrates such as zerodur material, TiO2, strontium titanate, calcium titanate, magnesium titanate. Capacitor materials such as alumina, MgO, steatite, BaTi4O9, BaTiO3, BaTi4 + CaZrO3, BaSrCaZrTio3, Ba (TiZr) O3, PMN-PT PFN-PFW, PbNb2O6, Pb0.5Be0.5Nb2O6, PbTiO3, BaTiO3, PbTiO3, BaTiO3 Includes piezoelectric materials such as 95PT-0.5BT, 0.873PZT-0.97PT-0.3BT, PLZT.

本発明における該無機物からなる基板としてのシリコンウエハとしては、n型或はp型にドーピングされたシリコンウエハ、イントリンシックシリコンウェハー全てが含まれ、また、シリコンウエハの表面に酸化シリコン層や、各種薄膜が堆積されたシリコンウエハも含まれるシリコンウエハのほか、ゲルマニウム、シリコンーゲルマニウム、ガリウム−ヒ素、アルミニウム−ガリウム−インジウム、窒素−リン−ヒ素−アンチモンがよく用いられている。InP(インジウム燐)、InGaAs、GaInNAs、LT、LN、ZnO(酸化亜鉛)やCdTe(カドミウムテルル)、ZnSe(セレン化亜鉛) などの汎用の半導体ウエハが含まれる。 The silicon wafer as a substrate made of the inorganic substance in the present invention includes all n-type or p-type doped silicon wafers and intrinsic silicon wafers, and a silicon oxide layer and various types on the surface of the silicon wafer. In addition to silicon wafers including silicon wafers on which thin films are deposited, germanium, silicon-germanium, gallium-arsenide, aluminum-gallium-indium, and nitrogen-phosphorus-arsenide-antimony are often used. Includes general purpose semiconductor wafers such as InP (indium phosphide), InGaAs, GaInNAs, LT, LN, ZnO (zinc oxide), CdTe (cadmium telluride), ZnSe (zinc selenide).

本発明における該無機物からなる基板としての金属としては、タングステン、モリブデン、白金、金、銀、鉄、ニッケル、アルミニウム、チタニウム、といった単一元素金属、ステンレススチール、インコネル、モネル、ニモニック、炭素鋼、珪素鋼、Fe−Ni系インバー合金、スーパーインバー合金、黄銅、白銅、青銅、ジュラルミン等の合金が含まれる。また、上記の金属に、他の金属層、セラミック層を付加している、多層金属板も含まれる。 Examples of the metal as the substrate made of the inorganic substance in the present invention include single element metals such as tungsten, molybdenum, platinum, gold, silver, iron, nickel, aluminum and titanium, stainless steel, inconel, monel, mnemonic and carbon steel. Alloys such as silicon steel, Fe—Ni-based Invar alloys, Super Invar alloys, brass, white copper, bronze, and duralmin are included. Further, a multilayer metal plate in which another metal layer and a ceramic layer are added to the above metal is also included.

本発明の無機基板の少なくともポリイミドフィルムとの接着面側にはシランカップリング剤処理が必要である。
本発明において好ましく使用されるカップリング剤は、アミノ基またはエポキシ基を持ったものが、好ましい。カップリング剤の具体例としては、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3―トリエトキシシリルーN−(1,3−ジメチルーブチリデン)プロピルアミン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(ビニルベンジル)-2-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリス-(3- トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、クロロメチルフェネチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシランなどが挙げられる。
他にもカップリング剤として使いうるものとして、1−メルカプト−2−プロパノール、3−メルカプトプロピオン酸メチル、3−メルカプト−2−ブタノール、3−メルカプトプロピオン酸ブチル、3−(ジメトキシメチルシリル)−1−プロパンチオール、4−(6−メルカプトヘキサロイル)ベンジルアルコール、11−アミノ−1−ウンデセンチオール、11−メルカプトウンデシルホスホン酸、11−メルカプトウンデシルトリフルオロ酢酸、2,2‘―(エチレンジオキシ)ジエタンチオール、11−メルカプトウンデシルトリ(エチレングリコール)、(1−メルカプトウンデイックー11−イル)テトラ(エチレングリコール)、1−(メチルカルボキシ)ウンデック−11−イル)ヘキサ(エチレングリコール)、ヒドロキシウンデシルジスルフィド、カルボキシウンデシルジスルフィド、ヒドロキシヘキサドデシルジスルフィド、カルボキシヘキサデシルジスルフィド、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタン、チタンジオクチロキシビス(オクチレングリコレート)、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネート、ジルコニウムモノブトキシアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムトリブトキシモノステアレート、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートなどが挙げられる。
A silane coupling agent treatment is required on at least the adhesive surface side of the inorganic substrate of the present invention with the polyimide film.
The coupling agent preferably used in the present invention preferably has an amino group or an epoxy group. Specific examples of the coupling agent include N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, and N-2- (aminoethyl). ) -3-Aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, 2-( 3,4-Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane vinyl trichlorosilane, vinyltri Methoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Triethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3- Acryloxypropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3 -Chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-isocyanuppropyltriethoxysilane, tris-(3-trimethoxysilylpropyl) ) Isocyanurate, chloromethylphenetyltrimethoxysilane, chloromethyltrimethoxysilane and the like.
Other possible coupling agents include 1-mercapto-2-propanol, 3-mercaptopropionate methyl, 3-mercapto-2-butanol, 3-mercaptopropionate butyl, 3- (dimethoxymethylsilyl)-. 1-Propanethiol, 4- (6-mercaptohexaloyl) benzyl alcohol, 11-amino-1-undecenethiol, 11-mercaptoundecylphosphonic acid, 11-mercaptoundecyltrifluoroacetic acid, 2,2'-( Ethylenedioxy) diethanethiol, 11-mercaptoundecyltri (ethylene glycol), (1-mercaptoundic-11-yl) tetra (ethylene glycol), 1- (methylcarboxy) undec-11-yl) hexa ( (Ethylene glycol), hydroxyundecyl disulfide, carboxyundecyl disulfide, hydroxyhexadodecyl disulfide, carboxyhexadecyl disulfide, tetrax (2-ethylhexyloxy) titanium, titanium dioctyloxybis (octylene glycolate), zirconium tributoxymonoacetyl Examples thereof include acetonate, zirconium monobutoxyacetylacetonate bis (ethylacetacetate), zirconium tributoxymonostearate, and acetoalkoxyaluminum diisopropyrate.

これらの中で好ましいものとしては、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3―トリエトキシシリルーN−(1,3−ジメチルーブチリデン)プロピルアミン、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェネチルトリメトキシシラン、アミノフェニルアミノメチルフェネチルトリメトキシシランなどが挙げられる。プロセスで耐熱性を要求する場合、Siとアミノ基の間を芳香族でつないだものも好ましく用いことができる。本発明ではこれらのシランカップリング剤を単独で、または複数組み合わせて用いることができる。 Of these, those preferred are N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, and N-2- (aminoethyl). ) -3-Aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, 2- ( 3,4-Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, aminophenyltrimethoxysilane , Aminophenylaminomethylphenetyltrimethoxysilane, aminophenylaminomethylphenetyltrimethoxysilane and the like. When heat resistance is required in the process, an aromatic connection between Si and an amino group can also be preferably used. In the present invention, these silane coupling agents can be used alone or in combination of two or more.

本発明に於けるシランカップリング剤処理とは、シランカップリング剤からなる薄い層を基板表面に形成することを意味し、塗布と言い換えても良い。本発明におけるカップリング剤の処理方法としては、カップリング剤の溶液を無機物からなる基板に塗布乾燥し熱処理する方法、カップリング剤の溶液中に基板を浸漬した後に乾燥し熱処理する方法などを例示できる。
本発明を効果的に実現するにはシランカップリング剤層の厚さに上限がある。本発明に於けるシランカップリング剤層の厚さは100nm以下である事が必須であり、好ましくは60nm以下であり、さらに好ましくは25nm以下であり、さらに好ましくは12nm以下である。このような薄い領域のシランカップリング剤層を均一に形成する方法としてシランカップリング剤の気相塗布法を例示することができる。なお、シランカップリング剤層の膜厚は、エリプソメトリー法にて求めることができる。
The treatment with a silane coupling agent in the present invention means forming a thin layer made of a silane coupling agent on the surface of a substrate, and may be paraphrased as coating. Examples of the method for treating the coupling agent in the present invention include a method in which a solution of the coupling agent is applied to a substrate made of an inorganic substance, dried and heat-treated, and a method in which the substrate is immersed in the solution of the coupling agent and then dried and heat-treated. it can.
There is an upper limit to the thickness of the silane coupling agent layer in order to effectively realize the present invention. The thickness of the silane coupling agent layer in the present invention is essential to be 100 nm or less, preferably 60 nm or less, more preferably 25 nm or less, still more preferably 12 nm or less. As a method for uniformly forming the silane coupling agent layer in such a thin region, a vapor phase coating method of the silane coupling agent can be exemplified. The film thickness of the silane coupling agent layer can be determined by an ellipsometry method.

本発明ではシランカップリング剤処理方法として、気相を介して基板表面にシランカップリング剤を塗布する方法を好ましく用いることができる。すなわち、無機物からなる基板をシランカップリング剤の蒸気、つまり実質的に気体状態のシランカップリング剤に暴露することによる手法である。シランカップリング剤の蒸気はバブリング方式、ベーキング方式などにより得ることができるが、200℃以上の加熱を伴う場合は、シランカップリング剤の副反応を招く恐れがあるため、200℃未満での使用が好ましい。より好ましくは100℃以下、更に好ましくは40℃以下においてシランカップリング剤蒸気を得ることが好ましい。 In the present invention, as a method for treating the silane coupling agent, a method of applying the silane coupling agent to the surface of the substrate via the gas phase can be preferably used. That is, it is a method of exposing a substrate made of an inorganic substance to the vapor of the silane coupling agent, that is, the silane coupling agent in a substantially gaseous state. The vapor of the silane coupling agent can be obtained by a bubbling method, a baking method, etc., but if it is accompanied by heating at 200 ° C. or higher, it may cause a side reaction of the silane coupling agent, so it is used at a temperature lower than 200 ° C. Is preferable. It is more preferable to obtain the silane coupling agent vapor at 100 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or lower.

またシランカップリング剤蒸気を得る際に用いるキャリアガスは、露点−5℃以下の乾燥気体を使用することが好ましい。より好ましくは露点−30℃以下、更に好ましくは露点−50℃以下の乾燥気体の使用が好ましい。キャリアガスへの水分混入はシランカップリング剤の副反応を招き、安定したシランカップリング剤蒸気の供給の妨げとなると共に、装置内でのシランカップリング剤由来異物の発生原因ともなる。 The carrier gas used to obtain the silane coupling agent vapor is preferably a dry gas having a dew point of −5 ° C. or lower. It is more preferable to use a dry gas having a dew point of −30 ° C. or lower, and even more preferably a dew point of −50 ° C. or lower. Moisture mixing in the carrier gas causes a side reaction of the silane coupling agent, hinders the stable supply of the silane coupling agent vapor, and also causes the generation of foreign matter derived from the silane coupling agent in the apparatus.

更に多くのシランカップリング剤は可燃性液体であるため、特に熱源を使用する場合などはキャリアガスに不活性気体を用いる事が好ましい。シランカップリング剤蒸気を無機物からなる基板が設置された装置内に導入することにより基板上にシランカップリング剤層を形成させる際、本発明が要求する100nm以下の厚さとするためには、暴露させる時間は好ましくは18分以内、さらに好ましくは6分以内、さらに好ましくは2分以内、なおさらに好ましくは40秒以内である。 Since more silane coupling agents are flammable liquids, it is preferable to use an inert gas as the carrier gas, especially when a heat source is used. When a silane coupling agent layer is formed on a substrate by introducing silane coupling agent vapor into an apparatus in which a substrate made of an inorganic substance is installed, exposure is required to obtain a thickness of 100 nm or less required by the present invention. The duration is preferably 18 minutes or less, more preferably 6 minutes or less, still more preferably 2 minutes or less, and even more preferably 40 seconds or less.

無機物からなる基板上にシランカップリング剤層を形成させる間の基板温度は、シランカップリング剤の種類と、求めるシランカップリング剤層の厚さにより−50℃から200℃の間の適正な温度に制御することが好ましい。但し作業効率の点からはシランカップリング剤蒸気を発生させた温度より低い温度に設定することが好ましい。好ましくは5℃以上、更に好ましくは10℃以上低い温度に設定することが好ましい。 The substrate temperature during the formation of the silane coupling agent layer on the substrate made of an inorganic substance is an appropriate temperature between -50 ° C and 200 ° C depending on the type of the silane coupling agent and the desired thickness of the silane coupling agent layer. It is preferable to control the temperature. However, from the viewpoint of work efficiency, it is preferable to set the temperature lower than the temperature at which the silane coupling agent vapor is generated. It is preferable to set the temperature to 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher.

シランカップリング剤層を形成させた無機物からなる基板は、好ましくは、暴露後に、70℃〜200℃、さらに好ましくは75℃〜150℃に加熱される。かかる加熱によって、基板表面の水酸基などと、シランカップリング剤のアルコキシ基やシラザン基が反応し、シランカップリング剤処理が完了する。加熱に要する時間は0.1秒以上10分程度以内である。温度が高すぎる、あるいは時間が長すぎる場合にはカップリング剤の劣化が生じる場合がある。また温度が低すぎる、あるいは時間が短すぎると処理効果が得られない。なお、シランカップリング剤に暴露中の基板温度が既に80℃以上である場合には、事後の加熱を省略することも出来る。 The substrate made of the inorganic substance on which the silane coupling agent layer is formed is preferably heated to 70 ° C. to 200 ° C., more preferably 75 ° C. to 150 ° C. after exposure. By such heating, the hydroxyl group and the like on the surface of the substrate react with the alkoxy group and the silazane group of the silane coupling agent, and the silane coupling agent treatment is completed. The time required for heating is 0.1 seconds or more and 10 minutes or less. If the temperature is too high or the time is too long, the coupling agent may deteriorate. If the temperature is too low or the time is too short, the processing effect cannot be obtained. If the substrate temperature during exposure to the silane coupling agent is already 80 ° C. or higher, the subsequent heating can be omitted.

シランカップリング剤処理前の無機基板表面を短波長UV/オゾン照射などの手段により清浄化すること、ないしは液体洗浄剤で清浄化すること等は、好ましい操作である。 It is a preferable operation to clean the surface of the inorganic substrate before the treatment with the silane coupling agent by means such as short wavelength UV / ozone irradiation, or to clean the surface with a liquid cleaning agent.

本発明では、無機基板に対するポリイミドフィルムの接着強度が比較的高い部分を良好接着部と、比較的接着強度が低い部分を易剥離部と云う。
図1は、本発明の積層体においてポリイミドフィルムの接着強度を測定した場合の典型的な測定結果の一例である。接着強度が高い領域Sが良好接着部、接着強度が低い領域Wが易剥離部、Gが両者の遷移領域である。
本発明では良好接着部の平均接着強度を T1とし、易剥離部の平均接着強度をT2とし、接着強度差T=T1−T2とした場合に、接着強度がT1−0.1×Tである位置からT1−0.9×Tである位置の距離G、すなわち遷移領域Gの幅が4mm以下であることが好ましい。遷移領域の幅Gは3mm以下であることがさらに好ましく、さらに2.4mm以下であることが好ましく、さらに1.5mm以下であることが好ましい。
In the present invention, a portion having a relatively high adhesive strength of the polyimide film to the inorganic substrate is referred to as a good adhesive portion, and a portion having a relatively low adhesive strength is referred to as an easy peeling portion.
FIG. 1 is an example of typical measurement results when the adhesive strength of a polyimide film is measured in the laminate of the present invention. The region S with high adhesive strength is a good adhesive portion, the region W with low adhesive strength is an easily peelable portion, and G is a transition region between the two.
In the present invention, when the average adhesive strength of the good adhesive portion is T 1 , the average adhesive strength of the easily peelable portion is T 2, and the difference in adhesive strength is T = T 1 − T 2 , the adhesive strength is T 1 − 0. It is preferable that the distance G from the position of 1 × T to the position of T 1 −0.9 × T, that is, the width of the transition region G is 4 mm or less. The width G of the transition region is more preferably 3 mm or less, further preferably 2.4 mm or less, and further preferably 1.5 mm or less.

本発明では、無機基板に大気圧プラズマを照射した部分の接着強度が低下し易接着部となり、大気圧プラズマが照射されていない部分が良好接着部となる。本発明の大気圧プラズマ処理は処理部と未処理部との境界が非常に明瞭であるため、マスクを使用せずとも良好接着部と易剥離部との境界を明確にすることが可能である。
またマスクを使用しないことで、フィルム表面にキズや汚染、異物の付着が生じる危険性を低くすることができる。必要とされる接着強度は、それぞれのプロセスによって要求値が異なる。しかし、一般論としては、積層体のポリイミドフィルムと無機物からなる基板との良好接着部の90度接着強度が0.5N/cm以上5N/cm以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.8N/cm以上2N/cm以下である。易剥離部の90度接着強度が良好接着部の1/2以下であることが好ましく、さらに良好接着部の接着強度が1N/cmである場合には易剥離部は0.01N/cm以上0.4N/cm以下であることが好ましく、易剥離部の接着強度は、さらに好ましくは良好接着部の1/2以下かつ0.01N/cm以上0.2N/cm以下である。ただし易剥離部の接着強度の下限はポリイミドフィルムの曲げエネルギーなども加味された値である。
In the present invention, the adhesive strength of the portion of the inorganic substrate irradiated with atmospheric pressure plasma is reduced to become an easy-adhesive portion, and the portion not irradiated with atmospheric pressure plasma becomes a good adhesive portion. In the atmospheric pressure plasma treatment of the present invention, the boundary between the treated portion and the untreated portion is very clear, so that it is possible to clarify the boundary between the good adhesive portion and the easily peeled portion without using a mask. ..
Further, by not using a mask, it is possible to reduce the risk of scratches, contamination, and foreign matter adhering to the film surface. The required adhesive strength varies depending on each process. However, as a general theory, the 90-degree adhesive strength of the good adhesive portion between the laminated polyimide film and the substrate made of an inorganic substance is preferably 0.5 N / cm or more and 5 N / cm or less, and more preferably 0.8 N. / Cm or more and 2 N / cm or less. The 90-degree adhesive strength of the easily peeled portion is preferably 1/2 or less of that of the good bonded portion, and when the adhesive strength of the easily peeled portion is 1 N / cm, the easily peeled portion is 0.01 N / cm or more and 0. It is preferably .4 N / cm or less, and the adhesive strength of the easily peeled portion is more preferably 1/2 or less of that of the good adhesive portion and 0.01 N / cm or more and 0.2 N / cm or less. However, the lower limit of the adhesive strength of the easily peeled portion is a value in which the bending energy of the polyimide film is taken into consideration.

本発明における大気圧プラズマ処理とは、0.3気圧〜3気圧の範囲の圧力下において交番電界によって発生するプラズマに被処理物を暴露する処理を云う。
本発明における大気圧プラズマ処理としては、ダイレクト式大気圧プラズマ処理、リモート式大気圧プラズマ処理、スポット式大気圧プラズマ処理などが挙げられる。
The atmospheric pressure plasma treatment in the present invention refers to a treatment of exposing an object to be processed to plasma generated by an alternating electric field under a pressure in the range of 0.3 atm to 3 atm.
Examples of the atmospheric pressure plasma treatment in the present invention include a direct type atmospheric pressure plasma treatment, a remote type atmospheric pressure plasma treatment, and a spot type atmospheric pressure plasma treatment.

本発明で好ましい大気圧プラズマ処理の一例としてダイレクト式大気圧プラズマ処理を示すことができる。ダイレクト式の大気圧プラズマ処理とは、プラズマを発生している2つの電極の間にプラズマを照射したいサンプルを通過させることによって、プラズマ処理を行う方式である。より具体的には、対向する二つの平行電極間の放電によってプラズマを生成させ、一方の電極がプラズマを照射したいサンプルの裏側になるように配置し、発生したプラズマを平行電極間より引き出してサンプルに照射する方法である。ダイレクト式大気圧プラズマ処理はリモート式やスポット式の大気圧プラズマ処理に比べ、プラズマ密度が高くより短時間で効率的に接着強度低下の効果を得ることができ、また一度に大面積の処理が可能な点で好ましい。 Direct atmospheric pressure plasma treatment can be shown as an example of preferable atmospheric pressure plasma treatment in the present invention. The direct atmospheric pressure plasma treatment is a method of performing plasma treatment by passing a sample to be irradiated with plasma between two electrodes generating plasma. More specifically, plasma is generated by electric discharge between two parallel electrodes facing each other, one electrode is arranged so as to be on the back side of the sample to be irradiated with plasma, and the generated plasma is pulled out from between the parallel electrodes to sample. It is a method of irradiating the plasma. Compared to remote type and spot type atmospheric pressure plasma processing, direct atmospheric pressure plasma processing has a higher plasma density and can efficiently reduce the adhesive strength in a shorter time, and can process a large area at once. It is preferable in that it is possible.

本発明におけるダイレクト式大気圧プラズマ処理とは、対向して設置された一組の電極間にプラズマを発生させ、その間に被処理物を置く方法であり、言い換えれば強電界中の大気圧プラズマに被処理物を暴露する方法である。
本発明において好ましい電界強度は45kV/m以上、500kV/m以下の範囲であり、さらに好ましくは80kV/m以上、240kV/m以下の範囲である。電界強度がこの範囲を超えると異常放電が生じる場合が有り、被処理物に放電跡が残るなどの問題が生じる場合がある。また、電界強度がこの範囲より小さい場合には処理効果が小さくなり、処理に時間を要するようになるため、生産性が低下する。なおここでいう電界強度は被処理物が電極間に入っていない場合の電界強度である。
本発明に於ける大気圧プラズマ処理においてプラズマを発生させるための交番電界の周波数は8kHz以上、300kHz以下である事が好ましく、さらに12kHz以上120kHz以下である事が好ましく、さらに20kHz以上、80kHz以下であることが好ましい。周波数がこの範囲を下回ると放電の安定性が低下してプラズマが立ちにくくなる。また周波数がこの範囲を超えると処理装置内の漏れ電流が増えるため、エネルギー効率が低下する。
The direct atmospheric pressure plasma treatment in the present invention is a method of generating plasma between a set of electrodes installed facing each other and placing an object to be processed between them, in other words, for atmospheric pressure plasma in a strong electric field. This is a method of exposing the object to be treated.
In the present invention, the preferable electric field strength is in the range of 45 kV / m or more and 500 kV / m or less, and more preferably 80 kV / m or more and 240 kV / m or less. If the electric field strength exceeds this range, an abnormal discharge may occur, which may cause problems such as leaving a discharge mark on the object to be processed. Further, when the electric field strength is smaller than this range, the processing effect becomes small and the processing takes time, so that the productivity is lowered. The electric field strength referred to here is the electric field strength when the object to be processed is not between the electrodes.
In the atmospheric pressure plasma treatment in the present invention, the frequency of the alternating electric field for generating plasma is preferably 8 kHz or more and 300 kHz or less, more preferably 12 kHz or more and 120 kHz or less, and further 20 kHz or more and 80 kHz or less. It is preferable to have. If the frequency falls below this range, the stability of the discharge decreases and it becomes difficult for the plasma to stand. Further, when the frequency exceeds this range, the leakage current in the processing device increases, so that the energy efficiency decreases.

本発明におけるプラズマを発生する対向する電極間の距離は最小0.4mm、最大5.5mmの範囲が好ましく、さらに最小0.8mm、最大4mmの範囲が好ましい。電極間距離がこの範囲より狭いと異常放電が生じやすくなり、この範囲を超えると、必要な電界強度を得るための印可電圧が高くなりすぎ、電源コストが大きくなってしまう。
本発明における、少なくとも基板のカップリング剤処理面と対向する電極と、シランカップリング剤処理面との間隔は、0.3mm以上、5.0mm以下の距離を設けて処理を行うことが好ましく、さらに1.2mm以上3.7mm以下の範囲で処理を行うことが好ましい。電極と処理面との間隔がこの範囲を下回ると、場合によっては被処理物と電極が接触することで不具合が生じる場合がある。また両者の距離がこの範囲を超えると処理効果が小さくなり、処理に長時間必要となるため生産性が落ち、さらにプラズマの拡散が生じるため接着強度の強弱の遷移領域が広くなりやすくなる。
The distance between the opposing electrodes that generate plasma in the present invention is preferably in the range of a minimum of 0.4 mm and a maximum of 5.5 mm, and further preferably in a range of a minimum of 0.8 mm and a maximum of 4 mm. If the distance between the electrodes is narrower than this range, abnormal discharge is likely to occur, and if it exceeds this range, the applied voltage for obtaining the required electric field strength becomes too high, and the power supply cost increases.
In the present invention, it is preferable that the distance between the electrode facing at least the coupling agent-treated surface of the substrate and the silane coupling agent-treated surface is 0.3 mm or more and 5.0 mm or less. Further, it is preferable to carry out the treatment in the range of 1.2 mm or more and 3.7 mm or less. If the distance between the electrode and the treated surface is less than this range, a problem may occur due to contact between the object to be processed and the electrode. Further, if the distance between the two exceeds this range, the processing effect becomes small, the processing requires a long time, the productivity decreases, and the plasma is diffused, so that the transition region of the strength of the adhesive strength tends to be widened.

本発明で用いられるプラズマ処理用のガスには、水素、ヘリウム、窒素、酸素、アルゴン、四フッ化炭素や乾燥空気あるいはこれらの混合気体などが挙げられ、好ましくは窒素あるいは乾燥空気である。乾燥空気の露点は−5℃以下である事が好ましく、さらに−10℃以下である事が好ましく、なおさらに−20℃以下である事が好ましい。
本発明における基板の大気圧プラズマ処理に際しては、電極と基板の双方を動かさずに一定時間処理してもよいし、電極と基板のどちらか一方もしくは両方を一定速度で動かしながら処理してもよい。基板上の大気圧プラズマ照射範囲内の任意の一点にプラズマが照射され始めてから照射が終了するまでの時間を照射時間とすると、好ましい照射時間は0.5秒以上15.0秒以下であり、より好ましくは0.7秒以上12.0秒以下である。ここに、プラズマが照射され始めてから照射が終了するまでの時間とは、被処理物が、プラズマを発生させる対向する電極間を通過する時間を云う。さらに厳密には、被処理物の進行方向において、対向する電極の入り口側の電極エッジを結んだ面と、対向する電極の出口側の電極のエッジを結んだ面との間を通過する時間である。
Examples of the plasma treatment gas used in the present invention include hydrogen, helium, nitrogen, oxygen, argon, carbon tetrafluoride, dry air, and a mixed gas thereof, and nitrogen or dry air is preferable. The dew point of the dry air is preferably −5 ° C. or lower, more preferably −10 ° C. or lower, and further preferably −20 ° C. or lower.
In the atmospheric pressure plasma treatment of the substrate in the present invention, both the electrode and the substrate may be treated for a certain period of time without moving, or either or both of the electrode and the substrate may be treated while moving at a constant speed. .. Assuming that the irradiation time is the time from the start of irradiating the plasma to any one point in the atmospheric pressure plasma irradiation range on the substrate to the end of the irradiation, the preferable irradiation time is 0.5 seconds or more and 15.0 seconds or less. More preferably, it is 0.7 seconds or more and 12.0 seconds or less. Here, the time from the start of plasma irradiation to the end of irradiation means the time for the object to be processed to pass between the opposing electrodes that generate plasma. Strictly speaking, in the traveling direction of the object to be processed, the time required to pass between the surface connecting the electrode edges on the inlet side of the opposing electrodes and the surface connecting the edges of the electrodes on the exit side of the opposing electrodes. is there.

本発明において、好ましく用いることができる大気圧プラズマ処理としてリモート式プラズマ処理を例示することができる。
本発明におけるリモート式プラズマ処理とは、0.3気圧〜3気圧の範囲の圧力下において交番電界によって発生するプラズマに被処理物を暴露する処理であって、周波数が8kHz以上300kHz以下の交番電界によって生じたプラズマを、電界強度が45kV/m未満の状態にて基板に照射する処理である。本発明では電界強度が20kV/m未満である事が好ましく、さらに5kV/m未満である事がさらに好ましい。本発明では積極的にプラズマを電界加速せず、プラズマ照射による帯電にて生じる電界以上の外部電界を加えないことが好ましい。
In the present invention, a remote plasma treatment can be exemplified as an atmospheric pressure plasma treatment that can be preferably used.
The remote plasma treatment in the present invention is a treatment for exposing an object to be processed to plasma generated by an alternating electric field under a pressure in the range of 0.3 atm to 3 atm, and is an alternating electric field having a frequency of 8 kHz or more and 300 kHz or less. This is a process of irradiating the substrate with the plasma generated by the above in a state where the electric field strength is less than 45 kV / m. In the present invention, the electric field strength is preferably less than 20 kV / m, and more preferably less than 5 kV / m. In the present invention, it is preferable not to actively accelerate the electric field of the plasma and not to apply an external electric field higher than the electric field generated by charging by plasma irradiation.

本発明におけるリモート式大気圧プラズマ処理においてプラズマを発生させるための交番電界の周波数は8kHz以上、300kHz以下である事が好ましく、さらに12kHz以上120kHz以下である事が好ましく、さらに20kHz以上、80kHz以下であることが好ましい。周波数がこの範囲を下回ると放電の安定性が低下してプラズマが立ちにくくなる。また周波数がこの範囲を超えると処理装置内の漏れ電流が増えるため、エネルギー効率が低下する。 In the remote atmospheric pressure plasma processing in the present invention, the frequency of the alternating electric field for generating plasma is preferably 8 kHz or more and 300 kHz or less, more preferably 12 kHz or more and 120 kHz or less, and further 20 kHz or more and 80 kHz or less. It is preferable to have. If the frequency falls below this range, the stability of the discharge decreases and it becomes difficult for the plasma to stand. Further, when the frequency exceeds this range, the leakage current in the processing device increases, so that the energy efficiency decreases.

本発明におけるリモート式大気圧プラズマ処理において、被処理基板に対してプラズマが供給される出口の形状は、スリット状もしくはスポット状であることが好ましい。スリット状の場合、プラズマ供給口の幅は好ましくは0.2mm以上10mm以下であり、より好ましくは0.4mm以上5mm以下であり、さらに好ましくは0.5mm以上3mm以下である。またスポット状の場合、プラズマ供給口の直径は好ましくは0.2mm以上10mm以下であり、より好ましくは0.4mm以上5mm以下であり、さらに好ましくは0.5mm以上3mm以下である。プラズマ供給口の幅もしくは直径は小さすぎると供給されるプラズマの量が制限されるため好ましくなく、大きすぎるとガス中のプラズマ密度が低下し接着強度低下の効果が薄れるため好ましくない。
本発明におけるプラズマ流量は、交番電界によって発生するプラズマに供給するガスの流量によって規定され、好ましくは10L/min以上300L/min以下であり、より好ましくは30L/min以上250L/min以下であり、さらに好ましくは50L/min以上200L/min以下である。プラズマ流量は小さすぎると供給されるプラズマの量が制限されるとともにプラズマが処理部周辺に滞留し接着強度の遷移領域が不明確になるため好ましくなく、大きすぎるとガス中のプラズマ密度が低下し接着強度低下の効果が薄れるため好ましくない。
またプラズマを含むガスが大量に発生するため、本プラズマ処理を行う設備には強制排気機能を設け、絶えず雰囲気が入れ替わるようにすることが好ましい。
In the remote atmospheric pressure plasma treatment in the present invention, the shape of the outlet from which the plasma is supplied to the substrate to be processed is preferably a slit shape or a spot shape. In the case of a slit shape, the width of the plasma supply port is preferably 0.2 mm or more and 10 mm or less, more preferably 0.4 mm or more and 5 mm or less, and further preferably 0.5 mm or more and 3 mm or less. In the case of a spot shape, the diameter of the plasma supply port is preferably 0.2 mm or more and 10 mm or less, more preferably 0.4 mm or more and 5 mm or less, and further preferably 0.5 mm or more and 3 mm or less. If the width or diameter of the plasma supply port is too small, the amount of plasma supplied is limited, which is not preferable. If it is too large, the plasma density in the gas is lowered and the effect of lowering the adhesive strength is diminished, which is not preferable.
The plasma flow rate in the present invention is defined by the flow rate of the gas supplied to the plasma generated by the alternating electric field, and is preferably 10 L / min or more and 300 L / min or less, and more preferably 30 L / min or more and 250 L / min or less. More preferably, it is 50 L / min or more and 200 L / min or less. If the plasma flow rate is too small, the amount of plasma supplied will be limited and the plasma will stay around the processing section, making the transition region of the adhesive strength unclear, which is not preferable. If the plasma flow rate is too large, the plasma density in the gas will decrease. It is not preferable because the effect of reducing the adhesive strength is diminished.
In addition, since a large amount of gas containing plasma is generated, it is preferable to provide a forced exhaust function in the equipment for performing this plasma treatment so that the atmosphere is constantly changed.

本発明で用いられるプラズマ処理用のガスには、水素、ヘリウム、窒素、酸素、アルゴン、四フッ化炭素や乾燥空気あるいはこれらの混合気体などが挙げられ、好ましくは窒素あるいは乾燥空気である。乾燥空気の露点は−5℃以下である事が好ましく、さらに−10℃以下である事が好ましく、なおさらに−20℃以下である事が好ましい。 Examples of the plasma treatment gas used in the present invention include hydrogen, helium, nitrogen, oxygen, argon, carbon tetrafluoride, dry air, and a mixed gas thereof, and nitrogen or dry air is preferable. The dew point of the dry air is preferably −5 ° C. or lower, more preferably −10 ° C. or lower, and further preferably −20 ° C. or lower.

本発明における基板の大気圧プラズマ処理に際しては、電極と基板の双方を動かさずに一定時間処理してもよいし、電極と基板のどちらか一方もしくは両方を一定速度で動かしながら処理してもよい。基板上の大気圧プラズマ照射範囲内の任意の一点にプラズマが照射され始めてから照射が終了するまでの時間を照射時間とすると、好ましい照射時間は0.1秒以上10.0秒以下であり、より好ましくは0.3秒以上8.0秒以下である。ここに、プラズマが照射され始めてから照射が終了するまでの時間とは、被処理物が、プラズマを発生させる対向する電極間を通過する時間を云う。さらに厳密には、被処理物の進行方向において、対向する電極の入り口側の電極エッジを結んだ面と、対向する電極の出口側の電極のエッジを結んだ面との間を通過する時間である。 In the atmospheric pressure plasma treatment of the substrate in the present invention, both the electrode and the substrate may be treated for a certain period of time without moving, or either or both of the electrode and the substrate may be treated while moving at a constant speed. .. Assuming that the irradiation time is the time from the start of plasma irradiation to any point within the atmospheric pressure plasma irradiation range on the substrate to the end of irradiation, the preferable irradiation time is 0.1 seconds or more and 10.0 seconds or less. More preferably, it is 0.3 seconds or more and 8.0 seconds or less. Here, the time from the start of plasma irradiation to the end of irradiation means the time for the object to be processed to pass between the opposing electrodes that generate plasma. Strictly speaking, in the traveling direction of the object to be processed, the time required to pass between the surface connecting the electrode edges on the inlet side of the opposing electrodes and the surface connecting the edges of the electrodes on the exit side of the opposing electrodes. is there.

本発明において、表面処理されたポリイミドフィルムを無機物からなる基板に積層する際に好ましく使用される加圧加熱処理とはプレス、ラミネート、ロールラミネートを指し、それぞれ温度を加えながら行なうもので、望ましくは真空中でこれらの操作を行なうものである。真空中でのプレスには、例えば井元製作所製11FDでのプレスや、真空にしてロール式のフィルムラミネーターあるいは真空にした後に薄いゴム膜によりガラス全面に一度に圧力を加えることに出来るフィルムラミネーター例えば名機製作所MVLPによる真空ラミネートといった方式が使える。また本発明では加圧行程と加熱工程を逐次に行ってもよい。たとえばロールラミネーターで貼り合わせてからドライオーブンで加熱する等の方法を例示できる。 In the present invention, the pressure heat treatment preferably used when laminating a surface-treated polyimide film on a substrate made of an inorganic substance refers to press, laminate, and roll laminate, each of which is performed while applying temperature, and is preferably performed. These operations are performed in a vacuum. For pressing in vacuum, for example, pressing with 11FD manufactured by Imoto Seisakusho, or a film laminator that can apply pressure to the entire surface of the glass at once with a roll-type film laminator after evacuating or a thin rubber film after evacuating A method such as vacuum lamination by MVLP of Meiki Co., Ltd. can be used. Further, in the present invention, the pressurization step and the heating step may be sequentially performed. For example, a method such as laminating with a roll laminator and then heating in a dry oven can be exemplified.

好ましい加圧方法としては、大気中での通常のプレスあるいは真空中でのプレスが挙げられるが、全面の安定した接着強度を得る為には、真空中でのプレスがより好ましい。真空度は通常の油回転ポンプによる真空で充分であり、10Torr以下程度あれば充分である。サンプルを押す好ましい圧力としては、1MPaから20MPa更に好ましくは3MPaから10MPaである。圧力が高いと、基板を破損する恐れがあり、圧力が低いと、密着しない部分が出る場合がある。本発明の好ましい加熱温度は150℃から400℃、更に好ましくは250℃から350℃である。 Preferred pressurization methods include ordinary pressing in the air or pressing in vacuum, but in order to obtain stable adhesive strength over the entire surface, pressing in vacuum is more preferable. As for the degree of vacuum, a vacuum using a normal oil rotary pump is sufficient, and about 10 Torr or less is sufficient. The preferred pressure for pushing the sample is 1 MPa to 20 MPa, more preferably 3 MPa to 10 MPa. If the pressure is high, the substrate may be damaged, and if the pressure is low, some parts may not adhere to each other. The preferred heating temperature of the present invention is 150 ° C. to 400 ° C., more preferably 250 ° C. to 350 ° C.

以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例における物性の評価方法は下の通りである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. The evaluation method of physical properties in the following examples is as follows.

<ポリアミド酸溶液の還元粘度>
ポリマー濃度が0.2g/dlとなるようにN,N−ジメチルアセトアミドに溶解した溶液についてウベローデ型の粘度管を用いて30℃で測定した。
<Reduced viscosity of polyamic acid solution>
The solution dissolved in N, N-dimethylacetamide so that the polymer concentration was 0.2 g / dl was measured at 30 ° C. using an Ubbelohde type viscosity tube.

<ポリイミドフィルムの厚さ>
ポリイミドフィルムの厚さは、マイクロメーター(ファインリューフ社製「ミリトロン1245D」)を用いて測定した。
<Thickness of polyimide film>
The thickness of the polyimide film was measured using a micrometer (“Millitron 1245D” manufactured by Fine Wolf Co., Ltd.).

<ポリイミドフィルムの引張弾性率、引張強度および引張破断伸度>
測定対象とするフィルムから、流れ方向(MD方向)及び幅方向(TD方向)がそれぞれ100mm×10mmである短冊状の試験片を切り出し、引張試験機(島津製作所社製「オートグラフ(登録商標);機種名AG−5000A」)を用い、引張速度50mm/分、チャック間距離40mmの条件で、MD方向、TD方向それぞれについて、引張弾性率、引張強度および引張破断伸度を測定した。
<Tensile modulus, tensile strength and tensile elongation at break of polyimide film>
A strip-shaped test piece having a flow direction (MD direction) and a width direction (TD direction) of 100 mm × 10 mm is cut out from the film to be measured, and a tensile tester (Shimadzu Seisakusho Co., Ltd. “Autograph (registered trademark)) The tensile elastic modulus, tensile strength, and tensile elongation at break were measured in each of the MD direction and the TD direction under the conditions of a tensile speed of 50 mm / min and a distance between chucks of 40 mm using the model name AG-5000A).

<ポリイミドフィルムの線膨張係数(CTE)>
測定対象とする高分子フィルムの流れ方向(MD方向)および幅方向(TD方向)について、下記条件にて伸縮率を測定し、15℃の間隔(30℃〜45℃、45℃〜60℃、…)での伸縮率/温度を測定し、この測定を300℃まで行って、MD方向およびTD方向で測定した全測定値の平均値を線膨張係数(CTE)として算出した。
機器名 ; MACサイエンス社製「TMA4000S」
試料長さ ; 20mm
試料幅 ; 2mm
昇温開始温度 ; 25℃
昇温終了温度 ; 400℃
昇温速度 ; 5℃/分
雰囲気 ; アルゴン
初荷重 ; 34.5g/mm2
<Coefficient of linear expansion (CTE) of polyimide film>
Regarding the flow direction (MD direction) and width direction (TD direction) of the polymer film to be measured, the stretch ratio was measured under the following conditions, and the intervals of 15 ° C. (30 ° C. to 45 ° C., 45 ° C. to 60 ° C.) The expansion / contraction rate / temperature at (...) was measured, this measurement was performed up to 300 ° C., and the average value of all the measured values measured in the MD direction and the TD direction was calculated as the linear expansion coefficient (CTE).
Device name; MAC Science "TMA4000S"
Sample length; 20 mm
Sample width; 2 mm
Temperature rise start temperature; 25 ° C
Temperature rise end temperature; 400 ° C
Temperature rise rate; 5 ° C / min Atmosphere; Argon initial load; 34.5 g / mm2

<ポリイミドフィルムの評価:滑り性>
ポリイミドフィルム2枚を、異なる面同士で重ね合わせ(すなわち、同じ面同士ではなく、フィルムロールとして巻いた場合の巻き外面と巻き内面とを重ね合わせ)、重ねたポリイミドフィルムを親指と人差し指で挟み、軽く摺り合わせたときに、高分子フィルムと高分子フィルムが滑る場合を「○」又は「良好」、滑らない場合を「×」又は「不良」と評価した。なお、巻き外面同士あるいは巻き内面同士では滑らない場合もあるが、これは評価項目とはしない。
<Evaluation of polyimide film: slipperiness>
Two polyimide films are overlapped on different surfaces (that is, the outer surface and the inner surface of the film when wound as a film roll are overlapped instead of the same surfaces), and the overlapped polyimide films are sandwiched between the thumb and index finger. When the polymer film and the polymer film slipped when lightly rubbed together, it was evaluated as "○" or "good", and when it did not slip, it was evaluated as "x" or "poor". In some cases, the outer surfaces of the winding or the inner surface of the winding may not slip, but this is not an evaluation item.

<積層体外観>
視力1.0以上の成人検査員による積層体の目視検査を行い、基板表面の汚染、特に付着異物量に相関のあるブリスター(フィルム浮き:基板とフィルムとの間に異物が入ることによりフィルムがテント状に持ち上がり、基板とフィルムとの間に空間が生じた個所。「バブル」、「浮き」とも呼ばれる)の多少について判定した。100平方cmあたりの個数に換算し、直径が0.2mm以上のブリスターが0〜3個の場合を極少、4〜10個を少、10〜20を多、21以上が多々とした。
<Appearance of laminated body>
A visual inspection of the laminate by an adult inspector with a visual acuity of 1.0 or higher was performed, and a blister (film floating: foreign matter entering between the substrate and the film) that correlates with the contamination of the substrate surface, especially the amount of adhering foreign matter, causes the film to form. The location where the film was lifted up like a tent and a space was created between the substrate and the film. Also called "bubble" or "float") was judged. Converted to the number per 100 square cm, the case where the number of blisters having a diameter of 0.2 mm or more was 0 to 3 was extremely small, 4 to 10 was small, 10 to 20 was large, and 21 or more was large.

<易剥離部、剥離後のフィルム外観、エッジのカール>
視力1.0以上の成人検査員による剥離後のフィルム外観の目視検査を行った。着目点はフィルムエッジのカールの有無である。剥離したフィルムを除電ブラシで中性化し、基板へお貼り付け面を下にして平らな金属製の定盤の上に置きり、フィルムエッジの浮きの有無を目視観察し、カールが認められなかった場合を「◎」、エッジの浮き上がりが0.5mm未満である場合を「○」、0.5mm以上1.0mm未満を「△」、1.0mm以上を「×」とした。
<接着強度、遷移領域幅>
JIS K6854 の90度剥離法に従って、積層体の基板とフィルムとを引き剥がし、剥離に要する力(チカラ)をチャートに記録した。実際に作製した資料の大きさは、基板によって異なるが、測定個所を良好接着部と易剥離部の境界が測定部分のほぼ中央になるように位置取りを行い、少なくとも境界を跨いで長さ40mmの距離の引きはがし測定を行った。
使用した測定装置は島津製作所社製のオートグラフAG−ISであり、測定環境は大気中の室温標準環境、剥離速度は100mm/min、測定サンプル幅は10mmである。
得られたチャートは典型的には図1の様式を有しており、良好接着領域Sにおける接着強度をT1、易剥離領域であるWにおける接着強度をT2とし、T=T1―T2と置き、接着強度が「T1−0.1×T」となる個所から、接着強度が「T1−0.9×T」となる個所までの距離を遷移領域Gとした。
<Easy peeling part, film appearance after peeling, edge curl>
An adult inspector with a visual acuity of 1.0 or more visually inspected the appearance of the film after peeling. The point of interest is the presence or absence of curl on the film edge. Neutralize the peeled film with a static elimination brush, place it on a flat metal surface plate with the side to be attached to the substrate facing down, and visually observe the presence or absence of floating of the film edge, and no curl is observed. The case was “⊚”, the case where the edge lift was less than 0.5 mm was “◯”, the case where 0.5 mm or more and less than 1.0 mm was “Δ”, and the case where 1.0 mm or more was “x”.
<Adhesive strength, transition area width>
According to the 90-degree peeling method of JIS K6854, the substrate and the film of the laminated body were peeled off, and the force (power) required for the peeling was recorded on the chart. The size of the actually produced material varies depending on the substrate, but the measurement point is positioned so that the boundary between the good adhesive part and the easily peelable part is almost in the center of the measurement part, and the length is at least 40 mm across the boundary. The distance was peeled off and measured.
The measuring device used was an Autograph AG-IS manufactured by Shimadzu Corporation, the measuring environment was a room temperature standard environment in the atmosphere, the peeling speed was 100 mm / min, and the measurement sample width was 10 mm.
The obtained chart typically has the form of FIG. 1, where T 1 is the adhesive strength in the good adhesive region S and T 2 is the adhesive strength in W, which is the easy peeling region, and T = T 1 − T. 2 and placed, from places where the adhesive strength is "T 1 -0.1 × T", and the distance to the point where the adhesive strength is "T 1 -0.9 × T" and the transition region G.

<カップリング処理層の厚さ>
カップリング処理層(SC層)の厚さ(nm)は、別途、洗浄したSiウエハ上に各実施例、比較例と同様の方法でカップリング剤を塗布乾燥させて得たサンプルを作製し、このSiウエハ上に形成したカップリング処理層の膜厚について、エリプソメトリー法にて、分光エリプソメータ(Photal社製「FE−5000」)を用いて下記の条件で測定した。
反射角度範囲 ; 45°から80°
波長範囲 ; 250nmから800nm
波長分解能 ; 1.25nm
スポット径 ; 1mm
tanΨ ; 測定精度±0.01
cosΔ ; 測定精度±0.01
測定 ; 方式回転検光子法
偏向子角度 ; 45°
入射角度 ; 70°固定
検光子 ; 11.25°刻みで0〜360°
波長 ; 250nm〜800nm
非線形最小2乗法によるフィッティングで膜厚を算出した。このとき、モデルとして
は、Air/薄膜/Siのモデルで、
n=C3/λ4+C2/λ2+C1
k=C6/λ4+C5/λ2+C4
の式で波長依存C1〜C6を求めた。
<Thickness of coupling treatment layer>
The thickness (nm) of the coupling treatment layer (SC layer) was separately prepared by applying and drying a coupling agent on a washed Si wafer in the same manner as in each Example and Comparative Example to prepare a sample. The film thickness of the coupling-treated layer formed on the Si wafer was measured by an ellipsometry method using a spectroscopic ellipsometer (“FE-5000” manufactured by Photol) under the following conditions.
Reflection angle range; 45 ° to 80 °
Wavelength range; 250 nm to 800 nm
Wavelength resolution; 1.25 nm
Spot diameter; 1 mm
tanΨ; Measurement accuracy ± 0.01
cosΔ; measurement accuracy ± 0.01
Measurement; Method Rotating detector method Deflection angle; 45 °
Incident angle; 70 ° fixed detector; 0 to 360 ° in 11.25 ° increments
Wavelength; 250nm-800nm
The film thickness was calculated by fitting by the nonlinear least squares method. At this time, the model is an Air / thin film / Si model.
n = C3 / λ4 + C2 / λ2 + C1
k = C6 / λ4 + C5 / λ2 + C4
The wavelength dependence C1 to C6 was obtained by the formula of.

<無機物の前処理>
無機物からなる基板はシランカップリング剤を塗布する前に、LANテクニカルサービス社製のUV/オゾン洗浄改質装置「SKR1102N−03」を用いて表面にUV光を2分間照射し、汚れを除去してから使用した。
<Pretreatment of inorganic substances>
Before applying the silane coupling agent, the surface of the substrate made of inorganic material is irradiated with UV light for 2 minutes using a UV / ozone cleaning reformer "SKR1102N-03" manufactured by LAN Technical Service Co., Ltd. to remove stains. I used it after.

<塗布例1>
シランカップリング剤蒸気を発生させる装置を用い、以下の条件にて基板へシランカップリング剤層を形成させた。
基板には370mm×470mm×0.7mmtの無アルカリガラス(日本電気硝子製OA−10G)を用い、ガラス立てに垂直にセットし、シランカップリング剤蒸気を導入するチャンバー内に入れた。次いでシランカップリング剤の液面にキャリアガスを送り込む事でシランカップリング剤蒸気を発生させる装置にシランカップリング剤(信越化学工業株式会社製「KBM−903」:3−アミノプロピルトリメトキシシラン)100gを入れ、40℃に温調した後に窒素ガスを流量10L/minで送り込んだ。発生したシランカップリング剤蒸気を配管を通じてチャンバー内に導入し、20分間保持した。その後基板をチャンバーから取り出し、110℃のホットプレートで1分間熱処理を行うことで、シランカップリング剤層を形成した基板S1を得た。
<Application example 1>
A silane coupling agent layer was formed on the substrate under the following conditions using an apparatus for generating silane coupling agent vapor.
Non-alkali glass (OA-10G manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) of 370 mm × 470 mm × 0.7 mmt was used as a substrate, set vertically on a glass stand, and placed in a chamber into which silane coupling agent vapor was introduced. Next, a silane coupling agent (“KBM-903” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: 3-aminopropyltrimethoxysilane) was added to a device that generates silane coupling agent vapor by sending a carrier gas to the liquid surface of the silane coupling agent. After adding 100 g and adjusting the temperature to 40 ° C., nitrogen gas was sent at a flow rate of 10 L / min. The generated silane coupling agent vapor was introduced into the chamber through a pipe and held for 20 minutes. Then, the substrate was taken out of the chamber and heat-treated on a hot plate at 110 ° C. for 1 minute to obtain a substrate S1 on which a silane coupling agent layer was formed.

<塗布例2>
シランカップリング剤蒸気を導入したチャンバー内に無アルカリガラス基板を保持する時間を10分間に変更した以外は塗布例1と同様の作業を実施し、基板S2を得た。
<Application example 2>
The same operation as in Coating Example 1 was carried out except that the time for holding the non-alkali glass substrate in the chamber into which the silane coupling agent vapor was introduced was changed to 10 minutes to obtain the substrate S2.

<塗布例3>
シランカップリング剤蒸気を導入したチャンバー内に無アルカリガラス基板を保持する時間を5分間に変更した以外は塗布例1と同様の作業を実施し、基板S3を得た。
<Application example 3>
The same operation as in Coating Example 1 was carried out except that the time for holding the non-alkali glass substrate in the chamber into which the silane coupling agent vapor was introduced was changed to 5 minutes to obtain the substrate S3.

<塗布例4>
シランカップリング剤(信越化学工業株式会社製「KBM−903」:3−アミノプロピルトリメトキシシラン)0.5質量部、イソプロピルアルコール99.5質量部を清浄なガラス容器内にて攪拌混合しシランカップリング剤溶液とした。一方300mm×350mm×0.7mmtのパイレックス(登録商標)ガラス板をジャパンクリエイト社製スピンコーターにセットし、まずイソプロピルアルコール50mlをガラス中央に滴下し、500rpmにて振り切ることにより洗浄を行い、次いで、先に準備したシランカップリング剤溶液約30mlをガラス板中央に滴下し、500mlにて10秒、次いで回転数を1500rpmまで上げて20秒間回転させ、シランカップリング剤溶液を振り切った。次いで停止させたスピンコーターからガラス板を取り出し、クリーン環境下にて100℃のホットプレートに、シランカップリング剤塗布面を上にして乗せ、約3分間熱処理を行い、シランカップリング剤層を形成した無機基板S4を得た。
<Application example 4>
Silane coupling agent (“KBM-903” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: 3-aminopropyltrimethoxysilane) 0.5 parts by mass and 99.5 parts by mass of isopropyl alcohol are stirred and mixed in a clean glass container and silane. It was used as a coupling agent solution. On the other hand, a 300 mm × 350 mm × 0.7 mmt Pyrex (registered trademark) glass plate is set in a spin coater manufactured by Japan Create Co., Ltd., and 50 ml of isopropyl alcohol is first dropped into the center of the glass and shaken off at 500 rpm for cleaning, and then. Approximately 30 ml of the previously prepared silane coupling agent solution was dropped onto the center of the glass plate, and the mixture was rotated at 500 ml for 10 seconds, then the rotation speed was increased to 1500 rpm for 20 seconds, and the silane coupling agent solution was shaken off. Next, the glass plate is taken out from the stopped spin coater, placed on a hot plate at 100 ° C. with the silane coupling agent coated surface facing up, and heat-treated for about 3 minutes to form a silane coupling agent layer. The inorganic substrate S4 was obtained.

以上のように得られたシランカップリング剤層を形成した布無機基板に対して、部分的不活性化処理を行い、良接着部と易剥離部になる潜像を形成した。
<不活性化処理1>
不活性化処理1はダイレクト型大気圧プラズマ処理である。
得られた基板S1のシランカップリング剤層側を、積水化学工業株式会社製の常圧プラズマ表面処理装置「AP−T05−S320型」を用い、以下の手順で大気圧プラズマ処理した。すなわち一方の電極となるステージ上に基板1を載せ、その上に対となる電極の付属したヘッドを、基板のシランカップリング剤層側とヘッド付属の電極間のギャップ距離が1.3mmとなるように配置した。露点が−20℃の窒素ガスを18L/minの流量で流しつつ周波数30kHzで240Vの電圧を電極間にかけプラズマを発生させ、シランカップリング剤処理した基板上を1000mm/minの速度でヘッドが通過することによって、大気圧プラズマ処理を施した。なおプラズマの照射幅は70mmに設定し、照射範囲内の任意の一点にプラズマが照射され始めてから照射が終了するまでの時間(照射時間)は1.8秒であった。
<不活性化処理2>
不活性化処理2はリモート型大気圧プラズマ処理である。
得られた基板S1のシランカップリング剤層側を、プラズマ吹き出しノズルと電源を改造した積水化学工業株式会社製の常圧プラズマ表面処理装置「AP−T05−S320型」を用い、以下の手順で大気圧プラズマ処理した。
換気機能を有する内容量3立方mのボックスチャンバーの中に設置したXYステージに基板1を載せ、その上に、ノズル径1mmφのプラズマ吹き出しノズルを、基板表面から1.5mm離して設置した。
プラズマ源の電極間距離を2mmとした一対の電極間に露点が−20℃の窒素ガスを130L/minの流量で流しつつ周波数30kHzで240Vの電圧を電極間にかけプラズマを発生させ、発生したプラズマをプラズマ吹き出しノズルに誘導し、シランカップリング剤処理した基板上を100mm/minの相対速度でノズルが動くようにX−Yステージを操作して、所定の易剥離部パターンを描画した。照射範囲内の任意の一点にプラズマが照射され始めてから照射が終了するまでの時間(照射時間)は0.6秒であった。
The cloth-inorganic substrate on which the silane coupling agent layer was formed as described above was partially inactivated to form a latent image of a good adhesive portion and an easily peelable portion.
<Inactivation treatment 1>
The inactivation treatment 1 is a direct atmospheric pressure plasma treatment.
The silane coupling agent layer side of the obtained substrate S1 was subjected to atmospheric pressure plasma treatment by the following procedure using a normal pressure plasma surface treatment device "AP-T05-S320 type" manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. That is, the substrate 1 is placed on the stage serving as one of the electrodes, and the head with the pair of electrodes attached thereto has a gap distance of 1.3 mm between the silane coupling agent layer side of the substrate and the electrode attached to the head. Arranged as. While flowing nitrogen gas with a dew point of -20 ° C at a flow rate of 18 L / min, a voltage of 240 V is applied between the electrodes at a frequency of 30 kHz to generate plasma, and the head passes over the substrate treated with a silane coupling agent at a speed of 1000 mm / min. By doing so, atmospheric pressure plasma treatment was performed. The irradiation width of the plasma was set to 70 mm, and the time (irradiation time) from the start of the plasma irradiation to any one point in the irradiation range to the end of the irradiation was 1.8 seconds.
<Inactivation treatment 2>
The inactivation treatment 2 is a remote atmospheric pressure plasma treatment.
The silane coupling agent layer side of the obtained substrate S1 was subjected to the following procedure using a normal pressure plasma surface treatment device "AP-T05-S320" manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. with a modified plasma blowing nozzle and power supply. Atmospheric pressure plasma treatment was performed.
The substrate 1 was placed on an XY stage installed in a box chamber having an internal capacity of 3 cubic meters having a ventilation function, and a plasma blowing nozzle having a nozzle diameter of 1 mmφ was installed on the substrate 1 at a distance of 1.5 mm from the surface of the substrate.
Plasma generated by applying a voltage of 240 V between the electrodes at a frequency of 30 kHz while flowing nitrogen gas with a dew point of -20 ° C between the pair of electrodes with a plasma source distance of 2 mm at a flow rate of 130 L / min. Was guided to the plasma blowing nozzle, and the XY stage was operated so that the nozzle moved at a relative speed of 100 mm / min on the substrate treated with the silane coupling agent, and a predetermined easily peeling portion pattern was drawn. The time (irradiation time) from the start of irradiating the plasma to any one point in the irradiation range to the end of the irradiation was 0.6 seconds.

<ポリイミドフィルムの製造>
〔製造例1〕
(ポリアミド酸溶液の調製)
窒素導入管、温度計、攪拌棒を備えた反応容器内を窒素置換した後、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)398質量部と、パラフェニレンジアミン(PDA)147質量部とを、4600質量部のN、N−ジメチルアセトアミドに溶解させて加え、滑剤としてコロイダルシリカをジメチルアセトアミドに分散してなる分散体(日産化学工業製「スノーテックス(登録商標)DMAC−ST30」)をシリカ(滑剤)がポリアミド酸溶液中のポリマー固形分総量に対して0.15質量%になるように加え、25℃の反応温度で24時間攪拌して、表1に示す還元粘度を有する褐色で粘調なポリアミド酸溶液V1を得た。
<Manufacturing of polyimide film>
[Manufacturing Example 1]
(Preparation of polyamic acid solution)
After replacing the inside of the reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring rod with nitrogen, 398 parts by mass of 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride (BPDA) and paraphenylenediamine (paraphenylenediamine) ( 147 parts by mass of PDA) was dissolved in 4600 parts by mass of N, N-dimethylacetamide and added, and colloidal silica was dispersed in dimethylacetamide as a lubricant (Nissan Chemical Industry Co., Ltd. "Snowtex (registered trademark)). DMAC-ST30 ") was added so that silica (lubricant) was 0.15% by mass based on the total amount of polymer solids in the polyamic acid solution, and the mixture was stirred at a reaction temperature of 25 ° C. for 24 hours and shown in Table 1. A brown and viscous polyamic acid solution V1 having a reducing viscosity was obtained.

(ポリイミドフィルムの作製)
上記で得られたポリアミド酸溶液V1を、スリットダイを用いて幅1050mmの長尺ポリエステルフィルム(東洋紡株式会社製「A−4100」)の平滑面(無滑剤面)上に、最終膜厚(イミド化後の膜厚)が25μmとなるように塗布し、105℃にて20分間乾燥した後、ポリエステルフィルムから剥離して、幅920mmの自己支持性のポリアミド酸フィルムを得た。
次いで、得られた自己支持性ポリアミド酸フィルムをピンテンターによって、150℃〜420℃の温度領域で段階的に昇温させて(1段目180℃×5分、2段目270℃×10分、3段目420℃×5分間)熱処理を施してイミド化させ、両端のピン把持部分をスリットにて落とし、幅850mmの長尺ポリイミドフィルムF1(1000m巻き)を得た。得られたフィルムF1の特性を表1に示す。
(Preparation of polyimide film)
The polyamic acid solution V1 obtained above is applied to a smooth surface (non-slip agent surface) of a long polyester film (“A-4100” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a width of 1050 mm using a slit die to achieve a final film thickness (imide). The film was applied so that the film thickness after conversion was 25 μm, dried at 105 ° C. for 20 minutes, and then peeled off from the polyester film to obtain a self-supporting polyamic acid film having a width of 920 mm.
Next, the obtained self-supporting polyamic acid film was gradually heated in a temperature range of 150 ° C. to 420 ° C. by a pin tenter (first stage 180 ° C. × 5 minutes, second stage 270 ° C. × 10 minutes, The third stage was subjected to heat treatment (420 ° C. for 5 minutes) to imidize, and the pin gripping portions at both ends were dropped by slits to obtain a long polyimide film F1 (1000 m roll) having a width of 850 mm. The characteristics of the obtained film F1 are shown in Table 1.

〔製造例2〕
(ポリアミド酸溶液の調製)
窒素導入管、温度計、攪拌棒を備えた反応容器内を窒素置換した後、5−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンゾオキサゾール(DAMBO)223質量部と、N,N−ジメチルアセトアミド4416質量部とを加えて完全に溶解させ、次いで、ピロメリット酸二無水物(PMDA)217質量部とともに、滑剤としてコロイダルシリカをジメチルアセトアミドに分散してなる分散体(日産化学工業製「スノーテックス(登録商標)DMAC−ST30」)とをシリカ(滑剤)がポリアミド酸溶液中のポリマー固形分総量にて0.12質量%)になるように加え、25℃の反応温度で24時間攪拌して、表1に示す還元粘度を有する褐色で粘調なポリアミド酸溶液V2を得た。
[Manufacturing Example 2]
(Preparation of polyamic acid solution)
After replacing the inside of the reaction vessel equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring rod with nitrogen, 223 parts by mass of 5-amino-2- (p-aminophenyl) benzoxazole (DAMBO) and N, N-dimethylacetamide 4416 A dispersion formed by adding colloidal silica as a lubricant and dispersing colloidal silica in dimethylacetamide together with 217 parts by mass of pyromellitic dianhydride (PMDA) (Snowtex (Nissan Chemical Industry Co., Ltd.)). Add the registered trademark) DMAC-ST30 ") so that the silica (lubricant) becomes 0.12% by mass based on the total amount of polymer solids in the polyamic acid solution, and stir at a reaction temperature of 25 ° C. for 24 hours. A brown and viscous polyamic acid solution V2 having a reduced viscosity shown in Table 1 was obtained.

(ポリイミドフィルムの作製)
ポリアミド酸溶液V1に代えて、上記で得られたポリアミド酸溶液V2を用い、同様の手法でポリアミド酸フィルムを得た後、ピンテンターによって、1段目150℃×5分、2段目220℃×5分、3段目485℃×10分間)熱処理を施してイミド化させ、両端のピン把持部分をスリットにて落とし、幅850mmの長尺ポリイミドフィルムF2(1000m巻き)を得た。得られたフィルムF2の特性を表1に示す。
(Preparation of polyimide film)
Using the polyamic acid solution V2 obtained above instead of the polyamic acid solution V1, a polyamic acid film was obtained by the same method, and then the first stage 150 ° C. × 5 minutes, the second stage 220 ° C. × It was imidized by heat treatment for 5 minutes and 3rd stage at 485 ° C. for 10 minutes, and the pin gripping portions at both ends were dropped by slits to obtain a long polyimide film F2 (1000 m roll) having a width of 850 mm. The characteristics of the obtained film F2 are shown in Table 1.

〔製造例3〕
(ポリアミド酸溶液の調製)
製造例2において、コロイダルシリカをジメチルアセトアミドに分散してなる分散体(日産化学工業製「スノーテックス(登録商標)DMAC−ST30」)を添加しなかった以外は同様に操作し、ポリアミド酸溶液V3を得た。
[Manufacturing Example 3]
(Preparation of polyamic acid solution)
In Production Example 2, the same procedure was carried out except that a dispersion in which colloidal silica was dispersed in dimethylacetamide (“Snowtex (registered trademark) DMAC-ST30” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was not added, and the polyamic acid solution V3 was operated in the same manner. Got

(ポリイミドフィルムの作製)
上記で得られたポリアミド酸溶液V2をコンマコーターを用いて幅1050mmの長尺ポリエステルフィルム(東洋紡株式会社製「A−4100」)の平滑面(無滑剤面)上に、最終膜厚(イミド化後の膜厚)が5μm相当となるように塗布し、次いでポリアミド酸溶液V3をスリットダイを用いて最終膜厚がV2を含めて38μmとなるように塗布し、105℃にて25分間乾燥した後、ポリエステルフィルムから剥離して、幅920mmの自己支持性のポリアミド酸フィルムを得た。
次いで、得られた自己支持性ポリアミド酸フィルムをピンテンターによって、1段目180℃×5分、2段目220℃×5分、3段目495℃×10分間)熱処理を施してイミド化させ、両端のピン把持部分をスリットにて落とし、幅850mmの長尺ポリイミドフィルムF3(1000m巻き)を得た。得られたフィルムF3の特性を表1に示す。
(Preparation of polyimide film)
The polyamic acid solution V2 obtained above was imidized on a smooth surface (non-slip agent surface) of a long polyester film (“A-4100” manufactured by Toyo Spinning Co., Ltd.) having a width of 1050 mm using a comma coater. After that, the film was applied so that the film thickness was equivalent to 5 μm, then the polyamic acid solution V3 was applied using a slit die so that the final film thickness including V2 was 38 μm, and dried at 105 ° C. for 25 minutes. After that, it was peeled off from the polyester film to obtain a self-supporting polyamic acid film having a width of 920 mm.
Next, the obtained self-supporting polyamic acid film was heat-treated with a pin tenter at the first stage of 180 ° C. × 5 minutes, the second stage of 220 ° C. × 5 minutes, and the third stage of 495 ° C. × 10 minutes) to imidize the film. The pin gripping portions at both ends were dropped by slits to obtain a long polyimide film F3 (1000 m roll) having a width of 850 mm. The characteristics of the obtained film F3 are shown in Table 1.

<ポリイミドフィルムの表面処理>
得られたポリイミドフィルムF1〜F3について、表2〜4に示す表面処理液、および処理条件にてポリイミドフィルムの表面処理を行った。
<Surface treatment of polyimide film>
The obtained polyimide films F1 to F3 were surface-treated with the surface treatment solutions shown in Tables 2 to 4 and the treatment conditions.

<実施例1>
こうして得られた大気圧プラズマ処理基板に、製造例1で得られたポリイミドフィルム1の表面処理面を、精密枚葉貼合機(クライムプロダクツ社製SE650nH)を用い、ロール圧力8kgf/cm2、ロール速度5mm/秒にてガラスの外周から10mm内側にフィルムをラミネートすることによって、仮ラミネート基板を得た。その後、得られた仮ラミネート基板をクリーンオーブンに入れ、窒素雰囲気下で200℃にて1時間加熱した後、室温まで放冷することによって、本発明の積層体L1を得た。得られた積層体を評価した結果を表2に示す。
以下同様に条件を変えて積層体を作製し、評価した。結果を表2〜4に示す。
<Example 1>
On the atmospheric pressure plasma-treated substrate thus obtained, the surface-treated surface of the polyimide film 1 obtained in Production Example 1 was subjected to a roll pressure of 8 kgf / cm2 and a roll using a precision sheet-fed bonding machine (SE650nH manufactured by Climb Products Co., Ltd.). A temporary laminated substrate was obtained by laminating a film 10 mm inside from the outer circumference of the glass at a speed of 5 mm / sec. Then, the obtained temporary laminated substrate was placed in a clean oven, heated at 200 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere, and then allowed to cool to room temperature to obtain the laminate L1 of the present invention. Table 2 shows the results of evaluating the obtained laminate.
Hereinafter, the laminated body was prepared under the same conditions and evaluated. The results are shown in Tables 2-4.

本発明の積層板はガラス基板、シリコンウエハなどの硬質基板に対応した加工装置を用いてフレキシブルな電子デバイスの製造を行う場合に極めて有用であり、特に本発明によれば、良好接着部と易剥離部の境界が明瞭であり、剥離後のフィルムのカールが小さいことか、一枚の基板の中に多数のフレキシブル電子デバイスを割り付けて製造する場合に、極めて有用である。
The laminated plate of the present invention is extremely useful when manufacturing a flexible electronic device using a processing device compatible with a hard substrate such as a glass substrate or a silicon wafer. In particular, according to the present invention, a good adhesive portion and an easy bonding portion are provided. It is extremely useful when the boundary of the peeled portion is clear, the curl of the film after peeling is small, or when a large number of flexible electronic devices are allocated and manufactured in one substrate.

Claims (7)

シランカップリング剤処理された無機物からなる基板と、表面処理されたポリイミドフィルムを重ね合わせて密着させ、加熱することにより両者を接着する積層体の製造方法において、
ポリイミドフィルムの表面処理が、少なくとも、温度12℃以上、48℃以下、pH8.5以上、10.5以下の水酸化カリウムを含む界面活性剤水溶液に、10秒以上接触させる工程を含む事を特徴とする積層体の製造方法。
In a method for producing a laminate in which a substrate made of an inorganic substance treated with a silane coupling agent and a surface-treated polyimide film are overlapped and brought into close contact with each other and bonded to each other by heating.
The surface treatment of the polyimide film is characterized by including a step of contacting with an aqueous surfactant solution containing potassium hydroxide having a temperature of 12 ° C. or higher, 48 ° C. or lower, pH 8.5 or higher and 10.5 or lower for 10 seconds or longer. A method for manufacturing a laminate.
前記ポリイミドフィルムの表面処理の後に、80℃以上の温度で乾燥することにより、ポリイミドフィルムの吸湿率を0.5%以下に減じる工程を含む事を特徴とする請求項1記載の積層体の製造方法。 The production of the laminate according to claim 1, further comprising a step of reducing the moisture absorption rate of the polyimide film to 0.5% or less by drying at a temperature of 80 ° C. or higher after the surface treatment of the polyimide film. Method. シランカップリング剤処理された無機物の表面を、部分的に不活性化することにより、基板に対するポリイミドフィルムの接着強度が高い良好接着部と、接着強度が低い易剥離部とを形成することを特徴とする請求項1または2に記載の積層体の製造方法。 By partially inactivating the surface of the inorganic substance treated with the silane coupling agent, a good adhesive portion having a high adhesive strength of the polyimide film to the substrate and an easily peelable portion having a low adhesive strength are formed. The method for producing a laminate according to claim 1 or 2. シランカップリング剤処理により形成されるシランカップリング剤層の厚さが50nm以下である事を特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の積層体。 The laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the silane coupling agent layer formed by the silane coupling agent treatment is 50 nm or less. 前記無機基板の面積が1700平方cm以上であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の積層体。 The laminate according to any one of claims 1 to 4, wherein the area of the inorganic substrate is 1700 square cm or more. 前記不活性化処理が、交番電界によってプラズマが生じている対向した一対の電極間を、前記カップリング剤処理された基板を通過させることにより基板面にプラズマを暴露する処理であり、該交番電界の周波数が8kHz以上300kHz以下であり、電界強度が45kV/m以上240kV/m以下であることを特徴とする請求項3に記載の積層体の製造方法。 The inactivation treatment is a treatment for exposing plasma to the substrate surface by passing the coupling agent-treated substrate between a pair of opposing electrodes in which plasma is generated by an alternating electric field, and the alternating electric field. The method for producing a laminate according to claim 3, wherein the frequency of the laminated body is 8 kHz or more and 300 kHz or less, and the electric field strength is 45 kV / m or more and 240 kV / m or less. 前記不活性化処理が、大気圧中の周波数が8kHz以上300kHz以下の交番電界によって生じたプラズマを、電界強度が45kV/m未満の状態にて基板に照射する処理であることを特徴とする請求項3に記載の積層体の製造方法。 The claim is characterized in that the inactivation treatment is a treatment of irradiating a substrate with plasma generated by an alternating electric field having a frequency of 8 kHz or more and 300 kHz or less in atmospheric pressure in a state where the electric field strength is less than 45 kV / m. Item 3. The method for producing a laminate according to Item 3 .
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JPH0669644A (en) * 1992-08-13 1994-03-11 Furukawa Electric Co Ltd:The Method of manufacturing laminated material for circuit board
JP2005236249A (en) * 2003-07-15 2005-09-02 Toray Ind Inc Flexible wiring board and its manufacturing method
JP4473833B2 (en) * 2005-04-08 2010-06-02 三井化学株式会社 Polyimide metal laminate and manufacturing method thereof
JP5031639B2 (en) * 2008-03-31 2012-09-19 新日鐵化学株式会社 Flexible copper clad laminate
JP2011225707A (en) * 2010-04-19 2011-11-10 Toyobo Co Ltd Method for producing polyimide-based film
TWI524991B (en) * 2013-02-04 2016-03-11 Toyo Boseki A laminated body, a method for producing a laminated body, and a method for manufacturing the flexible electronic device

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