KR20100031753A - 수광 장치 및 수광 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

수광 장치 (1)는 수광부 (111) 및 이 수광부 (111)가 설치된 베이스 기판 (112)을 갖춘 수광 소자 (11)가 설치된 지지 기판 (12)과, 지지 기판 (12)의 수광 소자 (11)가 설치된 면에 대향해서 배치되는 투명 기판 (13)을 갖춘다. 지지 기판 (12)과 투명 기판 (13) 사이에는 수광 소자 (11)를 둘러싸도록 프레임부 (14)가 설치되어 있다. 이 프레임부 (14)는 광 경화성 접착제이며, 투명 기판 (13)과 지지 기판 (12)에 직접 접착하고 있다. 이것에 의해 원하는 성능을 갖는 수광 장치 및 수광 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

수광 장치 및 수광 장치의 제조 방법{LIGHT RECEIVING DEVICE AND METH0D 0F MANUFACTURING LIGHT RECEIVING DEVICE}
본 발명은 수광 장치 및 수광 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 수광 장치로서 도 5에 나타내는 고체 촬상 장치가 알려져 있다. 이와 같은 고체 촬상 장치 (100)는 유효 화소 영역 (101A)을 갖는 고체 촬상 소자 (101)와 고체 촬상 소자 (101)의 평면 치수보다 작은 평면 치수를 갖는 투광성 뚜껑부 (102)를 갖는다.
이와 같은 고체 촬상 장치 (100)에서는 도시하지 않으나, 고체 촬상 소자 (101)의 투광성 뚜껑부 (102) 보다 돌출한 부분에 본딩와이어가 접속되어 도시하지 않은 지지 기판에 형성된 접속 단자와 접속된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 일본 특개 2004-296453호 공보
특허 문헌 1에 기재된 고체 촬상 장치 (100)에서는 고체 촬상 소자 (101)와 투광성 뚜껑부 (102)가 접착층 (103)에 의해 접착되어 있다.
이와 같은 구조에서는 고체 촬상 소자 (101)의 유효 화소 영역 (101A)이 접착층 (103)에 의해 덮여 버릴 가능성이 있어, 원하는 성능의 고체 촬상 장치 (100)를 얻는 것이 곤란하다.
본 발명의 목적은 원하는 성능을 갖는 수광 장치 및 수광 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 수광부 및 이 수광부가 설치된 베이스 기판을 갖춘 수광 소자가 설치된 지지 기판과, 상기 지지 기판의 상기 수광 소자가 설치된 면에 대향해서 배치되는 투명 기판을 갖추고, 상기 지지 기판과 상기 투명 기판 사이에 상기 수광 소자를 둘러싸도록 프레임부가 설치된 수광 장치로서, 상기 프레임부는 전자선 경화성 접착제이며, 상기 투명 기판과 상기 지지 기판에 접착하는 수광 장치가 제공된다.
이 발명에 의하면, 프레임부는 투명 기판과 지지 기판 사이에 설치되어 이들 기판에 접착하고 있다. 따라서, 프레임부는 수광 소자 상에 설치되지 않기 때문에 수광 소자의 수광부에 프레임부가 접촉하는 경우가 없다. 그 때문에 원하는 성능의 수광 장치로 할 수 있다.
여기서, 전자선이란 파장 150nm에서 700nm 까지의 방사선을 포함하는 개념이며, 예를 들면 근자외선, 자외선을 포함하는 것이다.
이 때, 상기 프레임부는 전자선 경화성 접착 필름에 대해 선택적으로 전자선을 조사하여 미조사 부분을 제거함으로써 얻어지는 것이며, 상기 접착 필름의 할로겐계 이온 농도가 500ppm 이하인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 접착 필름의 할로겐계 이온 농도는 200ppm 이하인 것이 바람직하다.
수광 소자와 지지 기판을 와이어로 전기적으로 접속하고, 이 와이어의 외측을 프레임부로 둘러싸는 경우가 있다. 이 경우, 접착 필름의 할로겐계 이온 농도를 500ppm 이하로 함으로써 프레임부로부터 발생하는 할로겐 이온 기인의 화합물에 의한 와이어의 부식을 방지할 수 있다.
상기 프레임부는 전자선 경화성 수지인 자외선 경화성 수지를 함유하는 접착 필름에 대해 선택적으로 광을 조사하여 미조사 부분을 제거함으로써 얻어지는 것이며, 상기 접착 필름의 1㎛ 두께 근처의 자외선 투과율은 40% 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 프레임부는 투명 기판과 수광 소자가 설치된 지지 기판 사이에 설치된다. 따라서, 종래와 같이 수광 소자와 투명 기판 사이에 설치되는 프레임부에 비해, 높이 치수가 높은 프레임부(즉, 두께가 두꺼운 접착 필름)가 필요하다.
접착 필름의 1㎛ 중합체 자외선 투과율을 40% 이상으로 함으로써 접착 필름이 두꺼운 경우여도, 접착 필름을 확실히 광 경화시켜 프레임부를 형성할 수 있다.
상기 프레임부는 전자선 경화성 접착 필름에 대해 선택적으로 전자선을 조사하여 미조사 부분을 제거함으로써 얻어지는 것이며, 상기 접착 필름은 전자선 경화성 수지와 충전재를 포함한 수지 조성물로 구성되고, 또한 JIS Z0208 B법에 의해 측정된 투습율이 30[g/m2ㆍ24h] 이상인 것이 바람직하다.
접착 필름을 전자선 경화성 수지와 충전재를 포함한 수지 조성물로 구성되고, 또한 JIS Z0208 B법에 의해 측정된 투습율이 30[g/m2ㆍ24h] 이상인 것으로 함으로써 접착 필름으로 이루어진 프레임부의 안쪽의 내부 공간과 접착 필름으로 이루어진 프레임부의 외측의 외부 공간 사이의 통기성을 확보할 수 있다. 이것에 의해 투명 기판이나 지지 기판에서의 결로의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 상기 충전재는 다공질 충전재를 포함하는 것이며, 상기 다공질 충전재는 제올라이트인 것이 바람직하다.
접착 필름을 제올라이트를 포함하는 것으로 함으로써 프레임부의 투습성을 높일 수 있어서 내부 공간의 결로를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 프레임부는 전자선 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 경화성 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 또, 전자선 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 경화성 수지는 (메타)아크릴 변성 페놀 수지 또는 (메타)아크릴로일기 함유(메타)아크릴산 중합체를 포함하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 의하면 수광부 및 이 수광부가 설치된 베이스 기판을 갖춘 수광 소자를 지지 기판 상에 탑재하는 공정과, 상기 지지 기판에 대향 배치되는 투명 기판 상에 전자선 경화성 수지를 포함한 접착 필름을 첩부하는 공정과, 상기 접착 필름에 대해 선택적으로 전자선을 조사하여 미조사 부분을 제거함으로써 상기 투명 기판을 상기 지지 기판과 대향 배치시켰을 때에 상기 투명 기판이 상기 수광 소자를 가리는 영역을 둘러싸는 영역에 프레임상으로 상기 접착 필름을 남기는 공정과, 상기 지지 기판 및 상기 투명 기판을 대향 배치시키고, 상기 접착 필름에 의해 구성된 프레임부에 의해 상기 지지 기판 및 상기 투명 기판을 접착하는 공정을 포함하는 수광 장치의 제조 방법도 제공된다.
이 때, 적산광량 700mJ/cm2에서의 상기 접착 필름의 전자선 경화 후의 50℃~180℃에서의 최저 용융 점도가 1Paㆍs 이상, 30000Paㆍs 이하인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 최저 용융 점도는 500Paㆍs 이상인 것이 바람직하다. 또, 최저 용융 점도는 5000Paㆍs 이하인 것이 바람직하다.
일반적으로 지지 기판 표면에는 다수의 배선이 설치되어 있다. 그 때문에 접착 필름의 광 경화 후의 50℃~180℃에서의 최저 용융 점도를 30000Paㆍs 이하, 특히 5000Paㆍs 이하로 함으로써 저온 가공성이 뛰어나, 저온에서 접착 필름을 지지 기판에 추종시켜 접착 필름과 지지 기판의 밀착성을 높일 수 있다.
또한, 접착 필름의 광 경화 후의 50℃~180℃에서의 최저 용융 점도를 1Paㆍs 이상, 특히 500Paㆍs 이상으로 함으로써 접착 필름이 필요 이상으로 퍼져 버리는 것을 방지할 수 있다.
나아가서는 적산광량 700mJ/cm2에서의 상기 접착 필름의 전자선 경화 후의 습윤 확산율(wet spread factor)이 0.1% 이상, 50% 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 5~30%이다. 접착 필름의 전자선 경화 후의 습윤 확산율을 0.1% 이상으로 함으로써 접착 필름을 지지 기판에 추종시켜 접착 필름과 지지 기판의 밀착성을 높일 수 있다.
나아가서는 접착 필름의 전자선 경화 후의 습윤 확산율을 50% 이하로 함으로써 접착 필름에 의해 구성되는 프레임부의 높이를 확보할 수 있다.
또, 프레임상으로 상기 접착 필름을 남기는 공정에 있어서, 상기 접착 필름의 전자선 경화 반응율을 10% 이상, 열 경화 반응율을 90% 이하로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 전자선 경화 반응율 70% 이상, 열 경화 반응율 10% 이하이다.
접착 필름을 남기는 공정에 있어서, 접착 필름의 전자선 경화 반응율을 10% 이상으로 함으로써 접착 필름을 프레임상의 패턴으로 확실히 남길 수 있다.
또, 접착 필름을 남기는 공정에 있어서 접착 필름의 열 경화 반응율을 90% 이하로 함으로써 지지 기판 및 투명 기판을 접착할 때에 열 경화 반응을 진행시켜 접착 필름에 의해 지지 기판 및 투명 기판을 확실히 접착시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 신뢰성이 높은 수광 장치 및 수광 장치의 제조 방법이 제공된다.
발명을 실시하기 위한 바람직한 형태
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 근거하여 설명한다.
도 1을 참조하여 본 실시 형태에 관한 수광 장치 (1)의 개요에 대해 설명한다.
본 실시 형태의 수광 장치 (1)는 수광부 (111) 및 이 수광부 (111)가 설치된 베이스 기판 (112)을 갖춘 수광 소자 (11)가 설치된 지지 기판 (12)과 지지 기판 (12)의 수광 소자 (11)가 설치된 면에 대향해서 배치되는 투명 기판 (13)을 갖춘다.
지지 기판 (12)과 투명 기판 (13) 사이에는 수광 소자 (11)를 둘러싸도록 프레임부 (14)가 설치되어 있다. 이 프레임부 (14)는 전자선 경화성 접착제이며, 투명 기판 (13)과 지지 기판 (12)에 직접 접착하고 있다.
이하에 수광 장치 (1)의 구조에 대해서 보다 상세하게 설명한다.
수광 장치 (1)는 고체 촬상 장치로서 사용되는 것이다.
수광 소자 (11)는 마이크로 렌즈 어레이에 의해 구성되는 수광부 (111)와 이 수광부 (111)가 설치된 베이스 기판 (112)을 갖춘다. 수광부 (111)의 아랫면, 즉 베이스 기판 (112)에는 도시하지 않은 광전 변환부가 형성되어 있어, 수광부 (111)에서 수광한 빛이 전기신호로 변환되게 된다.
지지 기판 (12)은 표면에 배선이 형성된 기판이다. 이 지지 기판 (12)과 수광 소자 (11)는 본딩와이어 W에 의해 접속되어 있다.
투명 기판 (13)은 지지 기판 (12)에 대향 배치된 유리 기판이다.
프레임부 (14)는 수광 소자 (11)를 둘러싸도록 설치된 감광성 접착제이며, 투명 기판 (13)과 지지 기판 (12)에 접착하고 있다.
프레임부 (14)의 외주부의 위치와 투명 기판 (13)의 외주부의 위치와 지지 기판 (12)의 외주부의 위치는 대략 일치하고 있다.
프레임부 (14)는 자세한 것은 후술하지만 도 2(A)에 나타내는 접착 필름 (15)을 소정의 패턴으로 가공한 것이다.
여기서, 프레임부 (14)의 -40℃~50℃의 평균 선팽창 계수는 150ppm/℃ 이하, 그 중에서도 85ppm/℃ 이하인 것이 바람직하다. 상기 온도에서의 평균 선팽창 계수를 150ppm/℃ 이하, 특히 85ppm/℃ 이하로 함으로써 사용 환경하에서의 열에 의한 프레임부 (14)의 높이가 변동해 버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 프레임부 (14)의 평균 선팽창 계수의 계측 방법은 이하와 같다.
경화시킨 수지 필름(프레임부 (14)를 구성하는 접착 필름 (15))을 4mm×20mm로 잘라, 열 분석 측정 장치 TMA(TMA/SS6000, 세이코 전자공업(주)제)를 이용하여 실온으로부터 5℃/분으로 샘플을 승온하면서 샘플의 변위량을 계측하여 -40℃~50℃의 평균 선팽창 계수를 산출한다.
여기서, 프레임부 (14)를 구성하는 접착 필름 (15)은 전자선 경화성 수지와 충전재를 포함한 수지 조성물로 구성되고, 또한 JIS Z0208 B법에 의해 측정된 투습율이 30[g/m2ㆍ24h] 이상인 것이 바람직하다.
접착 필름 (15)의 투습율은 40[g/m2ㆍ24h] 이상이 바람직하고, 특히 50~200[g/m2ㆍ24h]가 바람직하다. 하한값 미만이면, 수광 장치 (1)의 투명 기판 (13) 등의 결로를 충분히 방지할 수 없는 경우가 있다. 상한값을 초과하면, 접착 필름 (15)의 성막성이 저하하는 경우가 있다. 투습율은 두께 100㎛의 접착 필름 (15)을 이용하고, 투습컵법(JIS Z0208 B법)에 준해 40℃/90%에서 평가할 수 있다.
상기 전자선의 경화성 수지로는 광 경화성 수지를 들 수 있고, 예를 들면 아크릴계 화합물을 주성분으로 하는 자외선 경화성 수지, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 폴리에스테르 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주성분으로 하는 자외선 경화성 수지, 에폭시계 수지, 비닐페놀 수지의 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 주성분으로 하는 자외선 경화성 수지 등을 들 수 있다.
그 중에서도 아크릴계 화합물을 주성분으로 하는 자외선 경화성 수지가 바람직하다. 아크릴계 화합물은 빛을 조사했을 때의 경화 속도가 빠르고, 이것에 의해 비교적 소량의 노광량으로 수지를 패터닝할 수 있다.
상기 아크릴계 화합물로는 아크릴산 에스테르 혹은 메타크릴산 에스테르의 모노머 등을 들 수 있고, 구체적으로는 디아크릴산에틸렌글리콜, 디메타크리산에틸렌글리콜, 디아크릴산 1,6-헥산디올, 디메타크릴산 1,6-헥산디올, 디아크릴산글리세린, 디메타크릴산글리세린, 디아크릴산 1,10-데칸디올, 디메타크릴산 1,10-데칸디올 등의 2 관능 아크릴레이트, 트리아크릴산 트리메티롤프로판, 트리메타크릴산 트리메티롤프로판, 트리아크릴산 펜타에리트리톨, 트리메타크릴산 펜타에리트리톨, 헥사아크릴산디펜타에리스리톨, 헥사메타크릴산디펜타에리스리톨 등의 다관능 아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 아크릴산 에스테르가 바람직하고, 특히 바람직하게는 에스테르 부위의 탄소수가 1~15인 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 알킬 에스테르가 바람직하다.
광 경화성 수지(자외선 경화성 수지)의 함유량은 특별히 한정되지 않지만 접착 필름 (15)을 구성하는 수지 조성물 전체의 5~60 중량%가 바람직하고, 특히 8~30 중량%가 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면 자외선 조사에 의한 접착 필름 (15)의 패터닝을 할 수 없는 경우가 있고, 상기 상한값을 초과하면 수지가 너무 부드러워져 자외선 조사 전의 시트 특성이 저하하는 경우가 있다.
또한, 접착 필름 (15)은 광 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.
이것에 의해 광 중합에 의해 접착 필름 (15)을 효율적으로 패터닝할 수 있다.
상기 광 중합 개시제로는 예를 들면 벤조페논, 아세토페논, 벤조인, 벤조인 이소부틸에테르, 벤조인 벤조산메틸, 벤조인 벤조산, 벤조인 메틸에테르, 벤질비닐설파이드, 벤질, 디벤질, 디아세틸 등을 들 수 있다.
상기 광 중합 개시제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 상기 수지 조성물 전체의 0.5~5 중량%가 바람직하고, 특히 0.8~2.5 중량%가 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면 광 중합 개시하는 효과가 저하하는 경우가 있고, 상기 상한값을 초과하면 반응성이 너무 높아져 보존성이나 해상성이 저하하는 경우가 있다.
또한, 접착 필름 (15)은 열 경화성 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 열 경화성 수지로는 예를 들면 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 레졸페놀 수지 등의 페놀 수지, 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 트리페놀 메탄형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리페놀 메탄형 에폭시 수지, 트리아진 핵 함유 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지, 우레아(요소) 수지, 멜라민 수지 등의 트리아진환을 갖는 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 비스말레이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 디알릴 프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 벤조옥사진환을 갖는 수지, 시아네이트에스테르 수지 등을 들 수 있고, 이것들은 단독으로도 혼합하여 이용해도 된다. 이들 중에서도 에폭시 수지가 특히 바람직하다. 이것에 의해 내열성 및 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다.
또, 나아가 상기 에폭시 수지로서 실온에서 고형의 에폭시 수지(특히 비스페놀형 에폭시 수지)와 실온에서 액상의 에폭시 수지(특히 실온에서 액상의 실리콘 변성 에폭시 수지)를 병용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 내열성을 유지하면서 가요성과 해상성의 양쪽 모두가 뛰어난 접착 필름 (15)으로 할 수 있다.
상기 열 경화성 수지의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 접착 필름 (15)을 구성하는 수지 조성물 전체의 10~40 중량%가 바람직하고, 특히 15~35 중량%가 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면 내열성을 향상하는 효과가 저하하는 경우가 있고, 상기 상한값을 초과하면 접착 필름 (15)의 인성(靭性)을 향상하는 효과가 저하하는 경우가 있다.
또한, 접착 필름 (15)은 광(전자선) 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 경화성 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 상기 전자선 경화성 수지와 상기 열 경화성 수지의 상용성을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 경화(전자선 경화 및 열 경화)한 후의 접착 필름 (15)의 강도를 높일 수 있다.
상기 광(전자선) 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 경화성 수지로는 예를 들면, 아크릴로일기, 메타크로일기, 비닐기 등의 광 반응기를 갖는 열 경화성 수지나, 에폭시기, 페놀성 수산기, 알코올성 수산기, 카르복실기, 산 무수물기, 아미노기, 시아네이트기 등의 열 반응기를 갖는 광 경화성 수지 등을 들 수 있다. 구체적으로는 (메타)아크릴 변성 페놀 수지, 측쇄에 카르복실기와 아크릴기를 갖는 아크릴 공중합 수지, (메타)아크릴로일기 함유 (메타)아크릴산 중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 (메타)아크릴 변성 페놀 수지가 바람직하다. 이것에 의해 현상액에 유기용제가 아니고, 환경에 대한 부하가 적은 알칼리 수용액을 적용할 수 있음과 동시에 내열성을 유지할 수 있다.
상기 광 반응기를 갖는 열 경화성 수지의 경우, 상기 광 반응기의 변성율(치환율)은 특별히 한정되지 않지만, 상기 광 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 경화성 수지의 반응기 전체(광 반응기와 열 반응기의 합계)의 20~80%가 바람직하고, 특히 30~70%가 바람직하다. 변성량이 상기 범위내이면, 특히 해상성이 뛰어나다.
상기 열 반응기를 갖는 광 경화성 수지의 경우, 상기 열 반응기의 변성율(치환율)은 특별히 한정되지 않지만, 상기 광 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 경화성 수지의 반응기 전체(광 반응기와 열 반응기의 합계)의 20~80%가 바람직하고, 특히 30~70%가 바람직하다. 변성량이 상기 범위내이면, 특히 해상성이 뛰어나다.
상기 광(전자선) 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 경화성 수지의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 접착 필름 (15)을 구성하는 수지 조성물 전체의 15~50 중량%가 바람직하고, 특히 20~40 중량%가 바람직하다. 함유량이 상기 하한값 미만이면 상용성을 향상하는 효과가 저하하는 경우가 있고, 상기 상한값을 초과하면 현상성 또는 해상성이 저하하는 경우가 있다.
접착 필름 (15)은 충전재를 포함하는 것이 바람직하다. 충전재는 접착 필름 (15)의 투습율을 제어하는 것이 가능한 중요한 성분이다.
상기 충전재로는 예를 들면 알루미나 섬유, 유리 섬유 등의 섬유상 충전재, 티탄산칼륨, 월라스토나이트, 알루미늄 보레이트, 침상 수산화 마그네슘, 휘스커 등의 침상 충전재, 탈크, 마이카, 세리사이트, 유리 조각, 비늘 조각상 흑연, 판상 탄산칼슘 등의 판상 충전재, 탄산칼슘, 실리카, 용융 실리카, 소성 클레이, 미소성 클레이 등의 구상(입상) 충전재, 제올라이트, 실리카겔 등의 다공질 충전재 등을 들 수 있다. 이것들을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 이용할 수도 있다. 이들 중에서도 다공질 충전재가 바람직하다. 이것에 의해 상기 접착 필름의 투습율을 높게 할 수 있다. 상기 충전재의 평균 입자 지름은 특별히 한정되지 않지만 0.01~90㎛가 바람직하고, 특히 0.1~40㎛가 바람직하다. 평균 입자 지름이 상기 상한값을 초과하면 필름의 외관 이상이나 해상성 불량이 되는 경우가 있고, 상기 하한값 미만이면 가열 첩부시의 접착 불량이 되는 경우가 있다.
상기 평균 입자 지름은 예를 들면 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치 SALD-7000((주) 시마즈 제작소제)를 이용하여 평가할 수 있다.
상기 충전재의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 접착 필름 (15)을 구성하는 상기 수지 조성물 전체의 5~70 중량%가 바람직하고, 특히 20~50 중량%가 바람직하다. 함유량이 상기 상한값을 초과하면 가열 첩부시에 접착 불량이 되는 경우가 있고, 상기 하한값 미만이면 투습율이 낮아 투명 기판 (13) 등의 결로를 개선할 수 없는 경우가 있다.
상기 충전재로서 다공질 충전재를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 충전재로서 다공질 충전재를 이용했을 경우, 상기 다공질 충전재의 평균 공공(空孔) 지름은 0.1~5nm가 바람직하고, 특히 0.3~1nm가 바람직하다. 평균 공공 지름이 상기 상한값을 초과하면 일부 수지 성분이 공공 내부에 비집고 들어가 반응이 저해될 가능성이 있고, 상기 하한값 미만이면 흡수 능력이 저하하기 때문에 접착 필름 (15)의 투습율이 저하하는 경우가 있다.
다공질 충전재의 구체적인 예로는 결정성 제올라이트로 이루어진 몰레큘러 시브(molecular sieve)가 예시된다. 결정성 제올라이트는 이하의 일반식에서 나타내는
M2/n0ㆍA|203ㆍxSi02ㆍyH20
M: 금속 양이온 n: 원자가
결정성 제올라이트의 결정형으로서 3A, 4A, 5A, 13X를 들 수 있지만, 결로를 효과적으로 방지하는 관점으로부터, 3A형 및 4A형인 것이 바람직하게 이용된다.
상기 충전재의 실온에서의 흡착력 [Q1]은 특별히 한정되지 않지만, 7[g/100g 충전재] 이상이 바람직하고, 특히 15[g/100g 충전재] 이상이 바람직하다. 상기 실온에서의 흡착력이 상기 하한값 미만이면 충전재의 흡수 능력이 낮아 접착 필름 (15)의 투습율이 저하하는 경우가 있다.
상기 실온에서의 흡착력 [Q1]은 예를 들면, 가열에 의해 완전하게 건조시킨 충전재를 알루미늄컵에 계량하고, 25℃/50% 환경하에서 168시간 방치한 후의 중량 증가에 의해 구할 수 있다.
또한 상기 충전재의 60℃에서의 흡착력 [Q2]은 특별히 한정되지 않지만, 3[g/100g 충전재] 이상이 바람직하고, 특히 10[g/100g 충전재] 이상이 바람직하다. 상기 60℃에서도 흡착력이 상기 값을 유지하고 있으면, 수광 장치 (1)의 결로 개선에 효과가 있다.
상기 60℃에서의 흡착력 [Q2]은 예를 들면, 가열에 의해 완전하게 건조시킨 충전재를 알루미늄컵에 계량하고, 60℃/90% 환경하에서 168시간 방치한 후의 중량 증가에 의해 구할 수 있다.
상기 실온에서의 흡착력 [Q1]과 상기 60℃에서의 흡착력 [Q2]의 관계는 특별히 한정되지 않지만, 이하의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.
0.4×[Q1]<[Q2]
[Q1]과 [Q2]가 상기 관계식을 충족하는 경우, 특히 수광 장치 (1) 내부의 결로 개선에 효과가 있다.
그 이유로는 충전재가 고온에서도 흡착력을 유지하는 것으로부터, 그것을 충전한 필름은 비교적 고온에서도 투습율을 유지하여, 접착 필름 (15) 중을 기체의 수분이 통과하기 쉽기 때문에 고온으로부터 실온으로 온도를 내려도 순식간에 수광 장치 (1) 내부의 수분이 적게 되어, 결로라고 하는 현상이 일어나지 않는 것이라고 생각된다.
접착 필름 (15)을 구성하는 상기 수지 조성물은 상술한 경화성 수지, 충전재에 더해 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 가역성 수지, 레벨링제, 소포제, 커플링제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.
또한, 접착 필름 (15)의 할로겐계 이온 농도, 즉 프레임부 (14)의 할로겐계 이온 농도가 500ppm 이하, 0ppm 이상인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 접착 필름 (15)의 할로겐계 이온 농도는 200ppm 이하인 것이 바람직하다. 나아가서는 접착 필름 (15)의 할로겐계 이온 농도는 100ppm 이하인 것이 특히 바람직하다.
프레임부 (14) 중의 할로겐계 이온 불순물의 함유량을 500ppm 이하로 저감시키기 위해서는, 예를 들면 접착 필름 (15)의 재료로서 염화물 이온의 함유량이 적은 열가소성 수지(예를 들면, 에폭시 수지)를 사용하거나 할로겐계 이온을 포함한 수지 등의 배합 비율을 저감시키거나 하면 된다.
여기서, 접착 필름 (15)의 할로겐계 이온 농도는 다음과 같이 하여 계측할 수 있다.
접착 필름 (15)을 동결 분쇄하여 입경 250㎛ 이하의 미분말로 한다. 다음에 테프론(등록상표)제 추출 용기에 시료 분말 4g을 정칭(精秤)하고, 초순수 40.0㎖를 더한다.
또한, 오븐에 투입하고 125℃/20시간 가열 가압 추출을 하였다.
그 후 실온까지 냉각 후, 필터로 여과하여 검액(檢液)으로 한다.
그 다음에 이온 크로마토 장치에 검액 및 표준액을 도입하고, 검량선법에 의해 할로겐계 이온 농도를 구한다.
또한, 접착 필름 (15)의 전자선 경화 후(광 경화 후)의 50℃~180℃에서의 최저 용융 점도가 1Paㆍs 이상, 30000Paㆍs 이하인 것이 바람직하다.
그 중에서도, 최저 용융 점도는 500Paㆍs 이상, 나아가서는 900Paㆍs 이상인 것이 바람직하다.
또, 최저 용융 점도는 5000Paㆍs 이하, 나아가서는 2500Paㆍs 이하인 것이 바람직하다.
접착 필름 (15)의 광 경화 후의 최저 용융 점도는 다음과 같이 하여 계측할 수 있다.
접착 필름 (15)에 대해 적산광량 700mJ/cm2가 되도록 전자선(광)을 조사하여 경화시킨다.
다음에 실온으로부터 10℃/분의 승온 속도로 승온했을 때의 50℃ 이상 180℃ 이하의 범위의 최저 용융 점도를 측정한다. 예를 들면, 점탄성 측정 장치인 레오 미터(rheometer)를 이용하고, 광 경화 후의 접착 필름 (15)에 10℃/분의 승온 속도로 주파수 1 Hz의 전단(shearing)을 주어 측정할 수 있다.
또한, 접착 필름 (15)의 전자선 경화 후(광 경화 후)의 습윤 확산율이 0.1% 이상, 50% 이하인 것이 바람직하다. 습윤 확산율은 5% 이상인 것이 보다 바람직하고, 또, 30% 이하인 것이 보다 바람직하다.
접착 필름 (15)의 전자선 경화 후의 습윤 확산율은 이하와 같이 하여 계측할 수 있다.
접착 필름 (15)을 실리콘 웨이퍼 상에 60℃에서 라미네이트한다. 다음에 적산광량 700mJ/cm2로 노광하고, 25℃의 3% TMAH(테트라메틸암모늄 하이드록사이드) 수용액을 이용하여 0.3 MPa, 90초간 현상함으로써 직경 1600㎛의 원형 패턴을 형성한다. 다음에 이 원형 패턴의 직경을 계측한다.
또한, 웨이퍼 상에 원형으로 패터닝된 접착 필름 (15)을 유리에 대해서 120℃, 4.9 MPa, 5초로 가열 압착한다. 그 후, 가열 압착 후의 접착 필름 (15)의 원형 패턴의 직경을 계측한다.
습윤 확산율 (%)=(압착 후의 직경-압착 전의 직경)×100/압착 전의 직경
또한, 접착 필름 (15)은 150℃/1시간으로 경화시켰을 때의 열 경화 수축율이 10% 이하인 것이 바람직하다. 그 중에서도 5% 이하인 것이 바람직하다.
열 경화 수축율은 이하와 같이 하여 계측할 수 있다.
접착 필름 (15)을 실리콘 웨이퍼 상에 60℃에서 라미네이트한다. 다음에 적산광량 700mJ/cm2로 노광하고, 25℃의 3% TMAH(테트라메틸암모늄 하이드록사이드) 수용액을 이용하여 0.3 MPa, 90초간 현상함으로써 선폭 200㎛의 직선 모양 수지 패턴을 형성한다. 다음에 표면 조도 형상 측정기((주) 도쿄 정밀제, 서프컴 1400D)를 이용하여 직선 모양 수지 패턴의 높이(두께)를 계측한다. 또한, 150℃/1시간으로 경화시킨 후, 똑같이 직선 모양 수지 패턴의 높이(두께)를 계측한다.
열 경화 수축율 (%)=[(열처리 전의 패턴 높이)-(열처리 후의 패턴 높이)]×100/(열처리 전의 패턴 높이)
또한, 접착 필름 (15)은 광 경화한 후 다이싱할 때에 투명 기판으로부터 벗겨지지 않을 정도의 밀착력을 가지고 있는 것이 바람직하다.
또한, 접착 필름 (15)은 자외선 경화성 수지를 함유하고, 접착 필름 (15)의 두께 방향의 1㎛ 두께당 자외선 투과율은 40% 이상인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 자외선 투과율은 45% 이상인 것이 바람직하다.
또, 접착 필름 (15)의 두께 방향의 1㎛ 두께당 자외선 투과율은 70% 이하인 것이 바람직하다.
접착 필름 (15)의 자외선 투과율의 계측 방법은 이하와 같다.
두께 3.5㎛의 접착 필름 (15)을 준비하고 365nm의 광을 조사하여 자외 가시 분광 광도계((주) 시마즈 제작소제, UV-160A)를 이용하여 자외선 투과율을 계측한다. 측정값으로부터 램버트-비어의 법칙(Lambert-Beer Law, 하기 식)에 준하여 단위 두께(1㎛)당 자외선 투과율을 구한다.
Log10(I/I0)=εcl
I: 투과광 강도, I0: 입사광 강도, c: 농도, ε: 광로 길이, l: 흡광 계수
다음에 도 1 및 도 2를 참조하여 수광 장치 (1)의 제조 방법에 대해 설명한다.
수광 소자 (11)를 지지 기판 (12) 상에 탑재한다. 그 후, 수광 소자 (11)와 지지 기판 (12)을 본딩와이어 W에 의해 접속해 둔다.
다음에 도 2(A)에 나타내는 바와 같이 복수의 투명 기판 (13)이 일체화된 상태의 대반(大盤)의 유리 기판(투광성 판재) (16)을 준비한다.
그리고, 이 유리 기판 (16) 표면에 접착 필름 (15)을 첩부한다.
그 후, 도 2(B)에 나타내는 바와 같이 유리 기판 (16)의 수광 소자 (11)를 가리는 영역을 둘러싸는 영역에 프레임상으로 접착 필름 (15)을 남긴다. 구체적으로는 포토 마스크를 이용하여 접착 필름 (15)에 빛을 선택적으로 조사한다. 이것에 의해 접착 필름 (15) 중 조사된 부분이 광 경화한다. 또한, 노광 후의 접착 필름 (15)을 현상액(예를 들면, 알칼리 수용액, 유기용제 등)으로 현상한다. 광 조사되지 않았던 부분이 현상액에 용해하여 제거되는 것과 동시에, 광 조사된 부분이 현상액에 용해하지 않고 남게 된다. 구체적으로는 도 3의 평면도에 나타내는 바와 같이 격자상으로 접착 필름 (15)이 남게 된다.
프레임상으로 접착 필름 (15)을 남기는 이 공정에서는 접착 필름 (15)의 전자선 경화 반응율(광 경화 반응율)을 10% 이상, 열 경화 반응율을 90% 이하로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 전자선 경화 반응율 70% 이상, 열 경화 반응율 10% 이하이다. 또한, 열 경화 반응율은 0%여도 된다.
접착 필름 (15)의 전자선 경화 반응율은 광 DSC(DSC6200과 자외선 조사 장치 UV-1 모두 세이코 인스트루먼트(주)제)를 이용하여 구할 수 있다. 미노광의 접착 필름(접착 필름 A로 한다)과 패턴 노광에 필요한 노광량(700mJ/cm2)을 미리 노광한 접착 필름(접착 필름 B로 한다)을 준비하여, 각각 광 DSC 측정(조도 50mW/cm2, 시간 3분)을 실시한다. 각 접착 필름의 발열량에 의해 하기 식으로 전자선 경화 반응율을 구한다.
전자선 경화 반응율(%)=[(필름 A의 발열량)-(필름 B의 발열량)]×100/(필름 A의 발열량)
또, 접착 필름 (15)의 열 경화 반응율은 FT-IR(Paragon 1000, (주)파킨엘머제)를 이용하여 구할 수 있다.
미노광의 접착 필름 A와 패턴 노광에 필요한 노광량(700mJ/cm2)을 미리 노광한 접착 필름 B를 준비하고, 각각 FT-IR 측정(적산 회수 16회)을 실시한다. 얻어진 IR 스펙트럼의 방향환 유래의 피크(1512 cm-1 부근) 강도와 열 경화성 관능기 유래의 피크(예를 들면, 에폭시기 유래의 피크(915 cm-1 부근)) 강도에 의해 하기 식에서 열반응 경화율을 구한다.
열반응 경화율(%)=[(필름 A의 열 경화성 관능기 유래의 피크 강도)/(필름 A의 방향환 피크 강도)]-[(필름 B의 열 경화성 관능기 유래의 피크 강도)/(필름 B의 방향환 피크 강도)]]×100/[(필름 A의 열 경화성 관능기 유래의 피크 강도)/(필름 A의 방향환 피크 강도)]
또한, 예를 들면, 접착 필름 (15)이 비스말레이미드 수지를 함유하는 경우, 열 경화성 관능기 유래의 피크로서 말레이미드기의 피크를 사용해도 된다. 또, 접착 필름 (15)이 시아네이트에스테르 수지를 함유하는 경우, 시아네이트에스테르기의 피크를 사용해도 된다.
다음에 유리 기판 (16)을 수광 소자 (11)를 가리는 영역 단위로 다이싱한다. 유리 기판 (16)의 다이싱 시에는 프레임상으로 남은 접착 필름 (15)도 다이싱한다. 도 2(B)에 나타내는 2점 쇄선이 다이싱 라인이다. 이것에 의해 도 2(C)에 나타내는 투명 기판 (13) 및 이 투명 기판 (13) 상에 배치된 프레임부 (14)를 얻을 수 있다.
그 후, 프레임부 (14)가 설치된 투명 기판 (13)과 지지 기판 (12)을 대향 배치시키고, 투명 기판 (13) 및 지지 기판 (12)을 프레임부 (14)에 의해 접착한다. 구체적으로는 프레임부 (14)를 끼우고, 투명 기판 (13) 및 지지 기판 (12)을 가압 혹은 가열 압착한다.
또한, 본 실시 형태에서는 지지 기판 (12)과 투명 기판 (13)을 접착하기 전에 접착 필름 (15)을 다이싱했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 지지 기판 (12)을 유리 기판 (16)에 첩부한 후 접착 필름 (15)과 유리 기판 (16)을 다이싱해도 된다.
다음에 본 실시 형태의 작용 효과에 대해서 기술한다.
본 실시 형태에서는 프레임부 (14)는 투명 기판 (13)과 지지 기판 (12) 사이에 설치되어 이들 기판 (12), (13)에 직접 접착하고 있다. 프레임부 (14)는 수광 소자 (11) 상에 설치되지 않기 때문에 수광 소자 (11)의 수광부 (111)에 프레임부 (14)가 접촉하는 일이 없다. 그 때문에 원하는 성능의 수광 장치 (1)로 할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는 프레임부 (14)는 지지 기판 (12)과 투명 기판 (13) 사이에 설치되기 때문에 수광 소자 (11)와 투명 기판 (13) 사이에 프레임부를 설치하는 경우에 비해 프레임부의 높이가 높아진다. 접착 필름 (15)의 1㎛당 자외선 투과율을 40% 이상으로 함으로써 접착 필름 (15)의 두께가 두꺼운 경우여도 접착 필름 (15)을 확실히 광 경화시킬 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는 수광 소자 (11)와 지지 기판 (12)을 와이어 W에 의해 접속하고 있고, 이 와이어 W의 외측을 프레임부로 둘러싸고 있다.
프레임부 (14)를 구성하는 접착 필름 (15)의 할로겐계 이온 농도를 500ppm 이하로 하고 있기 때문에 프레임부 (14)로부터 발생하는 할로겐 가스에 의해 와이어가 부식해 버리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 프레임부 (14)를 제올라이트를 포함하는 것으로 함으로써 프레임부 (14)의 투습성을 높일 수 있다.
이것에 의해 프레임부 (14), 투명 기판 (13), 지지 기판 (12)에 의해 둘러싸인 공간내에서 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또, 지지 기판 (12) 표면에는 다수의 배선이 설치되어 있다. 그 때문에 접착 필름 (15)의 전자선 경화 후의 50℃~180℃에서의 최저 용융 점도를 30000Paㆍs 이하로 함으로써 접착 필름 (15)을 지지 기판 (12)의 표면 형상에 추종시켜 접착 필름 (15)과 지지 기판 (12)의 밀착성을 높일 수 있다.
또, 접착 필름 (15)의 광 경화 후의 50℃~180℃에서의 최저 용융 점도를 1Paㆍs 이상, 특히 500Paㆍs 이상으로 함으로써 접착 필름 (15)이 필요 이상으로 퍼져 버리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 접착 필름 (15)의 전자선 경화 후의 습윤 확산율을 0.1% 이상으로 함으로써 접착 필름 (15)을 지지 기판 (12)에 추종시켜 접착 필름 (15)과 지지 기판 (12)의 밀착성을 한층 더 높일 수 있다.
또, 접착 필름 (15)을 남기는 공정에 있어서, 접착 필름 (15)의 전자선 경화 반응율을 10% 이상으로 함으로써 접착 필름 (15)을 프레임 상태의 패턴으로 확실히 남길 수 있다.
또한, 접착 필름 (15)을 남기는 공정에 있어서 접착 필름의 열 경화 반응율을 90% 이하로 함으로써 지지 기판 (12) 및 투명 기판 (13)을 접착할 때에 열 경화 반응을 진행시키고, 접착 필름에 의해 지지 기판 (12) 및 투명 기판 (13)을 확실히 접착시킬 수 있다.
또한, 접착 필름을 150℃/1시간으로 경화시켰을 때의 열 경화 수축율을 10% 이하로 함으로써 접착 필름 (15)에 의해 구성되는 프레임부 (14)의 높이의 불균일을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.
예를 들면, 상기 실시 형태에서는 접착 필름 (15)의 JIS Z0208 B법에 의해 측정된 투습율이 30[g/m2ㆍ24h] 이상인 것이 바람직하다고 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 접착 필름을 투습성이 낮은 것으로 해서 습기가 프레임부를 투과하기 어려운 것으로 해도 된다. 이와 같이 함으로써 습기가 프레임부 내에 들어가 버리는 것 자체를 방지할 수 있다.
나아가서는 상기 실시 형태에서는 유리 기판 (16)을 다이싱할 때에 접착 필름 (15)도 다이싱한다고 했지만, 이것에 한정하지 않고, 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이 접착 필름 (15)을 다이싱하지 않는 구성으로 해도 된다(도 4의 A는 다이싱 라인을 나타낸다). 이 경우에는 접착 필름 (15)을 광 조사하고, 접착 필름 (15)을 복수의 프레임상으로 남기도록 하면 된다.
[도 1] 본 발명의 실시 형태에 관련된 수광 장치를 나타내는 단면도이다.
[도 2] 수광 장치의 제조 공정을 나타내는 모식도이다.
[도 3] 투명 기판 상에 선택적으로 접착 필름이 남겨진 상태를 나타내는 평면도이다.
[도 4] 본 발명의 변형예를 나타내는 모식도이다.
[도 5] 종래의 고체 촬상 장치를 나타내는 도면이다.
다음에 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
(실시예 1)
1. 광 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 경화성 수지(아크릴 변성 페놀 수지의 합성)
페놀 노볼락(대일본 잉크화학공업(주)제, 페놀라이트 TD-2090-60M)의 불휘발분 70% MEK 용액 600g(0H 약 4 당량)을 2 L의 플라스크 중에 투입하고, 이것에 트리부틸 아민 1 g 및 히드로퀴논 0.2g을 첨가하고, 110℃로 가온했다. 그 중에 글리시딜 메타크릴레이트 284g(2 몰)을 30분간 적하한 후, 110℃에서 5시간 교반 반응시킴으로써 불휘발분 80% 메타크로일기 함유 페놀 노볼락(메타크로일기 변성율 50%)을 얻었다.
2. 수지 바니시의 조제
광 경화성 수지로서 실온에서 액상인 아크릴 수지 화합물(2,2 비스4-{(아크릴옥시디에톡시)페닐}프로판, 신나카무라 화학(주)제, NK 에스테르 A-BPE-4) 6.1 중량%, 열 경화성 수지로서 에폭시 수지(대일본 잉크화학공업(주)제, 에피클론 N-770) 12.1 중량%, 실리콘 에폭시 수지(토오레ㆍ다우코닝ㆍ실리콘(주)제, BY16-115) 6.4 중량%, 광 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 경화성 수지로서 상기에서 합성한 (메타)아크릴 변성 페놀 수지 27.0 중량%, 광 중합 개시제(치바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주)제, 이르가큐어 651) 1.9 중량%, 충전재로서 다공질 충전재(유니온 쇼와(주)제, 몰레큘러 시브 3A) 31.8 중량%, 용제로서 메틸 에틸 케톤 14.7 중량%를 칭량하고, 디스퍼서(disperser)를 이용하여 회전수 5,000rpm에서 1시간 교반하여 수지 바니시를 조제했다.
3. 접착 필름의 제조
상술한 수지 바니시를 콤마 코터로 지지 기재 폴리에스테르 필름(미츠비시 폴리에스테르 필름(주)제, T100G, 두께 25㎛)에 도포하고, 80℃, 10분 건조하여 막 두께 50㎛의 접착 필름을 얻었다.
(실시예 2)
광 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 수지로서 이하의 것을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 했다.
광 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 수지로서 측쇄에 카르복실기와 아크릴기를 갖는 아크릴 공중합 수지(다이 셀ㆍ사이텍(주)제, 사이클로머-P, ACA20M)을 이용했다.
(실시예 3)
수지 바니시의 배합을 이하와 같이 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 했다.
광 경화성 수지로서 실온에서 액상의 아크릴 수지 모노머(2,2 비스4-{(아크릴옥시디에톡시)페닐}프로판, 신나카무라 화학(주)제, NK 에스테르 A-BPE-4) 7.8 중량%, 열 경화성 수지로서 비스 A 노볼락형 에폭시 수지(대일본 잉크화학공업(주)제, 에피클론 N-770) 12.9 중량%, 실리콘 에폭시 수지(토오레ㆍ다우코닝ㆍ실리콘(주)제, BY16-115) 3.5 중량%, 실시예 1에서 합성한 메타크릴 변성 페놀 노볼락 수지 26.2 중량%, 광 중합 개시제(치바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈(주)제, 이르가큐어 651) 0.9 중량%, 무기 충전제로서의 실리카 필러((주) 아드마텍스, SE2050) 23.4 중량%로 하고, 용제로서 메틸 에틸 케톤 25.3 중량%로 했다.
각 실시예에서 얻어진 접착 필름에 대해서 투습율, 할로겐계 이온 농도, 광 경화 후의 50℃~180℃에서의 최저 용융 점도, 광 경화 후의 습윤 확산율, 자외선 투과율의 각 항목에 대해 평가를 실시했다.
각 항목의 평가방법은 상기 실시 형태에서 기술했던 대로이다.
또한, 접착 필름을 광 경화시키기 위한 광의 파장은 365nm로 했다. 또, 조사 장치로는 (주)오크제작소의 HMW-201GX를 사용했다. 적산광량 700mJ/cm2이다.
또, 투습율은 이하와 같이 하여 측정했다.
60℃로 설정된 라미네이터를 이용하여 접착 필름을 첩합하여 막 두께 100㎛의 필름을 제작하고, 노광기를 이용하여 노광량 750mJ/cm2(파장 365nm) 조사한 후에, 120℃/1 시간, 180℃/1시간 열 경화한다. 얻어진 경화 후의 필름을 투습컵법(JIS Z0208 B법)에 준해 40℃/90%의 환경하에서 평가하여 투습율을 구했다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3
할로겐계 이온 농도 (ppm) 98.1 13.8 4.8
투습율 40℃/90% [g/m2ㆍ24h] 81.4 79.8 20.1
최저 용융 점도(Paㆍs) 2074 883 1810
습윤 확산율(%) 18.1 10.2 14.1
자외선 투과율(%) 50 59 65
다음에 상기 실시 형태에서 나타낸 방법으로 각 실시예의 접착 필름을 사용한 수광 장치를 제조했다.
또한, 노광은 파장 365nm의 빛에서 노광량 750mJ/cm2로 실시하고, 현상은 3% TMAH(테트라암모늄 하이드록사이드)를 이용하여 스프레이압 0.1MPa, 시간 90초의 조건에서 실시했다. 또, 접착 필름의 패터닝 형상은 격자상이며, 각 수광 소자를 가리는 영역을 폭 100㎛로 프레임상으로 둘러싸는 배치로 되어 있다.
프레임상으로 접착 필름을 남기는 공정에 있어서는 접착 필름의 광 경화 반응율, 열 경화 반응율을 이하와 같이 했다. 접착 필름의 광 경화 반응율, 열 경화 반응율의 계측 방법은 상기 실시 형태에서 기술했던 대로이다. 또한, 열 경화성 관능기 유래의 피크 강도로서 에폭시기 유래의 피크 강도를 사용했다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3
광 경화 반응율(%) 90 84 95
열 경화 반응율(%) 0 7 0
또, 투명 기판과 지지 기판은 가열 압착(온도 110℃, 시간 10초, 압력 1MPa)에 의해 첩합했다. 그 후, 120℃에서 1시간, 추가로 180℃에서 2시간 경화했다.
얻어진 수광 장치는 원하는 특성을 갖고, 또한 동작에 지장이 없는 것이 확인되었다.
또, 수광 장치의 프레임부의 선팽창 계수를 상기 실시 형태에서 나타낸 방법으로 계측했는데, 이하와 같이 사용 환경화에서의 열에 의한 프레임부의 높이가 변동해 버리는 것을 억제할 수 있는 것이 확인되었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3
선팽창 계수(ppm) 65 78 61

Claims (11)

  1. 수광부 및 이 수광부가 설치된 베이스 기판을 갖춘 수광 소자가 설치된 지지 기판과, 상기 지지 기판의 상기 수광 소자가 설치된 면에 대향해서 배치되는 투명 기판을 갖추고,
    상기 지지 기판과 상기 투명 기판 사이에 상기 수광 소자를 둘러싸도록 프레임부가 설치된 수광 장치로서,
    상기 프레임부는 전자선 경화성 접착제이며, 상기 투명 기판과 상기 지지 기판에 접착하는 수광 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임부는 전자선 경화성 접착 필름에 대해 선택적으로 전자선을 조사하여, 미(未)조사 부분을 제거함으로써 얻어지는 것이며,
    상기 접착 필름의 할로겐계 이온 농도가 500ppm 이하인 수광 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 프레임부는 전자선 경화성 수지인 자외선 경화성 수지를 함유하는 접착 필름에 대해 선택적으로 광을 조사하여, 미조사 부분을 제거함으로써 얻어지는 것이며,
    상기 접착 필름의 1㎛ 두께당 자외선 투과율은 40% 이상인 수광 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임부는 전자선 경화성 접착 필름에 대해 선택적으로 전자선을 조사하여, 미조사 부분을 제거함으로써 얻어지는 것이며,
    상기 접착 필름은 전자선 경화성 수지와 충전재를 포함한 수지 조성물로 구성되고, 또한 JIS Z0208 B법에 의해 측정된 투습율이 30[g/m2ㆍ24h] 이상인 수광 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 충전재는 다공질 충전재를 포함하는 것이며,
    상기 다공질 충전재는 제올라이트인 수광 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임부는 전자선 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 경화성 수지를 포함하는 수광 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    전자선 및 열의 양쪽 모두로 경화 가능한 상기 경화성 수지는 (메타)아크릴 변성 페놀 수지 또는 (메타)아크릴로일기 함유 (메타)아크릴산 중합체를 포함하는 것인 수광 장치.
  8. 수광부 및 이 수광부가 설치된 베이스 기판을 갖춘 수광 소자를 지지 기판 상에 탑재하는 공정과,
    상기 지지 기판에 대향 배치되는 투명 기판 상에 전자선 경화성 수지를 포함한 접착 필름을 붙이는 공정과,
    상기 접착 필름에 대해 선택적으로 전자선을 조사하여 미조사 부분을 제거함으로써 상기 투명 기판을 상기 지지 기판과 대향 배치시켰을 때에 상기 투명 기판이 상기 수광 소자를 가리는 영역을 둘러싸는 영역에 프레임상으로 상기 접착 필름을 남기는 공정과,
    상기 지지 기판 및 상기 투명 기판을 대향 배치시키고, 상기 접착 필름에 의해 구성된 프레임부에 의해 상기 지지 기판 및 상기 투명 기판을 접착하는 공정을 포함하는 수광 장치의 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    적산광량 700mJ/cm2에서의 상기 접착 필름의 전자선 경화 후의 50℃~180℃에서의 최저 용융 점도가 1Paㆍs 이상, 30000Paㆍs 이하인 수광 장치의 제조 방법.
  10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    적산광량 700mJ/cm2에서의 상기 접착 필름의 전자선 경화 후의 습윤 확산율이 0.1% 이상, 50% 이하인 수광 장치의 제조 방법.
  11. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착 필름은 열 경화성 수지를 포함하고,
    프레임상으로 상기 접착 필름을 남기는 공정에 있어서, 상기 접착 필름의 전자선 경화 반응율을 10% 이상, 열 경화 반응율을 90% 이하로 하는 수광 장치의 제조 방법.
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