JP2023140271A - Adhesive structure and method for manufacturing the same, electronic component and method for manufacturing the same, and adhesive layer for transfer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接着性構造物及びその製造方法、電子部品及びその製造方法、並びに転写用接着層に関する。 The present invention relates to an adhesive structure and its manufacturing method, an electronic component and its manufacturing method, and a transfer adhesive layer.
電子回路基板では高集積化及び高速化に伴い、ICチップ等の発熱性部品による温度上昇が増加し、実装回路の接着及び接続に対する耐熱信頼性が要求されている。接着及び接続信頼性を低下させる要因としては、半導体(ダイ)と該半導体(ダイ)に接着する各種材料との線熱膨張係数差から生じる熱応力が挙げられる。具体的には、半導体(ダイ)の線熱膨張係数が約3ppm/K程度であることに対し、実装基板では15ppm/K以上と大きいことから、リフローなどの加熱作製プロセス工程及び駆動発熱等によるヒートサイクルにより熱応力が発生することで、半導体(ダイ)の接着不要及び接続不良が発生しやすい。 As electronic circuit boards become more highly integrated and faster, the temperature rise due to heat-generating components such as IC chips increases, and heat-resistant reliability is required for adhesion and connection of mounted circuits. Factors that reduce adhesion and connection reliability include thermal stress caused by differences in linear thermal expansion coefficients between a semiconductor (die) and various materials bonded to the semiconductor (die). Specifically, while the linear thermal expansion coefficient of a semiconductor (die) is approximately 3 ppm/K, the coefficient of linear thermal expansion of a mounted board is greater than 15 ppm/K. Thermal stress generated by heat cycles tends to cause unnecessary bonding of semiconductors (dies) and connection failures.
従来、ダイとダイ及びダイと基板を接着するダイボンディング部材としては、溶液系のダイボンディングペースト、シート状のダイアタッチフィルムが用いられてきた。ダイアタッチフィルムでは、エポキシ樹脂、硬化剤、及びエポキシ樹脂と非相溶性である高分子化合物を用いて、エポキシ樹脂からなる接着部と応力緩和特性を有する高分子化合物との相分離海島構造を硬化時に形成することにより、耐熱信頼性を向上する提案がある(特許文献1参照)。また、エポキシ樹脂(接着部)に弾性ゴム(低弾性部)を混合した接着層も提案されている(アクリセット(登録商標)BP、株式会社日本触媒製)。更に、接着機能に加えて放熱機能として熱伝導性を付与したダイボンディング部材が知られている。 Conventionally, solution-based die bonding pastes and sheet-shaped die attach films have been used as die bonding members for bonding dies to dies and dies to substrates. Die attach film uses epoxy resin, a curing agent, and a polymer compound that is incompatible with the epoxy resin to harden the phase-separated sea-island structure between the adhesive part made of epoxy resin and the polymer compound that has stress relaxation properties. There is a proposal to improve the heat resistance reliability by forming the same at the same time (see Patent Document 1). Furthermore, an adhesive layer in which elastic rubber (low elasticity part) is mixed with epoxy resin (adhesive part) has also been proposed (Acryset (registered trademark) BP, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.). Furthermore, die bonding members are known that have thermal conductivity as a heat dissipation function in addition to the adhesive function.
本発明は、接着性、耐熱性、及び応力緩和特性に優れ、薄膜化が可能な接着性構造物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an adhesive structure that has excellent adhesive properties, heat resistance, and stress relaxation properties, and can be made into a thin film.
前記課題を解決するための手段としての本発明の接着性構造物は、接触対象物と接着可能な接着部と、前記接着部よりも弾性率が小さい低弾性部と、を有し、前記接着部及び前記低弾性部の少なくともいずれかがパターニング形状を有することを特徴とする。 The adhesive structure of the present invention as a means for solving the above problem has an adhesive part that can be bonded to a contact object, and a low elasticity part whose elastic modulus is lower than that of the adhesive part, and at least one of the low elasticity section has a patterned shape.
本発明によれば、接着性、耐熱性、及び応力緩和特性に優れ、薄膜化が可能な接着性構造物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an adhesive structure that has excellent adhesive properties, heat resistance, and stress relaxation properties, and can be made into a thin film.
(接着性構造物及び接着性構造物の製造方法)
本発明の接着性構造物は、接触対象物と接着可能な接着部と、前記接着部よりも弾性率が小さい低弾性部と、を有し、前記接着部及び前記低弾性部の少なくともいずれかがパターニング形状を有し、必要に応じて熱伝導部を有していてもよく、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
本発明の接着性構造物は、本発明の接着性構造物の製造方法により好適に製造される。
(Adhesive structure and method for manufacturing adhesive structure)
The adhesive structure of the present invention has an adhesive part capable of adhering to a contact target, and a low elasticity part having a lower elastic modulus than the adhesive part, and at least one of the adhesive part and the low elasticity part. has a patterned shape, may have a heat conductive part as necessary, and further has other members as necessary.
The adhesive structure of the present invention is suitably manufactured by the method of manufacturing an adhesive structure of the present invention.
本発明の接着性構造物の製造方法は、接触対象物と接着可能な接着部を形成するための接着部形成用インクをノズルから吐出して前記接着部をパターニング形成する接着部形成工程と、前記接着部よりも弾性率が小さい低弾性部を形成するための低弾性部形成用インクをノズルから吐出して前記低弾性部をパターニング形成する低弾性部形成工程と、を含み、必要に応じて、熱伝導部を形成するための熱伝導部形成用インクをノズルから吐出して前記接着性構造物の厚さ方向に連続した前記熱伝導部を形成する熱伝導部形成工程を含んでいてもよく、更に必要に応じて、その他の工程を含む。なお、パターニング形成する工程は、前記接着部形成工程及び前記低弾性部形成工程の少なくともいずれかで行われればよい。 The method for manufacturing an adhesive structure of the present invention includes a bonding part forming step of discharging a bonding part forming ink from a nozzle to form a bonding part that can be bonded to a contact target and patterning the bonding part; a low elasticity part forming step of patterning and forming the low elasticity part by discharging a low elasticity part forming ink from a nozzle to form a low elasticity part having a lower elastic modulus than the adhesive part, as necessary. and a heat conductive part forming step of discharging a heat conductive part forming ink from a nozzle to form the heat conductive part continuous in the thickness direction of the adhesive structure. The method may also include other steps as necessary. Note that the step of patterning may be performed in at least one of the adhesive portion forming step and the low elastic portion forming step.
特開2011-084743号公報では、室温での弾性率を低くすることによる応力緩和(具体的には、リフロー時のクラック発生や温度サイクル試験での破壊抑制)と、高温時のピール強度及び高温時の弾性率を高めることによる耐熱性と耐湿性を両立する目的で、エポキシ樹脂、硬化剤、及びエポキシ樹脂と非相溶性である高分子化合物を用いて、エポキシ樹脂からなる接着部と、応力緩和特性を有する高分子化合物との相分離海島構造を硬化加熱時に形成することにより、耐熱信頼性を向上する技術が提案されている。 JP-A No. 2011-084743 discloses stress relaxation by lowering the elastic modulus at room temperature (specifically, suppression of crack generation during reflow and destruction in temperature cycle tests), peel strength at high temperatures, and stress relaxation by lowering the elastic modulus at room temperature. In order to achieve both heat resistance and moisture resistance by increasing the elastic modulus at A technique has been proposed to improve heat resistance reliability by forming a phase-separated sea-island structure with a polymer compound having relaxation properties during curing and heating.
しかしながら、この提案の技術では、接着層において、接着材料と低弾性材料とを混合し略均一配合しているため、接着性と応力緩和が両立するように接着層の厚さ方向(膜内)及び平面方向(厚さと略直行する方向)で配合調整することができないという問題があった。 However, in this proposed technology, since the adhesive material and the low-elasticity material are mixed and blended almost uniformly in the adhesive layer, the thickness direction (inside the film) of the adhesive layer is Also, there was a problem in that the composition could not be adjusted in the planar direction (direction substantially perpendicular to the thickness).
また、従来のダイボンディング部材では、半導体の発熱増加及び半導体パッケージの薄膜化に対応することが難しいという問題があった。具体的には、高集積ダイによる発熱増加やスマートフォン等の装置の薄型化により、ダイボンディング部材の高耐熱化及び薄膜化が要求されている。薄膜化すると応力緩和性能が低下しやすく、反りにより接着剤が外周部から剥離しやすい。また、ワイヤーボンディング、フリップチップ等のリード線部では接着層の充填が不十分になり、バブルやボイドが発生しやすく接着強度が低下するという問題があった。 Further, conventional die bonding members have a problem in that it is difficult to cope with the increase in heat generation of semiconductors and the thinning of semiconductor packages. Specifically, due to increased heat generation due to highly integrated dies and thinner devices such as smartphones, die bonding members are required to have higher heat resistance and be thinner. When the film is made thinner, the stress relaxation performance tends to deteriorate, and the adhesive tends to peel off from the outer periphery due to warping. In addition, there is a problem in that the adhesive layer is insufficiently filled in the lead wire portion of wire bonding, flip chip, etc., and bubbles and voids are likely to occur, resulting in a decrease in adhesive strength.
シート状の接着層では薄膜化すると(例えば、50μm以下)ハンドリングが難しくなり、生産性低下しやすい。更に、樹脂等の熱伝導率が低い材料が用いられると共に、薄膜化もしにくいため、接着層上下間の熱伝導(放熱)特性の改善が難しい。また、ペーストとして塗工する場合は一般的にディペンスで塗工されるが、この塗工方法では薄膜均一塗工が難しい。しかしながら、エポキシ樹脂に非相溶性である高分子化合物を混合するとインク粘度が増加するため、ディスペンス以外の塗工方法の採用が難しい。したがって、熱伝導性付与や線熱膨張係数低減のためにセラミック又は金属フィラーを添加すると、更に粘度が増加しやすく、塗工性が悪化するという問題があった。 When a sheet-like adhesive layer is made thinner (for example, 50 μm or less), handling becomes difficult and productivity tends to decrease. Furthermore, since a material with low thermal conductivity such as resin is used and it is difficult to form a thin film, it is difficult to improve the heat conduction (heat dissipation) characteristics between the upper and lower adhesive layers. In addition, when applying as a paste, it is generally applied by dispensing, but it is difficult to apply a thin uniform coating with this application method. However, since the viscosity of the ink increases when a polymer compound that is incompatible with the epoxy resin is mixed, it is difficult to employ a coating method other than dispensing. Therefore, when a ceramic or metal filler is added to impart thermal conductivity or reduce the coefficient of linear thermal expansion, there is a problem in that the viscosity tends to further increase and the coatability deteriorates.
これに対し、本発明の接着性構造物は、前記接着部と前記低弾性部とをパターニングした構造により、これらの配置調整が可能であるため、接着性及び耐熱性に優れ、厚さ方向(膜内)及び平面方向(厚さ方向と略直行する方向)の歪量を低減するように各部を配置することで、接着性及び耐熱性と共に、薄膜でも優れた応力緩和性能を有する。要するに、接着性構造物の歪を緩和する低弾性部を膜内及び平面内の歪量を低減するように配置することで、薄膜でも優れた接着性、耐熱性、及び応力緩和性能を得ることができる。 On the other hand, the adhesive structure of the present invention has a structure in which the adhesive part and the low elasticity part are patterned, so that the arrangement of these parts can be adjusted. By arranging each part to reduce the amount of strain in the film (inside the film) and in the planar direction (direction substantially perpendicular to the thickness direction), the film has excellent stress relaxation performance even in thin films, as well as adhesion and heat resistance. In short, by arranging the low-elasticity parts that alleviate strain in the adhesive structure so as to reduce the amount of strain within the film and in the plane, excellent adhesiveness, heat resistance, and stress relaxation performance can be obtained even in thin films. I can do it.
また、本発明の接着性構造物の製造方法は、前記接着部と前記低弾性部とを別々のインクで形成することで、インクの材料配合選択の範囲を広げることができると共に、溶媒を添加することなくインクの低粘度化が可能となる。インクの低粘度化により接着性構造物の薄膜化塗工、充填性能、インクジェット法によるパターニング精度が向上し、バブル及びボイドの発生を低減することができる。 Further, in the method for manufacturing an adhesive structure of the present invention, by forming the adhesive portion and the low elasticity portion with separate inks, it is possible to widen the range of material composition selection of the ink, and also to add a solvent. It is possible to lower the viscosity of the ink without causing any damage. By lowering the viscosity of the ink, thin coating of the adhesive structure, filling performance, and patterning accuracy by inkjet method can be improved, and the generation of bubbles and voids can be reduced.
特に、前記接着部及び前記低弾性部を、インクジェット法を用いて塗工することにより、任意のパターン形成が可能になると共に薄膜で均一性に優れた接着性構造物を形成することができる点で好ましい。また、低粘度インクの適用により、ワイヤーボンディング、フリップチップ等の配線部において優れた充填性を有しながらパターニング塗工することが可能となり、接着性構造物の剥離起点となるバブルやボイドの発生を抑制することができる点でも有利である。 In particular, by coating the adhesive portion and the low elasticity portion using an inkjet method, it is possible to form any pattern and to form a thin adhesive structure with excellent uniformity. It is preferable. In addition, by applying low-viscosity ink, it is possible to apply patterning coatings with excellent filling properties in wiring parts such as wire bonding and flip chips, and this creates bubbles and voids that become the starting point for peeling of adhesive structures. It is also advantageous in that it can suppress.
以下、本発明の接着性構造物の説明と併せて、本発明の接着性構造物の製造方法について説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、又は削除などの当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用及び効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Hereinafter, together with the description of the adhesive structure of the present invention, a method for manufacturing the adhesive structure of the present invention will be described. It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments shown below, and may be modified within the range that can be conceived by those skilled in the art, such as other embodiments, additions, modifications, or deletions, and any These embodiments are also included within the scope of the present invention as long as they exhibit the functions and effects of the present invention.
前記接着性構造物において、前記接着部は、少なくとも接触対象物との接触面と接着するように形成され、高温時にも接着機能を保持する機能を有することが好ましい。また、前記低弾性部は、熱応力(歪)を緩和する機能を有し、伸縮しやすいことが好ましい。更に前記接着部及び前記低弾性部の少なくともいずれかをパターニング形成されたパターニング形状を有するようにすることで、接着機能と熱応力緩和機能を接着性構造物の各部位で最適化することができる。これにより前記接着性構造物は、高温時の接着性と応力緩和特性とを両立した耐熱性に優れるものである。 In the adhesive structure, it is preferable that the adhesive part is formed so as to adhere to at least a contact surface with a contact object, and has a function of maintaining an adhesive function even at high temperatures. Further, it is preferable that the low elasticity portion has a function of relieving thermal stress (strain) and is easy to expand and contract. Furthermore, by forming at least one of the bonding part and the low elasticity part to have a patterned shape, the bonding function and thermal stress relaxation function can be optimized in each part of the adhesive structure. . As a result, the adhesive structure has excellent heat resistance, which combines adhesion at high temperatures and stress relaxation properties.
本明細書において、「パターニング形成」とは、前記接着性構造物の厚さ方向及び平面方向(前記厚さ方向と略直行する方向)の少なくともいずれかにおいて、前記接着部と前記低弾性部の疎密分布を形成すること;前記接着性構造物において、前記接着部及び前記低弾性部を所望形状に意図的(人工的)に形成したことの少なくともいずれかを意味する。したがって、前記「パターニング形状」には、任意形状に意図せず(自然発生的に)形成される海島構造は含まれない。
これは前記接着性構造物の製造方法に起因するものであり、前記パターニング形状は、前記接着性構造物の製造方法により実現可能である。
In the present specification, "patterning" refers to formation of the adhesive part and the low elastic part in at least one of the thickness direction and the plane direction (direction substantially perpendicular to the thickness direction) of the adhesive structure. Forming a sparse and dense distribution; means that in the adhesive structure, the adhesive portion and the low elasticity portion are intentionally (artificially) formed into a desired shape. Therefore, the "patterning shape" does not include a sea-island structure that is unintentionally (naturally) formed into an arbitrary shape.
This is due to the method of manufacturing the adhesive structure, and the patterning shape can be realized by the method of manufacturing the adhesive structure.
前記パターニング形成する方法としては、特に制限はなく、前記接着部をパターニング形成した隙間に前記低弾性部を形成する方法、前記低弾性部をパターニング形成した隙間に前記接着部を形成する方法のいずれであってもよい。
また、前記接着性構造物が、前記接着部及び前記低弾性部に加え、その他の部材(例えば、熱伝導部など)を有する場合、前記パターニング形成する方法としては、前記接着部をパターニング形成した隙間に前記低弾性部及び前記その他の部材を形成する方法、前記低弾性部及び前記その他の部材をパターニング形成した隙間に前記接着部を形成する方法などが挙げられる。前記低弾性部と、前記その他の部材のパターニング形成の順序としても、特に制限はない。したがって、前記接着性構造物の製造方法において、接着部形成工程、低弾性部形成工程、及び熱伝導部形成工程の順序としては特に制限はない。また、これらの各工程は、それぞれ独立して行われてもよく、同時に行われてもよい。
The patterning method is not particularly limited, and may be either a method of forming the low elastic part in a gap where the adhesive part is patterned or a method of forming the adhesive part in a gap where the low elastic part is patterned. It may be.
In addition, when the adhesive structure has other members (for example, a heat conductive part, etc.) in addition to the adhesive part and the low elasticity part, the patterning method may include patterning the adhesive part. Examples include a method of forming the low elasticity part and the other member in the gap, and a method of forming the adhesive part in the gap where the low elasticity part and the other member are formed by patterning. There is no particular restriction on the order of patterning the low elasticity portion and the other members. Therefore, in the method for manufacturing an adhesive structure, there is no particular restriction on the order of the adhesive part forming step, the low elasticity part forming step, and the heat conductive part forming step. Further, each of these steps may be performed independently or simultaneously.
前記接着部は、前記接着部形成用インクをノズルから吐出して形成されるが、前記接着部形成用インクの着弾滴を重ねて厚膜化してもよい。
この場合、前記接着部形成用インク、前記低弾性部を形成するための低弾性部形成用インク、又は後述する熱伝導部を形成するための熱伝導部形成用インクを単独で積層してもよいし、前記接着部形成用インク、前記低弾性部形成用インク、及び前記熱伝導部形成用インクから選択される2種以上のインクを交互に着弾させて積層してもよい。
The adhesive part is formed by discharging the adhesive part forming ink from a nozzle, but may be formed into a thick film by overlapping landed droplets of the adhesive part forming ink.
In this case, the adhesive part forming ink, the low elastic part forming ink for forming the low elastic part, or the heat conducting part forming ink for forming the heat conducting part described later may be laminated alone. Alternatively, two or more types of ink selected from the adhesive part forming ink, the low elasticity part forming ink, and the heat conductive part forming ink may be alternately landed and laminated.
前記接着部及び前記低弾性部、更に必要に応じて、前記熱伝導部をパターン形成する塗工方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法、スプレーコート法、ノズルコート法、ディスペンスコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法などが挙げられる。これらの中でも、印刷版を用いず、非接触で塗膜形成が可能な、スプレーコート法、ディスペンスコート法、インクジェット法が好ましい。これらの塗工方法により、パターンに合わせたオンデマンドな塗工が可能となる。高精細なパターン形成が可能である点において、特にインクジェット法が好ましく、前記接着部及び前記低弾性部の少なくともいずれかが、インクジェット法により形成されることがより好ましい。 There are no particular restrictions on the coating method for patterning the adhesive portion, the low elasticity portion, and, if necessary, the thermally conductive portion, and may be appropriately selected from known methods, such as spin coating. Coating method, casting method, microgravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary coating method, inkjet method, spray coating method, nozzle coating method, dispense coating method , gravure coating method, screen printing method, flexographic printing method, offset printing method, reverse printing method, etc. Among these, the spray coating method, the dispense coating method, and the inkjet method are preferable because they allow coating film formation in a non-contact manner without using a printing plate. These coating methods enable on-demand coating according to patterns. The inkjet method is particularly preferred in that high-definition pattern formation is possible, and it is more preferred that at least one of the adhesive portion and the low elasticity portion be formed by the inkjet method.
前記接着部及び前記低弾性部、更に必要に応じて、前記熱伝導部のパターン精度を向上するためには、少なくとも前記接着部、前記低弾性部、又は熱伝導部を光硬化させながらパターン形成する方法を用いることが好ましい。即ち、前述の方法により、前記接着部形成用インク、前記低弾性部形成用インク、又は熱伝導部形成用インクを用いてパターン形成した液滴を経時で液滴が広がる前に光硬化することで、パターン形成精度が向上する。光硬化では半硬化状態とする方法、及び光硬化させた液滴を積層し、前記接触対象物との接触面となる前記接着性構造物の最表面の液滴のみ光硬化しない方法、光硬化後の硬化物に粘着性を持たせる方法の少なくともいずれかを採用することで、貼合せ時の接着面(前記最表面の液滴)の接着性を維持することができる。 In order to improve the pattern accuracy of the adhesive part, the low elasticity part, and, if necessary, the heat conduction part, pattern formation is performed while at least the adhesive part, the low elasticity part, or the heat conduction part is photocured. It is preferable to use the method of That is, by the method described above, droplets patterned using the adhesive part forming ink, the low elasticity part forming ink, or the thermally conductive part forming ink are photocured before the droplets spread over time. This improves pattern formation accuracy. In photo-curing, there is a method in which the photo-cured droplets are left in a semi-cured state, a method in which photo-cured droplets are layered and only the droplets on the outermost surface of the adhesive structure, which is the contact surface with the contact object, are not photo-cured; By employing at least one of the methods of imparting adhesiveness to the cured product afterward, the adhesiveness of the adhesive surface (the droplet on the outermost surface) at the time of lamination can be maintained.
特に、UV LEDアレイをインクジェットヘッドに搭載したインクジェット印刷システムにより、ジェッティングした着弾滴をUV LEDで即時硬化させることにより高精度なパターン形成が可能となる。 In particular, an inkjet printing system in which a UV LED array is mounted on an inkjet head enables highly accurate pattern formation by immediately curing the jetted droplets using the UV LED.
インクジェット法、ディスペンスコート法、又はスプレーコート法では、版を用いずにパターン形成が可能であり、前記接着部を前記接触対象物に直接塗工できるので、予め作製した接着性構造物をカットして貼り付ける方法に比べ、該接着性構造物の薄膜化形成が可能となるとともに生産性が高い。インクジェット法は、微細パターン形成及び膜厚均一性に優れるため、特に好ましい塗工方法である。 In the inkjet method, dispense coating method, or spray coating method, it is possible to form a pattern without using a plate, and the adhesive part can be directly applied to the contact object, so it is not necessary to cut the adhesive structure prepared in advance. Compared to the method of pasting the adhesive structure using a method, it is possible to form the adhesive structure into a thin film, and the productivity is high. The inkjet method is a particularly preferred coating method because it is excellent in fine pattern formation and film thickness uniformity.
前記接着性構造物における前記接着部と前記低弾性部とのパターン比率及び配置を変化させることで、接触対象物に合わせて要求される接着性及び応力緩和性能を調整することができる。即ち、一般的に接着性構造物の応力(歪)は、厚さ方向及び平面方向に均一ではないため、前記接着部と前記低弾性部とをパターニング形成することで、応力緩和性能が向上する。特に、接着対象物(例えば、ダイや基板)の線熱膨張率差による応力は前記接着性構造物の平面方向(前記接触対象物との接着面を有する方向)の外周端部に集中しやすいため、前記外周端部では、前記接着部の体積に対する前記低弾性部の体積の体積比率(低弾性部/接着部)が、該接着性構造物の平面方向の中心部よりも大きくなるようにパターニングされることが好ましい。 By changing the pattern ratio and arrangement of the adhesive part and the low elasticity part in the adhesive structure, it is possible to adjust the adhesiveness and stress relaxation performance required according to the object to be contacted. That is, since the stress (strain) of an adhesive structure is generally not uniform in the thickness direction and the plane direction, the stress relaxation performance is improved by patterning the adhesive part and the low elasticity part. . In particular, stress due to the difference in linear thermal expansion coefficients of objects to be bonded (e.g., die and substrate) tends to concentrate on the outer peripheral edge of the adhesive structure in the planar direction (the direction in which it has an adhesive surface with the object to be contacted). Therefore, at the outer peripheral end, the volume ratio of the volume of the low elasticity part to the volume of the adhesive part (low elasticity part/adhesion part) is made larger than at the center of the adhesive structure in the planar direction. Preferably, it is patterned.
一方、前記接着性構造物は、前記接触対象物との接着性の点から、平面方向の外周端部は、前記接着部となるようにパターニングしてもよい。 On the other hand, from the viewpoint of adhesion to the object to be contacted, the adhesive structure may be patterned so that the outer peripheral end in the plane direction becomes the adhesive part.
また、前記接着性構造物は、一方の表面に露出する、前記接着部及び前記低弾性部の形状及び大きさが、他方の表面に露出する、前記接着部及び前記低弾性部の形状及び大きさと同じであってもよく、異なっていてもよい。 Further, the shape and size of the bonded portion and the low elasticity portion exposed on one surface of the adhesive structure are the same as the shape and size of the bonded portion and the low elasticity portion exposed on the other surface. may be the same or different.
例えば、前記接着部に囲まれた前記低弾性部の外周形状、及び/又は、前記接着部に囲まれた前記低弾性部の外周形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直線、円弧、及び楕円弧の組合せ形状などが挙げられる。前記組合せ形状の具体例としては、点状、線状、リング状、格子状、放射状、円状、四角形状、扇形状、柱状、円錐状などが挙げられる(図4A~図4H参照)。 For example, the outer peripheral shape of the low elasticity part surrounded by the adhesive part and/or the outer peripheral shape of the low elasticity part surrounded by the adhesive part is not particularly limited and may be selected as appropriate depending on the purpose. For example, the shape may be a combination of a straight line, a circular arc, and an elliptical arc. Specific examples of the combination shape include dots, lines, rings, grids, radials, circles, squares, fan shapes, columns, and cones (see FIGS. 4A to 4H).
また、前記低弾性部は、前記接着性構造物の表面に露出していなくてもよい。即ち、前記低弾性部は、前記接着性構造物の厚さ方向又は平面方向(前記接着性構造物の表面に露出しない、厚さ方向の断面に略直行する方向)にパターニング形成されていてもよい。この場合の前記接着部に囲まれた前記低弾性部の外周形状としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直線、円弧、及び楕円弧の組合せ形状などが挙げられる。前記組合せ形状の具体例としては、点状、線状、リング状、格子状、放射状、円状、四角形状、扇形状、柱状、円錐状などが挙げられる(図3A~図3I参照)。 Further, the low elasticity portion may not be exposed on the surface of the adhesive structure. That is, even if the low elasticity portion is formed by patterning in the thickness direction or plane direction of the adhesive structure (a direction that is not exposed on the surface of the adhesive structure and is substantially perpendicular to the cross section in the thickness direction). good. In this case, the shape of the outer periphery of the low elasticity part surrounded by the adhesive part is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. It will be done. Specific examples of the combination shape include dots, lines, rings, grids, radials, circles, squares, sectors, columns, cones, etc. (see FIGS. 3A to 3I).
なお、前記接着性構造物の形状は、フーリエ変換赤外分光法(FT-IR)を用いた断面方向及び平面方向のマッピング解析などにより確認することができる。 Note that the shape of the adhesive structure can be confirmed by mapping analysis in a cross-sectional direction and a planar direction using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR).
前記接着性構造物の形状としては、前記接着部と、前記低弾性部とがパターニング形成されている限り、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができ、層状であってもよく、ブロック状であってもよい。 The shape of the adhesive structure is not particularly limited as long as the adhesive part and the low elasticity part are formed by patterning, and can be appropriately selected depending on the purpose, even if it is layered. It may also be block-shaped.
本明細書において「層状」とは、厚さが1,000μm以下の場合を示し、ブロック状とは、厚さが1,000μm超の場合を示す。
これらの形状は、目的とする使用態様に応じて適宜選択することができる。例えば、薄膜化が要求される半導体(ダイ)と該半導体(ダイ)に接着する各種材料との接着には、層状の接着性構造物を好適に使用することができる。
In this specification, "layered" refers to a thickness of 1,000 μm or less, and block-like refers to a thickness of more than 1,000 μm.
These shapes can be selected as appropriate depending on the intended usage. For example, a layered adhesive structure can be suitably used for adhesion between a semiconductor (die) that requires a thin film and various materials to be attached to the semiconductor (die).
前記接着性構造物が層状の場合、その厚さとしては、1,000μm以下であるが、1μm~500μmが好ましく、薄型化への要求及び熱抵抗を下げる観点から、1μm~50μmがより好ましい。
前記接着性構造物の厚さは、触針計(Alpha-Step D-500、KLA-Tenchore社製)、光学反射分光式測定器(F50 フィルメトリクス社製)などで測定することができる。なお、本明細書において「厚さ」とは、前記触針計で、任意の3箇所について測定し、平均値を算出した「平均厚さ」を意味する。
When the adhesive structure is layered, its thickness is 1,000 μm or less, preferably 1 μm to 500 μm, and more preferably 1 μm to 50 μm from the viewpoint of thinning the structure and lowering thermal resistance.
The thickness of the adhesive structure can be measured with a stylus meter (Alpha-Step D-500, manufactured by KLA-Tenchore), an optical reflection spectrometer (F50, manufactured by Filmetrics), or the like. In this specification, the term "thickness" refers to the "average thickness" measured at three arbitrary locations using the stylus meter and the average value calculated.
<接着部及び接着部形成工程>
前記接着部は、接触対象物と接着可能な部材である。
前記接着部は、前記接着部形成工程により好適に形成される。
<Adhesive part and adhesive part forming process>
The adhesive portion is a member that can be adhered to a contact target.
The bonded portion is suitably formed by the bonded portion forming step.
前記接着部形成工程は、接触対象物と接着可能な接着部を形成するための接着部形成用インクをノズルから吐出して前記接着部を形成する工程である。 The bonding portion forming step is a step of discharging bonding portion forming ink from a nozzle to form a bonding portion that can be bonded to a contact target to form the bonding portion.
前記接触対象物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、発熱性部品、冷却部品、基板、電極などが挙げられる。 The object to be contacted is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and includes, for example, heat-generating parts, cooling parts, substrates, electrodes, and the like.
前記接着部を形成する材料としては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができるが、機械的接着強度を得る観点から、接着機能を有する樹脂を含有することが好ましく、更に必要に応じて、その他の材料を含有する。 The material forming the adhesive part is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but from the viewpoint of obtaining mechanical adhesive strength, it is preferable to contain a resin having an adhesive function, and further Contains other materials as necessary.
<<樹脂>>
前記接着機能を有する樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができ、例えば、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
特に、前記接着部と、前記接触対象物との接着面における光透過性が、前記接触対象物を通した光硬化に適していない場合には、前記接着部は少なくとも熱硬化性樹脂を含有することが好ましい。
なお、前記接着部及び前記低弾性部の少なくともいずれかが、光硬化性樹脂を含有することが好ましい。
<<Resin>>
The resin having the adhesive function is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include photocurable resins, thermosetting resins, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
In particular, when the light transmittance of the adhesive surface between the adhesive part and the contact object is not suitable for photocuring through the contact object, the adhesive part contains at least a thermosetting resin. It is preferable.
In addition, it is preferable that at least one of the adhesive part and the low elasticity part contains a photocurable resin.
前記樹脂の具体例としては、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、エステル系樹脂、ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂、スチレン系樹脂、セルロース系樹脂、アミド系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、前記樹脂としては、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂が、耐熱性が良好であるため好ましく、エポキシ系樹脂が、硬化収縮が小さい点でより好ましい。
Specific examples of the resin include urethane resin, epoxy resin, phenol resin, polyimide resin, ester resin, vinyl resin, silicone resin, styrene resin, cellulose resin, amide resin, (meth) ) Acrylic resins, melamine resins, fluorine resins, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, as the resin, epoxy resins, silicone resins, and polyimide resins are preferable because they have good heat resistance, and epoxy resins are more preferable because they have small curing shrinkage.
前記接着部は、前記樹脂のモノマー成分を含有する接着部形成用インクを用い、前記接触対象物に該接着部形成用インクを塗布し、重合反応させることにより形成することができる。 The adhesive portion can be formed by using an adhesive portion forming ink containing a monomer component of the resin, applying the adhesive portion forming ink to the object to be contacted, and causing a polymerization reaction.
<<<接着部形成用インク>>>
前記接着部形成用インクは、前記樹脂を含有していてもよく、前記樹脂のモノマー成分と、重合開始剤とを含有していてもよく、更に必要に応じてその他の成分を含有していてもよいが、前記樹脂のモノマー成分と、重合開始剤とを含有することが、パターニング形成を良好に行うことができる点で好ましい。
<<<Ink for forming adhesive part>>>
The adhesive part forming ink may contain the resin, a monomer component of the resin, and a polymerization initiator, and further contain other components as necessary. However, it is preferable to contain the monomer component of the resin and a polymerization initiator because patterning can be performed well.
-モノマー成分-
前記樹脂のモノマー成分としては、特に制限はなく、使用する樹脂の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシモノマー、(メタ)アクリレートモノマー、オキセタンモノマー、ウレタンモノマー、シリコーンモノマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記樹脂のモノマー成分としては、エポキシモノマーを含有することが好ましい。
- Monomer component -
The monomer component of the resin is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the type of resin used, and examples thereof include epoxy monomer, (meth)acrylate monomer, oxetane monomer, urethane monomer, silicone monomer, etc. It will be done. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable that the monomer component of the resin contains an epoxy monomer.
--エポキシモノマー--
前記エポキシモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂環式エポキシモノマー、グリシジルエーテル型エポキシモノマー、グリシジルアミン型エポキシモノマーなどが挙げられる。
前記脂環式エポキシモノマーは、環構造によりガラス転移温度(Tg)が高く、耐熱性に優れると共に、モノマー粘度が低い。
前記グリシジルエーテル型エポキシモノマーは、硬化物の弾性率を低弾性に調整しやすく、モノマー粘度が低い。
前記グリシジルアミン型エポキシモノマーは、接着強度を得やすい。
以上の特徴を有する各種エポキシモノマーを混合することにより、インクジェット法に好適な接着部形成用インクとして用いることができる。
--Epoxy monomer--
The epoxy monomer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include alicyclic epoxy monomers, glycidyl ether type epoxy monomers, glycidyl amine type epoxy monomers, and the like.
The alicyclic epoxy monomer has a high glass transition temperature (Tg) due to its ring structure, excellent heat resistance, and low monomer viscosity.
The glycidyl ether type epoxy monomer can easily adjust the elastic modulus of the cured product to a low elasticity, and has a low monomer viscosity.
The glycidylamine type epoxy monomer easily provides adhesive strength.
By mixing various epoxy monomers having the above-mentioned characteristics, it can be used as an ink for forming a bonding part suitable for an inkjet method.
前記脂環式エポキシモノマーとしては、例えば、下記構造式1から16のいずれかで表される化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the alicyclic epoxy monomer include compounds represented by any of Structural Formulas 1 to 16 below. These may be used alone or in combination of two or more.
前記脂環式エポキシモノマーは、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記脂環式モノマーの市販品としては、例えば、エポカリックTHI-DE、エポカリックDE-102、エポカリックDE-103、VNBB-ME(以上、ENEOS株式会社製)、DCPD-DE(日本材料技研株式会社製)、セロキサイド(CEL)8010P、CEL2010P、CEL2081、CEL2000(以上、株式会社ダイセル製)などが挙げられる。
The alicyclic epoxy monomer may be synthesized as appropriate, or commercially available products may be used.
Examples of commercially available alicyclic monomers include Epocalic THI-DE, Epocalic DE-102, Epocalic DE-103, VNBB-ME (manufactured by ENEOS Co., Ltd.), and DCPD-DE (manufactured by Japan Materials Technology Co., Ltd.). ), Celoxide (CEL) 8010P, CEL2010P, CEL2081, CEL2000 (all manufactured by Daicel Corporation).
グリシジルエーテル型エポキシモノマーとしては、例えば、アリルジグリシジルエーテル、ビスフェノール型ジグリシジルエーテルなどが挙げられる。具体例としては、下記構造式17から22のいずれかで表される化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the glycidyl ether type epoxy monomer include allyl diglycidyl ether and bisphenol diglycidyl ether. Specific examples include compounds represented by any of Structural Formulas 17 to 22 below. These may be used alone or in combination of two or more.
前記グリシジルエーテル型エポキシモノマーは、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記グリシジルエーテル型エポキシモノマーの市販品としては、例えば、リカレジンDME-100(新日本理化株式会社製)、エポライトM-1230、エポライト40E、エポライト100E、エポライト200E、エポライト400E、エポライト70P、エポライト200P、エポライト400P、エポライト1500NP、エポライト1600、エポライト80MF、エポライト100MF(以上、共栄社化学株式会社製)、ショウフリー(登録商標)PETG、ショウフリー(登録商標)BATG(以上、昭和電工株式会社製)デナコールEX-614B、デナコールEX-313、デナコールEX-512、デナコールEX-321、デナコールEX-321L、デナコールEX-612、デナコールEX-614、デナコールEX-622、デナコールEX-314、デナコールEX-421、デナコールEX-521、デナコールEX-411、デナコールEX-171、デナコールEX-146、デナコールEX-121、デナコールEX-141、デナコールEX-145、デナコールEX-147、デナコールEX-192、デナコールEX-731(以上、ナガセケムテックス株式会社製)、YL9028(三菱化学株式会社製)、OCR-EP、NPG(D)、DY-BP、DY-BP(以上、四日市合成株式会社製)などが挙げられる。
The glycidyl ether type epoxy monomer may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used.
Commercially available glycidyl ether type epoxy monomers include, for example, Recaresin DME-100 (manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd.), Epolite M-1230, Epolite 40E, Epolite 100E, Epolite 200E, Epolite 400E, Epolite 70P, Epolite 200P, Epolite 400P, Epolite 1500NP, Epolite 1600, Epolite 80MF, Epolite 100MF (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Showfree (registered trademark) PETG, Showfree (registered trademark) BATG (all manufactured by Showa Denko K.K.) Denacol EX -614B, Denacol EX-313, Denacol EX-512, Denacol EX-321, Denacol EX-321L, Denacol EX-612, Denacol EX-614, Denacol EX-622, Denacol EX-314, Denacol EX-421, Denacol EX -521, Denacol EX-411, Denacol EX-171, Denacol EX-146, Denacol EX-121, Denacol EX-141, Denacol EX-145, Denacol EX-147, Denacol EX-192, Denacol EX-731 (the above, (manufactured by Nagase ChemteX Co., Ltd.), YL9028 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), OCR-EP, NPG (D), DY-BP, DY-BP (manufactured by Yokkaichi Gosei Co., Ltd.).
前記グリシジルアミン型エポキシモノマーは、アミン構造を有する。
前記グリシジルアミン型エポキシモノマーは、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記グリシジルアミン型エポキシモノマーの市販品としては、例えば、TETRAD-X(三菱ガス化学株式会社製)、VH-523(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製)などが挙げられる。
The glycidylamine type epoxy monomer has an amine structure.
The glycidylamine type epoxy monomer may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used.
Examples of commercially available glycidylamine type epoxy monomers include TETRAD-X (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) and VH-523 (manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd.).
--(メタ)アクリレートモノマー--
(メタ)アクリレートモノマーとしては、特に制限はなく、一般的な光重合型(メタ)アクリレートモノマーの中から目的に応じて適宜選択することができる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
--(meth)acrylate monomer --
The (meth)acrylate monomer is not particularly limited and can be appropriately selected from common photopolymerizable (meth)acrylate monomers depending on the purpose. These may be used alone or in combination of two or more.
前記(メタ)アクリレートモノマーは、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記(メタ)アクリレートモノマーの市販品としては、例えば、AOMA(登録商標)(日本触媒株式会社製)、HEA(ヒドロキシエチルアクリレート)、HPA(ヒドロキシプロピルアクリレート)、4-HBA(4-ヒドロキシブチルアクリレート)、AIB(イソブチルアクリレート)、TBA(t-ブチルアクリレート)、NOAA(n-オクチルアクリレート)、INAA(イソノニルアクリレート)、ビスコート#197(ノニルアクリレート)、IDAA(ノニルアクリレート)、LA(ラウリルアクリレート)、STA(ステアリルアクリレート)、ISTA(イソステアリルアクリレート)、IBXA(イソボルニルアクリレート)、ビスコート#155(シクロヘキシルアクリレート)、ビスコート#196(3,3,5-トリメチルシクロヘキシルアクリレート)、ビスコート#160(ベンジルアクリレート)、ビスコート#192(フェノキシエチルアクリレート)、ビスコート#150(テトラヒドロフルフリルアクリレート)、ビスコート#190(エチルカルビトールアクリレート)、2-MTA(メトキシエチルアクリレート)、ビスコート#MTG(メトキシトリエチレングリコールアクリレート)、MPE400A(メトキシポリエチレングリコールアクリレート)、MPE550A(メトキシポリエチレングリコールアクリレート)、OXE-10((3-エチルオキセタン-3-イル)メチルアクリレート)、OXE-30((3-エチルオキセタン-3-イル)メチルメタクリレート)、MEDOL-10((3-エチルオキセタン-3-イル)メチルアクリレート)、ビスコート#200(環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート)(以上、大阪有機化学工業株式会社製)、A-LEN-10(エトキシ化-o-フェニルフェノールアクリレート)、AM-90G(エトキシ化-o-フェニルフェノールアクリレート)、AM-130G(エトキシ化-o-フェニルフェノールアクリレート)、AMP-20GY(エトキシ化-o-フェニルフェノールアクリレート)、A-SA(2-アクリロイルオキシエチルコハク酸)、701A(2-ヒドロキシ-3-メタクリルプロピルアクリレート)、A-200(ポリエチレングリコール#200ジアクリレート)、A-400(ポリエチレングリコール#400ジアクリレート)、A-600(ポリエチレングリコール#600ジアクリレート)、A-100(ポリエチレングリコール#100ジアクリレート)、ABE-300(エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート)、A-BPE-10(エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート)、A-BPE-20(エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート)、A-BPE-4(エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート)、A-DCP(トリシクロデカンジメタノールジアクリレート)、A-DOD-N(1,10-デカンジオールジアクリレート)、A-HD-N(1,6-ヘキサンジオールジアクリレート)、A-NOD-N(1,6-ヘキサンジオールジアクリレート)、APG-200(トリプロピレングリコールジアクリレート)、APG-400(ポリプロピレングリコール#400ジアクリレート)、APG-700(ポリプロピレングリコール#700ジアクリレート)、A-PTMG-65(ポリテトラメチレングリコール#650ジアクリレート)、A-9300(ポリテトラメチレングリコール#650ジアクリレート)、A-GLY-9E(エトキシ化グリセリントリアクリレート)、A-GLY-20E(エトキシ化グリセリントリアクリレート)、A-TMM-3(ペンタエリスリトールトリ及びテトラアクリレート)、A-TMM-3L(ペンタエリスリトールトリ及びテトラアクリレート)、A-TMPT(トリメチロールプロパントリアクリレート)、AD-TMP(ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート)、ATM-35E(エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート)、A-TMMT(ペンタエリスリトールテトラアクリレート)、A-9550(ジペンタエリスリトールポリアクリレート)、A-DPH(ジペンタエリスリトールポリアクリレート)(以上、新中村化学工業株式会社製)などが挙げられる。
The (meth)acrylate monomer may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used.
Examples of commercially available (meth)acrylate monomers include AOMA (registered trademark) (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), HEA (hydroxyethyl acrylate), HPA (hydroxypropyl acrylate), and 4-HBA (4-hydroxybutyl acrylate). ), AIB (isobutyl acrylate), TBA (t-butyl acrylate), NOAA (n-octyl acrylate), INAA (isononyl acrylate), Viscoat #197 (nonyl acrylate), IDAA (nonyl acrylate), LA (lauryl acrylate) , STA (stearyl acrylate), ISTA (isostearyl acrylate), IBXA (isobornyl acrylate), Viscoat #155 (cyclohexyl acrylate), Viscoat #196 (3,3,5-trimethylcyclohexyl acrylate), Viscoat #160 (benzyl acrylate), Viscoat #192 (phenoxyethyl acrylate), Viscoat #150 (tetrahydrofurfuryl acrylate), Viscoat #190 (ethyl carbitol acrylate), 2-MTA (methoxyethyl acrylate), Viscoat #MTG (methoxytriethylene glycol acrylate) ), MPE400A (methoxypolyethylene glycol acrylate), MPE550A (methoxypolyethylene glycol acrylate), OXE-10 ((3-ethyloxetan-3-yl)methyl acrylate), OXE-30 ((3-ethyloxetan-3-yl) Methyl methacrylate), MEDOL-10 ((3-ethyloxetan-3-yl) methyl acrylate), Viscoat #200 (cyclic trimethylolpropane formal acrylate) (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), A-LEN-10 (Ethoxylated-o-phenylphenol acrylate), AM-90G (Ethoxylated-o-phenylphenol acrylate), AM-130G (Ethoxylated-o-phenylphenol acrylate), AMP-20GY (Ethoxylated-o-phenylphenol acrylate) acrylate), A-SA (2-acryloyloxyethylsuccinic acid), 701A (2-hydroxy-3-methacrylpropyl acrylate), A-200 (polyethylene glycol #200 diacrylate), A-400 (polyethylene glycol #400 diacrylate), acrylate), A-600 (polyethylene glycol #600 diacrylate), A-100 (polyethylene glycol #100 diacrylate), ABE-300 (ethoxylated bisphenol A diacrylate), A-BPE-10 (ethoxylated bisphenol A diacrylate), acrylate), A-BPE-20 (ethoxylated bisphenol A diacrylate), A-BPE-4 (ethoxylated bisphenol A diacrylate), A-DCP (tricyclodecane dimethanol diacrylate), A-DOD-N ( 1,10-decanediol diacrylate), A-HD-N (1,6-hexanediol diacrylate), A-NOD-N (1,6-hexanediol diacrylate), APG-200 (tripropylene glycol diacrylate), acrylate), APG-400 (polypropylene glycol #400 diacrylate), APG-700 (polypropylene glycol #700 diacrylate), A-PTMG-65 (polytetramethylene glycol #650 diacrylate), A-9300 (polytetramethylene Glycol #650 diacrylate), A-GLY-9E (ethoxylated glycerine triacrylate), A-GLY-20E (ethoxylated glycerine triacrylate), A-TMM-3 (pentaerythritol tri- and tetraacrylate), A-TMM -3L (pentaerythritol tri and tetraacrylate), A-TMPT (trimethylolpropane triacrylate), AD-TMP (ditrimethylolpropane tetraacrylate), ATM-35E (ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate), A-TMMT (pentaerythritol tetraacrylate), Erythritol tetraacrylate), A-9550 (dipentaerythritol polyacrylate), A-DPH (dipentaerythritol polyacrylate) (manufactured by Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.), and the like.
--オキセタンモノマー--
前記オキセタンモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記構造式25から33のいずれかで表される化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
--Oxetane monomer--
The oxetane monomer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include compounds represented by any of the following structural formulas 25 to 33. These may be used alone or in combination of two or more.
前記オキセタンモノマーは、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記オキセタンモノマーの市販品としては、例えば、アロンオキセタンOXT101、アロンオキセタンOXT212、アロンオキセタンOXT121、アロンオキセタンOXT221(以上、東亜合成株式会社製)、ETERNACOLL(登録商標)HBOX、ETERNACOLL(登録商標)OXBP、ETERNACOLL(登録商標)OXIPA(以上、宇部興産株式会社製)などが挙げられる。
The oxetane monomer may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used.
Commercially available products of the oxetane monomer include, for example, aronoxetane OXT101, aronoxetane OXT212, aronoxetane OXT121, aronoxetane OXT221 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), ETERNACOLL (registered trademark) HBOX, ETERNACOLL (registered trademark) OXBP, Examples include ETERNACOLL (registered trademark) OXIPA (manufactured by Ube Industries, Ltd.).
--ウレタンモノマー--
前記ウレタンモノマーとしては、特に制限はなく、一般的なウレタンモノマーの中から目的に応じて適宜選択することができる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
--Urethane monomer--
The urethane monomer is not particularly limited and can be appropriately selected from common urethane monomers depending on the purpose. These may be used alone or in combination of two or more.
前記ウレタンモノマーは、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記ウレタンモノマーの市販品としては、例えば、US3003、US3003M、US3007、US3007M、US3123M(以上、共栄社化学株式会社製)などが挙げられる。
The urethane monomer may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used.
Examples of commercially available urethane monomers include US3003, US3003M, US3007, US3007M, and US3123M (all manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).
--シリコーンモノマー--
前記シリコーンモノマーとしては、特に制限はなく、一般的なシリコーンモノマーの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリジメチルシロキサンの片末端又は両末端に反応基を有するシリコーン化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
--Silicone monomer--
The silicone monomer is not particularly limited and can be appropriately selected from common silicone monomers depending on the purpose, such as a silicone compound having a reactive group at one or both ends of polydimethylsiloxane. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
前記シリコーンモノマーは、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記シリコーンモノマーの市販品としては、例えば、サイラプレーン(登録商標)FM-3311、サイラプレーン(登録商標)FM-3321、サイラプレーン(登録商標)FM-3325(以上、JNC株式会社製)、STP-103-UV、STP-104-UV(以上、信越シリコーン株式会社製)などが挙げられる。
The silicone monomer may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used.
Commercially available silicone monomers include, for example, Silaplane (registered trademark) FM-3311, Silaplane (registered trademark) FM-3321, Silaplane (registered trademark) FM-3325 (manufactured by JNC Corporation), and STP. Examples include -103-UV and STP-104-UV (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.).
前記接着部形成用インクは、前述したようにエポキシモノマーを含有することが好ましい。前記接着部形成用インクにおける前記エポキシモノマーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記接着部形成用インクの全質量に対して、40質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。前記エポキシモノマーの含有量が40質量%以上であると、硬化収縮が小さく耐熱性に優れる点で好ましい。 It is preferable that the adhesive part forming ink contains an epoxy monomer as described above. The content of the epoxy monomer in the adhesive part forming ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but it is 40% by mass or more based on the total mass of the adhesive part forming ink. is preferable, and more preferably 50% by mass or more. It is preferable that the content of the epoxy monomer is 40% by mass or more because curing shrinkage is small and heat resistance is excellent.
前記接着部形成用インクにおける前記モノマー成分が、前記エポキシモノマーと、該エポキシモノマー以外のモノマー成分との混合物である場合、前記エポキシモノマー以外のモノマーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記エポキシモノマーに対して、5質量%~90質量%が好ましく、5質量%~70質量%がより好ましい。前記エポキシモノマー以外のモノマー成分としては、オキセタン化合物が、前記エポキシモノマーとの相溶性に優れ、粘度が低い点で好ましい。 When the monomer component in the adhesive part forming ink is a mixture of the epoxy monomer and a monomer component other than the epoxy monomer, there is no particular restriction on the content of the monomer other than the epoxy monomer, and it may be determined according to the purpose. Although it can be appropriately selected depending on the epoxy monomer, it is preferably 5% to 90% by weight, more preferably 5% to 70% by weight. As a monomer component other than the epoxy monomer, an oxetane compound is preferable because it has excellent compatibility with the epoxy monomer and has low viscosity.
-重合開始剤-
前記重合開始剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、光カチオン重合開始剤、光ラジカル重合開始剤、熱重合開始剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
-Polymerization initiator-
The polymerization initiator is not particularly limited and can be appropriately selected from known ones, such as photocationic polymerization initiators, photoradical polymerization initiators, thermal polymerization initiators, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
--光カチオン重合開始剤--
前記光カチオン重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スルホニウムイオンやヨードニウムイオンをカチオン部とするオニウム塩等の光酸発生剤などが挙げられる。これらの中でも、前記光カチオン重合開始剤としては、金属部への腐食性が少ないアニオン部を有する化合物が好ましい。
前記光カチオン重合開始剤の具体例としては、アニオン部(発生酸)がB(C6F5)4、PF3(C2F5)3などの化合物が挙げられる。
--Photocationic polymerization initiator--
The photocationic polymerization initiator is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and includes, for example, photoacid generators such as onium salts having a sulfonium ion or iodonium ion as a cation moiety. Among these, as the photocationic polymerization initiator, a compound having an anion moiety that is less corrosive to metal parts is preferable.
Specific examples of the photocationic polymerization initiator include compounds in which the anion moiety (generated acid) is B(C 6 F 5 ) 4 or PF 3 (C 2 F 5 ) 3 .
前記光カチオン硬化開始剤は、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記光カチオン硬化開始剤の市販品としては、例えば、CPI(登録商標)-110P、CPI(登録商標)-110A、CPI(登録商標)-210S、CPI(登録商標)-110B、CPI(登録商標)-310B、CPI(登録商標)-410B、CPI(登録商標)-310FG、IK-1FG(以上、サンアプロ株式会社製)などが挙げられる。
The photocationic curing initiator may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used.
Commercially available photocationic curing initiators include, for example, CPI (registered trademark)-110P, CPI (registered trademark) -110A, CPI (registered trademark) -210S, CPI (registered trademark) -110B, and CPI (registered trademark). )-310B, CPI (registered trademark)-410B, CPI (registered trademark)-310FG, and IK-1FG (manufactured by San-Apro Co., Ltd.).
--光ラジカル重合開始剤--
前記光ラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキルフェノン化合物、アシルフォスシンオキサイド化合物、オキシフェニル酢酸エステル化合物などが挙げられる。
--Radical photopolymerization initiator--
The photoradical polymerization initiator is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and includes, for example, an alkylphenone compound, an acylphoscine oxide compound, an oxyphenylacetate compound, and the like.
前記光ラジカル重合開始剤は、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記光ラジカル重合開始剤の市販品としては、例えば、Omnirad 184(former Irgacure 184)、Omnirad 651(former Irgacure 651)、Omnirad 1173(former Irgacure 1173)、Omnirad 2959(former Irgacure 2959)、Omnirad 369(former Irgacure 369)、Omnirad 907(former Irgacure 907)、Omnirad BMS、Omnirad DETX、Omnirad TPO H(former Irgacure TPO)、Omnirad 819(former Irgacure 819)(以上、IGM Resins B.V.製)、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure OXE03、Irgacure OXE04(以上、BASFジャパン株式会社製)などが挙げられる。
The photoradical polymerization initiator may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used.
Examples of commercially available photoradical polymerization initiators include Omnirad 184 (former Irgacure 184), Omnirad 651 (former Irgacure 651), Omnirad 1173 (former Irgacure 1173), and Omnirad 1173 (former Irgacure 1173). rad 2959 (former Irgacure 2959), Omnirad 369 (former Irgacure 369), Omnirad 907 (former Irgacure 907), Omnirad BMS, Omnirad DETX, Omnirad TPO H (former Irgacure TPO), Omnirad 819 (fo rmer Irgacure 819) (manufactured by IGM Resins B.V.), Irgacure OXE01, Irgacure Examples include OXE02, Irgacure OXE03, and Irgacure OXE04 (all manufactured by BASF Japan Co., Ltd.).
--熱重合開始剤--
前記熱重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スルホニウムイオンやヨードニウムイオンをカチオン部とするオニウム塩等の光酸発生剤などが挙げられる。
--Thermal polymerization initiator--
The thermal polymerization initiator is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and includes, for example, photoacid generators such as onium salts having sulfonium ions or iodonium ions as cation moieties.
前記熱重合開始剤は、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記熱重合開始剤の市販品としては、例えば、サンエイドSI-60L、サンエイドSI-80L、サンエイドSI-100L、サンエイドSI-110、LサンエイドSI-150(以上、三新化学工業株式会社製)、TA-100、TA-100FG、IK-1、IK-1FG(サンアプロ株式会社製)Omnicat 250(former Irgacure 250)、Omnicat 270(former Irgacure 270)(以上、IGM Resins B.V.社製)などが挙げられる。
The thermal polymerization initiator may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used.
Commercially available products of the thermal polymerization initiator include, for example, SAN-AID SI-60L, SAN-AID SI-80L, SAN-AID SI-100L, SAN-AID SI-110, L SAN-AID SI-150 (manufactured by Sanshin Kagaku Kogyo Co., Ltd.), TA-100, TA-100FG, IK-1, IK-1FG (manufactured by Sun-Apro Co., Ltd.) Omnicat 250 (former Irgacure 250), Omnicat 270 (former Irgacure 270) (all manufactured by IGM Resins B.V.), etc. But Can be mentioned.
前記接着部形成用インクにおける前記重合開始剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記接着部形成用インクの全質量に対して、0.1質量%~10質量%が好ましく、0.2質量%~2質量%がより好ましい。前記重合開始剤の含有量が0.1質量%~10質量%であると、適性に硬化反応を完了させることができ、未反応分が反応性不純物として残量しにくい。 The content of the polymerization initiator in the adhesive part forming ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but the content is 0.1 to the total mass of the adhesive part forming ink. The amount is preferably from 10% by weight to 10% by weight, and more preferably from 0.2% to 2% by weight. When the content of the polymerization initiator is 0.1% by mass to 10% by mass, the curing reaction can be appropriately completed, and unreacted components are unlikely to remain as reactive impurities.
-その他の成分-
前記接着部形成用インクにおける前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機粒子、樹脂又は樹脂粒子、密着改良剤、溶媒などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
-Other ingredients-
The other components in the adhesive part forming ink are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and include, for example, inorganic particles, resin or resin particles, adhesion improvers, solvents, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
--無機粒子--
前記無機粒子は接着部の線熱膨張係数を低減し、膜強度を向上するために添加される。
前記無機粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、セラミック材料、磁性体粒子などが挙げられる。
前記セラミック材料としては、例えば、シリカ(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ホウ素(BN)などが挙げられる。前記セラミック材料は、樹脂材料に比べて線熱膨張係数が小さく、軟化温度が高いため、接着部の線熱膨張係数を低減するとともに、高温状態での膜強度を向上する効果が得られる。
前記磁性体粒子としては、例えば、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)などが挙げられる。前記磁性体粒子は、電磁波をシールドする機能を付与することができる。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
--Inorganic particles--
The inorganic particles are added to reduce the linear thermal expansion coefficient of the bonded portion and improve the film strength.
The inorganic particles are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and include, for example, ceramic materials, magnetic particles, and the like.
Examples of the ceramic material include silica (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), and boron nitride (BN). The ceramic material has a lower coefficient of linear thermal expansion and a higher softening temperature than a resin material, so it is possible to reduce the coefficient of linear thermal expansion of the bonded portion and to improve the film strength at high temperatures.
Examples of the magnetic particles include iron (Fe), nickel (Ni), and cobalt (Co). The magnetic particles can provide a function of shielding electromagnetic waves.
These may be used alone or in combination of two or more.
前記無機粒子は、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記無機粒子の市販品としては、例えば、AEROSIL(登録商標) OX50、AEROSIL(登録商標) 50、AEROSIL(登録商標) 90G、AEROSIL(登録商標) 130、AEROSIL(登録商標) 150、AEROSIL(登録商標) 200、AEROSIL(登録商標) 300、AEROSIL(登録商標) 380、AEROSIL(登録商標) RM50、AEROSIL(登録商標) R711、AEROSIL(登録商標) R7200、AEROXIDE(登録商標) P25、AEROXIDE(登録商標) P90 AluC(以上、日本アエロジル株式会社製)、シーホスター(登録商標)KE-S10、シーホスター(登録商標)S30、シーホスター(登録商標)S50(以上、日本触媒株式会社製)などが挙げられる。
The inorganic particles may be synthesized as appropriate, or commercially available products may be used.
Examples of commercially available inorganic particles include AEROSIL (registered trademark) OX50, AEROSIL (registered trademark) 50, AEROSIL (registered trademark) 90G, AEROSIL (registered trademark) 130, AEROSIL (registered trademark) 150, and AEROSIL (registered trademark). ) 200, AEROSIL (registered trademark) 300, AEROSIL (registered trademark) 380, AEROSIL (registered trademark) RM50, AEROSIL (registered trademark) R711, AEROSIL (registered trademark) R7200, AEROXIDE (registered trademark) P25, AEROXIDE (registered trademark) Examples include P90 AluC (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), Seahoster (registered trademark) KE-S10, Seahoster (registered trademark) S30, and Seahoster (registered trademark) S50 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.).
前記接着部形成用インクにおける前記無機粒子の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記接着部形成用インクの全質量に対して、10質量%~70質量%が好ましく、10質量%~50質量%がより好ましい。前記無機粒子の含有量が10質量%以上であると、線熱膨張及び膜強度の効果を得やすく、50質量%以下であると接着部が脆くなりにくく、インク粘度が増加しにくいため点で好ましい。 The content of the inorganic particles in the adhesive part forming ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but it is 10% by mass to 10% by mass based on the total mass of the adhesive part forming ink. It is preferably 70% by weight, more preferably 10% to 50% by weight. When the content of the inorganic particles is 10% by mass or more, it is easy to obtain the effects of linear thermal expansion and film strength, and when it is 50% by mass or less, the adhesive part is less likely to become brittle and the ink viscosity is less likely to increase. preferable.
--樹脂又は樹脂粒子--
前記樹脂又は樹脂粒子は、前記接着部に柔軟性を付与し、熱応力を緩和させるために添加される。
前記樹脂又は樹脂粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、低弾性及び柔軟性の少なくともいずれかの性質を有する直鎖状のポリマーを有する材料が好ましく、例えば、スチレンブタジエン系樹脂、アクリルニトリルブタジエン樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。更に、アクリル系共重合体内部にゴム状ポリマーを配したコアシェル型の多層構造のポリマー粒子でもよい。これらの中でも、前記樹脂又は樹脂粒子としては、スチレンブタジエン系樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。前記樹脂又は樹脂粒子は、熱応力を緩和するためにガラス転移温度(Tg)が低く、Tg30℃以下程度と、室温と同程度である点で好ましい。
--Resin or resin particles--
The resin or resin particles are added in order to impart flexibility to the bonded portion and relieve thermal stress.
The resin or resin particles are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but materials containing a linear polymer having at least one of low elasticity and flexibility are preferred, for example. , styrene-butadiene resin, acrylonitrile-butadiene resin, (meth)acrylic resin, and epoxy resin. These may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, polymer particles having a core-shell type multilayer structure in which a rubbery polymer is arranged inside an acrylic copolymer may be used. Among these, styrene-butadiene resins and acrylic resins are preferable as the resin or resin particles. The resin or resin particles preferably have a low glass transition temperature (Tg) of about 30° C. or lower, which is about the same as room temperature, in order to alleviate thermal stress.
ここで、前記樹脂又は樹脂粒子が「低弾性」であるとは、例えば、弾性率が200MPa以下の材料を意味する。
また、前記樹脂又は樹脂粒子が「柔軟性」を有るとは、例えば、弾性変形仕事率が70%以上の材料を意味する。
前記樹脂及び樹脂粒子の弾性変形仕事率は、例えば、微小硬度計(例えば、FISCHERSCOPE(登録商標)HM2000、株式会社フィッシャー・インストルメンツ製)で押し込み弾性率を測定することにより確認することができる。
Here, the expression that the resin or resin particles have "low elasticity" means, for example, a material having an elastic modulus of 200 MPa or less.
Furthermore, the expression that the resin or resin particles have "flexibility" means, for example, a material having an elastic deformation power of 70% or more.
The elastic deformation power of the resin and resin particles can be confirmed, for example, by measuring the indentation modulus with a microhardness meter (for example, FISCHERSCOPE (registered trademark) HM2000, manufactured by Fisher Instruments Co., Ltd.).
低弾性な前記樹脂材料は、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
低弾性な前記樹脂材料の市販品としては、例えば、アルフォン(登録商標)US-1000、アルフォン(登録商標)UH-2000、アルフォン(登録商標)UC-3000、アルフォン(登録商標)UG-4000、アルフォン(登録商標)UF-5000、アルフォン(登録商標)US-600などが挙げられる。
The resin material having low elasticity may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used.
Examples of commercially available resin materials having low elasticity include Alphon (registered trademark) US-1000, Alphon (registered trademark) UH-2000, Alphon (registered trademark) UC-3000, Alphon (registered trademark) UG-4000, Examples include Alphon (registered trademark) UF-5000 and Alphon (registered trademark) US-600.
低弾性な前記樹脂粒子は、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
低弾性な前記樹脂粒子の市販品としては、例えば、カネエース(登録商標)MX-150、カネエース(登録商標)MX-553(以上、株式会社カネカ製)、ファインスフェア(登録商標)MG-155、ファインスフェア(登録商標)MG-351、ファインスフェア(登録商標)MG-451、ファインスフェア(登録商標)MG-651、ファインスフェア(登録商標)PZP-1003、ファインスフェア(登録商標)BGK-001(以上、日本ペイント・インダストリアルコーティングス株式会社製)、メタブレン(登録商標)C-223A、メタブレン(登録商標)C-215AC-201A、メタブレン(登録商標)C-140A、メタブレン(登録商標)E-860A、メタブレン(登録商標)E-870A、メタブレン(登録商標)E-875A、メタブレン(登録商標)W-300A、メタブレン(登録商標)W-450A、メタブレン(登録商標)W-600A、メタブレン(登録商標)W-377、メタブレン(登録商標)S-2002、メタブレン(登録商標)S-2006、メタブレン(登録商標)S-2501、メタブレン(登録商標)S-2030、メタブレン(登録商標)S-2100、メタブレン(登録商標)S-2200、メタブレン(登録商標)SRK200A、メタブレン(登録商標)SX-006、メタブレン(登録商標)SX-00(以上、三菱ケミカル株式会社製)、ゼフィアック F351、スタフィロイド AC-3355、AC-3816N、AC-3832SD、AC-4030、AC-3388(以上、アイカ工業株式会社製)などが挙げられる。
The resin particles having low elasticity may be synthesized as appropriate, or commercially available products may be used.
Examples of commercially available resin particles having low elasticity include Kane Ace (registered trademark) MX-150, Kane Ace (registered trademark) MX-553 (manufactured by Kaneka Corporation), Fine Sphere (registered trademark) MG-155, Fine Sphere (registered trademark) MG-351, Fine Sphere (registered trademark) MG-451, Fine Sphere (registered trademark) MG-651, Fine Sphere (registered trademark) PZP-1003, Fine Sphere (registered trademark) BGK-001 ( (manufactured by Nippon Paint Industrial Coatings Co., Ltd.), Metablane (registered trademark) C-223A, Metablane (registered trademark) C-215AC-201A, Metablane (registered trademark) C-140A, Metablane (registered trademark) E-860A , Metablane (registered trademark) E-870A, Metablane (registered trademark) E-875A, Metablane (registered trademark) W-300A, Metablane (registered trademark) W-450A, Metablane (registered trademark) W-600A, Metablane (registered trademark) ) W-377, Metablane (registered trademark) S-2002, Metablane (registered trademark) S-2006, Metablane (registered trademark) S-2501, Metablane (registered trademark) S-2030, Metablane (registered trademark) S-2100, Metablen (registered trademark) S-2200, Metablen (registered trademark) SRK200A, Metablen (registered trademark) SX-006, Metablen (registered trademark) SX-00 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Zefiac F351, Staphyroid AC- 3355, AC-3816N, AC-3832SD, AC-4030, AC-3388 (all manufactured by Aica Kogyo Co., Ltd.).
前記接着部形成用インクにおける前記樹脂又は樹脂粒子の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記接着部形成用インクの全質量に対して、1質量%~50質量%が好ましく、3質量%~20質量%がより好ましい。前記樹脂又は樹脂粒子の含有量が1質量%以上であると、更に熱応力を好適に緩和することができる。また、前記樹脂又は樹脂粒子の含有量が50質量%以下であると、前記接着部形成用インクの粘度の増加を抑制できるためインクジェット法に好適に用いることができ、50質%以下であると、高温時においてバブルやボイドの原因となりにくい。 The content of the resin or resin particles in the adhesive part forming ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but 1 mass with respect to the total mass of the adhesive part forming ink. % to 50% by weight is preferable, and 3% to 20% by weight is more preferable. When the content of the resin or resin particles is 1% by mass or more, thermal stress can be further suitably relaxed. Further, when the content of the resin or resin particles is 50% by mass or less, it is possible to suppress an increase in the viscosity of the adhesive part forming ink, so that it can be suitably used in an inkjet method, and when the content is 50% by mass or less, , less likely to cause bubbles or voids at high temperatures.
--密着改良剤--
前記密着改良剤は、有機物とケイ素から構成される化合物であり、分子中に2種以上の異なった反応基を有するシランカップリング剤が、接触対象物(特に、半導体及び半導体用基板)との接着性を向上することができるため、特に好ましい。
前記密着改良剤は、市販品を使用することができ、その具体例としては、DOWSIL Z-6040、DOWSIL Z-6062(以上、DOW社製)、KMB-403(信越シリコーン株式会社製)などが挙げられる。
--Adhesion improver--
The adhesion improver is a compound composed of an organic substance and silicon, and the silane coupling agent has two or more different reactive groups in the molecule, and the adhesion improver is a compound that has two or more different reactive groups in its molecule. This is particularly preferred since it can improve adhesiveness.
Commercially available products can be used as the adhesion improver, and specific examples include DOWSIL Z-6040, DOWSIL Z-6062 (manufactured by DOW), and KMB-403 (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.). Can be mentioned.
前記接着部形成用インクにおける前記密着改良剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記接着部形成用インクの全質量に対して、0.1質量%~20質量%が好ましく、0.1質量%~5質量%がより好ましい。前記密着改良剤の含有量が0.1質量%以上であると、密着効果を得ることができる。また、前記密着改良剤の含有量が20質量%以下であると、インク強度の低下を抑制できる点で好ましい。 The content of the adhesion improver in the adhesive part forming ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose; It is preferably from % by mass to 20% by mass, more preferably from 0.1% by mass to 5% by mass. When the content of the adhesion improver is 0.1% by mass or more, an adhesion effect can be obtained. Further, it is preferable that the content of the adhesion improver is 20% by mass or less, since it is possible to suppress a decrease in ink strength.
--溶媒--
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テルピネオール、1-メトキシ-2-プロパノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸2-メトキシエチル、酢酸2-メトキシブチル、2-ブタノンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
--solvent--
The solvent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, for example, terpineol, 1-methoxy-2-propanol, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, acetic acid. Examples include 2-methoxybutyl and 2-butanone. These may be used alone or in combination of two or more.
前記接着部形成用インクにおける前記溶媒の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記接着部形成用インクの粘度が適性であれば含有しないことが好ましい。前記溶媒を添加する場合は、前記接着部形成用インクの全質量に対して、1質量%~30質量%が好ましく、1質量%~5質量%がより好ましい。前記溶媒の含有量が1質量%以上であると、前記接着部形成用インク溶媒成分管理が容易となると共に、粘度を低粘度化することができ、インクジェット印刷法に好適に用いることができ、30質量%以下であると、高温時においてバブルやボイドの原因となりにくい。 The content of the solvent in the adhesive part forming ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but it is preferably not contained as long as the adhesive part forming ink has an appropriate viscosity. . When the solvent is added, it is preferably 1% by mass to 30% by mass, more preferably 1% by mass to 5% by mass, based on the total mass of the adhesive part forming ink. When the content of the solvent is 1% by mass or more, it becomes easy to manage the solvent components of the adhesive part forming ink, and the viscosity can be lowered, and it can be suitably used in an inkjet printing method. When the content is 30% by mass or less, it is unlikely to cause bubbles or voids at high temperatures.
これらの中でも、前記接着部形成用インクは、光硬化可能な組成であることが好ましく、前記エポキシモノマー、及び前記光カチオン重合開始剤又は前記光ラジカル重合開始剤を含有することがより好ましい。 Among these, the adhesive portion forming ink preferably has a photocurable composition, and more preferably contains the epoxy monomer and the cationic photopolymerization initiator or the radical photopolymerization initiator.
前記接着部形成用インクの粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクジェット法で微小径ノズルから吐出できる低粘度のものであることが好ましく、25℃の環境下において、200mPa・s以下が好ましく、50mPa・s以下がより好ましい。また、前記接着部形成用インクの粘度の下限値としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、吐出性、造形精度の観点から、25℃の環境下において、5mPa・s以上であることが好ましい。 The viscosity of the adhesive part forming ink is not particularly limited and can be selected as appropriate depending on the purpose, but it is preferably a low viscosity that can be discharged from a small diameter nozzle using an inkjet method, and is preferably ink at 25°C. Under the environment, the pressure is preferably 200 mPa·s or less, more preferably 50 mPa·s or less. Further, the lower limit of the viscosity of the adhesive part forming ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. - It is preferable that it is s or more.
前記接着部形成用インクの粘度は常法により測定することができ、例えば、JIS Z 8803に記載の方法などを用いることができる。また、その他に、例えば、コーンプレート型回転粘度計(例えば、VISCOMETER TVE-22L、東機産業株式会社製)により、コーンロータ(1°34’×R24)を使用し、回転数10rpm、恒温循環水の温度を20℃~65℃の範囲で適宜設定して測定することができる。循環水の温度調整には、循環恒温槽(例えば、VISCOMATE VM-150III、東機産業株式会社製)を用いることができる。 The viscosity of the adhesive part forming ink can be measured by a conventional method, for example, the method described in JIS Z 8803 can be used. In addition, for example, a cone plate type rotational viscometer (for example, VISCOMETER TVE-22L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) using a cone rotor (1°34' x R24), a rotation speed of 10 rpm, constant temperature circulation. The temperature of the water can be appropriately set in the range of 20°C to 65°C for measurement. A circulating constant temperature bath (for example, VISCOMATE VM-150III, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) can be used to adjust the temperature of the circulating water.
前記接着部は、前記接触対象物と接着可能とすることができる限り、前記接着性構造物の平面方向における片面のみに配されていてもよく、両面に配されていてもよい。
前記接着部は、前記接触対象物との接着面において、前記低弾性部が形成されていない部分にパターニングされる。また、前記接着性構造物が前記熱伝導部を有する場合は、前記接着部は、前記接触対象物との接着面において、前記低弾性部及び前記熱伝導部が形成されていない部分にパターニングされる。また、前記接着性構造物がワイヤーボンディング、フリップチップなどの配線部を有する場合は、前記配線部を形成する領域に前記接着部を形成しない構成としてもよい。
The adhesive portion may be disposed on only one surface of the adhesive structure in the plane direction, or may be disposed on both surfaces, as long as it can be bonded to the object to be contacted.
The adhesive portion is patterned in a portion where the low elasticity portion is not formed on the adhesive surface with the contact object. Further, when the adhesive structure has the thermally conductive portion, the adhesive portion is patterned in a portion where the low elasticity portion and the thermally conductive portion are not formed on the adhesive surface with the contact object. Ru. Further, when the adhesive structure has a wiring part such as wire bonding or flip chip, the adhesive structure may not be formed in the area where the wiring part is formed.
前記接着性構造物における前記接着部の平面方向の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができるが、接着力を得るためには、前記接着部と前記低弾性部からなる接着性構造物の厚さ以上であることが好ましい。前記接着性構造物における前記接着部の平面方向の大きさとしては、10μm以上であることが好ましく、100μm以上であることがより好ましい。前記接着性構造物における前記接着部の平面方向の大きさが10μm以上であると、接着力が得られやすい。また、前記接着性構造物における前記接着部の平面方向の大きさは、応力緩和特性の点から、50,000μm以下であることが好ましく、30,000μm以下であることがより好ましい。 The size of the adhesive part in the adhesive structure in the planar direction is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. It is preferable that the thickness is equal to or greater than the thickness of the adhesive structure made of the elastic portion. The size of the bonded portion in the adhesive structure in the planar direction is preferably 10 μm or more, and more preferably 100 μm or more. When the size of the bonded portion in the adhesive structure in the planar direction is 10 μm or more, adhesive force is easily obtained. Further, the size of the bonded portion in the adhesive structure in the planar direction is preferably 50,000 μm or less, more preferably 30,000 μm or less, from the viewpoint of stress relaxation properties.
前記接着部の弾性率としては、前記低弾性部より大きい限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10,000MPa以下が好ましく、5,000MPa以下がより好ましい。また、前記接着部の弾性率は、200MPa以上であることが、前記接着部の強度の点から好ましい。前記接着部の弾性率が、10,000MPa以下であると、脆性破壊しにくい。
前記接着部の弾性率は、例えば、微小硬度計(FISCHERSCOPE(登録商標)HM2000、株式会社フィッシャー・インストルメンツ製)で測定することができる。
The elastic modulus of the bonded portion is not particularly limited as long as it is higher than the low elasticity portion and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 10,000 MPa or less, more preferably 5,000 MPa or less. Moreover, it is preferable that the elastic modulus of the adhesive part is 200 MPa or more from the viewpoint of the strength of the adhesive part. When the elastic modulus of the bonded portion is 10,000 MPa or less, brittle fracture is unlikely to occur.
The elastic modulus of the bonded portion can be measured, for example, with a microhardness meter (FISCHERSCOPE (registered trademark) HM2000, manufactured by Fisher Instruments Co., Ltd.).
<低弾性部及び低弾性部形成工程>
前記低弾性部は、前記接着部よりも弾性率が小さく、パターニング形成されてなる部材である。前記低弾性部は、柔軟性により、熱応力を緩和する機能を有する。
前記低弾性部は、前記低弾性部形成工程により好適に形成される。
<Low elasticity part and low elasticity part forming process>
The low elasticity portion has a lower elastic modulus than the adhesive portion, and is a member formed by patterning. The low elasticity portion has a function of relieving thermal stress due to its flexibility.
The low elasticity portion is suitably formed by the low elasticity portion forming step.
前記低弾性部形成工程は、前記接着部よりも弾性率が小さい低弾性部を形成するための低弾性部形成用インクをノズルから吐出して前記低弾性部をパターニング形成する工程である。 The low elasticity portion forming step is a step of patterning the low elasticity portion by discharging ink for forming the low elasticity portion from a nozzle to form the low elasticity portion having a lower elastic modulus than the adhesive portion.
前記低弾性部は、前記接着部、更に必要に応じて前記熱伝導部とパターニングされてなるものであり、該低弾性部の内部には前記接着部が混在していない(海島構造ではない)。 The low elasticity part is patterned with the adhesive part and, if necessary, the heat conduction part, and the adhesive part is not mixed inside the low elasticity part (no sea-island structure). .
前記低弾性部を形成する材料としては、前記接着部よりも弾性率が小さいものである限り、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができるが、樹脂を含有することが好ましく、更に必要に応じて、その他の材料を含有する。 The material forming the low elasticity part is not particularly limited as long as it has a lower elastic modulus than the adhesive part, and can be appropriately selected depending on the purpose, but preferably contains a resin. , further containing other materials as necessary.
<<樹脂>>
前記低弾性部を形成する樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができ、例えば、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<<Resin>>
The resin forming the low elasticity portion is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include photocurable resins, thermosetting resins, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記接着性構造物の最表面に前記低弾性部が形成される場合は、前記接着部の材料の一部が同じ樹脂であることが好ましい。
特に、前記接着部と、前記接触対象物との接着面における光透過性が、前記接触対象物を通した光硬化に適していない場合には、前記低弾性部は少なくとも熱硬化性樹脂を含有することが好ましい。
When the low elasticity part is formed on the outermost surface of the adhesive structure, it is preferable that a part of the material of the adhesive part is the same resin.
In particular, when the light transmittance of the adhesive surface between the adhesive part and the contact object is not suitable for photocuring through the contact object, the low elasticity part contains at least a thermosetting resin. It is preferable to do so.
前記樹脂の具体例としては、例えば、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、エステル系樹脂、ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂、スチレン系樹脂、セルロース系樹脂、アミド系樹脂、(メタ)アクリル樹脂、メラミン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、前記樹脂としては、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂が、耐熱性が良好であるため好ましく、エポキシ系樹脂が、硬化収縮が小さい点でより好ましい。前記低弾性部を形成する樹脂は、後述する低弾性部形成用インクの配合により、前記接着部を形成する樹脂より弾性率が小さい低弾性樹脂として構成される。
Specific examples of the resin include urethane resin, epoxy resin, phenol resin, polyimide resin, ester resin, vinyl resin, silicone resin, styrene resin, cellulose resin, amide resin, Examples include (meth)acrylic resin, melamine resin, and fluororesin. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, as the resin, epoxy resins, silicone resins, and polyimide resins are preferable because they have good heat resistance, and epoxy resins are more preferable because they have small curing shrinkage. The resin forming the low-elasticity portion is configured as a low-elasticity resin having a lower elastic modulus than the resin forming the bonding portion, due to the combination of the ink for forming the low-elasticity portion described later.
前記低弾性部は、前記樹脂のモノマー成分を含有する低弾性部形成用インクを用い、前述パターニング方法により、前記接着部のパターン形成前又は後に該低弾性部形成用インクを塗布し、重合反応させることにより形成することができる。 The low elasticity part is formed by applying the low elasticity part forming ink containing a monomer component of the resin by the patterning method described above, before or after forming the pattern of the adhesive part, and applying the low elasticity part forming ink containing the monomer component of the resin, and then applying the low elasticity part forming ink before or after forming the pattern of the adhesive part. It can be formed by
<<<低弾性部形成用インク>>>
前記低弾性部形成用インクは、前記樹脂を含有していてもよく、前記樹脂のモノマー成分と、重合開始剤とを含有していてもよく、更に必要に応じてその他の成分を含有していてもよいが、前記樹脂のモノマー成分と、重合開始剤とを含有することが、パターニング形成を良好に行うことができる点で好ましい。
<<<Ink for forming low elasticity portion>>>
The low elasticity region forming ink may contain the resin, a monomer component of the resin, and a polymerization initiator, and may further contain other components as necessary. However, it is preferable to contain the monomer component of the resin and a polymerization initiator because patterning can be performed well.
前記低弾性部形成用インクの材料ついては、前記接着部形成用インクの材料と同様のものを使用することができるため説明を省略する。また、弾性率を除く前記低弾性部形成用インクの粘度等の物性についても、前記接着部形成用インクと同様であるため説明を省略するが、前記低弾性部形成用インクについては、市販の低粘度エポキシインク、アクリルインクなどを用いることもできる。
前記市販インクとしては、例えば、IJSR4000、IJSR9000(以上、太陽インキ株式会社製)、PR1205、PR1243、PR1258、(以上互応化学工業株式会社製)、SUN-004、SUN-013、SUN-015、C-202、C-400、E635A、E800D(以上、積水化学株式会社製)、jSVR(デクセリアルズ株式会社製)などを挙げることができる。
Regarding the material of the ink for forming the low elasticity part, the same material as the material for the ink for forming the bonding part can be used, so the explanation will be omitted. Furthermore, physical properties such as viscosity of the ink for forming the low elasticity part, excluding the elastic modulus, are the same as the ink for forming the adhesive part, so the explanation will be omitted. Low viscosity epoxy ink, acrylic ink, etc. can also be used.
Examples of the commercially available inks include IJSR4000, IJSR9000 (manufactured by Taiyo Ink Co., Ltd.), PR1205, PR1243, PR1258, (manufactured by Goo Kagaku Kogyo Co., Ltd.), SUN-004, SUN-013, SUN-015, and C. -202, C-400, E635A, E800D (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), jSVR (manufactured by Dexerials Co., Ltd.), and the like.
前記低弾性部形成用インクは、使用するインク材料種及び混合比率により、前記接着部よりも低弾性であり、柔軟性に優れた硬化物を形成することができる。
具体的には、低弾性部形成用インクのインク材料種として、グリシジルエーテル型エポキシモノマー、グリシジルアミン型エポキシモノマー、(メタ)アクリレートモノマー、オキセタンモノマー、ウレタンモノマー、前記樹脂又は樹脂粒子から選択される少なくとも1種を混合したインクが好ましい。
更に、これら材料の混合比率を前記接着部形成用インクよりも多くすることにより、容易に該接着部形成用インクよりも硬化物が低弾性となるインクを作製することできる。
硬化したインクの弾性率は、例えば、ガラス表面に成膜及び硬化した膜について、微小硬度計などで押し込み弾性率を測定することにより確認することができる。
Depending on the type of ink material used and the mixing ratio, the ink for forming the low elasticity part can form a cured product that has lower elasticity than the adhesive part and has excellent flexibility.
Specifically, the ink material type of the ink for forming the low elasticity portion is selected from glycidyl ether type epoxy monomers, glycidyl amine type epoxy monomers, (meth)acrylate monomers, oxetane monomers, urethane monomers, and the above resins or resin particles. Preferably, the ink is a mixture of at least one kind.
Furthermore, by making the mixing ratio of these materials higher than that of the adhesive part forming ink, it is possible to easily produce an ink whose cured product has lower elasticity than the adhesive part forming ink.
The elastic modulus of the cured ink can be confirmed, for example, by measuring the indentation elastic modulus of a film formed and cured on a glass surface using a microhardness meter or the like.
前記低弾性部の前記接着性構造物に占める体積比率(低弾性部/接着性構造物)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記接着性構造物の全体積に対して、5体積%~90体積%であることが好ましく、5体積%~50体積%がより好ましい。前記低弾性部の前記接着性構造物に占める体積比率が5体積%以上であると、応力緩和特性が良好であり、90体積%以下であると、前記接着部による接着性が良好である。前記低弾性部は、熱応力の集中しやすい、前記接着性構造物の端部に形成されていることが好ましい。 The volume ratio of the low elasticity part to the adhesive structure (low elasticity part/adhesive structure) is not particularly limited and can be selected as appropriate depending on the purpose. It is preferably 5% to 90% by volume, more preferably 5% to 50% by volume based on the total volume. When the volume ratio of the low elasticity portion to the adhesive structure is 5% by volume or more, the stress relaxation property is good, and when it is 90% by volume or less, the adhesion by the adhesive structure is good. Preferably, the low elasticity portion is formed at an end portion of the adhesive structure where thermal stress tends to concentrate.
前記低弾性部の弾性率としては、前記接着部より小さい限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記接着部の弾性率の70%以下であることが好ましく、前記接着部の弾性率の50%以下であることがより好ましい。前記低弾性部の弾性率が前記接着部の弾性率の70%以下であると、応力緩和特性が良好である。 The elastic modulus of the low elasticity part is not particularly limited as long as it is smaller than the adhesive part, and can be appropriately selected depending on the purpose, but it is preferably 70% or less of the elastic modulus of the adhesive part, More preferably, the elastic modulus is 50% or less of the elastic modulus of the bonded portion. When the modulus of elasticity of the low elasticity portion is 70% or less of the modulus of elasticity of the bonded portion, the stress relaxation property is good.
前記低弾性部の弾性率と、前記接着部の弾性率との比較としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、弾性率比[低弾性部の弾性率/接着部の弾性率]0.01%~70%が好ましく、0.02%~60%がより好ましい。 The comparison between the elastic modulus of the low elastic part and the elastic modulus of the adhesive part is not particularly limited and can be selected as appropriate depending on the purpose, but the elastic modulus ratio [elastic modulus of the low elastic part / adhesive elastic modulus] 0.01% to 70% is preferable, and 0.02% to 60% is more preferable.
前記低弾性部の弾性率としては、前記接着部より小さい限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3,000MPa以下が好ましく、2,000MPa以下がより好ましい。前記低弾性部の弾性率が、3,000MPa以下であると、応力緩和特性が良好である。
前記低弾性部の弾性率は、例えば、微小硬度計(FISCHERSCOPE(登録商標)HM2000、株式会社フィッシャー・インストルメンツ製)で測定することができる。
The modulus of elasticity of the low elasticity part is not particularly limited as long as it is smaller than the adhesive part, and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 3,000 MPa or less, more preferably 2,000 MPa or less. When the elastic modulus of the low elasticity portion is 3,000 MPa or less, stress relaxation characteristics are good.
The elastic modulus of the low elasticity portion can be measured, for example, with a microhardness meter (FISCHERSCOPE (registered trademark) HM2000, manufactured by Fisher Instruments Co., Ltd.).
<熱伝導部及び熱伝導部形成工程>
前記熱伝導部は、前記接着性構造物において、厚さ方向に連続して形成されてなる部材である。前記熱伝導部は、厚さ方向に熱を伝導する機能を有する。したがって、前記接着性構造物において、前記熱伝導部をパターニング形成することにより、前記接着性構造物の厚さ方向の上下間で、熱伝導特性、放熱特性、及び電気伝導特性を改善することができる。そのため、前記接着性構造物が、発熱性部品、冷却部品、電極などの接着に使用される場合は、前記熱伝導部を有することが好ましい。
前記熱伝導部は、前記熱伝導部形成工程により好適に形成される。
<Heat conduction part and heat conduction part forming process>
The thermally conductive portion is a member formed continuously in the thickness direction of the adhesive structure. The heat conduction section has a function of transmitting heat in the thickness direction. Therefore, in the adhesive structure, by patterning the heat conductive portion, it is possible to improve the heat conduction characteristics, heat dissipation characteristics, and electrical conduction characteristics between the upper and lower portions of the adhesive structure in the thickness direction. can. Therefore, when the adhesive structure is used for bonding heat-generating components, cooling components, electrodes, etc., it is preferable that the adhesive structure has the thermally conductive portion.
The thermally conductive portion is suitably formed by the thermally conductive portion forming step.
前記熱伝導部形成工程は、熱伝導部を形成するための熱伝導部形成用インクをノズルから吐出して前記接着性構造物の厚さ方向に連続した前記熱伝導部を形成する工程である。 The thermally conductive portion forming step is a step of discharging a thermally conductive portion forming ink for forming a thermally conductive portion from a nozzle to form the thermally conductive portion continuous in the thickness direction of the adhesive structure. .
前記接着性構造物における前記熱伝導部のパターンとしては、前記接着性構造物の厚さ方向に連続してなる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記接着部に周囲を囲まれてなるパターン、前記低弾性部に周囲を囲まれてなるパターン、前記接着部と前記低弾性部との間に形成され、その両方に周囲を囲まれてなるパターンなどが挙げられる。
例えば、前記接着部及び前記低弾性部の少なくともいずれかに囲まれた前記熱伝導部の外周形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直線、円弧、及び楕円弧の組合せ形状などが挙げられる。
The pattern of the thermally conductive parts in the adhesive structure is not particularly limited as long as it is continuous in the thickness direction of the adhesive structure, and can be appropriately selected depending on the purpose. A pattern surrounded by an adhesive part, a pattern surrounded by the low elasticity part, a pattern formed between the adhesive part and the low elasticity part and surrounded by both, etc. can be mentioned.
For example, the outer circumferential shape of the heat conductive part surrounded by at least one of the adhesive part and the low elasticity part is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose; for example, a straight line, a circular arc, and a combination shape of elliptical arcs.
前記接着性構造物は、一方の表面に露出する、前記熱伝導部の形状及び大きさが、他方の表面に露出する、前記熱伝導部の形状及び大きさと同じであってもよく、異なっていてもよい。 The shape and size of the heat conductive part exposed on one surface of the adhesive structure may be the same as or different from the shape and size of the heat conductive part exposed on the other surface. It's okay.
<<熱伝導部形成用インク>>
前記熱伝導部を形成する材料としては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができるが、熱伝導性材料を含有することが好ましく、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
<<Ink for forming thermally conductive part>>
The material forming the thermally conductive part is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but preferably contains a thermally conductive material, and further contains other components as necessary. contains.
<<<熱伝導性材料>>>
前記熱伝導性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属材料、カーボン、セラミック材料などが挙げられる。
前記金属材料としては、例えば、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、アルミニウム(Al)などが挙げられる。
前記セラミック材料としては、例えば、シリカ(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ホウ素(BN)などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、前記熱伝導性材料としては、金属材料が好ましく、金属ナノ粒子がより好ましい。前記金属材料は、電気伝導材料としても用いることができる。
<<<Thermally conductive material>>>
The thermally conductive material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include metal materials, carbon, ceramic materials, and the like.
Examples of the metal material include silver (Ag), copper (Cu), gold (Au), and aluminum (Al).
Examples of the ceramic material include silica (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), and boron nitride (BN).
These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the thermally conductive material is preferably a metal material, and more preferably metal nanoparticles. The metal material can also be used as an electrically conductive material.
前記熱伝導部形成用インクにおける前記熱伝導性材料の1次平均粒子径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01μm~100μmが好ましく、0.3μm~10μmがより好ましい。 The primary average particle size of the thermally conductive material in the ink for forming a thermally conductive portion is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 0.01 μm to 100 μm, and 0.3 μm. More preferably, the thickness is 10 μm.
前記熱伝導部形成用インクにおける前記金属ナノ粒子の1次平均粒子径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.005μm~1μmが好ましく、0.005μm~0.2μmがより好ましい。前記金属ナノ粒子の1次平均粒子径が0.005μm~1μmであると、前記接着性構造物を発熱性部品又は冷却部品との接着に用いた場合に、該発熱性部品又は該冷却部品との接触面の凸凹が小さく、接触面が平坦で一体化した高熱伝導部形成が可能となる。また、150℃程度の比較的低い温度処理でシンタリングが可能である点から、前記金属ナノ粒子の1次平均粒子径は、200nm以下であることが好ましい。
また、前記金属ナノ粒子を小粒子径とすることにより、前記熱伝導部を薄膜化することや、微小径ノズルのインクジェット印刷塗工などにより精密パターニングが可能となる。
The primary average particle diameter of the metal nanoparticles in the thermally conductive portion forming ink is not particularly limited and can be selected as appropriate depending on the purpose, but is preferably 0.005 μm to 1 μm, and 0.005 μm to 1 μm. 0.2 μm is more preferable. When the primary average particle diameter of the metal nanoparticles is 0.005 μm to 1 μm, when the adhesive structure is used to bond with a heat-generating component or a cooling component, The unevenness of the contact surface is small, making it possible to form a high heat conductive part with a flat and integrated contact surface. Furthermore, since sintering can be performed at a relatively low temperature of about 150° C., the average primary particle diameter of the metal nanoparticles is preferably 200 nm or less.
Moreover, by making the metal nanoparticles small in particle size, it becomes possible to form the heat conductive portion into a thin film, and to perform precise patterning by inkjet printing coating using a micro-diameter nozzle.
前記熱伝導部形成用インクにおける前記熱伝導性材料の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記熱伝導部形成用インクの全質量に対して、15質量%~100質量%が好ましく、40質量%~100質量%がより好ましい。前記熱伝導部形成用インクにおける前記熱伝導性材料の含有量が、15質量%~100質量%の範囲であると、高い熱伝導性が得られる。 The content of the thermally conductive material in the thermally conductive part forming ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose; however, with respect to the total mass of the thermally conductive part forming ink, The content is preferably 15% by mass to 100% by mass, more preferably 40% by mass to 100% by mass. When the content of the thermally conductive material in the thermally conductive portion forming ink is in the range of 15% by mass to 100% by mass, high thermal conductivity can be obtained.
前記熱伝導部の厚さとしては、基本的に前記接着部及び前記低弾性部と同じに設定されるが、前記熱伝導部の面積(体積)は、放熱設計により最適な値に設定される。
また、前記カーボン材料として、カーボンナノ粒子インク、グラフェンインクなどを用いて塗工形成する場合は、前記熱伝導部の厚さは、1μm~300μmであることが好ましい。
また、前記セラミック材料をセラミック粒子と樹脂を混合したセラミックペーストとして塗工する場合は、前記熱伝導部の厚さは、1μm~500μmであることが好ましい。
The thickness of the heat conduction part is basically set to be the same as that of the adhesive part and the low elasticity part, but the area (volume) of the heat conduction part is set to an optimal value according to heat dissipation design. .
Further, when the carbon material is formed by coating using carbon nanoparticle ink, graphene ink, etc., the thickness of the thermally conductive portion is preferably 1 μm to 300 μm.
Further, when the ceramic material is applied as a ceramic paste made of a mixture of ceramic particles and resin, the thickness of the heat conductive portion is preferably 1 μm to 500 μm.
前記カーボンインクを用いた塗工方法及び前記セラミックペーストを用いた塗工方式としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、ディスペンスコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェット法などの各種印刷法などが挙げられる。 The coating method using the carbon ink and the coating method using the ceramic paste are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, such as spin coating, casting, microgravure coating, etc. method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary coating method, spray coating method, nozzle coating method, dispense coating method, gravure printing method, screen printing method , various printing methods such as flexo printing method, offset printing method, reverse printing method, and inkjet method.
更に、前記熱伝導部形成用インクがモノマー及び重合開始剤を含有する場合は、塗工後に光又は熱で硬化することができる。
前記熱伝導部を前記インクジェット法で形成する場合は、金属材料、カーボン、セラミック材料の分散インクであることが好ましい。前記分散インクによりインクジェッティング吐出に適したインク粘度に調整することができる。
Furthermore, when the thermally conductive portion forming ink contains a monomer and a polymerization initiator, it can be cured with light or heat after coating.
When the thermally conductive portion is formed by the inkjet method, it is preferable to use a dispersion ink of a metal material, carbon, or ceramic material. The dispersed ink allows the ink viscosity to be adjusted to be suitable for ink jetting.
前記分散インクの粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクジェッティング吐出に好適である点で、5mPa・s以上200mPa・s以下が好ましい。 The viscosity of the dispersed ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but it is preferably 5 mPa·s or more and 200 mPa·s or less since it is suitable for ink jetting.
前記分散インクでは、溶媒を分散溶媒にする、又は低粘度のモノマーを分散溶媒にすることができる。前記分散溶媒の材料としては、前記接着部形成用インク中の溶媒と同様の材料を使用することができる。 In the dispersion ink, the solvent can be used as a dispersion solvent, or a low-viscosity monomer can be used as a dispersion solvent. As the material for the dispersion solvent, the same material as the solvent in the adhesive part forming ink can be used.
前記分散インク中の導電性材料の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記分散インクの全量に対して、15質量%以上80質量%以下であることが好ましい。前記分散インク中の導電性材料の含有量が15質量%以上であると熱伝導効果を得やすく、80質量%以下であると粘度を低粘度化することができ、インクジェット印刷法に好適に用いることができる。 The content of the conductive material in the dispersed ink is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is 15% by mass or more and 80% by mass or less based on the total amount of the dispersed ink. It is preferable. When the content of the conductive material in the dispersed ink is 15% by mass or more, it is easy to obtain a heat conduction effect, and when it is 80% by mass or less, the viscosity can be lowered, and it is suitably used for inkjet printing method. be able to.
<<<その他の成分>>>
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂、モノマー、重合開始剤、溶媒、分散剤、などが挙げられる。
<<<Other ingredients>>>
The other components are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and include, for example, resins, monomers, polymerization initiators, solvents, dispersants, and the like.
前記樹脂、前記モノマー、前記重合開始剤、及び前記溶媒としては、前記接着部形成用インクと同様の材料を使用でき、好ましい態様も同様であるため説明を省略する。前記分散インクとして用いる場合の溶媒、モノマーの好ましい様態については前述の通りである。 As the resin, the monomer, the polymerization initiator, and the solvent, the same materials as those for the adhesive part forming ink can be used, and the preferred embodiments are also the same, so a description thereof will be omitted. Preferred embodiments of the solvent and monomer when used as the dispersion ink are as described above.
-分散剤-
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、主鎖にイオン性基、グラフト鎖にポリオキシアルキレン鎖を有する多官能櫛型の機能性ポリマーなどが挙げられる。イオン性基が粉体表面への吸着基として機能し、グラフト鎖が溶剤への溶解性のコントロール及び立体反発効果を付与する。
前記分散剤の具体例としては、ドデカンチオール等のアルキルチオール、ポリビニルピロリドンポリマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
-Dispersant-
The dispersant is not particularly limited and can be selected as appropriate depending on the purpose; for example, a multifunctional comb-shaped functional polymer having an ionic group in the main chain and a polyoxyalkylene chain in the graft chain, etc. Can be mentioned. The ionic groups function as adsorption groups on the powder surface, and the graft chains control solubility in solvents and provide steric repulsion effects.
Specific examples of the dispersant include alkylthiols such as dodecanethiol, polyvinylpyrrolidone polymers, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記分散剤は、適宜合成してもよく、市販品を使用してもよい。
前記分散剤の市販品としては、例えば、マリアリム(登録商標)、マリアリムSC(登録商標)、マリアリムFA(登録商標)、エスリームC(登録商標)、エスリームMP(登録商標)、エスリームAD(登録商標)、エスリーム221P(登録商標)(日油株式会社製)などが挙げられる。
The dispersant may be synthesized as appropriate, or a commercially available product may be used.
Examples of commercially available dispersants include Marialim (registered trademark), Marialim SC (registered trademark), Marialim FA (registered trademark), Esleem C (registered trademark), Esleem MP (registered trademark), and Esleem AD (registered trademark). ), Esleem 221P (registered trademark) (manufactured by NOF Corporation), and the like.
前記熱伝導部形成用インク中の前記その他の成分の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記樹脂、前記分散剤、モノマー硬化物等の固形分の含有量が、5質量%以下であることが好ましい。これにより、シンタリング時に分解又はガス化して除去されるなどにより、前記熱伝導部中の前記熱伝導性材料の含有量が95質量%以上の熱伝導部を形成することが可能である。 The content of the other components in the ink for forming a thermally conductive part is not particularly limited and can be selected as appropriate depending on the purpose, but the content of the other components such as the resin, the dispersant, the cured monomer, etc. It is preferable that the content of is 5% by mass or less. Thereby, it is possible to form a heat conductive part in which the content of the heat conductive material in the heat conductive part is 95% by mass or more by being decomposed or gasified and removed during sintering.
前記熱伝導部形成用インクは、適宜調製してもよく、市販品を使用してもよい。
また、前記熱伝導性材料としては、金属材料を含有する場合は、前記金属材料を含有するインクを用いる方法の他に、金属溶液インクを還元析出する方法を用いることもできる。一般的には銀塩インクとして知られており、これらのインクも用いることができる。
前記熱伝導部形成用インクの市販品としては、下記表1に記載のものなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
The thermally conductive portion forming ink may be prepared as appropriate, or a commercially available product may be used.
Furthermore, when the thermally conductive material contains a metal material, in addition to the method of using an ink containing the metal material, a method of reducing and precipitating a metal solution ink can also be used. Generally known as silver salt ink, these inks can also be used.
Commercially available inks for forming thermally conductive portions include those listed in Table 1 below. These may be used alone or in combination of two or more.
<その他の工程>
前記接着性構造物の製造方法における前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、焼結工程などが挙げられる。
<Other processes>
The other steps in the method for manufacturing the adhesive structure are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and include, for example, a sintering step.
<<焼結工程>>
前記焼結工程は、前記熱伝導部形成工程の後に、前記金属ナノ粒子を焼結させる工程である。したがって、前記焼結工程は、前記熱伝導部形成工程において、前記熱伝導部形成用インクが金属ナノ粒子を含む場合に好適に行われる。
<<Sintering process>>
The sintering step is a step of sintering the metal nanoparticles after the thermally conductive portion forming step. Therefore, the sintering step is suitably performed when the thermally conductive portion forming ink contains metal nanoparticles in the thermally conductive portion forming step.
前記焼結の方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、加熱又は光で焼成する方法などが挙げられる。これにより、前記金属ナノ粒子間がシンタリングした高熱伝導性の熱伝導部として形成することができる。
なお、前記熱伝導部形成用インクの焼成工程は、前記接着部形成用インク及び前記低弾性部形成用インクの少なくともいずれかの熱硬化、例えば、前記接着性構造物を接触対象物と貼り合わせる工程と兼ねることもできる。
The sintering method is not particularly limited and can be appropriately selected from known methods, such as heating or light sintering. Thereby, it is possible to form a highly thermally conductive heat conductive portion in which the metal nanoparticles are sintered.
Note that the step of baking the ink for forming a thermally conductive part includes thermal curing of at least one of the ink for forming an adhesive part and the ink for forming a low elastic part, for example, bonding the adhesive structure to a contact object. It can also be used as a process.
次に、前記接着性構造物の一例としての接着層について、図面を用いて詳細に説明するが、本発明の接着性構造物は、これに限られるものではない。 Next, an adhesive layer as an example of the adhesive structure will be described in detail with reference to the drawings, but the adhesive structure of the present invention is not limited thereto.
前記接着層は、前述の通り、少なくとも接着部と低弾性部とで構成され、更に熱伝導部を追加して構成することができる。 As described above, the adhesive layer is composed of at least an adhesive part and a low elasticity part, and may further include a heat conductive part.
[接着層実施形態1]
図1A及び図1Bは、本発明の接着性構造物の実施形態の一例(以下、「接着層実施形態1」と称することがある)である。図1Aは、接着層10の厚さ方向の断面模式図(平面方向のY軸の中心を通るX方向の断面図;図1BのB-B’断面)である。また、図1Bは、図1Aの接着層10の平面方向の断面模式図(厚さ方向の中心を通るX-Y方向の断面図;図1AのA-A’断面)である。接着層10は、低弾性部2中に複数の接着部1がパターニング形成されている。なお、接着層10の平面方向の断面と、平面方向の最表面(露出面、即ち、上面図又は下面図)とは同じパターンである。
なお、図1Bにおいて、縦方向をY軸、横方向をX軸とする。また、図1A及び図1Bは、発熱性部品30と基板20との間に接着層10を形成しているが、後述する[構成形態例1]~[構成形態例6]で示すように、本発明はこれに限られるものではない。
[Adhesive layer embodiment 1]
FIGS. 1A and 1B are examples of embodiments of the adhesive structure of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "adhesive layer embodiment 1"). FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of the adhesive layer 10 in the thickness direction (cross-sectional view in the X direction passing through the center of the Y-axis in the plane direction; BB' cross section in FIG. 1B). Further, FIG. 1B is a schematic cross-sectional view in the plane direction of the adhesive layer 10 in FIG. 1A (cross-sectional view in the XY direction passing through the center in the thickness direction; AA' cross section in FIG. 1A). In the adhesive layer 10, a plurality of adhesive parts 1 are formed in a pattern in a low elasticity part 2. Note that the cross section of the adhesive layer 10 in the planar direction and the outermost surface (exposed surface, ie, top view or bottom view) in the planar direction have the same pattern.
Note that in FIG. 1B, the vertical direction is the Y axis, and the horizontal direction is the X axis. In addition, in FIGS. 1A and 1B, an adhesive layer 10 is formed between the heat generating component 30 and the substrate 20, but as shown in [Configuration Example 1] to [Configuration Example 6] described later, The present invention is not limited to this.
[従来の接着層]
図2A及び図2Bに、従来の応力緩和特性を有する接着層(特開2011-084743号公報参照)の概略説明図を示す。図2Aは、従来の接着層100の厚さ方向の断面模式図(図2BのB-B’断面)である。また、図2Bは、図2Aの接着層100の平面方向の断面模式図(図2AのA-A’断面)である。図2A及び図2Bで示す接着層100は、低弾性部102に接着部101を相分離海島として形成した構造(相分離海島構造)であり、低弾性材料と接着材料を混合した層から相分離させるため、前記接着層における厚さ方向及び平面方向で略均一に形成される。
[Conventional adhesive layer]
FIGS. 2A and 2B are schematic illustrations of a conventional adhesive layer having stress relaxation properties (see Japanese Patent Laid-Open No. 2011-084743). FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of the conventional adhesive layer 100 in the thickness direction (BB' cross section in FIG. 2B). Further, FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of the adhesive layer 100 in FIG. 2A in the plane direction (AA' cross section in FIG. 2A). The adhesive layer 100 shown in FIGS. 2A and 2B has a structure in which the adhesive part 101 is formed as a phase-separated sea-island in the low-elastic part 102 (phase-separated sea-island structure). In order to achieve this, the adhesive layer is formed substantially uniformly in the thickness direction and in the planar direction.
同様にエポキシ樹脂(接着部)に弾性ゴム(低弾性部)を混合した接着層も提案されている(アクリセット(登録商標)BP、日本触媒株式会社製)が、弾性ゴムは厚さ方向及び面方向で略均一に形成されており、接着性及び応力緩和特性が劣るものである。
また特に、1μm~50μm程度の薄い接着層では、大粒径のゴム粒子を均一に混合することができず、また低弾性部の平面方向の長さを10μm以上とすることができず、応力緩和効果を得にくいという問題もあった。前記相分離海島構造として形成する場合も大きさの制御は困難である。
Similarly, an adhesive layer in which elastic rubber (low elasticity part) is mixed with epoxy resin (adhesive part) has also been proposed (Acryset (registered trademark) BP, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.); It is formed substantially uniformly in the plane direction, and has poor adhesion and stress relaxation properties.
In particular, with a thin adhesive layer of about 1 μm to 50 μm, it is not possible to uniformly mix large rubber particles, and the length of the low elasticity part in the planar direction cannot be made more than 10 μm, causing stress. There was also the problem that it was difficult to obtain a mitigating effect. It is also difficult to control the size when forming the phase-separated sea-island structure.
本発明の接着性構造物において、接着部1及び低弾性部2のパターニング形成は、接着層10に求められる接着性及び応力緩和特性が得られるように適宜調整することが可能であり、例えば、図3A~図3I及び図4A~図4Hのように、点状、線状、リング状、格子状、放射状など様々なパターンを設定することが可能である。特に熱応力(歪)が大きい部位に低弾性部2の量を多く形成すること、接着面に接着部1の量を多く形成することが好ましい。
なお、図3A~図3Iは、接着性構造物の厚さ方向のパターニング形成のバリエーションを示す図であり、図4A~図4Hは、接着性構造物の平面方向のパターニング形成のバリエーションを示す図である。
In the adhesive structure of the present invention, the patterning of the adhesive part 1 and the low elasticity part 2 can be adjusted as appropriate so that the adhesiveness and stress relaxation properties required for the adhesive layer 10 are obtained. As shown in FIGS. 3A to 3I and 4A to 4H, various patterns such as dots, lines, rings, grids, and radials can be set. In particular, it is preferable to form a large amount of the low elasticity part 2 in a region where thermal stress (strain) is large, and to form a large amount of the adhesive part 1 on the adhesive surface.
Note that FIGS. 3A to 3I are diagrams showing variations in patterning in the thickness direction of the adhesive structure, and FIGS. 4A to 4H are diagrams showing variations in patterning in the planar direction of the adhesive structure. It is.
[接着層実施形態2]
図3Aは、本発明の接着性構造物の実施形態の別の一例を示す厚さ方向の断面模式図(以下、「接着層実施形態2」と称することがある)であり、発熱性部品30の接触面において、接着部1の量が多く形成されている点で接着層実施形態1と異なる。基板20と発熱性部品30の線熱膨張係数が異なり、基板20の熱膨張が大きい場合に、基板20側に低弾性部2の量を多くすることで、基板20側が伸縮しやすくなり効率的に応力を緩和することができる。一方、より高温となる発熱性部品30との接触面で接着部1の量を多くすることで接着性を向上することができる。
[Adhesive layer embodiment 2]
FIG. 3A is a schematic cross-sectional view in the thickness direction (hereinafter sometimes referred to as "adhesive layer embodiment 2") showing another example of the embodiment of the adhesive structure of the present invention, in which the heat generating component 30 This embodiment differs from the adhesive layer embodiment 1 in that a large amount of adhesive portions 1 are formed on the contact surface. When the linear thermal expansion coefficients of the substrate 20 and the heat-generating component 30 are different and the thermal expansion of the substrate 20 is large, increasing the amount of the low elasticity portion 2 on the substrate 20 side makes it easier for the substrate 20 to expand and contract, resulting in efficient expansion and contraction. can relieve stress. On the other hand, adhesiveness can be improved by increasing the amount of the adhesive part 1 on the contact surface with the heat-generating component 30, which becomes higher in temperature.
[接着層実施形態3]
図3Bは、本発明の接着性構造物の実施形態の別の一例を示す厚さ方向の断面模式図(以下、「接着層実施形態3」と称することがある)であり、低弾性部2が基板20との接触面において接着面積が大きい台形として形成されている点で接着層実施形態2と異なる。厚さ方向の接着部1と低弾性部2の比率を変更することで、接着性と応力緩和性能を容易に調整することができる。
[Adhesive layer embodiment 3]
FIG. 3B is a schematic cross-sectional view in the thickness direction (hereinafter sometimes referred to as "adhesive layer embodiment 3") showing another example of the embodiment of the adhesive structure of the present invention. The adhesive layer differs from the second embodiment in that the adhesive layer is formed as a trapezoid with a large adhesive area at the contact surface with the substrate 20. By changing the ratio of the adhesive portion 1 and the low elasticity portion 2 in the thickness direction, the adhesiveness and stress relaxation performance can be easily adjusted.
[接着層実施形態4]
図3Cは、本発明の接着性構造物の実施形態の別の一例を示す厚さ方向の断面模式図(以下、「接着層実施形態4」と称することがある)であり、低弾性部2の量が平面方向の外周部(厚さ方向の露出部に近い領域)で多い点で接着層実施形態3と異なる。一般的に外周部ほど歪が多くなるため、外周部の低弾性部量を多くすることで、効率的に歪を緩和することができる。
[Adhesive layer embodiment 4]
FIG. 3C is a schematic cross-sectional view in the thickness direction (hereinafter sometimes referred to as "Adhesive layer Embodiment 4") showing another example of the embodiment of the adhesive structure of the present invention. The adhesive layer differs from the adhesive layer embodiment 3 in that the amount of is larger at the outer peripheral portion in the planar direction (region close to the exposed portion in the thickness direction). In general, the strain increases at the outer periphery, so by increasing the amount of low elasticity portions at the outer periphery, strain can be efficiently alleviated.
[接着層実施形態5]
図3Dは、本発明の接着性構造物の実施形態の別の一例を示す厚さ方向の断面模式図(以下、「接着層実施形態5」と称することがある)であり、低弾性部2が接着層10の平面方向の両接触面(平面方向の最表面の露出部)に形成されていない点で接着層実施形態2と異なる。接着層10内部に低弾性部2を形成することで、接触面での接着性と接着層10内部の応力緩和特性が効率的に得られる。
[Adhesive layer embodiment 5]
FIG. 3D is a schematic cross-sectional view in the thickness direction (hereinafter sometimes referred to as "adhesive layer embodiment 5") showing another example of the embodiment of the adhesive structure of the present invention. This embodiment differs from the adhesive layer embodiment 2 in that the bonding layer 10 is not formed on both contact surfaces in the planar direction (the outermost surface exposed portion in the planar direction) of the adhesive layer 10. By forming the low elasticity portion 2 inside the adhesive layer 10, adhesiveness on the contact surface and stress relaxation characteristics inside the adhesive layer 10 can be efficiently obtained.
[接着層実施形態6]
図3Eは、本発明の接着性構造物の実施形態の別の一例を示す厚さ方向の断面模式図(以下、「接着層実施形態6」と称することがある)であり、低弾性部2が接着層10の膜厚方向にパターニング形成されている点で接着層実施形態5と異なる。低弾性部2を厚さ方向にもパターニング形成することでより、接着性と応力緩和特性の微調整が可能となる。また、一般的に応力により接着層10に反りが生じるが、接着層10の厚さ方向中心部の応力は小さい傾向があるため、厚さ方向の中心部の接着部1の量を多くする(即ち、低弾性部2の量を少なくする)ことで、応力に合わせた効果的な応力緩和と接着性の両立が可能となる。
[Adhesive layer embodiment 6]
FIG. 3E is a schematic cross-sectional view in the thickness direction (hereinafter sometimes referred to as "adhesive layer embodiment 6") showing another example of the embodiment of the adhesive structure of the present invention, in which the low elastic part 2 This embodiment differs from the adhesive layer embodiment 5 in that the adhesive layer 10 is patterned in the thickness direction of the adhesive layer 10. By patterning the low elasticity portion 2 also in the thickness direction, it is possible to finely adjust the adhesion and stress relaxation properties. In addition, although the adhesive layer 10 generally warps due to stress, the stress at the center in the thickness direction of the adhesive layer 10 tends to be small, so the amount of adhesive part 1 at the center in the thickness direction is increased ( That is, by reducing the amount of the low-elasticity portion 2), it is possible to achieve both effective stress relaxation and adhesion in accordance with the stress.
[接着層実施形態7]
図3Fは、本発明の接着性構造物の実施形態の別の一例を示す厚さ方向の断面模式図(以下、「接着層実施形態7」と称することがある)であり、接着層10の厚さ方向において低弾性部2がランダムに配され、かつ低弾性部2が接着層10の両端側(厚さ方向の露出部側)に多く分布している点で接着層実施形態6と異なる。
[Adhesive layer embodiment 7]
FIG. 3F is a schematic cross-sectional view in the thickness direction (hereinafter sometimes referred to as “adhesive layer embodiment 7”) showing another example of the embodiment of the adhesive structure of the present invention, in which the adhesive layer 10 is This adhesive layer differs from the adhesive layer embodiment 6 in that the low elastic parts 2 are arranged randomly in the thickness direction, and many of the low elastic parts 2 are distributed on both end sides of the adhesive layer 10 (exposed part side in the thickness direction). .
[接着層実施形態8]
図3Gは、本発明の接着性構造物の実施形態の別の一例を示す厚さ方向の断面模式図(以下、「接着層実施形態8」と称することがある)であり、接着層10の厚さ方向に連続する熱伝導部3が基板20との接触面において低弾性部2間に形成されている点で接着層実施形態3と異なる。
[Adhesive layer embodiment 8]
FIG. 3G is a schematic cross-sectional view in the thickness direction (hereinafter sometimes referred to as “adhesive layer Embodiment 8”) showing another example of the embodiment of the adhesive structure of the present invention, in which the adhesive layer 10 is This embodiment differs from the adhesive layer embodiment 3 in that a thermally conductive part 3 that is continuous in the thickness direction is formed between the low elastic parts 2 at the contact surface with the substrate 20.
[接着層実施形態9]
図3Hは、本発明の接着性構造物の実施形態の別の一例を示す厚さ方向の断面模式図(以下、「接着層実施形態9」と称することがある)であり、接着層10の厚さ方向に連続する熱伝導部3が基板20との接触面において、隣接する一の接着部1と他の接着部1との間に形成されている点で接着層実施形態3と異なる。
[Adhesive layer embodiment 9]
FIG. 3H is a schematic cross-sectional view in the thickness direction (hereinafter sometimes referred to as "adhesive layer embodiment 9") showing another example of the embodiment of the adhesive structure of the present invention, in which the adhesive layer 10 is This embodiment differs from the adhesive layer embodiment 3 in that a thermally conductive part 3 that is continuous in the thickness direction is formed between one adjacent adhesive part 1 and another adhesive part 1 at the contact surface with the substrate 20 .
[接着層実施形態10]
図3Iは、本発明の接着性構造物の実施形態の別の一例を示す厚さ方向の断面模式図(以下、「接着層実施形態10」と称することがある)であり、低弾性部2が接着層10の厚さ方向の内部に形成されている点で接着層実施形態9と異なる。
[Adhesive layer embodiment 10]
FIG. 3I is a schematic cross-sectional view in the thickness direction (hereinafter sometimes referred to as "adhesive layer embodiment 10") showing another example of the embodiment of the adhesive structure of the present invention, in which the low elastic part 2 This embodiment differs from the adhesive layer embodiment 9 in that is formed inside the adhesive layer 10 in the thickness direction.
接着層実施形態8~10では、熱伝導部3を形成することにより、接着層10の厚さ方向の熱伝導性を向上し、放熱効果を付与することができる。また熱伝導層3が電気伝導性層を兼ねる場合には電気伝導効果を付与することができる。 In adhesive layer embodiments 8 to 10, by forming the heat conductive portion 3, the thermal conductivity in the thickness direction of the adhesive layer 10 can be improved and a heat dissipation effect can be imparted. Furthermore, when the thermally conductive layer 3 also serves as an electrically conductive layer, an electrically conductive effect can be imparted.
図4Aは、低弾性部2を平面方向において放射状にパターニング形成した接着性構造物の実施形態の一例を示す平面方向の上面模式図である。図4Bは、低弾性部2を平面方向においてリング状にパターニング形成した接着性構造物の実施形態の一例を示す平面方向の上面模式図である。図4Cは、低弾性部2を平面方向において格子状にパターニング形成した接着性構造物の実施形態の一例を示す平面方向の上面模式図である。図4Dは、低弾性部2を平面方向において応力が集中しやすい接着層の外周部にパターニング形成した接着性構造物の実施形態の一例を示す平面方向の上面模式図である。図4Eは図4Dの内部に、更に十字格子状の低弾性部2を平面方向にパターニング形成した接着性構造物の実施形態の一例を示す平面方向の上面模式図である。なお、図4A、図4B、図4C、図4D、及び図4Eにおけるパターニングは、露出面(上面図)と平面方向の断面とで同じパターンを有してもよく、露出面と平面方向の断面とで異なるパターンを有していてもよい。 FIG. 4A is a schematic top view in the planar direction showing an example of an embodiment of an adhesive structure in which the low elasticity portions 2 are patterned radially in the planar direction. FIG. 4B is a schematic top view in a planar direction showing an example of an embodiment of an adhesive structure in which the low elasticity portion 2 is patterned into a ring shape in a planar direction. FIG. 4C is a schematic top view in a planar direction showing an example of an embodiment of an adhesive structure in which the low elasticity portions 2 are patterned in a lattice shape in a planar direction. FIG. 4D is a schematic top view in the planar direction showing an example of an embodiment of an adhesive structure in which the low elasticity portion 2 is patterned on the outer peripheral portion of the adhesive layer where stress tends to concentrate in the planar direction. FIG. 4E is a schematic top view in a planar direction showing an example of an embodiment of an adhesive structure in which a cross-lattice-shaped low elasticity portion 2 is further patterned in the planar direction inside FIG. 4D. Note that the patterning in FIGS. 4A, 4B, 4C, 4D, and 4E may have the same pattern on the exposed surface (top view) and the cross section in the planar direction, or may have the same pattern on the exposed surface (top view) and the cross section in the planar direction. and may have different patterns.
また、図4F、図4G、及び図4Hは、ワイヤーボンディングが発熱性部品(例えば、ダイ)表面に形成されている場合に適用される接着性構造物の実施形態の一例を示す平面方向の上面模式図である。
図4F及び図4Gでは、図中上端部及び下端部に低弾性部2が形成されており、前記低弾性部2を貫通してワイヤーボンディングコンタクト部4を形成することにより、ワイヤーボンディング形成による歪を効果的に緩和する実施形態である。即ち、前記接着性構造物は、歪の発生しやすい部分(例えば、ワイヤーボンディング、フリップチップなどの配線部との接触部)での弾性調整パターニングにより、応力緩和性能を向上することができる。また、前記低弾性部形成用インクを使用することで、充填性よくパターニング塗工することが可能となり、前記接着性構造物の剥離起点となるバブル及びボイドの発生を抑制することができる。この場合、インクジェット法で塗工することが有効である。インクジェット法により任意のパターン形成が可能になると共に、薄膜で均一性に優れた接着性構造物を形成することができる。また、ワイヤーボンディング、フリップチップなどの配線部を避けてパターニング塗工することが可能となる。
Further, FIGS. 4F, 4G, and 4H are top views in a planar direction showing an example of an embodiment of an adhesive structure applied when wire bonding is formed on the surface of a heat-generating component (for example, a die). It is a schematic diagram.
In FIGS. 4F and 4G, low elasticity parts 2 are formed at the upper and lower ends in the figures, and by forming the wire bonding contact parts 4 through the low elasticity parts 2, the strain caused by wire bonding is reduced. This embodiment effectively alleviates the That is, the stress relaxation performance of the adhesive structure can be improved by elasticity adjustment patterning at portions where strain is likely to occur (for example, contact portions with wiring portions such as wire bonding and flip chips). Further, by using the ink for forming the low elasticity portion, it becomes possible to perform pattern coating with good filling properties, and it is possible to suppress the generation of bubbles and voids that become the starting point for peeling of the adhesive structure. In this case, it is effective to apply by inkjet method. The inkjet method makes it possible to form any pattern and also to form a thin adhesive structure with excellent uniformity. Furthermore, it becomes possible to perform pattern coating while avoiding wiring areas such as wire bonding and flip chips.
図4Hは、同様の効果を目的として、接着層10をパターニングし、ワイヤーボンディングコンタクト部4の周囲に接着層10を形成しない実施形態である。 FIG. 4H shows an embodiment in which the adhesive layer 10 is patterned and the adhesive layer 10 is not formed around the wire bonding contact portion 4 in order to achieve the same effect.
図4F、図4G、及び図4Hは、後述する図7Bの構成形態例3及び図8Bの構成形態例4のように発熱性部品(半導体:ダイ)間に接着層が形成される構成において、発熱性部品にワイヤーボンディングが形成される場合に有効である。
なお、図4F、図4G、及び図4Hにおけるパターニングは、露出面と厚さ方向とで同じパターンを有してもよく、露出面と厚さ方向とで異なるパターンを有していてもよい。
4F, FIG. 4G, and FIG. 4H show that in a configuration in which an adhesive layer is formed between heat-generating components (semiconductor: die) as in configuration example 3 of FIG. 7B and configuration example 4 of FIG. 8B, which will be described later, This is effective when wire bonding is formed on heat generating components.
Note that the patterning in FIGS. 4F, 4G, and 4H may have the same pattern on the exposed surface and the thickness direction, or may have different patterns on the exposed surface and the thickness direction.
(転写用接着層)
本発明の転写用接着層は、本発明の接着性構造物を仮支持体上に層状に有するものである。
本発明の接着性構造物については、前記(接着性構造物及び接着性構造物の製造方法)の項目に記載の通りであるため、詳細は省略する。
(Adhesive layer for transfer)
The transfer adhesive layer of the present invention has the adhesive structure of the present invention layered on a temporary support.
The adhesive structure of the present invention is as described in the above section (Adhesive structure and method for manufacturing adhesive structure), so details will be omitted.
<仮支持体>
前記仮支持体としては、その表面に前記接着性構造物を製造可能であり、該接着性構造物においてパターニング形成された前記接着部、前記低弾性部、及び前記熱伝導部、更に必要に応じてその他の部材に影響しないものである限り、特に制限はなく、公知の剥離シートを用いることができる。
<Temporary support>
As the temporary support, the adhesive structure can be manufactured on the surface thereof, and the adhesive part, the low elasticity part, and the thermal conduction part patterned in the adhesive structure, and further, if necessary, There are no particular limitations, and any known release sheet can be used as long as it does not affect other members.
前記剥離シートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クラフト紙、グラシン紙、上質紙等の紙;ポリエチレン、ポリプロピレン(二軸延伸ポリプロピレン(OPP)、一軸延伸ポリプロピレン(CPP))、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂フィルム;前記紙と樹脂フィルムとを積層したラミネート紙、前記紙にクレーやポリビニルアルコールなどで目止め処理を施したものの片面若しくは両面に、シリコーン系樹脂等の剥離処理を施したものなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The release sheet is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, paper such as kraft paper, glassine paper, and high-quality paper; polyethylene, polypropylene (biaxially oriented polypropylene (OPP), uniaxially oriented Resin films such as polypropylene (CPP) and polyethylene terephthalate (PET); laminated paper made by laminating the above paper and resin film, and silicone on one or both sides of the paper that has been sealed with clay, polyvinyl alcohol, etc. Examples include those that have been subjected to a release treatment such as a resin-based resin. These may be used alone or in combination of two or more.
前記接着性構造物を仮支持体上に層状に形成する方法としては、特に制限はなく、前記接着性構造物の製造方法において、接触対象物を前記支持体に代えること以外は同様にして形成することができる。 The method for forming the adhesive structure in a layered manner on the temporary support is not particularly limited, and the adhesive structure may be formed in the same manner as in the method for manufacturing the adhesive structure except that the contact object is replaced with the support. can do.
前記転写用接着層は、前記接着性構造物の保存及び搬送が容易であり、取扱性に優れ、また、接触対象物に直接前記接着性構造物を形成できない場合であっても、前記転写用接着層を接触対象物に貼り付け、前記支持体を剥離することで、前記接着性構造物を接触対象物に容易に形成できる点で有利である。 The adhesive layer for transfer is easy to store and transport the adhesive structure, has excellent handling properties, and even when the adhesive structure cannot be directly formed on the object to be contacted, the adhesive layer for transfer can be easily stored and transported. This is advantageous in that the adhesive structure can be easily formed on the contact object by attaching the adhesive layer to the contact object and peeling off the support.
(電子部品及び電子部品の製造方法)
本発明の電子部品は、少なくとも本発明の接着性構造物を有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。
本発明の接着性構造物については、前記(接着性構造物及び接着性構造物の製造方法)の項目に記載の通りであるため、詳細は省略する。
(Electronic components and methods of manufacturing electronic components)
The electronic component of the present invention includes at least the adhesive structure of the present invention, and further includes other members as necessary.
The adhesive structure of the present invention is as described in the above section (Adhesive structure and method for manufacturing adhesive structure), so details will be omitted.
本発明の電子部品の製造方法は、本発明の接着性構造物を用いて部品を固着することを含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。 The method for manufacturing an electronic component of the present invention includes fixing components using the adhesive structure of the present invention, and further includes other steps as necessary.
前記接着性構造物を用いて部品を固着する方法としては、特に制限はなく、前記接着性構造物の構成に応じて適宜選択することができ、例えば、光硬化、熱硬化などが挙げられる。 The method for fixing components using the adhesive structure is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the configuration of the adhesive structure, such as photocuring, thermosetting, and the like.
<第1の部品及び第2の部品>
前記電子部品は、第1の部品と、前記接着性構造物により固着された第2の部品とを有することが好ましい。
<First part and second part>
Preferably, the electronic component includes a first component and a second component fixed by the adhesive structure.
前記第1の部品と、前記第2の部品との線熱膨張係数差としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20ppm/K以下が好ましく、10ppm/K以下がより好ましい。前記線熱膨張係数差が、20ppm/K以下であると、前記接着性構造物の反りが少ない。前記第1の部品と、前記第2の部品との線熱膨張係数差は小さい程好ましく、その下限値に特に制限はない。
なお、本発明の電子部品は、本発明の接着性構造物を有するため、前記線熱膨張係数差が高くても、接着性及び応力緩和特性に優れるものであり、接着不要及び接続不良を抑制することができる。特に、前記接着性構造物における前記低弾性部が、前記第1の部品と前記第2の部品との線熱膨張係数差に起因する変形を抑制することができる。
The difference in linear thermal expansion coefficient between the first part and the second part is not particularly limited and can be selected as appropriate depending on the purpose, but is preferably 20 ppm/K or less, and 10 ppm/K or less. is more preferable. When the linear thermal expansion coefficient difference is 20 ppm/K or less, the adhesive structure has little warpage. The smaller the difference in linear thermal expansion coefficient between the first component and the second component, the better, and there is no particular restriction on its lower limit.
In addition, since the electronic component of the present invention has the adhesive structure of the present invention, even if the linear thermal expansion coefficient difference is high, it has excellent adhesive properties and stress relaxation properties, and eliminates the need for adhesive and suppresses connection failures. can do. In particular, the low elasticity portion of the adhesive structure can suppress deformation caused by a difference in linear thermal expansion coefficient between the first component and the second component.
前記第1の部品と、前記第2の部品との線熱膨張係数差は、熱機械分析装置(例えば、TMA(Thermomechanical Analysis))により測定することができる。 The difference in linear thermal expansion coefficient between the first component and the second component can be measured using a thermomechanical analysis device (for example, TMA (Thermomechanical Analysis)).
前記第1の部品及び前記2の部品としては、特に制限はなく、目的とする電子部品の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、前記第1の部品が発熱性部品であり、前記第2の部品が基板である態様、前記第1の部品が冷却部品であり、前記第2の部品が基板である態様などが挙げられる。 The first component and the second component are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the type of intended electronic component.For example, the first component is a heat generating component, Examples include an aspect in which the second component is a substrate, an aspect in which the first component is a cooling component, and an aspect in which the second component is a substrate.
前記発熱性部品としては、特に制限はなく、目的とする電子部品の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体(ダイ)、半導体パッケージ、バッテリー、LED、コンデンサー、抵抗、ダイオードなどが挙げられる。これらの中でも、前記発熱性部品としては、近年の高集積化及び高速化に伴い、温度上昇による実装回路の接着及び接続に対する耐熱信頼性が要求されている半導体(ICチップ)が好ましい。 The heat-generating components are not particularly limited and can be selected as appropriate depending on the type of intended electronic component, such as semiconductors (dies), semiconductor packages, batteries, LEDs, capacitors, resistors, diodes, etc. Can be mentioned. Among these, the heat-generating component is preferably a semiconductor (IC chip), which is required to have heat-resistant reliability for adhesion and connection of mounted circuits due to temperature rises due to recent increases in integration and speed.
前記電子部品において、前記接着性構造物は、ダイボンディング層、放熱層、及びレジストの少なくともいずれかであることが好ましい。
前記接着性構造物は、前記接着部を有するため、ダイボンディング層として好適に機能する。
また、前記接着性構造物が前記熱伝導部を有する場合、放熱層として好適に機能する。
In the electronic component, the adhesive structure is preferably at least one of a die bonding layer, a heat dissipation layer, and a resist.
Since the adhesive structure has the adhesive portion, it functions suitably as a die bonding layer.
Moreover, when the adhesive structure has the heat conductive part, it functions suitably as a heat dissipation layer.
また、前記電子部品は、前記接着性構造物と、前記第1の部品又は前記第2の部品との間に表面処理層等の中間層を有していてもよい。 Further, the electronic component may have an intermediate layer such as a surface treatment layer between the adhesive structure and the first component or the second component.
前記表面処理層は、前記接着性構造物形成表面の濡れ性又は表面エネルギーを調整する層として形成され、表面に親水性基又は疎水性基を有する樹脂膜として形成される。 The surface treatment layer is formed as a layer for adjusting the wettability or surface energy of the surface on which the adhesive structure is formed, and is formed as a resin film having a hydrophilic group or a hydrophobic group on the surface.
前記表面処理層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂構造中にカルボキシル基、アミノ基、ケト基、OH基、フッ素基、シラノール基などを有する材料を用いることができる。更に、セラミックや金属、カーボンなどの無機粒子を混合することもできる。これらは、前記熱伝導部形成用インクに含有されるものと同様のものを用いることができる。 The material for the surface treatment layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Materials having the following properties can be used. Furthermore, inorganic particles such as ceramic, metal, carbon, etc. can also be mixed. These may be the same as those contained in the thermally conductive portion forming ink.
表面処理層の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.5μm~10μmが好ましい。 The thickness of the surface treatment layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is preferably 0.5 μm to 10 μm.
前記表面処理層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、少なくとも反応基を有する有機モノマー材料及び開始剤を混合した樹脂材料や無機材料を混合したものを塗工し、UV照射、熱処理、脱水処理等の硬化処理を行うことにより形成することができる。 The method for forming the surface treatment layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a method of forming the surface treatment layer may be selected as appropriate depending on the purpose. It can be formed by coating a material and performing a curing treatment such as UV irradiation, heat treatment, dehydration treatment, etc.
前記塗工方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、ディスペンスコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェット印刷法等の各種印刷法を用いることができる。 The coating method is not particularly limited and can be selected as appropriate depending on the purpose, such as spin coating, casting, microgravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, and wire coating. Bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary coating method, spray coating method, nozzle coating method, dispense coating method, gravure printing method, screen printing method, flexographic printing method, offset printing method, reverse printing method, inkjet printing method Various printing methods can be used, such as printing methods.
前記電子部品は、市販の光硬化性インク、熱硬化性インクなどを使用して、ソルダーレジストを形成してもよい。
前記ソルダーレジストインクの市販品としては、例えば、PSR-4000 G24K/CA-40 G24、PSR-4000 BL01/CA-40 G24、PSR-4000 GEC50K1/CA-40 G50、PSR-4000 EG23/CA-40 G23K、PSR-4000 EG30/CA-40 G23K、IJSR4000、IJSR9000(以上、太陽インキ株式会社製)、PSR-310、PSR-400B、PSR-500B、PR1205、PR1243、PR1258(以上、互応化学工業株式会社製)などが挙げられる。
For the electronic component, a solder resist may be formed using a commercially available photocurable ink, thermosetting ink, or the like.
Commercial products of the solder resist ink include, for example, PSR-4000 G24K/CA-40 G24, PSR-4000 BL01/CA-40 G24, PSR-4000 GEC50K1/CA-40 G50, PSR-4000 EG23/CA-40. G23K, PSR-4000 EG30/CA-40 G23K, IJSR4000, IJSR9000 (manufactured by Taiyo Ink Co., Ltd.), PSR-310, PSR-400B, PSR-500B, PR1205, PR1243, PR1258 (manufactured by Gokuo Kagaku Kogyo Co., Ltd.) (manufactured by).
次に、前記電子部品における前記接着性構造物に使用態様について、図面を用いて詳細に説明するが、本発明の電子部品及び前記接着性構造物の使用態様は、これに限られるものではない。 Next, the manner of use of the adhesive structure in the electronic component will be explained in detail using drawings, but the manner of use of the electronic component and the adhesive structure of the present invention is not limited to this. .
[構成形態例1]
図5は、本発明の接着性構造物を用いた電子部品の構成形態の一例を示す断面模式図(以下、「構成形態例1」と称することがある)である。
図5では、発熱性部品30と、基板20とを、本発明の接着性構造物としての接着層10が接着する。
[Configuration example 1]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an electronic component using the adhesive structure of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "Configuration Example 1").
In FIG. 5, a heat generating component 30 and a substrate 20 are bonded together by an adhesive layer 10 as an adhesive structure of the present invention.
発熱性部品30の電子部品としての具体例としては、半導体(ダイ)、半導体パッケージ、バッテリー、LED、コンデンサー、抵抗、ダイオードなどが挙げられる。 Specific examples of the electronic component of the heat generating component 30 include a semiconductor (die), a semiconductor package, a battery, an LED, a capacitor, a resistor, a diode, and the like.
接着層10は、発熱性部品30と基板20との線熱膨張係数差による応力を緩和し、温度変化時にも接着を維持する。 The adhesive layer 10 relieves stress due to the difference in linear thermal expansion coefficient between the heat generating component 30 and the substrate 20, and maintains adhesion even when the temperature changes.
[構成形態2]
図6は、本発明の接着性構造物を用いた電子部品の構成形態の別の一例を示す断面模式図(以下、「構成形態例2」と称することがある)である。
図6では、構成形態例1における基板20に代えて、冷却部品40が接着されている点で構成形態例1と異なる。
[Configuration form 2]
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of an electronic component using the adhesive structure of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "Configuration Example 2").
6 differs from the first structural example in that a cooling component 40 is bonded instead of the substrate 20 in the first structural example.
冷却部品40は、発熱性部品30の熱を、空冷、液冷、相変化冷却、熱電冷却などにより冷却する部品である。
冷却部品40の具体例としては、ヒートシンク、ヒートパイプ、マイクロチャンネル、ペルチェ素子、放熱シート、ヒートスプレッダーなどが挙げられる。
The cooling component 40 is a component that cools the heat of the heat generating component 30 by air cooling, liquid cooling, phase change cooling, thermoelectric cooling, or the like.
Specific examples of the cooling component 40 include a heat sink, a heat pipe, a microchannel, a Peltier element, a heat dissipation sheet, a heat spreader, and the like.
[構成形態例3]
図7A及び図7Bは、本発明の接着性構造物を用いた電子部品の構成形態の別の一例を示す断面模式図(以下、「構成形態例3」と称することがある)である。
図7A及び図7Bでは、発熱性部品30-1に、他の発熱性部品30-2が、接着層10を介して接着されている点で構成形態例1と異なる。図7A及び図7Bの構成形態は、発熱性部品30-1及び発熱性部品30-2を積層する場合、また発熱性部品30-1と発熱性部品30-2との間の温度差を低減させ均一化する場合に有効である。図7Bは、発熱性部品が半導体(ダイ)であり、発熱性部品30-1の上面に配線部60を有する、具体的には、発熱性部品30-1の上面からワイヤーボンディングされている例示である。
[Configuration example 3]
FIGS. 7A and 7B are schematic cross-sectional views showing another example of the configuration of an electronic component using the adhesive structure of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "Configuration Example 3").
7A and 7B differ from configuration example 1 in that another heat generating component 30-2 is bonded to the heat generating component 30-1 via an adhesive layer 10. In FIGS. The configurations shown in FIGS. 7A and 7B reduce the temperature difference between the heat generating component 30-1 and the heat generating component 30-2 when the heat generating component 30-1 and the heat generating component 30-2 are stacked. This is effective when uniformizing the temperature. FIG. 7B shows an example in which the heat-generating component is a semiconductor (die) and has a wiring section 60 on the top surface of the heat-generating component 30-1, specifically, wire bonded from the top surface of the heat-generating component 30-1. It is.
[構成形態例4]
図8A及び図8Bは、本発明の接着性構造物を用いた電子部品の構成形態の別の一例を示す断面模式図(以下、「構成形態例4」と称することがある)である。
図8A及び図8Bでは、発熱性部品30-1に、他の発熱性部品30-2が、他の接着層10-2を介して接着されている点、更に発熱性部品30-1と基板20とが接着層10-1を介して接着されている点で構成形態例1と異なる。図8Bは、発熱性部品が半導体(ダイ)であり発熱性部品30-1の上面に配線部60を有する。具体的には、発熱性部品30-1の上面からワイヤーボンディングされている例示である。接着層10-1及び接着層10-2における接着部及び低弾性部、更に必要に応じて熱伝導部のパターン、並びに接着層10-1及び接着層10-2の厚さは、それぞれ独立して適宜選択することができる。即ち、接着層10-1と接着層10-2とにおける接着部、低弾性部、及び熱導電部は、同一のパターンであってもよく、それぞれ異なるパターンであってもよい。また、接着層10-1と接着層10-2との厚さは、同一であってもよく、異なっていてもよい。これらの中でも、接着層10-1と接着層10-2における接着部、低弾性部、及び熱導電部のパターンがそれぞれ異なるパターンであり、接着層10-1と接着層10-2との厚さが異なる厚さを選択することが接着力と応力緩和特性の点で好ましい。
[Configuration example 4]
FIGS. 8A and 8B are schematic cross-sectional views showing another example of the configuration of an electronic component using the adhesive structure of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "Configuration Example 4").
In FIGS. 8A and 8B, another heat generating component 30-2 is bonded to the heat generating component 30-1 via another adhesive layer 10-2, and furthermore, the heat generating component 30-1 and the substrate This configuration example differs from configuration example 1 in that 20 and 20 are bonded to each other via an adhesive layer 10-1. In FIG. 8B, the heat generating component is a semiconductor (die) and has a wiring section 60 on the top surface of the heat generating component 30-1. Specifically, this is an example in which wire bonding is performed from the top surface of the heat generating component 30-1. The adhesive part and low elasticity part in the adhesive layer 10-1 and the adhesive layer 10-2, the pattern of the thermally conductive part if necessary, and the thickness of the adhesive layer 10-1 and the adhesive layer 10-2 are independent of each other. can be selected as appropriate. That is, the adhesive portion, low elasticity portion, and thermally conductive portion in the adhesive layer 10-1 and the adhesive layer 10-2 may have the same pattern or may have different patterns. Furthermore, the thicknesses of the adhesive layer 10-1 and the adhesive layer 10-2 may be the same or different. Among these, the patterns of the adhesive part, low elasticity part, and thermally conductive part in the adhesive layer 10-1 and the adhesive layer 10-2 are different patterns, and the thickness of the adhesive layer 10-1 and the adhesive layer 10-2 is different. It is preferable to select thicknesses with different values from the viewpoint of adhesion and stress relaxation properties.
[構成形態例5]
図9A及び図9Bは、本発明の接着性構造物を用いた電子部品の構成形態の別の一例を示す断面模式図(以下、「構成形態例5」と称することがある)である。
図9Aは、基板20と接着層10との間に中間層50が形成されている点で構成形態例1と異なる。また、図9Bは、発熱性部品30と接着層10との間に中間層50が形成されている点で構成形態例1と異なる。
[Configuration example 5]
9A and 9B are schematic cross-sectional views showing another example of the configuration of an electronic component using the adhesive structure of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "Configuration Example 5").
9A differs from Configuration Example 1 in that an intermediate layer 50 is formed between the substrate 20 and the adhesive layer 10. FIG. Further, FIG. 9B differs from configuration example 1 in that an intermediate layer 50 is formed between the heat generating component 30 and the adhesive layer 10.
接着層10と基板20との間、及び接着層10と発熱性部品30との間の少なくともいずれかには、中間層50が形成されていてもよい。前記中間層50としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱を平面方向に拡散する熱拡散部、接着性を改善する表面処理部などが挙げられる。 An intermediate layer 50 may be formed between the adhesive layer 10 and the substrate 20 and/or between the adhesive layer 10 and the heat generating component 30. The intermediate layer 50 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and includes, for example, a heat diffusion part that diffuses heat in a planar direction, a surface treatment part that improves adhesiveness, and the like.
[構成形態例6]
図10は、本発明の接着性構造物を用いた電子部品の構成形態の別の一例を示す断面模式図(以下、「構成形態例6」と称することがある)である。
図10では、電極501と電極502との間に接着層10が形成されている点で構成形態例1と異なる。構成形態例6は、電極間を絶縁する場合、又は電極間を導通させる場合に有効である。
[Configuration example 6]
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of an electronic component using the adhesive structure of the present invention (hereinafter sometimes referred to as "Configuration Example 6").
10 differs from configuration example 1 in that an adhesive layer 10 is formed between an electrode 501 and an electrode 502. In FIG. Configuration example 6 is effective when insulating between electrodes or when conducting between electrodes.
電極501及び電極502の材料としては、一般的な電極材料を用いることができる。
前記電極の材料の具体例としては、銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)、白金(Pb)、カーボン材料などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記電極は配線パターンとして分割パターニングされていてもよい。
As the material for the electrodes 501 and 502, general electrode materials can be used.
Specific examples of the material of the electrode include silver (Ag), copper (Cu), gold (Au), aluminum (Al), nickel (Ni), tin (Sn), platinum (Pb), and carbon materials. It will be done. These may be used alone or in combination of two or more.
The electrode may be divided and patterned as a wiring pattern.
前記電子部品の製造方法は、前記接着性構造物を用いて部品を固着することを含む限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、本発明の転写用接着層を用いて部品を固着してもよく、接触対象物としての部品に直接前記接着性構造物を形成してもよい。 The method for manufacturing the electronic component is not particularly limited as long as it includes fixing the component using the adhesive structure, and can be appropriately selected depending on the purpose. Alternatively, the adhesive structure may be directly formed on the component as the object to be contacted.
前記電子部品において、前記接着性構造物がレジストである場合、得られるレジストパターンの縁部である第1の領域に対応する位置の基板上に、接触対象物と接着可能な接着部を形成するための接着部形成用インクをノズルから吐出して前記接着部を配置して第1のレジスト層を形成する第1のレジスト層形成工程と、前記第1の領域とは異なる第2の領域に対応する位置の前記基板上に、前記接着部よりも弾性率が小さい低弾性部を形成するための低弾性部形成用インクをノズルから吐出してパターニング形成するように前記低弾性部を配置して第2のレジスト層を形成する第2のレジスト層形成工程と、前記第1のレジスト層及び前記第2のレジスト層を硬化させてレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、を含み、前記第1のレジスト層形成工程及び前記第2のレジスト層形成工程において、前記基板上に、前記接着部形成用インクと前記低弾性部形成用インクとを同時に配置し、前記接着部形成用インクにより形成されたレジストパターンの前記第1の領域部分と前記低弾性部形成用インクにより形成されたレジストパターンの前記第2の領域部分とが連なっているレジストパターンを形成する方法が好ましい。 In the electronic component, when the adhesive structure is a resist, an adhesive part that can be bonded to a contact target is formed on the substrate at a position corresponding to a first region that is an edge of the obtained resist pattern. a first resist layer forming step of discharging adhesive part forming ink from a nozzle to arrange the adhesive part to form a first resist layer; and a second region different from the first region. The low elastic part is arranged so that a pattern is formed by discharging low elastic part forming ink from a nozzle to form a low elastic part having a lower elastic modulus than the adhesive part on the substrate at a corresponding position. a second resist layer forming step of forming a second resist layer using In the first resist layer forming step and the second resist layer forming step, the adhesive part forming ink and the low elastic part forming ink are simultaneously disposed on the substrate, and the adhesive part forming ink A method is preferred in which a resist pattern is formed in which the first region of the formed resist pattern and the second region of the resist pattern formed with the low elasticity portion forming ink are continuous.
前記レジストを形成する際の前記接着部形成用インクの吐出、前記低弾性部形成用インクの吐出、前記低弾性部形成用インクのパターニング形成などは、本発明の接着性構造物の製造方法と同様の方法を用いることができる。 The discharging of the adhesive part forming ink, the discharging of the low elastic part forming ink, the patterning of the low elastic part forming ink, etc. when forming the resist are performed in the method of manufacturing an adhesive structure of the present invention. Similar methods can be used.
以下に調製例、実施例、及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの調製例及び実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の調製例、実施例、及び比較例において、別段の断りない限り、「部」は「質量部」を示し、「%」は「質量%」を示す。 The present invention will be specifically explained below with reference to Preparation Examples, Examples, and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Preparation Examples and Examples. In addition, in the following Preparation Examples, Examples, and Comparative Examples, "parts" indicate "parts by mass" and "%" indicate "mass %" unless otherwise specified.
以下の調製例における接着部形成用インク及び低弾性部形成用インクの材料として、下記表2に示す材料を準備した。また、下記表2において、各材料の粘度を併せて示した。 The materials shown in Table 2 below were prepared as materials for the adhesive part forming ink and the low elastic part forming ink in the following preparation examples. Further, in Table 2 below, the viscosity of each material is also shown.
<粘度測定方法>
以下の調製例において、各インクの粘度は、コーンプレート型回転粘度計(VISCOMETER TVE-22L、東機産業株式会社製)により、コーンロータ(1°34’×R24)を使用し、回転数10rpm、恒温循環水の温度を25℃として測定した。循環水の温度調整には、循環恒温槽(例えば、VISCOMATE VM-150III、東機産業株式会社製)を使用した。
<Viscosity measurement method>
In the following preparation examples, the viscosity of each ink was determined using a cone plate rotational viscometer (VISCOMETER TVE-22L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) using a cone rotor (1°34' x R24) at a rotation speed of 10 rpm. The temperature of the constant temperature circulating water was set at 25°C. A circulation constant temperature bath (for example, VISCOMATE VM-150III, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) was used to adjust the temperature of the circulating water.
(調製例1-1:接着部形成用インクA-1の調製)
グリシジルエーテル型1官能エポキシモノマーOCR-EP(四日市合成株式会社製)60部、グリシジルエーテル型4官能エポキシモノマーPETG(昭和電工株式会社製)20部、グリシジルアミン型4官能エポキシモノマーTETRAD-X(三菱ガス化学製)20部、及び熱重合開始剤(サンエイドSI-150L)1部を混合し、熱硬化[接着部形成用インクA-1]を調製した。[接着部形成用インクA-1]の25℃における粘度は22.9mPa・sであり、インクジェット印刷に適した粘度であった。
(Preparation example 1-1: Preparation of adhesive part forming ink A-1)
Glycidyl ether type monofunctional epoxy monomer OCR-EP (manufactured by Yokkaichi Gosei Co., Ltd.) 60 parts, glycidyl ether type tetrafunctional epoxy monomer PETG (manufactured by Showa Denko K.K.) 20 parts, glycidylamine type tetrafunctional epoxy monomer TETRAD-X (Mitsubishi (manufactured by Gas Kagaku Co., Ltd.) and 1 part of a thermal polymerization initiator (SAN-AID SI-150L) were mixed to prepare a thermosetting [ink A-1 for forming adhesive portions]. The viscosity of [Adhesive portion forming ink A-1] at 25° C. was 22.9 mPa·s, which was a viscosity suitable for inkjet printing.
(調製例1-2:接着部形成用インクA-2の調製)
脂環式エポキシモノマー(エポカリックTHI-DE、ENEOS株式会社製)100部及び熱重合開始剤(サンエイドSI-150L)1部を混合し、熱硬化[接着部形成用インクA-2]を調製した。[接着部形成用インクA-2]の25℃における粘度は19.3mPa・sであり、インクジェット印刷に適した粘度であった。
(Preparation example 1-2: Preparation of adhesive part forming ink A-2)
100 parts of an alicyclic epoxy monomer (Epocalic THI-DE, manufactured by ENEOS Co., Ltd.) and 1 part of a thermal polymerization initiator (SUN-AID SI-150L) were mixed to prepare a thermosetting [ink A-2 for forming adhesive portions]. . The viscosity of [Adhesive portion forming ink A-2] at 25° C. was 19.3 mPa·s, which was a viscosity suitable for inkjet printing.
(調製例1-3:接着部形成用インクA-3の調製)
脂環式エポキシモノマー(エポカリックTHI-DE、ENEOS株式会社製)36部、グリシジルアミン型4官能エポキシモノマーTETRAD-X(三菱ガス化学製)12部、オキセタンモノマー(アロンオキセタンOXT-221、東亜合成株式会社製)32部、オキセタンアクリルモノマー(OXE-10、大阪有機化学工業株式会社製)19部、多官能ジペンタエリスリトールポリアクリルモノマー(A-DPH、新中村化学工業株式会社製)2部、光重合開始剤(Irgacure TPO、IGM Resins B.V.製)0.1部、及び熱重合開始剤(サンエイドSI-150L、三新化学工業株式会社製)0.8部を混合し、光及び熱硬化[接着部形成用インクA-3]を調製した。[接着部形成用インクA-3]の25℃における粘度は32.0mPa・sであり、インクジェット印刷に適した粘度であった。
(Preparation example 1-3: Preparation of adhesive part forming ink A-3)
36 parts of alicyclic epoxy monomer (Epocalic THI-DE, manufactured by ENEOS Corporation), 12 parts of glycidylamine type tetrafunctional epoxy monomer TETRAD-X (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical), oxetane monomer (Aronoxetane OXT-221, Toagosei Co., Ltd.) company) 32 parts, oxetane acrylic monomer (OXE-10, Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) 19 parts, polyfunctional dipentaerythritol polyacrylic monomer (A-DPH, Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.) 2 parts, light 0.1 part of a polymerization initiator (Irgacure TPO, manufactured by IGM Resins B.V.) and 0.8 part of a thermal polymerization initiator (Sunaid SI-150L, manufactured by Sanshin Kagaku Kogyo Co., Ltd.) were mixed, and the mixture was heated with light and heat. A cured [ink A-3 for forming adhesive portions] was prepared. The viscosity of [Adhesive portion forming ink A-3] at 25° C. was 32.0 mPa·s, which was a viscosity suitable for inkjet printing.
(調製例2-1:低弾性部形成用インクB-2の調製)
脂環式エポキシモノマー(CEL8010P、株式会社ダイセル製)50部、オキセタンモノマー(アロンオキセタンOXT-212、東亜合成株式会社製)50部、及び熱重合開始剤(サンエイドSI-150L、三新化学工業株式会社製)1.0部を混合し、熱硬化[低弾性部形成用インクB-2]を調製した。[低弾性部形成用インクB-2]の25℃における粘度は28.1mPa・sであり、インクジェット印刷に適した粘度であった。
(Preparation Example 2-1: Preparation of ink B-2 for forming low elasticity part)
50 parts of alicyclic epoxy monomer (CEL8010P, manufactured by Daicel Corporation), 50 parts of oxetane monomer (Aronoxetane OXT-212, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), and a thermal polymerization initiator (Sunaid SI-150L, Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (manufactured by the company) was mixed to prepare a heat-cured [low elasticity part forming ink B-2]. The viscosity of [Low elasticity portion forming ink B-2] at 25° C. was 28.1 mPa·s, which was a viscosity suitable for inkjet printing.
<硬化膜の押込み弾性率の測定>
調製例1-1~1-3で得られた[接着部形成用インクA-1]~[接着部形成用インクA-3]、並びに、低弾性部形成用インクB-1として準備したSUN-013(積水化学株式会社製)及び調製例2-1で得られた[低弾性部形成用インクB-2]を硬化させた硬化物の押込み弾性率を以下の方法で測定した。
<Measurement of indentation modulus of cured film>
[Ink for forming adhesive part A-1] to [Ink for forming adhesive part A-3] obtained in Preparation Examples 1-1 to 1-3, and SUN prepared as ink for forming low elastic part B-1 -013 (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and the [low elasticity part forming ink B-2] obtained in Preparation Example 2-1 were cured and the indentation elastic modulus of the cured product was measured by the following method.
調製例1-1~1-3で得られた[接着部形成用インクA-1]~[接着部形成用インクA-3]、並びに、低弾性部形成用インクB-1として準備したSUN-013(積水化学株式会社製)及び調製例2-1で得られた[低弾性部形成用インクB-2]を、厚さ10mmのガラス表面にインクジェット印刷した後、100℃で2時間加熱し、更に200℃で1時間熱硬化処理することで15μm厚さの硬化膜を作製した。なお、光及び熱硬化性インクについては加熱硬化前に、Honle LEDcube100(honle uv technology製)を用いてUV LED(365nm)で光仮硬化した後に、前記熱硬化を行った。
インクジェット装置としては、シングルノズル超微細インクジェット装置(クラスターテクノロジー株式会社製)を使用し、ノズル穴径25μmのものを用いた。
[Ink for forming adhesive part A-1] to [Ink for forming adhesive part A-3] obtained in Preparation Examples 1-1 to 1-3, and SUN prepared as ink for forming low elastic part B-1 -013 (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and [Ink B-2 for forming low elasticity portion] obtained in Preparation Example 2-1 was inkjet printed on a glass surface with a thickness of 10 mm, and then heated at 100 ° C. for 2 hours. Then, a cured film with a thickness of 15 μm was produced by further heat curing treatment at 200° C. for 1 hour. In addition, before heat curing, the photo- and thermosetting inks were photo-cured temporarily using a UV LED (365 nm) using Honle LEDcube 100 (manufactured by Honle UV Technology), and then the thermal curing was performed.
As the inkjet device, a single nozzle ultra-fine inkjet device (manufactured by Cluster Technology Co., Ltd.) was used, with a nozzle hole diameter of 25 μm.
前記方法で作製した各硬化膜の押込み弾性率を、微小硬度計(FISCHERSCOPE(登録商標)HM2000、株式会社フィッシャー・インストルメンツ製)で、下記測定条件に設定して測定した。各インク硬化膜の押込み弾性率の測定結果を下記表3-1及び表3-2に示す。
[測定条件]
・圧子:ビッカース圧子
・最大荷重:10mN
・最大押し込み深さ:1μm
・負荷(除荷)時間:40sec
The indentation modulus of each cured film produced by the above method was measured using a microhardness meter (FISCHERSCOPE (registered trademark) HM2000, manufactured by Fisher Instruments Co., Ltd.) under the following measurement conditions. The measurement results of the indentation modulus of each cured ink film are shown in Tables 3-1 and 3-2 below.
[Measurement condition]
・Indenter: Vickers indenter ・Maximum load: 10mN
・Maximum indentation depth: 1μm
・Loading (unloading) time: 40sec
(実施例1)
実施例1では、図11A及び図11Bに示す層状の接着性構造物を作製した。
接着性構造物は、接着力の評価のために、プリント配線板(PWB)用基板300とシリコン基板200とを該接着性構造物10で接着した貼合せサンプルとした。
前記接着性構造物10の低弾性部2及び接着部1は、インクジェット印刷により形成した。インクジェット装置は、インクジェットヘッドとしてMH5420(株式会社リコー製)を搭載したインクジェット装置(Stage JET、株式会社トライテック製)を用いた。
具体的な方法は以下の通りである。
(Example 1)
In Example 1, a layered adhesive structure shown in FIGS. 11A and 11B was produced.
The adhesive structure was a bonded sample in which a printed wiring board (PWB) substrate 300 and a silicon substrate 200 were bonded together using the adhesive structure 10 for evaluation of adhesive strength.
The low elasticity portion 2 and adhesive portion 1 of the adhesive structure 10 were formed by inkjet printing. The inkjet device used was an inkjet device (Stage JET, manufactured by Tritec Co., Ltd.) equipped with MH5420 (manufactured by Ricoh Co., Ltd.) as an inkjet head.
The specific method is as follows.
<層状の接着性構造物による貼合せサンプルの作製>
-基板の準備-
縦10mm、横10mm、厚さ1.6mmの正方形のプリント配線板(PWB)用基板(ガラスエポキシRF-4表面にソルダーレジストを塗工硬化した基板)を準備した。
なお、ソルダーレジストは、PSR-4000 SP19A/CA-40 SP19A(太陽ホールディング株式会社製)を用いた。PWB基板の線熱膨張係数は15.7ppm/K、シリコンの線熱膨張係数は3.34ppm/Kであった。
<Preparation of laminated sample using layered adhesive structure>
-Preparation of the board-
A square printed wiring board (PWB) substrate measuring 10 mm in length, 10 mm in width, and 1.6 mm in thickness (a substrate made by coating and hardening a solder resist on the surface of glass epoxy RF-4) was prepared.
As the solder resist, PSR-4000 SP19A/CA-40 SP19A (manufactured by Taiyo Holdings Co., Ltd.) was used. The linear thermal expansion coefficient of the PWB substrate was 15.7 ppm/K, and the linear thermal expansion coefficient of silicon was 3.34 ppm/K.
-設計-
前記PWB基板の平面方向の中心に、図11Bで示すように、四辺が5mmの正方形の接着性構造物形成領域を設計した。このとき、前記接着性構造物形成領域の中心と、前記PWB基板の中心が同一となるようにした。四辺が4.3mmの正方形の接着性構造物形成領域の周囲に、幅が0.35mmとなるように低弾性部形成領域を設計した。
-design-
As shown in FIG. 11B, a square adhesive structure forming area with four sides of 5 mm was designed at the center of the PWB substrate in the planar direction. At this time, the center of the adhesive structure forming area was aligned with the center of the PWB substrate. A low elasticity part forming area was designed to have a width of 0.35 mm around a square adhesive structure forming area with four sides of 4.3 mm.
-低弾性部の形成-
低弾性部形成用インクとして、前記表2の材料を用いた前記表3-2の[低弾性部形成用インクB-1]を用い、前記設計に基づき、前記PWB基板上の前記低弾性部形成領域にインクジェット印刷した。更に、吐出した着弾滴をHonle LEDcube100(honle uv technology製)を用いてUV LED(365nm)で光仮硬化することにより、平均厚さ15μm、幅0.5mmの低弾性部を形成した。
- Formation of low elasticity part -
As the ink for forming the low elasticity part, the [Ink for forming the low elasticity part B-1] in Table 3-2 using the materials in Table 2 is used to form the low elasticity part on the PWB substrate based on the design. Inkjet printing was performed on the formation area. Furthermore, the ejected landed droplet was photo-cured temporarily with UV LED (365 nm) using Honle LEDcube 100 (manufactured by Honle UV Technology) to form a low elasticity part with an average thickness of 15 μm and a width of 0.5 mm.
-接着部の形成-
次に、接着部形成用インクとして、前記表2の材料を用いた前記表3-1の[接着部形成用インクA-1]を用い、前記設計に基づき、前記PWB基板上に形成した低弾性部の内部の四辺が4.3mmの正方形の前記接着部形成領域にインクジェット印刷し、接着部を形成した。このとき、[接着部形成用インクA-1]の液滴量を制御して平均厚さを15μmとした。
これにより、PWB基板300上に図11A及び図11Bに示す接着部1及び低弾性部2を有する層状の接着性構造物10が形成された。
-Formation of adhesive part-
Next, as an ink for forming an adhesive part, using [Ink for forming an adhesive part A-1] in Table 3-1 using the materials in Table 2 above, a thin film was formed on the PWB substrate based on the design. An adhesive portion was formed by inkjet printing on the square adhesive portion forming area with four sides of 4.3 mm inside the elastic portion. At this time, the amount of droplets of [ink A-1 for forming adhesive portions] was controlled to give an average thickness of 15 μm.
As a result, a layered adhesive structure 10 having an adhesive portion 1 and a low elasticity portion 2 shown in FIGS. 11A and 11B was formed on the PWB substrate 300.
次に、前記接着性構造物10のPWB基板300と接する面とは反対の面の接着性構造物10上に、縦5mm、横5mm、厚さ0.4mmの正方形のシリコン基板200を貼り合わせた後、100℃で2時間加熱し、更に200℃で1時間熱硬化処理することで、PWB用基板300とシリコン基板200とを前記接着性構造物10で貼り合わせた実施例1の接着性構造物を用いた図11A及び図11Bに示す構成のサンプルを作製した。 Next, a square silicon substrate 200 with a length of 5 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 0.4 mm is bonded onto the adhesive structure 10 on the surface opposite to the surface in contact with the PWB substrate 300 of the adhesive structure 10. After that, the adhesiveness of Example 1 in which the PWB substrate 300 and the silicon substrate 200 were bonded together using the adhesive structure 10 was obtained by heating at 100° C. for 2 hours and further heat curing at 200° C. for 1 hour. A sample having the structure shown in FIGS. 11A and 11B using a structure was produced.
なお、前記低弾性部及び前記接着部の平均厚さは、触針計(Alpha-Step D-500、KLA-Tenchore社製)で前記低弾性部又は前記接着部の任意の3カ所を測定した3カ所の平均値である。 The average thickness of the low elasticity portion and the bonded portion was measured at three arbitrary locations of the low elasticity portion or the bonded portion using a stylus meter (Alpha-Step D-500, manufactured by KLA-Tenchore). This is the average value of three locations.
(実施例2)
実施例1において、低弾性部の平面パターンを図4E示すパターンに変更したこと以外は、実施例1と同様にして実施例2の層状の接着性構造物による貼合せサンプルを作製した。図4Eに示すパターンでは、図11Bに示す接着部のパターンを、接着性構造物の厚さ方向に連続する幅0.15mmの低弾性部で平面方向において9分割した構成とした。
(Example 2)
A bonded sample of the layered adhesive structure of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the planar pattern of the low elasticity portion was changed to the pattern shown in FIG. 4E. In the pattern shown in FIG. 4E, the pattern of the adhesive part shown in FIG. 11B was divided into nine parts in the plane direction by low elasticity parts each having a width of 0.15 mm and continuous in the thickness direction of the adhesive structure.
(実施例3)
実施例1において、[低弾性部形成用インクB-1]を[低弾性部形成用インクB-2]に変更し、吐出したこと以外は、実施例1と同様にして実施例3の層状の接着性構造物による貼合せサンプルを作製した。なお、[低弾性部形成用インクB-2]は熱硬化性インクのため、光硬化処理は実施しなかった。
(Example 3)
The layered structure of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that [Ink B-1 for forming a low elasticity part] was changed to [Ink B-2 for forming a low elasticity part] and ejected. A laminated sample using the adhesive structure was prepared. Note that since [Low elasticity portion forming ink B-2] is a thermosetting ink, no photocuring treatment was performed.
(実施例4)
実施例3において、[接着部形成用インクA-1]を[接着部形成用インクA-2]に変更したこと以外は、実施例3と同様にして実施例4の層状の接着性構造物による貼合せサンプルを作製した。
(Example 4)
The layered adhesive structure of Example 4 was prepared in the same manner as in Example 3, except that [Ink for forming adhesive part A-1] was changed to [Ink for forming adhesive part A-2]. A bonded sample was prepared using the following method.
(実施例5)
実施例5では、図12A及び図12Bに示す層状の接着性構造物を作製した。
層状の接着性構造物は、接着力の評価のために、PWB用基板300とシリコン基板200とを該接着性構造物10で接着した貼合せサンプルとした。PWB用基板、ソルダーレジスト、及びシリコン基板は、実施例1と同じものを使用した。
前記接着性構造物10の低弾性部2及び接着部1は、インクジェット印刷により形成した。インクジェット装置は、実施例1と同じものを使用した。
具体的な方法は以下の通りである。
(Example 5)
In Example 5, a layered adhesive structure shown in FIGS. 12A and 12B was produced.
The layered adhesive structure was a bonded sample in which a PWB substrate 300 and a silicon substrate 200 were bonded together using the adhesive structure 10 for evaluation of adhesive strength. The same PWB substrate, solder resist, and silicon substrate as in Example 1 were used.
The low elasticity portion 2 and adhesive portion 1 of the adhesive structure 10 were formed by inkjet printing. The same inkjet device as in Example 1 was used.
The specific method is as follows.
<層状の接着性構造物による貼合せサンプルの作製>
-設計-
前記PWB基板の平面方向の中心に、図12Bで示すように、四辺が5mmの正方形の接着性構造物形成領域を設計した。このとき、前記接着性構造物形成領域の中心と、前記PWB基板の中心が同一となるようにした。前記接着性構造物形成領域の周囲に、幅が0.2mmとなるように低弾性部形成領域を設計した。
更に、実施例5では、前記接着性構造物形成領域内に、熱伝導部形成領域を設計した。具体的には、半径2mmの正円の熱伝導部形成領域を、縦4個×横4個の合計16個、熱伝導部形成領域の中心間距離を10mmで設計した。また、低弾性部形成領域と、熱伝導部形成領域の外周の最短距離は、8.8mmで設計した。
<Preparation of laminated sample using layered adhesive structure>
-design-
As shown in FIG. 12B, a square adhesive structure forming area with four sides of 5 mm was designed at the center of the PWB substrate in the planar direction. At this time, the center of the adhesive structure forming area was aligned with the center of the PWB substrate. A low elasticity part forming area was designed around the adhesive structure forming area so that the width was 0.2 mm.
Furthermore, in Example 5, a heat conductive part forming area was designed within the adhesive structure forming area. Specifically, a total of 16 perfect circular heat conduction part forming regions with a radius of 2 mm were designed, 4 vertically by 4 horizontally, and the distance between the centers of the heat conducting part forming regions was 10 mm. Further, the shortest distance between the outer periphery of the low elasticity portion forming region and the heat conduction portion forming region was designed to be 8.8 mm.
-低弾性部の形成-
低弾性部形成用インクとして、前記表2の材料を用いた前記表3-2の[低弾性部形成用インクB-1]を用い、前記設計に基づき、前記PWB基板上の前記低弾性部形成領域にインクジェット印刷した。
更に、吐出した着弾滴をHonle LEDcube100(honle uv technology製)を用いてUV LED(365nm)で光仮硬化することにより、平均厚さ15μm、幅0.2mmの低弾性部を形成した。
- Formation of low elasticity part -
As the ink for forming the low elasticity part, the [Ink for forming the low elasticity part B-1] in Table 3-2 using the materials in Table 2 is used to form the low elasticity part on the PWB substrate based on the design. Inkjet printing was performed on the formation area.
Furthermore, the ejected landed droplet was photo-cured temporarily with UV LED (365 nm) using Honle LEDcube 100 (manufactured by Honle UV Technology) to form a low elasticity part with an average thickness of 15 μm and a width of 0.2 mm.
-接着部の形成-
次に、接着部形成用インクとして、前記表2の材料を用いた前記表3-1の[接着部形成用インクA-3]を用い、前記設計に基づき、前記PWB基板上に形成した低弾性部の内部において、前記熱伝導部形成領域を除く領域(前記接着部形成領域)に、インクジェット印刷した。更に、吐出した着弾滴をHonle LEDcube100(honle uv technology製)を用いてUV LED(365nm)で光仮硬化した。このとき、[接着部形成用インクA-3]の液滴量を制御して平均厚さを15μmとした。
-Formation of adhesive part-
Next, as an ink for forming an adhesive part, using [Ink for forming an adhesive part A-3] in Table 3-1 using the materials in Table 2 above, a thin film was formed on the PWB substrate based on the design. Inside the elastic part, inkjet printing was performed on the area excluding the heat conductive part forming area (the adhesive part forming area). Furthermore, the ejected landed droplets were photo-temporarily cured with UV LED (365 nm) using Honle LEDcube 100 (manufactured by Honle UV Technology). At this time, the amount of droplets of [ink A-3 for forming adhesive portions] was controlled to give an average thickness of 15 μm.
-熱伝導部の形成-
更に、熱伝導部形成用インクとしてAgナノ粒子インク(SMART INK Smart Jet 1(S-CS01520)、Genes INK製)を用い、前記設計に基づき、前記熱伝導部形成領域に、インクジェット印刷した。なお、熱伝導部形成用インクは、インクジェット印刷時にPWB用基板を100℃で加熱することで着弾したAgナノ粒子インクの溶媒を除去した。
これにより、PWB基板300上に図12A及び図12Bに示す接着部1、低弾性部2、及び熱伝導部3を有する層状の接着性構造物10が形成された。
- Formation of heat conduction part -
Further, using Ag nanoparticle ink (SMART INK Smart Jet 1 (S-CS01520), manufactured by Genes INK) as an ink for forming a thermally conductive portion, inkjet printing was performed on the thermally conductive portion forming region based on the design. In addition, the ink for forming a thermally conductive part was prepared by heating the PWB substrate at 100° C. during inkjet printing to remove the solvent of the landed Ag nanoparticle ink.
As a result, a layered adhesive structure 10 having an adhesive part 1, a low elasticity part 2, and a thermally conductive part 3 shown in FIGS. 12A and 12B was formed on the PWB substrate 300.
次に、前記接着性構造物10のPWB基板300と接する面とは反対の面の接着性構造物10上に、縦5mm、横5mm、厚さ0.4mmの正方形のシリコン基板200を貼り合わせた後、100℃で2時間加熱し、更に200℃で1時間熱硬化処理することで、PWB用基板300とシリコン基板200とを前記接着性構造物10で貼り合わせた実施例5の熱伝導部3を有する接着性構造物10を用いた図12A及び図12Bに示す構成のサンプルを作製した。 Next, a square silicon substrate 200 with a length of 5 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 0.4 mm is bonded onto the adhesive structure 10 on the surface opposite to the surface in contact with the PWB substrate 300 of the adhesive structure 10. After that, the thermal conduction of Example 5 in which the PWB substrate 300 and the silicon substrate 200 were bonded together with the adhesive structure 10 was achieved by heating at 100° C. for 2 hours and further heat curing at 200° C. for 1 hour. A sample having the configuration shown in FIGS. 12A and 12B using the adhesive structure 10 having the portion 3 was produced.
(比較例1)
実施例1において、設計を以下のように変更し、低弾性部を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にして比較例1の層状の接着性構造物による貼合せサンプルを作製した。
(Comparative example 1)
A laminated sample of the layered adhesive structure of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the design was changed as follows and the low elasticity portion was not formed. .
-設計-
前記PWB基板の平面方向の中心に、四辺が5mmの正方形の接着性構造物形成領域を設計した。このとき、前記接着性構造物形成領域の中心と、前記PWB基板の中心が同一となるようにした。
-design-
A square adhesive structure forming area with four sides of 5 mm was designed at the center of the PWB substrate in the planar direction. At this time, the center of the adhesive structure forming area was aligned with the center of the PWB substrate.
(比較例2)
比較例1において、[接着部形成用インクA-1]を[接着部形成用インクA-2]に変更したこと以外は、比較例1と同様にして低弾性部を形成しない比較例2の層状の接着性構造物による貼合せサンプルを作製した。
(Comparative example 2)
Comparative Example 2 was prepared in the same manner as Comparative Example 1, except that [Ink for forming adhesive part A-1] was changed to [Ink for forming adhesive part A-2] in Comparative Example 1, in which no low elasticity part was formed. A laminated sample using a layered adhesive structure was prepared.
(比較例3)
比較例1において、[接着部形成用インクA-1]を[低弾性部形成用インクB-1]に変更したこと以外は、比較例1と同様にして低弾性部を形成しない比較例3の層状の接着性構造物による貼合せサンプルを作製した。
(Comparative example 3)
Comparative Example 3 in which the low elasticity part is not formed in the same manner as Comparative Example 1 except that [Ink A-1 for forming adhesive part] was changed to [Ink B-1 for forming low elasticity part] in Comparative Example 1. A laminated sample using a layered adhesive structure was prepared.
(比較例4)
比較例1において、[接着部形成用インクA-1]を[接着部形成用インクA-2]と[低弾性部形成用インクB-2]との混合インク(A-2:B-2=74:26、質量比)に変更したこと以外は、比較例1と同様にして低弾性部を形成しない比較例4の層状の接着性構造物による貼合せサンプルを作製した。
(Comparative example 4)
In Comparative Example 1, [Ink for forming adhesive part A-1] was mixed with a mixed ink of [Ink for forming adhesive part A-2] and [Ink for forming low elastic part B-2] (A-2:B-2). A bonded sample of the layered adhesive structure of Comparative Example 4 in which no low elasticity portion was formed was prepared in the same manner as Comparative Example 1 except that the ratio was changed to 74:26 (mass ratio).
<ダイシェア強度の測定>
実施例1~5及び比較例1~4のサンプルの加熱状態の接着力の評価として、260℃でのせん断強度評価(ダイシェア強度評価)を以下の方法で行った。
実施例1~5及び比較例1~4のサンプルについて、260℃に加熱した状態でのせん断接着力(ダイシェア強度)をボンドテスター(Dage4000 Nordson社)で評価した。測定条件はJEITA規格 ED-4703 K-111に準拠した。結果を下記表4に示した。
<Measurement of die shear strength>
As an evaluation of the adhesive strength of the samples of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 in a heated state, shear strength evaluation at 260° C. (die shear strength evaluation) was performed by the following method.
The samples of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated for shear adhesive strength (die shear strength) in a state heated to 260° C. using a bond tester (Dage 4000 Nordson). The measurement conditions were based on JEITA standard ED-4703 K-111. The results are shown in Table 4 below.
表4の結果より、実施例1~5では、ダイシェア強度が良好な接着力が確認された。また、比較例に対して、ダイシェア強度が大きくなることが確認された。
なお、表4において接着部の弾性率に対する低弾性部の弾性率の比率(弾性率比)は下記式(1)より算出し、低弾性部の接着性構造物に占める体積比率(低弾性部含有率)は下記式(2)より算出した。
弾性率比(%)=低弾性部の弾性率/接着部の弾性率×100 ・・・ 式(1)
低弾性部含有率(体積%)=低弾性部の体積/接着性構造物全体の体積×100 ・・・ 式(2)
From the results in Table 4, it was confirmed that Examples 1 to 5 had adhesive strength with good die shear strength. It was also confirmed that the die shear strength was greater than that of the comparative example.
In Table 4, the ratio of the elastic modulus of the low elastic part to the elastic modulus of the adhesive part (elastic modulus ratio) is calculated from the following formula (1), and the volume ratio of the low elastic part to the adhesive structure (low elastic part content) was calculated from the following formula (2).
Elastic modulus ratio (%) = Elastic modulus of low elastic part / Elastic modulus of adhesive part x 100... Formula (1)
Low elastic part content (volume %) = volume of low elastic part / volume of entire adhesive structure x 100... Formula (2)
(試験例1:熱伝導部の特性評価)
縦40mm、横40mm、厚さ1mmのガラス基板を準備し、以下のように設計して熱伝導部の特性評価用のサンプルを作製した。
(Test example 1: Characteristic evaluation of heat conduction part)
A glass substrate with a length of 40 mm, a width of 40 mm, and a thickness of 1 mm was prepared, and a sample for evaluating the characteristics of a thermally conductive part was manufactured by designing as follows.
-設計-
前記ガラス基板の平面方向の中心に、四辺が15mmの正方形の熱伝導部形成領域を設計した。このとき、前記熱伝導部形成領域の中心と、前記ガラス基板の中心が同一となるようにした。
-design-
A square heat-conducting portion forming region with four sides of 15 mm was designed at the center of the glass substrate in the planar direction. At this time, the center of the heat-conducting portion forming region was made to be the same as the center of the glass substrate.
-熱伝導部の形成-
熱伝導部形成用インクとしてAgナノ粒子インク(SMART INK Smart Jet 1(S-CS01520)、Genes INK製)を用い、前記設計に基づき、前記ガラス基板上の前記熱伝導部形成領域にインクジェット印刷した。なお、熱伝導部形成用インクは、インクジェット塗工時に前記ガラス基板を100℃で加熱することで着弾したAgナノ粒子インクの溶媒を除去した。その後、100℃で2時間加熱し、更に200℃で1時間熱硬化処理した。
これにより、ガラス基板上に四辺が15mmの正方形であり、平均厚さ15μmの熱伝導部が形成された。
- Formation of heat conduction part -
Using Ag nanoparticle ink (SMART INK Smart Jet 1 (S-CS01520), manufactured by Genes INK) as an ink for forming a thermally conductive part, inkjet printing was performed on the thermally conductive part forming area on the glass substrate based on the design. . Note that the ink for forming a thermally conductive portion was prepared by heating the glass substrate at 100° C. during inkjet coating to remove the solvent of the landed Ag nanoparticle ink. Thereafter, it was heated at 100°C for 2 hours, and further heat-cured at 200°C for 1 hour.
As a result, a heat conductive portion having a square shape with four sides of 15 mm and an average thickness of 15 μm was formed on the glass substrate.
<体積抵抗率の測定>
作製したサンプルの抵抗値を、4端子抵抗測定機(ロレスタ-GP、株式会社三菱化学アナリテック製)で測定した。
その結果、前記サンプルの体積抵抗率は1.0x10-5Ω・cmであった。
<Measurement of volume resistivity>
The resistance value of the prepared sample was measured using a 4-terminal resistance measuring device (Lorestar GP, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.).
As a result, the volume resistivity of the sample was 1.0×10 −5 Ω·cm.
<SEM観察>
作製したサンプルを走査型電子顕微鏡(SEM)(NVision40(Carl ZEISS)、SII社製)を用いて観察した。
SEM観察の結果を図13に示した。図13より、ナノ粒子とナノ粒子が結合している、即ちシンタリングしていることが確認された。
<SEM observation>
The prepared sample was observed using a scanning electron microscope (SEM) (NVision 40 (Carl ZEISS), manufactured by SII).
The results of SEM observation are shown in FIG. From FIG. 13, it was confirmed that the nanoparticles were bonded together, that is, they were sintered.
<膜厚及び表面ラフネスの測定>
作製したサンプルの厚さ及び表面ラフネスを、触針式プロファイラー(αステップD-500、KLA-Tenchore社製)を用いて測定した。
その結果、平均厚さは、前述の通り15μmであり、表面ラフネスは30nm以下であった。
<Measurement of film thickness and surface roughness>
The thickness and surface roughness of the prepared sample were measured using a stylus profiler (α Step D-500, manufactured by KLA-Tenchore).
As a result, the average thickness was 15 μm as described above, and the surface roughness was 30 nm or less.
本発明の態様としては、例えば、以下のものなどが挙げられる。
<1> 接触対象物と接着可能な接着部と、前記接着部よりも弾性率が小さい低弾性部と、を有し、
前記接着部及び前記低弾性部の少なくともいずれかがパターニング形状を有することを特徴とする接着性構造物である。
<2> 層状である、前記<1>に記載の接着性構造物である。
<3> 一方の表面に露出する、前記接着部及び前記低弾性部の形状及び大きさが、他方の表面に露出する、前記接着部及び前記低弾性部の形状及び大きさと異なる、前記<1>から<2>のいずれかに記載の接着性構造物である。
<4> 前記接着部及び前記低弾性部の少なくともいずれかの前記接着性構造物における平面方向の大きさが、10μm以上である、前記<1>から<3>のいずれかに記載の接着性構造物である。
<5> 前記低弾性部の前記接着性構造物に占める体積比率が、5%~90%である、前記<1>から<4>いのずれかに記載の接着性構造物である。
<6> 前記低弾性部の弾性率が、前記接着部の弾性率の70%以下である、前記<1>から<5>のいずれかに記載の接着性構造物である。
<7> 前記低弾性部の弾性率が、3,000MPa以下である、前記<1>から<6>のいずれかに記載の接着性構造物である。
<8> 厚さ方向に連続して形成された熱伝導部を有する、前記<1>から<7>のいずれかに記載の接着性構造物である。
<9> 前記接着部及び前記低弾性部の少なくともいずれかが、光硬化性樹脂を含有する、前記<1>から<8>のいずれかに記載の接着性構造物である。
<10> 前記<1>から<9>のいずれかに記載の接着性構造物を仮支持体上に層状に有することを特徴とする転写用接着層である。
<11> 前記<1>から<9>のいずれかに記載の接着性構造物を有することを特徴とする電子部品である。
<12> 前記電子部品が、第1の部品と、前記接着性構造物により固着された第2の部品とを有する、前記<11>に記載の電子部品である。
<13> 前記第1の部品と、前記第2の部品との線熱膨張係数差が0ppm/K~20ppm/Kである、前記<12>に記載の電子部品である。
<14> 前記接着性構造物における前記低弾性部が、前記第1の部品と前記第2の部品との線熱膨張率差に起因する変形を抑制する、前記<12>から<13>のいずれかに記載の電子部品である。
<15> 前記第1の部品が発熱性部品又は冷却部品であり、前記第2の部品が基板である、前記<12>から<14>のいずれかに記載の電子部品である。
<16> 前記第1の部品が半導体である、前記<12>から<15>のいずれかに記載の電子部品である。
<17> 前記接着性構造物が、ダイボンディング層、放熱層、及びレジストの少なくともいずれかである、前記<11>から<16>のいずれかに記載の電子部品である。
<18> 接触対象物と接着可能な接着部を形成するための接着部形成用インクをノズルから吐出して前記接着部をパターニング形成する接着部形成工程と、
前記接着部よりも弾性率が小さい低弾性部を形成するための低弾性部形成用インクをノズルから吐出して前記低弾性部をパターニング形成する低弾性部形成工程と、を含むことを特徴とする接着性構造物の製造方法である。
<19> 熱伝導部を形成するための熱伝導部形成用インクをノズルから吐出して前記接着性構造物の厚さ方向に連続した前記熱伝導部を形成する熱伝導部形成工程を含む、前記<18>に記載の接着性構造物の製造方法である。
<20> 前記熱伝導部形成用インクが金属ナノ粒子を含み、
前記熱伝導部形成工程の後に、前記金属ナノ粒子を焼結させる焼結工程を含む、前記<19>に記載の接着性構造物の製造方法である。
<21> 前記<1>から<9>のいずれかに記載の接着性構造物を用いて部品を固着することを含むことを特徴とする電子部品の製造方法である。
<22> 前記接着性構造物がレジストであり、
得られるレジストパターンの縁部である第1の領域に対応する位置の基板上に、接触対象物と接着可能な接着部を形成するための接着部形成用インクをノズルから吐出して前記接着部を配置して第1のレジスト層を形成する第1のレジスト層形成工程と、
前記第1の領域とは異なる第2の領域に対応する位置の前記基板上に、前記接着部よりも弾性率が小さい低弾性部を形成するための低弾性部形成用インクをノズルから吐出してパターニング形成するように前記低弾性部を配置して第2のレジスト層を形成する第2のレジスト層形成工程と、
前記第1のレジスト層及び前記第2のレジスト層を硬化させてレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
を含み、
前記第1のレジスト層形成工程及び前記第2のレジスト層形成工程において、前記基板上に、前記接着部形成用インクと前記低弾性部形成用インクとを同時に配置し、
前記接着部形成用インクにより形成されたレジストパターンの前記第1の領域部分と前記低弾性部形成用インクにより形成されたレジストパターンの前記第2の領域部分とが連なっているレジストパターンを形成する、前記<21>に記載の電子部品の製造方法である。
Examples of aspects of the present invention include the following.
<1> It has an adhesive part that can adhere to a contact target and a low elasticity part whose elastic modulus is lower than that of the adhesive part,
The adhesive structure is characterized in that at least one of the adhesive portion and the low elasticity portion has a patterned shape.
<2> The adhesive structure according to <1> above, which is layered.
<3> The shape and size of the adhesive part and the low elasticity part exposed on one surface are different from the shape and size of the adhesive part and the low elasticity part exposed on the other surface, <1> The adhesive structure according to any one of > to <2>.
<4> The adhesiveness according to any one of <1> to <3>, wherein the size of at least one of the adhesive part and the low elasticity part in the planar direction of the adhesive structure is 10 μm or more. It is a structure.
<5> The adhesive structure according to any one of <1> to <4>, wherein a volume ratio of the low elasticity portion to the adhesive structure is 5% to 90%.
<6> The adhesive structure according to any one of <1> to <5>, wherein the elastic modulus of the low elasticity portion is 70% or less of the elastic modulus of the adhesive portion.
<7> The adhesive structure according to any one of <1> to <6>, wherein the low elasticity portion has an elastic modulus of 3,000 MPa or less.
<8> The adhesive structure according to any one of <1> to <7>, which has a thermally conductive portion formed continuously in the thickness direction.
<9> The adhesive structure according to any one of <1> to <8>, wherein at least one of the adhesive portion and the low elasticity portion contains a photocurable resin.
<10> An adhesive layer for transfer characterized by having the adhesive structure according to any one of <1> to <9> above in a layered manner on a temporary support.
<11> An electronic component comprising the adhesive structure according to any one of <1> to <9>.
<12> The electronic component according to <11>, wherein the electronic component includes a first component and a second component fixed by the adhesive structure.
<13> The electronic component according to <12>, wherein the difference in linear thermal expansion coefficient between the first component and the second component is 0 ppm/K to 20 ppm/K.
<14> The low elasticity portion of the adhesive structure suppresses deformation due to a difference in linear thermal expansion coefficient between the first component and the second component. The electronic component according to any one of the above.
<15> The electronic component according to any one of <12> to <14>, wherein the first component is a heat generating component or a cooling component, and the second component is a substrate.
<16> The electronic component according to any one of <12> to <15>, wherein the first component is a semiconductor.
<17> The electronic component according to any one of <11> to <16>, wherein the adhesive structure is at least one of a die bonding layer, a heat dissipation layer, and a resist.
<18> A bonding part forming step of patterning and forming the bonding part by discharging a bonding part forming ink from a nozzle to form a bonding part that can be bonded to the contact target;
A low elasticity part forming step of patterning and forming the low elasticity part by discharging a low elasticity part forming ink from a nozzle to form a low elasticity part having a lower elastic modulus than the adhesive part. This is a method for manufacturing an adhesive structure.
<19> A thermally conductive part forming step of discharging a thermally conductive part forming ink for forming a thermally conductive part from a nozzle to form the thermally conductive part continuous in the thickness direction of the adhesive structure, This is a method for manufacturing an adhesive structure according to <18> above.
<20> The thermally conductive portion forming ink contains metal nanoparticles,
The method for manufacturing an adhesive structure according to <19> above includes a sintering step of sintering the metal nanoparticles after the thermally conductive portion forming step.
<21> A method for manufacturing an electronic component, comprising fixing a component using the adhesive structure according to any one of <1> to <9>.
<22> The adhesive structure is a resist,
An adhesive part forming ink for forming an adhesive part capable of adhering to a contact target is ejected from a nozzle onto the substrate at a position corresponding to the first region, which is the edge of the obtained resist pattern, to form the adhesive part. a first resist layer forming step of forming a first resist layer by arranging;
Discharging ink for forming a low elasticity part from a nozzle to form a low elasticity part having a lower elastic modulus than the adhesive part on the substrate at a position corresponding to a second area different from the first area. a second resist layer forming step of forming a second resist layer by arranging the low elasticity portion to form a pattern;
a resist pattern forming step of curing the first resist layer and the second resist layer to form a resist pattern;
including;
In the first resist layer forming step and the second resist layer forming step, simultaneously disposing the adhesive part forming ink and the low elastic part forming ink on the substrate,
forming a resist pattern in which the first region of the resist pattern formed by the adhesive part forming ink and the second region of the resist pattern formed by the low elasticity part forming ink are continuous; , the method for manufacturing an electronic component according to <21> above.
前記<1>から<9>のいずれかに記載の接着性構造物、前記<10>に記載転写用接着層、前記<11>から<17>のいずれかに記載の電子部品、前記<18>から<20>のいずれかに記載の接着性構造物の製造方法、並びに前記<21>及び<22>のいずれかに記載の電子部品の製造方法は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 The adhesive structure according to any one of the above <1> to <9>, the transfer adhesive layer according to the above <10>, the electronic component according to any one of the above <11> to <17>, the above <18> The method for manufacturing an adhesive structure according to any one of items <21> to <20> and the method for manufacturing an electronic component according to any one of <21> and <22> solve the various problems in the past, The above object of the present invention can be achieved.
1 接着部
2 低弾性部
3 熱伝導部
4 ワイヤーボンディングコンタクト部
10 接着層
20 基板
30 発熱性部品
30-1 発熱性部品
30-2 発熱性部品
40 冷却部品
50 中間層
60 配線部
100 従来の接着層
101 従来の接着部
102 従来の低弾性部
200 シリコン基板
300 プリント配線板(PWB)用基板
501 電極
502 電極
1 Adhesive part 2 Low elastic part 3 Heat conductive part 4 Wire bonding contact part 10 Adhesive layer 20 Substrate 30 Heat-generating component 30-1 Heat-generating component 30-2 Heat-generating component 40 Cooling component 50 Intermediate layer 60 Wiring part 100 Conventional adhesive Layer 101 Conventional adhesive part 102 Conventional low elasticity part 200 Silicon substrate 300 Printed wiring board (PWB) substrate 501 Electrode 502 Electrode
Claims (20)
前記接着部及び前記低弾性部の少なくともいずれかがパターニング形状を有することを特徴とする接着性構造物。 It has an adhesive part that can be bonded to a contact target, and a low elasticity part whose elastic modulus is lower than that of the adhesive part,
An adhesive structure characterized in that at least either the adhesive portion or the low elasticity portion has a patterned shape.
前記接着部よりも弾性率が小さい低弾性部を形成するための低弾性部形成用インクをノズルから吐出して前記低弾性部をパターニング形成する低弾性部形成工程と、を含むことを特徴とする接着性構造物の製造方法。 a bonding part forming step of patterning and forming the bonding part by discharging a bonding part forming ink from a nozzle to form a bonding part that can be bonded to a contact target;
A low elasticity part forming step of patterning and forming the low elasticity part by discharging a low elasticity part forming ink from a nozzle to form a low elasticity part having a lower elastic modulus than the adhesive part. A method for manufacturing an adhesive structure.
前記熱伝導部形成工程の後に、前記金属ナノ粒子を焼結させる焼結工程を含む、請求項17に記載の接着性構造物の製造方法。 The thermally conductive part forming ink contains metal nanoparticles,
The method for manufacturing an adhesive structure according to claim 17, further comprising a sintering step of sintering the metal nanoparticles after the thermally conductive portion forming step.
得られるレジストパターンの縁部である第1の領域に対応する位置の基板上に、接触対象物と接着可能な接着部を形成するための接着部形成用インクをノズルから吐出して前記接着部を配置して第1のレジスト層を形成する第1のレジスト層形成工程と、
前記第1の領域とは異なる第2の領域に対応する位置の前記基板上に、前記接着部よりも弾性率が小さい低弾性部を形成するための低弾性部形成用インクをノズルから吐出してパターニング形成するように前記低弾性部を配置して第2のレジスト層を形成する第2のレジスト層形成工程と、
前記第1のレジスト層及び前記第2のレジスト層を硬化させてレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
を含み、
前記第1のレジスト層形成工程及び前記第2のレジスト層形成工程において、前記基板上に、前記接着部形成用インクと前記低弾性部形成用インクとを同時に配置し、
前記接着部形成用インクにより形成されたレジストパターンの前記第1の領域部分と前記低弾性部形成用インクにより形成されたレジストパターンの前記第2の領域部分とが連なっているレジストパターンを形成する、請求項19に記載の電子部品の製造方法。 the adhesive structure is a resist,
An adhesive part forming ink for forming an adhesive part capable of adhering to a contact target is ejected from a nozzle onto the substrate at a position corresponding to the first region, which is the edge of the obtained resist pattern, to form the adhesive part. a first resist layer forming step of forming a first resist layer by arranging;
Discharging ink for forming a low elasticity part from a nozzle to form a low elasticity part having a lower elastic modulus than the adhesive part on the substrate at a position corresponding to a second area different from the first area. a second resist layer forming step of forming a second resist layer by arranging the low elasticity portion to form a pattern;
a resist pattern forming step of curing the first resist layer and the second resist layer to form a resist pattern;
including;
In the first resist layer forming step and the second resist layer forming step, simultaneously disposing the adhesive part forming ink and the low elastic part forming ink on the substrate,
forming a resist pattern in which the first region of the resist pattern formed by the adhesive part forming ink and the second region of the resist pattern formed by the low elasticity part forming ink are continuous; 20. The method of manufacturing an electronic component according to claim 19.
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