JP7649261B2 - 積層構造体の製造方法、積層構造体、及びインクジェット用組成物セット - Google Patents
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Description
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明する。なお、以下の図面において、大きさ、厚み、及び形状等は、図示の便宜上、実際の大きさ、厚み、及び形状等と異なる場合がある。
まず、図1(a)に示すように、ステージ11の表面上に第1の基材3を配置する。第1の基材3は、ステージ11の表面上に固定されている。第1の基材3は、ステージ11に吸着している。次いで、インクジェット方式で、第1の基材3の表面上に、第1の組成物1を塗布する(第1の塗布工程)。第1の吐出部12から、第1の組成物1を塗布する。第1の組成物1は、第1の基材3の所定の位置に塗布されている。第1の組成物1は、第1の基材3の表面上に、部分的に塗布されている。
次に、図1(c)に示すように、第1の光硬化物層1Aが、第2の吐出部14の下方に位置するまで、ステージ11を移動する。ステージ11に代えて、インクジェット装置を移動してもよい。インクジェット方式で、第1の光硬化物層1Aの第1の基材3側とは反対の表面側に第2の組成物2を塗布する(第2の塗布工程)。第2の吐出部14から、第2の組成物2を塗布する。
次に、第1の光硬化物層1A及び第2の光硬化物層2Aを加熱して、第1の光硬化物層1Aが熱硬化した第1の光及び熱硬化物層1B、並びに、第2の光硬化物層2Aが熱硬化した第2の光及び熱硬化物層2Bを形成する(第1及び第2の光硬化物層用加熱工程)。
第2の実施形態に係る積層構造体の製造方法では、上記第1の実施形態に係る積層構造体の製造方法における第1の光硬化物層形成工程(図1(a),(b))と同様にして、第1の光硬化物層形成工程が行われている。
第2の実施形態に係る積層構造体の製造方法では、上記第1の実施形態に係る積層構造体の製造方法における第2の光硬化物層形成工程(図1(c),(d))と同様にして、第2の光硬化物層形成工程が行われている。
上記第2の光硬化工程後、第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を行うか否か判断する(図6のS7)。第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を行う場合には、第1の光硬化物層及び第2の光硬化物層を加熱して、第1の光硬化物層が熱硬化した第1の光及び熱硬化物層、並びに、第2の光硬化物層が熱硬化した第2の光及び熱硬化物層を形成する(第1及び第2の光硬化物層用加熱工程)。
上記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を行う場合に、上記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程後に、平坦化処理工程を行うか否か判断する(図6のS9)。上記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を行わない場合に、上記第2の光硬化工程後に、平坦化処理工程を行うか否か判断する(図6のS9)。本実施形態では、平坦化処理として、研磨処理を行うか否かを判断する。
上記第1の光硬化物層形成工程又は上記第2の光硬化物層形成工程と同様の方法にて、上記第3の組成物を用いて第3の光硬化物層形成工程を行う。
上記第3の光硬化物層形成工程後に、上記第3の光硬化物層の上記第1の基材側とは反対の表面上に、第2の基材を配置する(配置工程)。
上記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を行う場合に、上記配置工程後に、上記第3の光硬化物層を加熱して、第3の光及び熱硬化物層を形成する(第3の光硬化物層用加熱工程)。上記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を行わない場合に、上記配置工程後に、上記第1の光硬化物層、上記第2の光硬化物層及び上記第3の光硬化物層を加熱して、第1の光及び熱硬化物層、第2の光及び熱硬化物層、並びに、第3の光及び熱硬化物層を形成する(第1、第2及び第3の光硬化物層用加熱工程)。上記第1の光及び熱硬化物層は、上記第1の光硬化物層が熱硬化した層である。上記第2の光及び熱硬化物層は、上記第2の光硬化物層が熱硬化した層である。上記第3の光及び熱硬化物層は、上記第3の光硬化物層が熱硬化した層である。
第3の実施形態に係る積層構造体の製造方法では、第1の基材の表面上に第2の組成物を塗布すること以外は、上記第1の実施形態に係る積層構造体の製造方法における第2の光硬化物層形成工程(図1(c),(d))と同様にして、第2の光硬化物層形成工程が行われている。
上記第2の光硬化工程後、第2の光硬化物層用加熱工程を行うか否か判断する(図8のS4)。第2の光硬化物層用加熱工程を行う場合には、第2の光硬化物層を加熱して、第2の光硬化物層が熱硬化した第2の光及び熱硬化物層を形成する(第2の光硬化物層用加熱工程)。
上記第2の光硬化物層用加熱工程を行う場合に、上記第2の光硬化物層用加熱工程後に、平坦化処理工程を行うか否か判断する(図9のS6)。上記第2の光硬化物層用加熱工程を行わない場合に、上記第2の光硬化工程後に、平坦化処理工程を行うか否か判断する(図9のS6)。
上記第2の光硬化物層用加熱工程を行う場合に、インクジェット方式で、第2の光及び熱硬化物層の第1の基材側とは反対の表面側に第1の組成物を塗布する(第1の塗布工程)。上記第2の光硬化物層用加熱工程を行わない場合に、インクジェット方式で、第2の光硬化物層の第1の基材側とは反対の表面側に第1の組成物を塗布する(第1の塗布工程)。
上記第1の光硬化物層形成工程後に、上記第1の光硬化物層の上記第1の基材側とは反対の表面上に、第2の基材を配置する(配置工程)。
上記第2の光硬化物層用加熱工程を行う場合に、上記配置工程後に、上記第1の光硬化物層を加熱して、第1の光及び熱硬化物層を形成する(第1の光硬化物層用加熱工程)。上記第2の光硬化物層用加熱工程を行わない場合に、上記配置工程後に、上記第1の光硬化物層及び上記第2の光硬化物層を加熱して、第1の光及び熱硬化物層、並びに、第2の光及び熱硬化物層を形成する(第1及び第2の光硬化物層用加熱工程)。上記第1の光及び熱硬化物層は、上記第1の光硬化物層が熱硬化した層である。上記第2の光及び熱硬化物層は、上記第2の光硬化物層が熱硬化した層である。
第1、第2及び第3の光硬化物層形成工程の他の詳細:
上記積層構造体の製造方法(1)は、上記第1の塗布工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。上記積層構造体の製造方法(2)は、上記第2の塗布工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。上記積層構造体(1)は、上記第1の塗布工程と、上記第1の光硬化工程と、上記第2の塗布工程と、上記第2の光硬化工程とをこの順で備えることが好ましい。上記積層構造体(2)は、上記第2の塗布工程と、上記第2の光硬化工程と、上記第1の塗布工程と、上記第1の光硬化工程とをこの順で備えることが好ましい。上記積層構造体の製造方法(1)は、上記第3の塗布工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。上記積層構造体の製造方法(1)は、上記第3の光硬化工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。上記積層構造体の製造方法(1)は、上記第3の光硬化物層形成工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。
上記積層構造体の製造方法(1)は、上記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。上記積層構造体の製造方法(1)は、上記第3の光硬化物層用加熱工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。上記積層構造体の製造方法(1)は、上記第1、第2及び第3の光硬化物層用加熱工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。上記積層構造体の製造方法(2)は、上記第2の光硬化物層用加熱工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。上記積層構造体の製造方法(2)は、上記第1の光硬化物層用加熱工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。上記積層構造体の製造方法(2)は、上記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。第1及び第2の組成物の硬化物層の強度を高める観点からは、上記積層構造体の製造方法(1)は、上記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を備えることが好ましい。第3の組成物の硬化物層の強度を高める観点からは、上記積層構造体の製造方法(1)は、上記第3の光硬化物層用加熱工程を備えることが好ましい。第1、第2及び第3の組成物の硬化物層の強度を高める観点からは、上記積層構造体の製造方法(1)は、上記第1、第2及び第3の光硬化物層用加熱工程を備えることが好ましい。第2の組成物の硬化物層の強度を高める観点からは、上記積層構造体の製造方法(2)は、上記第2の光硬化物層用加熱工程を備えることが好ましい。第1の組成物の硬化物層の強度を高める観点からは、上記積層構造体の製造方法(2)は、上記第1の光硬化物層用加熱工程を備えることが好ましい。第1及び第2の組成物の硬化物層の強度を高める観点からは、上記積層構造体の製造方法(2)は、上記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を備えることが好ましい。
上記積層構造体の製造方法(1)は、上記平坦化処理工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。上記積層構造体の製造方法(2)は、上記平坦化処理工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。第1の基材と第2の基材とを備える積層構造体を製造する場合には、上記積層構造体の製造方法(1),(2)は、上記平坦化処理工程を備えることが好ましい。上記平坦化処理を行うことにより、上記第2の光硬化物層(又は上記第2の光及び熱硬化物層)と第2の基材との間に配置される硬化物層の厚みが小さくても、該硬化物層と第2の基材との接着力を高めることができる。
上記積層構造体の製造方法(1),(2)は、上記配置工程を備えていてもよく、備えていなくてもよい。上記積層構造体の製造方法(1)は、上記第3の光硬化物層の上記第1の基材側とは反対の表面上に、第2の基材を配置する配置工程を備えることが好ましい。なお、上記積層構造体の製造方法(1)において、上記第3の光硬化物層用加熱工程が上記配置工程よりも前に行われる場合には、上記配置工程では、上記第3の光及び熱硬化物層の上記第1の基材側とは反対の表面上に、第2の基材を配置する。上記積層構造体の製造方法(2)は、上記第1の光硬化物層の上記第1の基材側とは反対の表面上に、第2の基材を配置する配置工程を備えることが好ましい。なお、上記積層構造体の製造方法(2)において、上記第1の光硬化物層用加熱工程が上記配置工程よりも前に行われる場合には、上記配置工程では、上記第1の光及び熱硬化物層の上記第1の基材側とは反対の表面上に、第2の基材を配置する。
本明細書では、上記積層構造体を製造するために用いられる装置も開示する。上記装置は、ステージと、上記第1の組成物を吐出するための第1の吐出部と、上記第2の組成物を吐出するための第2の吐出部と、上記第1の吐出部と上記第2の吐出部との間に配置された第1の光照射部とを備える。上記第1の組成物と上記第3の組成物とが異なる組成物である場合、上記装置は、上記第3の組成物を吐出するための第3の吐出部を備えることが好ましい。
本発明に係る積層構造体は、第1の基材と、上記第1の基材の表面上に配置された第1の層(層X)と、上記第1の層の上記第1の基材側とは反対側の表面上に配置された第2の層(層Y)とを備える。本発明に係る積層構造体では、上記第1の層と上記第2の層との組合せが、以下の組合せA、又は以下の組合せBである。組合せA:上記第1の層が、単官能の(メタ)アクリレート化合物とエポキシ化合物と光重合開始剤と熱硬化剤とを含む第1の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層であり、上記第2の層が、多官能の(メタ)アクリレート化合物とエポキシ化合物と光重合開始剤と熱硬化剤とを含む第2の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層である。組合せB:上記第1の層が、多官能の(メタ)アクリレート化合物とエポキシ化合物と光重合開始剤と熱硬化剤とを含む第2の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層であり、かつ上記第2の層が、単官能の(メタ)アクリレート化合物とエポキシ化合物と光重合開始剤と熱硬化剤とを含む第1の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層である。本発明に係る積層構造体では、上記第1の組成物と上記第2の組成物とが異なる組成物である。本発明に係る積層構造体は、上記組合せAを満たしてもよく、上記組合せBを満たしてもよい。
上記インクジェット用組成物セットは、上記第1の組成物と上記第2の組成物とを有する。上記インクジェット用組成物セットでは、上記第1の組成物と上記第2の組成物とは混合されていない。上記第1の組成物は、第1の容器に収容されていることが好ましく、上記第2の組成物は、第2の容器に収容されていることが好ましい。上記インクジェット用組成物セットは、上記第1の組成物と上記第2の組成物とのセット品である。上記インクジェット用組成物セットでは、上記第1の組成物を塗布した後に上記第2の組成物を塗布して用いられることが好ましい。上記インクジェット用組成物セットでは、上記第1の組成物を塗布及び光硬化した後に上記第2の組成物を塗布及び光硬化して用いられることが好ましい。上記インクジェット用組成物セットは、上述した積層構造体を製造するために用いられることが好ましい。
以下、上記第1の組成物、上記第2の組成物及び第3の組成物に含まれる各成分の詳細を説明する。なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート」と「メタクリレート」との一方又は双方を意味する。
上記第1の組成物は、単官能の(メタ)アクリレート化合物を含む。上記第2の組成物は、多官能の(メタ)アクリレート化合物を含む。上記第3の組成物は、単官能の(メタ)アクリレート化合物を含む。なお、本明細書において、エポキシ基を有する(メタ)アクリレート化合物は、エポキシ化合物ではなく、(メタ)アクリレート化合物とみなす。上記単官能の(メタ)アクリレート化合物及び上記多官能の(メタ)アクリレート化合物はそれぞれ、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記第1の組成物は、エポキシ化合物を含む。上記第2の組成物は、エポキシ化合物を含む。上記第3の組成物は、エポキシ化合物を含む。上記第1の組成物に含まれるエポキシ化合物と、上記第2の組成物に含まれるエポキシ化合物と、上記第3の組成物に含まれるエポキシ化合物とはそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。上記エポキシ化合物はそれぞれ、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記第1の組成物は、光重合開始剤を含む。上記第2の組成物は、光重合開始剤を含む。上記第3の組成物は、光重合開始剤を含む。上記第1の組成物に含まれる光重合開始剤と、上記第2の組成物に含まれる光重合開始剤と、上記第3の組成物に含まれる光重合開始剤とはそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。上記光重合開始剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記第1の組成物は、熱硬化剤を含む。上記第2の組成物は、熱硬化剤を含む。上記第3の組成物は、熱硬化剤を含む。上記第1の組成物に含まれる熱硬化剤と、上記第2の組成物に含まれる熱硬化剤と、上記第3の組成物に含まれる熱硬化剤とはそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。上記熱硬化剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記第1の組成物は、硬化促進剤を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記第2の組成物は、硬化促進剤を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記第3の組成物は、硬化促進剤を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記第1の組成物に含まれる硬化促進剤と、上記第2の組成物に含まれる硬化促進剤と、上記第3の組成物に含まれる硬化促進剤とはそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。上記硬化促進剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記第1の組成物は、溶剤を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記第2の組成物は、溶剤を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記第3の組成物は、溶剤を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記第1の組成物に含まれる溶剤と、上記第2の組成物に含まれる溶剤と、上記第3の組成物に含まれる溶剤とはそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。上記溶剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記第1の組成物は、フィラーを含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記第2の組成物は、フィラーを含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記第3の組成物は、フィラーを含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記第1の組成物に含まれるフィラーと、上記第2の組成物に含まれるフィラーと、上記第3の組成物に含まれるフィラーとはそれぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。上記フィラーは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記第1の組成物、上記第2の組成物及び上記第3の組成物はそれぞれ、他の成分を含んでいてもよい。上記他の成分としては特に限定されないが、カップリング剤等の接着助剤、顔料、染料、レベリング剤、消泡剤、及び重合禁止剤等が挙げられる。
本発明に係る積層構造体の製造方法、積層構造体及びインクジェット用組成物セットでは、材料の漏れ出し防止性を高めることができるので、電子部品において、隔壁材及びダム材を形成するために好適に用いることができる。ただし、本発明に係る積層構造体の製造方法、積層構造体及びインクジェット用組成物セットは、この用途以外に用いることもできる。例えば、本発明に係る積層構造体の製造方法、積層構造体及びインクジェット用組成物セットにおいて、上記第1の層及び上記第2の層は、コーティング剤を形成するために用いられてもよい。
イソデシルアクリレート(大阪有機化学工業社製「IDAA」、単独重合体のガラス転移温度-68℃)
イソノニルアクリレート(大阪有機化学工業社製「INAA」、単独重合体のガラス転移温度-60℃)
トリメチロールプロパントリアクリレート(ダイセル・オルネクス社製「TMPTA」、単独重合体のガラス転移温度58℃)
1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(ダイセル・オルネクス社製「HDDA」、単独重合体のガラス転移温度98℃)
ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物(DIC社製「HP7200L」)
ビスフェノールA型エポキシ化合物(DIC社製「EXA-850CRP」)
2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン(IGM Resins社製「Omnirad379EG」)
芳香族アミン化合物(ADEKA社製「EH-105L」)
シリコンウエハ(組成物と接触する領域における表面粗さRa:0.5nm)
ガラス基板(組成物と接触する領域における表面粗さRa:1nm)
セラミック基板(組成物と接触する領域における表面粗さRa:380nm)
真空吸着機能を有するステージと、第1の吐出部と、第2の吐出部と、第1の吐出部と第2の吐出部との間に配置された第1の紫外線照射部(LED)とを有するインクジェット装置を用意した。
第1の組成物の作製:
表1~3に示す成分を表1~3に示す配合量で配合し、第1の組成物を得た。
表1~3に示す成分を表1~3に示す配合量で配合し、第2の組成物を得た。
第1の組成物の作製:
表3に示す成分を表3に示す配合量で配合し、第1の組成物を得た。なお、第2の組成物は用いなかった。
第2の組成物の作製:
表3に示す成分を表3に示す配合量で配合し、第2の組成物を得た。なお、第1の組成物は用いなかった。
(1)光硬化物層の形状保持性
(1-1)実施例1~4及び比較例1~3では、以下のようにして、光硬化物層を備える積層構造体(X)を作製した。
ステージにシリコンウエハを吸着させて固定した。第1の組成物を第1の吐出部から吐出した。吐出から0.1秒後に、第1の紫外線照射部から、波長365nmの紫外線を照度2000mW/cm2で0.2秒間照射して、第1の組成物を光硬化させた。塗布及び紫外線の照射を繰り返すことにより、幅150μm、長さ10mm、厚さ3μmの直線形状を有する第1の層(光硬化物層)を形成した。
ステージにシリコンウエハを吸着させて固定した。第1の組成物を第1の吐出部から吐出した。吐出から0.1秒後に、第1の紫外線照射部から、波長365nmの紫外線を照度2000mW/cm2で0.2秒間照射して、第1の組成物を光硬化させた。塗布及び紫外線の照射を繰り返すことにより、幅150μm、長さ10mm、厚さ103μmの直線形状を有する第1の層(光硬化物層)を形成した。これを、光硬化物層を備える積層構造体(X)とした。
ステージにシリコンウエハを吸着させて固定した。第2の組成物を第2の吐出部から吐出した。吐出から0.1秒後に、第1の紫外線照射部から、波長365nmの紫外線を照度2000mW/cm2で0.2秒間照射して、第2の組成物を光硬化させた。塗布及び紫外線の照射を繰り返すことにより、幅150μm、長さ10mm、厚さ103μmの直線形状を有する第2の層(光硬化物層)を形成した。これを、光硬化物層を備える積層構造体(X)とした。
光及び熱硬化物層を備える積層構造体(X)の作製:
得られた光硬化物層を備える積層構造体(X)における第1,第2の層(光硬化物層)を、170℃で1時間加熱することで熱硬化し、光及び熱硬化物層である第1,第2の層を得た。このようして、基材(シリコンウエハ)と、第1の層(光及び熱硬化物層)と、第2の層(光及び熱硬化物層)とを備える積層構造体(X)を得た。
○:加熱前後において、各硬化物層の厚み変化がない(変化率5%未満)
△:加熱前後において、各硬化物層の厚み変化がわずかにある(変化率5%以上10%未満)
×:加熱前後において、各硬化物層の厚み変化がある(変化率10%以上)
ステージにシリコンウエハを吸着させて固定した。第2の組成物を第2の吐出部(比較例4では第1の組成物を第1の吐出部)から吐出した。吐出から0.1秒後に、第1の紫外線照射部から、波長365nmの紫外線を照度2000mW/cm2で0.2秒間照射して、第2の組成物を光硬化させた。塗布及び紫外線の照射を繰り返すことにより、幅10mm、長さ10mm、厚さ20μmの形状を有する第2の層(光硬化物層)を形成した。
○:残存しているシリカ粉末の量が10%未満
×:残存しているシリカ粉末の量が10%以上
「(2)光及び熱硬化物層の形状保持性」で得られた、光及び熱硬化物層を備える積層構造体(X)を、温度サイクル試験機(楠本化成社製「TA530A」)に入れ、「-40℃で30分、125℃で30分」を1サイクルとして、合計100サイクルの冷熱サイクル試験を行った。冷熱サイクル試験後の積層構造体(X)に、窒素を400L/分で10秒間吹き付けた。基材と第1の層との間(比較例4では、基材と第2の層との間)、又は、第1の層と第2の層との間に剥離が生じているかを確認した。
○:基材との間に剥離が生じていない
×:基材との間に剥離が生じている
○:層間に剥離が生じていない
×:層間に剥離が生じている
ステージにシリコンウエハを吸着させて固定した。第1の組成物を第1の吐出部から吐出した。吐出から0.1秒後に、第1の紫外線照射部から、波長365nmの紫外線を照度2000mW/cm2で0.2秒間照射して、第1の組成物を光硬化させた。塗布及び紫外線の照射を繰り返すことにより、幅150μm、一辺の長さ10mm、厚さ3μmの正方形の枠状形状を有する第1の層(光硬化物層)を形成した。
以下の成分を、遊星式撹拌機で混合し、得られた混合物を3本ロールで分散処理し、材料Xを得た。
反応性希釈剤(ADEKA社製「ED-529」)30重量部
熱硬化剤(ADEKA社製「EH105L」)30重量部
溶融シリカ(アドマテックス社製「SO-C5」)300重量部
カップリング剤(JNC社製「S510」)3重量部
カーボンブラック(三菱化学社製「MA-600」)0.5重量部
○:漏れ出しが確認できない
×:漏れ出しが確認される
第1の組成物及び第3の組成物の作製:
表4,5に示す成分を表4,5に示す配合量で配合し、第1の組成物及び第3の組成物を得た。
表4,5に示す成分を表4,5に示す配合量で配合し、第2の組成物を得た。
(1)光硬化物層の形状保持性
(1-1)実施例9では、以下のようにして、積層構造体(X)を作製した。
ステージにシリコンウエハを吸着させて固定した。第1の組成物を第1の吐出部から吐出した。吐出から0.1秒後に、第1の紫外線照射部から、波長365nmの紫外線を照度2000mW/cm2で0.2秒間照射して、第1の組成物を光硬化させた。塗布及び紫外線の照射を繰り返すことにより、幅200μm、一辺の長さ10mm、厚さ5μmの正方形の枠状形状を有する第1の層(光硬化物層)を形成した。
ステージにセラミック基板を吸着させて固定した。第2の組成物を第2の吐出部から吐出した。吐出から0.1秒後に、第1の紫外線照射部から、波長365nmの紫外線を照度2000mW/cm2で0.2秒間照射して、第2の組成物を光硬化させた。塗布及び紫外線の照射を繰り返すことにより、基材の表面上に幅200μm、一辺の長さ10mm、厚さ1000μmの正方形の枠状形状を有する第2の層(光硬化物層)を形成した。
実施例1~8及び比較例1~6の評価で行った「(2)光及び熱硬化物層の形状保持性」と同様にして、光及び熱硬化物層の形状保持性を評価した。なお、平坦化処理を行った実施例10,11,13,14では、本評価を行わなかった。
○:加熱前後において、各硬化物層の厚み変化がない(変化率5%未満)
△:加熱前後において、各硬化物層の厚み変化がわずかにある(変化率5%以上10%未満)
×:加熱前後において、各硬化物層の厚み変化がある(変化率10%以上)
実施例1~8及び比較例1~6の評価で行った「(3)粉体の付着性」と同様にして、第2の層(光硬化物層)に対する粉体の付着性を評価した。
○:残存しているシリカ粉末の量が10%未満
×:残存しているシリカ粉末の量が10%以上
得られた積層構造体(X)を用いたこと以外は、実施例1~8及び比較例1~6の評価で行った「(4)基材との接着性及び層間接着性(冷熱サイクル試験)」と同様にして、基材との接着性及び層間接着性を評価した。なお、基材と第1の層との間、第1の層と第2の層との間、第2の層と第3の層との間、又は、第3の層と基材との間に剥離が生じているかを確認した。
○:基材との間に剥離が生じていない
×:基材との間に剥離が生じている
○:層間に剥離が生じていない
×:層間との間に剥離が生じている
得られた積層構造体(X)における基材(ガラス基板)の中央部をレーザーでカットして、材料Xの注入口を設けた。次いで、注入口から、正方形の枠状形状を有する光及び熱硬化物層の内側に、材料Xを充填し、150℃で1時間加熱することで、材料Xを熱硬化させた。実施例9~11では、第2の基材(ガラス基板)と第3の層との間から、実施例12~14では、第2の基材(ガラス基板)と第1の層との間から、材料Xが漏れ出しているか否かを、光学顕微鏡(キーエンス社製「デジタルマイクロスコープVH-Z100」)を用いて確認をした。
○:漏れ出しが確認できない
×:漏れ出しが確認される
1A…第1の光硬化物層
1B,1D,1E…第1の光及び熱硬化物層
2…第2の組成物
2A…第2の光硬化物層
2B,2D,2E…第2の光及び熱硬化物層
3…第1の基材
4A,4B,4C,4D,4E…積層構造体
5…インクジェット用組成物セット
6D…第3の光及び熱硬化物層
7…第2の基材
10…装置
11…ステージ
12…第1の吐出部
13…第1の光照射部
14…第2の吐出部
15…第2の光照射部
16…第1のインクタンク
17,17X…第1の循環流路部
17A,19A…バッファタンク
17B,19B…ポンプ
18…第2のインクタンク
19,19X…第2の循環流路部
60…アンダーフィル材
65…半田ボール
70…半導体チップ
80…電子部品
101…第1の容器
102…第2の容器
Claims (33)
- 第1の基材の表面上にインクジェット方式で塗布された第1の組成物に光を照射して、前記第1の組成物が光硬化した第1の光硬化物層を形成する第1の光硬化工程と、
前記第1の光硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面側にインクジェット方式で塗布された第2の組成物に光を照射して、前記第2の組成物が光硬化した第2の光硬化物層を形成する第2の光硬化工程とを備え、
前記第1の組成物が、単官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含み、
前記第2の組成物が、多官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含み、
前記第1の組成物と前記第2の組成物とが異なる組成物である、積層構造体の製造方法。 - 前記第1の光硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面側に第2の組成物をインクジェット方式で塗布する第2の塗布工程を備え、
前記第2の光硬化工程において、前記第2の塗布工程で塗布された前記第2の組成物に光を照射する、請求項1に記載の積層構造体の製造方法。 - 前記第2の塗布工程と前記第2の光硬化工程とがそれぞれ、前記第1の光硬化物層の厚み方向にて、複数回行われる、請求項2に記載の積層構造体の製造方法。
- 前記第1の光硬化物層及び前記第2の光硬化物層を加熱して、前記第1の光硬化物層が熱硬化した第1の光及び熱硬化物層、並びに、前記第2の光硬化物層が熱硬化した第2の光及び熱硬化物層を形成する第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を備える、請求項1~3のいずれか1項に記載の積層構造体の製造方法。
- 前記第1の光硬化物層及び前記第2の光硬化物層を加熱して、前記第1の光硬化物層が熱硬化した第1の光及び熱硬化物層、並びに、前記第2の光硬化物層が熱硬化した第2の光及び熱硬化物層を形成する第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を備えるか又は備えず、
前記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程が備えられる場合に、前記第2の光及び熱硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面側にインクジェット方式で塗布された第3の組成物に光を照射して、前記第3の組成物が光硬化した第3の光硬化物層を形成する第3の光硬化工程を備え、
前記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程が備えられない場合に、前記第2の光硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面側にインクジェット方式で塗布された第3の組成物に光を照射して、前記第3の組成物が光硬化した第3の光硬化物層を形成する第3の光硬化工程を備え、
前記第3の組成物が、単官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含み、
前記第2の組成物と前記第3の組成物とが異なる組成物である、請求項1~3のいずれか1項に記載の積層構造体の製造方法。 - 前記第1の組成物と前記第3の組成物とが同一の組成物である、請求項5に記載の積層構造体の製造方法。
- 前記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程が備えられる場合に、前記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程後に、前記第2の光及び熱硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面を平坦化処理する平坦化処理工程を備え、
前記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程が備えられない場合に、前記第2の光硬化工程後に、前記第2の光硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面を平坦化処理する平坦化処理工程を備え、
前記平坦化処理が、研磨処理である、請求項5又は6に記載の積層構造体の製造方法。 - 前記第3の光硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面上に、第2の基材を配置する配置工程を備える、請求項5~7のいずれか1項に記載の積層構造体の製造方法。
- 前記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程が備えられる場合に、前記第3の光硬化物層を加熱して、前記第3の光硬化物層が熱硬化した第3の光及び熱硬化物層を形成する第3の光硬化物層用加熱工程を備え、
前記第1及び第2の光硬化物層用加熱工程が備えられない場合に、前記第1の光硬化物層、前記第2の光硬化物層及び前記第3の光硬化物層を加熱して、前記第1の光硬化物層が熱硬化した第1の光及び熱硬化物層、前記第2の光硬化物層が熱硬化した第2の光及び熱硬化物層、並びに、前記第3の光硬化物層が熱硬化した第3の光及び熱硬化物層を形成する第1、第2及び第3の光硬化物層用加熱工程を備える、請求項5~8のいずれか1項に記載の積層構造体の製造方法。 - 第1の基材の表面上にインクジェット方式で塗布された第2の組成物に光を照射して、前記第2の組成物が光硬化した第2の光硬化物層を形成する第2の光硬化工程を備え、
前記第2の光硬化物層を加熱して、前記第2の光硬化物層が熱硬化した第2の光及び熱硬化物層を形成する第2の光硬化物層用加熱工程を備えるか又は備えず、
前記第2の光硬化物層用加熱工程が備えられる場合に、前記第2の光及び熱硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面側にインクジェット方式で塗布された第1の組成物に光を照射して、前記第1の組成物が光硬化した第1の光硬化物層を形成する第1の光硬化工程を備え、
前記第2の光硬化物層用加熱工程が備えられない場合に、前記第2の光硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面側にインクジェット方式で塗布された第1の組成物に光を照射して、前記第1の組成物が光硬化した第1の光硬化物層を形成する第1の光硬化工程を備え、
前記第1の組成物が、単官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含み、
前記第2の組成物が、多官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含み、
前記第1の組成物と前記第2の組成物とが異なる組成物である、積層構造体の製造方法。 - 前記第2の光硬化物層を加熱して、前記第2の光硬化物層が熱硬化した第2の光及び熱硬化物層を形成する第2の光硬化物層用加熱工程を備え、
前記第1の光硬化工程において、前記第2の光及び熱硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面側にインクジェット方式で塗布された第1の組成物に光を照射して、前記第1の組成物が光硬化した第1の光硬化物層を形成する、請求項10に記載の積層構造体の製造方法。 - 前記第2の光硬化物層用加熱工程が備えられる場合に、前記第2の光硬化物層用加熱工程後に、前記第2の光及び熱硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面を平坦化処理する平坦化処理工程を備え、
前記第2の光硬化物層用加熱工程が備えられない場合に、前記第2の光硬化工程後に、前記第2の光硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面を平坦化処理する平坦化処理工程を備え、
前記平坦化処理が、研磨処理である、請求項10に記載の積層構造体の製造方法。 - 前記第2の光硬化物層用加熱工程が備えられる場合に、前記第1の光硬化物層を加熱して、前記第1の光硬化物層が熱硬化した第1の光及び熱硬化物層を形成する第1の光硬化物層用加熱工程を備え、
前記第2の光硬化物層用加熱工程が備えられない場合に、前記第1の光硬化物層及び前記第2の光硬化物層を加熱して、前記第1の光硬化物層が熱硬化した第1の光及び熱硬化物層、並びに、前記第2の光硬化物層が熱硬化した第2の光及び熱硬化物層を形成する第1及び第2の光硬化物層用加熱工程を備える、請求項12に記載の積層構造体の製造方法。 - 前記第1の光硬化物層の前記第1の基材側とは反対の表面上に、第2の基材を配置する配置工程を備える、請求項10~13のいずれか1項に記載の積層構造体の製造方法。
- 前記第2の基材の表面粗さが、前記第1の基材の表面粗さよりも小さい、請求項14に記載の積層構造体の製造方法。
- 第1の基材と、
前記第1の基材の表面上に配置された第1の層と、
前記第1の層の前記第1の基材側とは反対側の表面上に配置された第2の層とを備え、 前記第1の層と前記第2の層との組合せが、前記第1の層が、単官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含む第1の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層であり、かつ前記第2の層が、多官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含む第2の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層である組合せであるか、又は、前記第1の層が、多官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含む第2の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層であり、かつ前記第2の層が、単官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含む第1の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層である組合せであり、
前記第1の組成物と前記第2の組成物とが異なる組成物である、積層構造体。 - 前記第1の層が、単官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含む第1の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層であり、
前記第2の層が、多官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含む第2の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層である、請求項16に記載の積層構造体。 - 前記第2の層が、研磨された表面を有する、請求項17に記載の積層構造体。
- 前記第2の層の前記第1の層側とは反対側の表面上に配置された第2の基材を備える、請求項17又は18に記載の積層構造体。
- 前記第1の層が、前記第1の組成物の光及び熱硬化物層であり、
前記第2の層が、前記第2の組成物の光及び熱硬化物層である、請求項17~19のいずれか1項に記載の積層構造体。 - 前記第2の層の厚みが、前記第1の層の厚みよりも厚い、請求項17~20のいずれか1項に記載の積層構造体。
- 前記第1の層の厚みが、0.1μm以上10μm以下であり、
前記第2の層の厚みが、1μm以上1000μm以下である、請求項17~21のいずれか1項に記載の積層構造体。 - 前記第2の層の前記第1の層側とは反対側の表面上に配置された第3の層を備え、
前記第3の層が、単官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含む第3の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層であり、
前記第2の組成物と前記第3の組成物とが異なる組成物である、請求項17~22のいずれか1項に記載の積層構造体。 - 前記第1の組成物と前記第3の組成物とが同一の組成物である、請求項23に記載の積層構造体。
- 前記第3の層の前記第2の層側とは反対側の表面上に配置された第2の基材を備える、請求項23又は24に記載の積層構造体。
- 前記第1の基材の表面粗さが、前記第2の基材の表面粗さよりも小さい、請求項25に記載の積層構造体。
- 前記第3の層が、前記第3の組成物の光及び熱硬化物層である、請求項23~26のいずれか1項に記載の積層構造体。
- 前記第2の層の厚みが、前記第3の層の厚みよりも厚い、請求項23~27のいずれか1項に記載の積層構造体。
- 前記第3の層の厚みが、0.1μm以上10μm以下である、請求項23~28のいずれか1項に記載の積層構造体。
- 前記第1の層が、多官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含む第2の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層であり、
前記第2の層が、単官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含む第1の組成物の光硬化物層又は光及び熱硬化物層である、請求項16に記載の積層構造体。 - 第1の組成物と第2の組成物とを有するインクジェット用組成物セットであり、
前記第1の組成物が、単官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含み、
前記第2の組成物が、多官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含み、
前記第1の組成物と前記第2の組成物とが異なる組成物であり、
前記第1の組成物と前記第2の組成物とは、混合されずに用いられる、インクジェット用組成物セット。 - 第1の組成物と第2の組成物とを有するインクジェット用組成物セットであり、
前記第1の組成物が、単官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含み、
前記第2の組成物が、多官能の(メタ)アクリレート化合物と、エポキシ化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含み、
前記第1の組成物と前記第2の組成物とが異なる組成物であり、
前記第1の組成物は、第1の光硬化物層又は第1の光及び熱硬化物層を形成するために用いられ、前記第2の組成物は、第2の光硬化物層又は第2の光及び熱硬化物層を形成するために用いられ、前記第1の組成物と前記第2の組成物とは互いに異なる硬化物層を形成するために用いられる、インクジェット用組成物セット。 - 第1の容器と、第2の容器とを有し、
前記第1の容器に、前記第1の組成物が収容されており、
前記第2の容器に、前記第2の組成物が収容されている、請求項31又は32に記載のインクジェット用組成物セット。
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