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聚合性组合物、墨水、转印铸模及电极构件的制造方法

2021-01-31 21:51:20

聚合性组合物、墨水、转印铸模及电极构件的制造方法

  技术领域

  本发明涉及一种当与高密度化安装对应地成批进行电极形成时可优选地使用的聚合性组合物、包含所述聚合性组合物的墨水、包含对所述聚合性组合物照射电离放射线而获得的电离放射线硬化物的转印铸模、及包括使用所述聚合性组合物而形成于基材上的电极群的电极构件的制造方法。

  背景技术

  在专利文献1中,关于在作为高密度化安装的一形态的晶片级芯片尺寸封装(wafer level chip size packaging,WL-CSP)中,在晶片上所形成的多个半导体装置(集成电路(integrated circuit,IC))中成批地形成电极的技术,记载了一种具有包含非感放射线性树脂组合物的下层与包含负型感放射线性树脂组合物的上层且可兼顾高分辨率性与易剥离性的双层层叠膜、及使用所述双层层叠膜形成凸块的方法。

  现有技术文献

  专利文献

  专利文献1:日本专利特开2007-79550公报

  发明内容

  发明所要解决的问题

  专利文献1所记载的所述双层层叠膜中,当显影时,上层中仅残存经放射线照射的部分,下层中对应于上层中的去除部分(放射线非照射部)的部分溶解去除。因此,双层层叠膜中仅残存经放射线照射的部分,双层层叠膜中的放射线非照射部在显影阶段被去除。在如此般双层层叠膜进行了去除后的部分中埋入金属膏,并连同晶片一起进行加热而使金属膏回流,从而在晶片上成批形成多个凸块。在如此般进行凸块的成批形成后,利用二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)之类的有机溶剂系剥离液将晶片上残存的双层层叠膜去除。

  近年来,安装密度不断提高,因此,为了形成凸块而形成于晶片上的负图案(转印铸模)的形状复杂化(包括三维化)。然而,若欲通过使用如上所述的双层层叠膜而形成负图案的工艺来形成复杂形状的负图案,则步骤变得繁琐。因此,期待制造步骤的简化。另外,要求将晶片上残存的构成负图案的材料在凸块形成后切实地去除,但因对环境问题的关注提高,故寻求一种并非利用如上所述的有机溶剂系的剥离液,而可利用水系剥离液、尤其是实质上不含有无机碱性物质(可例示氢氧化钠等)、或者有机碱性物质(可例示氢氧化四甲基铵等)的水系剥离液予以去除的材料。

  进而,在最近的高密度安装技术中,采用在超过芯片面积的广大区域形成再配线层的扇出(fan-out)型晶片级封装(wafer level packaging,WLP),也实现了将所述扇出型WLP层叠多层的堆叠模块(stack module)。在此种扇出型WLP中,在再配线层大量形成包含铜等的导电性柱,并在导电性柱上配置焊料球等连接材料。所述连接材料的配置精度需随安装密度的提升而变高,因此要求将连接材料更准确地配置于导电性柱上。

  本发明的目的在于提供一种伴随此种安装技术的发展而寻求的电离放射线硬化性的聚合性组合物,其即使经过如回流工艺那样的高温环境也可适当地保持硬化后的形状,并且可利用水系的溶解液而溶解。另外,本发明的目的也在于提供包含所述聚合性组合物的墨水、包含对所述聚合性组合物照射电离放射线而获得的电离放射线硬化物的转印铸模、及使用所述聚合性组合物来制造在基材上包括电极群的电极构件的方法。再者,在本说明书中,所谓“电离放射线”是指γ射线、X射线、紫外线、可见光等电磁波,及电子、以及质子或离子等可通过被照射至聚合引发剂或与聚合引发剂碰撞而产生自由基的能量源的总称。

  解决问题的技术手段

  为解决所述课题而提供的本发明如下所述。

  [1]一种聚合性组合物,用以形成转印铸模,所述聚合性组合物的特征在于含有:单官能型丙烯酸系化合物,包含选自由单官能型丙烯酸酯化合物及单官能型丙烯酰胺化合物所组成的群组中的一种或两种以上的化合物;单官能型N-乙烯基化合物;以及聚合引发剂,通过电离放射线的照射而产生自由基。

  [2]根据所述[1]所述的聚合性组合物,其中所述单官能型N-乙烯基化合物为单官能型N-乙烯基酰胺化合物。

  [3]根据所述[2]所述的聚合性组合物,其中所述单官能型N-乙烯基酰胺化合物包含选自N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-ε-己内酰胺的一种或两种以上的化合物。

  [4]根据所述[1]至所述[3]中任一项所述的聚合性组合物,其60℃下的粘度为15mPa·s以下。

  [5]根据所述[1]至所述[4]中任一项所述的聚合性组合物,其含有相对于所述聚合性组合物全体而为30质量%以下的挥发性溶剂。

  [6]一种喷墨用墨水,包含根据所述[1]至所述[5]中任一项所述的聚合性组合物。

  [7]一种转印铸模,包含根据所述[1]至所述[5]中任一项所述的聚合性组合物的电离放射线硬化物。

  [8]根据所述[7]所述的转印铸模,其中在所述电离放射线硬化物具有形成于玻璃基板上的厚度13μm~18μm的膜形状的情况下,即使在大气中以150℃加热2小时,所述电离放射线硬化物的残膜率也为80%以上。

  [9]根据所述[7]或所述[8]所述的转印铸模,其中即使在大气中以150℃加热2小时,所述电离放射线硬化物也通过在水系溶解液中的5分钟以内的浸渍而溶解。

  [10]根据所述[9]所述的转印铸模,其中所述水系溶解液为水-醇混合液。所述醇优选为具有相对于水的混和性的醇,更优选为碳数为4以下的醇。

  [11]根据所述[9]或所述[10]所述的转印铸模,其中所述水系溶解液的pH为8以下。

  [12]一种电极构件的形成方法,其是制造在埋设有配线的绝缘基板的一面,多个电极分别具有凹部而显露出的电极构件的方法,所述电极构件的形成方法的特征在于包括:配置步骤,将根据所述[1]至所述[5]中任一项所述的聚合性组合物配置于基材上;硬化步骤,对配置于所述基材上的所述聚合性组合物照射电离放射线,使所述聚合性组合物硬化而获得包含电离放射线硬化物的转印铸模;导电构件形成步骤,以覆盖所述转印铸模的方式配置导电性材料而形成导电构件;剥离步骤,将包含所述转印铸模及所述导电构件的结构体自所述基材剥离,使对应于所述多个电极的多个所述导电构件与附着于所述导电构件的所述转印铸模的所述基材侧的面一同露出;以及溶解步骤,使用水系溶解液将附着于各所述多个导电构件的所述转印铸模溶解,获得具有包含所述转印铸模的反转形状的所述凹部的所述多个电极。

  [13]根据所述[12]所述的电极构件的形成方法,其在所述硬化步骤之后、所述溶解步骤开始之前的期间,还包括对所述基材上的所述反转铸模进行加热的加热步骤。

  [14]根据所述[12]或所述[13]所述的电极构件的形成方法,其中在所述配置步骤中,将所述聚合性组合物供给至所述基材,从而将所述聚合性组合物的涂膜的图案配置于所述基材上,在所述硬化步骤中,使所述基材上的所述聚合性组合物的涂膜的图案硬化,从而将所述电离放射线硬化物的图案作为所述转印铸模而形成于所述基材上。

  [15]根据所述[14]所述的电极构件的形成方法,其中所述聚合性组合物为喷墨用墨水,在所述配置步骤中,使用喷墨打印机将所述聚合性组合物的涂膜的图案配置于所述基材上。

  [16]根据所述[12]或所述[13]所述的电极构件的形成方法,其中在所述配置步骤中,在所述基材上形成所述聚合性组合物的层,在所述硬化步骤中,由所述聚合性组合物的层形成所述电离放射线硬化物的层,所述电极构件的形成方法在所述导电构件形成步骤开始之前还包括图案化步骤,所述图案化步骤对所述电离放射线硬化物的层的一部分照射高能量线而将所述电离放射线硬化物去除,从而将所述电离放射线硬化物的图案作为所述转印铸模而形成于所述基材上。

  [17]根据所述[14]至所述[16]中任一项所述的电极构件的形成方法,其中在所述导电构件形成步骤中,在所述基材上形成电性独立的多个所述导电性构件的图案,进而形成与各所述多个导电性构件的图案电性连接的所述配线,并在所述多个导电性构件的图案及所述配线的周围配置绝缘性材料而在所述基材上形成所述绝缘基板,在所述剥离步骤中,自所述基材剥离的所述结构体包含所述转印铸模及所述绝缘基板。

  发明的效果

  根据本发明,提供一种可形成即使经过高温环境也可适当地保持硬化后的形状,并且可利用水系溶解液而溶解的电离放射线硬化物的聚合性组合物。另外,根据本发明,提供包含所述聚合性组合物的墨水、对所述聚合性组合物照射电离放射线而获得的电离放射线硬化物、及使用所述聚合性组合物来制造在基材上包括电极群的电极构件的方法。

  附图说明

  图1是本实施方式的制造方法的流程图。

  图2是用以说明配置步骤(步骤S101)至硬化步骤(步骤S102)的图。

  图3是用以说明配置步骤(步骤S101)、硬化步骤(步骤S102)及图案化步骤(步骤S103)的图。

  图4是用以说明导电构件配置步骤(步骤S104)、剥离步骤(步骤S105)、及溶解步骤(步骤S106)的图。

  具体实施方式

  以下对本发明的实施方式的聚合性组合物、墨水、电离放射线硬化物、及电极构件的制造方法进行说明。

  本发明的一实施方式的聚合性组合物是一种聚合性的聚合性组合物,其用以形成转印铸模,且含有:单官能型丙烯酸系化合物,包含选自由单官能型丙烯酸酯化合物及单官能型丙烯酰胺化合物所组成的群组中的一种或两种以上的化合物;单官能型N-乙烯基化合物;以及聚合引发剂,通过电离放射线的照射而产生自由基。

  单官能型丙烯酸系化合物包含选自由单官能型丙烯酸酯化合物及单官能型丙烯酰胺化合物所组成的群组中的一种或两种以上的化合物。单官能型丙烯酸酯化合物是(甲基)丙烯酸酯、及具有基于(甲基)丙烯酸酯的部分结构且在分子内具有一个乙烯性双键的化合物的总称,作为具有基于(甲基)丙烯酸的部分结构的化合物的具体例,可列举(甲基)丙烯酸甲酯。再者,本说明书中,为表示“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”的一者或两者,有时表述为“(甲基)丙烯酸”。与(甲基)丙烯酸相关的用语、例如“(甲基)丙烯酸酯”、“(甲基)丙烯酰氧”也具有相同的含义。

  就确保对聚合性组合物照射电离放射线而成的电离放射线硬化物在水系溶解液中的溶解性的观点而言,单官能型丙烯酸酯化合物优选为具有羟基(-OH)。作为此种含羟基(-OH)的单官能型丙烯酸酯化合物的具体例,可列举:2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己烷二甲醇单(甲基)丙烯酸酯、N-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、及聚氧乙烯单丙烯酸酯。这些中,就比较不易挥发因此容易确保聚合性组合物的印刷适应性、保存稳定性的观点而言,优选为4-羟基丁基丙烯酸酯及1,4-环己烷二甲醇单丙烯酸酯,就所获得的电离放射线硬化物相对于水系溶解液的溶解容易度的观点而言,特别优选为4-羟基丁基丙烯酸酯。

  作为单官能型丙烯酰胺化合物的具体例,可列举:N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、及N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺以及(甲基)丙烯酰基吗啉。这些中,就比较不易挥发因此容易确保聚合性组合物的印刷适应性、保存稳定性的观点、以及所获得的电离放射线硬化物相对于水系溶解液的溶解容易度的观点而言,优选为(甲基)丙烯酰基吗啉。

  单官能型N-乙烯基化合物是具有乙烯性不饱和基键结于氨基的结构的化合物,氨基也可构成羰基与酰胺键。在本说明书中,也将此种键结有乙烯性不饱和基的氨基构成了酰胺键的单官能型化合物称为“单官能型N-乙烯基酰胺化合物”。单官能型N-乙烯基酰胺化合物是单官能型N-乙烯基化合物的优选的一例。作为单官能型N-乙烯基酰胺化合物的具体例,可列举N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-ε-己内酰胺等,作为单官能型N-乙烯基酰胺化合物以外的单官能型N-乙烯基化合物的具体例,可列举1-乙烯基咪唑及9-乙烯基咔唑。这些化合物中,就所获得的电离放射线硬化物相对于水系溶解液的溶解容易度的观点而言,优选为N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基-ε-己内酰胺及1-乙烯基咪唑,就制品的运输上的限制的观点而言,特别优选为N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺及N-乙烯基-ε-己内酰胺。

  聚合引发剂只要可通过电离放射线的照射而生成自由基,且可使所述单官能型丙烯酸系化合物及单官能型N-乙烯基化合物的聚合反应开始,则种类并无限定。聚合引发剂的含量也根据单官能型丙烯酸系化合物及单官能型N-乙烯基化合物的种类及含量以及聚合引发剂的种类而适宜设定。若进行不作限定的例示,则相对于聚合性组合物的全体量,硬化剂的含量优选为0.1重量份~20重量份,更优选为1重量份~15重量份,特别优选为2重量份~12重量份。

  作为聚合引发剂的具体例,可列举:二苯甲酮、米氏酮(Michler's ketone)、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、氧杂蒽酮、硫杂蒽酮、异丙基氧杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2-乙基蒽醌、苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-4'-异丙基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮、异丙基安息香醚、异丁基安息香醚、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、樟脑醌、苯并蒽酮、2-羟基-1-[4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮、氧基-苯基-乙酸2-(2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基)-乙基酯、氧基-苯基-乙酸2-(2-羟基-乙氧基)-乙基酯、氧基-苯基-乙酸2-(2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基)-乙基酯与氧基-苯基-乙酸2-(2-羟基-乙氧基)-乙基酯的混合物、苯基乙醛酸甲基酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、4,4'-二(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、3,4,4'-三(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、3,3',4,4'-四(叔己基过氧羰基)二苯甲酮、3,3'-二(甲氧羰基)-4,4'-二(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、3,4'-二(甲氧羰基)-4,3'-二(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、4,4'-二(甲氧羰基)-3,3'-二(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、2-(4'-甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(2',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(2'-甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4'-戊氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、4-[对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)]-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪、1,3-双(三氯甲基)-5-(2'-氯苯基)-均三嗪、1,3-双(三氯甲基)-5-(4'-甲氧基苯基)-均三嗪、2-(对-二甲基氨基苯乙烯基)苯并噁唑、2-(对-二甲基氨基苯乙烯基)苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑、3,3'-羰基双(7-二乙基氨基香豆素)、2-(邻氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2'-联咪唑、2,2'-双(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑、2,2'-双(2,4-二溴苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑、2,2'-双(2,4,6-三氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑、3-(2-甲基-2-二甲基氨基丙酰基)咔唑、3,6-双(2-甲基-2-吗啉基丙酰基)-9-正十二烷基咔唑、1-羟基环己基苯基酮、双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1Η-吡咯-1-基)-苯基)钛、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦及2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。这些化合物可单独使用,混合使用两种以上也有效。其中,就相对于紫外发光二极管(ultraviolet-light emitting diode,UV-LED)光源的感度高、光硬化性的观点而言,优选为2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉基苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦。

  就将电离放射线硬化物的形成步骤简化的观点而言,本实施方式的聚合性组合物也可实质上不含有挥发性溶剂,但就对聚合性组合物的粘度进行调整的观点等而言,也可含有挥发性溶剂。挥发性溶剂在使用时可与其他组合物混合而构成聚合性组合物。在聚合性组合物含有挥发性溶剂的情况下,所述挥发性溶剂可在聚合性组合物未硬化的状态下开始挥发,优选为通过在电离放射线的照射之前、中途、和/或之后适宜进行加热而至少在形成了电离放射线硬化物的阶段中挥发。若在聚合性组合物已以某程度硬化的状态下仍过度残留未挥发的溶剂,则最终的硬化物(电离放射线硬化物)具有多孔的结构,有作为进行反转转印的反转铸模(负图案)而要求的表面性状(表面平滑性)降低的情况。因此,相对于聚合性组合物全体,挥发性溶剂的含量优选为30质量%以下。

  作为挥发性溶剂的具体例,可列举:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙酸丁基酯、丙酸丁基酯、乳酸乙基酯、氧基乙酸甲基酯、氧基乙酸乙基酯、氧基乙酸丁基酯、甲氧基乙酸甲基酯、甲氧基乙酸乙基酯、甲氧基乙酸丁基酯、乙氧基乙酸甲基酯、乙氧基乙酸乙基酯、3-氧基丙酸甲基酯、3-氧基丙酸乙基酯、3-甲氧基丙酸甲基酯、3-甲氧基丙酸乙基酯、3-乙氧基丙酸甲基酯、3-乙氧基丙酸乙基酯、2-氧基丙酸甲基酯、2-氧基丙酸乙基酯、2-氧基丙酸丙基酯、2-甲氧基丙酸甲基酯、2-甲氧基丙酸乙基酯、2-甲氧基丙酸丙基酯、2-乙氧基丙酸甲基酯、2-乙氧基丙酸乙基酯、2-氧基-2-甲基丙酸甲基酯、2-氧基-2-甲基丙酸乙基酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲基酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙基酯、丙酮酸甲基酯、丙酮酸乙基酯、丙酮酸丙基酯、乙酰乙酸甲基酯、乙酰乙酸乙基酯、2-氧代丁酸甲基酯、2-氧代丁酸乙基酯、二噁烷、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇单苯基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单苯基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丙基醚、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇单苯基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单丁基醚、二丙二醇单苯基醚、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丙三醇、苄基醇、环己醇、1,4-丁二醇、三乙二醇、三丙二醇、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、二丙二醇单乙基醚乙酸酯、二丙二醇单丁基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、环己酮、环戊酮、二乙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单丁基醚乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、甲苯、二甲苯、苯甲醚、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮及二甲基咪唑啉酮等。这些化合物可单独使用,混合使用两种以上也有效。

  本实施方式的聚合性组合物也可包含所述成分以外的成分作为其他添加剂。作为其他添加剂的具体例,可列举表面活性剂、聚合抑制剂、塑化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、阻燃剂、阻燃助剂、填充剂、颜料、染料等,但在不脱离本发明的主旨的范围内,只要可与其他成分均匀地混合则并无特别限定。

  本实施方式的聚合性组合物在使用时通过涂布、滴加等而被供给至基材上,由此在基材上具有膜状的形状或者既定的图案。就提高如此般向基材上供给聚合性组合物的容易度的观点而言,有本实施方式的聚合性组合物的25℃下的粘度优选为100mPa·s以下的情况。尤其在利用喷墨打印机来进行聚合性组合物向基材上的供给的情况下,优选为满足所述粘度范围。进而,包含本实施方式的聚合性组合物的喷墨用墨水的喷出温度(例如60℃)下的粘度优选为15mPa·s以下,特别优选为10mPa·s以下。

  本实施方式的聚合性组合物通过照射电离放射线而硬化并成为电离放射线硬化物。所述电离放射线硬化物即使在大气中以150℃加热2小时后也可溶于水系溶解液中。若列举具体例,则所述加热处理(150℃下2小时)后的电离放射线硬化物通过在水系溶解液中的15分钟以内的浸渍、在优选的一形态中通过5分钟以内的浸渍而溶解。

  水系溶解液为含有水的溶解液,可由水构成,但优选为与极性溶媒的混合溶媒,更优选为与醇之类的质子性极性溶媒的混合液。就提高混合液的均匀性的观点等而言,醇优选为在水中的溶解度高,即具有相对于水的混和性。水系溶解液中的水的含量根据水系溶解液所含有的水以外的成分的种类、或电离放射线硬化物的组成而适宜设定。在水系溶解液包含水与醇的混合液即水-醇混合液的情况下,当水-醇混合液所含的醇包含乙醇或异丙醇之类的碳数4以下的物质时,醇的含量优选为25质量%以上、90质量%以下,更优选为50质量%以上、85质量%以下,特别优选为70质量%以上、80质量%以下。

  水系溶解液也可含有醇以外的有机溶媒。作为此种有机溶媒,例示N-甲基吡咯烷酮、丙酮、乙腈、二甲基亚砜等非质子性的有机溶媒。就降低环境负荷的观点而言,关于水系溶解液中的醇以外的有机溶媒的含量,优选为以水系溶解液全体的20质量%以下而含有。

  水系溶解液有优选为无碱、即非碱的情况。在为了使水系溶解液成为碱性而水系溶解液含有氢氧化钠等无机碱性物质或氢氧化四甲基铵等有机碱性物质的情况下,水系溶解液的处理性有时也降低。再者,一般的碱系溶解液的pH为9以上,因此在本说明书中,所谓无碱水系溶解液是指pH小于9。就更确实地为无碱的观点而言,水系溶解液的pH优选为8以下,更优选为7.5以下。

  本实施方式的电离放射线硬化物即使被加热,也不易发生形状变化。若列举具体例,则在本实施方式的电离放射线硬化物具有形成于玻璃基板上的厚度13μm~18μm的膜形状的情况下,即使在大气中以150℃加热2小时,由(热处理后的厚度)/(热处理后的厚度)定义的残膜率也为80%以上,在优选的一例中为85%以上,在更优选的一例中为90%以上。因此,即使在包含电离放射线硬化物的图案上直接通过蒸镀或溅射等干式工艺而形成铜等的金属的情况下,图案的形状也不易变化。

  以下,对也可用作扇出型WLP等所使用的再配线(re-distribution layer,RDL)的、在埋设有配线的绝缘基板的一面多个电极分别具有凹部而显露出的电极构件的制造方法进行说明。构成电极的材料例如包含铜(Cu),构成绝缘基板的材料例如包含聚酰亚胺。

  图1是本实施方式的制造方法的流程图。如图1所示,本制造方法包括配置步骤(步骤S101)、硬化步骤(步骤S102)、导电构件配置步骤(步骤S104)、剥离步骤(步骤S105)、及溶解步骤(步骤S106)作为必需步骤。本制造方法均可视需要在硬化步骤(步骤S102)与导电构件配置步骤(步骤S104)之间包括图案化步骤(步骤S103),也可在硬化步骤(步骤S102)之后、溶解步骤(步骤S106)开始之前的期间还包括加热步骤(步骤S107)。

  图2是用以对本实施方式的制造方法的一例所包含的配置步骤(步骤S101)至硬化步骤(步骤S102)进行说明的图。

  在配置步骤(步骤S101)中,在玻璃基板、硅基板等最终会被剥离的板状或片状的基材SB(图2(a))其中一个主面上配置所述聚合性组合物10。聚合性组合物10的配置方法并无限定。在图2中,如图2(b)所示,示出了如下例子:利用网版印刷机PS(左侧)、使用转印辊的胶版印刷机PR(中央)、喷墨打印机PJ(右侧)之类的各种公知的配置单元,在基材SB上形成聚合性组合物的涂布物的图案11。

  在硬化步骤中,对基材SB上所配置的聚合性组合物的涂布物的图案11照射电离放射线LR(图2(c)),使聚合性组合物的涂布物的图案11硬化,从而在基材SB上获得电离放射线硬化物的图案20来作为转印铸模(图2(d))。电离放射线LR的种类并无特别限定,可例示可见光、紫外光、X射线、γ射线、电子束、离子束等。照射装置LS可根据电离放射线LR的种类而适宜设定。可列举LED、卤素灯、放射线照射装置、电子束照射装置、离子束产生源等作为具体例。就获取容易性或处理容易性等的观点而言,可优选地使用在350nm左右至400nm左右具有发光峰值的UV-LED或卤素灯。

  图3是用以说明本实施方式的制造方法的另一例所包含的配置步骤(步骤S101)、硬化步骤(步骤S102)及图案化步骤(步骤S103)的图。

  在配置步骤(步骤S101)中,在基材SB的其中一个主面(图3(a))上,如图3(b)所示那样形成聚合性组合物的层12。作为所述聚合性组合物的层12的形成方法,可例示旋涂、浸渍法、喷雾涂布等。其后,通过实施硬化步骤(步骤S102),如图3(c)所示那样在基材SB的其中一个主面形成电离放射线硬化物的层21。

  其后,对电离放射线硬化物的层21的一部分照射高能量线PE(具体而言,可例示激光、离子束),将不需要的电离放射线硬化物12d去除。如此般,实施在基材SB上形成包含电离放射线硬化物的图案20的转印铸模的图案化步骤(步骤S103)。

  图4是用以说明本实施方式的制造方法的一例所含的导电构件配置步骤(步骤S104)、剥离步骤(步骤S105)、及溶解步骤(步骤S106)的图。

  在经过图2或图3所示的制造步骤而获得在基材SB上形成有电离放射线硬化物的图案20的结构体后,实施以覆盖基材SB上的电离放射线硬化物的图案20的方式配置导电性材料而形成导电构件的膜30的导电构件形成步骤(步骤S104)。在图3(a)中,作为导电构件形成步骤(步骤S104)的具体的一例,示出了在基材SB的其中一个主面均一地配置导电性材料而形成膜状的导电构件的膜30的情况。

  导电性材料的种类并无特别限定,只要导电构件的膜30为非透水性且具有电离放射线硬化物的图案20的保护层的功能,则其后的工艺的设定自由度提高,因此优选。就这一观点而言,导电性材料可例示铜(Cu)、铝(Al)等的金属系的材料;氧化铟锡(indium-tinoxide,ITO)、氧化锌(ZnO)等的无机氧化物系的材料;导电性纳米线分散于树脂中而成的导电性材料等。导电构件的膜30的制造方法根据导电性材料的种类而适宜设定。在导电性材料由铜(Cu)等的金属系材料构成的情况下,可列举以下方法作为具体例:通过蒸镀或溅射等干式工艺而形成导电构件的膜30的全体的方法;通过蒸镀或溅射等干式工艺而以覆盖基材SB上的电离放射线硬化物的图案20的方式形成导电性材料的薄层,其后通过镀敷等湿式工艺使导电性材料堆积,从而在基材SB上形成导电构件的膜30的方法等。

  再者,在通过干式工艺使导电性材料堆积的情况下,有朝向基材SB的导电性材料为高温、或者具有高运动能量的情况。在所述情况下,基材SB被加热,结果在基材SB上,电离放射线硬化物的图案20有时也成为高温。在此种情况下,在导电构件形成步骤(步骤S104)中实质上实施了加热步骤(步骤S107)。即使在如此般实质上进行了加热步骤(步骤S107)的情况下,如前所述那样,电离放射线硬化物的图案20也可在后述的溶解步骤中利用水系溶解液而适当地溶解,由热引起的形状变化也少。

  在如此般导电构件的膜30形成于基材SB上之后,照射激光等高能量线而将导电构件的膜30的一部分去除,获得以覆盖各电离放射线硬化物的图案20的方式形成的导电构件的图案31(图4(b))。在所述工艺中,所照射的高能量线有可能对基材SB或导电构件的图案31进行加热。在此种情况下,在导电构件形成步骤(步骤S104)中有时也实质上实施了加热步骤(步骤S107)。如前所述,即使如此般加热传递至电离放射线硬化物的图案20,也可适当地维持在水系溶解液中的溶解性,且不易产生形状变化。

  再者,在图4(a)及图4(b)中,在通过导电构件形成步骤(步骤S104)而形成导电构件的膜30后形成导电构件的图案31,但并不限定于此。也可通过使用适当的掩模材等而直接形成导电构件的图案31。

  继而,为了进一步使构件容易层叠于基材SB上所设置的导电构件的图案31上,如图4(c)所示那样将聚酰亚胺等绝缘性材料40配置于基材SB上的导电构件的图案31的周围。所述工艺的具体的方法为任意方法。例如,可通过利用旋涂等对绝缘性材料40进行涂布并进行加热处理的光刻(包括硬化)来配置。此情况下会实施加热处理,因此与绝缘性材料40相接的导电构件的图案31所覆盖的电离放射线硬化物的图案20也被加热。因此,所述加热处理相当于以下说明的剥离步骤(步骤S105)开始之前所进行的加热步骤(步骤S107)。如前所述,本实施方式的电离放射线硬化物即使受到加热,在水系溶解液中的溶解性也不易降低,另外也不易产生由加热引起的形状变化,因此可实施进行此种加热处理的加热步骤(步骤S107)。

  在如此般在导电构件的图案31的周围适当地配置绝缘性材料40后,进一步进行导电性材料的层叠-图案化(也可为与图案化同时进行的层叠),从而在导电构件的图案31上形成配线构件32,并在配线构件32的周围配置聚酰亚胺等绝缘性材料41(图4(d))。也有设置多个包含所述配线构件32与绝缘性材料41的层的情况。如前所述,即使形成包含所述配线构件32与绝缘性材料41的层的工艺包含加热处理而实质上成为加热步骤(步骤S107)的实施,电离放射线硬化物也适当地维持在水系溶解液中的溶解性,且不易产生由加热引起的形状变化。如此般,在基材SB上配置如下结构体200:其包括构成转印铸模的电离放射线硬化物的图案20、以及构成电极的导电构件的图案31、构成配线的配线构件32、及包含由绝缘性材料40、绝缘性材料41构成的绝缘部42的绝缘基板50。

  将如此般获得的结构体200反转而使基材SB位于结构体200的上侧(图4(e)),将基材SB剥离,使结构体200中的、电离放射线硬化物的图案20的基材SB侧的面20S(与基材SB相向配置的面)露出(图4(f))。使包含所述露出的面20S的电离放射线硬化物的图案20与水系溶解液接触,由此可将电离放射线硬化物的图案20溶解、去除。其结果,如图4(g)所示,显露出导电构件的图案31,所述导电构件的图案31具有作为电离放射线硬化物的图案20的反转形状的凹部31R的面,这些导电构件的图案31分别成为电极构件的电极。如此般,获得在埋设有配线(配线构件32)的绝缘基板50的一面,多个电极(导电构件的图案31)分别具有凹部31R而显露出的电极构件100。

  在如此般电极的显露部具有凹部31R的情况下,当将电极构件用作再配线时,所述凹部31R作为焊料球的收容部发挥功能,因此所载置的焊料球的稳定性提升。故可提高再配线中的电极的配置密度,可达成安装密度的提升。

  通过以上制造方法,可制造构成导电构件的图案31的各个导电构件成为电极、且电极及电性连接于电极的配线埋设于支持构件(包含绝缘性材料40及绝缘性材料41)的电极构件。

  参照所述实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不限定于所述实施方式,可出于改良的目的或在本发明的思想范围内进行改良或变更。

  实施例

  以下,通过实施例等对本发明进一步进行具体说明,但本发明的范围并不限定于这些实施例等。

  (实施例1)

  制备含有作为单官能型丙烯酸系化合物的一种即单官能型丙烯酰胺化合物的丙烯酰基吗啉(acryloylmorpholine,ACMO)7.06质量份、作为单官能型N-乙烯基化合物的N-乙烯基甲酰胺(N-vinyl formamide,NVF)3.55质量份、作为聚合引发剂的艳佳固(IRGACURE)379EG(巴斯夫(BASF)公司制造,以下简称为“IRG379”)1.27质量份、以及作为表面活性剂的毕克(BYK)342(日本毕克化学(BYK Chemie Japan)公司制造)0.0053质量份的聚合性组合物。在聚合性组合物中,单官能型丙烯酸系化合物与单官能型N-乙烯基化合物为等摩尔(摩尔比为1:1)。在以下的其他实施例及比较例中,以聚合性组合物所含有的具有乙烯性不饱和键的两种化合物各自的化合物的乙烯性不饱和键的数量彼此相等的方式(以官能基数计而成为等摩尔的方式),设定聚合性组合物中的各化合物的含量。在聚合性组合物中,聚合引发剂为相当于单官能型丙烯酸系化合物与单官能型N-乙烯基化合物的合计质量份的12%的量,表面活性剂为相当于单官能型丙烯酸系化合物与单官能型N-乙烯基化合物的合计质量份的500ppm的量。在以下的其他实施例及比较例中,聚合引发剂的含量及表面活性剂的含量也分别以满足所述合计质量份的关系的方式设定。所获得的聚合性组合物的25℃下的粘度为10.4mPa·s,在30℃下为8.8mPa·s。因此,实施例1的聚合性组合物若为30℃以上,则作为喷墨用的墨水而特别优选。

  (实施例2)

  制备含有作为单官能型丙烯酸系化合物的一种即单官能型丙烯酰胺化合物的丙烯酰基吗啉(ACMO)7.06质量份、作为单官能型N-乙烯基化合物的N-乙烯基-ε-己内酰胺(N-vinyl caprolactam,NVC)6.96质量份、作为聚合引发剂的IRG379 1.68质量份、以及作为表面活性剂的毕克(BYK)342 0.0070质量份的聚合性组合物。所获得的聚合性组合物的25℃下的粘度为10.8mPa·s,在30℃下为9.0mPa·s。因此,实施例2的聚合性组合物若为30℃以上,则作为喷墨用的墨水而特别优选。

  (实施例3)

  制备含有作为单官能型丙烯酸系化合物的一种即单官能型丙烯酰胺化合物的丙烯酰基吗啉(ACMO)7.06质量份、作为单官能型N-乙烯基化合物的N-乙烯基乙酰胺(N-vinylacetamide,NVAc)4.26质量份、作为聚合引发剂的IRG379 1.36质量份、以及作为表面活性剂的毕克(BYK)342 0.0057质量份的聚合性组合物。所获得的聚合性组合物的25℃下的粘度为6.8mPa·s。因此,实施例3的聚合性组合物若为25℃以上,则作为喷墨用的墨水而特别优选。

  (实施例4)

  制备含有作为单官能型丙烯酸系化合物的一种即单官能型丙烯酰胺化合物的丙烯酰基吗啉(ACMO)7.06质量份、作为单官能型N-乙烯基化合物的N-乙烯基咪唑(N-vinylimidazole,NVIM)4.71质量份、作为聚合引发剂的IRG379 1.41质量份、以及作为表面活性剂的毕克(BYK)342 0.0059质量份的聚合性组合物。所获得的聚合性组合物的25℃下的粘度为7.5mPa·s。因此,实施例4的聚合性组合物若为25℃以上,则作为喷墨用的墨水而特别优选。

  (实施例5)

  制备含有作为单官能型丙烯酸系化合物的一种即单官能型丙烯酸酯化合物的4-羟基丁基丙烯酸酯(4-hydroxybutyl acrylate,4HBA)7.21质量份、作为单官能型N-乙烯基化合物的N-乙烯基甲酰胺(NVF)3.55质量份、作为聚合引发剂的IRG379 1.29质量份、以及作为表面活性剂的毕克(BYK)342 0.0054质量份的聚合性组合物。所获得的聚合性组合物的25℃下的粘度为9.0mPa·s。因此,实施例5的聚合性组合物若为25℃以上,则作为喷墨用的墨水而特别优选。

  (实施例6)

  制备含有作为单官能型丙烯酸系化合物的一种即单官能型丙烯酰胺化合物的二乙基丙烯酰胺(二乙基乙酰乙酰胺(diethyl acetoacetamide,DEAA))6.36质量份、作为单官能型N-乙烯基化合物的N-乙烯基甲酰胺(NVF)3.55质量份、作为聚合引发剂的IRG3791.19质量份、以及作为表面活性剂的毕克(BYK)342 0.0050质量份的聚合性组合物。所获得的聚合性组合物的25℃下的粘度为3.7mPa·s。因此,实施例6的聚合性组合物若为25℃以上,则作为喷墨用的墨水而特别优选。

  (比较例1)

  制备含有作为单官能型丙烯酸系化合物的一种即单官能型丙烯酰胺化合物的丙烯酰基吗啉(ACMO)7.06质量份、作为单官能型丙烯酸系化合物的一种即单官能型丙烯酸酯化合物的4-羟基丁基丙烯酸酯(4HBA)7.21质量份、作为聚合引发剂的IRG379 1.71质量份、以及作为表面活性剂的毕克(BYK)342 0.0071质量份的聚合性组合物。所获得的聚合性组合物的25℃下的粘度为12.8mPa·s,在40℃下为7.9mPa·s。因此,比较例1的聚合性组合物若为40℃以上,则作为喷墨用的墨水而特别优选。

  (比较例2)

  制备含有作为单官能型丙烯酸系化合物的一种即单官能型丙烯酰胺化合物的丙烯酰基吗啉(ACMO)7.06质量份、作为二官能型丙烯酸系化合物的聚乙二醇#400二丙烯酸酯(9EG-A)6.53质量份、作为聚合引发剂的IRG379 1.21质量份、以及作为表面活性剂的毕克(BYK)342 0.0071质量份的聚合性组合物。以官能基的数量变得相等的方式将聚合性组合物中的单官能型丙烯酸系化合物与二官能型丙烯酸系化合物的摩尔比设为1:0.5。所获得的聚合性组合物的25℃下的粘度为52.8mPa·s,在60℃下为14.9mPa·s。因此,比较例2的聚合性组合物若为60℃以上,则作为喷墨用的墨水而特别优选。

  (比较例3)

  制备含有作为二官能型丙烯酸系化合物的聚乙二醇#400二丙烯酸酯(9EG-A)6.53质量份、作为单官能型N-乙烯基化合物的N-乙烯基甲酰胺(NVF)1.78质量份、作为聚合引发剂的IRG379 1.00质量份、以及作为表面活性剂的毕克(BYK)342 0.0042质量份的聚合性组合物。以官能基的数量变得相等的方式将聚合性组合物中的二官能型丙烯酸系化合物与单官能型N-乙烯基化合物的摩尔比设为0.5:1。所获得的聚合性组合物的25℃下的粘度为52.8mPa·s,在60℃下为14.6mPa·s。因此,比较例3的聚合性组合物若为60℃以上,则作为喷墨用的墨水而特别优选。

  (评价例1)光硬化性的评价

  将实施例1~实施例6及比较例1~比较例3的聚合性组合物分别通过旋涂而在玻璃基板上涂布10秒钟,获得涂膜。

  使所获得的聚合性组合物的涂膜在以下的条件下硬化而获得电离放射线硬化物。

  UV照射装置:明日技研(Asumi Giken)公司制造的“ASM1503 NM-UV-LED”

  灯波长:365nm

  曝光量:500mJ/cm2、1000mJ/cm2、1500mJ/cm2、2000mJ/cm2

  照度:700mW/cm2

  UV光的测定中使用了测定UVA(315nm~400nm)的UV监测器(欧普斯太(Opsytec)公司制造的“UV-Pad”)。

  对实施例1~实施例6及比较例1~比较例3的聚合性组合物实施涂布及曝光,在玻璃基板上形成电离放射线硬化物的膜。其后,对硬化膜表面进行指触来查明完全成为非粘性状态时的曝光量。将结果示于表1。

  [表1]

  

  如表1所示,在实施例1至实施例6以及比较例2及比较例3中,非粘性曝光量为1500mJ/cm2以下,其中尤其是实施例1、实施例3、实施例4及实施例6以及比较例2及比较例3为500mJ/cm2而尤其良好。相对于此,在比较例1中,即使将曝光量设为2000mJ/cm2而仍未达成非粘性状态,聚合性组合物的硬化未完成。

  (评价例2)热处理后的残膜率的评价

  对实施例1至实施例6以及比较例2及比较例3的聚合性组合物分别利用与评价例1相同的条件进行涂布并使其硬化,获得电离放射线硬化物的膜。作为光硬化条件,在曝光量为评价例1中所确认的非粘性曝光量下进行曝光。其后,相对于所获得的电离放射线硬化物的膜,利用以下条件进一步进行热处理。再者,比较例1中,即使将曝光量设为2000mJ/cm2而仍未达成非粘性状态,因此并不作为评价对象,且未进行追加的热处理。

  洁净烘箱:大和科学(Yamato Scientific)公司制造的“DT610”

  温度:150℃

  加热时间:2小时

  在热处理前后测定电离放射线硬化物的膜厚(单位:μm),(热处理后的厚度)/(热处理后的厚度)定义的残膜率(单位:%)。将热处理前后的膜厚及残膜率示于表2。

  [表2]

  

  如表2所示,在实施例1至实施例6以及比较例2及比较例3中,残膜率为80%以上,其中实施例1及实施例5以及比较例2及比较例3的残膜率为90%以上而尤其良好。

  (评价例3)溶解性的评价

  对实施例1至实施例6以及比较例2及比较例3的聚合性组合物分别利用与评价例2相同的条件进行涂布并使其硬化,获得电离放射线硬化物。另外,其后,相对于所获得的电离放射线硬化物,利用与评价例2相同的条件进行热处理。再者,比较例1中即使将曝光量设为2000mJ/cm2而仍未达成非粘性状态,因此并不作为评价对象,且未进行溶解性的评价。

  继而,准备水与乙醇(EtOH)的混合液(混合比:水/EtOH=25/75)作为溶解液,使热处理后的电离放射线硬化物浸渍于25℃的溶解液中来观察电离放射线硬化物的溶解状态。评价基准如下。

  A:在5分钟以内溶解

  B:在经过5分钟后至15分钟的期间内溶解

  C:经过15分钟后仍未溶解

  [表3]

  在实施例1至实施例6的电离放射线硬化物中,热处理后的电离放射线硬化物在5分钟以内溶解而良好。相对于此,在比较例2及比较例3的电离放射线硬化物中,热处理后的电离放射线硬化物即使在浸渍后经过15分钟仍未溶解。

  符号的说明

  10:聚合性组合物

  11:聚合性组合物的涂膜的图案

  12:聚合性组合物的层

  12d:不需要的电离放射线硬化物

  20:电离放射线硬化物的图案

  20S:露出的面

  21:电离放射线硬化物的层

  30:导电构件的膜

  31:导电构件的图案

  31R:凹部

  32:配线构件

  40、41:绝缘性材料

  42:绝缘部

  50:绝缘基板

  100:电极构件

  200:结构体

  LR:电离放射线

  LS:照射装置

  PE:高能量线

  PJ:喷墨打印机

  PR:胶版印刷机

  PS:网版印刷机

  SB:基材

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