JP2006245353A - 固定用粘着テープおよび積層セラミックコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 セラミックグリーンシートの積層体の切断工程で、切断された複数の生チップのブロッキングを防止できる粘着テープ、およびその粘着テープを使用して積層セラミックコンデンサの製造方法を提供する。
【解決手段】 冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤１をオレフィンを材種とする基材フィルム２の片面に設けて粘着テープ１００を得る。この粘着テープ１００を使ってセラミックグリーンシートの積層体３を台座４に固定し、ギロチン刃６により、セラミックグリーンシートの積層体３を、複数の生チップ５へ切断し、粘着テープ１００の基材フィルム２を引き伸ばし、生チップ５の間隔を広げ、粘着テープ１００の粘着力を低下させた後、複数の生チップ５を粘着テープ１００から取り出す。
【選択図】 図２

Description

本発明は、積層セラミックコンデンサの製造工程において、セラミックグリーンシートの積層体を複数のチップへ切断する工程で使用される粘着テープ、およびその粘着テープを使用した積層セラミックコンデンサの製造方法に関するものである。

近年、電子機器は小型、薄型化とともに高機能・高性能化が進み、それらに使用される電子部品には、より一層の高機能、小型化が要求されている。中でも積層セラミックコンデンサは、電子機器に使用される数量の多い汎用的な電子部品である。その積層セラミックコンデンサも、技術の進歩から従来の静電容量を持ったチップを、より小型で製造できることが可能となってきており、市場での採用も小型サイズ品へシフトしてきている。

特に携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の携帯電子機器において、小型サイズのチップの使用が拡大されており、1005サイズ（1.0mm×0.5mm）の積層セラミックコンデンサが一般的に使用されるようになってきている。このことから、現在では積層セラミックコンデンサの主流サイズが1608サイズ（1.6mm×0.8mm）から1005サイズ（1.0mm×0.5mm）へシフトしてきており、さらに最近では0603サイズ（0.6mm×0.3mm）の採用が急速に増加してきている。また、これらの小型サイズの積層セラミックコンデンサの製造方法についても種々検討されている。

一般に積層セラミックコンデンサの製造方法は、まず、セラミック粉末のスラリーをドクターブレードで薄く延ばしてセラミックグリーンシートを形成する。次いで、前記セラミックグリーンシートの表面に複数の電極を印刷した後、複数のセラミックグリーンシートを積層一体化してセラミックグリーンシートの積層体を形成する。次いで、セラミックグリーンシートの積層体を縦横に切断して複数の生チップを作成し、最後に、この生チップを焼成し得られたチップの端面に外部電極を形成して製造される。

前記セラミックグリーンシートの積層体を一体化する工程、および前記セラミックグリーンシートの積層体を裁断して生チップを形成する工程では、粘着テープを用いてセラミックグリーンシートをシート固定用の台座上に仮固定し、小片へ切断した後、生チップを台座表面の粘着テープから剥離させている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３５６５４１１号公報（頁４）

前述したように、近年、積層セラミックコンデンサは小型化されている。そのサイズは、概略１、０ｍｍ×０、５ｍｍ×０、５ｍｍの略直方体であり、かなり小さい。前記セラミックグリーンシートの積層体は、概略１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．７ｍｍ程度のシート状であり、このセラミックグリーンシートの積層体１つを切断して、小さな積層セラミックコンデンサのチップが数万個作成される。

前記セラミックグリーンシートの積層体を、ギロチン刃を使って小さなサイズへ切断する際、切断される間隔は、数ミリ単位であり、切断回数は、縦方向横方向を合わせて、数万回にも及ぶ。特にギロチン刃での切断は、押し切りによる切断であり、回転刃での切削による切断とは異なり、切断間隔が狭く切断刃による切断溝が発生しないことから、切断された生チップの歩留まりがよいと言われている。また、回転刃による切断は、切断工程中、回転刃による発熱を抑えるため冷却水を刃にかける必要があることと、切断後、切断された生チップを乾燥させる必要があり、それらの工程が増えることからも、ギロチン刃による切断が通常行われている。

そして、ギロチン刃による切断は、５０℃〜８０℃の温度で行われる。これは、５０℃以下では、前記セラミックグリーンシートの積層体の剛性が高く、押し切りによる切断では、切断された生チップにひび割れや欠けが発生するからである。そのため、切断はセラミックグリーンシートの積層体を所定温度に温め、積層体をやや柔軟な状態において行われる。

切断された複数の生チップは、生チップ同士が隙間なく整列された状態であり、この状態で次の焼成工程へ送られる。ところで、前記特許文献１には、セラミックグリーンシートの積層体を切断した後、所定の温度まで冷却し粘着テープの粘着力を低下させ、生チップを台座表面の粘着テープから取り出した後、焼成工程へ送られる製造工程が開示されている。

しかしながら、出願人におけるその後の調査で、焼成後のチップを観察すると、複数のチップ同士がくっついてブロック状になった、いわゆるブロッキング状態のチップが観察されることが分かった。これは、切断された生チップが、隣の生チップと接触しており、かつ生チップの表面が柔らかい状態であることから、生チップ同士で再融着が起こり、くっ付いたままの状態で焼成されたものと考えられる。この生チップのブロッキングの発生は、積層セラミックコンデンサの製造時の歩留まりを下げる大きな要因となっており、改善が望まれている。特に、近年の小さなサイズの積層セラミックコンデンサを製造する際、ブロッキングはより大きな問題となっている。

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、セラミックグリーンシートの積層体の切断工程における、生チップのブロキッキングを防止できる粘着テープを提供するとともに、生チップのブロッキングが防止できる積層セラミックコンデサの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための、本発明の生チップのブロッキング防止用粘着テープおよび積層セラミックコンデンサの製造方法は以下のとおりである。

本発明の粘着テープは、積層セラミックコンデンサの製造工程においてセラミックグリーンシートの積層体をギロチン刃で生チップに切断する際、前記セラミックグリーンシートの積層体を台座に固定するために使用される粘着テープであって、冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤が基材フィルムの片面に設けられているとともに、切断された前記生チップの間隔を拡張するために、前記基材フィルムが所定の力で引き伸ばせることを特徴とする。

また、本発明の粘着テープは前記基材フィルムがオレフィンを材種とすることを特徴とする。

また前記基材フィルムの厚さが５０μｍ以上〜２５０μｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明の粘着テープは前記側鎖結晶性ポリマーの側鎖成分が、炭素数１４以上〜２２以下のメタクリル酸エステルまたは、アクリル酸エステルであることを特徴とする。

また、本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法は、冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤がオレフィンを材種とする基材フィルムの片面に設けられた粘着テープを使って、以下の工程（ａ）乃至（ｄ）を含むことを特徴とする。
（ａ）セラミックグリーンシートの積層体を前記粘着テープを使用して台座に固定する工程。
（ｂ）ギロチン刃により、前記セラミックグリーンシートの積層体を、複数の生チップへ切断する工程。
（ｃ）粘着テープの基材フィルムを引き伸ばし、生チップの間隔を広げる工程。
（ｄ）粘着テープの粘着力を低下させ、複数の前記生チップを粘着テープから取り出す工程。

本発明の粘着テープを使って、セラミックグリーンシートの積層体を台座上に固定し、切断することで、切断された複数の生チップのブロキッキングを防止できる。特に、極小サイズの生チップに切断する際は、切断間隔がさらに狭くなることから、前記粘着テープを使って切断を行うことで、生チップのブロッキングを有効に防止できる。また切断時には、セラミックグリーンシートの積層体を強固に台座へ固定できるとともに、切断後は、台座表面の粘着テープから生チップを容易に取り出すことができ、積層セラミックコンデンサの製造時の歩留まりが向上できる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

まず、本発明の固定用粘着テープの実施形態を、図１を使用し説明する。図１に示すように実施形態の粘着テープ１００は、基材フィルム２の片面に粘着剤１を設けたものである。前記粘着剤１は、冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤である。このポリマーは、所定の温度以上で粘着性を示し、それ以下の温度では非粘着性を示すという特性を有する。前記側鎖結晶性ポリマーとしては、側鎖成分として炭素数１４以上〜２２以下のメタクリル酸エステル、アクリル酸エステルが使用される。側鎖成分としては、例えばステアリルメタクリレートやミリスチルメタクリレート、セチルメタクリレートなどのメタクリル酸エステル、アクリル酸エステルとしては、ステアリルアクリレートやミリスチルアクリレート、セチルアクリレートなどが挙げられる。

この粘着テープ１００を使って、５０℃〜８０℃の状態でセラミックグリーンシートの積層体３（以後の符号については図２を参照。）を台座４に固定し、ギロチン刃６により複数の生チップ５へ切断する。このように台座４に固定された状態で切断できることで、余分な力がセラミックグリーンシートの積層体３にかからず、容易に切断でき、切断された生チップ５には、ひび割れや欠けが発生しない。また生チップ５は、粘着剤１で固定されていることから台座４から飛散することはない。

またこの粘着剤１は、冷却することで粘着剤１に含まれる前記側鎖結晶性ポリマーの結晶化が急激に進む。この現象により、粘着テープ１００の粘着力が急激に低下し、切断工程後に台座４表面の粘着テープ１００から生チップ５を損傷させることなく容易に取り出すことができる。また、この粘着テープ１００の粘着剤１が結晶化することで、粘着剤１の生チップ５表面への転写が抑制され、生チップ５が粘着剤１で汚染されることがない。また前記粘着剤１には、必要に応じ、架橋剤や老化防止剤、可塑剤、充填剤等を適宜添加してもよい。

次に、基材フィルム２について説明する。基材フィルム２の材質は、切断工程の温度（５０℃〜８０℃）に耐え、かつ切断温度において所定の力で基材フィルム２を引っ張ることで、均一に引き伸ばせる必要がある。セラミックグリーンシートの積層体３を生チップ５へ切断した後、生チップ５を粘着剤１に貼り付けた状態で、基材フィルム２を引き伸ばすことで、生チップ５の間隔が広がり、生チップ５同士のブロッキングが防止できる。よって基材フィルム２は、縦方向と横方向いづれにも均一に伸びる必要があり、そのような特性を持つ基材フィルムが必要となる。

近年、積層セラミックコンデンサのサイズの極小化が加速し、0603サイズ（0.6mm×0.3mm）に加え、0402サイズ（0.4mmラ0.2mm）といった極めて小さなサイズの要求が具体化してきている。サイズがより小さくなることで、切断間隔が狭くなり、それに伴い前記生チップ５のブロッキングが発生し易くなっている。積層セラミックコンデンサのサイズが小さくなるほど、切断工程でのブロッキング防止は大きな課題であり、その点からも前記粘着テープ１００による生チップ５の均一な拡張は有効な手段といえる。また、粘着テープ１００を冷却して台座４表面の粘着テープ１００から生チップ５を取り出す際、生チップ５の間隔が広がっていることで取り出し易く、生チップ５同士の接触が減り損傷を防止できるという効果も持つ。

以上の理由から基材フィルム２の材質は、前記切断温度で拡張性の高いオレフィンの材質が適している。例えば、代表的にはポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂フィルムの単層体またはこれらの複層体が挙げられる。また、これらの合成樹脂をブレンドしたポリマーを使ったフィルムや、ブロック化された状態でのポリマーを使ったフィルムも含む。特に前記ポリエチレンでは、低密度ポリエチレンや中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどが挙げられ、中でも低密度ポリエチレンは、明確な降伏点がない点から均一な拡張性が得られやすく、好適に使用される。

また基材フィルム２の厚さは、前記切断工程後の基材フィルム２の拡張性を妨げない範囲であることが重要である。その点から、基材フィルム２の厚さは、５０μｍ〜２５０μｍであることが好ましい。基材フィルム２の上には切断された多数の生チップ５が載置されており、基材フィルム２には、拡張に耐えうるある程度の剛性と強度が必要となる。その点から、最低５０μｍの厚さが必要である。また厚さが２５０μｍを越えると剛性が高過ぎて拡張性が不足し、十分に生チップ５のブロッキングを防止できない。また基材フィルム２の表面をエッチング処理、アニール処理等の各種の処理を施してもよい。

以上に示すように本発明の粘着テープ１００は、拡張性を持った基材フィルム２による生チップ５のブロッキング防止効果と、生チップ５の間隔を広げた状態で粘着テープ１００から容易に生チップ５を取り出せるという効果を持った粘着剤１との相互効果により、積層セラミックコンデンサの歩留まりを向上できるものである。

次に本発明の、積層セラミックコンデンサの製造工程を説明する。本発明のセラミックグリーンシートの積層体３の切断方法の一実施形態を図２に示す。

まず、セラミックグリーンシートの積層体３を本発明の粘着テープ１００を使用して台座４に固定する（図２（ａ））。

次いで、５０℃〜８０℃の温度まで昇温させた後、上方からギロチン刃６により、前記セラミックグリーンシートの積層体３を、小さな複数の生チップ５へ切断する（図２（ｂ））。

切断後、粘着テープ１００の基材フィルム２を矢印方向７へ引き伸ばし、生チップ５の間隔を広げ、生チップ５同士のブロッキングを防止する（図２（ｃ））。

次に、基材フィルム２を拡張した状態で、粘着テープ１００の粘着力を低下させた後、複数の生チップ５を粘着テープ１００から取り出す（図２（ｄ））。

最後に、生チップ５は焼成工程、端面の外部電極の形成工程を経て積層セラミックコンデンサとなる（図示せず）。

前記の方法で積層セラミックコンデンサを製造することで、生チップ５同士のブロキングが防止でき、積層セラミックコンデンサの歩留まりが向上できる。

以下、実施例を挙げて、本発明の固定用粘着テープについて説明する。

（粘着テープの作成）
冷却により粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤１を作成し、低密度ポリエチレンの基材フィルム２（厚さ１００μｍ）に、上記で作成した粘着剤１を塗布し、乾燥し粘着テープ１００を作成した。前記側鎖結晶性ポリマーの側鎖成分として炭素数が１８のアクリル酸エステル（ステアリルアクリレート）を使用した。

基材フィルム２の材種としてＰＰ（ポリプロピレン）（厚さ１００μｍ）を使用した以外は、全て実施例１と同様にして粘着テープ１００を作成した。

側鎖結晶性ポリマーの側鎖成分として炭素数が１６のメタクリル酸エステル（セチルメタクリレート）を使用した以外は、すべて実施例１と同様にして粘着テープ１００を作成した。

［比較例１］
基材フィルムの材種としてＰＥＴ（厚さ１００μｍ）を使用した以外は、すべて実施例１と同様にして粘着テープを作成した。

［比較例２］
粘着剤として、一般的なアクリル系感圧粘着剤を使用した以外は、すべて実施例１と同様にして粘着テープを作成した。
（粘着テープの生チップのブロッキング防止に対する適正評価）

以下に示す方法で積層セラミックコンデンサを製造し、生チップの焼成工程後における良品の歩留まりを求めた。結果を表１に示す。

まず、セラミックグリーンシートの積層体３を実施例１乃至３、比較例１，２で作成した粘着テープ１００を使用して台座４に固定し、約７０℃の温度に昇温させてギロチン刃６で、前記セラミックグリーンシートの積層体３を、小さな複数の生チップ５へ切断した。切断後、粘着テープ１００の基材フィルム２を水平に縦横方向へ引き伸ばし、生チップ５の間隔を広げ、生チップ５同士のブロッキングを防止した。次に基材フィルム２を拡張した状態で、粘着剤１の粘着力を低下させた後、複数の生チップ５を粘着テープ１００から取り出した。次に前記複数の生チップ５を焼成した後、端面に外部電極を形成した。

上記の評価結果から、本発明の粘着テープ１００を使った実施例１、２、３では、比較例１，２に比べ不良率が低く、歩留まりが高いことが判った。これは、切断後に粘着テープ１００を拡張し生チップ５の間隔を広げたことにより、生チップ５のブロッキングが防げた結果といえる。

基材フィルム２にＰＥＴを使用した比較例１では、基材フィルム２が硬いことから十分な拡張ができず、焼成後のチップにブロッキングが多数発生しており、歩留まりが悪かった。また、一般的なアクリル系粘着剤を使用した比較例２では、基材フィルム２の拡張性に問題はなかったが、その後、粘着テープ１００から生チップ５が取り出せず、不良となり、歩留まりは悪い結果となった。

本発明に係る固定用粘着テープの実施形態を示す図である。 本発明に係る固定用粘着テープを使った積層セラミックコンデンサの製造工程の一部を示す図である。

符号の説明

１：粘着剤、２：基材フィルム、３：セラミックグリーンシートの積層体、４：台座、５：生チップ、６：ギロチン刃、７：基材フィルムを引き伸ばす方向、１００：粘着テープ

Claims (6)

1. 積層セラミックコンデンサの製造工程においてセラミックグリーンシートの積層体をギロチン刃で生チップに切断する際、前記セラミックグリーンシートの積層体を台座に固定するために使用される粘着テープであって、
   冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤が基材フィルムの片面に設けられているとともに、切断された前記生チップの間隔を拡張するために、前記基材フィルムが所定の力で引き伸ばせることを特徴とする固定用粘着テープ。
2. 前記基材フィルムがオレフィンを材種とすることを特徴とする請求項１に記載の固定用粘着テープ。
3. 前記基材フィルムの厚さが５０μｍ以上〜２５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固定用粘着テープ。
4. 前記側鎖結晶性ポリマーの側鎖成分が、炭素数１４以上〜２２以下のメタクリル酸エステルまたは、アクリル酸エステルであることを特徴とする請求項１に記載の固定用粘着テープ。
5. 冷却することで粘着力が低下する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤がオレフィンを材種とする基材フィルムの片面に設けられた粘着テープを使って、以下の工程（ａ）乃至（ｄ）を含むことを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。
   （ａ）セラミックグリーンシートの積層体を前記粘着テープを使用して台座に固定する工程。
   （ｂ）ギロチン刃により、前記セラミックグリーンシートの積層体を、複数の生チップへ切断する工程。
   （ｃ）前記粘着テープの前記基材フィルムを引き伸ばし、前記生チップの間隔を広げる工程。
   （ｄ）前記粘着テープの粘着力を低下させ、複数の前記生チップを粘着テープから取り出す工程。
6. 前記基材フィルムの厚さが５０μｍ以上〜２５０μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の積層セラミックコンデンサの製造方法。
   

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