JP2012052038A - 電子部品製造工程用仮固定シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】支持基材1と少なくともその片面に設けられた仮固定層2からなる仮固定シートであって、その仮固定層2がウレタンポリマーとビニル系ポリマーとを含有するものとする。
【選択図】図2
Description
特にセラミックコンデンサの製造工程においては、小型化や精密化を達成するために高い加工精度が要求されるようになった。
セラミックコンデンサの製造工程の一例を挙げると、
(1)グリーンシートへの電極印刷工程
(2)積層工程
(3)プレス工程
(4)切断工程
(5)加熱剥離工程
(6)外部電極塗布・乾燥工程
などがあるが、工程(1)では電極印刷の精度など、工程(2)では電極位置の精度など、工程(3)では加圧によりグリーンシートが変形し、電極位置にずれが生じることによる電極位置のずれ防止精度など、工程(4)では切断による精度等の各種の精度が要求され、工程中一つでも精度が悪いと製品が不良となり、生産性が低下してしまう。
さらにチップの小型化に伴って、チップ再付着の防止とともに、(4)の切断工程ではより高い切断精度が求められるようになってきており、上記側鎖結晶化可能ポリマーを含有した仮固定シートでは高い切断精度を得ることができない。
本発明はこのような欠点を解決するものであり、その目的とするところは、セラミックシートの切断工程ではセラミックシートをしっかり保持すると共に、高い切断精度を得ることができ、その後、所定温度以下に冷却することにより効率的に容易にチップを剥離することができる仮固定シートを、広い設計自由度の中でハンドリング性良く提供することにある。
具体的には、
1.支持基材と少なくともその片面に設けられた仮固定層からなる仮固定シートであって、その仮固定層がウレタンポリマーとビニル系ポリマーとを含有することを特徴とした電子部品製造工程用仮固定シート。
2.該ビニル系ポリマーがカルボキシル基を含有することを特徴とする1記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
3.該ウレタンポリマーの少なくとも一部がアクリロイル基末端ウレタンポリマーであることを特徴とする1又は2記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
4.40℃以上の特定の温度において粘着力を発現し、その特定の温度以下では粘着力が消失することを特徴とする1〜3のいずれかに記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
5.80℃雰囲気下での対PETフィルム粘着力が0.2 N/20mm以上であり、かつ25℃雰囲気下で測定した対PETフィルム粘着力が0.1 N/20mm以下であることを特徴とする1〜4のいずれかに記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
6.80℃での貯蔵弾性率G’が105Pa以上であることを特徴とする1〜5のいずれかに記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
7.電子部品切断用であることを特徴とする1〜6のいずれかに記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
8.積層セラミックシート押し切り用であることを特徴とする7に記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
また、仮固定シートの仮固定層には結晶性材料を使用する必要がないため、シート作製時のハンドリング性も良好となり、生産性に優れ、加熱工程も必要ないため、簡便な方法で仮固定の効果を得ることができる。
よって、電子部品を精度よく加工し、かつ効率的で容易に回収できるという効果を発揮するものである。
また、本発明による電子部品製造工程用仮固定シートは延伸することにより伸ばすことができるため、切断工程後に延伸することにより、チップ間に隙間を生じさせることができ、チップの再付着をさらに低減させることもできる。
図1中、1は支持基材、2は仮固定層、3は剥離層である。
なお、剥離層3は必要に応じて設けられる層であり、本発明の仮固定シートに必須の層ではない。
さらに、仮固定層と剥離層表面を保護するために、それぞれ剥離シートを積層させておくこともできる。
支持基材1は、仮固定層の支持母体となるもので、一般にはPET等のプラスチックフィルムやシートが用いられるが、例えば、紙、布、不織布、金属箔など、又はこれらとプラスチックとの積層体、プラスチックフィルム(又はシート)同士の積層体などの適宜な薄葉体を用いうる。支持基材1の厚さは、一般には500μm以下、好ましくは5〜250μm程度であるが、これらに限定されない。
支持基材1の表面は、隣接する層(この場合は、仮固定層2)との密着性を高めるため、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等が施されていてもよい。
仮固定層2に用いられるウレタンポリマーは、ポリオールとジイソシアネートとを反応させて得られる。ポリオールの水酸基とイソシアネートとの反応には、例えば、ジブチルすずジラウレート、オクトエ酸すず、1,4-ジアザビシクロ(2,2,2)オクタン等の、ウレタン反応において一般的に使用される触媒を用いてもよい。
本発明における仮固定層にて使用するビニル系ポリマーは、上記ウレタンポリマーと下記のビニル系ポリマーとのブレンドによって得ても良く、また、ウレタンポリマーとビニル系モノマーの混合物を調整し、次いでビニル系ポリマーを重合することにより得ても良い。
なかでも、使用できるモノマーの種類やシート化の加工性等の点から、ビニル系モノマー単独あるいは2種以上の混合物中で、ポリオールとイソシアネートとを反応させてウレタンポリマーを形成し、得られたウレタンポリマーとビニル系モノマーとを含む混合物を、基材上に塗布し、放射線を照射して硬化させて、形成されることが好ましい。またビニル系モノマーとしては(メタ)アクリル系モノマーが好ましい。
本発明における仮固定層はウレタンポリマーとビニル系ポリマーを有効成分として含有する。ウレタンポリマーとビニル系ポリマーの比率は特に限定されないが、ウレタンポリマーとビニル系ポリマーの合計量に対し、ウレタンポリマーの占める重量は10%以上90%未満が好ましく、さらに好ましくは20%以上80%未満である。ウレタンポリマーの割合が10%以上であると高温時の弾性率が低くならず十分な加工精度を得ることができる。また90%以下ではシート作製時のハンドリング性及び生産性が良好である。
紫外線などの照射量は、要求される仮固定層の特性に応じて、任意に設定することができる。一般的には、紫外線の照射量は、50〜5000 mJ/cm2、好ましくは100〜4000 mJ/cm2、更に好ましくは100〜3000 mJ/cm2である。紫外線の照射量が50〜5000 mJ/cm2の範囲であれば劣化せずに十分な重合率が得られる。
本発明の仮固定シートは80℃雰囲気下での対PETフィルム粘着力が0.2 N/20mm以上であり、かつ25℃雰囲気下で測定した対PETフィルム粘着力が0.1 N/20mm以下であることが好ましい。近年、押し切り切断工程は切断精度を上げるために約80℃付近の温度下で行われることが多く、その温度下での粘着力が0.2N/20mm以上であると、切断時にセラミックシートをずれなく保持することができ、好ましくは0.4N/20mm以上であればより確実に保持することが可能である。またその後室温まで冷却したときに、対PETフィルム粘着力が0.1N/20mm未満、より好ましくは0.05N/20mm以下とすると、切断したチップを仮固定シートから容易に剥離することができる。
本発明において、40℃以上の特定の温度において粘着力を発現するとは、40℃以上のある温度において初めて粘着力を発現し、そのある温度未満では粘着力を発現しないことを意味し、結局少なくとも40℃未満の温度においては粘着力を示さないことを意味する。
本発明における仮固定層の80℃での貯蔵弾性率G’は105Pa以上であることが好ましい。貯蔵弾性率G’が105Pa以下だと、切断工程などにおいて高い加工精度が得られない。
本発明における剥離層としては、上記の仮固定層と同じ組成の層とすることが可能であるが、上記の仮固定層とは異なる組成の層であって、再剥離性を備えた層とすることができる。
そのような再剥離性を備えた層としては、公知の再剥離性粘着剤からなる層でよく、加熱、紫外線等のエネルギー線の照射等により粘着力が低下して剥離性を発揮するような層や、もともと粘着力がそれほど強力ではないために、その粘着力以上の剥離力を与えることによって、容易に剥離されるような層であってもよい。
本発明の仮固定シートは、種々の被着体の仮固定用又は保管用、運搬用粘着シートとして使用でき、その用途は特に制限されないが、電子部品の加工時の仮固定材等としての使用に特に適している。
本発明の仮固定シートを使用して、例えば、積層セラミックコンデンサや積層セラミックバリスタ等のチップ状電子部品の製造を好適に行うことができる。
図1は本発明の仮固定シートを示す。支持基材1の一方の面に仮固定層2を設け、他方の面に剥離層3を設けてなるものである。図示はしないが仮固定層と剥離層の表面に剥離シートを積層させておくこともできる。図1の1〜3は、図2における1〜3に同じである。4は台座を示し、5は積層セラミックシートを示す。6は積層セラミックシート5切断用の押切刃を示す。本発明の仮固定シートの仮固定用粘着層を台座に貼り合わせ、熱膨張性粘着層3を積層セラミックシート5に貼り合わせることにより被加工体である積層セラミックシート5をしっかりと固定する。
切断終了後は、仮固定層2から被加工体(切断後の積層セラミックシート5)を取り外すことができる。
切断後の積層セラミックシート5を適宜な方法により回収した後、引き剥がし等により本発明の仮固定シートの剥離層3と台座4とを剥離することができる。
また、剥離層を使用しなくてもよく、この場合には支持基材1が台座に吸着等の手段により固定されてもよい。
(実施例1)
冷却管、温度計、および攪拌装置を備えた反応容器に、(メタ)アクリル系モノマーとして、イソボルニルアクリレート(IBXA)を50重量部、ポリオールとして、数平均分子量650のポリ(テトラメチレン)グリコール(PTMG、三菱化学(株)製)を72.8重量部投入し、攪拌しながら、水添キシリレンジイソシアネート(HXDI、三井化学ポリウレタン(株)製)を27.2重量部滴下し、65 ℃で10時間反応させ、ウレタンポリマー-アクリル系モノマー混合物を得た。その後、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)を6.5重量部滴下してさらに3時間反応させた後、アクリル酸(AA)を50重量部と光重合開始剤として0.3重量部の2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1オン(IRGACURE 651、チバ・ジャパン(株)製)を加えた。なお、ポリイソシアネート成分とポリオール成分の使用量は、NCO/OH(当量比)=1.25であった。
ウレタンポリマーとアクリル系モノマー混合物を、厚さ38 μmの剥離処理したPET上に、硬化後の厚みが100 μmになるように塗布した。この上に、剥離処理したPETフィルムを重ねて被覆した後、この被覆したPETフィルム面にブラックライトを用いて紫外線(照度5 mW/cm2, 光量1000 mJ/cm2)を照射して硬化させて、PETフィルム上にウレタン-アクリル複合フィルムを形成した。
冷却管、温度計、および攪拌装置を備えた反応容器に、(メタ)アクリル系モノマーとして、イソボルニルアクリレート(IBXA)を80重量部、ブチルアクリレート(BA)を20重量部、ポリオールとして、数平均分子量650のポリ(テトラメチレン)グリコール(PTMG、三菱化学(株)製)を72.8重量部投入し、攪拌しながら、HXDIを27.2重量部滴下し、65 ℃で10時間反応させ、ウレタンポリマー-アクリル系モノマー混合物を得た。その後、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)を6.5重量部滴下してさらに3時間反応させた後、アクリル酸(AA)を30重量部と光重合開始剤として0.3重量部のIRGACURE 651を加えた。なお、ポリイソシアネート成分とポリオール成分の使用量は、NCO/OH(当量比)=1.25であった。
ウレタンポリマーとアクリル系モノマー混合物を、厚さ38 μmの剥離処理したPET上に、硬化後の厚みが100 μmになるように塗布した。この上に、剥離処理したPETフィルムを重ねて被覆した後、この被覆したPETフィルム面にブラックライトを用いて紫外線(照度5 mW/cm2, 光量1000 mJ/cm2)を照射して硬化させて、PETフィルム上にウレタン-アクリル複合フィルムを形成した。
冷却管、温度計、および攪拌装置を備えた反応容器に、(メタ)アクリル系モノマーとして、イソボルニルアクリレート(IBXA)を100重量部、ポリオールとして、数平均分子量650のポリ(テトラメチレン)グリコール(PTMG、三菱化学(株)製)を72.8重量部投入し、攪拌しながら、HXDIを27.2重量部滴下し、65 ℃で10時間反応させ、ウレタンポリマー-アクリル系モノマー混合物を得た。その後、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)を6.5重量部滴下してさらに3時間反応させた後、光重合開始剤として0.3重量部のIRGACURE 651を加えた。なお、ポリイソシアネート成分とポリオール成分の使用量は、NCO/OH(当量比)=1.25であった。
ウレタンポリマーとアクリル系モノマー混合物を、厚さ38 μmの剥離処理したPET上に、硬化後の厚みが100 μmになるように塗布した。この上に、剥離処理したPETフィルムを重ねて被覆した後、この被覆したPETフィルム面にブラックライトを用いて紫外線(照度5 mW/cm2, 光量1000 mJ/cm2)を照射して硬化させて、PETフィルム上にウレタン-アクリル複合フィルムを形成した。
アクリル系共重合体(アクリル酸2−エチルヘキシル:アクリル酸エチル:アクリル酸2−ヒドロキシエチル=70重量部:30重量部:5重量部)100重量部、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン(株)製:商品名『コローネートL』)3重量部をトルエンに溶解し、厚さ100μmのポリエステルフィルム上に、乾燥後の厚さが10μmとなるように塗布した。
アクリル系共重合体(アクリル酸2−エチルヘキシル:アクリル酸エチル:アクリル酸2−ヒドロキシエチル=70重量部:30重量部:5重量部)100重量部、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン(株)製:商品名『コローネートL』)2重量部をトルエンに溶解し、厚さ100μmのポリエステルフィルム上に、乾燥後の厚さが15μmとなるように塗布し、有機弾性層1を形成した。また、アクリル系共重合体(アクリル酸2−エチルヘキシル:アクリル酸エチル:アクリル酸2−ヒドロキシエチル=70重量部:30重量部:5重量部)100重量部、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン(株)製:商品名『コロネートL』)1.5重量部、テルペンフェノール樹脂(住友ベークライト(株)製:商品名『スミライトレジンPR−12603N』)10重量部、熱膨張性微小球(松本油脂製薬社製:商品名『マイクロスフェアーF50D』)30重量部をトルエンに均一に混合、溶解して塗工液を作製し、セパレータ上に乾燥後の厚みが40μmとなるように塗布し、熱剥離性粘着層1を形成した。その後、上記有機弾性層と熱剥離性粘着剤層とを貼り合わせ、熱剥離型粘着シートを得た。
セチルアクリレート85重量部、メチルアクリレート10重量部、アクリル酸5重量部、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン0.1重量部を4つ口フラスコに投入し、窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることによって、部分重合物(モノマーシロップ)を得た。この部分重合物100重量部に、架橋剤としてヘキサンジオールジアクリレートを0.1重量部添加した後、これらを均一に混合して光重合性組成物を調製した。
片面をシリコーンで剥離処理した厚み38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの剥離処理面に、上記光重合性組成物を厚み100μmになるように塗布し、更にその上に厚さ38μmの片面を剥離処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムを被せ、塗布層を形成した。このシートにブラックライト(15W/cm)を用いて光照度5mW/cm2(ピーク感度最大波350nmのトプコンUVR−T1で測定)の紫外線を1000mJ/cm2照射し、目的の粘着シートを得た。
実施例1〜3及び比較例1、2、3で得られたフィルムについて、以下に示す方法により粘着力、貯蔵弾性率、シート保持性、チップ剥離性、再付着率、チップ直角度について評価を行った。結果を表2及び3に示す。
実施例及び比較例で作成したフィルムを幅10mm、長さ140mmのテープ状に切断し、厚さ25μmのPETフィルム(幅20mm)に、JIS Z 0237に準拠して80℃ホットプレート上で貼り合わせた後、80℃のプレート台付き変角度ピール試験機にセットし、3分間放置した後、剥離速度300mm/min、引っ張り角度180°で引き剥がした際の荷重を測定した。
80℃粘着力測定と同様にPETフィルムを貼り合せ、80℃ホットプレート上で10分間放置した後、25℃まで冷却し、変角度ピール試験機にセットし、25℃にて剥離速度300mm/min、引っ張り角度180°で引き剥がした際の荷重を測定した。
貯蔵弾性率(G’)は「ARES」(TAインスツルメンツ株式会社製)にて測定を行った。なお、測定は-60 ℃〜200 ℃の温度領域を、昇温速度5 ℃/min、周波数1 Hzの条件で行った。
実施例及び比較例で得られた粘着シートに、積層セラミックシート(*1)を貼り合わせ、80℃雰囲気下に5分間放置した後、0402(0.4mm×0.2mm)サイズのチップ状となるよう押し切り加工(*2)した。この際のセラミックシートの保持性を目視にて評価した。具体的には、切断時にセラミックシートや切断済みチップが剥がれたり、ズレたりせずに加工できた場合を「○」、切断済みチップのうち、ほんのわずかのチップが剥がれたりズレたりした場合を「△」、それ以外の場合を「×」とした。
チタン酸バリウム(堺化学工業(株)製:商品名『BT-03/高純度ペロブスカイト』)100重量部、ポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製:商品名(PVB))100重量部(プロピレングリコールモノエチレンエーテル溶解品、10%ベース)、フタル酸ビス((株)ジェイプラス製:商品名(DOP)6重量部、ジグリセリンオレエート(理研ビタミン(株)製:商品名(リケエール0-71-D(E)))2重量部、及びトルエンを80重量部を攪拌・混合して、セラミックシート作製用塗工液を調製した。ついで、片面にシリコーン離型剤が塗布されたセパレータ上に、乾燥後の厚みが約50μmとなるように、上記塗工液を塗布し、80℃×5分間の乾燥処理後、セパレータから剥離して、セラミックシートを得た。このセラミックシートを10枚積層し、300kg/cm2の圧力でプレスし、積層セラミックシートを得た。
切断装置メーカー:UHT(株)、切断温度:80℃、切断深さ(テーブル面からの残し量):約75um
切断刃:厚み/100μm、先端部角度/15°
<実施例1〜3、比較例1、3のシート>
上記押し切り切断加工を行った後に、切断されたセラミックシートが貼り合わされた仮固定シートを温度25℃、湿度65%の条件下で冷却後、切断済みチップを仮固定シートから剥離することによりチップ剥離性を評価した。具体的には、チップの破損や変形を伴わずに容易に仮固定シートから剥離できた場合を「○」、それ以外の場合を「×」として評価した。
上記押し切り切断加工を行った後に、乾燥機にて130℃×10分間の加熱処理を施した後、切断チップを熱剥離型粘着シートから剥離することによりチップ剥離性を評価した。評価基準は同一とした。
切断したチップ全数に対して、隣り合う2つ以上のチップと融着してしまっているチップ数の割合から、チップ再付着率を算出した。
各シート上で押し切り切断したチップを各10個ずつ抜き取り、チップ切断面と底面の角度をマイクロスコープで観察しながら測定した。
それに対して、比較例1のシートは押し切り切断時にシートがずれ、また切断後にチップがシートから剥離しなかった。また比較例2のシートは加熱処理工程を経るために多くのチップが再付着してしまい、また比較例3のシートは押し切り切断後のチップの加工精度(チップ直角度)が実施例1、2に比べて劣る結果となった。
2・・・仮固定層
3・・・剥離層
4・・・台座
5・・・積層セラミックシート
6・・・押切刃
Claims (8)
- 支持基材と少なくともその片面に設けられた仮固定層からなる仮固定シートであって、その仮固定層がウレタンポリマーとビニル系ポリマーとを含有することを特徴とした電子部品製造工程用仮固定シート。
- 該ビニル系ポリマーがカルボキシル基を含有することを特徴とする請求項1記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
- 該ウレタンポリマーの少なくとも一部がアクリロイル基末端ウレタンポリマーであることを特徴とする請求項1又は2記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
- 40℃以上の特定の温度において粘着力を発現し、その特定の温度以下では粘着力が消失することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
- 80℃雰囲気下での対PETフィルム粘着力が0.2 N/20mm以上であり、かつ25℃雰囲気下で測定した対PETフィルム粘着力が0.1 N/20mm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
- 80℃での貯蔵弾性率G’が105Pa以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
- 電子部品切断用であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電子部品製造工程用仮固定シート。
- 積層セラミックシート押し切り用であることを特徴とする請求項7に記載の電子部品製造工程用仮固定シート
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