JP4996931B2 - セラミック部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、セラミック部品の製造方法に関し、特に、脆く破損しやすいセラミック部品を高い歩留りで製造する方法に関する。

従来からセラミック部品の製造工程において、例えば積層工程、熱プレス工程、カット工程等では、工程中セラミックグリーンシート等を台座に固定するために粘着テープが使用されている。

図３（ａ）〜（ｄ）は、従来のセラミック部品の製造方法を示す概略断面説明図である。まず、図３（ａ）に示すように、基材フィルム５１の裏面にアクリル樹脂やシリコン樹脂等からなる粘着剤層５２を設けた通常の粘着テープ６０を台座２０に貼着する。ついで、図３（ｂ）に示すように、台座２０に貼着した粘着テープ６０の基材フィルム５１表面に、セラミックグリーンシート７０を保持させた後、図３（ｃ）に示すように、このセラミックグリーンシート７０上に複数のセラミックグリーンシート７０を積層してセラミックグリーンシート積層体７１（以下、単に「積層体７１」と言う。）を形成する。ついで、図３（ｄ）に示すように、この積層体７１を台座２０に貼着した状態の粘着テープ６０から剥離し、チップへの切断工程・焼成工程を経た後、外部電極を印刷してセラミック部品を得る。

近時、電子部品の小型化に伴い、この電子部品に搭載されるセラミック部品にも小型化が要求される。
しかし、セラミックグリーンシート７０，積層体７１は脆く破損しやすくなっており、得られるセラミック部品の歩留りが低下するという問題があった。セラミック部品の歩留りの低下は、特に、台座２０に貼着した状態の粘着テープ６０から積層体７１を剥離する工程（図３（ｄ）参照）において発生しやすく、この工程における歩留りの向上が要望されていた。

この問題を解決する方法として、例えば特許文献１には、基材フィルムの片面または両面に側鎖結晶性ポリマーを含む粘着剤層を設けた粘着テープを用いて、積層セラミックコンデンサを製造する方法が記載されている。側鎖結晶性ポリマーは、この側鎖結晶性ポリマーの融点以下の温度に冷却すると該側鎖結晶性ポリマーが結晶化し、粘着剤層の粘着力が低下するという特性を有する。

この文献によると、まず、前記粘着テープを介して台座上に生シートを仮固定し、複数の生シートを積層一体化して生シートの積層体を形成する。ついで、この積層体を熱圧着および切断して、複数の生チップを形成し、得られたワークを粘着テープから取り出した後、生チップを仮焼成工程、本焼成工程へ送る。その際、粘着テープを所定温度に冷却することにより容易に粘着テープ上よりワークを剥離することができると記載されている。

しかしながら、側鎖結晶性ポリマーによる粘着力の低下であっても、完全に粘着力が消失するわけではないので、台座に貼着した状態の粘着テープからワーク、すなわち生チップを剥離する際には、生チップが破損して歩留りが低下するおそれがある。
特開平９−２５１９２３号公報（第６頁左欄４１行−第６頁右欄２行）

本発明の課題は、セラミック部品を高い歩留りで製造する方法を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。すなわち、セラミック部品の歩留りの低下は、粘着テープ６０から積層体７１を剥離する工程において発生しやすい。これは、台座２０に貼着した状態の粘着テープ６０から積層体７１を剥離するのは必ずしも簡単ではなく、剥離時に積層体７１が負荷を受けやすいからである。粘着テープ６０の基材フィルム５１表面に離型処理等が施されている場合もあるが、この処理のみでは十分ではない。

そこで、台座２０に貼着した状態の粘着テープ６０から積層体７１を剥離するのではなく、まず、基材フィルム５１表面に積層体７１を保持したまま台座２０から粘着テープ６０を剥離し、ついで台座２０から剥離した状態の積層体７１から粘着テープ６０を剥離するようにすれば、台座２０に貼着した状態の粘着テープ６０から積層体７１を剥離するよりも剥離が簡単になり、剥離時に積層体７１が受ける負荷を低減することができると考えた。

ところが、通常の粘着テープ６０を用いると、図４に示すように、粘着テープ６０の端部を持ち上げて剥離しなければならず、その結果、積層体７１が負荷を受けて破損する。

そこで、通常の粘着テープに代えて、側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤層を介して基材フィルムを台座に貼着すれば、所定の条件で粘着剤層の粘着力を低下させることができるので、台座から基材フィルムを面で剥離することができ、その結果、剥離時に積層体７１が受ける負荷を低減することができ、高い歩留りでセラミック部品を製造することができるという新たな事実を見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明のセラミック部品の製造方法は、以下の構成からなる。
（１）側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤層を介して基材フィルムを台座に貼着する工程と、台座に貼着した前記基材フィルム表面にセラミックグリーンシートを保持させる工程と、このセラミックグリーンシート上に少なくとも１枚のセラミックグリーンシートを積層してセラミックグリーンシート積層体を形成する工程と、セラミックグリーンシート積層体を形成した後、前記粘着剤層の粘着力を低下させ、基材フィルム表面にセラミックグリーンシート積層体を保持したまま前記台座から前記基材フィルムを剥離する工程と、ついでセラミックグリーンシート積層体から前記基材フィルムを剥離する工程とを含むことを特徴とするセラミック部品の製造方法。
（２）側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤層を介して基材フィルムを台座に貼着する工程と、台座に貼着した前記基材フィルム表面にセラミックグリーンシートを保持させる工程と、このセラミックグリーンシート上に少なくとも１枚のセラミックグリーンシートを積層してセラミックグリーンシート積層体を形成する工程と、前記セラミックグリーンシート積層体を切断して複数のチップを形成する工程と、複数のチップを形成した後、前記粘着剤層の粘着力を低下させ、基材フィルム表面に複数のチップを保持したまま前記台座から前記基材フィルムを剥離する工程と、この基材フィルムから複数のチップを剥離する工程とを含むことを特徴とするセラミック部品の製造方法。
（３）前記基材フィルムが剛性を有する前記（１）または（２）記載のセラミック部品の製造方法。

本発明によれば、側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤層を介して基材フィルムを台座に貼着し、この基材フィルム表面にセラミックグリーンシート積層体または複数のチップを保持するので、前記粘着剤層の粘着力を低下させると、基材フィルム表面にセラミックグリーンシート積層体または複数のチップを保持したまま前記台座から前記基材フィルムを面で剥離することができる。その結果、剥離時にセラミックグリーンシート積層体または複数のチップが受ける負荷を低減することができ、高い歩留りでセラミック部品を製造することができるという効果を有する。

以下、本発明にかかるセラミック部品の製造方法の第１の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｆ）は、第１の実施形態にかかるセラミック部品の製造方法を示す概略断面説明図である。

まず、図１（ａ）に示すように、粘着剤層２を介して基材フィルム１を台座２０に貼着する。本実施形態では、基材フィルム１および粘着剤層２は、基材フィルム１の片面に粘着剤層２を設けた粘着テープ１０の形態で用いる。基材フィルム１としては、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンポリプロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル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。

基材フィルム１の厚さは４０〜２６０μｍが好ましい。これに対し、厚さが４０μｍより薄いと、後述する図１（ｄ）において、台座２０から粘着テープ１０を面で剥離しにくくなり、２６０μｍを超えると、必要以上に厚くなりすぎ、作業性の低下やコストが高くなるので好ましくない。

特に、基材フィルム１は、上記で例示したもののうち剛性を有するものが好ましい。これにより、確実に台座２０から粘着テープ１０を面で剥離することができる。剛性を有する基材フィルム１の具体例としては、例えば厚さ４０〜２６０μｍ程度のポリエチレンテレフタレートからなるフィルム等が挙げられる。

基材フィルム１の表面は未処理であってもよいが、必要に応じて粘着処理、ブラスト処理、コロナ処理および離型処理から選ばれる少なくとも１種の表面処理が施されていてもよい。すなわち基材フィルム１の表面が未処理の場合において、基材フィルム１と、この基材フィルム１上に保持されるセラミックグリーンシートとの固定力が不足する場合には、前記表面処理のうち粘着処理、ブラスト処理およびコロナ処理を施すのが好ましい。なお、固定力は、前記で例示した表面処理のうち、通常、粘着処理が最も強くなる。

前記粘着処理としては、例えばアクリル樹脂等の粘着剤からなり、セラミックグリーンシート積層体を基材フィルム１の表面から破損することなく剥離することができる程度の（微）粘着性を有する粘着剤層を基材フィルム１の表面に設ける等の他、下記で説明する側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤層２を基材フィルム１の表面に設けてもよい。

基材フィルム１の表面が未処理の場合において、基材フィルム１と、この基材フィルム１上に保持されるセラミックグリーンシートとの剥離性が不足する場合には、例えばシリコン処理等の離型処理を施せばよい。なお、表面処理の種類は、上記で例示したものに限定されるものではなく、例えばプラズマ処理、プライマー処理等の各種の表面処理を施してもよい。また、セラミックグリーンシートの組成等によっては、基材フィルム１の表面は未処理の方がよい場合もある。

粘着剤層２は、側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤からなる。この粘着剤は、冷却することで粘着力が低下する。すなわち、このポリマーは、該ポリマーの融点以上の温度では流動性を示すので粘着性を示し、それより低い温度では結晶化して非粘着性を示すという特性を有する。このことから、粘着剤層２として該粘着剤を用いると、剥離する際には、側鎖結晶性ポリマーの融点より低い温度にまで冷却してやれば簡単に粘着力が低下するので、台座２０から粘着テープ１０を面で剥離することができ、剥離時にセラミックグリーンシート積層体が受ける負荷を低減することができる。

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１６〜２２の直鎖状アルキル基を有するメタクリル酸エステルやアクリル酸エステル[以下、（メタ）アクリレートという]が使用され、例えばセチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート等が挙げられる。剥離温度は、側鎖結晶性ポリマー中のアルキル基等の炭素鎖の長さを調整することで変更することができる。また、粘着力は、粘着剤層２の厚さを変えるか、またはポリマーの三次元架橋度を変えるなどによって変更することができる。すなわち、粘着剤層２の厚さを薄くすると粘着力が低下する。また、ポリマーの三次元架橋度が増大すると、ポリマーが硬くなり、粘着力が低下する。
上記したような側鎖結晶性ポリマーは、例えば特開２０００−３５１９５１号公報に側鎖結晶化可能ポリマーとして記載されており、ニッタ株式会社製の「インテリマーテープ（登録商標）・クールオフタイプ」が好適に採用可能である。

粘着剤層２の厚さとしては２〜７０μｍが好ましい。これに対し、厚さが２μｍより薄いと、粘着力が低く、基材フィルム１の安定性が低下して作業性が低下するおそれがあり、７０μｍを超えるものは工業的に生産する事が難しい。

上記のようにして粘着テープ１０を台座２０に貼着した後、図１（ｂ）に示すように、台座２０に貼着した粘着テープ１０の基材フィルム１の表面にセラミックグリーンシート３０を保持させた後、図１（ｃ）に示すように、このセラミックグリーンシート３０上に複数のセラミックグリーンシート３０を積層してセラミックグリーンシート積層体（以下、単に「積層体」と言う。）３１を形成する。セラミックグリーンシート３０の積層数は、所望するセラミック部品に応じて設定すればよく任意であるが、通常、２〜５００枚程度である。

積層した複数のセラミックグリーンシート３０を一体化して得られる積層体３１は、幅２００ｍｍ×長さ２００ｍｍ×厚さ０．７ｍｍ程度のシート状であり、変形しやすい。本発明によれば、このような形状の積層体３１であっても、下記で説明するように、基材フィルム１表面に積層体３１を保持したまま台座２０から粘着テープ１０を面で剥離するので、剥離時に積層体３１が受ける負荷を低減することができ、したがって高い歩留りで積層体３１を製造することができる。なお、積層体３１の形状は、上記で例示した形状に限定されるものではない。

上記のようにして積層体３１を基材フィルム１上に保持した後、粘着テープ１０を例えば冷風器等の冷却手段を用いて冷却して粘着力を低下させ、ついで図１（ｄ）に示すように、基材フィルム１表面に積層体３１を保持したまま台座２０から粘着テープ１０を剥離する。ここで、粘着テープ１０の粘着剤層は、前記側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤層２で構成されているので、台座２０から粘着テープ１０を面で剥離することができる。その結果、剥離時に積層体３１が受ける負荷を低減することができ、高い歩留りで積層体３１を得ることができる。剥離方法としては、特に限定されないが、例えば粘着力を低下させた粘着剤層２と、台座２０との間に板状物を挿入し、該板状物を持ち上げると、簡単に台座２０から粘着テープ１０を面で剥離することができる。また、本発明では、台座２０から基材フィルム１を面で剥離することができればよく、必ずしも粘着テープ１０の形態で剥離する必要はない。すなわち、基材フィルム１と粘着剤層２との界面で剥離して、剥離後に粘着剤層２が台座２０に貼着した状態となってもよい。

一方、粘着テープ１０の粘着剤層が、通常のアクリルやシリコン等の粘着剤層で構成されていると、図４に示すような状態、すなわち粘着テープ１０を面で剥離することができず、積層体３１が負荷を受けて破損する。また、台座２０に貼着した状態の粘着テープ１０から積層体３１を剥離する場合であっても、剥離時に積層体３１が負荷を受けて破損する。

次に、台座２０から剥離した状態の積層体３１から粘着テープ１０を剥離して積層体３１を得る。具体的には、図１（ｅ）に示すように、上下を反転して積層体３１から粘着テープ１０を同図のようにして剥離し、図１（ｆ）に示すように、積層体３１を得る。そして、この積層体３１を縦横に切断して複数のチップを形成した後（チップへの切断工程）、このチップを焼成し（焼成工程）、焼成したチップの端面に外部電極を印刷等して形成し、セラミック部品を得る。

次に、本発明にかかるセラミック部品の製造方法の第２の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図２（ａ）〜（ｅ）は、第２の実施形態にかかるセラミック部品の製造方法を示す概略断面説明図である。なお、図２においては、前述した図１と同一の構成部分には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態では、前記した第１の実施形態における積層体３１を切断してチップを形成する工程を含み、該チップを高い歩留りで製造することができる。具体的には、まず、第１の実施形態と同様にして粘着剤層２を介して基材フィルム１を台座２０に貼着した後、図２（ａ）に示すように、台座２０に貼着した基材フィルム１の表面に積層体３１を保持させる。

ついで、図２（ｂ）に示すように、積層体３１を縦横に切断して複数のチップ４０を形成する。積層体３１の切断には、例えばギロチン刃、回転刃等を用いればよい。得られるチップ４０のサイズとしては、１００５（１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）〜３０１２（３．０ｍｍ×１．２ｍｍ）等の大きさが選択可能である。

特に本実施形態では、基材フィルム１の表面は、粘着処理、プライマー処理、ブラスト処理およびコロナ処理から選ばれる少なくとも１種の表面処理が施されているのが好ましい。これにより、基材フィルム１と、この基材フィルム１上に保持されるチップ４０との固定力が向上するので、積層体３１切断時にチップ４０が飛散して歩留りが低下するのを防止することができる。

上記のようにして複数のチップ４０を形成した後、粘着剤層２の粘着力を低下させ、図２（ｃ）に示すように、基材フィルム１表面に複数のチップ４０を保持したまま台座２０から粘着テープ１０を面で剥離し、図２（ｄ）に示すように、粘着テープ１０を湾曲させて粘着テープ１０から複数のチップ４０を剥離する。したがって、前記した第１の実施形態と同様に、剥離時にチップ４０が受ける負荷を低減することができるので、歩留りが向上する。そして、図２（ｅ）に示すように、複数のチップ４０を得た後、この複数のチップ４０を焼成し、焼成したチップ４０の端面に外部電極を印刷等して形成し、セラミック部品を得る。
なお、その他の構成は、前記した第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

以上、本発明にかかるいくつかの実施形態について示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更や改良したものにも適用できることは言うまでもない。上記実施形態では、セラミックグリーンシート積層体およびチップの場合について説明したが、具体的には積層セラミックコンデンサ、セラミックインダクタ、セラミックバリスタ等のセラミックチップ部品が本発明の方法で製造可能である。

（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第１の実施形態にかかるセラミック部品の製造方法を示す概略断面説明図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の第２の実施形態にかかるセラミック部品の製造方法を示す概略断面説明図である。 従来のセラミック部品の製造方法を示す概略断面説明図である。 通常の粘着テープを本発明の方法に適用した場合を示す概略断面説明図である。

符号の説明

１ 基材フィルム
２ 粘着剤層
１０ 粘着テープ
２０ 台座
３０ セラミックグリーンシート
３１ セラミックグリーンシート積層体
４０ チップ

Claims (3)

1. 側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤層を介して基材フィルムを台座に貼着する工程と、
   台座に貼着した前記基材フィルム表面にセラミックグリーンシートを積層する工程と、
   このセラミックグリーンシート上に少なくとも１枚のセラミックグリーンシートを積層してセラミックグリーンシート積層体を形成する工程と、
   セラミックグリーンシート積層体を形成した後、前記粘着剤層を冷却手段によって冷却して粘着力を低下させ、基材フィルム表面にセラミックグリーンシート積層体を積層したまま前記台座から前記基材フィルムを剥離する工程と、
   ついでセラミックグリーンシート積層体から前記基材フィルムを剥離する工程とを含むことを特徴とするセラミック部品の製造方法。
2. 側鎖結晶性ポリマーを主成分とする粘着剤層を介して基材フィルムを台座に貼着する工程と、
   台座に貼着した前記基材フィルム表面にセラミックグリーンシートを積層する工程と、
   このセラミックグリーンシート上に少なくとも１枚のセラミックグリーンシートを積層してセラミックグリーンシート積層体を形成する工程と、
   前記セラミックグリーンシート積層体を切断して複数のチップを形成する工程と、
   複数のチップを形成した後、前記粘着剤層を冷却手段によって冷却して粘着力を低下させ、基材フィルム表面に複数のチップを積層したまま前記台座から前記基材フィルムを剥離する工程と、
   この基材フィルムから複数のチップを剥離する工程とを含むことを特徴とするセラミック部品の製造方法。
3. 前記基材フィルムが剛性を有する請求項１または２記載のセラミック部品の製造方法。

Images