KR100446948B1 - 세라믹 전자부품용 생시트의 임시 고정 점착 테이프 및 세라믹 전자부품 제작방법 - Google Patents

세라믹 전자부품용 생시트의 임시 고정 점착 테이프 및 세라믹 전자부품 제작방법 Download PDF

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Abstract

세라믹 전자부품용 생시트의 임시 고정 점착 테이프는 기재 필름과 상기 기재 필름의 적어도 한 면에 제공된 점착제 층을 포함하고 있다. 상기 점착제 층은 접착제 조성물을 포함하고 있으며, 상기 접착제 조성물은 측쇄 결정화가능 폴리머를 포함하고 있으며, 구성성분으로서 상기 측쇄 결정화가능 폴리머 측쇄로서 16개 또는 그 이상의 탄소원자를 포함하는 직쇄 알킬기를 갖는 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메틸아크릴 에스테르를 포함하고 약 35℃보다 더 좁은 온도범위에서 발생하는 1차 용융전이를 가지며, 상기 점착제 층은 약 5 ×104Pa 내지 약 1 ×108Pa의 탄성율을 가지고 있다. 임시로 생시트의 적층에 부착될 때 큰 접착력 강도가 얻어지고, 워크가 제거될 때 상기 워크의 오염없이 박리가 쉽게 일어날 수 있는 세라믹 전자부품용 생시트의 임시 고정 점착 테이프가 제공될 수 있다.

Description

세라믹 전자부품용 생시트의 임시 고정 점착 테이프 및 세라믹 전자부품 제작방법{Adhesive tape for temporary-attachment of green sheets for ceramic electronic devices and method for producing ceramic electronic device}
세라믹 전자부품의 한 예로서 예를 들면, 적층 세라믹 콘덴서는 하기의 방법으로 생산될 수도 있다.
세라믹 분말의 슬러리(slurry)는 세라믹 생시트를 만들기 위해 덧칠을 펴는 나이프(doctor blade)장치로 얇게 펴지게 한다. 다수의 전극이 상기 생시트의 표면상에 인쇄되게 한 후, 이와 같은 다수의 생시트는 생시트 적층체를 형성하도록 적층되어 일체로 된다. 다음, 상기 적층체가 처음에 가열-가압을 받고 난 후, 상기 적층체는 다수의 세라믹 적층체 칩을 얻기 위해 다이서(dicer) 또는 기요틴 날(guillotine blade)과 같은 절단 장치로 종방향 및 횡방향으로 절단되어 진다. 그리고나서 이 칩들(또한 "워크(works)"로 언급됨)은 소성(sintering)되고, 외부 전극이 상기 합성 워크의 끝단면에 형성되어 진다. 그러므로써, 적층 세라믹 콘덴서가 얻어질 수 있다.
일체로된 적층체를 얻기 위한 전술한 단계 및 상기 적층체를 생칩(green chip)으로 절단하는 단계에서, 생시트는 점착 테이프를 이용함으로써 시트고정을 위해 기저부상에 임시로 고착되고 절단 후, 상기 워크는 상기 기저부의 표면상에 있는 점착 테이프를 박리하게 된다.
전자기구들이 축소되어감에 따라, 적층 세라믹 콘덴서(전자부품)의 단위 체적당 정전용량은 증가되어져야만 한다. 이 때문에 생시트의 적층개수의 증가나 세라믹 재료의 경질화로 이행되고 있다. 그로 인해 종래의 생시트 절단에서 일어나지 않는 문제가 발생하였다.
도 1은 적층체(3)가 기재 필름(6)과 상기 기재 필름(6)의 표면상에 제공된 점착제 층(2)으로 구성된 점착 테이프(1)에 부착되어 있고, 상기 적층체(3)는 절단 날로 막 절단되는 상황을 예시하고 있다. 상기 점착 테이프(1)는 기저부(7)상에 부착되어 있다. 전극(5)은 너비방향을 따라 상기 완성 칩의 중앙으로 되는 적층체(3)내 위치에 매립되어 있다.
예를 들면, 소정의 두께를 가진 상기 적층체(3)는 소정의 크기로 절단될 때, 도 1에서 절단선 X(굵은선)를 따라 상기 적층체(3)를 절단함으로써 상기 적층체(3)는 상기 절단날에 의해 가해진 압력 때문에 측방향으로 이동되어져 상기 적층체(3)의 절단면은 전체적으로 이동된 선 Y로 보이게 된다. 그러므로, 상기 완성칩(8)의 횡단면이 절단후 관측될 때, 상기 칩(8)내 상기 전극(5)의 위치는 도 2에서 도시된 바와 같이, 칩 너비방향을 따라 비정상적으로 될 수도 있다. 이는 하기의 문제를 야기시킨다:
① 상기 칩의 형성 후 비정상적인 전극 위치때문에 각 고유 제품에 필요한 설계 요소가 되는, 각 칩의 전극과 외벽사이 거리에 어느정도 편이를 야기시킨다. 상기 외벽(8a)과 상기 전극(5)사이의 거리(가장자리) m는 콘덴서의 절연파괴성능에 크게 영향을 끼친다. 상기 전극 위치가 비정상적 일 때, 층간 파괴("칩 균열"로 언급됨)는 마진이 작아진 벽면측에 발생될 수도 있다. 이는 세라믹 콘덴서의 오작동을 유발할 수 있다.
② 마찬가지로, 만일 칩내 비정상적인 전극 위치가 고유한 설계 허용치를 초과한다면, 이와 같은 칩은 불량으로 간주되어 제품수율의 감소를 초래한다.
전술한 현상은 절단날을 삽입할 때 생기는 변형 응력의 결과이며, 이는 생시트의 재료의 변화에 기인한 것으로 추정된다.
더욱이, 상기 칩에 점착 테이프의 표면을 박리할 때, 상기 칩과 상기 점착 테이프 사이의 점착력을 줄이는 것이 필요하다. 만일 점착력이 충분히 감소되지 않는다면, 하기의 문제가 발생될 것이다.
(1) 상기 적층체 그 자체는 아직 소성되지 않았기 때문에, 상기 각각의 층사이에 점착이 불충분하게 될 수도 있다. 그러므로, 상기 칩은 상기 점착 테이프의 표면을 박리할 때, 상기 점착 테이프의 지나치게 강한 점착력때문에 층간 박리가 상기 적층체 내부에 발생될 수도 있다.
(2) 비록 층간 박리가 발생하지 않는다 하더라도, 상기 점착제 층은 칩의 바닥상에 오염물질로서 남겨지게 될 수 있다. 그 결과로서, 상기 칩은 그 다음 공정으로 보내질 때, 상기 오염물질 때문에 블로킹(blocking)이 발생할 수 있다. 상기 오염물질의 잔여물은 또한 소성됨으로써, 유기물의 소성때문에 빈 공간 또는 균열(crack)이 발생할 수도 있다.
그러므로, 상기 제품의 신뢰성 및 수율이 불리하게 영향받게 된다.
상기 워크의 박리 시에 점착력을 감소시키기 위해서, 일본특공평 제 6-79812호는 예를 들면, 열 발포형태의 점착제 층을 포함하는 점착 테이프를 개시하고 있다. 발포제는 이 점착 테이프의 점착제 층에 포함되어 있다. 그 결과로, 적층체의 절단 후 상기 점착 테이프를 가열함으로써, 상기 발포제는 상기 점착 테이프와 상기 워크 사이에 접촉면적을 감소시키도록 작용하여, 상기 워크는 상기 점착 테이프 표면으로부터 쉽게 박리될 수 있다.
그러나, 상기 점착 테이프는 높은 발포온도를 가지므로, 상기 적층체내 점착재는 상기 점착 테이프 가열시 증발하여 상기 워크를 오염시킬 수도 있거나 또는 상기 적층체는 예비 소성전에 바인더(binder)의 증발때문에 소정의 경도를 얻을 수 없게 된다는 점에서 문제가 된다. 더욱이, 상기 점착력은 불균일한 발포때문에 충분히 감소되지 않을 수도 있으므로, 상기 워크는 상기 점착 테이프에서 박리되지 않을 수도 있다.
부착된 생시트에 대해 절단이 실행되는 온도는 대개 약 60℃ 내지 약 100℃의 범위이다. 그러나, 상기 열발포 테이프 점착시트는 이 온도범위의 비교적 높은 영역(90℃ 또는 그 이상)에서 어느정도 발포가 시작될 수 있으므로, 상기 점착시트는 점착력이 때때로 손실될 수도 있다. 이는 상기 절단공정동안 상기 생시트를 부착하는 것이 불가능할 수도 있다.
말할 필요도 없이, 상기 생시트의 절단에 따른 상기 생시트내 비정상적인 전극위치의 상술한 문제는 극복될 수 없다.
본 발명은 세라믹 전자부품, 예를 들면, 적층 세라믹 콘덴서, 적층 세라믹 인덕터(inductor), 저항기, 페라이트(ferrite), 센서소자, 서미스터 (thermistor), 베리스터(varistor), 또는 압전(piezoelectric) 세라믹의 생산동안 사용되는 임시 고정 점착 테이프에 관한 것으로, 특히 다수의 칩으로 세라믹 생(즉, 미가공의)시트(green sheet)의 절단 단계에 사용되는 임시 고정 점착 테이프에 관한 것이다.
도 1은 적층체가 기재 필름과 상기 기재 필름의 표면상에 제공된 점착제 층으로 구성되는 점착 테이프에 부착되어 있고, 절단 날로 막 절단되어지는 상황을 예시한 도면이다.
도 2는 칩 내부에 전극의 위치를 도시한 개략도이다.
본 발명에 따른 세라믹 전자부품용 생시트의 임시 고정 점착 테이프는 기재 필름과 상기 기재 필름의 적어도 한 면에 제공되는 점착제 층을 포함하고, 상기 점착제 층은 접착제 조성물을 포함하며, 상기 접착제 조성물은 측쇄(side-chain) 결정화가능 폴리머를 포함하며, 상기 측쇄 결정화가능 폴리머는 측쇄로서 16개의 탄소원자 또는 그 이상의 탄소원자를 포함하는 직쇄 알킬기를 가지는 아크릴산 알킬 에스테르(acrylic acid alkyl ester) 및/또는 메타크릴산(methacrylic acid) 알킬 에스테르를 포함하고, 약 35℃보다 더 좁은 온도범위에서 발생하는 제 1차 용융전이(melting transition)를 가지며, 상기 점착제 층은 약 5 ×104Pa 내지 약 1 ×108Pa의 탄성율을 가지고 있다.
한 실시예에서, 상기 측쇄 결정화가능 폴리머는: 약 40 중량%(wt.%) 내지 약 70 중량%의 1 내지 6의 탄소원자를 포함하는 알킬기를 갖는 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르; 약 2 중량% 내지 10 중량%의 카르복실기를 포함하는 에틸렌 불포화 모노머; 그리고 약 20 중량%(wt.%) 내지 약 60 중량%의 16 내지 22의 탄소원자를 포함하는 알킬기를 갖는 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르를 구비하는 모노머 혼합물로부터 얻어진다.
본 발명에 따른 세라믹 전자부품을 생산하기 위한 방법은:
세라믹의 생시트 적층체가 점착 테이프에 의하여 기저부에 부착되도록 하는 단계, 그 후 적층체를 칩으로 절단하는 단계; 그리고 상기 점착 테이프를 냉각시키면서 상기 기저부의 표면에서 상기 칩을 박리하는 단계를 구비하고, 상기 점착 테이프는 기재 필름과 상기 기재 필름의 적어도 한 면상에 제공된 점착제 층을 구비하고, 상기 점착 테이프는 기재 필름과 상기 기재 필름의 적어도 한 면상에 설치된 점착제 층을 구비하고, 상기 점착제 층은 접착제 조성물을 구비하며, 상기 접착제 조성물은 측쇄 결정화가능 폴리머를 포함하며, 상기 측쇄 결정화가능 폴리머는 측쇄로서 16개 또는 그 이상의 탄소원자를 포함하는 직쇄 알킬기를 갖는 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르를 구성성분으로 포함하고 약 35℃보다 더 좁은 온도범위에서 발생하는 1차 용융전이를 가지며, 상기 점착제 층은 약 5 ×104Pa 내지 약 1 ×108Pa의 탄성율을 구비하고 있다.
한 실시예에서, 상기 세라믹 전자부품은 세라믹 콘덴서이다.
인쇄된 전극을 갖는 세라믹 생시트를 적층함으로써 얻어진 적층체는 가열된 후, 상기 적층체는 점착 테이프에 의해 기저부에 부착되어 지고, 그런 뒤에 상기 적층체는 절단된다. 상기 점착 테이프는 뛰어난 점착성을 제공하므로, 상기 적층체는 이때 박리되지 않게 된다. 상기 적층체가 절단된 후, 상기 워크는 상기 점착 테이프로부터 제거될 때, 상기 점착 테이프는 상기 워크가 상기 점착 테이프를 쉽게 벗겨낼 수 있도록 소정의 온도로 또는 그 아래로 자발적으로 또는 강제적으로 냉각되어 진다.
상기 점착제 층은 약 5 ×104Pa 내지 약 1 ×108Pa의 탄성율를 가지므로, 절단날이 삽입될 때 상기 절단날의 물리적 두께에 의해 가해진 횡방향 변형 응력은 상기 점착제 층의 탄성성질에 의해 제거되거나 또는 감소될 수 있으므로 해서, 상기 전극 위치에서 이동발생을 억제할 수 있다.
본 명세서에 이용된 바와 같이, "세라믹 전자부품용 생시트"는 세라믹 전자부품 예를 들면, 적층 세라믹 콘덴서, 적층 세라믹 인덕터, 저항기, 페라이트, 센서소자, 서미스터, 베리스터, 또는 압전 세라믹의 생산동안 사용되는 세락믹의 필수적으로 구성되는 생시트 및 생시트 적층체 둘 다를 포함하고 있다.
본 발명에 따르면, 세라믹의 생시트의 적층체에 대해 임시 고정 점착 테이프의 점착성은 단지 상기 점착 테이프의 온도를 변화시킴으로써 제어될 수 있다. 그러므로, 큰 점착력은 임시로 상기 적층체를 점착시킬 때 얻어질 수 있으며, 워크가 제거되게 할 때 박리는 단지 냉각에 의해 쉽게 일어날 수 있다. 상기 워크는 오염되어 있지 않기 때문에, 적층 콘덴서와 같은 세라믹 전자부품의 신뢰성을 강화하는 것이 가능하다.
더욱이, 칩의 정밀절단(가장자리의 균일화)을 달성함으로써, 상기 제품의 신뢰성 및 수율을 향상시키는 것이 가능하다.
(기재 필름)
본 발명에 따른 임시 고정 점착 테이프로 사용될 수 있는 기재 필름의 예는 약 5㎛ 내지 약 500㎛의 두께를 갖는 합성수지, 예를 들면 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에스테르(polyester), 폴리아미드(polyamide), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 에틸렌-비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 공중합체(copolymer), 에틸렌-에틸 아크릴레이트(ethylene-ethyl acrylate) 공중합체, 에틸렌-폴리프로필렌 (ethylene-polypropylene) 공중합체, 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride)의 단일층 또는 다중층으로 구성된 시트를 포함한다.
상기 점착제 층과 함께 점착을 강화하기 위해, 상기 기재 필름의 표면은 코로나 방전처리, 플라즈마 처리, 블라스트(blast) 처리, 화학 엣칭처리, 프라이머 (primer) 처리등을 받을 수도 있다.
이와 같은 기재 필름의 적어도 한 표면상에, 하기에 설명된 바와 같은 접착제 조성물로 구성된 점착제 층이 적층되어 진다.
(측쇄 결정화가능 폴리머)상기 접착제 조성물에 포함되는 측쇄 결정화가능 폴리머는 약 35℃보다 더 좁은 온도 범위내에 발생하는 녹는점(또한 제 1차 용융전이로 언급됨)을 가지고 있다. 바람직하게, 약 25℃보다 더 좁은 온도 범위내에 발생하는 녹는점을 가지는 측쇄 결정화가능 폴리머가 사용되고 있다.
상기 측쇄 결정화가능 폴리머는 상기 접착제 조성물로 구성된 점착제 층이 더 높은 온도에서 점착성을 보이는 반면에 소정의 온도와 같거나 또는 더 낮은 온도에서 거의 비-점착성으로 되도록 하는 특성을 보이기에 충분한 양으로 상기 접착제 조성물 내에 존재하고 있다.
그러나, 상기 소정의 온도는 세라믹 생시트의 적층체가 절단될 때 등에 사용된 온도에 따라 변할 수도 있다. 예를 들면, 더 높은 온도에서 점착성을 보이는 반면에 20℃와 같거나 또는 낮은 온도에서 상당한 비-점착성이 나타날 수도 있으며, 더 높은 온도에서 점착성을 보이는 반면에 30℃와 같거나 또는 낮은 온도에서 상당한 비-점착성이 나타날 수도 있으며, 또는 더 높은 온도에서 점착성을 보이는 반면에 40℃와 같거나 또는 낮은 온도에서 상당한 비-점착성이 나타날 수도 있다. 소정의 온도에서 이와 같은 변화는 폴리머 구조, 접착제 조성물을 위한 조제등을 변경함으로써 만들어질 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "녹는점" 또는 "제 1 차 용융전이"라는 용어는 어떤 평형 프로세스에 의해 최초에는 질서있는 배열로 정합되어 있는 폴리머의 특정 부분이 무질서하게 되도록 야기시키는 온도를 의미한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "어는점"이라는 용어는 어떤 평형 프로세스에 의해 초기에 무질서한 상태에 있는 폴리머의 어떤 부분이 질서있는 배열로 정합되도록 야기시키는 온도를 의미한다.
한 실시예에서, 상기 폴리머의 상기 제 1 차 용융전이 온도 또는 녹는점 온도는 바람직하기로 약 0℃ 내지 약 70℃의 범위에 있으며, 더 바람직하기로는 약 15℃ 내지 약 55℃의 범위에 있다.
상기 녹는점은 즉, 약 35℃보다 낮고 바람직하기로는 약 25℃보다 낮은 비교적 좁은 온도 범위에 걸쳐 급격히 발생하는 것이 바람직하다.
상기 접착제 조성물은 단순한 냉각 방법 예를 들면, 얼음, 얼음봉지, 냉각공기, 냉매등을 이용함으로써 점착성을 잃는 폴리머를 포함하고 있다.
다른 실시예에서, 상기 폴리머는 약 -20℃ 내지 약 50℃의 범위에서, 더 바람직하게는 약 -5℃ 내지 약 40℃의 범위에서 어는(즉, "결정화")점을 가지고 있다. 상기 폴리머는 급격히 결정되는 것이 또한 바람직하다. 이 목적을 위해, 씨딩(seeding)제, 또는 결정 촉매가 급격한 결정화동역학을 제공하는 폴리머에 포함될 수 있다. 이 실시예에서, 세라믹 전자부품에서 상기 점착제 층을 박리하는것이 매우 용이하게 된다. 사용 후, 상기 점착제 층은 상기 세라믹 전자부품의 표면상에 불필요한 자국을 제거함이 없이, 상기 사용 온도보다 약간 낮은 온도까지 상기 점착제 층을 단순히 냉각함으로써 쉽게 박리될 수 있다.
상기 폴리머는 바람직하기로는 약 20,000Da 내지 약 2,300,000Da, 전형적으로 약 100,000Da 내지 약 1,300,000Da, 가장 전형적으로 약 250,000Da 내지 약 1,000,000Da의 중량 평균 분자량을 갖는 결정화가능 폴리머이다.
상기 접착제 조성물에 포함된 상기 측쇄 결정화가능 폴리머는 측쇄로서 16개의 탄소원자 또는 그 이상의 탄소원자를 포함하는 직쇄 알킬기를 갖는 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르를 구성성분으로 포함하고 있다.
바람직하게는, 상기 측쇄 결정화가능 폴리머는 약 40중량% 내지 약 70중량%의 1 내지 6의 탄소원자를 포함하는 알킬기를 갖는 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르와, 약 2중량% 내지 약 10중량%의 카르복실기를 포함한 에틸렌 불포화 모노머와, 약 20중량% 내지 약 60중량%의 16 내지 22의 탄소원자를 포함하는 알킬기를 갖는 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르를 포함하는 모노머 혼합물에 의해 얻어지고 있다.
헥사데실(메타)아크릴레이트(hexadecyl(meth) acrylate),스테아릴(메타)아크릴레이트(stearyl(meth)acrylate), 또는 도코실(메타)아크릴레이트(dococyl(meth) acrylate)등의 측쇄로서 16의 탄소원자 또는 그 이상의 탄소원자를 직쇄 알킬기를 갖는 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르(이하 "(메타)아크릴레이트 (acrylate)"로 또한 언급됨)와 같은 16 내지 22의 탄소원자를 포함하는 (메타)아크릴레이트가 바람직하게 사용될 수도 있다.
더욱이, 트리아콘타(triaconta)(메타)아크릴레이트와 같은 16 내지 30의 탄소원자를 포함하는 직쇄 알킬기를 가지는 (메타)아크릴레이트가 또한 사용될 수도 있다.
1 내지 6의 탄소원자를 포함하는 직쇄 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 예는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(butyl)(메타)아크릴레이트, 이소부틸(isobutyl)(메타)아크릴레이트, 터셔리-부틸(tertiary-butyl)(메타)아크릴레이트, 헥실(hexyl)(메타)아크릴레이트, 싸이클로헥실(cyclohexyl)(메타아크릴레이트, 이소아밀(isoamyl)(메타)아크릴레이트를 포함하고 있다.
카르복실기를 포함하는 에틸렌 불포화 모노머로서 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산(crotonic acid), 이타콘산(itaconic acid), 말레이산(maleic acid), 푸마르산(fumaric acid)등이 사용될 수 있지만, 특히 바람직하게는 아크릴산이 사용될 수도 있다.
본 발명에 사용되는 접착제 조성물은 가소제(plasticizer), 접착제 (tackifier), 첨가제(filler)등과 같은 어떤 조성물을 부가적으로 포함할 수도 있다. 접착제의 예는 특수송진(rosin) 에스테르 형태의 접착제, 테르펜 페놀(terpene phenol) 형태 접착제, 석유수지 형태 접착제, 고 수산기 값 송진 에스테르 형태 접착제, 수소첨가된 송진 에스테르 형태 접착제등을 포함하고 있다.
박막상에 온도-활성 접착제 조성물을 제공하기 위해, 나이프 코터(knife coater), 롤(roll) 코터, 칼렌더(calender) 코터, 콤마(comma) 코터등이 일반적으로 사용되고 있다. 상기 재료의 점착성과 코팅의 두께에 의존하므로, 그라비어 (gravure) 코터 또는 로드(rod) 코터가 사용될 수도 있다. 상기 접착제 조성물은 전사인쇄 방식과 같이, 방출시트로부터 이송되어짐으로써 도포될 수도 있다. 상기 조성물은 자체로(즉, 다른 어떤 것도 없는), 또는 적절한 용매에 의해, 또는 에멀젼(emulsion) 또는 라텍스(latex)로 도포될 수도 있다.
본 발명에 사용된 상기 점착제 층은 약 5 ×104Pa 내지 약 1 ×108Pa, 바람직하게는 약 1 ×105Pa 내지 약 1 ×107Pa의 범위내 탄성율을 가지고 있다.
만일 상기 점착제 층의 탄성율이 약 5 ×104Pa보다 작다면, 절단 날로 생시트 절단 시에 상기 생시트에 매립된 전극의 위치에서의 편이 발생을 억제하는 효과가 작아지게 된다. 만일 상기 점착제 층의 탄성율이 약 1 ×108Pa을 초과한다면, 상기 점착제 층의 점착성은 감소하는 경향을 갖는다.
이와 같은 성질을 갖는 폴리머는 하기의 구성성분, 예를 들면 약 2 내지 10 중량%(특히 약 3 내지 약 6 중량%)의 카르복실기 포함하는 에틸렌 불포화 모노머,약 40 내지 70 중량%의 1 내지 6의 탄소원자를 포함하는 직쇄 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 약 20 내지 60 중량%의 16 내지 22의 탄소원자를 포함하는 직쇄 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 모노머 혼합물을 중합함으로써 얻을 수 있다.
바람직하기로는 상기 접착제 조성물에 포함된 결정화가능 폴리머의 예는 다음을 포함한다:
(1) 헥사데실 아크릴레이트 20 내지 50 중량부, 메틸아크릴레이트 40 내지 70 중량부, 및 아크릴산 2 내지 10 중량부의 공중합체;
(2) 스테아릴 아크릴레이트 20 내지 50 중량부, 메틸아크릴레이트 40 내지 70중량부, 및 아크릴산 2 내지 10 중량부의 공중합체; 그리고
(3) 도코실 아크릴레이트 20 내지 50 중량부, 메틸아크릴레이트 40 내지 70 중량부, 및 아크릴산 2 내지 10 중량부의 공중합체.
저장 또는 상업적 유통동안 오염방지에 대해, 상기 점착제 층은 생시트 적층체의 표면에 부착될 때까지 격리판(seperator)으로 점착제 층을 점착방지하는 것이 바람직하다. 상기 격리판은 종이, 폴리프로필렌 박막 또는 폴리에스테르 박막과 같은 플라스틱 박막, 또는 금속박의 더 얇고 유연한 잎모양의 박등으로 만들어질 수 있다. 상기 격리판은 쉽게 박리되도록 필수적으로 박리제(release agent)로 표면처리 되어 있다.
다음으로, 세라믹 전자부품으로서 세라믹 적층 커페시터를 생산하기 위한 방법이 설명될 것이다.
먼저, 세라믹 분말의 슬러리는 세라믹 생시트를 만들기 위해 덧칠을 펴는 나이프 장치로 얇게 펴지게 하고 전극이 상기 생시트의 표면상에 인쇄되게 한 다. 이와 같은 다수의 생시트는 생시트 적층체를 형성하도록 적층되어 일체로 된다. 다음, 상기 적층체는 가열되고, 본 발명에 따라 상기 점착 테이프에 의해 기저부에 부착되어 진다. 이 때 온도는 비교적 고온(예를 들면, 약 30℃ 내지 약 100℃)이므로, 상기 적층체는 상기 점착 테이프의 점착제 층에 양호하게 부착된다. 본 발명에 따른 점착 테이프는 약 150℃ 또는 이하에서 사용될 수 있으며, 약 80℃내지 약 120℃의 더 고온의 온도범위내에 사용될 때에도 문제가 일어나지 않는다.
다음, 상기 적층체는 가열-가압되고 절단되어 진다. 절단 시에, 상기 점착 테이프의 점착제 층은 상기 생시트가 절단 날에 의해 압력을 받을 때 측면으로 이동하지 못하게 한다. 다수의 세라믹 적층체 칩이 이 방식으로 얻은 후, 상기 합성 워크는 상기 점착 테이프를 제거한다. 그런후에, 상기 워크는 예비 소성과정과, 본 소성과정을 받는다.
상기 워크는 상기 점착 테이프를 박리될 때, 상기 점착 테이프는 소정의 온도이하로 냉각됨으로써, 상기 워크는 상기 점착 테이프를 쉽게 박리될 수 있다.
상기 점착 테이프가 냉각되어 질 때, 기저부에 의해(즉, 냉각수와 같은 온도제어 매질이 통과하는 구조인 펠티어 장치구조등을 이용함으로써) 냉각될 수 있다. 대안으로, 상기 적층체는 냉장고, 냉동고등에 배치될 수도 있으며 또는 냉각공기를 상기 적층체에 불어 줄 수도 있다.
어떤 경우, 상기 워크는 주기시간이 허용된다면 자발적인 냉각에 의해 벗겨내질 수도 있다.
그런 후, 상기 워크는 소성되고, 외부 전극이 상기 워크의 끝단면에 형성됨으로써 칩-형태의 세라믹 전자부품가 얻어지게 된다.
비록 상술한 점착 테이프가 기재 필름의 한 면상에 점착제 층을 제공함으로써 설계되어 있지만, 또한 상기 기재 필름의 다른 표면상에 점착제 층을 제공하도록 응용될 수 있으므로, 상기 점착 테이프는 양면 점착 테이프로서도 이용될 수 있다. 이 경우, 상기 기재 필름의 다른 면상에 적층된 제 2 점착제 층으로서, (1) 상업적으로 이용가능한 감압성(pressure-sensitivie) 접착제; (2) 상업적으로 이용가능한 감압성 접착제와 본 발명에 따라 사용된(점착성이 냉각으로 감소되는 타입의) 접착제 조성물의 혼합물로 구성된 접착제; 또는 (3) 본 발명에 사용된 접착제 조성물로 구성된 접착제가 사용될 수도 있다.
이와 같은 감압성 접착제의 예는: 천연고무 접착제, 합성고무 접착제; 스티렌/부타디엔(styrene/butadiene) 라텍스-기제(latex-base) 접착제; 블록 공중합체 형태의 열가소성 고무; 부틸 고무; 폴리이소부틸렌(polyisobutylene); 아크릴 접착제; 그리고 비닐 에테르(vinyl ether) 공중합체를 포함하고 있다.
비록 적층 세라믹 콘덴서가 세라믹 전자부품로서 위에 예시되고 있지만, 본 발명은 여기에 제한되지 않는다. 본 발명은 예를 들면 IC기판(IC circuit board), 페라이트, 센서소자 또는 베리스터와 같은 파인 세라믹 소자의 생산동안 다수의 칩내 세라믹 전자부품용 생시트의 절단단계에 사용되는 임시 고정 점착 테이프에 적용되고 있다.
(실시예)
하기에, 본 발명은 예시적인 예로 상세히 설명될 것이다. 하기의 설명에서, "부"는 "중량부"를 의미한다.
A. 폴리머 제조
(합성 예 1)
먼저, 도코실 아크릴레이트의 65부, 메틸 아크릴레이트의 30부, 아크릴산의 5부, 그리고 트리고녹스(Trigonox) 23-C70(Kayaku Akzo K.K.)의 0.3부가 에틸 아세테이트/헵탄(7:3)의 230부에 혼합되어 졌다. 상기 혼합물은 55℃에서 5시간 동안 섞어 이들 모노머를 중합시켰다. 상기 합성폴리머는 약 600,000의 중량평균 분자량과 60℃의 녹는점을 가진다.
(합성 예 2)
먼저, 도코실 아크릴레이트의 55부, 메틸 아크릴레이트의 40부, 아크릴산의 5부, 그리고 트리고녹스 23-C70(Kayaku Akzo K.K.)의 0.3부가 혼합되어 졌다. 상기 혼합물은 55℃에서 5시간 동안 섞어 이들 모노머를 중합시켰다. 상기 합성폴리머는 약 600,000의 중량평균 분자량과 56℃의 녹는점을 가진다.
(합성 예 3)
먼저, 도코실 아크릴레이트의 45부, 메틸 아크릴레이트의 50부, 아크릴산의 5부, 그리고 트리고녹스 23-C70(Kayaku Akzo K.K.)의 0.3부가 혼합되어 졌다. 상기 혼합물은 55℃에서 5시간 동안 섞어 이들 모노머를 중합시켰다. 상기 합성폴리머는 약 660,000의 중량평균 분자량과 54℃의 녹는점을 가진다.
(합성 예 4)
먼저, 도코실 아크릴레이트의 35부, 메틸 아크릴레이트의 60부, 아크릴산의 5부, 그리고 트리고녹스 23-C70(Kayaku Akzo K.K.)의 0.3부가 혼합되어 졌다. 상기 혼합물은 55℃에서 5시간 동안 섞어 이들 모노머를 중합시켰다. 상기 합성폴리머는 약 600,000의 중량평균 분자량과 46℃의 녹는점을 가진다.
(합성 예 5)
먼저, 스테아릴 아크릴레이트의 92부, 헥사데실 아크릴레이트의 5부, 아크릴산의 3부, 그리고 카야에스테르(Kayaester) HP-70(Kayaku Akzo K.K.)의 1부가 혼합되어 졌다. 상기 혼합물은 55℃에서 5시간 동안 섞어 이들 모노머를 중합시켰다. 상기 합성폴리머는 약 630,000의 중량평균 분자량과 50℃의 녹는점을 가진다.
B. 세라믹 전자부품을 위한 생시트의 임시 고정 점착 테이프의 제조
(실시예 1)
위의 합성 예 2에 따라 얻어진 상기 폴리머로부터, 폴리머 용액은 상기 폴리머 용액에서 고체 부분이 30% 중량으로 계산되도록 용매(에틸 아세테이트)를 이용하여 제조되었다. 이 폴리머 용액에 대해, 케미타이토(Kemitaito) PZ-33(니폰 쇼쿠바이사(SHOKUBAI Co., Ltd)의 제품)가 가교제(cross-linking agent)로서 상기 폴리머의 100부에 대해 케미타티오 PZ-33의 0.2부가 되도록 첨가된다. 그리고나서, 상기 폴리머용액은 코로나 방전처리된 PET 박막(100㎛)의 표면상에 롤 코터를 이용함으로써 도포되어졌다. 그러므로써, 아크릴-형태 점착제 층(두께: 약 50㎛)을 갖는 박리시트와 함께 임시 고정 점착 테이프가 얻어졌다.
상기 합성 점착 테이프의 점착력은 JISC2107에 따라, SUS에 대해 측정되었다.
더욱이, 상기 점착 테이프는 소정의 온도에서 SUS 표면에서 박리된 후, 상기 SUS 표면상의 오염수치는 TDS(Thermal Desorption Spectroscopy) 기술에 의해 측정되었다. 이 결과는 표 1에 도시되어 있다.
탄성율의 측정 값은 하기의 방법에 의해 취해졌다:
측정장치: TA Instruments사에 의해 제조된 캐리-메드(Carri-Med) CSL-10 스트레스 제어 유량계(Stress controlled rheometer)
측정 조건:
도형배열: 직경 20mm를 갖는 평판(SUS로 만들어진)
측정방법: 진동(oscillation) 측정 방법
주파수: 1Hz
측정온도 및 기타:
50℃, 100℃, 그리고 50℃의 승강식(up-down)의 온도단계(온도변화율: 2℃/분)로 온도가 감소하는 주기동안 측정된 저장탄성율(stoarage modulus of elasticiry)(G')이 "탄성율"로 여겨졌다. 본 발명에 따라, 80℃에서 G'값이 채택되었다.
상기 결과는 표 2에 도시되어 있다. 표 2에서 "ㅇ"은 적합품; "△"은 허용품; " ×"는 불량품을 나타낸다.
(실시예 2)
점착 테이프는 합성예 3에 따라 얻은 폴리머가 사용된 것을 제외하고는 실시예 1과 유사한 방식으로 얻어졌다. 상기 합성 점착 테이프의 점착력 및 오염성은 실시예 1과 유사한 방식으로 평가되었다. 이 결과는 표 1 및 표 2에 도시되어 있다.
(실시예 3)
점착 테이프는 합성예 4에 따라 얻은 폴리머가 사용된 것을 제외하고는 실시예 1과 유사한 방식으로 얻어졌다. 상기 합성 점착 테이프의 점착력 및 오염성은 실시예 1과 유사한 방식으로 평가되었다. 이 결과는 표 1 및 표 2에 도시되어 있다.
(비교예 1)
점착 테이프는 합성예 1에 따라 얻은 폴리머가 사용된 것을 제외하고는 예 1과 유사한 방식으로 얻어졌다. 상기 합성 점착 테이프의 점착력 및 오염성은 예 1과 유사한 방식으로 평가되었다. 이 결과는 표 1 및 표 2에 도시되어 있다.
(비교예 2)
점착 테이프는 합성예 5에 따라 얻은 폴리머가 사용된 것을 제외하고는 예 1과 유사한 방식으로 얻어졌다. 상기 합성 점착 테이프의 점착력 및 오염성은 예 1과 유사한 방식으로 평가되었다. 이 결과는 표 1 및 표 2에 도시되어 있다.
(비교예 3)
열 발포형태 점착시트(니토 덴코 회사(Nitto Denko Corporation)에 의해 제조된 발포성의 박리시트(3194MS))에 대해, 점착력 및 오염성은 예 1과 유사한 방식으로 평가되었다. 이 결과는 표 1 및 표 2에 도시되어 있다.
박리강도 (g/25mm) 박리후 잔여물상태
20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 80℃ 100℃
실시예 1실시예 2실시예 3실시예 1실시예 2실시예 3 00000100 00000100 00000120 0070000120 350550750300200140 25040055015050130 20030040070300 없음(25℃에서 박리후)없음(25℃에서 박리후)없음(25℃에서 박리후)없음(25℃에서 박리후)없음(25℃에서 박리후)있음(25℃에서 박리후)
폴리머 배합 점착 시작온도 탄성율 전극위치의 판정
실시예 1 C22A/C1A/AA 55/40/5 57℃ 5 ×104(Pa) △
실시에 2 C22A/C1A/AA 45/40/5 54℃ 1 ×105(Pa) ㅇ
실시예 3 C22A/C1A/AA 35/60/5 46℃ 1 ×106(Pa) ㅇ
비교예 1 C22A/C1A/AA 65/30/5 60℃ 1 ×104(Pa) ×
비교예 2 C18A/C16A/AA 92/5/3 50℃ 1 ×103(Pa) ×
비교예 3 타회사에 의한 제품 -- 5 ×104(Pa) △
* 탄성율은 80℃에서 취한 값이다
×: 불량품
△: 허용품
ㅇ: 적합품
표 2에서, C22A는 도코실 아크릴레이트; C1A는 메틸 아크릴레이트; AA는 아크릴산; C18은 스테아릴 아크릴레이트; 그리고 C16은 헥사데실 아크릴레이트를 나타낸다.
상기 생시트의 절단 단계가 실행될 때까지 충분한 점착력을 나타내고 워크에서 박리될 때 층간 파괴가 발생하지 않고 어떤 잔여물도 남지 않는 정도로 점착력에서 감소가 달성되도록 하는 세라믹 전자부품용 생시트의 임시 부착을 위한 점착 테이프와, 세라믹 전자부품을 생산하기 위한 방법을 제공하고 있다.
본 발명은 절단 날 삽입시에 발생된 스트레스를 감소시키고 절단 후 칩 내부에 전극위치에서 편이(상기 날의 삽입에 대해 측방향으로 생시트의 이동 경향)를 개선할 수 있는 점착제 층을 갖는 세라믹 전자부품용 생시트의 임시 고정 점착 테이프와 세라믹 전자부품을 생산하기 위한 방법을 제공하고 있다.

Claims (4)

  1. 기재 필름의 한쪽면 또는 양면에 점착제층이 설치되고, 이 점착제층이, 탄소수 16이상의 직쇄상 알킬기를 측쇄로 하는 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르를 구성성분으로 하고, 또 약 35℃보다 좁은 온도범위에 걸쳐서 일어나는 제 1 차 용융전이를 가지는 측쇄 결정화가능 폴리머를 함유하는 접착제 조성물로 되는 세라믹 전자부품용 생시트의 임시 고정 점착 테이프에 있어서,
    상기 측쇄 결정화가능 폴리머는 알킬기의 탄소수가 1~6의 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르 약 40중량%~약 70중량%와, 카르복실기 함유 에틸렌성 불포화 단량체 약 2중량%~약10중량%와, 알킬기의 탄소수가 16~22의 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 아크릴 에스테르 약 20중량%~약 60중량%를 포함하는 모노머 혼합물로부터 얻어지고,
    상기 점착제층의 탄성율이 약 5 ×104Pa ~ 약 1 ×108Pa이고, 이것에 의하여 생시트를 절단날로 절단할 때, 절단날의 삽입시에 발생하는 날두께에 의한 생시트의 횡방향 변형 응력을 상기 점착층의 탄성특성으로 완화하도록 함을 특징으로 하는 임시 고정 점착 테이프.
  2. 삭제
  3. 기재부상에 점착 테이프를 개재하여 세라믹으로 되는 생시트의 적층체를 점착시킨 후, 이 적층체를 절단하여 칩을 형성하는 단계와, 상기 점착 테이프를 냉각한 상태에서 상기 칩을 기재부 표면으로부터 박리시키는 단계를 포함하는 세라믹 전자부품의 제조방법으로서, 상기 점착 테이프는 기재필름의 한쪽면 혹은 양면에 점착제층이 설치되게 구성되고, 상기 점착제층이 탄소수 16이상의 직쇄상 알킬기를 측쇄로 하는 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르를 구성성분으로 하고, 또 약 35℃보다 좁은 온도 범위에 걸쳐서 일어나는 제 1 차 용융전이를 가진 측쇄 결정화가능 폴리머를 포함하는 점착제 조성물로 되는 세라믹 전자부품 생시트의 임시 고정 점착 테이프에 있어서,
    상기 측쇄 결정화가능 폴리머는 알킬기의 탄소수가 1~6 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르 약 40중량%~약 70중량%와, 카르복실기 함유 에틸렌성 불포화 단량체 약 2중량%~약 10중량%와, 알킬기의 탄소수가 16~22의 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르 약 20중량%~약 60중량%를 함유하는 모노머 혼합물로부터 얻어지고,
    상기 점착제층의 탄성율이 약 5 ×104Pa 내지 약 1 ×108Pa이고, 이것에 의하여 생시트를 절단날로 절단할 때, 절단날의 삽입시에 발생하는 날두께에 의한 생시트의 횡방향 변형 응력을 상기 점착제층의 탄성특성으로 완화하도록 함을 특징으로 하는 세라믹 전자부품의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 세라믹 전자부품은 세라믹 콘덴서인 세라믹 전자부품의 제조방법.
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