KR102333087B1 - 수용해 부재를 이용한 전자부품의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 점착층을 포함하는 점착 시트와 세라믹 부재를 합지하고 절단하는 단계; 및 상기 점착시트와 합지된 세라믹 부재를 물에 침지하여 칩으로 분리하는 단계를 포함하고, 상기 점착층은 40℃의 물에 침지하고 60초 동안 경과 시 90 부피% 이상 용해되는 것인 적층 세라믹 전자부품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 수용해 부재를 이용한 전자부품의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 전자 제품들의 소형화 추세에 따라, 다양한 전자 부품 역시 소형화되고, 대용량화될 것이 요구되고 있다. 하지만 대용량화 및 소형화가 진행됨에 따라, 종래에는 큰 문제가 되지 않았던 크기의 미세한 크랙의 영향이 현저하게 커지고 있다.
이러한 크랙의 원인은 매우 다양한 양태를 가진다. 크랙의 일 양상으로 적층 세라믹 전자 부품의 제조 공정을 예로 들 수 있다. 도 1은 적층 세라믹 전자 부품을 제조 하는 공정을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 도 1을 참조하면, 적층 세라믹 전자 부품의 제조 방법은 세라믹 적층체를 준비하는 단계(A1), 세라믹 적층체에 점착 시트를 합지하는 단계(A2), 점착 시트가 합지된 세라믹 적층체를 절단하는 단계(A3), 점착 시트가 합지된 세라믹 적층체를 열처리 하는 단계(A4), 열처리가 완료된 절단된 세라믹 칩을 점착 시트와 분리하는 단계(A5), 분리된 점착 시트를 제거하고 절단된 세라믹 칩을 분류하는 단계(A6) 및 세라믹 칩을 연마하는 단계(A6)를 포함할 수 있다.
상기의 제조 방법에서, 세라믹 적층체를 점착 시트와 합지시킨 후 절단하는 공정(A2 내지 A6)은 세라믹 칩의 치수 정밀도 및 공정 수율에 직접적인 영향을 주는 단계에 해당한다. 도 1의 경우 열처리를 통해 세라믹 칩과 점착 시트를 분리하는 예시(가열형)에 해당하나, 절단 후 세라믹 칩을 분리하는 방법은 가열형, UV형 및 냉각형 등의 다양한 방법을 사용할 수 있다.
상기 가열형은 기재 필름층 및 발포체가 혼합된 점착제 층을 포함하는 가열 박리형 점착시트를 이용하는 방법이다. 상기 가열형은 세라믹 적층체를 가역 박리형 점착 시트에 부착 및 절단한 후 가열함으로써 발포체가 가열되어 발포되면서 세라믹 칩이 분리되도록 한다. UV형은 기재 필름층에 UV 반응에 의해 점착 능력이 상실되는 점착층을 이용하여 세라믹 칩을 분리하는 방법을 사용한다. 또한 냉각형은 냉각에 의해 점착 능력이 상실되는 점착층을 이용하여 세라믹 칩을 분리 시키는 방법을 사용한다.
그러나, 가열형의 경우, 가열 시에 온도가 높아 칩에 크랙이 발생하거나, 열 발포 후 미분리 칩을 분리하기 위해 외력을 가하는 경우 칩에 크랙이 발생할 수 있으며, 공정 시간이 미 분리 칩을 분리하기 위해 장 시간이 소요되는 등 공정 효율이 저하되는 문제점이 있다. UV 형 및 냉각형은, UV 조사 또는 냉각 후 완전하게 상실되지 않는 점착으로 인해 미분리 칩을 분리하기 위해 외력을 가하는 경우, 일부 칩에 크랙이 발생하는 문제점이 있다.
이처럼 적층 세라믹 제조 방법에서 세라믹 칩에 발생하는 크랙은 적층 세라믹 전자 부품의 전기적 특성을 크게 변화시키는 요인이 되며, 제품 품질 저하의 주요한 원인이 된다.
본 발명의 목적은 크랙 발생을 방지할 수 있는 수용해 부재를 이용한 전자부품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수용해 부재를 이용하여 전자부품의 제조 속도를 향상시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 수용해 부재를 이용하여 공정 수율이 개선된 전자부품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예는 세라믹 적층체를 준비하는 단계; 점착층을 포함하는 점착 시트와 상기 세라믹 적층체를 합지하는 단계; 상기 점착시트와 합지된 세라믹 적층체를 절단하는 단계; 및 상기 점착시트와 합지된 세라믹 적층체를 물에 침지하여 칩으로 분리하는 단계를 포함하고, 상기 점착층은 40℃의 물에 침지하고 60초 동안 경과 시 90 부피% 이상 용해되는 것인 전자부품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 크랙 발생을 감소시킨 전자부품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 생산 속도가 향상된 전자부품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 공정 수율이 개선된 전자부품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 전자 부품의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예에 적용되는 점착 시트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 부재를 준비하는 공정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품의 제조 공정의 일부를 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품의 제조 방법에 적용되는 점착 시트의 용해도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예에 적용되는 점착 시트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 부재를 준비하는 공정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품의 제조 공정의 일부를 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품의 제조 방법에 적용되는 점착 시트의 용해도를 나타낸 그래프이다.
이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이는 본 명세서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시예의 다양한 변경 (modifications), 균등물 (equivalents), 및/또는 대체물 (alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조부호가 사용될 수 있다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명할 수 있다.
본 명세서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징 (예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 명세서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
도면에서, X 방향은 제1 방향, L 방향 또는 길이 방향, Y 방향은 제2 방향, W 방향 또는 폭 방향, Z 방향은 제3 방향, T 방향 또는 두께 방향으로 정의될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 수용해 부재를 이용한 전자부품의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 전자부품의 제조 방법은 점착층을 포함하는 점착 시트와 세라믹 부재를 합지하고 절단하는 단계; 및 상기 점착시트와 합지된 세라믹 부재를 물에 침지하여 칩으로 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 점착층은 40℃의 물에 침지하고 60초 경과 시 80 부피% 이상 용해되는 것일 수 있다. 본 명세서에서 어느 층, 시트 및/또는 필름의 부피%는 길이-폭(X-Y) 방향으로 이루어지는 면을 디지털 카메라 등으로 촬영한 후, 화상 해석 소프트웨어(미국 국립 위생 연구소 [NIH] 오픈 소스, 「Image J」또는 MathWorks 사, 「MATLAB」)등을 이용하여 촬영 화상을 분석하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 촬영 화상에서 상기 층, 시트 및/또는 필름이 잔류하는 영역과 용해되어 관찰되지 않는 영역의 면적 분율을 구한 후, 상기 층, 시트 및/또는 필름이 전체 면적에 걸쳐 동일한 두께를 가지는 것으로 가정하고, 잔류 영역의 비율을 구함으로써 얻을 수 있다. 상기 용해 정도의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 100 부피% 이하일 수 있다. 본 발명에 따른 수용해 부재를 이용한 전자 부품의 제조 방법은 40℃의 물에 60초 동안 침지한 경우 80 부피% 이상 용해되는 점착층을 사용함으로써, 짧은 침지 시간에도 빠르게 점착력을 상실하도록 하여 크랙 발생율을 낮출 수 있다.
하나의 예시에서, 본 발명에 적용되는 점착층은 20℃의 물에 침지하고 180초 경과 시 90 부피% 이상 용해되는 것일 수 있다. 상기 부피%는 전술한 바와 동일한 방법으로 측정할 수 있다. 상기 용해 정도의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 100 부피% 이하일 수 있다. 본 발명에 적용되는 점착층이 20℃의 물에서 전술한 정도의 용해도를 가짐으로써 공정 조건이 일부 변경되더라도 우수한 공정 효율 및 제조 속도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 전자 부품의 제조방법은 세라믹 전자부품을 제조하는 방법일 수 있으며, 다양한 세라믹 전자부품의 제조 방법에 적용이 가능할 수 있다. 상기 세라믹 전자부품은 예를 들어 커패시터, 인덕터, 압전 소자, 바리스터 또는 서미스터 등을 예시할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예시에서, 세라믹 부재는 세라믹 그린시트 및 내부 전극 패턴이 인쇄된 그린시트를 적층하고 압착하여 제조된 것일 수 있다. 이 경우 본 발명의 제조 방법은 적층 세라믹 커패시터의 제조에 적용되는 것일 수 있다. 상기 세라믹 그린 시트는 티탄산바륨계 재료, 납 복합 페로브스카이트계 재료 또는 티탄산스트론튬계 재료 등의 세라믹 파우더로 제조될 수 있으며, 내부 전극 패턴은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 및 이들의 합금 중 하나 이상을 포함하는 전도성 페이스트로 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명에 따른 전자 부품의 제조 방법에 적용되는 점착시트는 기재 필름 상에 점착층을 부착한 구조의 시트이거나, 점착층의 어느 한 면을 표면 처리하여 점착력을 제거시킨 구조의 단일 필름일 수 있다. 상기 점착시트의 제조 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 기재 필름 상에 점착제 조성물을 도포한 후 경화시켜 제조하거나, 점착제 조성물을 경화한 후 한쪽 면에 표면처리를 하여 점착력을 제거하여 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 본 발명에 따른 점착층은 25℃ 및 50 %RH의 상대 습도의 조건에서 10 분간 노출한 이후, 유리에 대한 180°의 박리 각도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 측정한 박리력이 1500 g/25mm 이상일 수 있다. 상기 박리력은 다음과 같은 방법으로 측정한 값일 수 있다. 먼저 점착층이 형성된 점착시트를 폭이 25mm이며, 길이가 150mm가 되도록 재단하여 시편을 제조한다. 그리고 JIS Z 0237의 규정에 따라 2kg의 롤러를 사용하여 상기 점착시트를 유리에 부착한 후, 항온항습실(25℃ 50%의 상대 습도)에서 10분간 노출시킨 후 측정 장비(Texture Analyzer, 영국 스테이블 마이크로 시스템사제)를 사용하여, 점착시트를 유리로부터 0.3 m/min의 박리 속도 및 180°의 박리 각도로 박리하면서 측정하여, 박리력을 측정할 수 있다. 상기 박리력의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 동일한 조건에서 측정 시 100,000 g/25mm 이하일 수 있다. 본 발명에 따른 점척층은 세라믹 부재와 점착시트를 합지한 후 절단 공정에 도입되며, 절단 이후 수처리를 행하게 되므로, 일정한 시간 동안 점착력을 유지하여야 한다. 따라서 본 발명에 따른 점착층이 상기 범위의 박리력을 가짐으로써 절단 과정에서 칩의 탈락 등을 방지할 수 있어 최종 제품의 수율을 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명의 전자 부품의 제조 방법은 점착시트와 합지된 세라믹 부재를 절단하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 세라믹 부재를 절단하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 절단용 마스크나 절단선 등을 세라믹 부재의 상부에 배치한 후 블레이드(blade) 또는 다이싱 소(dicing saw) 등을 이용하여 절단하거나, 절단 장치에 절단하고자 하는 좌표를 입력하여 절단하는 방법 등을 이용할 수 있다. 또한 상기 절단된 세라믹 부재의 크기나 형상 등은 특별히 제한되지 않는다. 따라서 목적하는 최종 제품의 용도나 용량 및 적용 대상에 따라 다양한 크기 및/또는 형상으로 절단이 가능하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명의 제조 방법은 절단된 세라믹 부재가 합지된 점착 시트를 물에 침지하여 칩으로 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 분리 단계는 전술한 바와 같이 40℃의 물에 60초 동안 침지한 경우 80 부피% 이상 용해되는 점착층을 이용하여 수행할 수 있다. 본 발명에 따른 전자부품의 제조 방법은 이와 같이 물에 침지하여 칩을 분리하는 방법을 사용함으로써 종래의 가열 박리 등의 방법에서 나타나는 열처리에 의한 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명에 따른 전자부품의 제조 방법에 적용되는 물에 침지하여 칩으로 분리하는 단계는 0℃ 내지 50℃의 범위의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 물의 온도는 예를 들어 0℃ 이상, 5℃ 이상, 10℃ 이상, 15℃ 이상 또는 20℃ 이상일 수 있으며, 50℃ 이하, 45℃ 이하 또는 40℃ 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 같이 종래의 방법에 비해 상대적으로 낮은 온도에서 칩을 분리함으로써 작업 시간을 단축함과 동시에 안전 사고의 가능성을 낮출 수 있다.
하나의 예시에서, 본 발명에 따른 전자부품의 제조 방법에 적용되는 물에 침지하여 칩으로 분리하는 단계에서 물에 물리적 및/또는 화학적 처리를 수행할 수 있다. 상기 물리적 및/또는 화학적 처리는 팁의 분리에 도움이 되는 것이라면 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 물리적 처리의 예시로, 버블, 초음파, 물 분사 또는 교반 등의 외력을 가하는 방법을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 화학적 처리의 일례로, 계면활성제 또는 산/알칼리 처리 등을 들 수 있으나, 이에 제한된는 것은 아니다. 상기 물리적 및/또는 화학적 처리의 횟수 및/또는 강도 등은 특별히 제한되지 않으며, 점착시트의 박리를 도울 수 있는 정도에서 적절히 조절할 수 있다. 세라믹 부재를 물에 침지하여 점착층과 분리할 때, 상기 물리적 및/또는 화학적 처리를 함께 수행하면 세라믹 부재의 박리 속도를 높일 수 있으며, 미 박리되는 칩을 줄일 수 있어 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명의 제조 방법에 적용되는 점착층은 40℃의 물에 90초 동안 침지한 이후, 유리에 대한 180°의 박리 각도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 측정한 박리력이 100 g/25mm 이하일 수 있다. 상기 박리력은 40℃의 물에 90초 동안 침지하는 것을 제외하고는 전술한 박리력과 동일한 조건 및 방법으로 측정한 값일 수 있다. 상기 박리력의 하한은 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 0 g/25mm 이상 또는 0 g/25mm 초과일 수 있다. 본 발명에 적용되는 점착층이 상기 범위의 박리력을 만족하는 경우 절단된 칩이 빠른 속도로 점착층에서 탈리됨으로써 생산 효율을 개선할 수 있다. 또한 상기 범위의 박리력을 가지는 경우 별도의 분리 작업이 필요하지 않으며, 칩의 이동 과정이나 후술하는 칩의 연마 공정을 통해 자연스럽게 칩들이 분리되어 외력에 의한 크랙 등을 방지할 수 있다.
본 발명의 일례에서, 본 발명에 적용되는 점착층은 전술한 물성을 만족하는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 본 발명의 점착층은 예를 들어 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계 및/또는 고무계 점착제를 사용할 수 있다.
본 발명의 예시적인 점착층은 아크릴계 점착제를 포함할 수 있다. 상기 아크릴계 점착제는 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 점착제를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및/또는 메타아크릴레이트를 의미할 수 있다. 상기 아크릴계 점착제는 (메트)아크릴계 수지 및 히드록실기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 (메트)아크릴계 수지는 유리전이온도(Tg)가 -60℃ 내지 80℃이고, 중량평균 분자량이 약 100,000g/mol 내지 약 1,000,000g/mol일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 중량평균 분자량은 (Mw; g/mol) 겔 투과 크로마토그래피(GPC: gel permeation chromatography) 특정기기 Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300mm 길이 칼럼과 Waters PL-GPC220를 이용하여 측정한 값일 수 있다.
상기 (메트)아크릴계 수지는 2종 이상의 (메트)아크릴계 모노머를 포함하는 공중합성 모노머 성분이 공중합된 공중합체일 수 있다. 구체적으로, 상기 2종 이상의 (메트)아크릴계 모노머는 알킬(메트)아크릴레이트 및 극성 관능기 함유 (메타)아크릴레이트일 수 있으며, 상기 극성 관능기는 히드록실기 또는 카르복실기일 수 있다. 상기 알킬(메타)아크릴레이트의 알킬기는 탄소수 1 내지 12의 알킬기일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 상기 극성 관능기를 함유 (메타)아크릴레이트는 알킬기를 포함할 수 있으며, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 12의 알킬기 일 수 있다.
상기 (메트)아크릴계 수지의 각 성분에 대한 함량비는 특별히 제한되는 것은 아니며, 목적하는 점도 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 수지는 예를 들어, 알킬(메트)아크릴레이트 대 상기 극성 관능기 함유 (메트)아크릴레이트의 중량비가 약 1:0.001 내지 약 1:0.5일 수 있다.
상기 히드록실기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트 공중합체는 2 이상의 알킬(메트)아크릴레이트 모노머 및 히드록실기 함유 알킬(메트)아크릴레이트 모노머의 랜덤 공중합체일 수 있다. 상기 알킬(메트)아크릴레이트는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형의 알킬(메트)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들면, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, iso-부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 에틸헥실(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트 및 이소보닐(메트)아크릴레이트 중에서 선택되는 2 이상의 모노머일 수 있다.
상기 히드록실기 함유 (메트)아크릴레이트는 1개 이상의 히드록실기를 함유하는 알킬(메트)아크릴레이트일 수 있다. 예를 들면, 히드록실기 함유 (메트)아크릴레이트는 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메트)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올 모노 (메트)아크릴레이트, 1-클로로-2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 모노(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글라이콜 모노(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 디(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로펜틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로헥실 (메트)아크릴레이트 및 사이클로헥산디메탄올 모노(메트)아크릴레이트 중 1종 이상일 수 있다.
상기 히드록실기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트 공중합체를 구성하는 2 이상의 알킬(메트)아크릴레이트 모노머 및 히드록실기 함유 알킬(메트)아크릴레이트 모노머의 함량비는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 상기 히드록실기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트 공중합체는 제1 알킬(메트)아크릴레이트 모노머 1 내지 100 중량부, 제2 알킬(메트)아크릴레이트 모노머 1 내지 100 중량부 및 히드록실기 함유 알킬(메트)아크릴레이트 모노머 1 내지 100 중량부를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 점착층은 상기 (메트)아크릴계 수지 2 내지 20 중량부 및 히드록실기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트 공중합체 50 내지 98 중량부를 포함할 수 있다. 본 발명의 (메트)아크릴계 수지 및 히드록실기를 가지는 알킬(메트)아크릴레이트 공중합체가 상기 비율을 만족함으로써 전술한 박리력, 물에 대한 용해도 등의 물성을 만족할 수 있다.
본 발명의 점착층은 상기 성분 이외에도 반응 개시제 및 가교제 등을 추가로 포함할 수 있으나, 상기 반응 개시제 및 가교제 등의 성분 및 함량은 점착제의 물성을 만족하는 한 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 상기 반응 개시제는 시판 중인 라디칼 개시제 또는 열 개시제 등을 사용할 수 있으며, 상기 가교제는 시판 중인 다관능성 알킬(메트)아크릴레이트 또는 이소시아네이트계 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 반응 개시제 및 가교제는 예를 들어 상기 상기 (메트)아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 각각 0.001 내지 5 중량부의 범위로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 본 발명의 점착시트는 신장율이 80% 내지 300% 범위 내일 수 있다. 상기 신장율은 파단 신장율(Elongation at break)을 의미할 수 있다. 상기 신장율은 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 95% 이상 또는 100% 이상일 수 있으며, 300% 이하, 295% 이하, 290% 이하, 285% 이하 또는 280% 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 적용되는 점착시트의 신장율이 상기 범위 보다 낮으면 전술한 세라믹 부재의 절단 공정에서 블레이드 또는 절단 날이 세라믹 부재를 파고들 때 발생하는 전단력 등으로 인하여 세라믹 부재에 구조 결함이 발생할 가능성이 있다. 또한, 신장율이 상기 범위를 넘는 경우 세라믹 부재가 합지된 점착시트 및/또는 칩 등이 이송 과정에서 탈락할 가능성이 있다.
본 발명의 다른 예시에서, 본 발명에 적용되는 점착시트는 인장 강도가 10 kg/mm2 내지 30 kg/mm2의 범위 내일 수 있다. 상기 인장 강도는 10 kg/mm2 이상, 10.5 kg/mm2 이상, 11 kg/mm2 이상, 11.5 kg/mm2 이상 또는 12 kg/mm2 이상일 수 있으며, 30 kg/mm2 이하, 29.5 kg/mm2 이하, 29 kg/mm2 이하, 28.5 kg/mm2 이하 또는 28 kg/mm2 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 신장율 및 인장 강도는 25℃ 및 50 %RH의 조건에서 폭이 3 mm인 시료에 대하여 동적 기계 분석(DMA, Dynamic Mechanical Analysis, DMA) 용 장비(TA사 제 Q800)를 이용하여 최초 연신시부터 파단시까지의 하중 및 신율을 측정한 값일 수 있다. 또한 상기 점착시트가 기재필름 상에 점착층이 배치된 구조일 경우 점착층이 배치된 상태의 기재필름에 대하여 측정한 신장율 및 인장 강도일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명의 제조 방법에 적용되는 점착시트는 기재필름 상에 점착층이 배치된 구조일 수 있다. 본 발명에 따른 점착시트가 기재 필름 상에 점착층이 배치된 구조인 경우, 상기 기재 필름은 상기 점착층의 지지체 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상기 기재 필름은 세라믹 부재를 칩 크기로 절단하는 경우 절단용 척 테이블(Chuck table)에서의 탈착을 용이하게 구현하기 위한 역할을 수행할 수 있다. 상기 기재 필름은 후술하는 특성을 만족하는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 폴리에스테르, 폴리올레핀 또는 폴리우레탄을 사용할 수 있으며, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴로일옥시에틸렌트리메틸암모늄클로라이드(poly[2-(Acryloyloxy)ethyl]trimethylammoniumchloride), 폴리디메틸아미노에틸메타크릴레이트(polydimethylaminoehtylmethacrylate) 폴리히드록시에틸아크릴레이트(polyhydroxyethylacrylate) 또는 폴리히드록시에틸셀룰로오스(polyhydroxyethylcellulose)를 예로 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 본 발명에 적용되는 점착시트가 기재 필름을 포함하는 경우, 상기 기재 필름은 수용해성일 수 있다. 본 발명에 있어서 수용해성이란 극성 용매인 물에 용해되는 성질을 의미할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 있어서 수용해성은 물에 대한 용해도(20±5℃가 0.01g/물100g 이상, 보다 구체적으로는 0.01 내지 100g/물100g인 것을 의미할 수 있다.
본 발명에 따른 점착시트가 수용해성인 경우, 상기 점착 시트에 포함되는 기재 필름은 40℃의 물에 침지한 후 20분 경과 시 90 부피% 이상 용해되는 것일 수 있다. 상기 용해 정도에 관한 설명은 전술한 점착층과 동일하므로 생략하기로 한다. 상기 용해 정도의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 100 부피% 이하일 수 있다. 본 발명에 따른 전자 부품의 제조 방법이 상기 용해 정도를 가지는 수용해성 기재 필름을 사용하는 경우, 별도의 기재 필름의 제거 공정이 필요치 않아 공정의 간소화 및 효율을 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명에 따른 제조 방법은 물에 침지하여 분리된 칩(세라믹 부재)을 연마하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 칩의 연마 단계를 거침으로써 세라믹 부재의 모서리를 둥글게 만들 수 있으며, 크랙에 취약한 모서리 부분을 보완할 수 있다. 상기 칩을 연마 방법은 특별히 제한되지 않으며, 건식/습식 등의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어 분리된 칩을 습식으로 베럴 연마하는 경우, 물에 침지시킨 침을 그대로 베럴에 투입할 수 있어 제조 공정의 단계를 줄일 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 명세서의 범위가 아래에서 기술하는 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 명세서에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있다.
<실시예>
1. 점착시트의 제조
50㎛의 두께의 폴리에스테르 기재 필름 상부에 점착층으로 폴리(n-부틸)아크릴레이트/아크릴산(poly(n-butyl)acrylate/acrylic acid)의 공중합체 10 중량부 및 부틸아크릴레이트/2-하이드록시에틸아크릴레이트/메틸아크릴레이트의 랜덤 공중합체 90 중량부를 혼합하고, 가교제로 디이소시안산 이소포론(isophorone diisocyanate; IPDI, Evonik 社)을 미소량 첨가한 조성물을 도포한 후 경화하여 25㎛두께의 점착층을 형성하였다. 이후 23㎛ 두께의 실리콘 코팅된 폴리에스테르 이형 필름층을 적층하여 세라믹 전자부품 제조용 점착시트를 제조하였다.
2. 세라믹 전자부품 제조용 점착시트의 물성 평가
상기 제조한 세라믹 전자부품 제조용 점착시트에 대하여, 물성을 평가한 결과는 하기 표 1과 같다.
| 항목 | 단위 | 물성 | |
| 색상 | - | 투명 | |
| 점착시트의 두께(점착층 포함) | μm | 75 ±10% | |
| 점착력 (180°박리 강도) | kg/25mm | 3.4 | |
| 수용해성 | 20℃ | 분 | 10분 이내 |
| 40℃ | 10분 이내 | ||
| 인장 강도 | kg/mm2 | 20 | |
| 신장율 | % | 150 | |
상기 점착시트의 두께는 ASTM D3652에 준거하여 측정한 값이고, 상기 점착력은 ASTM D3330에 의해, 상기 인장강도 및 신장율은 ASTM D3759에 각각 의거하여 측정한 값이다. 그리고 상기 수용해성은 해당 온도의 물에 침지한 후 점착시트의 점착층이 완전히 용해되는 것을 육안으로 확인하여 해당 시간을 기록하였다.
3. 세라믹 전자부품 제조용 점착시트의 수용해성 평가
상기 제조한 세라믹 전자부품 제조용 점착시트의 온도 및 시간에 따른 수용해도를 측정한 결과는 하기 표 2에 기재하였다. 수용해성은 약 500g의 물 속에 가로 100㎜ 세로 100㎜ 크기의 점착 시트를 각 온도별 물에 담그고 시간별로 점착층이 녹는 지를 육안으로 확인하여 기록하였다.
| 30초 | 60초 | 90초 | 120초 | 150초 | 180초 | 210초 | 240초 | |
| 20℃ | 50% | 60% | 70% | 80% | 85% | 90% | 100% | 100% |
| 40℃ | 60% | 80% | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% |
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품의 제조 방법에 적용되는 점착 시트의 용해도를 나타낸 그래프이다. 상기 표 2의 결과 및 도 5의 결과로, 본 발명에 따른 점착 시트는 우수한 수용해성을 갖는 것을 확인할 수 있다.
실시예를 통해 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 전자부품의 제조 방법에서는 가열박리형 점착시트 대신에 상기 실시예로 확인된 수용해성 점착시트를 사용함으로써, 물을 이용하여 점착시트를 제거할 수 있다. 특히, 40 ℃의 온도에서는 별도의 가열 과정 없이도 90초 이내에 점착층이 완전이 용해되어 절단된 세라믹 부재를 분리할 수 있음을 확인할 수 있다. 따라서 종래의 방법에 비해 단순한 방법으로 세라믹 전자부품을 제조할 수 있어, 공정 효율을 개선할 수 있으며, 제조 시간을 단축할 수 있다. 또한, 열처리하는 과정이 없으므로, 가열에 의한 세라믹 전자부품의 손상을 최소화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 점착시트
101: 점착층
102: 기재 필름
200: 세라믹 부재
201: 절단된 칩
101: 점착층
102: 기재 필름
200: 세라믹 부재
201: 절단된 칩
Claims (10)
- 점착층 및 상기 점착층이 배치되는 기재 필름을 포함하는 점착시트와, 세라믹 부재를 합지하고 절단하는 단계; 및
상기 점착시트와 합지된 세라믹 부재를 물에 침지하여 칩으로 분리하는 단계를 포함하고,
상기 점착층은 40℃의 물에 침지하고 60초 경과 시 80 부피% 이상 용해되고,
상기 기재 필름은 수용해성인,
전자부품의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 점착시트와 합지된 세라믹 부재를 물에 침지하여 칩으로 분리하는 단계는 0 ℃내지 50 ℃의 온도 범위의 물에서 수행되는 전자부품의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 점착시트에 합지된 세라믹 부재를 물에 침지하여 칩으로 분리하는 단계에서, 침지 후 물에 물리적 및/또는 화학적 처리를 수행하는 전자부품의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 세라믹 부재는
세라믹 그린시트 및 내부 전극 패턴이 인쇄된 그린시트를 적층하고 압착하여 제조된 것인 전자부품의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 점착층은,
유리에 부착되어 40℃의 물에 90초 동안 침지한 후, 상기 유리에 대한 180°의 박리 각도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 측정한 박리력이 100 g/25mm 이하인,
전자부품의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 점착층은,
유리에 부착되어 25℃ 및 50 %RH의 상대 습도의 조건에서 10 분간 노출한 후, 상기 유리에 대한 180°의 박리 각도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 측정한 박리력이 1500 g/25mm 이상인,
전자부품의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 점착시트는 신장율이 80 % 내지 300 %의 범위 내인 전자부품의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 점착시트는 인장 강도가 10 kg/mm2 내지 30 kg/mm2의 범위 내인 전자부품의 제조 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 기재 필름은 40℃의 물에 침지하고 20분 동안 경과 시 90 부피% 이상 용해되는 것인 전자부품의 제조 방법.
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