KR20050041780A - 세라믹 그린 시트 박리장치 - Google Patents

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KR20050041780A KR1020030077051A KR20030077051A KR20050041780A KR 20050041780 A KR20050041780 A KR 20050041780A KR 1020030077051 A KR1020030077051 A KR 1020030077051A KR 20030077051 A KR20030077051 A KR 20030077051A KR 20050041780 A KR20050041780 A KR 20050041780A
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Abstract

본 발명은 적층형 세라믹 콘덴서(MLCC ; Multi Layer Ceramic Condenser)의 제조에 사용되는 세라믹 그린 시트를 필름으로부터 박리하는 박리장치에 관한 것이다.
본 발명은 적층되는 세라믹 그린시트를 캐리어 필름으로부터 박리하기 위한 박리장치에 있어서, 상기 세라믹 그린시트 상부에 이동가능하게 위치하고, 상기 세라믹 그린시트와 접촉하는 접촉면을 통하여 상기 세라믹 그린시트에 흡착력을 가하기 위하여 진공을 형성하도록 하는 진공형성수단과 연결되는 박리헤드; 및 상기 박리헤드의 접촉면에 부착되는 다공질의 폴리에틸렌 시트;를 포함하는 세라믹 그린시트 박리장치를 제공한다.

Description

세라믹 그린 시트 박리장치{exfoliating method for ceramic green sheet}
본 발명은 적층형 세라믹 콘덴서(MLCC ; Multi Layer Ceramic Condenser)의 제조에 사용되는 세라믹 그린 시트를 필름으로부터 박리하는 박리장치에 관한 것이다.
일반적으로 적층형 세라믹 콘덴서는 이동통신 단말기, 노트북, 컴퓨터, 개인 휴대용 단말기(PDA) 등의 여러 전자제품의 인쇄회로 기판에 장착되어 전기를 충전 또는 방전시키는 중요한 역할을 하는 칩 형태의 커패시터(capatitor)이며, 사용 용도 및 용량에 따라 다양한 크기 및 적층형태를 취하고 있다.
적층형 세라믹 콘덴서를 제조하기 위해서는, 연속적인 PET 필름 상에 슬러리 형태의 세라믹을 수 마이크로미터 ~ 수십 마이크로미터의 얇은 두께로 연속적으로 도공하는 성형 공정과, 도공된 세라믹의 표면에 소정의 패턴을 인쇄하여 세라믹 그린 시트를 제조하는 인쇄공정과, 상기 PET 필름으로부터 소정의 형상으로 절단된 세라믹 그린시트를 분리시키는 박리 공정과, 상기 PET 필름으로부터 분리된 세라믹 그린 시트를 소정의 층수로 적층시키는 적층 공정과, 적층된 세라믹 그린시트를 소정의 압력으로 압착시키는 압착 공정 등을 거치게 된다.
여기서, PET 필름으로부터 세라믹 그린 시트의 인쇄패턴을 박리시키기 위한 박리 공정의 정밀도에 따라서 적층형 세라믹 콘덴서의 적층 구조물의 정밀도(Alignment)가 결정된다. 박리 기술의 개발은 적층 정밀도를 향상시킬 뿐 아니라, 박리장치의 재질 및 형상에 따라 세라믹 그린 시트에 손상이 발생하여 신뢰성 등에 영향을 주게 되므로 적층형 세라믹 콘덴서의 제조 공정에서 매우 중요한 공정으로 취급되고 있다.
세라믹 그린 시트의 박리는 진공력에 의해 수행되며, 진공으로 세라믹 그린 시트를 흡착할 수 있는 구조의 형상에 따라 박리력이 달라지게 된다. 종래에는 박리장치에서 세라믹 그린 시트와 진공을 이루면서 접촉하는 부분에 표면 홀(hole)이 가공된 금속체 또는 금속 소결체를 가공하여 사용하였다.
도 1(a) 내지 (c)는 종래의 박리장치에 사용되는 박리 금형을 도시한 것이다. 박리금형은 PET 필름에 부착되어 있는 세라믹 그린 시트와 접촉하여 세라믹 그린 시트를 필름으로부터 박리하게 된다. 박리금형은 도 1(a)에서와 같이 소결 메시 구조를 사용하는 것이 있다. 소결 메시 구조는 약 200㎛ 크기의 구멍이 형성되는 것으로, 이를 통하여 진공으로 세라믹 그린 시트를 흡착하게 된다. 또한 도 1(b)는 금속 플레이트에 에칭을 통해 일정 간격의 구멍을 형성한 것으로, 구멍의 직경은 약 100㎛ 정도가 된다. 도 1(c)는 도 1(b)의 에칭에 의한 구멍보다 미세하고 조밀하게 구멍을 가공한 금속 플레이트를 도시하고 있다.
이와 같이 종래에는 금속체에 의한 박리금형에 진공으로 세라믹 그린 시트를 흡착할 수 있는 구조를 가공하고, 이를 사용하여 세라믹 그린 시트를 흡착하는 구성을 갖고 있었다. 그러나, 박리금형이 금속체로 형성되어 세라믹 그린 시트의 접촉부분이 손상되는 문제가 있었으며, 박리금형에 가공된 구멍이 또한 세라믹 시트에 손상을 가하는 문제도 제기되었다. 이와 같이 적층형 세라믹 콘덴서를 제조하기 위한 세라믹 그린 시트의 표면에 손상이 발생하면, 세라믹 시트 표면에 형성된 내부 패턴이 손상되어 적층 후에 쇼트 등의 제품 불량을 발생시킬 수 있게 된다.
따라서, 세라믹 그린 시트를 손상하지 않고도 강한 흡착력으로 보다 용이하게 박리할 수 있고, 정밀도가 향상된 세라믹 그린 시트를 적층할 수 있는 새로운 박리장치에 대한 연구가 당 기술분야에서 계속되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다공질 폴리에틸렌 시트를 박리금형 표면에 부착하여 세라믹 그린 시트의 손상 없이 필름으로부터 용이하게 박리할 수 있도록 하는 박리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 세라믹 그린 시트를 손상없이 박리할 수 있도록 하여 적층형 세라믹 콘덴서의 쇼트 등의 불량 발생을 방지하는 등 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 적층되는 세라믹 그린시트를 캐리어 필름으로부터 박리하기 위한 박리장치에 있어서, 상기 세라믹 그린시트 상부에 이동가능하게 위치하고, 상기 세라믹 그린시트와 접촉하는 접촉면을 통하여 상기 세라믹 그린시트에 흡착력을 가하기 위하여 진공을 형성하도록 하는 진공형성수단과 연결되는 박리헤드; 및 상기 박리헤드의 접촉면에 부착되는 다공질의 폴리에틸렌 시트;를 포함하는 세라믹 그린시트 박리장치를 제공한다.
바람직하게는 상기 다공질의 폴리에틸렌 시트는 상기 박리헤드의 접촉면과 동일한 크기로 형성되어 부착되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 다공질의 폴리에틸렌 시트에는 정전기 방지제 (antistatic agent)가 함유될 수 있다. 또한 바람직하게는, 상기 박리헤드는 접촉면에 형성되는 다수개의 진공홀 및 내부에 형성되고 상기 진공홀 및 진공형성수단과 연결되는 공기통로를 포함한다.
이하 본 발명에 의한 세라믹 그린시트 박리장치의 실시예를 도면과 함께 설명하도록 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 박리장치는 캐리어 필름(51)으로부터 세라믹 그린시트(50)를 박리하기 위해 박리헤드(30)가 세라믹 그린시트 상부에 위치하여 사용된다. 상기 박리헤드(30)는 캐리어 필름으로부터 세라믹 그린시트(50)를 박리하여 압착기(60) 상으로 이송시킬 수 있도록 승강 및 이송운동을 하도록 구성된다.
즉, 상기 캐리어 필름(51)으로부터 세라믹 그린시트(50)를 흡착하여 박리한 박리헤드(30)가 압착기(60) 상으로 이송되어 하강하면, 상기 압착기(60)는 상기 박리헤드(30)에 흡착되어 있는 세라믹 그린시트(50)가 상기 박리헤드(30)와 압착기(60) 사이에서 압착되도록 상승하며 가압시켜 적층,압착한다.
한편, 박리헤드를 통한 세라믹 그린시트의 박리작업은 도 3(a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이 이루어진다. 도 3(a)에서, 캐리어 필름(51) 상에 위치하는 세라믹 그린시트(50)에 박리헤드(30)를 접촉시키며, 박리헤드(30)는 접촉면에 진공을 가하여 세라믹 그린시트(50)를 흡착하게 된다.
다음으로, 도 3(b)에서와 같이 박리헤드(30) 및 박리 테이블(40)이 수평으로 이동하게 된다. 이때 박리 테이블(40)과 박리헤드(30)는 서로 반대방향으로 수평으로 이동하게 되며, 캐리어 필름(51)은 하방으로 당겨져서 제거된다. 박리 테이블(40)이 완전히 박리헤드(30)와 반대방향으로 수평이동이 끝나게 되면 박리헤드(30)에는 세라믹 그린시트(50)만이 흡착되어 있게 된다. (도 3(C))
본 발명에서는 세라믹 그린시트를 박리하기 위하여 사용되는 박리헤드의 접촉면에 다공질의 폴리에틸렌 시트를 부차하여 사용하는 것을 특징으로 하고 있다. 즉, 도 2 및 도 3에서와 같은 박리헤드(30)가 세라믹 그린시트(50)와 접촉하는 접촉면에 종래의 금속제 박리금형을 사용하지 않고, 그 대신에 다공질의 폴리에틸렌 시트(31)를 사용하였다.
폴리에틸렌 시트(31)에는 균일한 크기 및 간격의 기공들이 형성되며, 이들은 박리헤드로부터의 진공상태를 그대로 세라믹 시트에 전달하여 세라믹 그린시트가 흡착될 수 있도록 한다. 또한 폴리에틸렌 시트(31)는 탄성을 갖고 있기 때문에 세라믹 그린시트와 접촉할 때 충격을 흡수할 수 있고, 세라믹 그린시트에 긁힘 또는 파손 등의 불량이 발생하지 않도록 하는 기능을 갖는다.
상기 다공질의 폴리에틸렌 시트는 상기 박리헤드의 접촉면과 동일한 크기로 형성되어 부착된다. 박리헤드(30)의 접촉면보다 작은 크기로 형성되어 부착되면, 박리헤드가 세라믹 그린시트를 흡착하기 위하여 하강하는 경우 폴리에틸렌 시트가 부착되지 않은 박리헤드면이 세라믹 그린시트와 닿게 되어 세라믹 그린시트에 손상이 가해지는 문제가 발생하게 되며, 따라서 폴리에틸렌 시트를 박리헤드의 접촉면과 동일한 크기로 형성하여 부착하는 것이 바람직하게 된다.
또한, 상기 박리헤드는 도 3(a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 접촉면에 다수개의 진공홀(62)이 형성되고, 내부에는 상기 진공홀(62)과 연결되는 공기통로(61)가 형성된다. 상기 박리헤드(30)는 상기 진공홀 및 공기통로로부터 공기를 흡입하여 진공상태를 형성하도록 하는 진공형성수단(도시하지 않음)과 연결되어 있으며, 진공형성수단은 공기펌프와 같은 장치가 될 수 있다. 상기 공기통로는 상기 진공형성수단과 연결된다.
또한, 상기 다공질의 폴리에틸렌 시트에는 정전기 방지제 (antistatic agent)가 함유되는 것이 바람직하다. 박막의 세라믹 시트를 캐리어 필름과 분리시 많은 정전기를 띠게 된다. 이러한 정전기는 원활한 박리작업을 방해하게 되어 박리 실패, 시트의 접힘, 주름 발생 등의 불량을 초래하게 된다. 따라서 이를 방지하기 위하여 정전기를 최소화할 수 있도록 정전기 방지재를 함유하는 것이 바람직하게 된다.
실시예
본 발명에서와 같은 폴리에틸렌 시트를 부착한 박리헤드를 통한 박리공정에서의 불량율을 비교하였다.
다공성 폴리에틸렌 시트의 기공율(porosity)은 25%, 표면 거칠기(surface roughness)는 2.2 ㎛ 이하, 공기 흡입율은 0.8 ㎤/㎠ sec 이상의 것을 사용하였다.
먼저, 세라믹 그린시트의 두께가 4.5 ㎛인 것을 10,000회 박리 공정을 수행하였을 때의 불량율(박리 실패율)은 다공질 폴리에틸렌 시트 두께가 1 mm 일때 3회, 2 mm일때 2회, 3 mm 일 때 4회가 되었다. 반면에, 금속제의 소결 메쉬의 경우는 7회의 불량이 발생하였다. 따라서, 본 발명에 의한 다공질의 폴리에틸렌 시트를 사용한 경우가 종래의 금속제 박리금형을 사용한 경우에 비하여 박리 공정시 박리 실패율이 현저하게 줄어든 것을 확인할 수 있다.
또한, 세라믹 그린시트의 두께 4.5 ㎛인 것을 400층 적층하여 30,000개의 칩의 쇼트 불량율을 분석하였다. 칩의 쇼트 불량은 세라믹 그린시트에 형성된 내부패턴이 세라믹 그린시트 박리시에 손상되는 경우 발생하게 된다.
본 발명에 의한 다공질 폴리에틸렌 시트를 사용한 경우는 쇼트 불량율이 251 ppm(시트의 두께가 1mm인경우), 214 ppm(시트의 두께가 2mm인 경우), 256 ppm(시트의 두께가 3mm인 경우)과 같이 나타났다. 그러나, 종래와 같이 금속제의 소결 메쉬구조를 사용한 경우 387ppm 의 쇼트 불량율이 나타났으며, 이에 따라 본 발명에 의한 박리공정의 경우가 칩의 신뢰성을 높이게 됨을 알 수 있었다.
본 발명에서와 같이 다공질의 폴리에틸렌 시트를 박리헤드의 접촉면에 부착하여 박리공정을 수행하게 되면, 세라믹 그린시트를 흡착하는데 있어서 세라믹 그린시트에 긁힘 또는 찢어짐과 같은 손상이 발생하지 않게 되며, 또한 탄성력이 있는 폴리에틸렌 시트를 사용하기 때문에 세라믹 그린시트가 흡착되면서 일부가 압착되는 등의 압력에 의한 손상도 방지할 수 있게 된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
도 1(a) 내지 (c)는 종래의 박리장치에 사용되는 박리 금형을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 다공질 폴리에틸렌 시트를 부착한 박리헤드를 포함하는 박리장치를 도시한 도면이다.
도 3(a) 내지 (c)는 도 2의 박리장치를 사용하여 세라믹 그린시트를 캐리어 필름으로부터 박리하는 공정을 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
30: 박리헤드 31: 다공질 폴리에틸렌시트
40: 박리 테이블 50: 세라믹 그린시트
51: 캐리어 필름 60: 압착기
61: 공기통로 62: 진공홀

Claims (4)

  1. 적층되는 세라믹 그린시트를 캐리어 필름으로부터 박리하기 위한 박리장치에 있어서,
    상기 세라믹 그린시트 상부에 이동가능하게 위치하고, 상기 세라믹 그린시트와 접촉하는 접촉면을 통하여 상기 세라믹 그린시트에 흡착력을 가하기 위하여 진공을 형성하도록 하는 진공형성수단과 연결되는 박리헤드; 및
    상기 박리헤드의 접촉면에 부착되는 다공질의 폴리에틸렌 시트;를 포함하는 세라믹 그린시트 박리장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다공질의 폴리에틸렌 시트는 상기 박리헤드의 접촉면과 동일한 크기로 형성되어 부착되는 것을 특징으로 하는 세라믹 그린시트 박리장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 박리헤드는 접촉면에 형성되는 다수개의 진공홀 및 내부에 형성되고 상기 진공홀 및 진공형성수단과 연결되는 공기통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 그린시트 박리장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 다공질의 폴리에틸렌 시트에는 정전기 방지제 (antistatic agent)가 함유된 것을 특징으로 하는 세라믹 그린시트 박리장치.
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