JP4361542B2 - ダイシングシートの貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数のセラミックグリーンシートを積層した積層体にダイシングシートを貼り付けるダイシングシートの貼付方法に関する。

例えばセラミックコンデンサのような積層型電子部品を製造する工程には、導電パターンを有する複数のセラミックグリーンシートを積層した積層体を作製し、この積層体をダイシングによって所定の形状・寸法にチップ化する工程が含まれる。ダイシングを行う際には、チップ化した積層体の飛散を防ぐため、表面粘着性を有するダイシングシートを下敷きとして積層体に貼り付けている（例えば特許文献１参照）。
特開平８−２３６３８８号公報

ところで、積層体にダイシングシートを貼り付けるときに、積層体とダイシングシートとの間に空隙が生じることがある。このような空隙が生じした状態でダイシングを行うと、積層体にチッピングやクラックが発生し易くなり、製品の歩留まりを低下させてしまうおそれがある。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、ダイシングシートと積層体との間での空隙の発生を抑えることができるダイシングシートの貼付方法を提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明に係るダイシングシートの貼付方法は、複数のセラミックグリーンシートを積層した積層体にダイシングシートを貼り付け、当該ダイシングシートを介して積層体をダイシングするダイシングシートの貼付方法であって、ダイシングシートを吸着可能な吸着面を有する吸着板を準備し、吸着面からダイシングシートの一端部がはみ出すように、ダイシングシートを吸着面に吸着させる工程と、積層体におけるダイシングシートの貼付予定面にダイシングシートの一端部が近接するように、吸着面を貼付予定面に対して傾斜させた状態で、ダイシングシートの一端部を押圧ローラによって貼付予定面に押圧する工程と、吸着面におけるダイシングシートの吸着を解除してからダイシングシートが吸着面から脱離するまでの間に吸着板及び積層体の少なくとも一方を貼付予定面の面内方向に移動させ、押圧ローラで押圧しながらダイシングシートを吸着面側から貼付予定面側に搬送する工程とを備えたことを特徴としている。

このダイシングシートの貼付方法では、吸着面からダイシングシートの一端部がはみ出すようにしてダイシングシートを吸着板に固定させ、この一端部を押圧ローラによって積層体の貼付予定面に押圧する。そして、吸着を解除した後に吸着面にわずかに残る吸着力と押圧ローラによる押圧力とによって、ダイシングシート全体を平坦化した状態で貼付予定面側に搬送する。このような手法により、貼り付けたダイシングシートと積層体との間での空隙の発生が抑えられ、ダイシング時における積層体のチッピングやクラックの発生を抑止することが可能となる。

また、吸着面と貼付予定面とが成す開放角は、２°〜６°の範囲であることが好ましい。開放角が下限に満たない場合、ダイシングシートの一端部以外の部分が貼付予定面に接触することがあり、ダイシングシートと積層体との間に空隙が生じ易くなる。また、開放角が上限を超える場合、押圧ローラでダイシングシートの一端部を貼付予定面に押圧する際に、ダイシングシートに折り目がつくことがあり、この場合もダイシングシートと積層体との間に空隙が生じ易くなる。したがって、開放角を上記範囲内に設定することで、ダイシングシートと積層体との間の空隙の発生をより確実に抑えることができる。

また、押圧ローラによってダイシングシートの一端部に加える押圧力は、０．２ＭＰａ〜０．８ＭＰａの範囲であることが好ましい。押圧力が下限に満たない場合、ダイシングシートと積層体との密着性が不十分となり、ダイシング時にチップ化した積層体の飛散を防ぐというダイシングシート本来の機能が十分に発揮されないことがある。また、押圧力が上限を超える場合、過剰な負荷によって積層体が変形する場合がある。したがって、押圧力を上記範囲内に設定することで、ダイシングシートを好適に積層体に貼り付けることができる。

本発明に係るダイシングシートの貼付方法によれば、ダイシングシートと積層体との間での空隙の発生を抑えることができる。これにより、ダイシング時における積層体のチッピングやクラックの発生を抑えることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るダイシングシートの貼付方法の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るダイシングシートの貼付方法を用いて製造されるセラミック電子部品の一例として示すセラミックコンデンサの斜視図である。図１及び図２に示すように、セラミックコンデンサ１は、略直方体形状をなす素子部２と、素子部２の長手方向の両端部に形成された１対の端子電極３，３とを備えている。

素子部２は、図２に示すように、誘電体層４と内部電極層５とが交互に積層されて構成されている。このような素子部２は、図３に示すように、矩形の内部電極層５が形成された誘電体層４を順次積層することによって形成される。また、素子部２の積層方向の両端には、内部電極層５が形成されていない誘電体層６が保護層としてそれぞれ積層されている。なお、図２では簡略化されているが、誘電体層４は、実際には約３００層程度積層されている。

上下に隣り合う内部電極層５，５同士は、一定の面積で対向していると共に、誘電体層４によって互いに電気的に絶縁されている。また、内部電極層５，５は、誘電体層４の端まで延在し、互いに異なる一方の端子電極３，３に電気的に接続されている。したがって、端子電極３，３に所定の電圧を印加すると、上下で対向する内部電極層５，５間に、対向面積に比例する電荷が蓄えられる。

次に、上述した構成を有するセラミックコンデンサ１の製造方法について説明する。

セラミックコンデンサ１を製造する場合、まず、例えばＢａＴｉＯ_３を主成分とする誘電体粉末に樹脂バインダと所定の溶剤を加えたスラリーを、ベースフィルム（図示しない）上に所定の厚みで塗布し、セラミックグリーンシート７を作製する。次に、例えばＮｉ又はＡｇを主成分とする導体ペーストをスクリーン印刷することにより、セラミックグリーンシート７上に矩形の導体パターン６をマトリクス状に形成する。所定の乾燥を行った後、導体パターン６を形成したセラミックグリーンシート７を所定の順序で積層し、さらに、導体パターン６を形成しないセラミックグリーンシート８を積層方向の両端にそれぞれ積層すると、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、セラミックグリーンシート７，８の積層体９が形成される。積層体９を形成した後、所定のプレス装置（図示しない）を用いて積層体９を積層方向にプレスし、各セラミックグリーンシート７，８を互いに圧着させる。

積層体９を形成した後、この積層体９をダイシングによってチップ化する工程を行う。図５は、このダイシング工程に用いるダイシングシート貼付装置の装置構成を示す側面図である。また、図６は、図５における平面図である。図５及び図６に示すように、ダイシングシート貼付装置１０は、シート搬送機構１１と、搬送用ステージ１２と、前進吸着板１３と、真空吸着板１４と、貼付用ステージ１５と、積層体搬送機構１６とを備え、複数のセラミックグリーンシートを積層した積層体９の貼付予定面９ａ（図７参照）にダイシングシート４０を貼り付ける装置として構成されている。

シート搬送機構１１は、繰出ローラ２１と、巻取ローラ２２と、張力調整用の補助ローラ２３，２４とを備えている。繰出ローラ２１からは、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）製の長尺のベースフィルム５０が繰り出される。このベースフィルム５０の一面側には、例えばポリスチレンを含む熱発泡性樹脂からなるダイシングシート４０が形成されている。ダイシングシート４０は、例えば一辺が１６０ｍｍの略正方形状をなしており、ベースフィルム５０の長手方向に沿って所定の間隔で形成されている。

ベースフィルム５０は、繰出ローラ２１から繰り出された後、補助ローラ２３による張力調整を受けつつ搬送用ステージ１２に案内される。ベースフィルム５０は、搬送用ステージ１２の上面側を走行した後、搬送用ステージ１２の先端に設けられたエッジ部１２ａに沿って下方に鋭角に折り返され、これにより、ベースフィルム５０はダイシングシート４０から剥離される。この後、ベースフィルム５０は、補助ローラ２４による張力調整を受けつつ巻取ローラ２２に巻き取られる。

前進吸着板１３は、搬送用ステージ１２上におけるダイシングシート４０の搬送を補助する矩形の吸着板である。この前進吸着板１３は、例えば搬送用ステージ１２における上流側の上方に配置され、シート搬送機構１１によってダイシングシート４０が搬送用ステージ１２上に案内されたことに同期して、搬送用ステージ１２に向かって下降する。そして、前進吸着板１３は、ダイシングシート４０を搬送用ステージ１２側に押圧しながら、ベースフィルム５０と共に搬送用ステージ１２上を下流側に所定の距離だけ走行した後、搬送用ステージ１２の上方に退避する。

真空吸着板１４は、積層体９へのダイシングシート４０の貼り付けに用いる矩形の吸着板である。真空吸着板１４の底面は、空気孔（図示しない）が多数配列された吸着面１４ａとなっている。吸着面１４ａは、空気孔を通じてポンプ（図示しない）による吸気のオン・オフを切り替えることにより、ダイシングシート４０を着脱自在に吸着可能となっている。また、真空吸着板１４の前方には、ダイシングシート４０よりも幅広の押圧ローラ１７が設けられている。押圧ローラ１７は、真空吸着板１４の側面から前方に突出する支持板１８を介して真空吸着板１４の前端部に連結され、吸着面１４ａの前端側の辺と略平行に支持されている。

この真空吸着板１４は、搬送用ステージ１２において前進吸着板１３よりも下流側の上方に配置され、前進吸着板１３が搬送用ステージ１２から退避した後に、搬送用ステージ１２に向かって下降する。真空吸着板１４は、ダイシングシート４０を吸着面１４ａに吸着させた後、エッジ部１２ａを通過するまでベースフィルム５０と共に搬送用ステージ１２上を下流側に走行する。そして、真空吸着板１４は、ダイシングシート４０からベースフィルム５０が剥離した後、ダイシングシート４０を貼付用ステージ１５に向けて搬送する。

積層体搬送機構１６は、図６に示すように、供給ストッカ２５と、格納ストッカ２６と、搬送アーム（図示しない）とを備えている。供給ストッカ２５には、図４に示した積層体９が収容されており、搬送アームは、真空吸着板１４によってダイシングシート４０が貼付用ステージ１５上に搬送されたことに同期して、積層体９を貼付用ステージ１５上に載置する。ダイシングシート４０の貼り付け終了後、搬送アームは、積層体９を格納ストッカ２６に搬送する。

このようなダイシングシート貼付装置１０を用いて積層体９へのダイシングシート４０の貼付を行う場合、まず、シート搬送機構１１により、ダイシングシート４０が形成されたベースフィルム５０を搬送用ステージ１２に搬送し、前進吸着板１３によって押圧しながらダイシングシート４０を搬送用ステージ１２の下流側に搬送する。搬送後、前進吸着板１３を退避させる。

次に、真空吸着板１４の吸着面１４ａにおける真空度を約−６０ｋＰａ程度に減圧し、ダイシングシート４０の前端部（一端部）４０ａが吸着面１４ａから約３０ｍｍ程度はみ出すようにして、ダイシングシート４０を吸着面１４ａに吸着させる。この状態で、搬送用ステージ１２のエッジ部１２ａを通過するまで真空吸着板１４をベースフィルム５０と併走させ、ダイシングシート４０からベースフィルム５０を剥離する。ベースフィルム５０を剥離した後、真空吸着板１４を貼付用ステージ１５上に移動させる。また、積層体搬送機構１６は、搬送アームによって積層体９を貼付用ステージ１５上の位置決め用枠２７，２７の内側に搬送する。これにより、積層体９は、ダイシングシート４０の貼付予定面９ａを上面側に向けた状態で、貼付用ステージ１５の略中央に配置される。

真空吸着板１４を貼付用ステージ１５上に移動させた後、図７（ａ）に示すように、真空吸着板１４の後端側の高さを前端側に対して相対的に高くすることにより、吸着面１４ａからはみ出すダイシングシート４０の前端部４０ａが積層体９の貼付予定面９ａに近接するように、吸着面１４ａを貼付予定面９ａに対して傾斜させる。そして、この状態で真空吸着板１４を貼付用ステージ１５に向けて下降させ、図７（ｂ）に示すように、ダイシングシート４０の前端部４０ａを押圧ローラ１７によって貼付予定面９ａに押圧する。

このとき、吸着面１４ａと貼付予定面９ａとが成す開放角θは、ダイシングシート４０の後端部４０ｂと貼付予定面９ａとの接触を防止するため、約２°〜約６°の範囲、好ましくは約３．６°程度とする。また、押圧ローラ１７によってダイシングシート４０の前端部４０ａに加える押圧力は、積層体９への過剰な負荷がかからないように、約０．２ＭＰａ〜約０．８ＭＰａの範囲、好ましくは約０．５５ＭＰａ程度とする。

ダイシングシート４０の前端部４０ａを押圧した後、ポンプ（図示しない）による吸気を停止させ、吸着面１４ａにおけるダイシングシート４０の吸着を解除する。吸着を解除すると、約０．５秒程度で吸着面１４ａにおける真空度がほぼ０ＭＰａとなり、ダイシングシート４０が吸着面１４ａから脱離する。そこで、吸着を解除してからダイシングシート４０が吸着面１４ａから脱離するまでの間、すなわち、吸着面１４ａに吸気による真空残圧が残っている間に、図８（ａ）に示すように、真空吸着板１４をダイシングシート４０の後端部４０ｂ側に平行移動させる。

これにより、吸着面１４ａにわずかに残る吸着力と押圧ローラ１７による押圧力とによってダイシングシート４０全体が平坦化された状態で、吸着面１４ａ側から貼付予定面９ａ側にダイシングシート４０が搬送され、図８（ｂ）に示すように、積層体９の貼付予定面９ａへのダイシングシート４０の貼り付けが完了する。貼り付けが完了した後、積層体搬送機構１６によって、積層体９を格納ストッカ２６（図６参照）に搬送する。ダイシングシート４０の貼り付けの後、このダイシングシート４０を下敷きとして積層体９をダイシングし、所定の形状・寸法にチップ化する。その後、積層体９を焼成する焼成工程、積層体９の両端部に端子電極３，３を形成する電極形成工程、及び端子電極３，３の表面にめっきを施すめっき工程を行うことにより、図１〜図３に示したセラミックコンデンサ１が完成する。

以上説明したように、このダイシングシートの貼付方法では、吸着面１４ａからダイシングシート４０の前端部４０ａがはみ出すようにしてダイシングシート４０を吸着面１４ａに吸着させ、この前端部４０ａを押圧ローラ１７によって積層体９の貼付予定面９ａに押圧する。そして、吸着を解除した後に吸着面１４ａにわずかに残る吸着力と押圧ローラ１７による押圧力とによって、ダイシングシート４０全体を平坦化した状態で貼付予定面９ａ側に搬送する。このような手法により、貼り付けたダイシングシート４０と積層体９との間での空隙の発生が抑えられ、ダイシング時における積層体９のチッピングやクラックの発生を抑止することが可能となる。

また、ダイシングシート４０の貼り付け時において、吸着面１４ａと貼付予定面９ａとが成す開放角θは、２°〜６°の範囲となっている。開放角θが下限に満たない場合、ダイシングシート４０の前端部４０ａ以外の部分が貼付予定面９ａに接触することがあり、ダイシングシート４０と積層体９との間に空隙が生じ易くなる。また、開放角θが上限を超える場合、押圧ローラ１７でダイシングシート４０の前端部４０ａを貼付予定面９ａに押圧する際に、ダイシングシート４０に折り目がつくことがあり、この場合もダイシングシート４０と積層体９との間に空隙が生じ易くなる。したがって、開放角θを上記範囲内に設定することで、ダイシングシート４０と積層体９との間の空隙の発生がより確実に抑えられる。

また、押圧ローラ１７によってダイシングシート４０の前端部４０ａに加える押圧力は、０．２ＭＰａ〜０．８ＭＰａの範囲であることが好ましい。押圧力が下限に満たない場合、ダイシングシート４０と積層体９との密着性が不十分となり、ダイシング時にチップ化した積層体９の飛散を防ぐというダイシングシート４０本来の機能が十分に発揮されないことがある。また、押圧力が上限を超える場合、過剰な負荷によって積層体９が変形する場合がある。したがって、押圧力を上記範囲内に設定することで、ダイシングシート４０を好適に積層体９に貼り付けることができる。

続いて、上述したダイシングシートの貼付方法を用いた場合のダイシングシートと積層体との間の空隙抑止効果を検証するために行った実験について説明する。

本実験は、真空吸着板１４の吸着面１４ａに吸着させたダイシングシート４０の前端部４０ａを積層体９の貼付予定面９ａに接触させる際に、吸着面１４ａと貼付予定面９ａとが成す開放角θ及び押圧ローラ１７による押圧力を変化させ、各条件におけるダイシングシート４０と積層体９との貼付状態を観察したものである。本実験においては、吸着面１４ａからダイシングシート４０の前端部４０ａが３０ｍｍ程度はみ出すようにしてダイシングシート４０を吸着面１４ａに吸着させ、開放角θは、１°〜１５°の範囲で変化させ、押圧力は、０．１ＭＰａ〜１．５ＭＰａの範囲で変化させた。各条件において、積層体９のサンプルを１００枚ずつ用意し、吸着を解除した後に吸着面１４ａにわずかに残る吸着力を利用してダイシングシート４０を積層体９に貼り付けた後、ダイシングした積層体９のチッピング・クラックの発生数を併せて調べた。

図９は、開放角θの変化に対する貼付状態の観察結果を示す図である。同図に示すように、開放角θが３°〜５°の範囲では、ダイシングシート４０と積層体９との間に空隙は発生せず、良好な貼付状態であった。この場合、ダイシングした積層体９におけるチッピング・クラックの発生数は、０枚／１００枚であった。一方、開放角θが１°のときには、ダイシングシート４０の後端部４０ｂが貼付予定面９ａに接触し、ダイシングシート４０と積層体９との間に空隙が生じた。この場合、ダイシングした積層体９の全てでチッピング・クラックが発生した。また、開放角θが７°以上のときには、押圧ローラ１７でダイシングシート４０の前端部４０ａを貼付予定面９ａに押圧するときに、ダイシングシート４０に折れ目が発生した。これらの場合、ダイシングした積層体９におけるチッピング・クラックの発生数は、開放角θが７°の場合は１０枚／１００枚、開放角θが１０°の場合は１２枚／１００枚、開放角θが１５°の場合は１６枚／１００枚であった。

また、図１０は、押圧力の変化に対する貼付状態の観察結果を示す図である。同図に示すように、押圧力が０．３ＭＰａ〜０．７ＭＰａの範囲では、ダイシングシート４０と積層体９との間に空隙は発生せず、良好な貼付状態であった。この場合、ダイシングした積層体９におけるチッピング・クラックの発生数は、０枚／１００枚であった。一方、押圧力が０．１ＭＰａのときには、ダイシングシート４０と積層体９との十分な密着性が得られず、貼付不良が生じた。この場合、ダイシングした積層体９の全てでチッピング・クラックが発生した。また、押圧力が１．０ＭＰａ以上のときには、積層体９に過剰な負荷がかかり、積層体９の変形が生じた。これらの場合、ダイシングした積層体９におけるチッピング・クラックの発生数は、押圧力が１．０ＭＰａの場合は７枚／１００枚、押圧力が１．５ＭＰａの場合は１１枚／１００枚であった。

このように、本発明に係るダイシングシートの貼付方法を用いた場合、ダイシングシート４０と積層体９との間の空隙の発生が効果的に抑えられている。これは、吸着面１４ａにわずかに残る吸着力と押圧ローラ１７による押圧力とによってダイシングシート４０全体が平坦化された状態で、ダイシングシート４０を貼付予定面９ａに貼り付けることができるためであり、本発明の有効性が確認できた。また、ダイシングシート４０を貼り付ける際の吸着面１４ａと貼付予定面９ａとが成す開放角θ、及び押圧ローラ１７によるダイシングシート４０の前端部４０ａへの押圧力を上記範囲とすることで、一層良好にダイシングシート４０を積層体９に貼り付けることが可能となり、ダイシング時の積層体９のチッピング・クラックの発生を効果的に抑止できることが確認できた。

本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、セラミック電子部品の一例としてセラミックコンデンサを例示したが、このダイシングシートの貼付方法は、チップバリスタ、チップインダクタ、チップビーズなどの他のセラミック電子部品の製造にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係るダイシングシートの貼付方法を用いて製造されるセラミック電子部品の一例として示すセラミックコンデンサの斜視図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。 各誘電体層に形成される内部電極層の構成を示す図である。 積層体の分解斜視図、及びこの積層体の一部を切り欠いて示す斜視図である。 ダイシングシート貼付装置の構成を示す図である。 図５に示したダイシングシート貼付装置の平面図である。 図５及び図６に示したダイシングシート貼付装置によってダイシングシートを積層体に貼り付ける工程を示す図である。 図７の後続の工程を示す図である。 吸着面と貼付予定面とが成す開放角を変化させた場合のダイシングシートと積層体との貼付状態の観察結果である。 押圧ローラによるダイシングシートの前端部への押圧力を変化させた場合のダイシングシートと積層体との貼付状態の観察結果である。

符号の説明

１…セラミックコンデンサ、７，８…セラミックグリーンシート、９…積層体、９ａ…貼付予定面、１４…真空吸着板（吸着板）、１４ａ…吸着面、１７…押圧ローラ、４０…ダイシングシート、４０ａ…前端部（一端部）、θ…開放角。

Claims (3)

1. 複数のセラミックグリーンシートを積層した積層体にダイシングシートを貼り付けるダイシングシートの貼付方法であって、
   前記ダイシングシートを吸着可能な吸着面を有する吸着板を準備し、前記吸着面から前記ダイシングシートの一端部がはみ出すように、前記ダイシングシートを前記吸着面に吸着させる工程と、
   前記積層体における前記ダイシングシートの貼付予定面に前記ダイシングシートの一端部が近接するように、前記吸着面を前記貼付予定面に対して傾斜させた状態で、前記ダイシングシートの一端部を押圧ローラによって前記貼付予定面に押圧する工程と、
   前記吸着面における前記ダイシングシートの吸着を解除してから前記ダイシングシートが前記吸着面から脱離するまでの間に前記吸着板及び前記積層体の少なくとも一方を前記貼付予定面の面内方向に移動させ、前記押圧ローラで押圧しながら前記ダイシングシートを前記吸着面側から前記貼付予定面側に搬送する工程とを備えたことを特徴とするダイシングシートの貼付方法。
2. 前記吸着面と前記貼付予定面とが成す開放角は、２°〜６°の範囲であることを特徴とする請求項１記載のダイシングシートの貼付方法。
3. 前記押圧ローラによって前記ダイシングシートの前記一端部に加える押圧力は、０．２ＭＰａ〜０．８ＭＰａの範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載のダイシングシートの貼付方法。
   
   

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