デクセリアルズ株式会社

【技術資料】接着と粘着 デバイス開発を支える最新技術

最終更新日: 2022-09-12 15:36:18.0

上記では、電子ブックの一部をご紹介しております。

関連情報

【技術資料】接着と粘着 デバイス開発を支える最新技術
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【その他の掲載内容】
■衝撃吸収:デバイスを守る耐衝撃用両面粘着テープ
■防塵:スピーカーへのホコリの侵入を防ぐ接着機能付きネット
■固定+α:デバイスへの機能付与

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
「接着」の基礎知識——接着剤と粘着剤の違いから学ぶ
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【接着剤、粘着剤がものをくっつけるメカニズム】
一般的に反応性の接着剤は、元の状態から加熱などのきっかけによって、化学変化を起こすことで
物体を接着します。それに対して粘着剤は、そのもの自体が粘り気と弾性を持つ物質であり、
物をくっつけた後もその状態で安定しています。

接着剤が物同士をくっつけるとき、その界面には次に挙げる4つの変化が起きています。
1.投錨効果(アンカー効果):凹凸に接着剤が入り込み、固まることで接着
2.静電効果:被着体同士の電気的な偏りによって、静電気の働きで接着
3.化学結合:被着体同士の界面で、分子が科学的に結合することで接着が行われる
4.相互拡散:被着体の表面を溶かして、分子を絡ませて固まらせることで接着

粘着剤は、テープ状、フィルム状に加工することで、連続的に平滑な物同士をくっつけることを
得意としています。それに対して液状の接着剤は、凹凸がある場所や、狭い場所にも入り込んで
硬化できることから、さまざまな形状の物同士の接着に適しています。

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接着テープの特徴とその用途
接着テープの特徴とその用途 製品画像
【接着テープが活躍するフレキシブルプリント回路(FPC)】
当社の製品が利用されている電子デバイスで、接着テープがよく使われるのが、フレキシブル
プリント配線板(略称FPC)の接着です。FPCとは、非常に薄いフィルムの上に電子回路用の配線を
組み込んだ基板のことを指します。

またFPCに使用される接着テープは、導電性フィラーを混ぜることで導電性を持たせることもよくあります。

FPCの上に部品を実装するために「リフロー」というはんだづけの工程が必要となります。リフロー工程では
粉末状にしたハンダに松脂などを混ぜてクリーム状にしたクリームはんだを基板にあらかじめ印刷しておき、
そこに部品を載せて、最高到達温度が260℃ほどの「リフロー炉」をくぐらせることではんだを溶融して
部品を組み上げます。その際に、接着テープが接着している補強板の部分も高温となるため、十分な耐熱性が
求められるのです。

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紫外線でも熱でも固まるエポキシ系接着剤の技術
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【アクリル系(ラジカル重合)とエポキシ系(カチオン重合)の接着剤、その長所と短所】
紫外線硬化接着剤は、現在硬化メカニズムによって大きく2種類に分かれています。
一つは「ラジカル重合」反応によって接着剤を硬化させる「アクリル系接着剤」、もう一つが
「カチオン重合」反応によって硬化させる「エポキシ系接着剤」になります。

どちらも紫外線のエネルギーによって、固まる前の接着剤を構成する低分子(モノマー)が励起され、
連鎖反応を起こして次々につながっていき、高分子(ポリマー)に変化する現象を利用しています。

現在、世の中に出回っている紫外線硬化型接着剤の多くは、アクリル(ラジカル)系のものです。
その理由は、連鎖反応をスタートさせる開始剤や、接着剤の主たる原料となるモノマーの材料の
選択肢が広いことにあります。

その一方で、エポキシ(カチオン)系の紫外線硬化型接着剤は、材料の選択肢はアクリル系ほど
多くありませんが、「硬化収縮が少ない」という大きなメリットがあります。

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接着剤の基礎知識(その物性について)
接着剤の基礎知識(その物性について) 製品画像
【[液状特性]粘度~チキソ性と粘度と「糸引き」の関係~】
チキソ性と関連して、接着剤のレシピを考える上で問題となるのが「糸引き」です。
接着剤の設計においてはその糸引きをなるべく少なくする必要があります。

前提として、水のようなサラサラな液体は、糸引きしません。そして水のようなサラサラの
液体にチキソ性を付与した場合も、糸切れ性は良くなります。一方で、同じニュートン液体でも
水飴のように粘度が高い液体は糸を引きます。水飴のような液体にチキソ性を付与した場合、
糸を引いた状態で形状保持してしまうため、まるでスライムのように角が立ってしまいます。

液の粘度とチキソ性は、糸引き性の大きな因子となるため、接着剤の設計段階で十分考慮する
必要があります。

実際の電子部品等の実装では、とても細かい隙間に接着剤を流し込みたいときに、チキソ性の低い
液剤を使用し、逆に接着剤をその場に留めておきたい場合は、チキソ性が高い液剤を用います。

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「粘着」の基礎知識——粘着テープの技術から学ぶ
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【デクセリアルズが創業から取り組んできた粘着テープ】
当社の機能性テープの開発と生産には、古い歴史があります。1962年に当社の前身である
ソニーケミカル株式会社が、トランジスタラジオに用いられる回路用の銅箔製品および
工業用接着剤の製造・販売会社として設立されました。

翌1963年、新しい事業の柱として始まったのが、工業用・一般家庭用の液状接着剤の生産販売です。
電気製品の電子部品固定のための接着剤の開発が、ここから本格的に始まります。

デクセリアルズの技術の源泉となっているのが、接着剤・粘着テープ事業で培われた
「(素材を)混ぜて、(適切に)塗って、(必要な形状に)切る」技術です。
電子デバイスが長期にわたって劣化や故障することなく、安定して機能し続けるためには、
ミクロン単位の高い精度で各部品を固定することが必須となります。

それと同時に、ますます進むデバイスの小型化・薄型化に対応するためにも、粘着・接着テープの
さらなる機能向上が求められています。

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粘着テープの付帯機能とその用途
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【固定するだけじゃない、粘着テープの機能】
当社がデジタル製品向けに生産している機能性粘着テープも、部品の固定という本来の
目的のほかに、用途別にさまざまな機能が付帯されています。その代表的な機能を
スマートフォンを事例にいくつか見ていきましょう。

1.導電機能
スマートフォンなどのタッチパネルに現在広く使われているセンサーは「静電容量方式」と
呼ばれています。ディスプレイ表面のガラス面の下には、微弱な電流が常に流れている
薄い膜があり、人間の指先が触れると、その電気を吸い取ってわずかに電圧が変化します。

2.防水耐衝撃機
モバイル機器を落とした際、内部の部品が衝撃で壊れたり、水が内部に入って故障するのを
防ぐためにスマートフォンの筐体とガラス・カメラ部、タッチパネルの間は、防水機能や
衝撃吸収機能をもつ粘着テープで固定されています。
近年のスマートフォンはディスプレイ面を囲むベゼル(枠)がどんどん狭くなっており、
わずか0.5mm幅のテープで固定されている箇所もあります。

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