塗布膜乾燥の基本とプロセス・現象・本質の理解&最適化と欠陥・トラブル対策

近年、塗布膜のコーティング・乾燥プロセスは、処理能力の高さ、低コスト性などの観点から、半導体、5G対応、IoT、エレクトロニクス、自動車、電池、化成品等の産業分野において、主要な製造技術として用いられています。プロセスの高品位化および高速化は、生産効率の向上やコスト削減には不可欠な課題でとなっています。 　本講座では、濡れ性や粘性等の塗布乾燥の基礎に基づき、プロセスの本質を理解することで高品位化・高速化を考察することを目的とし、乾燥ムラなどの塗布乾燥におけるトラブルを解決する能力を養えます。また、研究開発・トラブルフォローといった実務上での取り組み方について、豊富な実例を交えて解説します。本講座を通じて、初心者にも分かりやすく、基礎から学んでいただけます。また、受講者が抱えている日々のトラブル相談にも応じます。

1. 塗膜形成の基礎 (濡れ・粘性の不確定要素を見極める)
   1. 表面張力、溶解性パラメータ、相分離、共沸点、混合溶媒 (塗工液の最適化)
   2. 濡れの基本式を使いこなす
      • Young
      • Cassie
      • Wenzel
      • Newmanの各式
   3. 表面エネルギーと濡れ性 (エネルギーで塗布現象を表す)
   4. 気泡、スラリー粒子分散性
      • Fowks近似式
      • 拡張係数S
      • 円モデル
   5. 動粘性、キャピラリー数Ca、非ニュートニアン、Ostwald流動曲線 (乾燥と粘性)
2. 各種コーティング法の原理とコントロールポイント
   1. ダイ・コンマ・マイクログラビアコーティング (高精度化のポイント)
   2. スピン、スリット、ディップ、バーコート、スプレー、インクジェット
3. 塗膜の乾燥メカニズムと高精度化 (乾燥のツボを抑える)
   1. 乾燥の3大パラメーターとは
      • 濃度差拡散
      • 蒸気圧
      • ラプラス力
   2. 乾燥装置の最適化の要因
      • 乾燥曲線とは
   3. 加熱乾燥、赤外線乾燥
      • 比熱
      • 熱容量
      • 熱伝導
4. 塗膜の膜質評価法 (表面・内部・基板界面の解析)
   1. 塗膜の応力歪み
      • S-S曲線
      • 降伏点
      • 結晶化
      • 熱歪み
   2. 乾燥・凝集性の膜内深さ分布
      • DPAT法
      • 粘弾性分布
      • 表面硬化層
5. ナノ粒子コーティング
   1. ナノ粒子間の相互作用
      • Derjaguin近似
      • DLVO理論
      • Herz理論
      • 凝集配列
   2. スラリーの分散凝集性
      • インピーダンス解析
      • ナイキスト線図
      • 等価回路
   3. 産業応用
      • 二次電池
      • 電極ペースト
      • アンダーフィル
      • フィラー
6. トラブル対策 (発生原因を特定し解決・防止策を見極める)
   1. カスケード欠陥 (横スジ) とリビング欠陥 (縦スジ)
   2. フラクタル粘性指状 (VF) 変形 (ギャップ内の塗工不良)
   3. エッジ盛上りと気泡巻き込み (EBR対策)
   4. ピンホールの抑制方法
      • はじき
      • 拡張濡れ法
   5. 乾燥ムラの発生メカニズム
      • マランゴニー対流
      • ベナールセル
   6. 膜剥離の防止法
      • 膨れ
      • ガス発生
   7. クラックの抑制 (多層膜の応力ミスマッチ)
   8. ソルベントクラック (ソルダーレジストの白化)
7. 参考資料
   1. 塗膜トラブルQ&A事例集 (トラブルの最短解決ノウハウ)
   2. 表面エネルギーによる濡れ・付着性解析 (測定方法)
8. 質疑応答
   • 日頃の開発・トラブル相談に個別に応じます