リサイクル炭素繊維を用いたチップマウンター用スライダーの開発

チップマウンターの世界市場は4,000億円程度である。チップマウンター用スライダーはセラミックス・アルミニウム複合材で作られており、重量は約4kgである。炭素繊維含有量が多いほど強度が高くなると言われている。

スライダーの軽量化のため、セラミックス・アルミニウム複合材の代替として、リサイクル炭素繊維を用いた材料を開発した。スライダーは丁字型のため平板を成形後、接合により立体化する方式とした。平板の成形にはホットプレス法を用いた。ポリプロピレン樹脂のみの条件出しでは、樹脂の融解温度140〜180℃に対し金型温度180〜220℃、プレス圧15〜30MPaに設定した。リサイクル炭素繊維とPP樹脂の複合材では金型温度210℃、予備プレス時0.5MPa、本プレス時25MPaに設定した。冷却速度を最適化し、熱分析で複合材も結晶化することを確認した。強度のばらつきを抑えるため、PP樹脂シート、リサイクル炭素繊維不織布、PP樹脂シートの構成で重ねてプレスし、均一化を図った。成形品は切削・穴あけ加工を行い、はんだごてで平板を接合してスライダーを製作した。

リサイクル炭素繊維を用いたスライダーの試作により、重量を約4kgから980gへ軽量化できた。チップ搭載速度の高速化に必要な軽量化の見通しが得られた。今後はポリフェニレンサルファイド樹脂や航空機用端材のような高グレード炭素繊維を使った複合材の開発を進める。

高グレード炭素繊維を使用した複合材の開発を進める。販売開始は2018年度を予定。ユーザーはチップマウンター製造メーカー。