JP2005306418A - 電子部品搬送体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子部品収納用の凹部内にバリ、ケバの発生が無く、凹部の矩形性にも優れ、微細電子部品の実装精度、実装率向上を実現し、さらに、製造時に、収納する電子部品の厚さ毎に異なった基材や成形金型を必要としない電子部品搬送体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 基材１３の少なくとも片面にレーザー光１４を照射し、該基材１３の一部を除去することにより、電子部品収納用の凹部を形成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、キャリアテープ等の電子部品搬送体およびその製造方法に関するものである。

電子部品等の搬送においては、その表面に電子部品等を収容するための凹形の部品収納部（以下、凹部という）が形成されたキャリアテープやトレーなどの搬送体が用いられている。
キャリアテープとしては、（１）基材の一部を打抜き加工により取り除いた後、基材裏面にボトムテープを装着して凹部を形成したパンチドキャリアテープ、（２）プラスチック基材の一部を凹形にエンボス加工して凹部を形成したエンボスキャリアテープ、（３）基材の一部を圧縮加工することによって凹部を形成したプレスキャリアテープ（例えば特許文献１参照）等が一般的である。

近年、電子部品の微細化が進み、電子部品の縦、横の寸法が、１．０×０．５ｍｍ（１００５チップ）、０．６×０．３ｍｍ（０６０３チップ）、０．４×０．２ｍｍ（０４０２チップ）等のような微細電子部品を収納するのに適した凹部を有する電子部品搬送体が用いられるようになってきた。こうした微細電子部品用のキャリアテープとしては、寸法精度の点、および凹部深さを加工条件にて自在に変更できる点から、上記（３）において基材として紙基材を用いたプレスキャリアテープが使用されることが一般的である。
しかし、プレスキャリアテープは、凹形部品収納部を成形する際にプレスパンチによる圧縮加工が施されるため、凹部の側壁に、基材のせん断によるケバ、バリ等の異物が発生するという問題がある。このような異物は、凹部が微細化するほど、実装精度、実装率を大きく左右する重要な問題となる。
したがって、電子部品の微細化や、電子部品の実装工程における高実装密度化、狭隣接実装化がますます進むなかで、キャリアテープの凹部に対し、寸法精度の向上だけでなく、ケバ、バリ等の異物フリーといった要求が高まっている。

そこで、ケバ、バリを低減する目的で、紙基材に合成樹脂を含浸処理したもの（例えば特許文献２参照）や、サイズ剤によりサイズ処理したものが知られている。
特開平１０−３３８２０８号公報 特開２００３−３５５３６４号公報

しかし、これらの方法では、ケバ、バリはある程度は低減されるものの、皆無にすることはできず、実装工程における実装率低下を招いている。
加えて、ケバ、バリを低減する目的で、合成樹脂含浸を施した紙基材もしくは合成樹脂そのものを基材とした場合、そのせん断弾性率が、純粋な紙基材と比較して高くなる為、凹部を成形するためにプレスパンチによる圧縮加工を施した際、凹部の側壁面のテーパ角が開口部に向かって増大したり、凹部の側壁面や底面の一部において圧縮戻りが生じるなどして、凹部の矩形性が悪くなるという問題が生じる。
図６は、このような従来のプレスキャリアテープの一例を示す断面図である。このキャリアテープは、基材１の一部に圧縮加工により凹部２が形成されているが、該凹部２の内部側壁にはケバ３が生じている。また、その内部側壁４がテーパー形状になっていたり、内部側壁５では圧縮戻りが生じている。また、該凹部２の開口部外縁６や、凹部２の底面のコーナー部分７が丸みを帯びた形状となっている。さらに、基材１の表面平滑性も悪く、凹部２の部分の裏側表面８や、表側表面の一部９にも圧縮戻りが生じている。
このような、凹部の矩形性の悪さは、凹部内に収容される電子部品が大きく回転する原因となり、結果、実装工程におけるピックアップ＆プレースミスによる実装率低下を招いている。

また、従来の電子部品搬送体においては、製造時、収納する電子部品の厚さに応じて、その凹部の深さを調整する必要がある。
例えば上記（１）のパンチドキャリアテープの場合、電子部品の厚さに応じて、異なった厚さの基材シートを用意する必要がある。
また、上記（２）のエンボスキャリアテープの場合、特に微細部品用の場合、その製造においては、一般的に、凸型金型を使用した成形が行われており、電子部品の厚さに応じて、異なった凸型金型が必要となる。
また、上記（３）のプレスキャリアテープの場合、必ずしも、電子部品の厚さ毎に基材シートの厚さや金型を変更する必要はないが、その代わり、電子部品の厚さ毎に凹部の深さ、すなわち基材の圧縮率を変更する必要がある。そのため、基材圧縮による歪みが発生しやすく、上述したように、凹部の矩形性の悪さ等の問題が生じやすく、キャリアテープ各寸法の不安定要因の一つとなっていた。

さらに、上記（１）〜（３）等の従来の電子部品搬送体は、全て、電子部品収納用凹部の成形に金型を使用しているが、将来、電子部品の微細化がさらに進み、例えば０.１ｍｍ×０．１ｍｍ以下のようなサイズの微小電子部品を収納する凹部を成形する場合、金型の精度、加工性、耐久性から鑑みて、これら金型を使用した電子部品搬送体の量産には限界がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、電子部品収納用の凹部内にバリ、ケバの発生が無く、凹部の矩形性にも優れ、微細電子部品の実装精度、実装率向上を実現し、さらに、製造時に、収納する電子部品の厚さ毎に異なった基材や成形金型を必要としない電子部品搬送体およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、基材の少なくとも片面にレーザー光を照射することにより形成された電子部品収納用の凹部を有することを特徴とする電子部品搬送体である。
本発明の電子部品搬送体は、キャリアテープまたはトレーであることが好ましい。
本発明の電子部品搬送体は、前記基材が合成樹脂からなるシートであることが好ましい。
本発明の電子部品搬送体は、前記基材が、照射されるレーザー光の吸収率が異なる少なくとも２層の多層構造を有することが好ましい。

また、本発明の電子部品搬送体の製造方法は、基材の少なくとも片面にレーザー光を照射し、該基材の一部を除去することにより、電子部品収納用の凹部を形成する工程を有することを特徴とするものである。

本発明により、電子部品収納用の凹部内にバリ、ケバの発生が無く、凹部側壁の垂直性にも優れた、微細電子部品の実装精度、実装率向上を実現し、さらに、製造時に、収納する電子部品の厚さ毎に異なった基材や成形金型を必要としない電子部品搬送体およびその製造方法が提供される。

以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明の電子部品搬送体は、基材の少なくとも片面にレーザー光を照射し、該基材の一部を除去することにより、電子部品収納用の凹部を形成する工程（以下、レーザー加工工程という）を有することを特徴とする本発明の電子部品搬送体の製造方法により製造されるものである。

本発明において、基材の材料としては、特に限定されず、一般的にレーザー加工に用いられる材料、例えば紙、合成樹脂、繊維、ゴム、金属等が使用できる。これらの中でも、コストやリサイクル性、廃棄処理の容易性などから現状のキャリアテープとして使用されている紙または合成樹脂が好ましい。
合成樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が使用でき、熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアセタール、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂およびこれら２種以上を混合したポリマーアロイ等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、メラニン樹脂、ユリア樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。これらの中でも、高耐熱性を有するポリイミド等が成形上好ましい。
基材の形状としては、特に限定されないが、シート（フィルムを含む）であることが好ましい。基材がシートである場合、電子部品搬送体の製造は、該シートを順次送ることにより、連続的に行うことができる。この際、シートの送り方法は、特に限定されないが、ロータリー成形のような連続送り方法やエアーフィーダーのような順送送り方法等が好ましい。

本発明においては、基材が、照射されるレーザー光の吸収率が異なる少なくとも２層の多層構造を有する基材（以下、積層体ということがある）であることが好ましい。この場合、電子部品収納用凹部を形成するためのレーザー加工が施される層（レーザー加工層）は、その他の層と比較して、当該レーザー光の吸収率の高い層（高吸収率層）であることが望ましい。このような高吸収率層を構成する材料は、使用するレーザー光の波長等に応じ、該波長のレーザー光照射によるエネルギー吸収率が高い材料から選択される。

また、基材が積層体である場合、レーザー加工層の厚さは、形成しようとする電子部品収納用凹部の深さと同じかそれよりも厚いことが望ましい。

本発明において、レーザー加工は、上述のような基材にレーザー光を照射することにより行われる。
基材に照射するレーザー光の種類としては、特に限定はなく、一般的にレーザー加工に用いられているレーザー、例えばルビー、ＹＡＧ等を媒質とした固体レーザー、ＧａＡｓ等を媒質とした半導体レーザー、ヨウ素等を媒質とした液体レーザー、エキシマ、ＣＯ_２を媒質とした気体レーザー等が使用できる。
レーザー光の照射方法は、特に限定されず、例えばマスク式、スキャン式等が利用できる。

照射するレーザー光の強度および／または照射時間は、電子部品収納用凹部の深さに応じて自由に調整できる。
また、照射するレーザー光のレーザー径は、形成しようとする凹部の大きさ、求められる成形精度、成形加工速度に応じ、自由に選択可能であり、レーザー径としては、例えば数μｍ〜１００μｍの範囲内が使用できる。
また、照射するレーザー光の照射角度、レーザー径等を調節することにより、凹部側壁の垂直度を調節できる。

レーザー光が照射された部分の基材は、分解、ガス化して除去される。そのため、電子部品収納用凹部側壁の平滑性が高く、ケバやバリが生じない。また、除去された基材が凹部内や基材上に残りにくく、洗浄等の二次処理がの手間が低減される。
また、レーザー加工は、レーザー光により基材を分解、ガス化する加工法であり、基材の物理的な変形、せん断、圧縮等を伴わないため、凹部の電子部品挿入側開口部の外縁部が、丸みの無いシャープな形状となる。また、圧縮戻り等の成形による歪みの発生も無い。
さらに、レーザー加工では、成形金型が不要であるため、従来の成形金型を使用する場合には必要であった基材の前処理や加熱、冷却工程が不要である。

本発明において、電子部品収納用の凹部の形状、大きさ、配置等は、特に限定されず、凹部５に収納しようとする電子部品に応じて適宜設定でき、例えば上述した１００５チップ、０６０３チップ、０４０２チップ等、さらにはそれ以下の微細なチップサイズに適するように設定することもできる。

本発明においては、上記レーザー加工工程の前または後に、さらに、該電子部品搬送体に送り穴を形成する送り穴形成工程を行うことができる。
送り穴形成工程は、例えば（１）電子部品収納用凹部成形前に、予め基材に打抜き金型を用い送り穴を設けておき、該送り穴を基準とし電子部品収納用凹部成形位置を画像処理装置および／または位置決め用パイロットピンにて決定する方法、（２）電子部品収納用凹部成形後に、画像処理および／または位置決め用エンボスパイロットにて送り穴成形位置を決定し、打抜き金型を用いて送り穴を打抜く方法等により行うことができる。

また、上記送り穴形成工程後、さらに上述のようにして得られた電子部品搬送体を、連続して巻取り機内に入れ、一定長さまたは一定ポケット数量カウントされリールに巻き取られた状態として切断する巻取り工程を行うこともできる。

本発明の電子部品搬送体の形態としては、特に限定されないが、キャリアテープまたはトレーであることが好ましい。
図４にキャリアテープの一例を示す。このキャリアテープ４１は、複数の電子部品収納用の凹部４２およびスプロケットホール４３を有している。該キャリアテープ４１は、凹部４２内に電子部品が収納された後、該凹部４２の開口部がカバーテープ４４で封止され、リール４５に巻き取られて、電子部品の搬送等に用いられる。
図５にトレーの一例を示す。このトレー５１は、複数の電子部品収納用の凹部５２を有しており、その外周部５３には折り曲げ加工が施されている。

図１〜３に、本発明の電子部品搬送体の製造方法の好ましい実施形態の一例を示す。
本実施形態においては、まず、図１に示すように、基材として、照射されるレーザー光の吸収率が異なる２層、すなわち吸収率が低い低吸収率層１１と、吸収率が高い高吸収率層１２とからなる二層構造の基材１３を用意する。次いで、該基材１３の高吸収率層１２側から、所望のサイズの電子部品収納用凹部が形成されるように、レーザー光１４を照射する。
このレーザー光１４の照射により、図２に示すように、高吸収率層１２のレーザー光が照射された部分が除去される。このとき、低吸収率層１１はほとんど除去されない。
その結果、図３に示すような、電子部品収納用の凹部１５を有する電子部品搬送体１６が得られる。
このようにして形成される電子部品搬送体１６においては、凹部１５の側壁１７は垂直性が高く、凹部１５の開口部外縁（凹部エッジ）１８や底面のコーナー部分１９もほぼ直角の形状となるなど、凹部１５の矩形性が高いものである。また、基材１３の表面平滑性も高く、凹部１５部分の裏側表面２０や、表側表面２１に、従来のプレスキャリアテープに見られるような圧縮戻りが見られない。

なお、本実施形態では、基材として二層構造の基材１３を用い、レーザー光照射により高吸収率層１２を貫通する孔を形成することにより凹部を形成しているが、本発明はこれに限定されず、例えば高吸収率の単層の基材に、レーザー光の照射強度および／または照射時間を、該基材を貫通しないように調節して、凹部を形成してもよい。また、基材にレーザー光を照射して貫通孔を設けた後、他の基材を積層することにより、凹部を形成してもよい。

さらに、本発明の電子部品搬送体の製造方法の別の実施形態として、電子部品搬送体がトレーである場合の一例を示す。本実施形態では、所定の寸法に切断されたシート片の表面にレーザーを照射して、電子部品収納用の凹部を形成する。このとき、レーザーまたはシート片を縦方向および／または横方向に所定の間隔ずつ移動させながらレーザーを照射し、凹部を等間隔で多列形成して、電子部品収納用のトレーとすることができる。また、シート片の外周縁部は、補強とスタッキングのために、真空成形やプレス成形にて折り曲げ加工される。

上述のように、本発明においては、凹部の形成をレーザー加工により行うため、微細な電子部品収納用の凹部を、バリ、ケバの発生が無く、形状よく形成できる。そのため、微細電子部品の実装精度、実装率向上を実現できる。また、電子部品搬送体の製造時に、収納する電子部品の厚さ毎に、厚さの異なる基材を用意する必要がなく、また、従来不可欠であった成形金型を必要としない。そのため、製造に要するコストや時間を低減できる。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１＜基材が単層の例＞
基材１３が単層である以外は図３に示す電子部品搬送体１６と同様の構成のキャリアテープを製造した。
まず、基材１３として、厚さ０.１０ｍｍ、幅８.０ｍｍの透明ＰＥＴシートを用意し、該基材１３に、打抜き金型を使用して、シート長手方向に沿って直径１.５５ｍｍ、ピッチ４.０ｍｍの送り穴を成形した。
次いで、前記送り穴が形成された基材１３の位置決めを画像処理装置にて行った後、該基材１３に対し、Ｎｄ−ＹＡＧ固体レーザー（ＵＶＴＳ−４２００／タカノ株式会社製）を用い、波長２６６ｎｍ、出力３００ｍＷ・ｓｅｃ、パルス周波数１０ｋＨｚ、レーザー径１０μｍ、照射時間０．５ｓｅｃにてレーザー光を照射し、０．１０ｍｍ×０．１０ｍｍ、深さ０．０５ｍｍの箱型をした電子部品収納用凹部１５を、凹部間ピッチ１．０ｍｍにて成形した。
成形された電子部品収納用凹部１５を電子顕微鏡にて観察した結果、凹部１５の内側側壁１７は、ケバ、バリ等の異物の無い、極めてフラットなものであった。加えて、凹部エッジ１８および底面のコーナー部分１９がシャープで、さらに凹部裏側表面２０および基材加工面側表面２１に歪みの無い、優れた形状を有していることが確認された。

実施例２＜基材シートが多層の例＞
図３に示す電子部品搬送体１６と同様の構成のキャリアテープを製造した。
まず、基材１３として、厚さ０．０５ｍｍの黒色染料系色素含有ＰＥＴシート（高吸収率層１２）と、厚さ０．０５ｍｍのアルミニウムシート（低吸収率層１１）とが積層された、２層構造で幅８．０ｍｍのシートを用意し、該基材１３に、打抜き金型を使用して、シート長手方向に沿って直径１．５５ｍｍ、ピッチ４．０ｍｍの送り穴を成形した。
次いで、前記送り穴が形成された基材１３の位置決めを画像処理装置にて行った後、該基材１３に対し、ＰＥＴシート面側から、Ｎｄ−ＹＡＧ固体レーザー（ＵＶＴＳ−４２００／タカノ株式会社製）を用い、波長２６６ｎｍ、出力３００ｍＷ・ｓｅｃ、パルス周波数１ｋＨｚ、レーザー径１０μｍ、照射時間０．１ｓｅｃにてレーザー光を照射し、ＰＥＴ材料のみ除去して、０．１０ｍｍ×０．１０ｍｍ、深さ０．０５ｍｍの箱型をした電子部品収納用凹部１５を、凹部間ピッチ１．０ｍｍにて成形した。
成形された電子部品収納用凹部１５を電子顕微鏡にて観察した結果、凹部１５の内側側壁１７は、ケバ、バリ等の異物の無い、極めてフラットなものであった。加えて、凹部エッジ１８および底面のコーナー部分１９がシャープで、さらに凹部裏側表面２０および基材加工面側表面２１に歪みの無い、優れた形状を有していることが確認された。

以上のように、本発明の電子部品搬送体およびその製造方法は、下記のような効果が得られるなど、その利用価値は極めて大きいものである。
（１）様々な材質、例えば従来の金型を用いた製造方法では用いることができなかった材質の基材が使用できる。
（２）基材の厚さを統一でき、例えば従来の金型を用いた製造方法のように、基材の厚さを変更する必要がない。
（３）製品毎の電子部品収納用凹部成形用金型が不要である。
（４）基材の前処理や加熱、冷却工程が不要である。
（５）基材のレーザー加工時、除去された部分は分解、ガス化されるため、ケバやバリ等の異物を排除する二次処理が不要であり、極めてクリーンである。
（６）電子部品収納用凹部の内側側壁の形状を容易に調節できる。
（７）電子部品収納用凹部の内側側壁やエッジ、底面のコーナー部分をシャープに形成できる。
（８）基材の表側（凹部加工面）や裏側（非加工面）に歪みが生じにくく、表面平滑性の高さを維持できる。
（９）電子部品収納用凹部の寸法精度が優れており、微細電子部品の実装精度、実装率向上が実現出来る。

本発明の電子部品搬送体の製造方法の一実施形態における、多層構造の基材の断面図である。 図１に示した基材にレーザー光を照射して凹部を成形する際の断面図である。 図１に示した基材の凹部成形後の断面図である。 キャリアテープの一例を示す概略図である。 トレーの一例を示す概略図である。 従来のプレスキャリアテープの一例を示す断面図である。

符号の説明

１１…低吸収率層、１２…高吸収率層、１３…基材、１４…レーザー光、１５…電子部品収納用の凹部、１６…電子部品搬送体、１７…凹部の側壁、１８…凹部エッジ、１９…凹部底面のコーナー部分、２０…基材の凹部部分の裏側表面、２１…基材の表側表面

Claims (5)

1. 基材の少なくとも片面にレーザー光を照射することにより形成された電子部品収納用の凹部を有することを特徴とする電子部品搬送体。
2. キャリアテープまたはトレーである請求項１記載の電子部品搬送体。
3. 前記基材が紙または合成樹脂からなるシートである請求項１または２記載の電子部品搬送体。
4. 前記基材が、照射されるレーザー光の吸収率が異なる少なくとも２層の多層構造を有する請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品搬送体。
5. 基材の少なくとも片面にレーザー光を照射し、該基材の一部を除去することにより、電子部品収納用の凹部を形成する工程を有することを特徴とする電子部品搬送体の製造方法。
   
   

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