JP2006341898A - 電子部品の包装体 - Google Patents

Abstract

【課題】 可撓性を有する複数個の薄板状の電子部品、たとえば薄膜コンデンサにとって適した、電子部品の包装体を提供する。
【解決手段】 可撓性を有する複数個の薄板状の電子部品４と、可撓性を有し、主面が一様な平坦面をなしているフィルム状であり、その一方主面に電子部品４を吸着保持できる性質を持つ吸着面１３が形成された、長尺の基体テープ２と、基体テープ２をその周囲に巻回するためのリール３とを備える。複数個の電子部品４が、基体テープ２の長さ方向に分布しかつその一方主面を吸着面１１に向けた状態で、主としてファンデルワールス力に基づき、吸着面１１に吸着保持される。
【選択図】 図２

Description

この発明は、電子部品の包装体に関するもので、特に、複数個の薄板状の電子部品を保持した長尺の基体テープがリールに巻回された形態を有する、電子部品の包装体に関するものである。

現在実用化されている電子部品の包装体は、電子部品の出荷形態となるばかりでなく、多くの場合、出荷先での電子部品の使用、たとえば、電子部品のマウント工程を円滑に実施できるような設計となっている。その代表的なものとして、テーピング方式による電子部品の包装体がある。

この発明にとって興味あるテーピング方式による電子部品の包装体として、テープにエンボス加工を施すことによってキャビティを形成し、キャビティ内に電子部品を収納する形態のものがあり、この場合、電子部品のキャビティからの飛び出しまたは脱落を防止するため、キャビティの開口を閉じるようにカバーフィルムがテープに貼付されたり（たとえば、特許文献１参照）、キャビティの底面に接着剤を介して電子部品を接着したり（たとえば、特許文献２参照）することが行なわれている。

他方、たとえば薄膜コンデンサのような軽量で可撓性を有する薄板状の電子部品についても、上述したようなテーピング方式による包装体が実現されることが望まれる。しかしながら、前述した特許文献１および２の各々に記載された包装体は、いずれも、可撓性を有する薄板状の電子部品のための包装形態として適用することを意図して開発されたものではないため、次のようなトラブルが生じることが考えられる。

特許文献１に記載の包装体にあっては、電子部品をキャビティ内に挿入する際、電子部品をピックアンドプレースノズルから離すために圧縮空気を電子部品に吹き付けると、電子部品が気流でキャビティ外へ飛ばされることがある。また、電子部品が薄板状であるため、テープとカバーフィルムとの隙間に電子部品が入り込むことがある。また、キャビティの底面に電子部品が比較的強く付着し、そのため、マウント工程において、電子部品の取り出しミスが生じることがある。また、カバーフィルムをテープから剥離する際、カバーテープ側に電子部品が付着してしまうことがある。

他方、特許文献２に記載の包装体では、薄板状の電子部品は軟弱であるため、接着剤による接着力が強すぎると、キャビティの底面から電子部品を剥がす際、電子部品は、その応力に耐えられず破損することがある。逆に、接着力が弱すぎると、電子部品がキャビティから脱落するなどのトラブルを生じることがある。なお、接着力は、接着剤の種類や塗布量でコントロール可能であるが、接着剤は、その物性が経時的に変化しやすいため、上記のようなトラブルが生じないようにすることは実際には比較的困難である。
特開昭６２−１４６１７２号公報 特開平４−２６６０９６号公報

そこで、この発明の目的は、可撓性を有する薄板状の電子部品の包装体において、上述したような問題を解決しようとすることである。

上述した技術的課題を解決するため、この発明に係る電子部品の包装体は、可撓性を有する複数個の薄板状の電子部品と、可撓性を有し、主面が一様な平坦面をなしているフィルム状であり、その一方主面に電子部品を吸着保持できる性質を持つ吸着面が形成された、長尺の基体テープと、基体テープをその周囲に巻回するためのリールとを備え、複数個の電子部品が、基体テープの長さ方向に分布しかつその一方主面を吸着面に向けた状態で、吸着面に吸着保持され、複数個の電子部品を保持した基体テープが、リールの周囲に巻回されていることを特徴としている。

吸着面による電子部品の吸着保持力は、吸着面が電子部品の表面の形状に追従して変形しながら電子部品の表面に密着することによって発生したファンデルワールス力を含むことが好ましい。

吸着面は、基体テープの一方主面の全面にわたって形成されていることが好ましい。

基体テープは、機械的強度を与えるためのベース層と、吸着面を与えるためにベース層上に形成される吸着層とを備える複合構造を有することが好ましい。

基体テープには、その長さ方向に分布するように複数個のスプロケット孔が設けられていることが好ましい。

複数個の電子部品を覆いかつ基体テープとの間に電子部品を挟むように、基体テープに貼付されるカバーフィルムをさらに備えることが好ましい。

電子部品は、主面方向と直交する方向に積層方向が向けられた積層構造を有するとき、この発明が特に有利に適用される。このような積層構造を有する電子部品としては、代表的には、主面方向にそれぞれ延びる誘電体層および電極を備える薄膜コンデンサがある。

この発明によれば、基体テープに保持される電子部品は、基体テープが与える吸着面に吸着保持され、保持のために接着剤や粘着剤を用いていないので、まず、電子部品に接着剤または粘着剤が付着するといった不都合がなく、また、接着剤または粘着剤の経時変化による保持力の変化がなく、安定した保持および基体テープからの剥離が可能である。

また、この発明によれば、基体テープの主面が一様な平坦面をなしていて、このように平坦な主面に電子部品を吸着保持できる性質を持つ吸着面が形成されているので、たとえば、キャビティに電子部品を挿入するような作業は不要となり、そのため、キャビティ内に電子部品が不適正な位置合わせ状態（たとえば、キャビティから一部がはみ出した状態）をもって挿入されてしまうという不都合に遭遇することはない。また、ピックアンドプレースノズルによって、電子部品を吸着面上に置いた後、電子部品をノズルから離すために圧縮空気を吹き付けてノズルの真空破壊を行なっても、電子部品は基体テープの吸着面上に固定されているので、気流で飛ばされることはない。

また、この発明によれば、電子部品を一定の姿勢に維持しながら、基体テープを電子部品から離れる方向へ屈曲させ、この屈曲位置が基体テープの一方端から他方端に向かって移動するように、基体テープを変形させることにより、電子部品を基体テープから容易に剥離して取り出すことができる。したがって、たとえば薄膜コンデンサのような積層構造を有する電子部品であっても、この電子部品自身が損傷を受けることなく、基体テープから容易に取り出すことができる。また、上述のように基体テープを屈曲変形させない限り、電子部品は基体テープに比較的強固に保持されているので、基体テープから電子部品が不用意に脱落するトラブルは生じにくい。

また、この発明によれば、電子部品および基体テープがともに可撓性を有しているので、リールの周囲に巻回された状態とすることができる。したがって、コンパクトな包装形態を実現でき、収納スペースの節減を図れ、また、マウント機に装着されたときには、コンパクトな装着状態を実現することができる。基体テープは、前述したように、主面が一様な平坦面をなしているので、上述したように、これをリールに巻回するに際し、巻回作業を容易かつ円滑に進めることができる。

この発明において、吸着面による電子部品の吸着保持力がファンデルワールス力を含んでいると、前述した基体テープの屈曲変形により電子部品を基体テープから容易に剥離することができる一方、吸着面の面方向のせん断力に対しては、電子部品を強固に固定することができる。したがって、基体テープを送る際に生じ得る加速度等によって、電子部品が基体テープ上で位置ずれを起こすという不都合を生じにくくすることができる。

この発明において、吸着面が、基体テープの一方主面の全面にわたって形成されていると、基体テープ上で電子部品を保持すべき位置に対する制限がなく、複数個の電子部品を、基体テープの長さ方向に分布させた状態で配置する工程において、それほど高い位置精度が要求されず、このような工程を能率的に進めることができる。また、基体テープの一方主面の全面にわたって吸着面を形成する方が、基体テープ自身の製造が容易である。

この発明において、基体テープがベース層と吸着層とを備える複合構造を有していると、ベース層には機械的強度を与えるための機能を担わせ、他方、吸着層には吸着面を与えるための機能を担わせるというように、ベース層と吸着層とで機能の分担を図ることができる。その結果、ベース層および吸着層の各々について、最も適した材料を用いることができるようになり、また、各々の材料の選択の幅を広げることができる。

この発明において、基体テープに複数個のスプロケット孔が設けられていると、スプロケットの歯をスプロケット孔に嵌合させることができ、スプロケット駆動により、長尺の基体テープを長さ方向に送ることが可能になる。そのため、この発明に係る電子部品の包装体を用いての電子部品のマウント工程などにおいて、自動化を図ることが容易になる。

この発明において、電子部品を覆うようにカバーフィルムが基体テープに貼付されると、電子部品の破損および汚染防止の効果が高められる。

図１は、この発明の一実施形態による電子部品の包装体１の全体の構成を概略的に示す正面図である。図１に示すように、電子部品の包装体１は、長尺の基体テープ２と、基体テープ２をその周囲に巻回するためのリール３とを備えている。

図２は、リール３から引き出された基体テープ２の一部およびそれに関連する構成を拡大して示すもので、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。

図２において、複数個の電子部品４が、基体テープ２の長さ方向に等間隔に分布した状態で示されている。電子部品４は、薄板状であり、かつ可撓性を有するものである。電子部品４は、たとえば、厚みが５〜３００μｍ程度であり、この厚みに対して面積が十分に大きく、半径２０〜２００ｍｍ程度に曲げることが可能である。電子部品４は、より具体的には、薄膜コンデンサであり、図３に示すような断面構造を有している。なお、図３では、各要素の主面方向での寸法が実際のものより短くされ、厚み方向の寸法が誇張されて図示されている。

図３を参照して、薄膜コンデンサとしての電子部品４は、たとえばチタン酸ストロンチウムバリウムからなる誘電体層５を備え、誘電体層５の両主面上には電極６が形成される。電極６は、誘電体層５に接するように形成されるＰｔ層７とその上に形成されるＣｕ層８とから構成される。また、電極６を覆うように、たとえばエポキシ樹脂からなる樹脂層９が形成される。樹脂層９には、外部からの電極６への電気的接続を可能にするための切欠き１０が設けられている。また、樹脂層９の、切欠き１０以外の部分での表面粗さＲａは、たとえば１２０ｎｍとされる。

このような薄膜コンデンサを構成する電子部品４は、主面方向と直交する方向に積層方向が向けられた積層構造を有していて、誘電体層５、電極６および樹脂層９は、主面方向にそれぞれ延びている。

なお、薄膜コンデンサは、従来、これを作製するための成膜基板に支持された状態で市場に流通していたが、図３に示すような状態、すなわち、成膜基板に支持されない状態で市場に流通されることはなかった。

基体テープ２は、可撓性を有し、主面が一様な平坦面をなしているフィルム状であり、その一方主面に電子部品４を吸着保持できる性質を持つ吸着面１１が形成されている。この実施形態では、吸着面１１は、基体テープ２の一方主面の全面にわたって形成されている。図４には、基体テープ２の好ましい断面構造が拡大されて示されている。

図４に示すように、基体テープ２は、機械的強度を与えるためのベース層１２と、吸着面１１を与えるためにベース層１２上に形成される吸着層１３とを備える複合構造を有している。ベース層１２は、たとえば、ポリエチレンテレフタレートから構成され、吸着層１３は、たとえばシリコーン系樹脂のように柔軟性が高く、これが接触する物体の表面の凹凸に対する追従性が良好な材料から構成される。

電子部品４は、その一方主面を吸着面１１に向けた状態で、吸着面１１に吸着保持される。この吸着面１１による電子部品４の吸着保持力は、吸着面１１が電子部品の表面すなわち樹脂層９の表面の形状に追従して変形しながら樹脂層９の表面に密着することによって発生したファンデルワールス力を含んでおり、接着剤または粘着剤による接着力または粘着力ではない。

基体テープ２として用いることが可能な市販の製品として、たとえば、フジコピアン社製「フィックスフィルム」、東洋インキ社製「ＬＥ９５２」、「ＬＥ９００」、「ＬＥ９７０」および「ＬＥ８８５」、日立化成社製「ヒタレックス」の「Ｌ−５０００シリーズ」、「Ｌ−７３００シリーズ」および「ＤＰ−１０１０」、ならびに住友スリーエム社製「９４１５ＰＣ」および「４５９１ＨＬ」などがある。

基体テープ２の吸着面１１による電子部品４の吸着保持力は、電子部品４の表面粗さに大きく影響される。この実施形態では、電子部品４の表面粗さ、すなわち樹脂層９の表面粗さＲａは、前述したように、１２０ｎｍである。被着体の表面粗さＲａと吸着保持力との関係を調査するため、前述したフジコピアン社製「フィックスフィルム」を用いて、これを、表１に示すような表面粗さおよび材料の種々の被着体に押し付け、その結果得られる吸着保持力を評価した。その評価結果が、表１の「評価」の欄に、吸着保持力の高い方から順に「○」、「△」、「×」の各記号で示されている。

表１において、表面粗さＲａが小さいほど、吸着保持力が高い傾向が現れている。また、「フィックスフィルム」といった特定の製品を用いた場合には、被着体の表面粗さＲａは２００ｎｍ以下であれば、高い吸着保持力が得られることがわかる。また、表面粗さＲａが２５０ｎｍ以下であれば、電子部品４を保持するのに一応十分な程度の吸着保持力が得られるものと考えられる。なお、高い吸着保持力を得るための表面粗さＲａの「２００ｎｍ」という上限は、一応の目安であり、用いる基体テープ２の種類、電子部品４の重量・形態等によって左右されるものである。

前述したように、この実施形態において、吸着面１１による電子部品４の吸着保持力は、ファンデルワールス力を含んでいる。ファンデルワールス力は、相対する物体の接触面における互いの分子間の距離の７乗に反比例する。したがって、基体テープ２を電子部品４の一方端側から剥がすと容易に剥がれるが、基体テープ２が電子部品４を吸着保持している限り、面方向のせん断力に対しては、強力に固定され、電子部品４が基体テープ２に対してずれたりしないという特徴を有している。

基体テープ２の吸着面１１が与える剥離力の上限は、１００ｍＮ／１０ｍｍ程度であることが好ましい。この根拠は以下のとおりである。基体テープ２から電子部品４を剥離するときには真空ノズルを使うことが一般的であるが、軟弱な薄板状の電子部品４の場合、これが損傷することを防止するため、１個当りの吸引孔の径の小さい多孔のノズルを使うことになる。真空ノズルの吸引孔の実用上の最小径は０．２ｍｍで、吸引孔のピッチの下限は０．３ｍｍ程度である。このときの引き剥がし保持力を計算すると、１０５ｍＮ／１０ｍｍとなるので、剥離力がこれを上回ると真空ノズルでのピックアップが困難になる。したがって、吸着面１１が与える剥離力の上限は、前述したように、１００ｍＮ／１０ｍｍ程度であることが好ましい。

なお、剥離のために、真空吸着ではなく、静電吸着を用いることもあるが、一般に、静電吸着は、真空吸着より吸着力が小さいので、この場合であっても、剥離力が１００ｍＮ／１０ｍｍを上回ることは好ましくないと考えられる。

前述したフジコピアン社製「フィックスフィルム」の剥離力は、そのカタログによれば、対ステンレス板で１．８ｇｆ／２５ｍｍ（≒７．１ｍＮ／１０ｍｍ）であり、被着体によって剥離力が変化することを考慮しても、十分に条件を満たしていることがわかる。

また、基体テープ２の吸着面１１が与えるせん断力の下限は、２ｇｆ／ｃｍ² （≒２×１０^-5Ｎ／ｍ² ）程度であることが好ましい。これは、電子部品４が、基体テープ２をその長さ方向に送る際に生じる面方向の加速度でずれないようにするために必要な値を基準にしている。せん断力は、電子部品４の重量等によって異なるが、電子部品４の重量を７０ｍｇ程度とし、加速度を２０Ｇとすると、ずれないためには（しかも、加速度に対してある程度余裕を見て）、２ｇｆ／ｃｍ² （≒２×１０^-5Ｎ／ｍ² ）のせん断力が必要であると考えられる。

前述したフジコピアン社製「フィックスフィルム」のカタログでは、対ステンレス板でせん断力が８５０ｇｆ／ｃｍ² （≒８．３×１０^-4Ｎ／ｍ² ）と記載されていて、十分に上記条件を満たしている。

なお、基体テープ２を送る場合以外のハンドリングにおいても、電子部品４がずれないようにしなければならないので、上記のせん断力の下限はあくまで最低限必要な値であって、この値はできるだけ大きい方が好ましい。

再び図２を参照して、カバーフィルム１４が、複数個の電子部品４を覆いかつ基体テープ２との間に電子部品４を挟むように、基体テープ２に貼付される。カバーフィルム１４は、たとえばポリエチレンテレフタレートフィルムのような可撓性を有する樹脂フィルムから構成される。カバーフィルム１４は、基体テープ２の吸着面１１に吸着保持された状態で、基体テープ２に対して固定される。

なお、図２（ｂ）および後述する図５では、カバーフィルム１４と基体テープ２との間に、電子部品４の厚み分の隙間が形成されているように図示されている。しかしながら、実際には、電子部品４の厚みが、前述したように、５〜３００μｍ程度と極めて薄いため、上述のような隙間は、電子部品４の周囲のごく限られて領域にしか形成されず、カバーフィルム１４は、隣り合う電子部品４間の間隔部分の実質的領域において、基体テープ２の吸着面１１に吸着固定された状態となっている。

カバーフィルム１４は透明であることが好ましい。なぜなら、カバーフィルム１４を通して、電子部品４の位置を認識できるからである。

図２（ａ）に示すように、基体テープ２には、その長さ方向に等間隔に分布するように複数個のスプロケット孔１５が設けられている。なお、この実施形態では、カバーフィルム１４が基体テープ２の全幅にわたって貼付されているので、スプロケット孔１５は、カバーフィルム１４をも貫通するように設けられている。スプロケット孔１５には、図示しないが、スプロケットの歯が嵌合する。そして、スプロケットを回転駆動することにより、基体テープ２がその長さ方向に送られる。

リール３がその周囲に基体テープ２を巻回するためのものであることについては、図１を参照して前述したが、このリール３の周囲に巻回されている基体テープ２は、上述した構成をもって、複数個の電子部品４を保持した状態である。したがって、リール３の周囲において、基体テープ２およびカバーフィルム１４が各々の可撓性に基づき曲げられているとともに、各電子部品４についても、その可撓性に基づき曲げられた状態となっている。

図５は、電子部品の包装体１から電子部品４を１個ずつ取り出すための工程を示す正面図である。図５に示した工程は、通常、マウント機において実施され、この場合、図１に示したリール３は、マウント機に装着される。

リール３から引き出された基体テープ２は、図５に示すように、ガイドロール１６の周囲に巻掛けされ、電子部品４から離れる方向へ屈曲される。他方、ガイドロール１６の上方には、多数の吸引孔を備える真空ノズル（図示せず。）が構成されたピックアップ装置１７が配置される。また、ピックアップ装置１７の上流側には、カバーフィルム１４を巻掛けする剥離ロール１８が配置される。

上述のような構成において、基体テープ２は、矢印１９方向へ間欠的に送られる。このとき、カバーフィルム１４にあっては、剥離ロール１８に巻掛けされながら、矢印２０方向へ引き上げられることにより、基体テープ２から剥離される。その結果、電子部品４が露出する状態とされる。

上述のように露出した電子部品４は、基体テープ２の矢印１９方向への送りに従って、ピックアップ装置１７の下方の位置まで搬送される。ここで、ピックアップ装置１７は、そこに備える真空ノズルによって、電子部品４を吸引保持する。この状態で、基体テープ２が、ガイドロール１６に巻掛けされることによって、電子部品４から離れる方向へ屈曲した状態とされる。そして、この屈曲位置を基体テープ２の一方端から他方端に向かって移動させるように、たとえば、ガイドロール１６が矢印２１方向へ移動される。

なお、ガイドロール１６の移動に代えて、あるいはガイドロール１６の移動に加えて、ピックアップ装置１７が、基体テープ２とともに、図５において左方向へ移動されてもよい。

上述した工程の結果、電子部品４が基体テープ２から剥離される。その後、電子部品４を保持したピックアップ装置１７は、電子部品４を所定のマウント位置まで搬送する。

以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。

まず、この発明において適用される電子部品は、図３に示した電子部品４のように、樹脂層９を備えるものに限らない。たとえば、図６に示すような構造を有するものであってもよい。図６に示した電子部品２４は、薄膜コンデンサを構成するもので、たとえばチタン酸バリウム系セラミックからなる誘電体層２５を備え、誘電体層２５の両主面上には電極２６が形成される。電極２６は、たとえばＮｉからなる単層構造を有している。

上記電子部品２４において、一例として、誘電体層２５は１〜１０μｍ程度の厚みとされ、電極２６の各々は５〜３０μｍ程度の厚みとされる。また、電極２６の、パターニング部分を除く部分での表面粗さＲａは、２００〜２５０ｎｍ程度とされる。

なお、図６においても、前述した図３の場合と同様、図示した各要素の主面方向での寸法が実際のものより短くされ、厚み方向の寸法が誇張されて図示されている。

また、上記実施形態では、電子部品４または２４として、薄膜コンデンサを適用したが、たとえば薄膜状の集積回路部品のような他の可撓性を有する薄板状の電子部品を適用することも可能である。

この発明の一実施形態による電子部品の包装体１の全体の構成を概略的に示す正面図である。 図１に示したリール３から引き出された基体テープ２およびそれに関連する構成を拡大して示すもので、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。 図２に示した電子部品４の断面構造を拡大して示す図である。 基体テープ２の断面構造を拡大して示す図である。 電子部品の包装体１から電子部品４を１個ずつ取り出すための工程を示す正面図である。 この発明において適用され得る他の例としての電子部品２４の断面構造を拡大して示す図である。

符号の説明

１ 電子部品の包装体
２ 基体テープ
３ リール
４，２４ 電子部品
５，２５ 誘電体層
６，２６ 電極
１１ 吸着面
１２ ベース層
１３ 吸着層
１４ カバーフィルム
１５ スプロケット孔

Claims (8)

1. 可撓性を有する複数個の薄板状の電子部品と、
   可撓性を有し、主面が一様な平坦面をなしているフィルム状であり、その一方主面に前記電子部品を吸着保持できる性質を持つ吸着面が形成された、長尺の基体テープと、
   前記基体テープをその周囲に巻回するためのリールと
   を備え、
   複数個の前記電子部品が、前記基体テープの長さ方向に分布しかつその一方主面を前記吸着面に向けた状態で、前記吸着面に吸着保持され、
   複数個の前記電子部品を保持した前記基体テープが、前記リールの周囲に巻回されている、
   電子部品の包装体。
2. 前記吸着面による前記電子部品の吸着保持力は、前記吸着面が前記電子部品の表面の形状に追従して変形しながら前記電子部品の表面に密着することによって発生したファンデルワールス力を含む、請求項１に記載の電子部品の包装体。
3. 前記吸着面は、前記基体テープの前記一方主面の全面にわたって形成されている、請求項１または２に記載の電子部品の包装体。
4. 前記基体テープは、機械的強度を与えるためのベース層と、前記吸着面を与えるために前記ベース層上に形成される吸着層とを備える複合構造を有する、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品の包装体。
5. 前記基体テープには、その長さ方向に分布するように複数個のスプロケット孔が設けられている、請求項１ないし４のいずれかに記載の電子部品の包装体。
6. 複数個の前記電子部品を覆いかつ前記基体テープとの間に前記電子部品を挟むように、前記基体テープに貼付されるカバーフィルムをさらに備える、請求項１ないし５のいずれかに記載の電子部品の包装体。
7. 前記電子部品は、主面方向と直交する方向に積層方向が向けられた積層構造を有する、請求項１ないし６のいずれかに記載の電子部品の包装体。
8. 前記電子部品は、主面方向にそれぞれ延びる誘電体層および電極を備える薄膜コンデンサである、請求項７に記載の電子部品の包装体。

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