JP4590191B2

JP4590191B2 - キャリアテープ及びチップ型電子部品搬送体

Info

Publication number: JP4590191B2
Application number: JP2004038530A
Authority: JP
Inventors: 徹夫藤村; 和裕小杉; 美基雄清水
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2024-02-16
Also published as: JP2005225552A

Description

本発明はキャリアテープおよびそれを用いたチップ型電子部品搬送体に関する。

ＩＣやＬＥＤ等のチップ型電子部品を搬送する容器として、任意の巾の長尺のシートに複数のポケット部と呼ばれる凹部を一定間隔で配置したキャリアテープが使用されている。チップ型電子部品をキャリアテープの各ポケット部にそれぞれ収納した後、キャリアテープの上面にカバーテープをヒートシールしてチップ型電子部品搬送体に封入し、該搬送体をリールに巻き取った状態で、チップ型電子部品の保管及び搬送等が行われる。このチップ型電子部品搬送体は、基板への実装工程に運ばれて、カバーテープを剥離して内容物であるチップ型電子部品がロボット等により取り出され基板に実装される。その実装までの工程において、前記のカバーテープの剥離の際や、実装機の振動により、該電子部品がポケット部から飛び出すことがある。そのことを防止するために、その形状を規定したキャリアテープが提案されている（例えば特許文献１参照）。

一方で、ポケット部に収納されたチップ型電子部品は、その搬送時に搬送体のカバーテープ及びキャリアテープと接触し摩擦されることで帯電する。そしてチップ型電子部品を取り出すためにカバーテープを剥離すると、帯電した該電子部品がカバーテープに付着することや、又はカバーテープやキャリアテープと該電子部品との間に生じる静電気力により、ポケット部の中でチップ型電子部品が回転、あるいは転倒する現象を生じることがある。いずれの場合も、キャリアテープからチップ型電子部品を取り出すのに支障を生じる。このような現象を防止するために、キャリアテープやカバーテープに帯電防止処理をすることが行われている（例えば特許文献２参照）。
特開２０００−１０３４９６号公報特開平０７−１７２４６３号公報

しかしながら、前記の対策が取られているにも拘わらず、キャリアテープのポケット部から該電子部品が飛び出すトラブルは十分に解消されておらず、その改善が求められている。本発明は、種々の形状のチップ型電子部品において、前記のようなキャリアテープからの飛び出し現象を十分解消することのできるキャリアテープ及びそれを用いたチップ型電子部品の搬送体を提供することを課題とする。

本発明者等は鋭意検討した結果、前記のようなキャリアテープからの飛び出し現象が、内容物であるチップ型電子部品と、該キャリアテープのポケット部の形状の相対的関係と密接に関連していることを見出し本発明に至った。即ち本発明は、チップ型電子部品を収納するキャリアテープ（１）のポケット部（２）の内容積が、該電子部品の容積１００に対して１４０〜２５０であるキャリアテープである。更に、チップ型電子部品を収納するキャリアテープ（１）のポケット開口部の面積が、該電子部品のポケット開口部に向く面の表面積１００に対して、１４０〜２３０であることが好ましい。又、本発明のキャリアテープは、熱可塑性樹脂からなりその表面抵抗値が１０^１１Ω以下であることが好ましい。一方で本発明は、前記キャリアテープ（１）の上面にカバーテープをヒートシールしたチップ型電子部品搬送体である。

本発明によれば、キャリアテープのポケット部にチップ型電子部品を収納し、カバーテープで蓋をした搬送体を搬送する時に、該搬送体に振動が加わっても、キャリアテープのポケット部内での部品の動きが少なく、キャリアテープやカバーテープとの摩擦が少ないため部品の帯電を抑制でき、カバーテープ剥離の際のカバーテープへの部品付着や、キャリアテープ内での部品の回転、転倒に伴う実装不良を低減出来、且つキャリアテープから容易に該電子部品の取り出しができるので、該電子部品の基板への実装工程で生じるチップ型電子部品の飛び出しによるトラブルを著しく抑制できる。

以下本発明を詳細に説明する。
本発明でいうキャリアテープとは、長尺状の任意の巾のシートに、一定の間隔をもってチップ型電子部品を収納するためのポケット部と呼ばれる凹部を配した、後述する樹脂からなる包装材料である。そしてポケット部に、該電子部品を収納後、キャリアテープの上面にカバーテープをヒートシールしてチップ型電子部品搬送体に封入し、該搬送体をリールに巻き取った状態で、チップ型電子部品の保管及び搬送等が行われる。

本発明のキャリアテープに収納するチップ型電子部品としては、ＩＣ、ＬＥＤ、チップコンデンサ、チップ抵抗、ＩＲＤＡ等が挙げられる。フラットな形状で、１０ｍｍ角以下、好ましくは５ｍｍ角以下の比較的に小さな電子部品に好適に用いることが出来る。

本発明者らは、このような該電子部品の実装工程で生じる飛び出しを防止するための、キャリアテープのポケット部の形状について、鋭意検討し以下のことを見出し本発明に至った。即ち、該電子部品の容積に対してポケット部の内容積が大きい場合、搬送時の振動によりポケット部内でチップ型電子部品が動きやすいため、カバーテープあるいはキャリアテープとチップ型電子部品間とで摩擦帯電を生じ易い。それを防止するには、収納するチップ型電子部品の容積を１００とした時に、ポケット部の内容積が１４０〜２５０、好ましくは１６０〜２００とする必要がある。キャリアテープのポケット部は、一般に四角錐台の形状を有している。本発明でいうポケット部の内容積（Ｖ）とは、キャリアテープを長尺方向に水平方向に置いた状態での、キャリアテープのポケット上面から底部までの容積であって、より具体的には数式１によって定義されたポケット部内容積（Ｖ）である（図１参照）。

Ｌ１ポケット開口部の長尺方向長さ
Ｌ２ポケット底部の長尺方向長さ
Ｌ３ポケット開口部の巾方向長さ
Ｌ４ポケット底部の巾方向長さ
Ｄポケット部深さ
Ｖポケット部内容積

ポケット部の内容積（Ｖ）が１４０より小さいと、該電子部品をキャリアテープから取り出しにくく取り出し不良を招く。一方、ポケット部の内容積（Ｖ）が２５０を超える場合には、キャリアテープ１のポケット部２内で部品が動きやすいため、搬送時にチップ型電子部品とキャリアテープ１、あるいはカバーテープ間で摩擦が起こりやすく、該電子部品の摩擦帯電が大きくなり易い。そのため、カバーテープを剥離した際にチップ型電子部品とカバーテープ間に静電吸引力が働きやすく、チップ型電子部品のカバーテープへの付着あるいはキャリアテープポケット内での部品の転倒が起こる。

ポケット部２の形状として、例えば、フラットな構造でチップ型電子部品をベタ置きする構造がある。ポケット部２の中に微小な凹凸がある場合、ポケット容積はこれらの凹凸が無いものとして、ポケット内容積を設定する。微小な凹凸とは、ポケット底面の面積の三分の一以下の面積を占める凹凸であり、またポケット壁面の三分の一以下の面積を占める凹凸である。凹凸ポケット部に微小な凹凸を有する形状として、周囲にリードを有するＩＣにおいては、リードが直接キャリアテープと接触しない様に底部の中央部に台部を設け、その上にＩＣを載せる形状がある。また、両端部にリードを有するＬＥＤや抵抗器などでは、リードがキャリアテープと接触することによるリード曲がりやキャリアテープの摩耗を防ぐために、ポケットの壁面に窪みを設ける形状がある。

また該電子部品のポケット開口部に向く面の表面積に対して、キャリアテープのポケットの開口部の面積が大きい場合、搬送時の振動によりチップ型電子部品のポケット開口部に向く面がカバーテープに接触した状態で動きやすく、カバーテープとチップ型電子部品間とで摩擦帯電を生じやすい。それを防止するには、収納するチップ型電子部品のポケット開口部に向く面の表面積を１００とした時に、ポケット開口部の面積（Ｓ：図１のＬ１×Ｌ３）が１４０〜２３０の範囲が好ましく、より好ましくは１５０〜２１０である。

本発明のキャリアテープの材質は特に限定されるものではないが、この用途に一般的に用いられている熱可塑性樹脂、即ち、芳香族ビニル化合物系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂又はポリ塩化ビニル樹脂等を好適に用いることが出来る。

芳香族ビニル化合物系樹脂とは、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、またはこれらの樹脂にスチレン−ブタジエン共重合樹脂等の改質剤を混合したものであっても良い。ポリカーボネート系樹脂としては、ビスフェノールＡとホスゲン、又は炭酸エステル化合物との縮重合により得られるものが代表として挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、またはこれらにジオール共重合成分として、プロピレングリコール、ブチレングリコール、またはシクロヘキサンジオール等を、酸共重合成分としてイソフタル酸等を共重合した樹脂が挙げられ、これらの樹脂の単独または２種以上の混合物を用いることができる。

本発明において、ポリオレフィン系樹脂としては、エチレン、プロピレンまたはブテン−１等のオレフィンの単独重合体、またはこれらの共重合体の単独または２種以上の混合物を用いることができる。ポリ塩化ビニル樹脂としては、塩化ビニルの単独重合体または酢酸ビニルまたは少量の塩素化塩化ビニル等の共重合体を用いることができる。また、これらのポリ塩化ビニル樹脂としては、ジオクチルフタレート等の一般的に用いられる可塑剤を添加したものを用いることも出来る。

本発明のキャリアテープは、キャリアテープからカバーテープを剥離した際のキャリアテープの帯電や、キャリアテープを巻いているリールとキャリアテープとの摩擦に因るキャリアテープの帯電を防ぐために、その表面抵抗値を１０^１１Ω以下とすることが好ましく、更に好ましくは１０^１０Ω以下である。表面抵抗値が１０^１１Ωを越えると、前記の原因による帯電で、キャリアテープやカバーテープへの該電子部品の付着が起こる恐れがある。

前記の表面抵抗値を得る方法として、前記の樹脂に対してカーボンブラック、炭素繊維、カーボンナノチューブ、黒鉛粉末、真鍮繊維、ステンレス繊維、アルミニウム繊維等の金属繊維、酸化スズなどの導電性酸化金属又は酸化スズや酸化アンチモンを含んだチタン酸カリウムウィスカ等を添加して導電化することが可能である。キャリアテープの帯電を防ぐためには、前記のようにその表面抵抗値を１０^１１Ω以下とすることが好ましく、更に好ましくは１０^１０Ω以下である。そのような特性を付与するには、前記の添加剤のうちカーボンブラックが、その添加によってキャリアテープの脆化が生じにくいという点で好ましい。

一方で本発明のキャリアテープには、キャリアテープの帯電を防ぐために、これを構成する樹脂組成物に対して帯電防止剤を添加することが出来る。帯電防止剤としては、非イオン系、カチオン系、アニオン系、ベタイン系の界面活性剤や、更には高分子量ポリエーテルエステルアミド系やエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの共重合体、アンモニウム塩基含有共重合体等の永久帯電防止剤等のイオン電導性物質を添加する方法がある。キャリアテープからカバーテープを剥離した際のキャリアテープの帯電や、キャリアテープを巻いているリールとキャリアテープとの摩擦に因るキャリアテープの帯電を防ぐために、これら帯電防止剤の添加により、前記のように表面抵抗値を１０^１１Ω以下とすることが好ましく、更に好ましくは１０^１０Ω以下とすることである。

一方で、キャリアテープの帯電を防ぐことを目的として、キャリアテープの表面に、帯電防止剤や導電性高分子を塗布することが出来る。帯電防止剤としては非イオン系、カチオン系、アニオン系、ベタイン系の界面活性剤を用いることが出来、導電性高分子としては、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンなどを溶媒に懸濁させた導電性塗料を用いることが出来る。これら帯電防止剤、導電性高分子の塗布方法として、例えばグラビアコーティング法、ロールコーティング法により成形前のシートに塗布したり、あるいはディップコーティング法、噴霧法等公知の方法が使用出来る。また必要に応じて塗布面にコロナ放電処理を行ったり、別のコーティング剤でプライマー処理を行うことも出来る。

本発明のキャリアテープは、一般的な方法で得ることができ、特に限定されるものではないが、例えば前記の樹脂原料からなり目的の巾に加工された長尺状のシートに、真空成形法、圧空成形法、真空圧空成形法、加熱プレス法又はロータリー成形法等の一般的な成形方法によって、一定間隔に整列した前記の形状のポケット部を設けることによって得ることができる。

本発明で用いるカバーテープは特に限定されるものではなく、一般的に使われているものを用いることができるが、例えばポリエステル系樹脂からなる基材層と、スチレン系樹脂のヒートシール層からなる長尺状の積層フィルム等を用いることができる。またポリエステル系樹脂からなる基材層と、アクリル酸エステルまたはエチレンと酢酸ビニルの共重合体のヒートシール層からなる長尺状の積層フィルム等を用いることが
出来る。キャリアテープからカバーテープを剥離する際のカバーテープの帯電や、カバーテープと収納チップ型電子部品との摩擦によるカバーテープの帯電を防ぐため、カバーテープの基材層およびシーラント層の表面に、帯電防止剤や導電性高分子を塗布することが出来る。帯電防止剤としては非イオン系、カチオン系、アニオン系、ベタイン系の界面活性剤を用いることが出来、導電性高分子としては、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンなどを溶媒に懸濁させた導電性塗料を用いることが出来る。これら帯電防止剤、導電性高分子の塗布方法として、例えばグラビアコーティング法やロールコーティング法により塗布したり、あるいは噴霧法等公知の方法が使用出来る。また必要に応じて塗布面にコロナ放電処理を行うことも出来る。

本発明のキャリアテープをチップ型電子部品搬送体として使用するには、適切な形状に形成されたキャリアテープのポケット部に、チップ型電子部品を収納して、前記のカバーテープをキャリアテープの上面にヒートシールし、その搬送体をリール状に巻き取って、チップ型電子部品の保管及び搬送に用いる。そして基板への実装工程において、該カバーテープを剥離し、ロボット等で内容物であるチップ型電子部品を取り出し、基板への実装を行う。

以下実施例によって本発明を具体的に説明する。なお、測定は以下の条件にて行い、各実施例及び比較例の評価結果は表１に纏めて示した。
１．表面抵抗値
キャリアテープの抵抗値の測定には、１０^６Ω以下の抵抗値ではテスター（日置社ＤＩＧＩＴＡＬＨｉＴＥＳＴＥＲ３２５６）を用いた。またカバーテープの表面抵抗値は三菱化学社ハイレスタを用い、印加電圧１００Ｖにて測定した。
２．カバーテープへのチップ型電子部品付着
平滑な金属板上に両面粘着テープを貼り、その粘着テープ上に、実施例または比較例で用いたチップ型電子部品を収納し、カバーテープでヒートシールしたキャリアテープの底面を貼り付けた。カバーテープの長尺端部をセラミック製ピンセットで掴み、１８０°の剥離角度で剥離した。剥離速度は毎分３００ｍｍとした。この時、２０個のチップ型電子部品を用いて試験を行い、全てのチップ型電子部品がカバーテープに付着せず、かつキャリアテープ内でのチップ型電子部品の転倒が皆無の場合には○とした。一方、２０個中カバーテープに付着するチップ型電子部品が１個以上あるか、あるいはカバーテープに付着するには至らずとも、キャリアテープポケット内で転倒するチップ型電子部品が１個以上あった場合には×とした。

３．キャリアテープからのチップ型電子部品の落下性
平滑な金属板上に両面粘着テープを貼り、その粘着テープ上にキャリアテープの底面を貼り付けた。カバーテープの長尺端部をセラミック製ピンセットで掴み剥離後、金属板を逆さまに成るようにひっくり返した。この時、２０ヶのチップ型電子部品を用いて試験を行い、キャリアテープポケット内に残留するチップ型電子部品が皆無の場合には○とし、キャリアテープポケット内に残留するチップ型電子部品が１個以上あった場合には×とした。
４．ポケット部内容積
前記数式１の計算式を用いて、ポケット開口部の長尺長さ、ポケット開口部の巾方向長さ、ポケット底部の長尺方向長さ、ポケット底部の巾方向長さ、ポケット深さからポケット容積を算出した。

（実施例１）
下記の導電性ポリスチレン樹脂からなるキャリアテープの各ポケット部に、チップ型電子部品であるＩＲＤＡ（サイズは表１参照）を１個ずつ２０個入れ、テーピング機（システメーション社製ＳＴ−６０）により、下記のカバーテープをキャリアテープ表面にヒートシールした。そのチップ型電子部品を収納したキャリアテープを導電性のリールに巻き付け振動機に取り付け、リールの壁面が上下に振動する方向にて、２０Ｈｚ、振幅５ｍｍで１５時間の振動を加えた。その後、カバーテープを手で剥離して、カバーテープへのチップ型電子部品の付着数、およびキャリアテープポケット中で転倒したチップ型電子部品数を目視により計測した。
（キャリアテープ）
ハイインパクトポリスチレン樹脂７５質量％にスチレンブタジエン共重合体（ＪＳＲ社製ＴＲ−２０００）７質量％と導電化剤としてカーボンブラック（電気化学工業社製商品名：デンカアセチレンブラック粒状）１８質量％を加えた組成の導電性のポリスチレン樹脂からなり、表１に示したポケット部形状のキャリアテープ。
（カバーテープ）
基材層：ポリエステルフィルム
シーラント層：酢酸ビニル成分を１８質量％含有するエチレン−酢酸ビニル系樹脂
帯電防止剤：ベタイン型帯電防止剤（基材層及びシーラント層表面に塗布）

（実施例２）
チップ型電子部品として表１のサイズのチップＬＥＤを、表１のポケット部形状のキャリアテープに
収納した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
（実施例３）
チップ型電子部品として表１のサイズのチップコンデンサを、表１のポケット部形状のキャリアテープに
収納した以外は、実施例１と同様に評価を行った。

（比較例１）
実施例１のキャリアテープのポケット部形状（サイズ）を比較例１の形状に変更した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
（比較例２）
実施例２のキャリアテープのポケット部形状（サイズ）を比較例２の形状に変更した以外は、実施例２と同様に評価を行った。
（比較例３）
実施例３のキャリアテープのポケット部形状（サイズ）を比較例３の形状に変更した以外は、実施例３と同様に評価を行った。

評価結果をまとめて表１に示すが、各実施例のサンプルではチップ型電子部品のカバーテープへの付着および転倒は観察されなかった。また、カバーテープを剥離した後にキャリアテープをひっくり返すとチップ型電子部品は全てポケット部から落下した。これに対して、比較例１及び比較例２のサンプルでは、チップ型電子部品のカバーテープへの付着が見られ、比較例３では、キャリアテープをひっくり返したときに、引っ掛かって落下しないチップ型電子部品が認められた。

（ａ）本発明のキャリアテープを例示する平面図（ｂ）平面図（ａ）のＸＸ断面の断面図（ｃ）平面図（ａ）のＹＹ断面の断面図

符号の説明

１キャリアテープ
２ポケット部
Ｌ１ポケット開口部の長尺方向長さ
Ｌ２ポケット底部の長尺方向長さ
Ｌ３ポケット開口部の巾方向長さ
Ｌ４ポケット底部の巾方向長さ
Ｄポケット部深さ
Ｖポケット部内容積

Claims

カーボンブラック含有導電性ポリスチレン樹脂からなり、表面抵抗値が１０ ^１１ Ω以下であり、５ｍｍ角以下のフラット形状のチップ型電子部品を収納するキャリアテープ（１）のポケット部（２）の内容積（Ｖ）が、該電子部品の容積１００に対して１５４〜２１７であり、且つポケット開口部の面積（Ｓ）が、該電子部品のポケット開口部に向く面の表面積１００に対して、１５４〜２０６であるポケット部が四角錘台形状のキャリアテープ。
請求項１に記載のキャリアテープのポケット部（２）に、チップ型電子部品を収納し、該キャリアテープ（１）の上面にカバーテープをヒートシールしたチップ型電子部品搬送体。