JP4766863B2 - カバーテープ及び電子部品包装用キャリアテープシステム - Google Patents

Description

本発明は、金属部分を有する部品を収納する容器の蓋材に用いるカバーテープ及び該カバーテープを用いた電子部品包装用キャリアテープシステムに関する。

ＩＣ等のチップ型電子部品を搬送するのに、一般的にキャリアテープが用いられている。即ちキャリアテープに一定間隔で形成された電子部品収納様の凹部に、前記のチップ型電子部品を挿入して、該キャリアテープの上面に、基材上に接着層を有するカバーテープをヒートシールして該電子部品を封入した後、リール状に巻き取られて搬送する。前記カバーテープは、該電子部品を検査できる程度に透明であることや、キャリアテープから容易にスムースに剥離できることが必要であるが、更に、該電子部品がＩＣ等の静電気により絶縁破壊されやすい部品である場合、埃の付着防止や内容物の静電気からの保護、またはキャリアテープからカバーテープを剥離する際に、カバーテープに該電子部品が付着して飛び出す等のトラブルを防止するために、カバーテープの片面又は両面の表面に帯電防止処理がなされる。

帯電防止処理には、帯電防止性を付与させようとする面を構成する樹脂に帯電防止剤を練り込んだり、あるいは帯電防止剤を表面に薄く塗布するなどの方法が用いられる。接着層の表面に帯電防止剤を塗布したものは、例えば特許文献１及び２に開示されている。

これらの方法で、帯電防止効果を得ることはできるが、高温多湿の環境に置かれると、内容物であるＩＣ等の金属部が腐食する場合がある。帯電防止剤として非イオン系帯電防止剤を用いると、前記の金属部の腐食の発生は減少するが、その場合でも極僅かなイオンは存在しており、置かれた環境条件によっては、金属部の腐食が発生し、その改善が求められていた。

一方で、前記接着層として、熱接着性樹脂に導電性の金属微粒子を混合する方法も提案されている（例えば特許文献３、４）。しかしながらこれらの方法では、カバーテープの透明性が低下するため、内容物の形状確認等が困難となる問題がある。
特開平１１−３５１１５７号 特開２００１−１７１７２７号 特開平７−２５１８６０号 特開平１１−１１５０８８号

本発明者等は、金属部分を有する部品を収納する容器の蓋材に用いるカバーテープ及び該カバーテープを用いたチップ型電子部品包装用キャリアテープシステムに於いて、該部品を収納して保管する際に、高温多湿の環境であっても、該部品の金属部の腐食を十分抑制することのできるカバーテープ及びそれを用いた電子部品包装用キャリアテープシステムを提供することを課題として、先に、カバーテープのヒートシール層側の表面に帯電防止剤と防錆剤からなる帯電防止層を形成したカバーテープを提案している（特願２００４−１２９１３１号）。本発明は、前記の発明の課題に加えて、優れた帯電防止性を併せ持つカバーテープ及びそれを用いたチップ型電子部品包装用キャリアテープシステムを提供することを課題とする。

即ち本発明は、少なくとも基材層とヒートシール層を有し、該ヒートシール層側の表面に、（ａ）両性イオン界面活性剤４級アンモニウム塩、（ｂ）ポリオキシエチレンアルキルエーテル及び（ｃ）ベンゾトリアゾール系化合物を含有する帯電防止層が形成されているカバーテープであり、該帯電防止剤層は、（ａ）成分を２０〜７０質量％、（ｂ）成分を１〜１０質量％、及び（ｃ）成分を１０〜４０質量％含有していることが好ましい。又一方で本発明は、前記のカバーテープを用いたチップ型電子部品包装用キャリアテープシステムである。

本発明のカバーテープを用いたキャリアテープシステムでは、良好な帯電防止効果を有し、金属部分を有する電子部品を収納して長期間高温多湿の環境で保存しても電子部品の腐食を十分抑制することができ、かつ電子部品を取り出す際にカバーテープを剥離する際の適切な剥離強度が安定して得られる。

本発明のカバーテープは、少なくとも基材層とヒートシール層を有している。ここで「有している」とは基材層／ヒートシール層の２層構造であってもよいし、異なる材料を積層した２層以上からなる基材層／ヒートシール層のような多層構造であってもよいことを意味する。

基材層が単層の場合、基材層はポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂及びポリカーボネート樹脂の何れか１種、又は２種以上の熱可塑性樹脂より製膜されたフィルムで、これらの樹脂の二軸延伸フィルムを好適に用いることができ、市販のフィルムを用いることができる。更に透明性や強靱性の点で二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムがより好ましい。

本発明においてポリスチレン系樹脂とは、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体またはこれの水添物、スチレン−イソプレン共重合体またはこれの水添物、スチレンとエチレンのグラフト共重合体、スチレン−ブテン−ブタジエン共重合体、メタクリル酸とスチレンの共重合体等、分子鎖中にスチレンユニットをモル比で１／２以上有する重合体であり、基材層としてこれら１種もしくは２種以上の混合物を用いることができる。

又ポリエチレン系樹脂とは、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−αオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−プロピレンラバー等、エチレンユニットを分子鎖中にモル比で１／２以上有するものであり、これらの１種もしくは２種以上の混合物を用いることができる。

本発明の基材層は、弾性率を調整する目的や、前記の基材層用フィルムとヒートシール層の接着強度を強固にする目的で、該基材層用フィルムに熱可塑性樹脂層を形成した２層の基材層を用いることができる。この熱可塑性樹脂層に用いる樹脂は、前記の目的に適するものであれば特に限定されるものではないが、前記の目的に対応した効果が得やすいことや、層形成が容易である点でポリエチレン系樹脂が好ましく、より好ましくは直鎖状低密度ポリエチレン樹脂である。更にこのような積層された２層の基材層のポリエチレン系樹脂層側の表面に、エチレン−αオレフィンとスチレン−エチレン−ブタジエン共重合体の混合物層やエチレン−αオレフィンと低密度ポリエチレンの混合物層やエチレン−αオレフィンとスチレン−ブタジエン共重合体の混合物層等を積層した３層構造の基材層とすることもできる。

本発明で多層構造の基材層を作製する方法は、前記の各層のフィルムを一般的なドライラミネート法や押出しラミネート法によって積層することによって得ることができる。その積層の際に、各層間の接着力を強固にするため通常使われる接着剤を用いることが出来る。通常用いられる接着剤としては、イソシアネート系接着剤、エチレンイミン系接着剤等が挙げられる。該接着剤層は、厚さが５μｍ以下であることが好ましい。５μｍを超えた場合、基材層の引張弾性率が高くなりハンドリング性が低下する恐れがある。

本発明の基材層は、各層ともその特性を損なわない範囲で、フィルムを製膜する際の押出安定性を得るために、通常用いられる酸化防止剤や滑剤等、各種の添加剤を添加してもよい。

ヒートシール層はキャリアテープに対してヒートシール性を有し、使用時に容易に剥がすことのできる易剥離性を示す熱可塑性樹脂組成物からなるものであれば特に限定されるものではないが、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル、エチレン−αオレフィン、スチレン−g−エチレン重合体等のエチレン系重合体や、耐衝撃性ポリスチレン、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、ポリスチレン、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−ブタジエン−スチレン−共重合体のスチレン系重合体の単独またはこれらの２種以上の混合物を用いることができる。これらの中で特に剥離時の剥離強度差が小さく、なめらかな剥離感触が得られるものとして、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、エチレン系重合体、耐衝撃性ポリスチレンを組合わせたものが特に好ましい。

このような樹脂で構成されるヒートシール層においては、混合した樹脂を１００質量％としたとき、スチレン−ブタジエンブロック共重合体が３０〜８０質量％、エチレン系重合樹脂が１５〜６０質量％、および耐衝撃性ポリスチレン樹脂が３〜１５質量％の配合割合の混合物を用いることが、剥離強度の安定性の点でより好ましい。

本発明のカバーテープは、後述するようにヒートシール層側の表面に特定の帯電防止層を有するが、帯電防止性の持続性等の観点から、アイオノマー、ポリエステルエーテル共重合体及びエチレンオキサイド鎖−g−ポリアクリル酸等の高分子量帯電防止剤や、界面活性剤型のカチオン系、アニオン系、両性イオン系、ノニオン系帯電防止剤を添加することが出来る。

本発明のヒートシール層は、一般的な方法で製膜することができ、例えばインフレーション成形やＴダイ押出等の押出成形でフィルムとする方法、基材層フィルムに前記の樹脂を溶剤に溶解して塗工する方法及び水系のエマルジョンとして塗工すること等によって得ることができる。押出成形でフィルムを製膜する場合、引張弾性率の小さい軟質の樹脂を押出すので、押出安定性を高めるために、支持層と共押出するのが好ましい。支持層に用いる樹脂としては、押出安定性の高い樹脂を用いることが好ましい。この支持層は、本発明のカバーフィルムにおいて、前記の多層の基材層の１層となる熱可塑性樹脂層であり、好ましくは低密度ポリエチレン樹脂やエチレン−αオレフィンとスチレン−エチレン−ブタジエン共重合体の混合物やエチレン−αオレフィンと低密度ポリエチレンの混合物層やエチレン−αオレフィンとスチレン−ブタジエン共重合体の混合物層等を用いることができる。

前記の押出成形で得られたヒートシール層用のフィルムは、ドライラミネートや、押出ラミネート等の一般的な方法により基材層と積層してカバーテープとすることが出来る。またヒートシール層と基材層の密着（ブロッキング現象）を抑制するために、透明性を阻害しない範囲でブロッキング防止剤としてフィラーを添加したり、一方でヒートシール層表面を、押出されたフィルム引取りの際の引取りロールの表面粗さを調整することができる。

本発明のカバーテープは、そのヒートシール層側の表面に帯電防止層が形成されている。この帯電防止層は、帯電防止剤としての（ａ）両性イオン界面活性剤４級アンモニウム塩及び（ｂ）ポリオキシエチレンアルキルエーテルと、（ｃ）ベンゾトリアゾール系化合物を主成分として含有するものである。上記の各成分は必須であり、（ａ）成分としては前記の４級アンモニウム塩が、例えばアルキルジエタノールアミン等の他の帯電防止剤より低い表面抵抗率を得ることができる。又（ｃ）成分のベンゾトリアゾール系化合物が存在することによって、ヒートシール層に接触するＩＣ等の金属部の腐食を抑制する効果が得られるが、更に（ｂ）成分が存在することによって、より大きな腐食の抑制効果が得られる。（ｃ）ベンゾトリアゾール系化合物とは、ベンゾトリアゾール及びカルボキシベンゾトリアゾール等の誘導体であって、例えばトリアジン系やプロピオン系の防錆剤等の他の防錆剤では、十分な防錆効果若しくは表面抵抗率が得られない。

帯電防止層中の前記の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の各成分の配合比は、組成物全体に対して（ａ）成分が２０〜７０質量％が好ましい。２０％質量未満では十分な帯電防止効果を与える表面抵抗率を得ることが困難である。一方で（ｃ）成分は１０〜４０質量％が好ましい。１０質量％未満では、前記の金属腐食の抑制効果が不十分となることがあり、４０質量％を越えると、キャリアテープとヒートシールした際に、十分な剥離強度を得ることが困難となる場合がある。（ｂ）成分は１〜１０質量％が好ましい。１質量％未満では、前記の（ｃ）成分の防錆効果を増長させる効果が得られない恐れがあり、１０質量％を越えると、キャリアテープとヒートシールした際に、十分な剥離強度を得ることが困難となる場合がある。又、本発明の効果を阻害するものでなければ、帯電防止層中に(ａ)、(ｂ)、(ｃ)以外の成分として、アルキルベタイン等の他の界面活性剤が含まれていてもよい。

本発明の帯電防止層を形成する方法としては、カバーテープのヒートシール層側の面に、前記の帯電防止剤（好ましくは水溶液）を、キスリバースコーターやマイヤーバーコーター、マイクログラビアコーター、噴霧等一般的な方法で塗布し乾燥することによって得ることができる。この帯電防止層の厚みは０．０１〜０．２μｍであることが好ましい。０．０１μｍ未満であると、十分な帯電防止性を得ることが出来ず、０．２μｍを越えると剥離強度の低下等ヒートシール性に悪い影響を及ぼす恐れがある。また、十分な帯電防止性を得るためには、表面抵抗率で1×１０¹²Ω／□以下であることが好ましい。 1×１０¹²Ω／□を越えると、十分な帯電防止性能が発揮されないことがある。また、帯電防止という観点からは、表面抵抗率が低すぎて問題となることはないが、帯電防止剤の添加で１×１０^７Ω／□未満を得ることは現実的ではない。

本発明のカバーテープ全体の厚さは４０〜７５μｍである。４０μｍ未満では高速でカバーテープを剥がした際に切れやすく、７５μｍを超えると、カバーテープをエンボステープにヒートシールした後の体積が増し、リール１巻に巻き取れる量が減り、生産効率が低下する。

本発明のカバーテープは、電子部品を収納したエンボステープと組み合わせた電子部品搬送用キャリアテープとして用いられる。エンボステープは、シート状成形物から、圧空成型法、真空成型法等の方法で電子部品を収納するためのポケットを成形したものである。そして、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポリエステル樹脂の１種又は２種以上の樹脂成分から構成される。これらの樹脂はブレンドし単層構成で用いることも可能であるが、例えば両表層はポリカーボネート樹脂層、中芯はポリスチレン系樹脂層のような積層構造物であってもよい。また、静電気によるトラブルを防止する目的から、エンボステープに帯電防止性能を保持させたものを用いることも出来る。帯電防止性能を保持させるためにカーボンブラックや帯電防止剤を練り込んだエンボステープや表面に塗工したエンボステープが好適に用いられる。

本発明でいうキャリアテープシステムとは、前記のようなエンボステープに電子部品を収納し、前記カバーテープをヒートシールして蓋をし、マウンターと呼ばれる実装機でカバーテープを剥がしつつ、部品を基板に実装する電子部品の運搬／実装するシステムである。本発明のキャリアテープシステムでは、金属部分を有する電子部品を収納して長期間高温多湿の環境で保存しても電子部品の腐食がおこらず、かつ電子部品を取り出す際にカバーテープを剥離する際の適切な剥離強度が安定して得られる。

本発明の実施例及び比較例を以下に示す。
（実施例１）
スチレン含量が４０質量％であるスチレン−ブタジエン共重合体（JSR社製、商品名：STR1602）１５質量部と低密度ポリエチレン（住友化学工業社製、商品名：スミカセンＬ７０５）３７質量部と耐衝撃性ポリエチレン（東洋スチレン社製、商品名：Ｈ８７０）１０質量部とスチレン含量が８０質量％であるスチレン−ブタジエン共重合体（電気化学工業社製、商品名：Ｌ７６０）からなる樹脂混合物を作成し、Ｔ−ダイ法にて厚さ３０μｍのヒートシール層フィルムを作成した。このフィルムと二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを、溶融した低密度ポリエチレンで押出サンドラミネートを行い、ラミネートフィルムを作成した。このラミネートフィルムの両表面に帯電防止剤として4級アンモニウム塩を５０質量％含む両性イオン系帯電防止剤ＳＡＴ−６Ｃ（日本純薬社製）７８質量％にポリオキシエチレンオレイルエーテルを２質量％、ベンゾトリアゾールを２０質量％添加し、純水にて２０倍に希釈した液（５質量%溶液）を０．２μｍ塗布し、乾燥させてカバーテープとした。

得られたカバーテープを用いて以下の測定を実施した。
（１）表面抵抗率測定
ＪＩＳ Ｋ−６９１１に従い、２３℃５０%ＲＨの環境にて、印加電圧５００V、測定時間６０秒にてヒートシール層面の表面抵抗率を測定した。一般的にカバーテープの帯電防止性能を発揮するのに必要な表面抵抗率は、１×１０^１２Ω／□以下である。
（２）金属に対する腐食性比較
促進環境（６０℃９０％ＲＨ）において、カバーテープのヒートシール層面にコバールの小片を載せ、２４時間毎にカバーテープとの接触面の外観観察を行った。外観観察は実体顕微鏡で２０倍に拡大して行い、カバーテープに触れない面との比較をし、赤褐色の変色の発生を観察し、発生までの経過時間を計測した。尚、当該促進環境にて３３６時間以上変色が見られなければ、実際に市場で扱われた場合の１年間にわたって同様の変色が見られないことを確認している。
（３）剥離強度安定性
ヒートシール機を用いて、コテ幅０．５ｍｍ×２本、圧力０．３４ＭＰａ、時間０．５秒、シール回数２回の条件にて、デンカＥＣシートにより成形した２４ｍｍ幅のエンボステープに対するテーピング品を作成し、３００ｍｍ／ｍｉｎの速度において剥離を行い、剥離強度測定を行なった。剥離強度がシール温度１６０℃でシールしても０．４Ｎ未満のものは、実用上剥離強度が十分でない場合が有る。

（実施例２）
4級アンモニウム塩を２０質量％含む両性イオン系帯電防止剤としてＳＡＴ−４Ｃ（日本純薬社製）を用いた以外は実施例１と同様にカバーテープを作製し、同様の評価を行った。
（実施例３）
防錆剤としてカルボキシベンゾトリアゾールを用いた以外は実施例１と同様にカバーテープを作製し、同様の評価を行った。
（実施例４）
ポリオキシエチレンオレイルエーテルの添加量を１０重量部とした以外は、実施例１と同様にカバーテープを作製し、同様の評価を行なった。
（実施例５）
ベンゾトリアゾールの添加量を１０重量部とした以外は、実施例１と同様にカバーテープを作製し、同様の評価を行なった。

（比較例１）
帯電防止剤にベンゾトリアゾールを添加しないで帯電防止層を形成した以外は実施例１と同様にしてカバーテープを作製し同様の評価を行った。
（比較例２）
帯電防止剤にポリオキシエチレンオレイルエーテルを添加しないで帯電防止層を形成した以外には、実施例１と同様にしてカバーテープを作製し、同様の評価を行った。
（比較例３）
帯電防止剤として、４級アンモニウム塩の代わりにアルキルジエタノールアミンを使用した以外は、実施例１と同様にしてカバーテープを作製し、同様の評価を行った。
（比較例４）
添加剤としてベンゾトリアゾールの代わりに２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジンを用いた以外は実施例１と同様にしてカバーテープを作製し、同様の評価を行った
（比較例５）
添加剤としてベンゾトリアゾールの代わりに３−（２−ベンゾチアジルチオ）プロピオン酸を用いた以外は実施例１と同様にしてカバーテープを作製し、同様の評価を行った。

実施例１〜５及び比較例１〜５の評価結果を、それぞれ表１及び表２に纏めて示した。

Claims (2)

1. 少なくとも基材層とヒートシール層を有し、該ヒートシール層側の表面に、（ａ）両性イオン界面活性剤４級アンモニウム塩を２０〜７０質量％、（ｂ）ポリオキシエチレンアルキルエーテルを１〜１０質量％及び（ｃ）ベンゾトリアゾール系化合物を１０〜４０質量％含有し、乾燥後の厚みが０．０１〜０．２μｍの帯電防止層が形成されているカバーテープ。
2. 請求項１に記載のカバーテープを用いたチップ型電子部品包装用キャリアテープシステム。