JP6950774B1 - 電子部品包装用カバーテープおよび包装体 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本開示の電子部品包装用カバーテープおよび包装体について、詳細に説明する。
本開示の電子部品包装用カバーテープは、基材層と、上記基材層の一方の面側に配置され、電子部品を収納する複数の収納部を有するキャリアテープにシールされるヒートシール層と、上記基材層の上記ヒートシール層側の面とは反対の面側に配置される帯電防止層と、を有し、40℃、95%RHの湿熱環境下で100時間保管した湿熱負荷後において上記帯電防止層が配置されている側の面の表面抵抗率が1.0×1010Ω/□以下であり、上記湿熱負荷前におけるキャリアテープとのシール強度が0.7N以下であり、上記湿熱負荷後におけるキャリアテープとのシール強度が0.1N以上であることを特徴とする。なお、本明細書において、「電子部品包装用カバーテープ」を単に「カバーテープ」と称する場合がある。
本開示において、「湿熱負荷」とは、キャリアテープとカバーテープとをテーピングマシーン(NST−35 日東工業)を使用して下記条件でヒートシールしつつ、約40mをコア径3インチのリールにロール状に巻き取ったリールサンプルを、倒した状態で40℃、95%RHの湿熱環境下で100時間保管した場合にかかる負荷をいう。また、後述する湿熱負荷後における表面抵抗率、シール強度は、上記リールサンプルを40℃、95%RHの湿熱環境下で100時間保管後、25℃40%RH環境下で24時間以上保管したものに対して測定した値である。
・紙キャリアテープ:北越コーポレーション社製 0.31mm厚 バージン紙 8mm幅
・紙キャリアテープ送り穴ピッチ:2mm
・テーピング温度 180℃
・テーピングスピード 3500タクト
・テーピングコテサイズ 0.6mm×2線
・テーピングコテ長さ(1タクトでのシール長) 8±1mm
本開示における帯電防止層は、基材層のヒートシール層側の面とは反対の面側に配置され、カバーテープが帯電することを防止するための層である。帯電防止層を有することによって、他の面との接触による静電気の発生を防止することや、静電気が帯電してカバーテープの表面へのゴミやチリ等の付着を防止することができる。
・プローブ:UAプローブ
・印可電圧: 1010Ω/□未満 10V
1010〜1012Ω/□ 500V
1013Ω/□以上 1000V
・サンプルサイズ:50cm×40cm
・測定点:サンプル中央部
・測定値:測定点が重ならないように5点測定し、平均値を採用
・1回の測定時間:10秒後の表示を採用
・測定前サンプル保管:25℃40%RH環境下で24時間以上保管
・測定環境:25±2℃、40±5%RH環境
本開示における第1の帯電防止層は、導電性高分子を含む。第1の帯電防止層は導電性高分子を有することで、帯電防止層の表面抵抗を低下させる。後述する第2の帯電防止層は、4級アンモニウム塩が空気中の水分と親和性が強く、水分子を引き寄せ、帯電防止層表面に水分の膜を形成することによって表面抵抗を低下させるものであるのに対し、第1の帯電防止層における導電性高分子はそれ自体が導電性を示す。そのため、表面抵抗率を十分に下げることができるために好ましい。
導電性高分子としては、例えば、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリビニルカルバゾール等が挙げられる。
中でも、導電性高分子は、ポリチオフェンが好ましい。ポリチオフェンとしては、例えば、PEDOT/PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸)が好ましく用いられる。
本開示における第1の帯電防止層は、上記導電性高分子の他に、アクリル主鎖及び架橋構造を含む架橋樹脂を有し、架橋構造は、−C(=O)OC2H4NH−又は−C(OH)CH2OC(=O)−を有することが好ましい。架橋樹脂を含むことで、上記の導電性高分子を固定することができ、湿熱負荷での導電性高分子の流出を防ぐことができ、カバーテープの帯電防止層が配置されている側の面の表面抵抗率の上昇を抑制することができる。このような第1の帯電防止層は、後述するように、導電性高分子と、カルボキシラートアニオン基を有する第1の架橋性アクリル系ポリマーと、第1の多官能系硬化剤とを有する帯電防止材料から形成される。
上記第1の帯電防止層を形成するための第1の帯電防止層材料は、導電性高分子と、カルボキシラートアニオンを含有する第1の架橋性アクリル系ポリマーと、第1の多官能系硬化剤とを有する。以下、第1の帯電防止層材料に含まれる多官能系硬化剤を、第1の多官能系硬化剤とも称する。
導電性高分子としては、上記「I.帯電防止層 (1)第1の帯電防止層 (a)導電性高分子」で説明したものと同様のものが挙げられる。
第1の架橋性アクリル系ポリマーは、カルボキシラートアニオン基(−COO−)及び場合によりその他の基が架橋性官能基として作用する。さらに、カルボキシラートアニオン基(−COO−)の存在により、上記導電性高分子との親和性が高いためバインダー樹脂としての機能も有する。
第1の多官能系硬化剤としては、第1の架橋性アクリル系ポリマーと架橋構造を形成可能な官能基を2以上有するものであれば特に限定されないが、アジリジン系硬化やエポキシ系硬化剤が挙げられる。
帯電防止層の形成方法としては、例えば、上記導電性高分子、第1の架橋性アクリル系ポリマー、第1の多官能系硬化剤等を溶媒に分散または溶解した帯電防止組成物を用い、基材層の他方の面側に上記帯電防止組成物を塗布し、硬化させる方法が挙げられる。上記帯電防止組成物の塗布方法としては、例えば、エアドクター、ブレードコート、ナイフコート、ロッドコート、バーコート、ダイレクトロールコート、リバースロールコート、グラビアコート、スライドコート等の公知の塗布法が挙げられる。
第2の帯電防止層は、アクリル主鎖、4級アンモニウム塩を含む側鎖、及び架橋構造を含む架橋樹脂を有し、架橋構造は、−NHC(=O)O−、−NHC(=O)−又は、−C(=O)OC2H4NH−を有するものである。第2の帯電防止層は、後述するように、架橋性官能基及び4級アンモニウム塩を有する基を含有する第2の架橋性アクリル系ポリマーと、第2の多官能系硬化剤とを有する帯電防止材料から形成される。
本開示における第2の帯電防止層は架橋した樹脂である架橋樹脂を有し、架橋樹脂は、アクリル主鎖、4級アンモニウム塩を含む側鎖、及び架橋構造を含む。
4級アンモニウム塩は、界面活性剤の親水部としての機能を有し、帯電防止層表面側に配向した4級アンモニウム塩が、水分と親和性が強く、水分子を引き寄せ、帯電防止層表面に水分の膜を形成することによって表面抵抗を低下させる。また、4級アンモニウム塩が架橋樹脂中に固定されているため、湿熱負荷での4級アンモニウム塩の流出を防ぐことができ、湿熱負荷後のカバーテープの帯電防止層が配置されている側の面の表面抵抗率の上昇を抑制することができる。
−N+R3 (1)
(式中、Rはそれぞれ独立に、同一又は異なる、有機基である。)
Rは、好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基であり、4級アンモニウム塩の表面配向性の点から、炭素数1〜2のアルキル基がより好ましい。上記式(1)で示される4級アンモニウム塩は、酸素、窒素を含んでいてもよい、2価の炭化水素基を介して主鎖であるアクリル鎖に結合している。
上記第2の帯電防止層を形成するための第2の帯電防止層材料は、架橋性官能基及び4級アンモニウム塩を有する基を含有する第2の架橋性アクリル系ポリマーと、多官能系硬化剤とを有する。第2の帯電防止層材料に含まれる多官能系硬化剤を、第2の多官能系硬化剤と称する。
第2の架橋性アクリル系ポリマーは、架橋性官能基及び4級アンモニウム塩を有する基を含有し、多官能系硬化剤と反応して架橋構造を形成する。第2の架橋性アクリル系ポリマーに含まれる架橋性官能基としては、多官能系硬化剤と架橋構造を形成可能なものであれば特に限定されないが、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基等が挙げられる。第2の架橋性アクリル系ポリマーに含まれる4級アンモニウム塩としては、上記式(1)で示されるものが挙げられる。
第2の多官能系硬化剤としては、第2の架橋性アクリル系ポリマーの架橋性官能基と架橋構造を形成可能な官能基を2以上有するものであれば特に限定されない。
このような多官能系硬化剤としては、具体的には、ポリイソシアネート硬化剤、アジリジン系硬化剤、メラミン系硬化剤等が挙げられる。
帯電防止層の形成方法としては、例えば、上記第2の架橋性アクリル系ポリマー、多官
能系硬化剤、吸放湿性微粒子等を含む帯電防止層材料を溶媒に分散または溶解した帯電防
止層組成物を用い、基材層の他方の面側に上記帯電防止層組成物を塗布し、硬化させる方
法が挙げられる。上記帯電防止層組成物の塗布方法としては、例えば、エアドクター、ブ
レードコート、ナイフコート、ロッドコート、バーコート、ダイレクトロールコート、リ
バースロールコート、グラビアコート、スライドコート等の公知の塗布法が挙げられる。
本開示における帯電防止層としては、第1の帯電防止層及び第2の帯電防止層の他に、第3の帯電防止層が挙げられる。第3の帯電防止層は、疎水性の高い低分子界面活性剤及び架橋樹脂を含む。疎水性の高い低分子界面活性剤としては、ポリオキシエチレン−ラウリルアミン、ポリオキシエチレン−ステアリルアミンなどのポリオキシエチレンアルキルアミンが挙げられる。架橋樹脂としては、アクリル主鎖と架橋構造を有するものが挙げられる。
本開示における基材層は、上述した帯電防止層やヒートシール層を支持する層である。基材層としては、保存および搬送時やチップ充填時のテーピングマシーンやチップ実装時の実装機による引張力(リール長手方向の力)や引裂き強さの外力に耐える機械的強度や、製造およびテーピング包装に耐える耐熱性等を有していれば、種々の材料が適用できる。
本開示におけるヒートシール層は、基材層の上記帯電防止層とは反対の面側に配置される層である。ヒートシール層は、本開示のカバーテープを用いて包装体を製造する際に、キャリアテープに対してヒートシールすることにより、カバーテープとキャリアテープとが接着される。
本開示におけるカバーテープは、湿熱負荷前のシール強度が0.7N以下であり、好ましくは0.5N以下である。湿熱劣化が起こる前の使用において、カバーテープを剥離する際にキャリアテープが振動するのを抑制することができ、電子部品が収納ポケットから飛び出す恐れがないためである。また、湿熱負荷前のシール強度の下限については特に限定されず、例えば0.1N以上、好ましくは0.15N以上である。湿熱負荷前においてキャリアテープからカバーテープが剥がれ、内容物である電子部品が脱落することを防ぐことができる。
・ カバーテープ幅 5.25±0.2mm
測定長 150mm
剥離速度 300mm/分
剥離角度 165−175°
測定環境 25±3℃、40±10%RH
測定値 150mm測定したときの平均値
本開示において、カバーテープのヒートシール層が配置されている側の面の表面抵抗率は、例えば、1×108Ω/□〜1×1015Ω/□である。特に好ましくは、1×108Ω/□〜1×1014Ω/□である。
なお、「カバーテープのヒートシール層が配置されている側の面」とは、通常、ヒートシール層の表面である。
本開示におけるヒートシール層は、帯電防止剤を含むことが好ましい。基材層のヒートシール層とは反対の面側に帯電防止層を配置することに加えて、ヒートシール層に帯電防止剤を添加することによって、カバーテープ全体としての帯電防止性をより向上させることができる。
ヒートシール層は熱可塑性樹脂を有するものであり、熱可塑性樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル系共重合体、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体のいずれか、あるいは、これらを主成分とする樹脂が好ましい。中でも、エチレン−酢酸ビニル系共重合体を含むことが好ましい。ヒートシール層がエチレン−酢酸ビニル系共重合体を含むことにより、キャリアテープに対するヒートシール性が良好になる。そのため、搬送、保管中等において意図しない剥がれの発生を抑制することができる。
(1)剥離帯電圧
本開示におけるカバーテープは、湿熱負荷後において、キャリアテープから剥離する際の剥離帯電圧が、絶対値が110V以下、特には70V以下であることが好ましい。
上記湿熱負荷後における剥離帯電圧は、キャリアテープとカバーテープとをテーピングマシーン(NST−35 日東工業)を使用して上記(テーピング条件)でヒートシールしつつ、約40mをコア径3インチのリールにロール状に巻き取ったリールサンプルを、倒した状態で40℃95%RH環境下で100時間保管、その後25℃40%RH環境下で24時間保管し、カバーテープ剥離装置:W08f インテリジェントフィーダー(株式会社FUJI製)、帯電量計測装置:SK−H050(株式会社キーエンス製)を使用し、以下の試験条件で測定した値である。
・剥離速度:100mm/秒
・計測条件:高精度モード、測定時間15秒
・測定前サンプル保管:25℃40%RH下に24h以上保管
・測定環境:25±2℃ 35±5%RH
・結果算出方法:測定開始後5秒〜13秒までの剥離帯電の絶対値の平均値を算出
(1)中間層
本開示においては、例えば図3に示すように、必要に応じて、基材層2およびヒートシール層3の間に中間層5が配置されていてもよい。中間層により、基材層およびヒートシール層の密着性を向上させることができる。また、中間層により、本開示のカバーテープをキャリアテープにヒートシールする際に、クッション性を向上させることができるために、より均一にヒートシール層に熱を与えることができる。
更に、基材層と中間層との間、又は中間層とヒートシール層との間に、アンカー層を有していてもよい。アンカー層を形成することで、基材層、中間層又はヒートシール層が接着力に乏しい場合であっても、基材層と中間層との間、又は中間層とヒートシール層との間の密着性を向上させることができる。アンカー層としては、基材層、中間層、ヒートシール層に用いられる材料に応じて適宜選択すればよく、特に限定されるものではない。アンカー層は、例えば、オレフィン系、アクリル系、イソシアネート系、ウレタン系、エステル系の接着剤等のような接着性の良好な樹脂で形成することができる。
本開示の包装体は、電子部品を収納する複数の収納部を有するキャリアテープと、上記収納部に収納された電子部品と、上記収納部を覆うように配置された、上述のカバーテープと、を備える。
1.カバーテープ
本開示におけるカバーテープについては、上記「A.電子部品包装用カバーテープ」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
本開示におけるキャリアテープは、電子部品を収納する複数の収納部を有する部材である。
本開示の包装体に用いられる電子部品としては、特に限定されず、例えば、IC、抵抗、コンデンサ、インダクタ、トランジスタ、ダイオード、LED(発光ダイオード)、液晶、圧電素子レジスタ、フィルター、水晶発振子、水晶振動子、コネクタ、スイッチ、ボリュウム、リレー等が挙げられる。ICの形式についても、特に限定されない。
本開示の包装体は、電子部品の保管および搬送のために用いられる。電子部品は、包装体の状態で保管および搬送され、実装に供される。実装時には、カバーテープを剥離し、キャリアテープの収納部に収納されている電子部品を取り出し、基板等へ実装される。
(実施例1)
基材層として、両面にコロナ処理を施した厚さ25μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(フタムラ化学社製FE2002、以下、PETフィルム)を準備した。PETフィルムの一方の面側に帯電防止コート剤(導電性高分子としてPEDOTを含み、硬化剤としてアジリジンを含む、アラコートAS601D/CL910(質量比)=10/1 荒川化学社製 濃度 3.0% 水/IPA=3/7溶液)をWet(乾燥前)重量で3.3g/m2塗布し、80℃1分間乾燥することによって、帯電防止層を形成した。
エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物1の代わりにエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物2と表面粗さRa0.8μm Rz7.5μmの冷却ロールを使用した以外は、実施例1と同様にしてカバーテープA2を作製した。
エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物1の代わりにエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物3を使用した以外は、実施例1と同様にしてカバーテープA3を作製した。
エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物3は、エチレン−酢酸ビニル共重合体(エバフレックスEV550、三井ダウポリケミカル社製)68質量%、低密度ポリエチレン(スミカセンL705、住友化学社製)20質量%、改質剤(アルコンP−125、荒川化学社製)12質量%を含む。
エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物1の代わりにエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物4を使用した以外は、実施例1と同様にしてカバーテープA4を作製した。
エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物4は、エチレン−酢酸ビニル共重合体(エバフレックスEV550、三井ダウポリケミカル社製)66.8質量%、低密度ポリエチレン(スミカセンL705、住友化学社製)18質量%、改質剤(アルコンP−125、荒川化学社製)12質量%、帯電防止マスターバッチ(リケマスターELB−347、理研ビタミン社製(帯電防止剤を25%含有))3.2質量%を含む。
エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物1の代わりにエチレン−酢酸ビニル共重合体組成物5を使用した以外は、実施例1と同様にしてカバーテープA5を作製した。
エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物5は、エチレン−酢酸ビニル共重合体(エバフレックスEV550、三井ダウポリケミカル社製)66質量%、低密度ポリエチレン(スミカセンL705、住友化学社製)20質量%、改質剤(アルコンP−125、荒川化学社製)10質量%、帯電防止マスターバッチ(リケマスターELB−347、理研ビタミン社製(帯電防止剤を25%含有))4質量%を含む。
基材層として、両面にコロナ処理を施した厚さ25μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(フタムラ化学社製FE2002、以下、PETフィルム)を準備した。PETフィルムの一方の面側に帯電防止コート剤(導電性高分子としてPEDOTを含み、硬化剤としてアジリジンを含む、アラコートAS601D/CL910(質量比)=10/1 荒川化学社製 濃度 3.0% 水/IPA=3/7溶液)をWet(乾燥前)重量で3.3g/m2塗布し、80℃1分間乾燥することによって、第一の帯電防止層を形成した。
基材層として、両面にコロナ処理を施した厚さ25μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(フタムラ化学社製FE2002、以下、PETフィルム)を準備した。PETフィルムの一方の面側に帯電防止コート剤(導電性高分子としてPEDOTを含み、硬化剤としてアジリジンを含む、アラコートAS601D/CL910(質量比)=10/1 荒川化学社製 濃度 3.0% 水/IPA=3/7溶液)をWet(乾燥前)重量で3.3g/m2塗布し、80℃1分間乾燥することによって、帯電防止層を形成した。
基材層として、両面にコロナ処理を施した厚さ25μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(フタムラ化学社製FE2002、以下、PETフィルム)を準備した。PETフィルムの一方の面側に帯電防止コート剤(ナイミーンS−202 日油社製 濃度 2.0% IPA溶液)をWet(乾燥前)重量で3.3g/m2塗布し、80℃1分間乾燥することによって、帯電防止層を形成した。PETフィルムの帯電防止層が形成された面とは反対の面側に、ウレタン系アンカーコート剤(タケネートA−3075/タケラックA−3210(質量比)=3/1 酢酸エチルで5%希釈)をWet膜厚1μmで塗布し、80℃1分間乾燥し、アンカー層を形成した。
上記で製造したカバーテープの帯電防止層が配置されている側の面の表面抵抗率(帯電防止層の表面抵抗率)、及び、ヒートシール層が配置されている側の面の表面抵抗率(ヒートシール層の表面抵抗率)を、上記「A.電子部品包装用カバーテープ I.帯電防止層」で記載した方法により測定した。結果を表1に示す。
上記カバーテープを使用して包装体サンプルを作製した。電子部品を紙キャリアテープの収納部に連続的に配置しながら、紙キャリアテープとカバーテープとを、テーピングマシーン(NST−35 日東工業)を使用して下記条件でシールしつつ、約40mをコア径3インチのリールに巻き取ることによって、ロール状の包装体サンプルを得た。
・紙キャリアテープ:北越コーポレーション社製 0.31mm厚 8mm幅 バージン紙
・紙キャリアテープ送り穴ピッチ:2mm
・テーピング温度 180℃
・テーピングスピード 3500タクト
・シール幅 0.6×2mm
・テーピングコテサイズ 0.6mm×2線
・テーピングコテ長さ(1タクトでのシール長) 8±1mm
・電子部品 0402サイズのコンデンサ
上記ロール状の包装体サンプルを、リールを倒した状態で25℃40%RH環境下で24時間放置し、リールからテーピング包装体を取り出し、シール強度(湿熱負荷前)を、上記「A.電子部品包装用カバーテープ III.ヒートシール層 (1)シール強度」で記載した方法により測定した。結果を表1に示す。
上記で作製したロール状の包装体サンプルを、リールを倒した状態で40℃95%RH環境下で100時間保管した。その後、25℃40%RH環境下で24時間放置し、後述する各種評価を行った。結果を表1に示す。
湿熱負荷後のロール状の包装体サンプルのリールからテーピング包装体を取り出し、シール強度(湿熱負荷後)を、上記「A.電子部品包装用カバーテープ III.ヒートシール層 (1)シール強度」に記載した方法により測定した。結果を表1に示す。
湿熱負荷後のロール状の包装体サンプルのリールからテーピング包装体を取り出し、カバーテープをキャリアテープから剥がし、カバーテープの帯電防止層が配置されている側の面の表面抵抗率(帯電防止層の表面抵抗率)、及び、ヒートシール層が配置されている側の面の表面抵抗率(ヒートシール層の表面抵抗率)を、上記「A.電子部品包装用カバーテープ I.帯電防止層」に記載した方法により測定した。結果を表1に示す。
湿熱負荷後のロール状の包装体サンプルのリールからテーピング包装体を取り出し、キャリアテープからカバーテープを剥離する際の剥離帯電圧を、上記「A.電子部品包装用カバーテープ IV.カバーテープ (1)剥離帯電圧」に記載した方法により測定した。結果を表1に示す。
湿熱負荷後の上記ロール状の包装体から、カバーテープを、実装機(NXT III FUJI社製、マシン速度:標準、剥離方法:吸着直前)を用いて剥がし、収納部に収納されている電子部品を実装した。25±3℃、30±5%RHの環境で行い、2000チップを評価した。実装成功率の結果を、表1に示す。
2 … 基材層
3 … ヒートシール層
4 … 帯電防止層
5 … 中間層
10 … 包装体
11 … キャリアテープ
12 … 収納部
13 … 電子部品
Claims (3)
- 基材層と、
前記基材層の一方の面側に配置される、電子部品を収納する複数の収納部を有するキャリアテープにシールされるヒートシール層と、
前記基材層の前記ヒートシール層側の面とは反対の面側に配置される帯電防止層と、
を有し、
前記帯電防止層が、導電性高分子を含む層であり、
40℃、95%RHの湿熱環境下で100時間保管した湿熱負荷後において前記帯電防止層が配置されている側の面の表面抵抗率が1.0×10 9 Ω/□以下であり、
前記湿熱負荷前におけるキャリアテープとのシール強度が0.7N以下であり、
前記湿熱負荷後におけるキャリアテープとのシール強度が0.1N以上である、電子部品包装用カバーテープ。 - 前記湿熱負荷後において前記ヒートシール層が配置されている側の面の表面抵抗率が1.0×108Ω/□以上1.0×10 15 Ω/□以下である、請求項1に記載の電子部品包装用カバーテープ。
- 電子部品を収納する複数の収納部を有するキャリアテープと、
前記収納部に収納された電子部品と、
前記収納部を覆うように配置された、請求項1または請求項2に記載の電子部品包装用カバーテープと、
を備える、包装体。
Priority Applications (5)
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