KR19990003412A - 캐리어테이프용 도전 열접착테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판지를 지지체로 하는 캐리어테이프용 도전 열접착테이프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도전층, 투명 열가소성 필름층 및 실란트층이 연속적으로 적층되어 있어 이를 캐리어테이프의 커버테이프로 적용시켜 포장공정의 용이성, 적절한 박리강도, 대전방지성, 투명성 등을 크게 향상시키는 캐리어테이프용 도전 열접착테이프에 관한 것이다.

Description

캐리어테이프용 도전 열접착테이프

본 발명은 판지를 지지체로 하는 캐리어테이프용 도전 열접착테이프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도전층, 투명 열가소성 필름층 및 실란트층이 연속적으로 적층되어 있어 이를 캐리어테이프의 커버테이프로 적용시켜 포장공정의 용이성, 적절한 박리강도, 대전방지성, 투명성 등을 크게 향상시키는 캐리어테이프용 도전 열접착테이프에 관한 것이다.

종래에는 칩형 전자부품을 단순히 핀셋 등으로 회로기판(PRINTED CIRCUIT BOARD; 일명 PCB)위에 조립하는 작업이 진행되어 왔으나, 신뢰성 및 신속성 등의 작업성이 열악하여 자동포장 및 조립기술이 절실히 요구되었다. 따라서 근래에는 이러한 칩형 전자부품을 자동포장하고 조립하는 기술이 발전되었고, 이를 보관·운반하는 포장방법도 벌크포장, 메거진 포장 및 테이프 릴 방식 등으로 다양하게 구분되어 발전되어 왔다. 이러한 포장방법중에서도 특히 테이프 릴 방식이 선호되어 왔다.

테이프 릴 방식에 도입되는 일반적인 캐리어테이프는 도 1에 도시하였는 바, 이러한 캐리어테이프는 칩형 전자부품을 회로기판위에 조립하기 위한 자동화 라인을 통해 칩을 원활히 공급하기 위한 운송체 역할을 한다. 캐리어테이프의 구성은 지지체(1), 그리고 지지체(1)의 상부에는 열점착성 접착제가 한쪽면에 균일하게 도포되어 있는 열접착테이프가 커버테이프(2)로서 부착되어 있으며, 지지체(1)의 하부에는 또다른 열접착테이프가 밑면테이프(3)로서 부착되어 있으며, 지지체(1)는 운송을 위한 운송용 천공(4)과 지지체 길이방향 중앙부에 칩형 전자부품 형상에 적합한 모양의 다수의 칩형 전자부품 탑재용 구멍(5)을 갖고 있다.

또한, 이러한 캐리어테이프를 이용한 포장공정은 지지체(1)의 한쪽면에 열접착테이프를 가열·압착하고, 지지체(1) 다른면의 열려있는 구멍에 칩형 전자부품을 수납하여 그 위에 또 하나의 열접착테이프를 가열·압착하여 칩형 전자부품이 위치한 지지체(1)가 샌드위치 형상이 되게 포장하는 테이핑 공정에 의해 포장하고 있다. 이러한 칩형 전자부품이 포장되어 있는 캐리어테이프는 회로기판위에 표면실장(SURFACE MOUNTING)하는 곳에서 한쪽면의 접착테이프를 박리하고, 이때 노출된 칩형 전자부품을 흡인 용구로 흡입하여 회로 기판에 자동화라인을 통해 실장한다.

이러한 테이프 릴 방식의 캐리어테이프 제조시 사용되는 열접착테이프는 다음과 같은 물성이 요구된다.

첫째, 상기에서 설명한 바와 같이 열접착테이프는 열압착에 의해 접착되고 표면실장 공정에서 다시 박리되기 때문에 적절한 열접착강도 또는 박리강도가 요구된다. 둘째, 칩형 전자부품과 열접착테이프의 상호작용에 의해 발생되는 정전기 발생을 제어하기 위해 열접착테이프에는 대전방지성이 요구된다. 셋째, 탑재된 칩형 전자부품을 확인하기 위한 투명성 등이 기본적으로 요구된다. 넷째, 캐리어테이프 제조후 장기 저장이 가능하기 위해서는 내환경성이 요구된다. 다섯째, 포장되기전 릴에 감겨져 있는 열접착테이프를 풀어서 사용할 때 원활한 풀림성을 주기 위한 내블락킹성 등이 요구된다.

상기 예시된 물성에 있어서, 열접착강도가 너무 낮으면 열접착이 안되고 접착이 되더라도 칩이 내재되어 있는 완성된 캐리어테이프를 다시 릴에 감았을 때 접착면에 발생된 스트레스에 의해 접착 부위가 탈착될 가능성이 다분하며, 열접착강도가 너무 높으면 지지체와 테이프간에 박리가 안되거나 지지체인 판지를 물고 일어나게 되어 자동화라인에 의한 실장공정을 방해하게 되는 바, 일반적으로 열접착강도는 10 ∼ 60 gf/㎜를 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 과다한 정전기 발생은 포장공정 중 칩형 전자부품 탑재용 구멍에 안착된 칩형 전자부품이 반발력에 의해 튀어 나가는 문제가 발생될 뿐만 아니라 실장공정시 열접착테이프 표면에 칩이 달라 붙어 실장작업을 저해하게 된다. 또한, 열접착테이프의 실란트층이 저연화점을 가지면 접착층의 끈적거림에 의해 칩형 전자부품과 열접착테이프가 접착될 가능성이 있다.

종래의 캐리어테이프용 열접착테이프의 제조방법은 크게 대전 방지성을 개선하는 방법과 실란트층의 조성을 변화시켜 열접착성을 개선하는 방법으로 대별된다.

대전방지성을 개선하기 위한 방법으로서 대전방지제를 실란트층에 혼입하는 방법[일본실용신안공개 소 63-149,868 호, 일본공개특허 평 5-8,339 호]과 도전성 분말을 수용성 바인더와 함께 수용액에 분산시켜 실란트 층에 도포하는 방법[일본공개특허 평 4-367,457 호, 평 7-251,860 호, 유럽특허 제 0,501,068 A1 호(1992년도)]등이 있으나, 전자의 경우는 투명성 훼손 및 접착강도 제어가 곤란하고 품질관리에 어려움이 있으며, 후자의 경우는 수분산 용액 코팅 및 건조 공정이 추가되므로 이에 따른 제조단가가 상승하게 된다.

실란트층의 개선은 실란트층의 내환경성을 개선하기 위한 방법으로서 비교적 높은 연화점과 저융점의 실란트제를 사용하여 내환경성을 개선하고 접착성을 보완하기 위해 고연화점의 점착부여제를 사용하는 방법[일본특허공개 소 60-105,260 호]와 에틸렌 공중합체를 접착층으로 사용하는 방법[일본특허공개 평 7-130,899 호], 접착층을 스티렌-부타디엔 및 수첨 스티렌-부타디엔계 고무가 용해되어 있는 유기용액으로 도포하는 방법[일본특허공개 평 4-139,287 호]등이 있으나, 각각의 방법이 모두 제조 단가의 상승요인 및 환경문제의 원인으로 작용하고 있어 개선의 여지가 충분하다.

본 발명에서는 상기 종래 열접착테이프가 가지고 있는 문제점을 해결하고 보다 경제적인 제조방법으로 캐리어테이프용 열접착테이프를 제조하기 위해 노력하였고, 그 결과 투명 열가소성 필름층 및 실란트층으로 구성되어 있는 통상의 캐리어테이프용 열접착테이프에 주석화합물이 도공되어 형성된 도전층을 도입시켜 대전방지성을 부여하였고, 실란트층으로는 저융점 및 고연화점 수지를 사용하되 코로나 방전처리 또는 프라즈마 처리하여 접착성을 크게 향상시킴으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하고 제조단가 및 공정이 경제적인 칩형 전자부품 포장용 열접착테이프를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 캐리어테이프의 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 도전 열접착테이프의 단면도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 지지체2 : 커버테이프

3 : 밑면테이프4 : 운송용 천공

5 : 칩형 전자부품 탑재용 구멍

2a : 도전층2b : 투명 열가소성 필름층

2c : 실란트층

본 발명은 투명 열가소성 필름층 및 실란트층으로 구성되어 있는 캐리어테이프용 열접착테이프에 있어서, 주석(Sn)이 함유된 도전층이 도입된 캐리어테이프용 도전 열접착테이프를 그 특징으로 한다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 투명 열가소성 필름층과 실란트층의 적층구조 상부에 새로이 도전층이 도입된 도전 열접착테이프에 관한 것으로, 도전층에는 주석(Sn)이 함유되어 있어 도전성은 물론이고 투명성도 유지되는 효과를 얻고 있으며, 또한 실란트층은 저융점 및 고연화점을 가지는 수지를 코로나 방전처리 또는 프라즈마처리 하여 열접착성을 크게 향상시켰다.

본 발명에 따른 도전 열접착테이프의 적층상태는 도 2에 도시하였으며, 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도전층(2a)은 열접착테이프가 투명성을 유지하면서도 충분한 도전성을 갖기 위해 도입된 층으로서, 이로써 본 발명의 열접착테이프는 10¹⁰Ω 이하의 표면고유저항치를 갖게되어 칩과의 정전기 발생 가능성을 제어하며, 투명성을 유지할 수 있는 도전성 파우더 조성을 달리하여 투명 열가소성 필름 자체의 투명성을 유지하게된다.

본 발명의 도전층에는 0.1㎛ 이하의 입경을 갖는 주석화합물이 0.2 ~ 1.5 g/㎡(건조기준) 도공하는 것이 바람직하다. 도공층에 도입되는 주석화합물은 산화물 형태의 것으로서 예를들면 SnO₂-P₂O₅, SnO₂-Sb₂O₅등이다. 이러한 주석화합물은 그 입경이 0.1㎛ 이하의 소입경의 것을 사용하는 것이 투명성 유지 및 도전효과면에서 바람직하다. 그리고 주석화합물의 도공량이 0.2 g/㎡ 미만이면 본 발명에서 요구되는 도전효과를 얻을 수 없고, 1.5 g/㎡를 초과하여 과량 도공하는 것은 경제적으로 바람직하지 못하다.

투명 열가소성 필름층(2b)이 충분한 인장강도를 보유하고 말림(curl)을 방지하기 위해서는 2축연신의 폴리에스테르 필름, 폴리프로필렌 필름 및 나일론 필름 등을 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바랍직하기로는 2축연신 폴리에스테르 필름을 사용하는 것이고, 가장 바람직하기로는 2축연신 폴리에스테르 필름 자체에 코로나 방전처리된 것이다. 투명 열가소성 필름층(2a)은 두께 6 ∼ 30㎛의 같은 소재의 필름 또는 서로 다른 소재의 필름이 1 ~ 3개 적층된 것이 바람직하며, 총 두께는 10 ~ 60㎛ 범위를 유지하도록 하는 바, 이러한 경우 인장강도 및 말림(curl) 방지에 매우 효과적이다.

실란트층(2c)은 코로나 방전처리 또는 프라즈마처리를 하여 표면의 극성기를 부여하므로써 열접착성을 보완하였을 뿐만 아니라, 90 ∼ 100℃의 저융점과 80℃ 이상, 바람직하기로는 85 ∼ 100℃의 고연화점을 가지는 수지를 사용하여 포장·운송과정에서 축적되는 열에 의해 열접착테이프의 실란트층이 끈적거리게 되어 칩형 전자부품과 접착되는 우려성을 배제하였다. 본 발명에 따른 실란트층(2c)에 사용될 수 있는 수지는 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌 공중합체, 변성 폴리에틸렌 등이다. 이때, 에틸렌 공중합체는 에틸렌-비닐아세테이트, 에틸렌-아크릴산, 에틸렌-에틸렌아크릴레이트, 에틸렌-메타아크릴레이트 등이 사용될 수 있으며 에틸렌 함량에 비해 공단량체(comonomer)의 함량이 5 중량% 이하인 것이 바람직하다. 변성 폴리에틸렌으로는 무수말레산 또는 비닐아세테이트가 그라프팅되어 있는 폴리에틸렌이 바람직하다. 또한, 열접착테이프의 내블락킹성을 향상시키기 위해 실란트층(2c)에의 수지 도포시 표면에 매트처리를 하는 것이 바람직하다.

또한, 투명 열가소성 필름층(2b)과 실란트층(2c) 사이를 프라이머 처리하여 앙카효과(anchor effect)를 얻을 수도 있으나, 필름층과 실란트층의 접착력이 우수할 경우에는 생략해도 무방하다. 프라이머용 수지로는 일반적으로 사용되고 있는 폴리우레탄, 폴리에스테르 수지를 사용하며, 5㎛ 이하의 박층으로도 충분한 효과를 발휘할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 투명성 유지 및 도전성 보유를 목적으로 도전층을 도입하였고, 실란트층에는 열접착력을 위해 저융점 및 고연화점의 수지를 사용하고 이를 코로나 방전처리 또는 프라즈마 처리하였다. 이로써 선행기술에 비해 적은 가공비로 열접착테이프를 생산할 수 있는 장점을 갖고 있다.

본 발명의 열접착테이프는 칩형 전자부품을 수납한 캐리어테이프를 열접착하는데 필요하지만 칩형 전자부품을 회로기판에 실장하기 위해서는 박리강도가 10 ∼ 60 gf/㎜ 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

이와같은 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 ∼ 7

투명 열가소성 필름층(2b)으로 이축연신 폴리에스테르 필름(에스케이씨 제품, SP65)을 사용하였다. 톨루엔-메틸에틸케톤(1/1 중량비)에 15 중량%의 폴리에스테르(분자량 20,000)를 용해한 후, 다음 표 1과 같은 주석산화물을 분산시켜 얻은 분산액을 상기의 투명 열가소성 필름층(2b) 상부에 도공하여 도전층(2a)을 형성시켰다. 그리고, 투명 열가소성 필름층(2b) 하부는 폴리우레탄계 앙카제(몰톤사, AA 5455)를 사용하여 프라이머 코팅한 후, 그 위에 다음 표 1과 같은 수지를 30㎛ 두께로 라미네이트한 다음 코로나 방전 처리를 실시하여 실란트층(2c)을 형성시킴으로써 열접착테이프를 제조하였다.

비교예 1

투명 열가소성 필름층(2a)으로 이축연신 폴리에스테르 필름(에스케이씨 제, SP 65)을 사용하였다. 그리고 투명 열가소성 필름층(2a) 상부에 폴리우레탄계 앙카제(몰톤사, AA 5455)를 사용하여 프라이머 코팅한 후, 그 위에 다음 표 1에 나타낸 바와 같은 저밀도 폴리에틸렌을 30㎛ 라미네이트한 다음, 코로나 방전 처리를 실시하여 실란트층(2c)을 형성시킴으로써 열 접착테이프를 제조하였다.

비교예 2

투명 열가소성 필름층(2a)으로 이축연신 폴리에스테르 필름(에스케이씨 제, SP 65)을 사용하였다. 그리고 투명 열가소성 필름층(2a) 상부에 다음 표 1에 나타낸 바와 같은 에틸렌-비닐아세테이트를 30㎛ 라미네이트한 다음, 코로나 방전 처리를 실시하여 실란트층(2c)을 형성시킴으로써 열 접착테이프를 제조하였다.

비교예 3

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 열접착테이프를 제조하되, 다만 실란트층(2c)은 코로나 방전처리를 실행하지 않았다.

구 분	도 전 층	실란트층
	주석산화물	도공량(g/㎡)	수지	코로나방전처리
실시예 1	SnO2-P2O5	0.2	LDPE	처리
실시예 2	SnO2-P2O5	0.5	LDPE	처리
실시예 3	SnO2-P2O5	1.0	LDPE	처리
실시예 4	SnO2-P2O5	1.5	LDPE	처리
실시예 5	SnO2-P2O5	0.5	EVA-1	처리
실시예 6	SnO2-Sb2O5	0.2	LDPE	처리
실시예 7	SnO2-Sb2O5	0.2	EVA-1	처리
비교예 1	-	-	LDPE	처리
비교예 2	-	-	EVA-2	처리
비교예 3	SnO2-P2O5	0.5	LDPE	처리안함
LDPE : 저밀도 폴리에틸렌(밀도 0.918 g/㎤, 융점 105℃, 연화점 90℃)EVA-1 : 비닐 아세테이트의 함량이 5 중량%인 에틸렌-비닐아세테이트EVA-2 : 비닐 아세테이트의 함량이 20 중량%인 에틸렌-비닐아세테이트

실험예 1

상기 실시예 1 ~ 7 및 비교예 1 ~ 3에서 제조한 열접착테이프는 다음과 같은 방법으로 그 물성을 측정하였다.

(1)180° 박리강도

5.2 ㎜ 폭으로 절단한 접착테이프를 폭 8 ㎜ 폭의 판지기재(0.95 T)와 함께토쿄 웰즈제 TWA-6000 장비를 사용하여 열압착(가열온도 160℃, 압력 2 Kg/㎠, 속도 4 m/분)시킨 다음, 23℃에서 1일간 방치한 후 온도 23℃ 및 인장속도 300 ㎜/분의 조건에서 인장강도 측정기(INSTRON Co., UTM)를 사용하여 측정하였다.

(2)표면고유저항

포장공정에 설정되어 있는 RH 50%의 습도와 60℃에서 24시간동안 숙성시킨 후 각각의 표면고유저항을 측정하였다.

(3)투명도

열접착테이프의 색상을 나타내는 기준으로 무색투명 테이프는 ○, 연푸른 투명 테이프는 △, 검은색 테이프는 ×로 각각 표기하였다.

(4)내환경 테스트

칩형 전자부품을 캐리어테이프로 포장한 후 운송 및 자장 과정에서의 변화를 항온에서 에이징 시험한 것으로 칩과 테이프의 접착 유무를 관찰하였다.

○ : 칩부품과 접착테이프가 접착되지 않음

× : 칩부품과 접착테이프가 접착되지 않음

(5)내블락킹성

캐리어 테이프를 제조한 후 롤에 감겨져 있을때 저장, 운송과정에서 받은 환경변화에 따른 블락킹 발생으로 포장공정에서 자유롭게 풀리지 않아 작업성을 저해하는지의여부를 시험하였다.

○ : 블락킹이 발생하지 않음, × : 블락킹 발생

구 분	초기	60℃, 24시간 숙성후
	박리강도(gf)	표면고유저항(Ω)	투명도	표면고유저항(Ω)	내환경 테스트	내블락킹성
실시예 1	20	109	○	109	○	○
실시예 2	20	108	○	108	○	○
실시예 3	20	108	○	108	○	○
실시예 4	20	108	○	108	○	○
실시예 5	60	108	○	108	○	○
실시예 6	20	107	○	107	○	○
실시예 7	60	107	○	107	○	○
비교예 1	20	1017	○	1017	○	○
비교예 2	60	1017	○	1017	×	×
비교예 3	5	106	△	106	○	○

상기 표 2에 의하면, 본 발명에 따라 주석화합물이 함유된 도전층(2a)을 가지고 있는 도전 열접착테이프(실시예 1 ~ 7)는 표면고유저항치가 10¹⁰Ω 이하로서 대전방지 기능을 갖는다. 그리나, 비교예 1과 비교예 2에서와 같이 대전방지 처리하지 않은 경우는 정전기 발생으로 인하여 원하는 테이핑 및 마운팅 공정을 하기가 어렵다.

비교예 2는 비닐아세테이트 함량이 5 중량%를 초과하는 에틸렌-비닐아세테이트를 실란층에 도입한 예로서, 이는 70℃의 연화점을 가지고 60℃에서 24시간 숙성한 후 전자부품과 열접착테이프가 부착되는 문제가 발생하였으며, 롤에 블락킹이 발생됨에 따라 포장공정에서 테이프를 권출할 때 블락킹이 발생되는 문제가 있었다. 그리고, 비교예 3은 실란트층을 방전처리하지 않은 예로서 박리강도가 비교적 적게 나타나는 문제가 있었다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 도전 열접착테이프는 주석(Sn) 화합물이 도공된 도전층을 도입하고, 실란트층으로는 저융점 및 고연화점 수지를 사용하되 코로나 방전처리 또는 프라즈마 처리된 것으로써 캐리어테이프의 커버테이프로 적용시켜 포장공정의 용이성, 적절한 박리강도, 대전방지성, 투명성 등을 크게 향상시킨다.

Claims (4)

1. 열가소성 필름층(2b) 및 실란트층(2c)으로 구성되어 있는 캐리어테이프용 열접착테이프에 있어서, 주석산화물이 함유되어 있는 도전층(2a)이 도입된 것임을 특징으로 하는 도전 열접착테이프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 주석산화물은 SnO₂-P₂O₅, SnO₂-Sb₂O₅중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 도전 열접착테이프.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 도전층은 주석화합물이 0.2 ~ 1.5 g/㎡(건조기준) 도공된 것임을 특징으로 하는 도전 열접착테이프.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 실란트층은 90 ~ 100℃의 융점과 85 ~ 100℃의 연화점을 가지는 폴리에틸렌, 에틸렌 공중합체 및 변성 폴리에틸렌 중에서 선택된 수지가 코로나 방전처리 또는 프라즈마처리된 것임을 특징으로 하는 도전 열접착테이프.