KR20200139248A

KR20200139248A - 전자 부품 공급체, 전자 부품 공급 릴

Info

Publication number: KR20200139248A
Application number: KR1020207032297A
Authority: KR
Inventors: 히로시 다카마쓰; 도모유키 구로사키; 데루오 히야마
Original assignee: 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-12-11
Also published as: EP3805129A4; EP3805129A1; JP2019204933A; CN112154106A; WO2019225684A1

Abstract

유연성이나 택크성을 가지는 전자 부품의 취출성을 향상시킬 수 있는 전자 부품 공급체를 제공한다.
전자 부품 공급체는, 장척형상으로 형성되며, 각각 하나의 전자 부품(2)을 수납한 수용 오목부(3)를 표면(4a)에 복수 구비한 엠보스 캐리어 테이프(4)와, 장척형상으로 형성되며, 엠보스 캐리어 테이프(4)의 표면(4a)에 적층됨으로써 수용 오목부(3)를 봉지하는 커버 필름(5)을 가지고, 커버 필름(5)의 엠보스 캐리어 테이프(4)에 부착되는 부착면(5a)에는, 요철부(20)가 형성되어 있다.

Description

전자 부품 공급체, 전자 부품 공급 릴

본 기술은, 각종 부품을 수납하는 엠보스 캐리어 테이프를 이용한 전자 부품 공급체에 관한 것이다. 본 출원은, 일본에서 2018년 5월 25일에 출원된 일본 특허 출원 번호 특원 2018-100947을 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조됨으로써, 본 출원에 원용된다.

종래, 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전기 기기나 그 외의 기기에 탑재되어 있는 반도체 소자에 있어서는, 구동에 의해 열이 발생하고, 발생한 열이 축적되면 반도체 소자의 구동이나 주변 기기로 악영향이 생기기 때문에, 각종 냉각 수단이 이용되고 있다. 반도체 소자 등의 전자 부품의 냉각 방법으로서는, 당해 기기에 팬을 장착하여, 기기 하우징 내의 공기를 냉각하는 방식이나, 그 냉각해야 할 반도체 소자에 방열 핀이나 방열판 등의 히트 싱크를 장착하는 방법 등이 알려져 있다.

반도체 소자에 히트 싱크를 장착하여 냉각을 행하는 경우, 반도체 소자의 열을 효율적으로 방출시키기 위해, 반도체 소자와 히트 싱크의 사이에 열전도 시트가 설치되어 있다. 이 열전도 시트로서는, 실리콘 수지에 열전도성 필러 등의 충전제를 분산 함유시킨 것이 널리 이용되고 있으며, 열전도성 필러의 하나로서, 탄소 섬유가 이용되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

일본 특허 제5671266호 공보

열전도 시트를 공급하는 부재로서는, 열전도 시트 등의 전자 부품을 수용하는 수용 오목부를 구비한 테이프형상의 전자 부품 공급체가 알려져 있다. 전자 부품 공급체는, 장척형상으로 형성되며, 길이 방향에 걸쳐 복수의 수용 오목부가 형성된 엠보스 캐리어 테이프와, 장척형상으로 형성되며, 엠보스 캐리어 테이프에 적층됨으로써 수용 오목부를 봉지(封止)하는 커버 필름으로 구성된다.

수용 오목부의 저면에는, 복수의 요철부가 형성되며, 수용되는 전자 부품과 점접촉함으로써, 전자 부품과 수용 오목부의 저면이 밀착하는 것에 의한 취출(取出)성의 저하를 방지하고 있다.

이와 같은 전자 부품 공급체는, 수용 오목부에 전자 부품을 수용하고, 커버 필름으로 봉지된 후, 릴형상으로 권회(捲回)된 릴체로서 공급된다. 그리고, 전자 부품 공급체의 사용 시에는 릴체로부터 인출되고, 커버 필름이 박리된 후, 수작업 혹은 진공 노즐 등의 픽업 기구에 의해 자동적으로 실장에 제공된다.

여기서, 전자 부품 공급체는, 릴형상으로 권회됨으로써, 권심에 가까운 부분에서는 권회량에 따라 권압이 누적되어 걸려, 수용 오목부 내의 전자 부품이 수용 오목부 저면의 볼록부 이외의 오목부나 측벽, 커버 필름 등과도 밀착한다. 그 때문에, 열전도 시트와 같은 유연성을 가지고, 또한 택크성(미(微)점착성)을 구비하는 전자 부품을 수용하는 경우, 커버 필름의 박리 시에, 전자 부품이 커버 필름에 밀착되어 취출되거나, 혹은 진공 노즐에 의해서도 픽업되지 못하여, 작업 효율을 저해할 우려가 있다.

또한, 진공 노즐의 흡인력을 높이면, 두께도 얇고 유연성을 가지는 열전도 시트의 형상을 유지하지 못하여 실장에 지장을 초래한다. 또, 수용 오목부로부터의 취출성을 개선하기 위해서 열전도 시트의 택크성을 저감시키면, 반도체 소자나 히트 싱크와의 밀착성이 나빠지고, 또, 위치 어긋남을 유발하여, 오히려 열전도율의 저하를 초래할 우려가 있다.

그 때문에, 유연성이나 택크성을 가지는 열전도 시트 등의 전자 부품의, 수용 오목부로부터의 취출성을 개선하는 방법이 요구되고 있다.

그래서, 본 기술은, 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 유연성이나 택크성을 가지는 전자 부품의 취출성을 향상시킬 수 있는 전자 부품 공급체, 및 전자 부품 공급 릴을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해, 본 기술에 관련된 전자 부품 공급체는, 장척형상으로 형성되며, 각각 하나의 전자 부품을 수납한 수용 오목부를 표면에 복수 구비한 엠보스 캐리어 테이프와, 장척형상으로 형성되며, 상기 엠보스 캐리어 테이프의 표면에 적층됨으로써 상기 수용 오목부를 봉지하는 커버 필름을 가지고, 상기 커버 필름의 상기 엠보스 캐리어 테이프에 부착되는 부착면에는, 요철부가 형성되어 있는 것이다.

또, 본 기술에 관련된 전자 부품 공급 릴은, 장척형상의 전자 부품 공급체와, 상기 전자 부품 공급체가 권회된 릴 부재를 가지고, 상기 전자 부품 공급체는, 장척형상으로 형성되며, 각각 하나의 전자 부품을 수납한 수용 오목부를 표면에 복수 구비한 엠보스 캐리어 테이프와, 장척형상으로 형성되며, 상기 엠보스 캐리어 테이프의 표면에 적층됨으로써 상기 수용 오목부를 봉지하는 커버 필름을 가지고, 상기 커버 필름의 상기 엠보스 캐리어 테이프에 부착되는 부착면에는, 요철부가 형성되어 있는 것이다.

본 기술에 의하면, 커버 필름의 부착면에 요철부가 형성되어 있기 때문에, 전자 부품이 커버 필름에 접촉한 경우에도, 커버 필름과 전자 부품이 밀착됨으로써 커버 필름의 박리 시에 전자 부품이 취출되는 사태를 방지할 수 있다.

또, 본 기술에 의하면, 커버 필름의 부착면에 요철부를 형성함으로써, 커버 필름의 박리 시에 발생하는 박리력(시일 강도)의 편차를 억제하여, 원활하게 박리시킴과 함께, 수용 오목부에 대한 충격을 저감하여, 전자 부품의 어긋남이나 튐을 억제하여, 후속의 픽업 공정에 있어서의 취출성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 전자 부품 공급체를 나타내는 도이며, (A)는 평면도, (B)는 X-X 단면도, (C)는 Y-Y 단면도이다.
도 2는, 전자 부품 공급 릴의 외관 사시도이다.
도 3(A)는 커버 필름에 돌기를 형성하는 공정의 일례를 나타내는 단면도이며, (B)는 요철부를 나타내는 상면도이다.
도 4는, 베이스 필름에 지지된 커버 필름을 윤전(輪轉)식 엠보스기에 통과시키는 공정을 나타내는 도이다.
도 5는, 열전도 시트의 제조 방법의 흐름의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 6은, 열전도 시트, 방열 부재 및 반도체 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은, 실시예에 관련된 전자 부품 공급체의 커버 필름의 박리 길이에 대한 박리 강도(N)를 나타내는 그래프이다.
도 8은, 비교예에 관련된 전자 부품 공급체의 커버 필름의 박리 길이에 대한 박리 강도(N)를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 기술이 적용된 엠보스 캐리어 테이프, 및 엠보스 캐리어 테이프 권장(捲裝)체에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 기술은, 이하의 실시 형태에만 한정되는 것이 아니라, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 변경이 가능한 것은 물론이다. 또, 도면은 모식적인 것이며, 각 치수의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있다. 구체적인 치수 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 할 것이다. 또, 도면 상호 간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.

[전자 부품 공급체]

본 기술이 적용된 전자 부품 공급체(1)는, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 장척형상으로 형성되며, 각각 하나의 전자 부품(2)을 수납한 수용 오목부(3)를 표면에 복수 구비한 엠보스 캐리어 테이프(4)와, 장척형상으로 형성되며, 엠보스 캐리어 테이프(4)의 표면에 적층됨으로써 수용 오목부(3)를 봉지하는 커버 필름(5)을 가진다. 이하에서는, 수용 오목부(3)에 수용하여 공급하는 전자 부품(2)으로서 열전도 시트(10)를 이용한 경우를 예로 설명한다.

[엠보스 캐리어 테이프]

엠보스 캐리어 테이프(4)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 장척띠 형상으로 구성되어 있으며, 표면(4a)에 길이 방향에 걸쳐 복수의 수용 오목부(3)와 복수의 이송 구멍(6)이 형성되어 있다. 수용 오목부(3) 및 이송 구멍(6)은, 엠보스 캐리어 테이프(4)의 길이 방향으로 각각 등간격으로 배치되어 있다. 수용 오목부(3)의 간격은 적당히 설정할 수 있으며, 예를 들면, 0.3mm~2.5mm 정도의 간격이 설정되어 있다.

또, 엠보스 캐리어 테이프(4)는 수십 미터에서 수백 미터의 길이로 할 수 있으며, 수십 mm²의 열전도성 시트이면 수천개를 수납할 수 있다. 엠보스 캐리어 테이프(4)의 소재는 공지의 플라스틱 재료를 이용할 수 있지만, 내열성, 내후성의 점에서, 예를 들면 PET나 폴리카보네이트를 적합하게 이용할 수 있다.

수용 오목부(3)는, 수용하는 전자 부품의 형상에 대응한 형상으로 구성되며, 예를 들면 직사각형 형상의 열전도 시트(10)를 수용하는 경우, 수용 오목부(3)는, 열전도 시트(10)가 들어갈 정도의 종횡폭 및 깊이로 형성되어 있다. 구체적으로는, 수용 오목부(3)의 종횡폭은, 열전도 시트(10)의 종횡폭보다 약간 큰 사이즈(예를 들면, 열전도 시트(10)의 종횡폭의 0.05~0.2mm 정도 큰 사이즈)로 구성되어 있다.

또, 수용 오목부(3)의 깊이는, 열전도 시트(10)의 두께보다 약간 큰 사이즈(예를 들면, 0.05mm~0.3mm 정도 큰 사이즈)로 구성되어 있다. 수용 오목부(3)를 이와 같은 사이즈로 구성함으로써, 열전도 시트(10)를 수납하고, 커버 필름(5)으로 봉지하는 공정 중에 열전도 시트(10)가 수용 오목부(3)로부터 튀어나올 위험이 없다. 또, 진공 노즐로 열전도 시트(10)를 흡착하여 취출할 때에 열전도 시트(10)가 수용 오목부(3)에 걸리는 위험성을 저하시킬 수 있으며, 또, 릴형상으로 권회했을 때에도 수용 오목부(3) 안에서 열전도 시트(10)가 어긋나 버리는 일도 없기 때문에, 올바르게 흡인할 수 있다.

또한, 수용 오목부(3)는, 저면(3a)을, 복수의 돌기를 형성한 요철면으로 해도 된다. 이 경우, 수용 오목부(3) 중 복수의 돌기를 제외한 저면(3a), 복수의 돌기 중 꼭대기부를 제외한 부분, 및 측면(3b)에는, 실리콘 수지층을 형성해도 된다. 실리콘 수지층은, 엠보스 캐리어 테이프(4)에 수용 오목부(3)를 성형(成型)한 후에 돌기 꼭대기부에 마스킹을 실시한 상태로 실리콘 수지를 도포함으로써 형성할 수 있다.

[커버 필름]

커버 필름(5)은, 엠보스 캐리어 테이프(4)의 표면(4a)에 부착되며, 열전도 시트(10)가 수용된 수용 오목부(3)를 봉지하는 것이며, 엠보스 캐리어 테이프(4)와 대략 동일한 폭이나 약간 좁은 폭으로 형성되며, 또한 엠보스 캐리어 테이프(4)의 길이 방향에 걸쳐 적층 가능하게 장척형상으로 형성되어 있다. 또, 커버 필름(5)의 소재는 공지의 플라스틱 재료를 이용할 수 있지만, 내열성, 내후성의 점에서, 예를 들면 PET나 폴리에스테르 필름을 적합하게 이용할 수 있다.

커버 필름(5)과 엠보스 캐리어 테이프(4)의 접합 방법으로서는, 히트 시일에 의한 접합 방법이 적합하다. 또, 커버 필름(5)의 측연(側緣)부에 길이 방향에 걸쳐 접착제를 도포하고, 엠보스 캐리어 테이프(5)의 측연부의 접착 부위에 접착시켜도 된다. 또, 측연부에 길이 방향에 걸쳐 접착제를 도포한 커버 필름(5)과 엠보스 캐리어 테이프(5)를 길이 방향에 걸쳐 열압착시키는 방법이어도 된다.

[접합 강도]

접합 강도는, 전자 부품 공급체(1)를 릴형상으로 권회했을 때에 걸리는 압력, 특히 권심에 가까운 부분에서는 권회량에 따라 권압이 누적되어 커지는 것, 또, 릴체를 수송할 때의 진동이나 열, 열충격에 견디고, 경시에도 안정되어 있는 것을 고려하여 적당히 설정한다. 접합 강도가 너무 약하면, 권압이 상대적으로 커지는 릴체의 권심에 가까운 부분이나, 수송 중 등의 진동 등에 의해 커버 필름(5)이 벗겨져 버리고, 접합 강도가 너무 강하면 실장 시에 커버 필름(5)을 벗길 때에 여분의 부하나 충격이 걸려, 열전도 시트(10)의 취출성에도 지장을 초래할 우려가 있다.

[요철부]

여기서, 커버 필름(5)은, 엠보스 캐리어 테이프(4)의 표면(4a)에 부착되는 부착면(5a)에, 복수의 돌기(21)가 형성된 요철부(20)가 형성되어 있다. 전자 부품 공급체(1)는, 커버 필름(5)의 부착면에 요철부(20)를 형성함으로써, 커버 필름(5)과 열전도 시트(10)의 접촉 면적을 작게 하여, 커버 필름(5)에 달라붙는 리스크를 저감할 수 있다. 특히, 전자 부품 공급체(1)를 릴형상으로 권회함으로써, 높은 권압이 걸리는 권심에 가까운 부분에 있어서 열전도 시트(10)가 커버 필름(5)에 접촉한 경우에도, 커버 필름(5)과 열전도 시트(10)가 밀착됨으로써 커버 필름(5)의 박리 시에 열전도 시트(10)가 취출되는 사태를 방지할 수 있다.

또, 전자 부품 공급체(1)는, 커버 필름(5)의 부착면에 요철부(20)를 형성함으로써, 커버 필름(5)의 박리 시에 발생하는 박리력(시일 강도)의 편차를 억제하여, 원활하게 박리시킴과 함께, 수용 오목부(3)에 대한 충격을 저감하여, 열전도 시트(10)의 어긋남이나 튐을 억제하여, 후속의 픽업 공정에 있어서의 취출성을 향상시킬 수 있다.

또한, 커버 필름(5)은, 엠보스 캐리어 테이프(4)로부터 원활하게 박리 가능하기 때문에, 불소 처리 등의 박리 처리가 불필요해진다. 물론 커버 필름(5)은, 요철부(20)를 형성함과 함께 부착면에 박리 처리를 실시해도 된다.

도 3(A)에 나타내는 바와 같이, 돌기(21)는, 예를 들면 커버 필름(5)에 침을 찔러넣어 관통 구멍(22)을 형성함으로써, 침 끝이 돌출한 관통 구멍(22)의 주위가 볼록 형상으로 융기함으로써 형성할 수 있다. 돌기(21)의 사이즈를 예시하면, 관통 구멍(21)의 주위에 융기하는 돌기(21)는, 높이가 40μm~60μm, 관통 구멍(22)의 직경은 50μm이다. 도 3(B)에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(22)은, 커버 필름(5)의 전체면에 일정하게 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 돌기(21)나 관통 구멍(22)의 치수는 예시이며, 본 기술에 있어서는 다양한 치수로 형성할 수 있다. 단, 돌기(21)의 높이는, 너무 낮으면 열전도 시트(10)와 커버 필름(5)의 밀착성이 높아지기 때문에, 바람직하게는 40μm 이상으로 한다.

또, 관통 구멍(22)은, 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이, 베이스 필름(9)에 지지된 커버 필름(5)을 윤전식 엠보스기에 통과시킬 때에, 엠보스기의 엠보스 롤 표면에 일정하게 설치된 복수의 첨예체가 커버 필름(5)을 뚫음으로써 형성된다. 또, 돌기(21)는, 커버 필름(5)을 관통한 첨예체의 첨단부를 따라 형성된다. 커버 필름(5)은 돌기(21)가 형성된 면을 엠보스 캐리어 테이프(4)에 대한 부착면(5a)으로 한다.

또한, 요철부(20)의 형성 방법으로서는, 윤전식 엠보스기에 의해 관통 구멍(21)을 형성하는 것 외에도, 열 프레스에 의해 커버 필름(5)의 부착면에 돌기(21)를 성형해도 되고, 그 외의 공지의 엠보스 가공, 미세 가공이나 조면화 처리 등에 의해 형성해도 된다. 또, 요철부(20)는, 복수의 돌기(21)를 형성하는 것 외에도, 볼록 돌기부가 직선형상, 곡선형상, 지그재그형상 등으로 병렬하는 패턴, 그 외의 패턴으로 해도 된다.

[전자 부품 공급 릴]

전자 부품 공급체(1)는, 엠보스 캐리어 테이프(4)의 각 수용부(3) 내에 열전도 시트(10)가 수용된 후, 커버 필름(5)이 접합되어 수용부(3)가 봉지된다. 커버 필름(5)과 엠보스 캐리어 테이프(4)의 접합은, 예를 들면, 커버 필름(5)의 양 측연이 엠보스 캐리어 테이프(4)에 히트 시일됨으로써 행할 수 있다. 이것에 의해, 수용부(3)에 열전도 시트(10)가 수용된 장척형상의 전자 부품 공급체(1)를 얻는다.

[릴 부재]

전자 부품 공급체(1)는, 릴 부재(30)의 권심(31)에 권회됨으로써, 전자 부품 공급 릴(40)로서 보관, 수송된다.

릴 부재(30)는, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 권심(31)과, 권심(31)의 측면에 형성된 측판(32)을 구비한다. 권심(31)은, 전자 부품 공급체(1)를 권부(捲付) 가능해지도록, 예를 들면 통형상으로 형성되어 있다. 권심(31)은, 권부 장치, 송출 장치 등의 회전축이 삽입되는 축 구멍(33)을 가진다. 축 구멍(33)은, 예를 들면 단면이 원형상이며, 권부 장치, 송출 장치 등의 회전축을 축 구멍에 끼워넣은 상태로 회전축을 구동한 경우, 릴 부재(30)가 회전하게 되어 있다. 권심(31)은, 예를 들면 다양한 플라스틱 재료(예를 들면 폴리스티렌 수지)를 이용하여 형성할 수 있다.

측판(32)은, 권심(31)의 측면에 각각 형성되어 있다. 측판(32)은, 예를 들면 권심(31)에 대해 충분히 큰 직경을 가지는 원판형상이다.

전자 부품 공급체(1)는, 테이프형상으로 성형되어 있으며, 릴 부재(30)의 권심(31)에, 커버 필름(5)이 외주측이 되도록 권회됨으로써, 권심(31)과 측판(32)의 사이에 형성된 영역에 권장체를 구성한다.

[열전도 시트]

다음에, 열전도 시트(10)의 구성예에 대해서 설명한다. 열전도 시트(10)는, 바인더 수지와, 탄소 섬유와, 열전도성 필러를 적어도 함유하고, 또한 필요에 따라, 그 외의 성분을 함유한다.

＜바인더 수지＞

바인더 수지로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있어, 예를 들면, 열경화성 폴리머 등을 들 수 있다. 열경화성 폴리머로서는, 예를 들면, 가교 고무, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 비스말레이미드 수지, 벤조시클로부텐 수지, 페놀 수지, 불포화 폴리에스테르, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 폴리우레탄, 폴리이미드 실리콘, 열경화형 폴리페닐렌에테르, 열경화형 변성 폴리페닐렌에테르 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

가교 고무로서는, 예를 들면, 천연 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 니트릴 고무, 수소첨가 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 염소화 폴리에틸렌, 클로로설폰화 폴리에틸렌, 부틸 고무, 할로겐화 부틸 고무, 불소 고무, 우레탄 고무, 아크릴 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 실리콘 고무 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

이들 중에서도, 성형 가공성, 내후성이 우수함과 함께, 반도체 장치 등의 전자 부품에 있어서의 밀착성 및 추종성의 점에서, 열경화성 폴리머는, 실리콘 수지인 것이 특히 바람직하다.

실리콘 수지로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 액상 실리콘 겔의 주제와, 경화제를 함유하는 것이 바람직하다. 그와 같은 실리콘 수지로서는, 예를 들면, 부가 반응형 실리콘 수지, 과산화물을 가황에 이용하는 열가황형 미러블 타입의 실리콘 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 전자 부품의 발열면과 히트 싱크면의 밀착성이 요구되기 때문에, 부가 반응형 실리콘 수지가 특히 바람직하다.

부가 반응형 실리콘 수지로서는, 비닐기를 가지는 폴리오르가노실록산을 주제, Si-H기를 가지는 폴리오르가노실록산을 경화제로 한, 2액성의 부가 반응형 실리콘 수지가 바람직하다.

액상 실리콘 겔의 주제와, 경화제의 조합에 있어서, 주제와 경화제의 배합 비율로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.

바인더 수지의 함유량으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 10체적%~50체적%가 바람직하고, 15체적%~40체적%가 보다 바람직하고, 20체적%~40체적%가 특히 바람직하다.

또한, 본 명세서에 있어서 「~」를 이용하여 나타낸 수치 범위는, 「~」의 전후에 기재되는 수치를 각각 최소값 및 최대값으로서 포함하는 범위를 나타낸다.

＜탄소 섬유＞

탄소 섬유로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있어, 예를 들면, 피치계 탄소 섬유, PAN계 탄소 섬유, PBO 섬유를 흑연화한 탄소 섬유, 아크 방전법, 레이저 증발법, CVD법(화학 기상 성장법), CCVD법(촉매 화학 기상 성장법) 등으로 합성된 탄소 섬유를 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 열전도성의 점에서, PBO 섬유를 흑연화한 탄소 섬유, 피치계 탄소 섬유가 특히 바람직하다.

또한, 탄소 섬유는, 절연성 재료로 피복된 탄소 섬유가 아니라, 도전성을 가진다. 또, 탄소 섬유는, 필요에 따라, 밀착성을 높이기 위해, 그 일부 또는 전부를 표면 처리하여 이용해도 된다. 표면 처리로서는, 예를 들면, 산화 처리, 질화 처리, 니트로화, 설폰화, 혹은 이들 처리에 의해 표면에 도입된 관능기 혹은 탄소 섬유의 표면에, 금속, 금속 화합물, 유기 화합물 등을 부착 혹은 결합시키는 처리 등을 들 수 있다. 관능기로서는, 예를 들면, 수산기, 카르복실기, 카르보닐기, 니트로기, 아미노기 등을 들 수 있다.

탄소 섬유의 평균 섬유 길이(평균 장축 길이)로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 50μm~250μm가 바람직하고, 75μm~200μm가 보다 바람직하고, 90μm~170μm가 특히 바람직하다. 탄소 섬유의 평균 섬유 길이(평균 단축 길이)로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 4μm~20μm가 바람직하고, 5μm~14μm가 보다 바람직하다.

탄소 섬유의 종횡비(평균 장축 길이/평균 단축 길이)로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 8 이상이 바람직하고, 9~30이 보다 바람직하다. 종횡비가 8 미만이면, 탄소 섬유의 섬유 길이(장축 길이)가 짧기 때문에, 열전도율이 저하되어 버리는 경우가 있다. 여기서, 탄소 섬유의 평균 장축 길이, 및 평균 단축 길이는, 예를 들면 현미경, 주사형 전자현미경(SEM) 등에 의해 측정할 수 있다.

탄소 섬유의 함유량으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 2체적%~40체적%가 바람직하고, 3체적%~38체적%가 보다 바람직하고, 4체적%~30체적%가 특히 바람직하다. 탄소 섬유의 함유량이 2체적% 미만이면, 충분히 낮은 열저항을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있고, 40체적%를 초과하면, 열전도 시트(10)의 성형성 및 탄소 섬유의 배향성에 영향을 주어 버리는 경우가 있다.

탄소 섬유와 바인더 수지의 질량비(탄소 섬유/바인더 수지)는, 1.30 미만이며, 0.10 이상 1.30 미만이 바람직하고, 0.30 이상 1.30 미만이 보다 바람직하고, 0.50 이상 1.30 미만이 보다 더 바람직하고, 0.60 이상 1.20 이하가 특히 바람직하다. 탄소 섬유와 바인더 수지의 질량비가, 1.30 이상이면, 열전도 시트(10)의 절연성이 불충분해진다. 또, 열전도 시트(10)가 탄소 섬유를 함유하지 않으면, 열전도 시트(10)의 열특성(특히 열전도성)이 불충분해진다.

＜열전도성 필러＞

열전도성 필러로서는, 탄소 섬유 이외의 열전도성 필러이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있어, 예를 들면, 무기물 필러 등을 들 수 있다.

무기물 필러로서는, 그 형상, 재질, 평균 입경 등에 대해서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 무기물 필러의 형상으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있어, 예를 들면, 구형상, 타원 구형상, 덩어리형상, 입자형상, 편평형상, 침형상 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 구형상, 타원 형상이 충전성의 점에서 바람직하고, 구형상이 특히 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 무기물 필러는, 탄소 섬유와는 상이하다.

무기물 필러로서는, 예를 들면, 질화 알루미늄(질화 알루미늄: AlN), 실리카, 산화 알루미늄(알루미나), 질화 붕소, 이산화 티타늄, 유리, 산화 아연, 탄화 규소, 규소(실리콘), 산화 규소, 금속 입자 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 산화 알루미늄, 질화 붕소, 질화 알루미늄, 산화 아연, 실리카가 바람직하고, 열전도율의 점에서, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 산화 아연이 특히 바람직하다.

또한, 무기물 필러는, 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 표면 처리로서 커플링제로 무기물 필러를 처리하면, 무기물 필러의 분산성이 향상되어, 열전도 시트(10)의 유연성이 향상된다.

무기물 필러의 평균 입경으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 무기물 필러가 알루미나인 경우, 그 평균 입경은, 1μm~10μm가 바람직하고, 1μm~5μm가 보다 바람직하고, 3μm~5μm가 특히 바람직하다. 평균 입경이, 1μm 미만이면, 점도가 커져, 혼합되기 어려워지는 경우가 있고, 10μm를 초과하면, 열전도 시트(10)의 열저항이 커지는 경우가 있다.

무기물 필러가 질화 알루미늄인 경우, 그 평균 입경은, 0.3μm~6.0μm가 바람직하고, 0.3μm~2.0μm가 보다 바람직하고, 0.5μm~1.5μm가 특히 바람직하다. 평균 입경이, 0.3μm 미만이면, 점도가 커져, 혼합되기 어려워지는 경우가 있고, 6.0μm를 초과하면, 열전도 시트(10)의 열저항이 커지는 경우가 있다.

무기물 필러의 평균 입경은, 예를 들면, 입도 분포계, 주사형 전자현미경(SEM)에 의해 측정할 수 있다.

열전도성 필러의 함유량은, 48체적%~70체적%이며, 50체적%~69체적%가 바람직하다. 열전도성 필러의 함유량이, 48체적% 미만, 또는 70체적%를 초과하면, 절연성과 높은 열전도성을 양립시킬 수 없게 된다. 또한, 열전도성 필러의 함유량이, 48체적% 미만, 또는 70체적%를 초과하면, 열전도 시트(10)를 제작하는 것도 곤란해진다.

＜그 외의 성분＞

그 외의 성분으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있어, 예를 들면, 틱소트로피성 부여제, 분산제, 경화 촉진제, 지연제, 미점착 부여제, 가소제, 난연제, 산화 방지제, 안정제, 착색제 등을 들 수 있다.

열전도 시트(10)의 평균 두께로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 0.05mm~5.00mm가 바람직하고, 0.07mm~4.00mm가 보다 바람직하고, 0.10mm~3.00mm가 특히 바람직하다.

열전도 시트(10)의 표면은, 돌출된 탄소 섬유에 의한 볼록형상을 추종하도록, 열전도 시트(10)로부터 삼출된 삼출 성분으로 덮여 있는 것이 바람직하다. 열전도 시트(10)의 표면을 이와 같이 하는 방법은, 예를 들면, 후술하는 표면 피복 공정에 의해 행할 수 있다.

열전도 시트(10)는, 사용되는 반도체 소자 주변의 전자 회로의 단락 방지의 점에서, 1,000V의 인가 전압에 있어서의 체적 저항값이, 1.0×10⁸Ω·cm 이상인 것이 바람직하고, 1.0×10¹⁰Ω·cm 이상인 것이 보다 바람직하다. 체적 저항값은, 예를 들면, JIS K-6911에 준하여 측정된다.

체적 저항율의 상한값으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있어, 예를 들면, 체적 저항율은, 1.0×10¹⁸Ω·cm 이하를 들 수 있다.

열전도 시트(10)는, 전자 부품 및 히트 싱크에 대한 밀착성의 점에서, 하중 0.5kgf/cm²에 있어서의 압축율이, 3% 이상인 것이 바람직하고, 15% 이상이 보다 바람직하다. 열전도 시트(10)의 압축율의 상한값으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 열전도 시트(10)의 압축율은, 30% 이하가 바람직하다.

열전도 시트(10)에 있어서는, 탄소 섬유가 열전도 시트(10)의 두께 방향으로 배향하고 있다. 그렇게 함으로써, 탄소 섬유와 바인더 수지의 상술한 특정의 질량비, 및 상술한 열전도성 필러의 특정의 함유량과 함께, 높은 열전도성을 가지면서, 절연성에도 우수한 열전도 시트(10)를 얻을 수 있다.

[열전도 시트의 제조 방법]

열전도 시트(10)의 제조 방법은, 성형체 제작 공정과, 성형체 시트 제작 공정을 적어도 포함하며, 바람직하게는, 표면 피복 공정을 포함하며, 또한 필요에 따라, 그 외의 공정을 포함한다.

＜성형체 제작 공정＞

성형체 제작 공정은, 상술한 바인더 수지, 탄소 섬유, 및 열전도성 필러를 함유하는 열전도성 수지 조성물을 소정의 형상으로 성형하여 경화함으로써, 열전도성 수지 조성물의 성형체를 얻는 공정이다. 열전도성 수지 조성물의 성형 방법으로서는, 예를 들면, 압출 성형법, 금형 성형법 등을 들 수 있다. 또, 열전도성 수지 조성물의 경화는 열경화인 것이 바람직하다.

성형체(블록형상의 성형체)의 크기 및 형상은, 요구되는 열전도 시트(10)의 크기에 따라 결정할 수 있다. 예를 들면, 단면의 세로의 크기가 0.5cm~15cm이며 가로의 크기가 0.5cm~15cm인 직육면체를 들 수 있다.

＜성형체 시트 제작 공정＞

성형체 시트 제작 공정은, 예를 들면 슬라이스 장치에 의해 성형체를 시트형상으로 절단하여, 성형체 시트를 얻는 공정이다. 또한, 상술한 압출 성형법에 의해 탄소 섬유가 압출 방향을 따라 배향한 성형체를 작성한 경우, 성형체를 압출 방향에 대해 수직 방향으로 절단하는 것이 바람직하다.

성형체 시트의 표면에 있어서는, 탄소 섬유가 돌출되어 있다. 이것은, 성형체를 슬라이스 장치 등에 의해 시트형상으로 절단할 때에, 바인더 수지의 경화 성분과, 탄소 섬유의 경도차에 의해, 바인더 수지의 경화 성분이 슬라이스 장치 등의 절단 부재에 끌어당겨져 신장되고, 성형체 시트 표면에 있어서, 탄소 섬유 표면으로부터 바인더 수지의 경화 성분이 제거되기 때문이라고 생각된다.

성형체 시트의 평균 두께로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 0.06mm~5.01mm가 바람직하고, 0.08mm~4.01mm가 보다 바람직하고, 0.11mm~3.01mm가 특히 바람직하다.

＜표면 피복 공정＞

표면 피복 공정이란, 성형체 시트의 표면을, 돌출된 탄소 섬유에 의한 볼록형상을 추종하도록, 성형체 시트로부터 삼출된 삼출 성분에 의해 덮는 공정을 말하며, 예를 들면, 프레스 처리나, 성형체 시트 방치 처리에 의해 행할 수 있다. 여기서, 「삼출 성분」이란, 열전도성 수지 조성물에 포함되지만, 경화에 기여하지 않았던 성분이며, 비경화성 성분, 및 바인더 수지 중 경화되지 않았던 성분 등을 말한다.

성형체 시트로부터 삼출 성분을 삼출시켜, 삼출 성분에 의해 표면을 피복함으로써, 열전도 시트(10)는, 전자 부품이나 히트 스플리터의 표면에 대한 추종성, 밀착성이 향상되어, 열저항을 저감시킬 수 있다. 또, 삼출 성분에 의한 피복이 열전도 시트(10) 표면의 탄소 섬유의 형상을 반영하는 정도의 두께인 경우에는, 열저항의 상승을 회피할 수 있다.

또한, 열전도 시트(10)는, 삼출 성분에 의해 피복됨으로써, 택크성(미점착성)을 가지고, 전자 부품이나 히트 싱크에 부착되었을 때에, 안정적으로 유지되고, 또, 반복해 다시 붙여도 재차, 삼출 성분에 의해 피복됨으로써, 택크성을 회복할 수 있다.

또한, 열전도 시트(10)는, 성형체 시트가 프레스됨으로써 두께 방향으로 압축되어, 탄소 섬유 및 열전도성 필러들의 접촉의 빈도를 증대시킬 수 있기 때문에, 열저항을 저감시키는 것이 가능해진다.

도 5는 열전도 시트(10)의 제조 공정의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 열전도 시트(10)는, 압출, 성형, 경화, 절단(슬라이스) 등의 일련의 공정을 거쳐 제조된다. 우선, 바인더 수지, 탄소 섬유, 및 열전도성 필러를 혼합, 및 교반하여 열전도성 수지 조성물을 조제한다. 다음에, 조제한 열전도성 수지 조성물을 압출 성형할 때에, 복수의 슬릿을 통과시킴으로써 열전도성 수지 조성물 중에 배합된 탄소 섬유를 압출 방향으로 배향시켜, 성형체를 얻는다. 다음에, 얻어진 성형체를 경화시킨 후, 경화된 성형체를 압출 방향에 대해 수직 방향으로 초음파 커터로 소정의 두께로 절단함으로써, 성형체 시트(열전도 시트)를 제작할 수 있다.

이와 같은 열전도 시트(10)는, 엠보스 캐리어 테이프(4)의 수용 오목부(3)에 수용된 후, 커버 필름(5)에 의해 봉지됨으로써, 전자 부품 공급체(1)에 수용된다. 또, 상술한 바와 같이, 열전도 시트(10)를 수용한 전자 부품 공급체(1)는 릴형상으로 권회되어, 전자 부품 공급 릴(40)로서 반송, 보관되거나 한다. 사용 시에 있어서는, 전자 부품 공급체(1)가 릴 부재(30)로부터 권출되고, 커버 필름(5)이 박리된 후, 열전도 시트(10)가 진공 노즐 등에 의해 수용 오목부(3)로부터 픽업된다.

이 때, 전자 부품 공급체(1)는, 커버 필름(5)의 부착면(5a)에 요철부(20)가 형성되어 있기 때문에, 열전도 시트(10)가 커버 필름(5)에 접촉한 경우에도, 커버 필름(5)과 열전도 시트(10)가 밀착됨으로써 커버 필름(5)의 박리 시에 열전도 시트(10)가 취출되는 사태를 방지할 수 있다.

[반도체 장치]

이와 같은 열전도 시트(10)는, 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 반도체 장치(50)에 적용할 수 있다. 반도체 장치(50)는, 전자 부품(51)과, 히트 스플리터(52)와, 열전도 시트(10)를 적어도 가지고, 열전도 시트(10)가 히트 스플리터(52)와 전자 부품(51)의 사이에 협지된다.

전자 부품(51)으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있어, 예를 들면, CPU, MPU, 그래픽 연산 소자 등을 들 수 있다. 히트 스플리터(52)는, 전자 부품(51)이 발하는 열을 방열하는 부재이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 열전도 시트(10)는, 히트 스플리터(52)와 전자 부품(51)의 사이에 협지된다. 또 열전도 시트(10)는, 히트 스플리터(52)와 히트 싱크(53)의 사이에 협지됨으로써, 히트 스플리터(52)와 함께, 전자 부품(51)의 열을 방열하는 방열 부재를 구성한다.

<실시예>

다음에, 본 기술의 실시예에 대해서 설명한다. 실시예로서 부착면에 요철부를 형성한 커버 필름으로 엠보스 캐리어 테이프의 수용 오목부를 봉지한 전자 부품 공급체와, 비교예로서 부착면에 요철부를 형성하지 않는 커버 필름으로 엠보스 캐리어 테이프의 수용 오목부를 봉지한 전자 부품 공급체를 준비하여, 박리 강도를 측정, 대비했다.

＜엠보스 캐리어 테이프＞

실시예 및 비교예에 이용하는 엠보스 캐리어 테이프로서는, (주) 어드벤택 재팬사제 엠보스 캐리어 테이프(품번: GS28419, 테이프폭: 24mm, 수용 오목부 피치: 12mm, 테이프 재질: PS 대전 방지재, 수용 오목부 두께: t0.3mm)를 이용했다.

＜커버 필름: 실시예＞

실시예에 이용한 커버 필름으로서는, 닛포(주)사제 커버 테이프(품번: 600600410 ALS-S21.0X720-3)을 이용하여, 이 커버 필름을 베이스 필름으로 지지한 상태로 윤전식 엠보스기에 통과시켜, 엠보스기의 엠보스 롤 표면에 일정하게 설치된 복수의 첨예체에 의해 커버 필름을 뚫음으로써, 커버 필름을 관통한 첨예체의 첨단부를 따라 융기하는 돌기를 필름 전체면에 걸쳐 형성했다.

＜커버 테이프/비교예＞

비교예에 이용한 커버 필름으로서는, 닛포(주)사제 커버 테이프(품번: 600600410 ALS-S21.0X720-3)을 이용했다. 비교예에서는, 특히 커버 필름에 가공을 실시하지 않았다.

＜커버 필름 시일 조건＞

이들 실시예 및 비교예에 관련된 커버 필름을 엠보스 캐리어 테이프에 히트 시일에 의해 접합하여, 전자 부품 공급체를 얻었다. 시일 조건은, 시일 설정 온도: 184℃, 시일 시간: 0.4초, 이송 피치: 12mm로 했다.

＜박리 시험＞

실시예 및 비교예에 관련된 전자 부품 공급체의 커버 필름을 엠보스 캐리어 테이프로부터 박리하고, 박리 강도(히트 시일부의 강도)를 측정했다. 박리 시험 측정기는, (주)팔멕사제 박리 강도 테스터(제품명: PFT-50S)를 사용했다. 박리 시험 조건은, 박리 속도: 120mm/min, 박리 각도: 170°로 했다.

도 7에 실시예에 관련된 전자 부품 공급체의 박리 시험의 결과를 나타내고, 도 8에 비교예에 관련된 전자 부품 공급체의 박리 시험의 결과를 나타낸다. 또한, 박리 시험에서는, 커버 필름의 박리 길이에 대한 박리 강도(N)를 나타내는 파형군이 주기적으로 나타나지만, 이것은, 실시예, 비교예 모두 2개의 샘플을 준비하여, 샘플의 교체 시에 있어서 박리 강도(N)가 제로로 낮아진 것에 의한 것이다.

도 7은, 실시예에 관련된 전자 부품 공급체의 커버 필름의 박리 길이에 대한 박리 강도(N)를 나타내는 그래프이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 실시예에 관련된 전자 부품 공급체에서는, 커버 필름의 박리 강도(N)를 나타내는 파형군의 변화 폭이 2.3(N), 2.6(N), 평균 2.45(N)였다.

도 8은, 비교예에 관련된 전자 부품 공급체의 커버 필름의 박리 길이에 대한 박리 강도(N)를 나타내는 그래프이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 비교예에 관련된 전자 부품 공급체에서는, 커버 필름의 박리 강도(N)를 나타내는 파형군의 변화 폭이 2.8(N), 3.0(N), 평균 2.9(N)였다.

실시예는, 비교예와 비교해 커버 필름의 박리 강도의 변화 폭이 작아(2.5N 이하) 원활하게 박리할 수 있는 것을 알 수 있다. 이것은, 요철 가공에 의해 히트 시일된 커버 필름의 엠보스 캐리어 테이프에 대한 접지 면적이 작아짐으로써 원활하게 박리할 수 있어, 박리 강도의 변화 폭을 억제하기 때문이라고 추측된다.

그 때문에, 실시예에 관련된 전자 부품 공급체는, 비교예와 비교해 시일 강도 조정이 용이해져, 열전도 시트의 취출성을 향상시키는 것이 가능해진다. 즉, 커버 필름의 박리 강도의 변화 폭이 크면 박리 시에 엠보스 캐리어 테이프 및 수용부에 수용된 열전도 시트에 대한 충격도 커지기 때문에, 수용부 내에 있어서 열전도 시트가 어긋나거나, 수용부의 측벽이나 커버 필름에 부착되거나 할 우려가 있다. 박리 강도의 변화 폭을 낮추기 위해서 박리 강도 그 자체를 낮추면, 수송 중이나 보관 중에 커버 필름이 박리될 우려가 생긴다. 특히 릴 부재에 권회되면 권심에 가까운 부분에서는 높은 권압에 의해 커버 필름이 박리될 우려도 높아진다.

한편, 실시예에 의하면, 커버 필름의 박리 강도를 높게 유지함으로써, 전자 부품 공급체를 릴형상으로 권회했을 때의 권압에 대한 내성을 확보함과 함께, 박리 시에는 박리 강도의 변화 폭을 억제하여, 열전도 시트의 취출성을 향상시킬 수 있다.

1 전자 부품 공급체 2 전자 부품
3 수용 오목부 3a 저면
3b 측면 4 엠보스 캐리어 테이프
4a 표면 5 커버 필름
5a 부착면 6 이송 구멍
9 베이스 필름 10 열전도 시트
20 요철부 21 돌기
22 관통 구멍 30 릴 부재
31 권심 32 측판
33 축 구멍 40 전자 부품 공급 릴
50 반도체 장치 51 전자 부품
52 히트 스플리터 53 히트 싱크

Claims

장척형상으로 형성되어, 각각 하나의 전자 부품을 수납한 수용 오목부를 표면에 복수 구비한 엠보스 캐리어 테이프와,
장척형상으로 형성되어, 상기 엠보스 캐리어 테이프의 표면에 적층됨으로써 상기 수용 오목부를 봉지(封止)하는 커버 필름을 가지고,
상기 커버 필름의 상기 엠보스 캐리어 테이프에 부착되는 부착면에는, 요철부가 형성되어 있는, 전자 부품 공급체.
청구항 1에 있어서,
상기 전자 부품은 열전도 시트인, 전자 부품 공급체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 엠보스 캐리어 테이프에 대한 상기 커버 필름의 박리 강도의 변화 폭은 2.5(N) 미만인, 전자 부품 공급체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 요철부는, 상기 커버 필름의 전체면에 걸쳐 형성되어 있는, 전자 부품 공급체.
청구항 3에 있어서,
상기 요철부는, 상기 커버 필름의 전체면에 걸쳐 형성되어 있는, 전자 부품 공급체.
장척형상의 전자 부품 공급체와,
상기 전자 부품 공급체가 권회된 릴 부재를 가지고,
상기 전자 부품 공급체는,
장척형상으로 형성되어, 각각 하나의 전자 부품을 수납한 수용 오목부를 표면에 복수 구비한 엠보스 캐리어 테이프와,
장척형상으로 형성되어, 상기 엠보스 캐리어 테이프의 표면에 적층됨으로써 상기 수용 오목부를 봉지하는 커버 필름을 가지고,
상기 커버 필름의 상기 엠보스 캐리어 테이프에 부착되는 부착면에는, 요철부가 형성되어 있는, 전자 부품 공급 릴.