WO2012132969A1 - 基板搬送用キャリア - Google Patents

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WO2012132969A1
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carrier
adhesive layer
aluminum substrate
aluminum
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澤田　真
竹内　洋介
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富士フイルム株式会社
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    • H05K2203/0152—Temporary metallic carrier, e.g. for transferring material

Definitions

  • the present invention relates to a substrate carrying carrier for carrying a substrate such as a printed wiring board on which a semiconductor device and a small component are mounted.
  • FPC flexible printed wiring board
  • Patent Document 1 specifically discloses a carrier jig that detachably holds a thin substrate typified by a flexible printed wiring board via an adhesive layer.
  • the aspect which provides an adhesion layer on the carrier board made from an aluminum alloy [brand name: A5052P] is indicated concretely.
  • the present invention has an object to provide a carrier for transporting a substrate that can reduce mounting defects of electronic components on a substrate that is transported in a high-temperature environment and can improve mounting efficiency. To do.
  • the inventors of the present invention diligently studied the problems of the prior art, and found that the warp of the carrier for transporting the substrate is one of the main causes as causing the mounting failure. Therefore, as a result of further investigation on the aspect of the aluminum substrate that is expected to be highly related to warpage, it is possible to solve the above problem by adjusting the contents of manganese, magnesium, and chromium in the aluminum substrate. I found it. That is, the present inventors have found that the above object can be achieved by the following means.
  • a carrier for transporting a substrate comprising an aluminum substrate to which an adhesive layer is fixed, The content of manganese in the aluminum substrate is 0.30% by mass or more,
  • a carrier for transporting a substrate that can reduce mounting defects of electronic components on a substrate transported in a high-temperature environment and can improve mounting efficiency.
  • an aluminum substrate containing a predetermined amount of manganese (Mn) and substantially free of magnesium and chromium is used.
  • the aluminum substrate is relatively soft and easily stretched compared to an aluminum substrate containing magnesium or chromium (for example, a commercial product 5052P).
  • a hard aluminum substrate is used as a method for suppressing the warpage of the substrate, the present inventor has found that the warpage of the carrier substrate for substrate transfer can be suppressed by using an aluminum substrate that is soft and easily stretched. ing.
  • the difference in thermal expansion between the adhesive layer and the adhesive layer is further suppressed by using an aluminum substrate that is easily stretched, and as a result, the warp of the carrier for transporting the substrate can be suppressed.
  • the aluminum substrate is relatively excellent in thermal conductivity. Because of these properties, it is difficult to create a temperature difference between the front and back surfaces of the aluminum substrate, and as a result, the difference in expansion / contraction rate between the front and back surfaces is reduced, and the warpage is reduced. .
  • FIG. 1 is a perspective view showing a substrate carrying carrier of the present invention.
  • the substrate transport carrier 10 includes an adhesive layer 12 that is detachably attached to a lower surface of a substrate that is an object to be transported, and an aluminum substrate 14 to which the adhesive layer 12 is fixed.
  • the substrate transport carrier 10 is a carrier capable of transporting a substrate to a process in which a sheet-like thin substrate such as a flexible substrate is bonded to the surface of the adhesive layer 12 and a reflow process is performed.
  • the substrate is not limited to a printed wiring board such as an FPC, and is not particularly limited as long as it is a sheet. Below, each structural member (adhesion layer, aluminum substrate) is explained in full detail.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 12 is a layer (resin layer) that can be peelably adhered to a substrate disposed on the surface thereof.
  • the adhesive layer 12 can hold the position of the substrate adhered on the surface thereof, and can prevent the substrate from warping or twisting.
  • the adhesive force between the adhesive layer 12 and an aluminum substrate 14 described later is higher than the adhesive force between the adhesive layer 12 and a substrate (for example, FPC) disposed on the surface thereof. As a result, the substrate can be easily peeled off from the adhesive layer 12 without causing the adhesive layer 12 to peel off.
  • the adhesive layer 12 is not particularly limited as long as its surface can be peeled and adhered to the lower surface of the substrate (resin layer).
  • the resin contained in the adhesive layer 12 include a urethane resin and a polyvinyl alcohol resin. Or a silicone resin. Among these, silicone resins are preferable from the viewpoints of heat resistance, chemical resistance, peelability, and mounting performance of electronic components on a substrate. That is, the adhesive layer 12 is preferably a silicone resin layer.
  • a silicone resin layer means the layer comprised with a silicone resin.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 12 is appropriately set according to the type of the substrate disposed on the adhesive layer 12. 1 to 1000 ⁇ m is preferable, 10 to 500 ⁇ m is more preferable, and 30 to 400 ⁇ m is particularly preferable.
  • the procedure for forming the adhesive layer 12 on the aluminum substrate 14 to be described later is not particularly limited, and includes a method for fixing the film-like adhesive layer 12 on the aluminum substrate 14, components constituting the adhesive layer 12, or precursors thereof.
  • a method of forming the adhesive layer 12 by applying the liquid composition onto the aluminum substrate 14 may be used.
  • coating the said liquid composition on the aluminum substrate 14 at the point which the adhesiveness of the adhesion layer 12 and the aluminum substrate 14 is more excellent is preferable.
  • coating of a composition heat processing is performed as needed for the removal of a solvent, hardening of a precursor, etc.
  • the conditions for the heat treatment are appropriately set according to the material to be used, but from the viewpoint of stabilizing the adhesive layer, it is preferable to carry out at 50 to 300 ° C. for 0.5 to 12 hours.
  • a preferable embodiment of the pressure-sensitive adhesive layer 12 is a silicone resin layer obtained by using a composition obtained by subjecting a mixture having a silicate compound and an organopolysiloxane having a silicate-modified end to a hydrolysis reaction and a condensation reaction. It is done. If it is this silicone resin layer, while being excellent in heat resistance and chemical resistance, the peelability of the board
  • the organopolysiloxane it is preferable to use polydimethylsiloxane because the effects of the present invention are more excellent.
  • the organopolysiloxane is polydimethylsiloxane.
  • Polydimethylsiloxane is abbreviated as “PDMS”
  • polydimethylsiloxane whose terminal is silicate-modified is abbreviated as “modified PDMS”.
  • the silicate compound of the present invention is a metal alkoxide (alkoxysilane compound (particularly, tetraalkoxysilane compound)) made of silicon (Si) or an oligomer thereof.
  • An oligomer is a compound having a siloxane (—Si—O—Si—) skeleton in the main chain and an alkoxy group (RO) introduced in the side chain.
  • (R) which is the alkyl part of the alkoxy group (RO) is exemplified by a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and the like.
  • This silicate compound has the property of easily reacting with water.
  • the silicate compound is desirably a tetramer to a 16-mer (a tetramer or more and a 16-mer or less). If the amount is less than the tetramer, the effect of the characteristics of the silicate compound is small. If the amount exceeds the 16-mer, the viscosity of the silicate compound is increased, which makes it difficult to handle at the time of production.
  • examples of the silicate compound to be used include methyl silicate, ethyl silicate, propyl silicate, and the like, or oligomers thereof. From the viewpoints of quality stability and safety, ethyl silicate or an oligomer thereof is preferred.
  • the adhesiveness to the aluminum substrate 14 of the adhesion layer 12 improves more.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 12 is a silicone resin layer (more preferably, the pressure-sensitive adhesive layer 12 is a resin layer formed by reacting terminal silicate-modified silicone), the effect of the present invention is more excellent.
  • a preferred embodiment of the silicate compound represented by the chemical formula 1 includes a compound represented by the following formula (X).
  • R 1 is an alkyl group having 4 or less carbon atoms
  • n is an integer of 4 to 16.
  • the silicate compound may be synthesized according to a known method, or a commercially available product (for example, ethyl silicate 45 (manufactured by Tama Chemical Industries)) may be used.
  • Modified PDMS is a product obtained by modifying the end of PDMS with a silicate compound.
  • a silicate compound For example, PDMS having silanol groups at both ends and a hydrolyzable functional group at one or both ends of the main chain of PDMS. It is obtained by reacting with an alkoxysilane partial condensate having an alkoxy group.
  • This modified PDMS has a much higher functional group concentration than ordinary PDMS. Further, since the modified PDMS has high condensation reactivity with the silicate compound, the alkoxysilane partial condensate contained in the modified PDMS can be smoothly polymerized by being subjected to a condensation reaction smoothly.
  • the modified PDMS used in the present invention preferably has a mass average molecular weight in the range of 5000 or more and 100,000 or less.
  • Modified PDMS may be synthesized with reference to a known synthesis method (for example, Japanese Patent No. 4255088) or a commercially available product may be used.
  • denatured PDMS (B) is the range of 0.1-10, in the molar ratio of A / B.
  • the optimum blending ratio is around 1 in terms of A / B molar ratio.
  • the silicate compound is preferably increased.
  • composition is produced by hydrolyzing and condensing a mixture having the silicate compound and the modified PDMS.
  • silicate compound Since the silicate compound is easily hydrolyzed in the presence of water, the alkoxy group in the molecule of the silicate compound becomes a highly reactive silanol group (—OH group).
  • the modified PDMS is also hydrolyzed to form a silanol group (also referred to as “silanol modification”) due to the presence of water.
  • the composition is liquid (also referred to as “sol”)
  • the composition is applied onto the aluminum substrate 14 as described above, and subjected to heat treatment as necessary, whereby the desired adhesive layer 12 is formed. It can be formed on the aluminum substrate 14.
  • the application method and heating conditions are as described above.
  • the composition is applied to a tray such as a mold, and is cured by a drying and firing treatment to form a sheet (plate), and the adhesive layer 12 formed into the sheet is formed of aluminum.
  • the substrate 14 is fixed (held) by adhering or adhering to the surface of the substrate 14.
  • the aluminum substrate 14 supports the pressure-sensitive adhesive layer 12 and is a support made of metal or metal oxide. Further, the content of manganese (Mn) in the aluminum substrate 14 is 0.3% by mass or more, and the aluminum substrate 14 is substantially free of magnesium and chromium. By using the aluminum substrate, the positional displacement of the substrate during the reflow process hardly occurs, and the mounting performance of the electronic component on the substrate is further improved.
  • Mn manganese
  • the content of manganese (Mn) in the aluminum substrate 14 is 0.30% by mass or more, and in particular, 0.35% by mass or more is preferable in that the performance of mounting electronic components on the substrate is more excellent. More preferable is 40% by mass or more.
  • Mn addition amount is 1.50 mass% or less is preferable and 1.00 mass% or less is more preferable.
  • the carrier for carrying the substrate is likely to be warped, and as a result, the mounting performance of the electronic component on the substrate is inferior.
  • Magnesium (Mg) and chromium (Cr) are not substantially contained in the aluminum substrate 14.
  • “substantially” means that the content of magnesium or chromium is 0.01% by mass or less, and it is more preferable that the content is not contained at all (0% by mass). If magnesium and chromium are contained, the carrier for carrying the substrate is likely to be warped, and as a result, the mounting performance of the electronic component on the substrate is poor.
  • the content of silicon (Si) in the aluminum substrate 14 is not particularly limited, but is preferably 0.80% by mass or less, more preferably 0.60% by mass or less in terms of more excellent mounting performance of electronic components on the substrate. More preferred.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more.
  • the content of iron (Fe) in the aluminum substrate 14 is not particularly limited, but is preferably 0.80% by mass or less, more preferably 0.70% by mass or less in terms of more excellent mounting performance of electronic components on the substrate. More preferred.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more.
  • the content of copper (Cu) in the aluminum substrate 14 is not particularly limited, but is preferably 0.30% by mass or less, more preferably 0.20% by mass or less in terms of more excellent mounting performance of electronic components on the substrate. More preferred.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.05% by mass or more.
  • the content of zinc (Zn) in the aluminum substrate 14 is not particularly limited, but is preferably 0.20% by mass or less, more preferably 0.10% by mass or less in terms of more excellent mounting performance of electronic components on the substrate. More preferred.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more.
  • the aluminum substrate 14 may contain inevitable impurities (for example, V, Be, etc.) other than the above components. Further, in the aluminum substrate 14, the components other than the above components are mainly composed of Al.
  • the length and width of the aluminum substrate 14 can be adjusted as appropriate according to the size of the conveyed object.
  • the thickness of the aluminum substrate 14 is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 100 mm from the viewpoint of handling properties and suppressing warpage or twisting of the substrate disposed on the adhesive layer 12.
  • the thermal conductivity (kW / m ⁇ ° C. (25 ° C.)) of the aluminum substrate 14 is not particularly limited, but is preferably 0.15 to 0.24, more preferably 0.15 to 0.21, and 0.15 to 0 .19 is more preferable, and 0.15-0.16 is most preferable. If the thermal conductivity is within the above range, the warp of the carrier for transporting the substrate is further suppressed, and the mounting performance of the electronic component on the substrate is further improved.
  • the thermal conductivity is measured according to JIS R1611.
  • the tensile strength (N / mm 2 ) of the aluminum substrate 14 is not particularly limited, but is preferably 100 to 220, more preferably 130 to 210, and further preferably 130 to 160. If the tensile strength is within the above range, the warp of the carrier for transporting the substrate is further suppressed, and the mounting performance of the electronic component on the substrate is further improved.
  • the tensile strength is measured according to JIS Z2241.
  • the Brinell hardness (HBS 10/500) of the aluminum substrate 14 is not particularly limited, but is preferably 60 or less, more preferably 10 to 40. When the Brinell hardness is within the above range, the warp of the carrier for transporting the substrate is further suppressed, and the mounting performance of the electronic component on the substrate is further improved.
  • the Brinell hardness HBS is measured by a B2nel hardness test-test method of Z2243 specified in JIS.
  • the amount of warpage of the substrate carrying carrier 10 is not particularly limited. Especially, it is preferable that the curvature amount of the carrier for board
  • the lower limit is not particularly limited, and is preferably 0.
  • the measurement method of the said curvature amount uses a well-known heating apparatus (for example, oven) etc., heats the carrier for board
  • the pressure-sensitive adhesive layer used in this example was formed using a composition obtained by subjecting a mixture having a silicate compound and a polydimethylsiloxane having a silicate-modified terminal to a hydrolysis reaction and a condensation reaction. The production of this composition will be specifically described below.
  • silicates having the same type and the same characteristics were used as silicates used in ethyl silicate and polydimethylsiloxane obtained by alkoxy-modifying ethyl silicate at both ends.
  • Example 1 Film thickness after firing and drying the composition prepared above on an aluminum substrate (made by Nippon Light Metal, trade name: A3003P-H24, length: 180 mm, width: 120 mm, thickness: 1.5 mm) by blade coating method was applied to a thickness of 100 ⁇ m. Thereafter, drying and baking is performed in an oven at 200 ° C. for 1 hour to form an adhesive layer (length: 170 mm, width: 110 mm, thickness: 100 ⁇ m) as a silicone resin layer on the aluminum substrate, and a carrier for transporting the substrate Manufactured.
  • Example 1 shows the range of the content of each element component in the ten aluminum substrates used.
  • the chemical component composition of each aluminum substrate changes for every board
  • Example 2 Except for using an aluminum substrate (product name: A3003P-H18) of the same size instead of an aluminum substrate (made by Nippon Light Metal, product name: A3003P-H24, length: 180 mm, width: 120 mm, thickness: 1.5 mm) A carrier for transporting a substrate was manufactured in the same procedure as in Example 1. Note that the content of Mn in the aluminum substrate (A3003P-H18) was 0.40 to 1.0% by mass as in the case of the A3003P-H24, and Mg and Cr were not included.
  • Example 3 Except for using an aluminum substrate (product name: A3003P-H16) of the same size instead of an aluminum substrate (made by Nippon Light Metal, product name: A3003P-H24, length: 180 mm, width: 120 mm, thickness: 1.5 mm) A carrier for transporting a substrate was manufactured in the same procedure as in Example 1.
  • the Mn content in the aluminum substrate (A3003P-H16) was 0.40 to 1.0% by mass, as in the above A3003P-H24, and no Mg and Cr were contained.
  • the lowest value (lower limit value) of the measured values of the amount of warpage of the 10 substrate transfer carriers of the example and the comparative example is about 0.99 times the average value, and the highest value (upper limit value). ) was about 1.01 times the average value.
  • Table 3 the tensile strength and thermal conductivity of each aluminum substrate are described.
  • the numerical values of the tensile strength and thermal conductivity shown in Table 3 mean the arithmetic average values of the tensile strength and thermal conductivity of each of the 10 aluminum substrates used.
  • the lowest value (lower limit value) among the measured values of the tensile strength or thermal conductivity of the 10 aluminum substrates of Examples and Comparative Examples is about 0.99 times the average value, and the highest value. (Upper limit value) was about 1.01 times the average value.
  • the amount of warpage of the carrier for transporting a substrate of the present invention using an aluminum substrate satisfying the predetermined component composition shown in Examples 1 to 3 was small.
  • the amount of warpage was large.
  • Such a difference in the amount of warpage depends on the component composition of the aluminum substrate as described above, and in particular, when the tensile and thermal conductivity are in a suitable range as described above, the amount of warpage is further suppressed. .
  • Example 1 The carrier for substrate conveyance manufactured in Example 1 and Comparative Example 1 was subjected to heat treatment at 260 ° C. for 1 hour.
  • a flexible printed wiring board (FPC) (length: 40 mm, width: 15 mm) having a wiring pattern formed on the surface of the insulating substrate on the film was brought into close contact with the obtained adhesive layer of each substrate carrying carrier. .
  • an electronic component (size: 0.6 mm ⁇ 0.3 mm) was mounted on the FPC on the carrier for transporting the substrate using a chip mounter.
  • solder is applied to a predetermined position of the wiring pattern, an electronic component is mounted on the solder-applied portion using a chip mounter, and a reflow furnace (temperature: 260 ° C., time: 2 minutes) is used. The solder was melted and the electronic component and the wiring pattern were electrically connected. After completion of the mounting process, the FPC on the carrier for transporting the substrate was peeled off, another FPC board was brought into close contact with the adhesive layer again, and the same mounting process (corresponding to the second time) was performed. The process was continuously performed 10 times, and the mounting failure of the FPC obtained by the first to 10th mounting processes was evaluated.
  • Example 1 As shown in Table 4, it was confirmed that excellent mounting performance was obtained in Example 1 using an aluminum substrate satisfying predetermined characteristics. On the other hand, in Comparative Example 1 using an aluminum substrate that does not satisfy the predetermined characteristics, the mounting performance was inferior. In addition, also when the carrier for board

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Abstract

　本発明は、高温環境下での搬送される基板に対する電子部品の実装不良を低減させ、実装効率を向上させることができる基板搬送用キャリアを提供することを目的とする。本発明の基板搬送用キャリアは、基板の搬送に用いられ、基板の下面と剥離可能に密着する粘着層と、粘着層を固定したアルミニウム基板とを備えた基板搬送用キャリアであって、アルミニウム基板中のマンガンの含有量が０．３質量％以上であり、アルミニウム基板中にマグネシウムおよびクロムを実質的に含まれない。

Description

基板搬送用キャリア
　本発明は、半導体装置および小型部品が実装されるプリント配線基板等の基板を搬送する、基板搬送用キャリアに関する。
　従来より、電子部品が実装されるプリント配線基板は、あらゆる電子機器に使用されている。一般に、このプリント配線基板は、表面に導体パターンを備えており、近年、電子機器の小型化、軽量化に対応すべく、さまざまなプリント配線基板が提供されている。
　このプリント配線基板の中には、フィルム状の絶縁基板表面に導体パターンを備え、基板自体の曲げを可能にしたフレキシブルプリント配線基板（以下、「ＦＰＣ」と略す。）がある。
　このＦＰＣは、薄いフィルム状の基板であるため、単体では、ねじれや反りが生じ易い。そこで、このＦＰＣに電子部品実装や、薬品洗浄、プラズマ処理等をする場合、基板の搬送用キャリアという治具を用いる（特許文献１）。
　特許文献１では、粘着層を介して、フレキシブルプリント配線板に代表される薄型基板を着脱自在に粘着保持するキャリア治具が具体的に開示されている。特に、実施例１においては、アルミニウム合金製〔商品名：Ａ５０５２Ｐ〕のキャリア板上に粘着層を設ける態様が具体的に開示されている。
特開２００７－３２９１８２号公報
　近年、電子機器の高機能化等の要求に伴い、電子部品の高密度集積化が進んでおり、より高い精度で電子部品をプリント配線基板上の所定の位置に実装することが求められている。
　一方で、通常、プリント配線基板などの搬送キャリアは繰り返し使用されるため、高温環境下でのリフロー処理に複数回曝されることになる。
　本発明者らは、特許文献１で具体的に開示されているアルミニウム合金製〔商品名：Ａ５０５２Ｐ〕を使用した基板搬送用キャリアを用いて、リフロー処理時におけるプリント配線基板上への電子部品の実装性能について検討を行った。その結果、複数回のリフロー処理に曝された基板搬送用キャリアを用いると、電子部品の実装の位置ずれなどが頻繁に発生する場合があり、必ずしも昨今求められる要求レベルを満たしていないことを見出した。このような位置ずれが生じると、回路基板の歩留まりの低下を招き、生産性が低下する。
　そこで、本発明は、上記実情に鑑みて、高温環境下での搬送される基板に対する電子部品の実装不良を低減させ、実装効率を向上させることができる基板搬送用キャリアを提供することを目的とする。
　本発明者らは、従来技術の問題点について鋭意検討を行ったところ、実装不良が生じる原因として基板搬送用キャリアの反りが主な原因の一つである点を見出した。そこで、反りと関連性が高いと予想されるアルミニウム基板の態様について、さらに検討を行った結果、アルミニウム基板中のマンガン、マグネシウム、およびクロムの含有量を調整することによって、上記課題を解決できることを見出した。
　つまり、本発明者らは、以下に示す手段により上記目的を達成しうることを見出した。
（１）　基板の搬送に用いられ、基板の下面と剥離可能に密着する粘着層と、
　粘着層を固定したアルミニウム基板とを備えた基板搬送用キャリアであって、
　アルミニウム基板中のマンガンの含有量が０．３０質量％以上であり、
　アルミニウム基板中にマグネシウムおよびクロムを実質的に含まれない、基板搬送用キャリア。
（２）　アルミニウム基板の引っ張り強度が１００～２２０（Ｎ／ｍｍ2）である、（１）に記載の基板搬送用キャリア。
（３）　アルミニウム基板の熱伝導度が０．１５～０．２４ｋＷ／ｍ・℃（２５℃）である、（１）または（２）に記載の基板搬送用キャリア。
（４）　２６０℃で１時間加熱した際の反り量が０．５０ｍｍ以下である、（１）～（３）のいずれかに記載の基板搬送用キャリア。
（５）　粘着層が、シリコーン樹脂を含む、（１）～（４）のいずれかに記載の基板搬送用キャリア。
　本発明によれば、高温環境下での搬送される基板に対する電子部品の実装不良を低減させ、実装効率を向上させることができる基板搬送用キャリアを提供することができる。
本発明に係る基板用搬送用キャリアの斜視図である。
　以下に、本発明の基板搬送用キャリアの好適実施態様について詳述する。
　まず、従来技術と比較した本発明の特徴点としては、所定量のマンガン（Ｍｎ）が含有され、マグネシウムおよびクロムを実質的に含まないアルミニウム基板を使用する点が挙げられる。該アルミニウム基板は、マグネシウムやクロムを含むアルミニウム基板（例えば、市販品５０５２Ｐ）と比較して、比較的やわらかく、伸びやすい。基板の反りを抑制する方法として硬いアルミニウム基板を使用することも想定されるが、むしろ本発明者は柔らかく伸びやすいアルミニウム基板を使用することにより、基板搬送用キャリア基板の反りが抑制できる点を見出している。これは、伸びやすいアルミニウム基板を使用することにより、粘着層との間の熱膨張差がより抑制され、結果として基板搬送用キャリアの反りを抑制できるためと考えられる。
　さらに、該アルミニウム基板は、比較的、熱伝導性が優れている。このような性質のため、アルミニウム基板の表面と裏面との間に温度差ができにくく、結果として表面と裏面との膨張・収縮率の差が小さくなり、反りが少なくなったともためと考えられる。
　図１は、本発明の基板搬送用キャリアを示す斜視図である。
　基板搬送用キャリア１０は、被搬送物である基板の下面と剥離可能に密着する粘着層１２と、該粘着層１２を固定したアルミニウム基板１４とを備える。基板搬送用キャリア１０は、フレキシブル基板などのシート状の薄い基板を粘着層１２表面に貼り合せて、リフロー処理が施される工程に基板を搬送できるキャリアである。
　なお、基板とは、ＦＰＣ等のプリント配線基板に限るものではなく、シート状のものであれば、特に制限されない。
　以下に、各構成部材（粘着層、アルミニウム基板）について詳述する。
＜粘着層＞
　粘着層１２は、その表面に配置される基板と剥離可能に密着することができる層（樹脂層）である。該粘着層１２は、その表面上に密着された基板の位置を保持することができ、基板の反りやねじれを防止することができる。
　通常、粘着層１２と後述するアルミニウム基板１４との間の密着力は、粘着層１２とその表面に配置される基板（例えば、ＦＰＣ）との間の密着力よりも高い。結果として、粘着層１２の剥離を生じさせることなく、基板を粘着層１２から容易に剥離することができる。
　粘着層１２はその表面が基板の下面と剥離可能に密着することができる層（樹脂層）であれば特に制限されず、粘着層１２に含まれる樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、またはシリコーン樹脂などが挙げられる。なかでも、耐熱性、耐薬品性、剥離性、および、電子部品の基板への実装性能の観点から、シリコーン樹脂が好ましい。つまり、粘着層１２は、シリコーン樹脂層であることが好ましい。なお、シリコーン樹脂層とは、シリコーン樹脂で構成される層を意味する。
　粘着層１２の厚みはその上に配置される基板の種類などに応じて適宜設定されるが、耐熱性、耐薬品性、剥離性、および、電子部品の基板への実装性能観点から、０．１～１０００μｍが好ましく、１０～５００μｍがより好ましく、３０～４００μｍが特に好ましい。
　粘着層１２を後述するアルミニウム基板１４上に形成する手順は特に制限されず、フィルム状の粘着層１２をアルミニウム基板１４上に固定する方法や、粘着層１２を構成する成分またはその前駆体を含む液状組成物をアルミニウム基板１４上に塗布して、粘着層１２を形成する方法などが挙げられる。粘着層１２とアルミニウム基板１４との密着性がより優れる点で、上記液状組成物をアルミニウム基板１４上に塗布する方法が好ましい。
　なお、組成物の塗布後には、溶媒の除去、前駆体の硬化などのために、必要に応じて加熱処理が行われる。加熱処理の条件は、使用される材料に応じて適宜設定されるが、粘着層の安定化などの観点から、５０～３００℃で０．５～１２時間行うのが好ましい。
　粘着層１２の好適態様としては、シリケート化合物と、末端をシリケート変性したオルガノポリシロキサンとを有する混合物を、加水分解反応および縮合反応することによって得られる組成物を用いて得られるシリコーン樹脂層が挙げられる。該シリコーン樹脂層であれば、耐熱性、耐薬品性に優れると共に、密着された基板の剥離性がより優れる。さらに、該シリコーン樹脂層であれば、該層上に配置される基板の位置ずれなどが起こりにくく、電子部品の基板への実装性能に優れる。なかでも、オルガノポリシロキサンとしては、本発明の効果がより優れる点で、ポリジメチルシロキサンを使用することが好ましい。
　なお、以後、オルガノポリシロキサンがポリジメチルシロキサンの場合について、詳述する。ポリジメチルシロキサンを「ＰＤＭＳ」と略し、末端をシリケート変性されたポリジメチルシロキサンを「変性ＰＤＭＳ」と略す。
（シリケート化合物）
　本発明のシリケート化合物とは、シリコン（Ｓｉ）でできた金属アルコキシド（アルコキシシラン化合物（特に、テトラアルコキシシラン化合物））またはそのオリゴマーである。オリゴマーとは、主鎖にシロキサン（－Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ－）骨格を持ち、側鎖にアルコキシ基（ＲＯ）を導入した化合物のことである。ここで、アルコキシ基（ＲＯ）のアルキル部分である（Ｒ）は、メチル基、エチル基、プロピル基等が例示される。このシリケート化合物は、水と容易に反応する特性を持っている。
　なかでも、粘着層１２の密着性がより向上する、および、低分子の遊離物が少なくなる点で、オリゴマーを使用することが好ましい。より具体的には、シリケート化合物は、４量体～１６量体（４量体以上１６量体以下）であることが望ましい。これは、４量体未満ではシリケート化合物が持つ特性の効果が小さく、また１６量体を超えるとシリケート化合物の粘度が高くなることから製造時に扱いにくい。
　また、使用するシリケート化合物の種類として、例えば、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート等、または、これらのオリゴマーが挙げられる。品質の安定性および安全性の点からエチルシリケート、またはそのオリゴマーが好ましい。
　シリケート化合物の好適態様としては、〔化学式１〕ＳｉnＯ(n-1)(ＲＯ)2(n+1)（Ｒ＝アルキル基、ｎ＝４～１６）で表されるシリケート化合物が挙げられる。上記化合物を使用した場合、粘着層１２のアルミニウム基板１４への密着性がより向上する。特に、粘着層１２がシリコーン樹脂層である場合（より好適には、粘着層１２が末端シリケート変性のシリコーンを反応させてなる樹脂層である場合）、本発明の効果はより優れる。
　なお、化学式１で表されるシリケート化合物の好適態様としては、以下の式（Ｘ）で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　上記式中、Ｒ１は炭素数４以下のアルキル基、ｎは４～１６の整数である。
　上記シリケート化合物は公知の方法に従って合成してもよく、市販品（例えば、エチルシリケート４５（多摩化学工業製））を使用してもよい。
（変性ＰＤＭＳ）
　変性ＰＤＭＳとは、シリケート化合物にてＰＤＭＳの末端を変性処理したものであり、例えば、両末端にシラノール基を有するＰＤＭＳと、ＰＤＭＳの主鎖の片末端または両末端に加水分解可能な官能基であるアルコキシ基を有するアルコキシシラン部分縮合物とを反応させて得られるものをいう。
　この変性ＰＤＭＳは、通常のＰＤＭＳと比べると、格段に高い官能基濃度を有している。また、変性ＰＤＭＳは、シリケート化合物との縮合反応性が高いため、変性ＰＤＭＳに含まれるアルコキシシラン部分縮合物は、円滑に縮合反応が行われ、硬化してポリマー化することができる。
　本発明で使用される変性ＰＤＭＳは、質量平均分子量が５０００以上で１０００００以下の範囲にあるものが使用されることが好ましい。
　変性ＰＤＭＳの好適態様としては、〔化学式２〕ＳｉnＯ（n-1）(ＲＯ)2（n+1）(ＯＳｉ(ＣＨ3)2)m(ＲＯ)2（n+1）ＳｉnＯ（n-1）（Ｒ＝アルキル基、ｎ＝４～１６、ｍ＞５０）で表される変性ＰＤＭＳが挙げられる。上記変性ＰＤＭＳを使用した場合、粘着層１２のアルミニウム基板１４への密着性がより向上し、低分子の遊離物が少なくなる。
　変性ＰＤＭＳは、公知の合成方法（例えば、特許４２５５０８８号）などを参照して合成してもよいし、市販品を使用してもよい。
　また、シリケート化合物（Ａ）と、変性ＰＤＭＳ（Ｂ）との配合の割合は、Ａ／Ｂのモル比にて、０．１以上１０以下の範囲であることが好ましい。最適な配合の割合は、Ａ／Ｂのモル比にて１前後である。
　粘着層１２に対して柔軟性を要求する場合は変性ＰＤＭＳを増加し、反対に高硬度を要求する場合はシリケート化合物を増加させるのがよい。
（組成物の生成）
　上記シリケート化合物と、上記変性ＰＤＭＳとを有する混合物を加水分解および縮合反応させることにより、組成物を製造する。
　シリケート化合物は、水の存在下にて容易に加水分解するため、シリケート化合物の分子内のアルコキシ基が、反応性の高いシラノール基（－ＯＨ基）となる。
　一方、上記変性ＰＤＭＳも同様に、加水分解をすることにより、水の存在によってシラノール基（「シラノール変性」とも呼ぶ。）となる。
　これら双方のシラノール基は、高い反応性を有していると同時に、似通った反応性を有しているため、シリケート化合物と変性ＰＤＭＳとを有する混成物を加水分解することによって、シラノール化合物の凝集が加速されることなく、変性ＰＤＭＳとの縮合反応が順調に進行する。これにより、変性ＰＤＭＳに含まれる低分子のシロキサンも、反応生成物（組成物）中に取り込まれる。
（粘着層の成形）
　組成物は液状（「ゾル」とも呼ぶ。）であるので、該組成物を上述したようにアルミニウム基板１４上に塗布して、必要に応じて加熱処理を施すことにより、所望の粘着層１２をアルミニウム基板１４上に形成することができる。塗布方法、加熱条件は、上記の通りである。
　また、他の方法としては、組成物を金型等のトレイに塗布し、乾燥焼成処理によって、硬化させてシート状（板状）に成形し、該シート状に成形した粘着層１２を、アルミニウム基板１４の表面に、密着または接着させて固定（保持）する。
＜アルミニウム基板＞
　アルミニウム基板１４は、上記粘着層１２を支持し、金属または金属酸化物で構成される支持体である。また、該アルミニウム基板１４中のマンガン（Ｍｎ）の含有量は、０．３質量％以上であり、該アルミニウム基板１４にはマグネシウムおよびクロムが実質的に含まれない。該アルミニウム基板を使用することにより、リフロー処理時の基板の位置ずれなどが起こりにくく、電子部品の基板への実装性能がより向上する。
　アルミニウム基板１４中のマンガン（Ｍｎ）の含有量は、０．３０質量％以上であり、なかでも、電子部品の基板への実装性能がより優れる点で、０．３５質量％以上が好ましく、０．４０質量％以上がより好ましい。なお、上限については特に制限はないが、Ｍｎ添加量が過剰になると、時効硬化が大きくなりすぎるため、１．５０質量％以下が好ましく、１．００質量％以下がより好ましい。
　マンガンの含有量が０．３０質量％未満の場合、基板搬送用キャリアの反りが生じやすく、結果として電子部品の基板への実装性能が劣る。
　マグネシウム（Ｍｇ）およびクロム（Ｃｒ）はアルミニウム基板１４中に実質的に含まれない。ここで実質的にとは、マグネシウムまたはクロムの含有量が、０．０１質量％以下であることを意味し、全く含まれない（０質量％）であることがより好ましい。
　マグネシウムおよびクロムが含まれると、基板搬送用キャリアの反りが生じやすく、結果として電子部品の基板への実装性能が劣る。
　また、アルミニウム基板１４中におけるケイ素（Ｓｉ）の含有量は特に制限されないが、電子部品の基板への実装性能がより優れる点で、０．８０質量％以下が好ましく、０．６０質量％以下がより好ましい。なお、下限は特に制限されないが、０．０１質量％以上が好ましい。
　また、アルミニウム基板１４中における鉄（Ｆｅ）の含有量は特に制限されないが、電子部品の基板への実装性能がより優れる点で、０．８０質量％以下が好ましく、０．７０質量％以下がより好ましい。なお、下限は特に制限されないが、０．０１質量％以上が好ましい。
　また、アルミニウム基板１４中における銅（Ｃｕ）の含有量は特に制限されないが、電子部品の基板への実装性能がより優れる点で、０．３０質量％以下が好ましく、０．２０質量％以下がより好ましい。なお、下限は特に制限されないが、０．０５質量％以上が好ましい。
　さらに、アルミニウム基板１４中における亜鉛（Ｚｎ）の含有量は特に制限されないが、電子部品の基板への実装性能がより優れる点で、０．２０質量％以下が好ましく、０．１０質量％以下がより好ましい。なお、下限は特に制限されないが、０．０１質量％以上が好ましい。
　アルミニウム基板１４中には上記成分以外の不可避的不純物（例えば、Ｖ，Ｂｅなど）が含まれていてもよい。
　また、アルミニウム基板１４中において上記成分以外は主にＡｌで構成される。
　アルミニウム基板１４の長さ、および、幅は、被搬送物の大きさに応じて適宜調整できる。また、アルミニウム基板１４の厚みも特に制限されないが、ハンドリング性、および、粘着層１２上に配置される基板の反りやねじれなどを抑制する観点から、０．５～１００ｍｍ程度であることが好ましい。
　アルミニウム基板１４の熱伝導度（ｋＷ／ｍ・℃（２５℃））は特に制限されないが、０．１５～０．２４が好ましく、０．１５～０．２１がより好ましく、０．１５～０．１９がさらに好ましく、０．１５～０．１６が最も好ましい。熱伝導度が上記範囲内であれば、基板搬送用キャリアの反りがより抑制され、電子部品の基板への実装性能がより優れる。なお、熱伝導度は、ＪＩＳ　Ｒ１６１１に準じて測定する。
　アルミニウム基板１４の引張強さ（Ｎ/ｍｍ2）は特に制限されないが、１００～２２０が好ましく、１３０～２１０がより好ましく、１３０～１６０がさらに好ましい。引張強さが上記範囲内であれば、基板搬送用キャリアの反りがより抑制され、電子部品の基板への実装性能がより優れる。
　なお、引張強さは、ＪＩＳ Ｚ２２４１に準じて測定する。
　アルミニウム基板１４のブリネル硬さ（ＨＢＳ １０/５００）は特に制限されないが、６０以下が好ましく、１０～４０がより好ましい。ブリネル硬さが上記範囲内であれば、基板搬送用キャリアの反りがより抑制され、電子部品の基板への実装性能がより優れる。
　なお、ブリネル硬さＨＢＳは、ＪＩＳに規定するＺ２２４３のブリネル硬さ試験－試験方法により測定する。
　基板搬送用キャリア１０の反り量は、特に制限されない。なかでも、基板搬送用キャリア１０を２６０℃で１時間加熱した後の基板搬送用キャリアの反り量が、０．５０ｍｍ以下であることが好ましい。上記範囲であれば、電子部品の基板への実装性能がより優れる。なかでも、該効果がより優れる点で、０．３０ｍｍ以下であることが好ましく、０．２０ｍｍ以下であることがより好ましい。下限は特に制限されず、０であることが好ましい。
　なお、上記反り量の測定方法は、公知の加熱機器（例えば、オーブン）などを使用して、基板搬送用キャリアを２６０℃で１時間分間加熱し、加熱終了後、基板搬送用キャリアを定盤上にのせ、自重で安定した状態において定盤と基板搬送用キャリアの間に生じる隙間を隙間ゲージで測定した際の最大値を「反り量」とした。
　以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
（組成物の製造）
　本実施例で使用する粘着層は、シリケート化合物と、末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンとを有する混合物を、加水分解反応および縮合反応することによって得られた組成物を用いて形成された。この組成物の製造について以下に具体的に説明する。
　攪拌装置、温度計、滴下ラインを取り付けた反応容器に、エチルシリケート（多摩化学工業株式会社製、シリケート４５（ＳｉnＯ(n-1)(ＲＯ)2(n+1)：ｎ＝８～１０））１．０ｇと、エチルシリケートを両末端にアルコキシ変性したポリジメチルシロキサン（質量平均分子量；３２，０００相当）（荒川化学株式会社製ＨＢＳＩＬ０３９）３２．０ｇとを入れ、大気中（室温）にて約３０分間、攪拌混合し、混成物である原料液Ａを得た。
　ここで、エチルシリケートと、エチルシリケートを両末端にアルコキシ変性したポリジメチルシロキサンで用いられたシリケートは、同じ種類および同じ特性を持つシリケートを使用した。
　そして、原料液Ａを加水分解工程および縮合工程にて、水０．９３ｇを約１時間かけて滴下して加え、攪拌混合した。
　その後、攪拌しながら約３０分かけて室温まで自然冷却し、組成物を得た。
＜実施例１＞
　上記で製造した組成物を、アルミニウム基板（日本軽金属製、商品名：Ａ３００３Ｐ－Ｈ２４、長さ：１８０ｍｍ、幅：１２０ｍｍ、厚み：１．５ｍｍ）上にブレードコート法により、焼成乾燥後の膜厚が１００μｍとなるように塗布した。その後、オーブンにて２００℃で１時間の乾燥焼成を実施し、アルミニウム基板上にシリコーン樹脂層である粘着層（長さ：１７０ｍｍ、幅：１１０ｍｍ、厚み：１００μｍ）を形成し、基板搬送用キャリアを製造した。
　なお、実施例１においては、１０枚のアルミニウム基板を用意し、１０個の基板搬送用キャリアを製造した。以下の表１では、使用された１０枚のアルミニウム基板中の各元素成分の含有量の範囲を示す。なお、各アルミニウム基板の化学成分組成は、基板毎に異なるため、以下のような数値範囲として記載する。表１中の「－」はその成分が含まれていないことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
＜実施例２＞
　アルミニウム基板（日本軽金属製、商品名：Ａ３００３Ｐ－Ｈ２４、長さ：１８０ｍｍ、幅：１２０ｍｍ、厚み：１．５ｍｍ）の代わりに同サイズのアルミニウム基板（商品名：Ａ３００３Ｐ－Ｈ１８）を使用した以外は、実施例１と同様の手順で基板搬送用キャリアを製造した。
　なお、該アルミニウム基板（Ａ３００３Ｐ－Ｈ１８）中のＭｎの含有量は、上記Ａ３００３Ｐ－Ｈ２４と同様に、０．４０～１．０質量％であり、ＭｇおよびＣｒは含まれていなかった。
＜実施例３＞
　アルミニウム基板（日本軽金属製、商品名：Ａ３００３Ｐ－Ｈ２４、長さ：１８０ｍｍ、幅：１２０ｍｍ、厚み：１．５ｍｍ）の代わりに同サイズのアルミニウム基板（商品名：Ａ３００３Ｐ－Ｈ１６）を使用した以外は、実施例１と同様の手順で基板搬送用キャリアを製造した。
　なお、該アルミニウム基板（Ａ３００３Ｐ－Ｈ１６）中のＭｎの含有量は、上記Ａ３００３Ｐ－Ｈ２４と同様に、０．４０～１．０質量％であり、ＭｇおよびＣｒは含まれていなかった。
＜比較例１＞
　アルミニウム基板（日本軽金属製、商品名：Ａ３００３Ｐ－Ｈ２４、長さ：１８０ｍｍ、幅：１２０ｍｍ、厚み：１．５ｍｍ）の代わりに同サイズのアルミニウム基板（商品名：Ａ５０５２Ｐ）を使用した以外は、実施例１と同様の手順で基板搬送用キャリアを製造した。
　なお、使用されたアルミニウム基板の化学組成を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
＜反り量測定＞
　実施例１～３および比較例１で製造された基板搬送用キャリアに対して、２６０℃で１時間加熱処理を施した。
　上記加熱処理後、基板搬送用キャリアを定盤上にのせ、自重で安定した状態において定盤と基板搬送用キャリアの間に生じる隙間を隙間ゲージで測定した際の最大値を「反り量」とした。結果を表３にまとめて示す。
　なお、表３に記載の数値は、各実施例および比較例で製造した１０個の基板搬送用キャリアを用いた測定結果の算術平均値を意味する。なお、実施例および比較例の１０個の基板搬送用キャリアの反り量の測定値の中で最も低い値（下限値）は該平均値の０．９９倍程度であり、最も高い値（上限値）は該平均値の１．０１倍程度であった。
　なお、表３中、各アルミニウム基板の引張り強度および熱伝導度を記載する。
　表３に記載の引張り強度および熱伝導度の数値は、使用した１０枚のアルミニウム基板の各板の引張り強度および熱伝導度のそれぞれの算術平均値を意味する。なお、実施例および比較例の１０枚のアルミニウム基板の引張り強度または熱伝導度の測定値の中で最も低い値（下限値）はそれぞれ該平均値の０．９９倍程度であり、最も高い値（上限値）はそれぞれ該平均値の１．０１倍程度であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　上記表３の結果から分かるように、実施例１～３に示す所定の成分組成を満たすアルミニウム基板を使用した本発明の基板搬送用キャリアの反り量が小さかった。
　一方、比較例１に示す所定の成分組成を満たさないアルミニウム基板を使用した場合は、反り量が大きかった。
　このような反り量の違いは、上述したように、アルミニウム基板の成分組成に依存しており、特に、上記のように引張りおよび熱伝導度が好適範囲にある場合、反り量がより抑制される。
＜実装性能評価＞
　実施例１および比較例１で製造された基板搬送用キャリアに対して、２６０℃で１時間加熱処理を施した。
　得られたそれぞれの基板搬送用キャリアの粘着層上に、フィルム上の絶縁基板の表面に配線パターンが形成されたフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）（長さ：４０ｍｍ、幅：１５ｍｍ）を密着させた。その後、基板搬送用キャリア上のＦＰＣに対して、チップマウンターを使用して電子部品（サイズ：０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）を実装処理した。具体的には、配線パターンの所定の位置にハンダを塗布し、ハンダを塗布した部分にチップマウンターを用いて電子部品を搭載し、リフロー炉（温度：２６０℃、時間：２分）を用いてハンダを溶融させ、電子部品と配線パターンを電気的に接続した。
　実装処理終了後、基板搬送用キャリア上のＦＰＣを剥がし、別のＦＰＣ基板を再度粘着層上に密着させ、上記と同様の実装処理（２回目に該当）を行った。
　該処理を連続して１０回行い、１回目～１０回目の実装処理で得られたＦＰＣの実装不良について評価した。
　次に、得られた１０枚の実装処理が施されたＦＰＣに対して、以下の基準に従って実装性能を評価した。結果を表４にまとめて示す。なお、実用上「Ａ」「Ｂ」であることが好ましい。
「Ａ」：全てのＦＰＣにおいて、電子部品の実装ずれが生じていない場合
「Ｂ」：１枚のＦＰＣにおいて、電子部品の実装ずれが生じている場合
「Ｃ」：２～４枚のＦＰＣにおいて、電子部品の実装ずれが生じている場合
「Ｄ」：５枚以上のＦＰＣにおいて、電子部品の実装ずれが生じている場合
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表４に示すように、所定の特性を満たすアルミニウム基板を使用した実施例１においては、優れた実装性能が得られることが確認された。
　一方、所定の特性を満たさないアルミニウム基板を使用した比較例１においては、実装性能に劣っていた。
　なお、上記実施例２および３で製造された基板搬送用キャリアを使用した場合も、実施例１と同様の結果が得られた。
１０　　基板搬送用キャリア
１２　　粘着層
１４　　アルミニウム基板

Claims (5)

  1. 　基板の搬送に用いられ、前記基板の下面と剥離可能に密着する粘着層と、
    　前記粘着層を固定したアルミニウム基板とを備えた基板搬送用キャリアであって、
    　前記アルミニウム基板中のマンガンの含有量が０．３０質量％以上であり、
    　前記アルミニウム基板中にマグネシウムおよびクロムを実質的に含まれない、基板搬送用キャリア。
  2. 　前記アルミニウム基板の引っ張り強度が１００～２２０（Ｎ／ｍｍ2）である、請求項１に記載の基板搬送用キャリア。
  3. 　前記アルミニウム基板の熱伝導度が０．１５～０．２４ｋＷ／ｍ・℃（２５℃）である、請求項１または２に記載の基板搬送用キャリア。
  4. 　２６０℃で１時間加熱した際の反り量が０．５０ｍｍ以下である、請求項１～３のいずれかに記載の基板搬送用キャリア。
  5. 　前記粘着層が、シリコーン樹脂を含む、請求項１～４のいずれかに記載の基板搬送用キャリア。
     
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