JP2005263257A

JP2005263257A - カバーテープ及びキャリアテープシステム

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Publication number: JP2005263257A
Application number: JP2004077702A
Authority: JP
Inventors: Masanori Higano; 正徳日向野; Takeshi Ono; 毅小野
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2024-03-18
Also published as: JP4307302B2

Abstract

【課題】剥離強度が剥離速度の影響を受けにくく、従来の剥離強度管理方法においても高速実装時の剥離強度が異常に高まらないカバーテープ及びそのカバーテープを用いたキャリアテープシステムを提供する。
【解決手段】少なくとも基材層と易剥離性のヒートシール層を有し、以下の（１）〜（３）の要件を具備するカバーテープである。（１）カバーテープの総厚が４０〜７５μｍ。（２）基材層の厚さが１０〜６０μｍであり、その引張弾性率が６００〜４００００ＭＰａである。（３）ヒートシール層が、ポリスチレン系樹脂（ａ）及びポリエチレン系樹脂（ｂ）を主成分とし且つ脂肪酸アミドを含有し、その厚さが２〜３０μｍであり、その引張弾性率が１０〜５００ＭＰａである。更に本発明は、剥離速度３００ｍｍ／分及び４５００ｍｍ／分で剥離したときの平均剥離強度（Ｐ_３）が特定の範囲内である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。

Description

本発明は、基板に実装されるまでチップ型電子部品等を搬送するのに用いられるキャリアテープシステム及びその蓋材として用いるカバーテープに関する。

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。即ちエンボス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、該エンボステープの上面に、基材上に易剥離性の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。このようにして搬送されたキャリアテープは、基板への実装工程に運ばれ、カバーテープを剥離して内容物であるチップ型電子部品が取り出され、該電子部品が基板に実装される。このカバーテープの剥離がスムースに行われないと、この剥離の際に内容物である電子部品が飛び散ってしまうようなトラブルを生じるので、該カバーテープの剥離の際に適正範囲の剥離強度が大きく変動しないようにする試みが提案されている（例えば、特許文献１及び２）。

該電子部品をキャリアテープに詰める工程での工程管理やそのキャリアテープ詰められた部品を使用する際等の受入検査については、カバーテープを３００ｍｍ／ｍｉｎの速度にて剥がし管理することがＪＩＳＣ−０８０６に記載されている。しかし、この電子部品の実装速度は年々高速化してきており、それに伴いカバーテープを剥がす速度も高速化してきていて、実際には高速実装の観点からカバーテープの剥離速度は３０００ｍｍ／ｍｉｎ〜１２０００ｍｍ／ｍｉｎにも及ぶと言われており、それに伴って剥離の際に内容物が飛び出したり、カバーテープが切れるなどのトラブルが増加してきている。これは３００ｍｍ／ｍｉｎで測定された剥離強度が高速実装時にはその数倍の強度となってカバーテープに加わるためである。
特開平５―４２９６８号公報特開平１１−３０１７７５号公報

本発明は、剥離強度が剥離速度の影響を受けにくく、従来の剥離強度管理方法においても高速実装時の剥離強度が異常に高まらないカバーテープ及びそのカバーテープを用いたキャリアテープシステムを提供するものである。

即ち本発明は、少なくとも基材層と易剥離性のヒートシール層を有し、下記の要件を具備するカバーテープである。
（１）カバーテープの総厚が４０〜７５μｍ。
（２）基材層の厚さが１０〜６０μｍであり、その引張弾性率が６００〜４００００ＭＰａである。
（３）ヒートシール層が、ポリスチレン系樹脂（ａ）及びポリエチレン系樹脂（ｂ）を主成分とし且つ脂肪酸アミドを含有し、その厚さが２〜３０μｍであり、その引張弾性率が１０〜５００ＭＰａである。
本発明の基材層としては、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリプロピレン樹脂、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１種又は２種以上の樹脂成分からなることが好ましい。一方で本発明は、エンボステープと前記カバーテープで構成され、該エンボステープが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なる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。更に本発明は、ヒートシールされたエンボステープとカバーテープを、剥離速度３００ｍｍ／分で剥離したときの平均剥離強度（Ｐ_３）が０．３〜０．５Ｎであり、剥離速度４５００ｍｍ／分で剥離したときの平均剥離強度（Ｐ_４５）が０．７〜０．９Ｎであり、且つＰ_４５とＰ_３の差が０．４Ｎ以下である請求項３に記載の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は、キャリアテープから剥離する際の剥離強度が、剥離速度の影響を受けにくく、従来の剥離強度管理方法においても高速実装時の剥離強度が異常に高まらないカバーテープであり、ＩＣ等のチップ型電子部品の実装時の剥離の際に、このカバーテープを用いたキャリアテープシステムにより、内容物が飛び出したりカバーテープが切れるなどのトラブルを防止することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明のカバーテープは、基材層と易剥離性のヒートシール層を必ず有している。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。

本発明においては基材層の弾性率を適切に設定することが重要である。即ち基材層フィルムは、ＪＩＳＫ−７１２７に準拠する引張弾性率の測定において６００〜４００００ＭＰａであり、更に好ましくは７００以上５０００ＭＰａ以下である。引張弾性率が６００ＭＰａ未満では、カバーテープを剥がす際の応力によって容易に伸びが発生しやすくなり、４００００ＭＰａを超えるとカバーテープ全体が剛直になりハンドリング性が低下する。

このように基材層の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。

基材層をこのような多層構造とする場合は、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。

ヒートシール層はエンボス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り、樹脂成分としてはポリスチレン系樹脂（ａ）とポリエチレン系樹脂（ｂ）の混合物からなる。

ヒートシール層に用いるポリスチレン系樹脂（ａ）としては、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スチレンユニットを分子鎖中に有するものであり、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（ｂ）としては、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。

前記のポリスチレン系の樹脂（ａ）とポリエチレン系樹脂（ｂ）の樹脂の選定及び混合比率は、エンボステープにヒートシールされたカバーテープを剥離するときの剥離強度を調整すること、及びヒートシール層の引張弾性率が１０〜５００ＭＰａの範囲となるように、適宜調整する必要が有り、好ましくは１５〜３００ＭＰａ、更に好ましくは１５〜２００ＭＰａである。ヒートシール層の引張弾性率が１０ＭＰａ未満では、エンボスキャリアテープから引き剥がす際に伸びてしまい、部品の取り出しに支障を来す恐れがありであり、５００ＭＰａを越えると、ヒートシール層としては硬いものになるため本願が目的とする高速剥離時の剥離強度増加が著しくなる。

このような特性を示すヒートシール層としては、ヒートシールするエンボステープの材質によっても異なるが、エンボステープが後述する材質の場合、ポリスチレン系樹脂（ａ）としてスチレン−ブタジエン共重合体及びハイインパクトポリスチレンの混合物５０〜８０質量％及びポリエチレン系樹脂（ｂ）を５０〜２０質量％のものが挙げられる。

更に、ヒートシール層は、脂肪酸アミドを含有しており、このことによってエンボステープにヒートシールされたカバーテープを剥離する際の剥離強度の剥離速度依存性を小さく抑えることができる。脂肪酸アミドとしては、特に限定するものではないがエチレンビスステリルアミドやエルカ酸アミドを用いることが出来る。これらの添加量が０．０５質量部を下回ると剥離速度依存性を小さく抑えることが出来なくなることがあり、０．８質量部を上回るとヒートシール層からのブリードアウトが著しくなり、イージーピール性を阻害する恐れがある。又、透明性を損なわない範囲で、ヒートシール層の表面粗さを調整することで、更に前記の効果を高めることもできる。

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により、表面粗さＲａ値で０．８以下の範囲で粗らすことができる。

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。

カバーテープとして使用するに当っては、埃付着防止やカバーテープ自体の帯電電荷を散逸させるために、基材層及びシーラント層に帯電防止性能を付与させるのが好ましい。通常用いられている帯電防止剤として界面活性剤型や導電性酸化金属微粒子、電子伝導性高分子を用いることが出来る。これらの帯電防止剤は発現される性能に応じて樹脂中に練り込むことも可能であるが、効率的に効果を発現するためには両表層にグラビアコーターなどで塗工すると良い。

本発明でいうエンボステープとは、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様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／実装方法である。ヒートシールされたエンボステープとカバーテープを、剥離速度３００ｍｍ／分で剥離したときの平均剥離強度（Ｐ_３）が０．３〜０．５Ｎであり、剥離速度４５００ｍｍ／分で剥離したときの平均剥離強度（Ｐ_４５）が０．７〜０．９Ｎであり、且つＰ_４５とＰ_３の差が０．４Ｎ以下であることが好ましい。このような剥離強度の剥離速度依存性の小さいキャリアテープシステムとすることによって、近年の電子部品の実装速度を高速化に対応することが可能となる。又、従来より行われているＪＩＳＣ０８０６に定められた３００ｍｍ／ｍｉｎでの剥離強度の測定値によって、前記高速実装時の剥離強度を想定することが極めて容易となる。

本発明を実施例を用いてより具体的に説明する。
（実施例１）
スチレン−ブタジエン共重合体（電気化学工業社製クリアレン７３０Ｌ）６０質量部、直鎖状低密度ポリエチレン（宇部興産社製ユメリット）３０質量部及びハイインパクトポリスチレン（東洋スチレン社製ＨＩＰＳＨ８５０）１０質量部からなる樹脂に、ステアリン酸アマイド（花王社製脂肪酸アマイドＳ）０．１５質量部を添加した樹脂組成物からなる厚み３０μｍのシーラント層と、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（以下Ｏ−ＰＥＴという）フィルム（東洋紡社製ポリエステルフィルム厚み１２μｍ）と、低密度ポリエチレンフィルム（宇部興産社製Ｌ７１９厚み２０μｍ）の積層基材層からなるカバーテープを押出ラミネートにより作成した。基材層の作成に当っては、接着強度を強固にするため、前記Ｏ−ＰＥＴフィルムに、アンカーコート剤としてイソシアネート系接着剤（東洋モートン社製ＥＬ５５７）を塗布した。また基材層及びシーラント層表面に高分子量型帯電防止剤（コニシ社製ボンディップ）を０．５μｍの厚みにて塗布し帯電防止性を付与した。なお、基材層の引張弾性率測定用の試験片を得るために、ヒートシール層を用いないで同様の方法でＯ−ＰＥＴフィルム上に前記低密度ポリエチレンフィルムを形成し、別途積層基材層のみを得た。

（実施例２）
ヒートシール層の厚みを８μｍ、基材層のＯ−ＰＥＴを１６μｍ、低密度ポリエチレンを３８μｍとした事以外は実施例１同様に実施した。
（実施例３）
基材層に二軸延伸ポリプロピレンフィルム（厚み１５μｍ）を用いたこと以外は実施例１同様に実施した。
（実施例４）
基材層にＯ−ＰＥＴフィルム（厚み１２μｍ）と二軸延伸ナイロンフィルム（厚み１５μｍ）をイソシアネート系接着剤で貼り合せ、低密度ポリエチレン樹脂を実施例１同様に積層させた基材層を用いたこと以外は実施例１と同様に実施した。

（比較例１）
基材層のＯ−ＰＥＴの厚みを５μｍとしたこと以外は実施例１と同様に実施した。
（比較例２）
基材層にＯ−ＰＥＴフィルム（厚み８μｍ）と二軸延伸ナイロンフィルム（厚み１５μｍ）をイソシアネート系接着剤で貼り合せ、押出コーティングにより低密度ポリエチレンを厚さ３０μｍに積層させたものを用いた。シーラント層はエチレン−ブチルアクリレートとエチレン−エチルアクリレートとアンチモンドープ酸化錫からなる厚さ２μｍの層をグラビア塗工により形成させた。

（評価方法）
１．引張弾性率の測定
各実施例及び比較例の、基材層及びヒートシール層のフィルムを用いて、ＪＩＳＫ−７１２７に準拠しダンベル４号片を用い、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎにて測定し、評価結果を表１及び表２に示した。
２．剥離強度の測定
各実施例及び比較例で作製したカバーテープを、クリアレンシートＣ（電気化学工業社製）を用いたエンボステープにヒートシールを行った。ヒートシールの条件は、シールコテ温度１６０℃、シールコテ幅０．４ｍｍ×２個、シール回数２回、シール圧力０．３４ＭＰａである。剥離強度の測定は、市販の装置では４５００ｍｍ／ｍｉｎで剥がせる装置がないため自作した。装置間の差異を無くすため自作の装置では３００ｍｍ／ｍｉｎ〜４５００ｍｍ／ｍｉｎに速度が自由に調整できるように設計されているものとした。剥離を行う際にはエンボステープを支持台に両面テープで固定し、カバーテープの剥離角度が１７０〜１８０度となるようにカバーテープの長さ約２０ｃｍを剥離した。各剥離速度で評価した結果及びその剥離強度の差を、表１及び表２に纏めて示した。

Claims

少なくとも基材層と易剥離性のヒートシール層を有し、下記の要件を具備するカバーテープ。
（１）カバーテープの総厚が４０〜７５μｍ。
（２）基材層の厚さが１０〜６０μｍであり、その引張弾性率が６００〜４００００ＭＰａである。
（３）ヒートシール層が、ポリスチレン系樹脂（ａ）及びポリエチレン系樹脂（ｂ）を主成分とし且つ脂肪酸アミドを含有し、その厚さが２〜３０μｍであり、その引張弾性率が１０〜５００ＭＰａである。
基材層が、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリプロピレン樹脂、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１種又は２種以上の樹脂成分からなる、請求項１に記載のカバーテープ。
エンボステープと請求項１又は請求項２のカバーテープで構成され、該エンボステープが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なるチップ型電子部品包装用キャリアテープシステム。
ヒートシールされたエンボステープとカバーテープを、剥離速度３００ｍｍ／分で剥離したときの平均剥離強度（Ｐ_３）が０．３〜０．５Ｎであり、剥離速度４５００ｍｍ／分で剥離したときの平均剥離強度（Ｐ_４５）が０．７〜０．９Ｎであり、且つＰ_４５とＰ_３の差が０．４Ｎ以下である請求項３に記載のチップ型電子部品包装用キャリアテープシステム。