JP2022180578A - 電子部品包装用カバーテープおよび電子部品包装体 - Google Patents
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Abstract
Description
具体的には、まず、キャリアテープに形成された凹部に、電子部品(半導体チップ等)を入れ、その後、キャリアテープの上面にカバーテープをヒートシールして電子部品を封入する。そして、それをリール状に巻き取って運搬/保管する。
別の例として、特許文献2には、スチレン系炭化水素と共役ジエン系炭化水素とのブロック共重合体、エチレン-αオレフィンランダム共重合体、スチレン系炭化水素と共役ジエン系炭化水素とのブロック共重合体、および、耐衝撃性ポリスチレンを含む樹脂組成物を用いてシーラント層を形成したことが記載されている。
そこで、本発明者は、キャリアテープからカバーテープを剥離する際の、カバーテープの破断を抑えることを目的として、検討を進めた。
前記基材層は、ポリエステルを含み、かつ、10~30μmの厚みを有し、
以下[条件1]により求められる剥離強度の平均値をFLowとし、以下[条件2]により求められる剥離強度の平均値をFHighとしたとき、FHigh/FLowの値が1.0~2.0であるカバーテープ。
[条件1]
シール条件:前記カバーテープを5.3mm幅にスリットして長尺状としたものを、シーラント層側の面で、デンカ株式会社製のキャリアテープ用シート「クリアレンCST2401」の表面と接触させ、そして、160℃、4kg/cm2、0.1秒の条件で熱シールし、複合体を得る。
剥離条件:前記複合体を、剥離速度300mm/min、剥離角度180°の条件で剥離し、剥離強度を測定する。
[条件2]
熱シールの温度を200℃とした以外は、[条件1]と同じ条件。
前記電子部品を封止するように前記シーラント層が前記キャリアテープに接着された電子部品包装体。
図面はあくまで説明用のものである。図面中の各部材の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応しない。
本明細書における「(メタ)アクリル」との表記は、アクリルとメタクリルの両方を包含する概念を表す。「(メタ)アクリレート」等の類似の表記についても同様である。
本明細書における「有機基」の語は、特に断りが無い限り、有機化合物から1つ以上の水素原子を除いた原子団のことを意味する。例えば、「1価の有機基」とは、任意の有機化合物から1つの水素原子を除いた原子団のことを表す。
図1は、本実施形態の電子部品包装用のカバーテープ(カバーテープ1)の層構成を模式的に示した図である。
カバーテープ1は、基材層14と、その基材層14の一方の面側にあるシーラント層11とを少なくとも備える。
[条件1]
シール条件:カバーテープ1を5.3mm幅にスリットして長尺状としたものを、シーラント層側の面で、デンカ株式会社製のキャリアテープ用シート「クリアレンCST2401」の表面と接触させ、そして、160℃、4kg/cm2、0.1秒の条件で熱シールし、複合体を得る。
剥離条件:上記複合体を、剥離速度300mm/min、剥離角度180°の条件で剥離し、剥離強度を測定する。
[条件2]
熱シールの温度を200℃とする以外は、[条件1]と同じ条件。
具体的に説明すると、キャリアテープ表面の小さな凹凸の存在や、ヒートシール条件(温度、時間、押圧力等)の変動などにより、ヒートシールされた部分の全体でシール強度は必ずしも一定ではなく、所によりシール強度にムラがある(シール強度が大きい部分と小さい部分が混在する)と考えられる。このシール強度のムラにより、キャリアテープからカバーテープを剥離する際にスムーズな剥離ができず、破断が誘発されていたと考えられる。
そして、本発明者は、FHigh/FLowの値が1.0~2.0となるカバーテープ、つまり、160℃でのヒートシールと200℃でのヒートシールで、ヒートシール強度(剥離強度)がさほど大きく変動しないカバーテープを新たに設計した。これにより、キャリア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に、カバーテープを切れにくくすることに成功した。
シーラント層11は、通常のヒートシール条件において適度に軟化/融解し、キャリアテープとヒートシール可能なものである限り、任意の樹脂を含むことができる。また、シーラント層11の素材や厚みなどを適切に選択することで、FHighやFLowの値を調整することができ、カバーテープの破断を一層抑えやすくなる。
特に、多種多様なキャリアテープに熱融着可能な点などから、(メタ)アクリル系樹脂が好適に用いられる。シーラント層11が(メタ)アクリル系樹脂を含むことで、FHigh/FLowの値を調整しやすく、カバーテープの破断を一層抑えやすくなる傾向がある。詳細は不明だが、(メタ)アクリル系樹脂は、160℃と200℃で融解挙動がさほど変わらないために、(メタ)アクリル系樹脂を用いることでFHigh/FLowの値を1.0~2.0としやすいとも推察される。
無機粒子としては、硫化亜鉛、硫化銅、硫化カドミウム、硫化ニッケル、硫化パラジウム等の硫化物粒子、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン等の金属酸化物、カーボン微粒子などを挙げることができる。入手容易性、剥離強度の調整のしやすさなどから、無機粒子としては金属酸化物が好ましい。
無機粒子の平均粒径は、好ましくは10~1000nm、好ましくは50~500nmである。適切な平均粒径の無機粒子を選択することで、諸性能を維持しつつ、FHigh/FLowの値を1.0~2.0としやすい。
シーラント層11が無機粒子を含む場合、その量は、樹脂(熱可塑性樹脂)100質量部に対し、例えば1~20質量部、好ましくは1~10質量部である。
カバーテープ1が中間層12を備える場合、中間層12は、通常、シーラント層11と基材層14との間に存在する。
中間層12は、必ずしもシーラント層11や基材層14に直接接触していなくてもよい。つまり、基材層14と中間層12の間には追加の層があってもよいし、シーラント層11と中間層12の間には追加の層があってもよい。もちろん、中間層12は、基材層14とシーラント層11に接触していてもよい。
カバーテープ1が中間層12を備えることで、カバーテープ1のクッション性、耐衝撃性などを高めることができる。また、カバーテープ1が中間層12を備えることで、ヒートシールの際の押圧力が適度に平準化されて、FHigh/FLowの値を1.0~2.0に設計しやすくなる場合がある。
オレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。なかでもポリエチレンが好ましい。特にクッション性の点からは、低密度ポリエチレン(LDPE)または直鎖状低密度ポリエチレン(L-LDPE)がより好ましい。また、クッション性と強度の両立の点から、高密度ポリエチレン(HDPE)も好ましい。
中間層12は、各種の添加剤を含んでもよい。添加剤の例としてはシーラント層や基材層で挙げたもの等が挙げられる。
接着層13は、例えばカバーテープ1が中間層12を備える場合に、中間層12と基材層14とを貼り合せるために設けられる場合がある。
接着層13を形成するための材料としては、一般に、ポリエステルポリオールやポリエーテルポリオールなどのポリオールと、イソシアネート化合物とを組み合わせたもの等を使用することができる。
また、接着層13を形成するための材料として、公知の溶剤系または水系のアンカーコート剤を使用することができる。より具体的には、イソシアネート系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエチレンイミン系、ポリブタジエン系、ポリオレフィン系、アルキルチタネート系などのアンカーコート剤を挙げることができる。
さらに、接着層13を形成するための材料として、ウレタン系のドライラミネート用接着樹脂などを挙げることもできる。
前述のように、基材層14はポリエステル系樹脂を含む。ポリエステル系樹脂は、機械的強度の観点で好ましい。すなわち、基材層14を、ポリエステル樹脂を含む材料で構成することで、キャリアテープからカバーテープを剥離する際などに、十二分に耐えうる機械的強度を得やすい。また、ポリエステル系樹脂は、キャリアテープにカバーテープ1をヒートシールする際の熱に強いという利点も有する。
基材層14を形成するに際して、市販のポリエステル系樹脂フィルムを利用してもよい。市販のポリエステル系樹脂フィルムの中では、例えば、東洋紡社のエスペット(登録商標)フィルムT7410などを好ましく用いることができる。詳細は不明だが、このフィルムを用いることで、FHigh/FLowの値を1.0~2.0に設計しやすくなる。ちなみに、このフィルムは二軸延伸フィルムである。
基材層14が帯電防止剤を含む場合、基材層14中に含有してもよいし、基材層14にコーティングにより積層させたものでもよい。
また、基材層14の厚さが30μm以下であることで、カバーテープ1の剛性が大きくなりすぎない。これにより、シール後のキャリアテープに対して捻り応力がかかった場合でも、カバーテープ1がキャリアテープの変形に追従しやすい。よって、カバーテープがキャリアテープから意図せず剥離してしまうことを抑制することができる。
さらに、基材層14の厚さが10μm以上であることで、カバーテープ1の機械的強度を十二分に良好なものとすることができる。よって、例えばキャリアテープからカバーテープ1を高速で剥離する場合でも、カバーテープが破断してしまうことを抑制することができる。
カバーテープ1は、上記以外の層を備えていてもよいし、いなくてもよい。
一態様として、「比較的硬くて厚い」という基材層14の特徴により、FHigh/FLowの値を1.0~2.0にする観点からは、カバーテープ1は、上記の層(シーラント層11、中間層12、接着層13および基材層14)以外の余分な層を備えないことが好ましい。例えば、従来のカバーテープには、ナイロン(ポリアミド)含有層を備えるものがあるが、カバーテープ1はそのような層を備えることを要しない。
カバーテープ1において、FHigh/FLowの値は1.0~2.0であればよい。FHigh/FLowの値は好ましくは1.05~1.60である。
FLowそのものの値は、好ましくは5~80gf、より好ましくは10~70gf、さらに好ましくは20~60gfである。そして、FHighそのものの値は、これら数値の1.0~2.0倍である。FLowやFHighそのものの値が適当な範囲内にあることにより、収容された電子部品を適切に保護しつつ、通常のカバーテープ剥離条件において剥離しやすい。
FLowが、[条件1]により求められる剥離強度の「平均値」であるとは、[条件1]の試験において、測定時間tを横軸に、引きはがし中に測定された力の大きさFを縦軸にプロットしたグラフの平均(一定時間ごとに測定した剥離強度の合計を、測定点数で割った値)をFLowとして採用することを意味している。ただし、この平均を計算するにあたっては、グラフにおけるt=0近傍の「立ち上がり部分」およびt=測定時間終了近傍の「立ち下がり部分」は除いて計算する。
同様に、FHighが、[条件2]により求められる剥離強度の「平均値」であるとは、[条件2]の試験において、測定時間tを横軸に、引きはがし中に測定された力の大きさFを縦軸にプロットしたグラフの平均(一定時間ごとに測定した剥離強度の合計を、測定点数で割った値)をFHighとして採用することを意味している。この平均を計算するにあたっても、グラフにおけるt=0近傍の「立ち上がり部分」およびt=測定時間終了近傍の「立ち下がり部分」は除いて計算する。
温度が変わったときの剥離強度の変動が小さいこと(FHigh/FLowの値が1.0~2.0であること)に加え、一定の温度下での一度の剥離における剥離強度の変動が小さいことで、カバーテープの破断を一層抑えることができる。
カバーテープ1の幅や長さは、主として、ヒートシールの相手方であるキャリアテープの幅および長さに応じて適宜設定することができる。
典型的には、カバーテープ1の幅は例えば1~100mm程度、好ましくは2~100mm程度である。また、長さは100~10000m程度である。
カバーテープ1の製造方法は特に限定されない。例えば、公知の押出法、ラミネート法、塗布法などを適用することで製造することができる。
(1)基材層14に相当するフィルムを準備する。このフィルムには、コロナ処理等の表面処理が施されていてもよい。
(2)(1)で準備したフィルムと、中間層12に相当するフィルムとを積層させる。積層には、例えばドライラミネート法を適用することができる。ドライラミネート法により積層させた場合には、基材層14と中間層12との間に接着層13が形成される。
(3)(2)で得られた積層フィルムの、中間層12が露出している面に、塗布法によりシーラント層11を製膜する。例えば、(メタ)アクリル系樹脂や無機粒子を、トルエンなどの有機溶剤に溶解または分散させた塗布液を、バーコーター、ロールコーター、グラビアコーターなどを用いて中間層12の露出面に塗布する。塗布方法や所望の膜厚にもよるが、塗布液の不揮発分濃度は、例えば10~50質量%の間で調整すればよい。
塗布後、65~75℃程度で乾燥処理を施すことでシーラント層11を形成することができる。適切な塗布液を用い、適切な温度で乾燥させることで、乾燥後の表面状態が適切となり、FHigh/FLowの値が1.0~2.0であるカバーテープを製造しやすい。塗布液としては市販品を利用してもよい。塗布液の市販品は例えばDIC社などから入手することができる。
(4)必要に応じ、得られたフィルムを、適当な長さおよび幅に裁断する。
電子部品が凹部に収容されたキャリアテープと、上述のカバーテープ1とをヒートシールすることで、電子部品包装体を製造することができる。
より具体的には、以下のような手順で、電子部品を封止するように、カバーテープ1のシーラント層11がキャリアテープに接着された電子部品包装体を得ることができる。
(1)電子部品が凹部に収容されたキャリアテープを準備する。
(2)カバーテープ1を用いて、上述のキャリアテープの開口部全面を覆う(このときシーラント層11がキャリアテープと接触するようにする)。
(3)ヒートシール処理を施す。
電子部品包装体が作業領域まで搬送された後、カバーテープ1をキャリアテープから剥離し、収容された電子部品を取り出す。
以下手順により製造した。
(1)基材層として、膜厚12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート製フィルム(東洋紡社製、エスペット(登録商標)E5100)を準備した。
(2)上記基材層のコロナ処理面側に、ポリエチレンを膜厚が25μmとなるようにドライラミネート(ウレタン系接着剤使用)にて積層した。これにより中間層を設けた。
(3)中間層の露出面をコロナ処理した後、アクリル系シーラント樹脂(DIC社製、A450A)30質量%、平均粒径100nmの酸化アルミニウム2質量%、トルエン68質量%を混合した塗布液を塗布し、70℃で乾燥させてシーラント層を設けた。塗布量は、乾燥後の膜厚が2μmとなるように調整した。
以下手順により製造した。
(1)基材層として、膜厚25μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート製フィルム(東洋紡社製、エスペット(登録商標)E5100)を準備した。
(2)上記基材層のコロナ処理面側に、ポリエチレンを膜厚が25μmとなるようにドライラミネート(ウレタン系接着剤使用)にて積層した。これにより中間層を設けた。(3)中間層の露出面をコロナ処理した後、アクリル系シーラント樹脂(DIC社製、A450A)30質量%、平均粒径100nmの酸化アルミニウム2質量%、トルエン68質量%を混合した塗布液を塗布し、70℃で乾燥させてシーラント層を設けた。塗布量は、乾燥後の膜厚が2μmとなるように調整した。
以下手順により製造した。
(1)基材層として、膜厚12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート製フィルム(東洋紡社製、エスペット(登録商標)E5100)を準備した。
(2)上記基材層のコロナ処理面側に、ポリエチレンを膜厚が45μmとなるようにドライラミネート(ウレタン系接着剤使用)にて積層した。これにより中間層を設けた。
(3)中間層の露出面をコロナ処理した後、アクリル系シーラント樹脂(DIC社製、A450A)30質量%、平均粒径100nmの酸化アルミニウム2質量%、トルエン68質量%を混合した塗布液を塗布し、70℃で乾燥させてシーラント層を設けた。塗布量は、乾燥後の膜厚が2μmとなるように調整した。
以下手順により製造した。
(1)基材層として、膜厚45μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート製フィルム(東洋紡社製、エスペット(登録商標)E5100)を準備した。
(2)上記基材層のコロナ処理面側に、ポリエチレンを膜厚が45μmとなるようにドライラミネート(ウレタン系接着剤使用)にて積層した。これにより中間層を設けた。
(3)中間層の露出面をコロナ処理した後、アクリル系シーラント樹脂(三菱ケミカル社製、ダイヤナールBR-116)30質量%、平均粒径100nmの酸化アルミニウム2質量%、トルエン68質量%を混合した塗布液を塗布し、70℃で乾燥させてシーラント層を設けた。塗布量は、乾燥後の膜厚が2μmとなるように調整した。
以下手順により製造した。
(1)基材層として、膜厚25μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート製フィルム(東洋紡社製、エスペット(登録商標)E5100)を準備した。
(2)上記基材層のコロナ処理面側に、中間層として、ポリエチレンを膜厚が25μmとなるように積層した。
(3)中間層の露出面をコロナ処理した後、スチレン系シーラント樹脂(日本ゼオン社製、LX2507H)を塗布し、乾燥させてシーラント層を設けた。塗布量は、乾燥後の膜厚が2μmとなるように調整した。
以下手順により製造した。
(1)基材層として、膜厚12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート製フィルム(東洋紡社製、エスペット(登録商標)E5100)を準備した。
(2)上記基材層のコロナ処理面側に、ポリエチレンを膜厚が45μmとなるようにドライラミネート(ウレタン系接着剤使用)にて積層した。これにより中間層を設けた。
(3)中間層の露出面をコロナ処理した後、スチレン系シーラント樹脂(日本ゼオン社製、LX2507H)を塗布し、乾燥させてシーラント層を設けた。塗布量は、乾燥後の膜厚が2μmとなるように調整した。
実施例1、2および比較例1で得たカバーテープを、それぞれ、5.5mm幅に切断した。
切断したカバーテープを、デンカ株式会社製のキャリアテープ用シート「クリアレンCST2401」の8mm幅のシート(キャリアテープの材料となる平面状シート)に、以下の条件でヒートシールした。これにより、試験用の複合体を得た。
・装置:ISMECA MBM4000(テーピングマシン)
・シール時のアイロン形状:刃幅0.3mm/刃長54mm/刃間隔1.95mm(0.3mm×54mmのコテが、1.95mm間隔で2本並んでいる)
・シール温度:160℃
・シール時間:0.1s
・シール圧力:4kgf/cm2
・剥離装置:856VS(General Production Devices社製)
・剥離速度:300mm/min
・剥離角度:180°
・規格:JIS K 0806-3
ヒートシール温度を200℃に変更した以外は、上記の[条件1]による測定と同様の測定を行った。そして、FHighを求めた。
上記[条件1]または[条件2]のようにして得た試験用の複合体を、以下のような高速剥離条件で剥離した。この際のテープ切れの有無を確認した。
・剥離装置:856VS(General Production Devices社製)
・剥離速度:15,000mm/min
・剥離角度:180°
・規格:JIS K 806-3
一方、比較例1および2のカバーテープ(FHigh/FLowの値が2.0超)の評価では、ヒートシール条件を200℃としたときに、テープ切れが発生した。比較的高温のヒートシールにおいて、所によりシール強度にムラが生じ、スムーズな剥離ができなかったためと推察される。
11 シーラント層
12 中間層
13 接着層
14 基材層
Claims (7)
- 基材層と、前記基材層の一方の面側に設けられたシーラント層とを備える電子部品包装用カバーテープであって、
前記基材層は、ポリエステルを含み、かつ、10~30μmの厚みを有し、
以下[条件1]により求められる剥離強度の平均値をFLowとし、以下[条件2]により求められる剥離強度の平均値をFHighとしたとき、FHigh/FLowの値が1.0~2.0であるカバーテープ。
[条件1]
シール条件:前記カバーテープを5.3mm幅にスリットして長尺状としたものを、シーラント層側の面で、デンカ株式会社製のキャリアテープ用シート「クリアレンCST2401」の表面と接触させ、そして、160℃、4kg/cm2、0.1秒の条件で熱シールし、複合体を得る。
剥離条件:前記複合体を、剥離速度300mm/min、剥離角度180°の条件で剥離し、剥離強度を測定する。
[条件2]
熱シールの温度を200℃とした以外は、[条件1]と同じ条件。 - 請求項1に記載の電子部品包装用カバーテープであって、
前記[条件1]の試験の際の、測定時間を横軸に、剥離に測定された力の大きさを縦軸にプロットしたグラフにおいて、力の大きさの最大値をfmax、力の大きさの最小値をfminとしたとき、fmax/fminの値が1~1.6であるカバーテープ。 - 請求項1または2に記載の電子部品包装用カバーテープであって、
前記基材層が含む前記ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートを含むカバーテープ。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の電子部品包装用カバーテープであって、
前記基材層と前記シーラント層との間に、中間層を備えるカバーテープ。 - 請求項4に記載の電子部品包装用カバーテープであって、
前記中間層は、ポリエチレンを含むカバーテープ。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の電子部品包装用カバーテープであって、
前記シーラント層は、(メタ)アクリル系樹脂を含むカバーテープ。 - 電子部品が凹部に収容されたキャリアテープと、請求項1~6のいずれか1項に記載のカバーテープとを備え、
前記電子部品を封止するように前記シーラント層が前記キャリアテープに接着された電子部品包装体。
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