JP5052752B2

JP5052752B2 - キャリアテープの剥離帯電量測定装置

Info

Publication number: JP5052752B2
Application number: JP2005030310A
Authority: JP
Inventors: 徹夫藤村; 和裕小杉; 淳武井; 久次徳永
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2005-02-07
Filing date: 2005-02-07
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2025-02-07
Also published as: JP2006214967A

Description

本発明はキャリアテープからカバーテープを剥離する際に，ボトムテープに発生した帯電量とカバーテープに発生した各々の帯電量を測定する測定装置および方法に関する。ボトムテープとはＩＣ，ＬＥＤ等の電子部品を搬送する容器として，任意の巾の長尺のシートに一定間隔を置いてポケット部と呼ばれる凹部を配したテープである。電子部品はポケット部に収納され，カバーテープと呼ばれる接着性を有するフィルムで蓋をされキャリアテープとなる。一般に，キャリアテープはリールに巻かれた状態で保管，搬送等される。電子部品はカバーテープを剥がされポケット部から取り出されて使用に供される。
本測定装置および方法は，キャリアテープからカバーテープを剥離する際に発生する，ボトムテープおよびカバーテープ各々の帯電量を，好適に測定することができる。

ボトムテープからカバーテープを剥離する際に剥離帯電という現象が起こることは広く知られている。電子部品の実装作業時，ボトムテープあるいはカバーテープ自体が発生する剥離帯電により，ボトムテープ内の電子部品の位置のズレや，剥離したカバーテープへの付着による実装不良などの不具合が発生するようになり、剥離帯電による帯電量を調べる必要がでてきた。

図３において、キャリアテープ５からカバーテープ１を剥離する際に発生する帯電の程度を測定するには，キャリアテープ５からカバーテープ１を剥離し，ボトムテープ４およびカバーテープ１に帯電した帯電圧を測定する帯電圧測定装置２を使用するのが一般的である。

この測定装置を使用して測定する場合，測定装置と被測定物であるボトムテープ４あるいはカバーテープ１との距離により帯電圧が変化するという欠点がある。これは原理上誘導電流を測定するという方法で測定しているため，被測定物との距離が変わることにより測定される帯電圧が変化するのは避けられない。また，被測定物の帯電圧をＶ，被測定物の静電容量をＣ，被測定物の帯電量をＱとすると，Ｑ＝ＣＶの式で表すことができることからわかるように，被測定物の静電容量により被測定物が実際に帯電している帯電量が変わってくるという問題点がある。また，被測定物が絶縁性のとき，この近傍に導電体があると被測定物の静電容量Ｃが変わってくるため，被測定物の帯電量Ｑは同じであっても，導電体と被測定物間の距離によって被測定物の帯電電圧Ｖが変わってくるという問題点がある。さらに，測定可能な範囲が狭く，測定しようとしている被測定物全体で発生している剥離帯電量を定量的に測定することができないという問題がある。そして，被測定物の剥離途中で発生している剥離帯電量がどのようなプロファイルで変化しているかを知ることができないという問題がある。

キャリアテープ５からカバーテープ１を剥離する際に発生する帯電の程度を測定するには，キャリアテープ５からカバーテープ１を剥離し，ボトムテープ４およびカバーテープ１をファラデーカップに投入することで、帯電電荷量を測定する方法がある。しかしながら、この方法によって帯電電荷量を測定する場合、ボトムテープ４およびカバーテープ１を、絶縁性のピンセットなどを用いてその一端を掴み剥離し、ボトムテープ４およびカバーテープ１各々をファラデーカップに投入することになるため、測定される帯電電荷量にはボトムテープ４あるいはカバーテープ１と絶縁性のピンセットの剥離などによって生じた電荷が加算された値となり、キャリアテープ５からカバーテープ１を剥離した際に発生した電荷を正確に測定しているとは言い難い。

剥離帯電量を直接測定する方法として、対象物に貼着した粘着フィルムを剥離する際の剥離帯電量を評価する方法が提案されている（特許文献１，２参照）。しかしながら，これらの特許においては，剥離した際に発生した電荷の中で片方の被着体に発生した電荷量のみの測定に限られていた。また，これらの特許においてはキャリアテープの剥離帯電量の測定においては知られていなかった。
特開２００２−３６５３２３号公報特開２００４−６１１６２号公報

本発明は距離の影響や被測定物であるボトムテープ４およびカバーテープ１の静電容量の影響や、絶縁性のピンセットからの剥離帯電の影響を受けずに，ボトムテープ４およびカバーテープ１の各々に発生している剥離帯電量を個々にかつ同時に測定でき，キャリアテープ５からカバーテープ１を剥離している最中に発生している剥離帯電量のプロファイルを測定できる測定装置を提供するものである。

本発明はキャリアテープ５からカバーテープ１を剥離する際の，剥離帯電量の測定装置およびその方法であり，更にはキャリアテープ５からカバーテープ１を剥離する際に発生する剥離帯電量を逐次測定できることを特徴とする測定装置およびその方法である。

図１および図２は本発明の剥離帯電量の測定装置の一例である。キャリアテープ５中のボトムテープ４は両面に導電性を有し，その両表面間で通電可能な両面粘着テープ７によって金属板６と固定されている。これによって，ボトムテープ４が導電性を有している場合には，剥離によってボトムテープ４に発生した電荷を直接測定することが可能となる。

ボトムテープ４は、その材質，導電性の有無、形状には特に限定されない。材質は、ポリスチレン製、ポリカーボネート製、ポリエチレンテレフタレート製、ポリプロピレン製などのプラスチックを好適に測定することが出来る。プラスチックにカーボンブラックなどの導電性材料を混入したものや、表面に帯電防止剤や導電性塗料を塗布したものも測定出来る。但し，非導電性のボトムテープ４を用いる場合、カバーテープ１の剥離面と金属板６の距離が大きいと、剥離表面で発生している帯電量全てを測定することは原理上困難であるため、ポケット深さは５ｍｍ以下のものが好ましいが測定できないわけではない。

金属板６は金属製の板であれば何でもよいが，長期にわたって使用することを考慮に入れるとサビの発生しない材質の金属が良く，ステンレス板などが好適に使用される。また，金属板６はボトムテープ４以上の面積をもつことが好ましい。ボトムテープ４が絶縁性の場合にボトムテープ４の金属板６に接する側で剥離帯電により発生した電気力線を全て捕捉して測定精度を上げるためである。

導線８により金属板６と電荷量の測定装置であるクーロンメーター１２の測定プローブ１１は結線されている。クーロンメーターとは，検出された電荷を一旦コンデンサーに貯めて，貯まった電荷量を測定するという原理の測定器である。市販のものをそのまま使用することができる。

また、導線８，１０により，金属板６はスイッチ９を介してアースに接続することができる。両面に導電性を有する両面粘着テープ７を用いてキャリアテープ５を金属板６に固定した後、スイッチ９をアースに接続することにより、キャリアテープ５を貼り付ける際に発生した帯電電荷を取り除くことが出来る。導線８、スイッチ９により金属板６と電荷量の測定装置であるクーロンメーター１２の測定プローブ１１は結線することができる。クーロンメーター１１は導線１３，１５によりアースに常時接続されている。金属板６は絶縁物１３を介して電気的な接続をもたずに金属製の測定台板１９に固定されている。測定台板は、導線１８によりアースされている。絶縁物１３は金属板６を電気的に絶縁可能で帯電しにくいものであれば何でもよく，例えばセラミックスやガラスなどを用いることができ，好ましくはセラミックスである。

また、カバーテープ１は、その一端を導電性を有する挟みジグ２０で止められており、挟みジグ２０はカバーテープ１を引っ張って剥離するための紐２１が取り付けられており、また同時にクーロンメーター２７に結線される導線２３が取り付けられている。この時、紐２１を通じて剥離電荷が流出することを防ぐため、紐２１は絶縁性であることが必須である。

カバーテープ１はその材質には特に限定されない。材質は、ポリスチレン製、エチレン酢酸ビニル樹脂製、アクリル樹脂製などを好適に測定することが出来る。プラスチックに導電性の酸化スズ、酸化チタン、導電性の酸化亜鉛などの導電性材料を混入したものや、表面に帯電防止剤や導電性塗料を塗布したものを好適に測定出来る。但し，カバーテープ１が絶縁性の場合、キャリアテープ５からの剥離によってカバーテープ１の剥離面に生じた電荷の測定をするためには、カバーテープ１のボトムテープ４と反対面にカバーテープ１と同じ大きさの導電性を有する粘着テープ３１を貼り付け，粘着テープ３１の導電部と帯電量を測定するためのクーロンメーター２７を導線２３により結線する必要がある。また他の手法として、カバーテープ１のボトムテープ４と反対の面に導電性物質を塗工し，塗工した導電性物質と帯電量を測定するためのクーロンメーター２７を導線２３により結線する必要がある。

また、導線２３，２５により，挟みジグ２０はスイッチ２４を介してアースに接続することができる。カバーテープ１を挟みジグ２０に取り付けた後、スイッチ２４をアースに接続することにより、カバーテープ１を取り付ける際に発生した帯電電荷を取り除くことが出来る。導線２３、スイッチ２４により導電性を有する挟みジグ２０と電荷量の測定装置であるクーロンメーター２７の測定プローブ２６は結線することができる。クーロンメーター２７は導線２８，３０によりアースに常時接続されている。導電性の挟みジグ２０は、電気的な接続をもたない様に、またカバーテープ１以外の物体との接触に因る摩擦帯電を生じない様に、周囲の物体に触れない様にする必要がある。

両面に導電性を有する両面粘着テープ７によって固定されたキャリアテープ５から、カバーテープ１を剥離すると、剥離することにより発生した電荷がボトムテープ４およびカバーテープ１に発生する。このときボトムテープ４が導電性を有していると、ボトムテープ４の剥離帯電電荷が金属板６および導線８、スイッチ９を通ってクーロンメーター１２の測定プローブ１１に伝達され、その時の剥離帯電電荷量としてクーロンメーター１２に表示される。ボトムテープ４が導電性を有していないとき、金属板６にはボトムテープ４の帯電電荷とは正負が反対の極性の電荷が発生すると同時にボトムテープ４に発生した電荷と同じ極性の電荷が導線８，スイッチ９を通ってクーロンメーター１２の測定プローブ１１に伝達され，そのときの剥離帯電電荷量としてクーロンメーター１２に表示される。

金属板６および、両面に導電性を有する両面粘着テープ７を使用することにより，上述したように剥離帯電によりボトムテープ４に発生する電荷を捕捉することができるため，ボトムテープ４で発生する剥離帯電量を測定できる。

カバーテープ１の剥離帯電電荷量は、カバーテープ１が導電性を有していると、導電性の挟みジグ２０には剥離帯電電荷が導電性の挟みジグ２０および導線２３，スイッチ２４を通ってクーロンメーター２７の測定プローブ２６に伝達され、その時の剥離帯電電荷量としてクーロンメーター２７に表示される。カバーテープ１が導電性を有していないとき、カバーテープ１のボトムテープ４と反対面にカバーテープ１と同じ形状の導電性を有する粘着テープ３１を貼り付け，粘着テープの導電部と帯電量を測定するためのクーロンメーター２７の測定プローブ２６を導線２３，スイッチ２４により結線したり、あるいはカバーテープ１のボトムテープ４と反対の面に導電性物質を塗工し，塗工した導電性物質と帯電量を測定するためのクーロンメーター２７の測定プローブ２６を導線２３，スイッチ２４により結線することにより、導電性を有する粘着テープ３１の導電面、あるいは導電性物質塗工面にカバーテープ１の帯電電荷とは正負が反対の極性の電荷が発生すると同時に、カバーテープ１に発生した電荷と同じ極性の電荷が導線２３，スイッチ２４を通ってクーロンメーター２７の測定プローブ２６に伝達され，そのときの剥離帯電電荷量としてクーロンメーター２７に表示される。

またクーロンメーター１２は導線１３によりチャートレコーダー１４に接続され，導線１５によりアースに常時接続することでカバーテープ１剥離時のボトムテープ４の帯電量のプロファイルを逐次記録することが出来る。また，クーロンメーター２７は導線２８により，チャートレコーダー２９に接続され，導線３０よりアースに常時接続することで，
剥離時のカバーテープ１の帯電量のプロファイルを逐次記録することが出来る。金属板６は絶縁物１３の上に置かれている。絶縁物とは非導電性の材料であって，例えば木，セラミックなどをあげることができるがこれに限定されるものではない。導電性の挟みジグ２０は，宙に浮いた状態とし，カバーテープ１，導線２３，絶縁性の紐２１以外のものには触れないようにしておく。

金属板６上に，導線１７によりアースに接続された導電性材料で作られたシールド１６で，測定装置を周囲の電気的影響から遮蔽することが好ましい。導電性材料とは導電性の材料であって，例えば金属板あるいは測定に影響しない程度の穴を空けた金属板を用いることができるがこれに限定されるものではない。測定装置のうち上述したクーロンメーター１２，２７、測定プローブ１１，２６、スイッチ９，２４などの，樹脂が使用されている製品はシールド１６の外に置くことが好ましく，やむを得ずシールド１６内に置く場合は，接地した導電性材料で周囲を覆うことが好ましい。

シールド１６内にあるキャリアテープ５からカバーテープ１を剥離して剥離帯電量を測定する際には，クリップなどの導電性材料の挟みジグ２０でカバーテープ１を挟むなどして担持し，挟みジグ２０に接続された絶縁性の紐２１を引っ張ることにより実施される。導電性材料とは導電性の材料であって，例えば金属を用いることができるがこれに限定されるものではない。絶縁性の紐２１は，例えば木綿からなる紐２１を用いることができるがこれに限定されるものではない。導電性の挟みジグ２０に接続された絶縁性の紐２１は，紐状である必要はなく，シールド１６内にあるキャリアテープ５からカバーテープ１をシールド１６外から剥離できる手段であれば，特に限定されるものではない。

両面に導電性を有する両面粘着テープ７を用いて、キャリアテープ５を金属板６に使って固定する前に，イオナイザーなどを用いて予め除電して帯電圧が０Ｖであることを確認することが望ましい。この際，キャリアテープ５への電荷の流入を防ぐため，電気的に絶縁可能で帯電しにくいもの，例えばセラミックスやガラスなどでできたピンセットなどで保持しながら除電することが望ましい。さらに、キャリアテープ５を金属板６に固定し、カバーテープ１の一端を剥離して、挟みジグ２０で挟んだ後、再びイオナイザーなどを用いて除電することが望ましい。この操作は行わなくても本測定装置を使用して剥離帯電量を測定することは可能であるが，測定結果の正確さを要求する場合には，この操作を実施することが望ましい。

本発明の測定装置を使用することにより，従来使用されていた帯電圧を測定する装置と違い，距離の影響やボトムテープおよびカバーテープの静電容量の影響を受けずに、ボトムテープおよびカバーテープおのおのに発生している剥離帯電量を測定でき，カバーテープを剥離している最中に発生する剥離帯電量のプロファイルを測定することができる。その結果，電子部品の実装作業時，ボトムテープあるいはカバーテープ自体が発生する剥離帯電により，ボトムテープ内の電子部品の位置のズレや，剥離したカバーテープへの付着などの不具合が発生するような電荷量を測定できる測定装置を提供するものである。

以下実施例によって本発明を具体的に説明する。
（実施例１）
ボトムテープ４として、電気化学工業社製の商品名「クリアレンＣＳＴ−１００Ｖ」（絶縁性、テープ巾８ｍｍ、ポケット深さ１．５mm）、カバーテープ１として、住友ベークライト社製の「スミライトＣＳＬ−Ｚ７３０２」を使用し、テーピング機（システメーションＳＴ−６０）を用いてボトムテープ４とカバーテープ１を熱融着し、キャリアテープ５とした。このキャリアテープ５を１００ｍｍ長さで切断し剥離帯電量測定用のサンプルとし、キャリアテープ５を絶縁性のピンセットで挟んだ状態でイオナイザーを吹きかけ、キャリアテープ５の除電を行った。
図１に示す構造の剥離帯電量測定装置を用い，両面に導電性を有する両面粘着テープ７（寺岡製作所社製品名：ＷＭＦＴ７９１、サイズは巾１０ｍｍ、長さ１２５ｍｍ）を用いて、前記のキャリアテープ５のサンプルのボトムテープ４のポケット底面と、１２５ｍｍ×５０ｍｍサイズの金属板６（ＪＩＳＧ４３０５記載のステンレス製の厚さが１．５ｍｍ，表面状態はＪＩＳＲ６２５３記載の２８０番の耐水研磨紙で試験板の幅方向に研磨紙で軽く指標を付け，この指標が完全に消えるまで全長にわたって長さ方向に均一に研磨したもの）を固定した。このとき、ボトムテープ４の全ポケットが両面粘着テープにより固定される様にした。
またキャリアテープ５のカバーテープ１上面を、ＪＩＳＺ−０２３７準拠のローラーを転がすことにより、キャリアテープ５と前記の両面導電性の両面粘着テープ７を粘着した。

次に、絶縁性のピンセットを用いてカバーテープ１の一端を１０ｍｍ長さ剥離し、導電性の挟みジグ２０でカバーテープ１を掴んだ。イオナイザーをキャリアテープ５に吹きかけ、キャリアテープ５の除電を行い、スイッチ９、２４を切り替えて金属板６、および導電性の挟みジグ２０をアースに接続した。この後、スイッチ９、２４を切り替えて金属板６および導電性の挟みジグ２０とアースの接続を切り、金属板６と測定プローブ１１を接続させ、また導電性の挟みジグ２０と測定プローブ２６を接続した。自動剥離装置２２を作動させ、毎分３０００ｍｍの速度で絶縁性の紐２１を引っ張ることで、キャリアテープ５からカバーテープ１を剥離し、ボトムテープ４およびカバーテープ１に発生した剥離帯電量を測定した。クーロンメーター１２，２７として、春日電機株式会社のＮＫ−１００１を使用した。

（実施例２）
図２に示す構造の剥離帯電量測定装置を用い，導電性のボトムテープ４（電気化学工業社製ＰＳにカーボンブラックを混練した導電シートの成形品、テープ巾８ｍｍ、ポケット深さ１．５mm）と絶縁性のカバーテープ１（電気化学工業社製デンカサーモフィルムＡＬＳ−Ｓ）を使用し、テーピング機（システメーションＳＴ−６０）を用いてボトムテープ４とカバーテープ１を熱融着し、キャリアテープ５とした。キャリアテープ５を１００ｍｍ長さで切断し、キャリアテープ５を絶縁性のピンセットで挟んだ状態でイオナイザーを吹きかけ、キャリアテープ５の除電を行った。その後、カバーテープ１のボトムテープ４と反対の面に導電性の粘着テープ３１（日東電工社製品名：ニトホイル）をカバーテープ１のサイズに合わせて貼り付けた。両面に導電性を有する両面粘着テープ７（寺岡製作所製品名：ＷＭＦＴ７９１，サイズは巾１０ｍｍ、長さ１２５ｍｍ）を用いてキャリアテープ５のボトムテープ４のポケット底面と、１２５ｍｍ×５０ｍｍサイズの金属板６（ＪＩＳＧ４３０５記載のステンレス製の厚さが１．５ｍｍ，表面状態はＪＩＳＲ６２５３記載の２８０番の耐水研磨紙で試験板の幅方向に研磨紙で軽く指標を付け，この指標が完全に消えるまで全長にわたって長さ方向に均一に研磨したもの）を固定した。このとき、ボトムテープ４の全ポケットが両面粘着テープにより固定される様にした。

またキャリアテープ５のカバーテープ１上面をＪＩＳＺ−０２３７準拠のローラーを転がすことにより、キャリアテープ５と両面導電性の両面粘着テープ７を粘着した。絶縁性のピンセットを用いてカバーテープ１の一端を１０ｍｍ長さ剥離し、導電性の挟みジグ２０でカバーテープ１を掴んだ。イオナイザーをキャリアテープ５に吹きかけ、キャリアテープ５の除電を行い、スイッチ９、２４を切り替えて金属板６、および導電性の挟みジグ２０をアースに接続した。この後、スイッチ９、２４を切り替えて金属板６および導電性の挟みジグ２０とアースの接続を切り、金属板６と測定プローブ１１を接続させ、また導電性の挟みジグ２０と測定プローブ２６を接続した。自動剥離装置２２を作動させ、３０００ｍｍ／ｍｉｎ．の速度で絶縁性の紐２１を引っ張ることで、キャリアテープ５からカバーテープ１を剥離し、ボトムテープ４およびカバーテープ１に発生した剥離帯電量を測定した。クーロンメーター１２、２７として、春日電機株式会社のＮＫ−１００１を使用した。

本発明の剥離帯電量測定装置の一例の概略図。本発明の剥離帯電量測定装置の他の一例の概略図。従来の帯電圧測定装置の概略図。

符号の説明

１，カバーテープ
２，電圧測定装置
３，観測窓
４，ボトムテープ
５，キャリアテープ
６，金属板
７，両面導電性、両面粘着テープ
８，導線
９，スイッチ
１０，導線
１１，測定プローブ
１２，クーロンメーター
１３，導電
１４，チャートレコーダー
１５，導線
１６，シールド
１７，導線
１８，導線
１９，金属製の測定台板
２０，スイッチ
２１，挟みジグ
２２，自動剥離装置
２３，導線
２４，スイッチ
２５，導線
２６，測定プローブ
２７，クーロンメーター
２８，導線
２９，チャートレコーダー
３０，導線
３１，導電性を有する粘着テープ

Claims

キャリアテープからカバーテープを剥離する際に，ボトムテープおよびカバーテープに発生した各々の帯電量を個々にかつ同時に測定する装置であって、キャリアテープの底面は、両面が導通しており且つ両面に粘着性を有する導電性の両面粘着テープによって金属板に固定され、金属板は導線により帯電量を測定するためのクーロンメーターに結線されており、一方でカバーテープは、そのボトムテープと反対側の面に導電部が形成され、該導電部は導線にて他のクーロンメーターに結線されていることを特徴とする剥離帯電量の測定装置。
前記金属板が絶縁物上にあり、その面積がキャリアテープの面積より大きい請求項１の測定装置。
カバーテープの表面に形成された前記導電部とクーロンメーターが、一端を接地していない金属製の挟みジグと導線により結線されている請求項１または２の測定装置。
カバーテープのボトムテープと反対の面の導電部が、カバーテープと同じ形状の導電性を有する粘着テープを貼付することで形成されている請求項１〜３のいずれか一に記載の測定装置。
カバーテープのボトムテープと反対の面に形成されている導電部が、導電性物質を塗工することで形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の測定装置。
カバーテープの一端を接地していない金属製の挟みジグを用いて挟み，このジグを一定速で引っ張りカバーテープを剥離することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一に記載の測定装置。
測定装置は，その周囲をアースされている導電性の材料で覆われていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一に記載の測定装置。
請求項１〜請求項７のいずれか一に記載の測定装置を用い，金属板に置かれた，キャリアテープからカバーテープを剥離する際に発生する，キャリアテープおよびカバーテープ各々の帯電量を測定する方法。