JP7289816B2 - カバーテープおよび電子部品包装体 - Google Patents

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Description

本発明は、カバーテープおよび電子部品包装体に関する。より具体的には、電子部品包装用のカバーテープと、そのカバーテープを備える電子部品包装体に関する。
電子部品を運搬、保管等する際に、しばしば、キャリアテープおよびカバーテープが用いられる。
具体的には、キャリアテープに形成された電子部品収納用の凹部に、電子部品(半導体チップ等)を入れ、その後、その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。このようにすることで、運搬/保管中の電子部品の汚染を防ぐことができる。
例えば、特許文献1には、所定の厚さ、引張弾性率を有する基材層と、ポリスチレン系樹脂及びポリエチレン系樹脂、脂肪酸アミドを含有し、所定の厚さ、引張弾性率を有するヒートシール層を備えるカバーテープが開示されている。特許文献1によれば、このカバーテープは、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という効果を奏する。
特開2005-263257号公報
カバーテープには様々な性能が求められるが、「電子部品の汚染を防ぐ」というカバーテープの目的からは、カバーテープの剥離強度(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の強度)を大きくすることが求められている。剥離強度が小さいと、運搬/保管時にカバーテープが剥がれて電子部品が汚染されてしまうおそれがある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的の1つは、大きな剥離強度を得ることができるカバーテープを提供することである。
本発明者らは、以下に提供される発明を完成させ、上記課題を解決した。
本発明によれば、
電子部品包装用のカバーテープであって、
当該カバーテープは、基材層と、前記基材層の片面側に設けられた単層のシーラント層とを備え、
前記基材層と前記シーラント層の間には少なくとも1層の中間層があり、
前記中間層は、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンを含み、
前記基材層は、樹脂としてポリエステル系樹脂のみを含み、
前記シーラント層は、帯電防止剤を含み、前記帯電防止剤は、金属含有フィラーを含み、前記金属含有フィラーは、金属酸化物粒子を含み、
前記中間層と前記シーラント層とは直接接しており、
前記シーラント層は、当該カバーテープの最表面に設けられており、前記シーラント層における前記基材層側とは反対側の面の全ては露出している、カバーテープ
が提供される。
また、本発明によれば、
電子部品が凹部に収容されたキャリアテープと、前記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
が提供される。
本発明によれば、大きな剥離強度を得ることができるカバーテープが提供される。
カバーテープの層構成を説明するための図である。 カバーテープの層構成を説明するための図である。 カバーテープをキャリアテープにシールした状態の一例を示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
すべての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。
本明細書中、「略」という用語は、特に明示的な説明の無い限りは、製造上の公差や組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを表す。
本明細書中、数値範囲の説明における「X~Y」との表記は、特に断らない限り、X以上Y以下のことを表す。例えば、「1~5質量%」とは「1質量%以上5質量%以下」を意味する。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換か無置換かを記していない表記は、置換基を有しないものと置換基を有するものの両方を包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
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。
本明細書において、「ポリエチレン」は、エチレンの単独重合体、エチレンと5mol%以下のα-オレフィレン単量体との共重合体、およびエチレンと官能基に炭素、酸素、および水素原子だけを持つ1mol%以下の非オレフィン単量体との共重合体を含む。
<カバーテープ10>
図1は、本実施形態の電子部品包装用のカバーテープ10(単に「カバーテープ10」とも表記する)の一例を、模式的に表したものである。
図1に示されるように、カバーテープ10は、基材層1と、基材層1の片面側に設けられたシーラント層3とを備え、さらに、基材層1とシーラント層3との間に、少なくとも1層の中間層2がある。
カバーテープ10は、基材層1と、中間層2と、シーラント層3とがこの順に積層したものということもできる。
シーラント層3は、通常、カバーテープ10の最表面に存在し、カバーテープ10の一方の面を構成している。これにより後述するキャリアテープ20に密着することができる。
基材層1と、中間層2と、シーラント層3とは、通常、ともに略同じ幅と長さで、切れ目や分断なく存在している。
カバーテープ10は、図3に示されるように、電子部品を収容するためのポケット21を有するキャリアテープ20をシールするために用いられるものである。すなわち、カバーテープ10におけるシーラント層3がキャリアテープ20と接するようにヒートシールされる。
カバーテープ10においては、中間層2が、密度が0.890~0.912g/cmである比較的低密度のポリエチレンを含む。このことにより、剥離強度が向上している。この理由については以下のように説明される。ただし、以下説明は推測を含む。また、以下説明により本発明は限定されない。
密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンは、比較的低密度であることにより、(結晶部が少なく分子が動きやすくなり)他成分と混ざりやすくなったり、溶剤が浸透して溶けやすかったりすると考えられる。そうすると、カバーテープ10の製造において中間層2の片面側にシーラント層3を設ける場合(具体的には、中間層2の片面側に、シーラント層3形成用の塗布液を塗布する場合)、その塗布液により中間層2中のポリエチレンの一部が溶解したり、層間の樹脂が絡み合ったりするなどし、中間層2とシーラント層3が界面で「適度に混ざる」と考えられる。これにより、中間層2とシーラント層3の間の剥離強度が大きくなると考えられる(念のため述べておくと、カバーテープ10をキャリアテープから剥離する際には、好ましくは中間層2とシーラント層3の間で剥離がなされる)。
また、詳細は不明であるが、おそらく、中間層2とシーラント層3が界面で「適度に混ざる」結果として、シーラント層3の塗布不良(カバーテープ10へのシワの発生など)が低減される傾向がある。また、後述する中間層2の60℃におけるタック力T60も関係している可能性がある。
ちなみに、中間層2が含むポリエチレンの密度が0.890g/cm未満であると、シール時に中間層2が低温で流動を開始してしまい、シーラント層3が乱れて、十分な剥離強度が得られない場合がある。
以下、カバーテープ10の各層の態様、素材などについて以下説明する。
[基材層1]
基材層1を構成する材料は特に限定されない。典型的には、カバーテープ10を作製するとき、キャリアテープに対してカバーテープ10を接着するとき、外力が加わったとき等に十分に耐えうる程度の機械的強度が得られる材料が好ましい。また、キャリアテープにカバーテープ10を接着する際の熱に耐えうる程度の耐熱性を有する材料が好ましい。
基材層1を構成する材料の形態は、加工の容易性の点で、フィルム状であることが好ましい。
基材層1を構成する材料の具体例としては、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリメタアクリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ABS樹脂等が挙げられる。中でも、カバーテープ10の機械的強度を向上させる観点やコストなどから、ポリエステル系樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレート(PET)系樹脂がより好ましい。
基材層1は、滑材や帯電防止剤などの添加剤を含んでもよい。
基材層1は、1層のみであってもよいし、2層以上あってもよい(例えば、基材層1は、上述した材料が積層された多層フィルムにより形成されてもよい)。
基材層1を形成するために用いられるフィルムは、未延伸フィルムであってもよいし、一軸方向又は二軸方向に延伸されたフィルムであってもよい。カバーテープ10の機械的強度を一層向上させる観点からは、一軸方向又は二軸方向に延伸されたフィルムであることが好ましい。
基材層1の厚さは特に限定されない。基材層1の厚さは、好ましくは5μm以上、より好ましくは9μm以上、より好ましくは12μm以上である。また、基材層1の厚さは、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下である。
基材層1の厚さが50μm以下であることで、カバーテープ10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10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10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。
基材層1の厚さが5μm以上であることで、カバーテープ10の機械的強度を十分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10を高速で剥離する場合でも、カバーテープ10が破断してしまうことを抑制することができる。
基材層1の全光線透過率は、好ましくは80%以上であり、さらに好ましくは85%以上である。
こうすることで、カバーテープ10とキャリアテープとからなる電子部品包装体において、電子部品が正しく収容されているか否かを検査できる程度に必要な透明性を確保することができる。言い換えると、基材層1の全光線透過率を80%以上とすることにより、カバーテープ10とキャリアテープとからなる包装体の内部に収容した電子部品を、外部から視認して確認しやすくなる。
全光線透過率は、JIS-K-7361に準じて測定することが可能である。
[中間層2]
中間層2は、基材層1とシーラント層3の間に位置する。中間層2が存在することで、カバーテープ10のクッション性、耐衝撃性などを高めることができる。
中間層2は、少なくとも、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンを含む。このポリエチレンの密度は、より好ましくは0.900~0.910g/cm、さらに好ましくは0.900~0.909g/cmである。ポリエチレンとして市販品を用いる場合、密度はカタログ値を採用することができる。カタログ値が不明な市販のポリエチレン樹脂、または市販ではないポリエチレン樹脂を用いる場合、密度はJIS K 7112に基づき定義/測定される。
密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンとしては、例えば、超低密度ポリエチレンなどとして市場に流通しているものを挙げることができる。より具体的には、日本ポリエチレン株式会社のメタロセンプラストマー「カーネル」(商標)などを挙げることができる。
密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンの融点は、好ましくは60~104℃、より好ましくは85~100℃である。
適度な融点を有するポリエチレンを用いることで、カバーテープ10の製造時、および/または、キャリアテープとカバーテープ10とのヒートシール時に、ポリエチレンが融解しやすくなると考えられる。その結果、中間層2とシーラント層3との間がより強く密着し、剥離強度が一層高まると考えられる。
また、詳細は不明であるが、60℃以上の融点を有するポリエチレンを用いることで、カバーテープ10をキャリアテープにヒートシールした直後の温かい状態で搬送する場合の振動などによる剥離を抑えやすい。カバーテープ10はキャリアテープに連続的にヒートシールされ、そしてヒートシール時の熱が残ったままリールに巻かれ、そして搬送される場合がある。カバーテープ10を用いて電子部品を包装することで、このような場合の剥離を抑えやすい。
ポリエチレンとして市販品を用いる場合、融点はカタログ値を採用することができる。カタログ値が不明な市販のポリエチレン樹脂、または市販ではないポリエチレン樹脂を用いる場合、融点は、JIS K 7121に規定された方法により、DSC(示差走査熱量計)を用いて測定可能である。
密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンは、適切なメルトフローレート(MFR)を有することが好ましい。
密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンのメルトフローレートは、好ましくは0.5~20g/10min、より好ましくは1~15g/10minである。適当なメルトフローレートを有するポリエチレンを用いることで、例えばヒートシール性を一層高めることができる。
メルトフローレートは、通常、190℃/2.16kgの条件で測定される。
中間層2は、単層構成であってもよいし、多層構成であってもよい。多層構成の場合、少なくとも1層が、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンを含む。
中間層2が多層構成である場合の好ましい態様として、図2に示される態様が挙げられる。図2のカバーテープ10においては、基材層1とシーラント層3の間には、基材層1に近いほうから、第一中間層2Aと、第一中間層2Aとは異なる第二中間層2Bとがある。そして、好ましくは、第二中間層2Bが、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンを含む。
第一中間層2Aは、好ましくは密度が0.912g/cm超、より好ましくは0.913~0.935g/cmであるポリエチレンを含むことができる。このようなポリエチレンは、低密度ポリエチレンとして入手可能である。市販品としては、東ソー社製のペトロセン(登録商標)シリーズなどを挙げることができる。
第一中間層2Aは、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンを含んでもよいし、含まなくてもよい。コスト観点からは、第一中間層2Aは、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンを含まないことが好ましい。
別観点として、第一中間層2Aが含むポリエチレンの密度と、第二中間層2Bが含むポリエチレンの密度の差の絶対値は、好ましくは0.01~0.40g/cm、より好ましくは0.1~0.30g/cmである。
第一中間層2Aが、第二中間層2Bが含むポリエチレンをよりも密度が大きいポリエチレンを含むことで、カバーテープ全体としての強度を高めやすい。一方、第一中間層2Aが含むポリエチレンの密度と、第二中間層2Bが含むポリエチレンの密度の差が大きすぎないことにより、中間層2/カバーテープ全体が「均質」となり、意図せぬ破断が抑えられる傾向がある。また、カバーテープのカールの増大を抑制する効果を得ることができる。
通常は、第二中間層2Bが含むポリエチレンの密度のほうが、第一中間層2Aが含むポリエチレンの密度よりも小さい。
中間層2が単層である場合、中間層2は、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレン以外の他の樹脂を含んでもよい。他の樹脂は特に限定されないが、好ましくは、上述の密度が0.912g/cm超であるポリエチレンなどを挙げることができる。これにより、カバーテープ全体としての強度を高めやすい。
念のため述べておくと、中間層2は、他の樹脂を含まなくてもよい。
中間層2が単層である場合、中間層2中の、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンの含有量は、例えば50質量%以上、より好ましくは75質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。
中間層2が多層である場合、シーラント層3に最も近接する層(図2においては第二中間層2B)は、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレン以外の他の樹脂を含んでもよい。他の樹脂は特に限定されないが、好ましくは、上述の密度が0.912g/cm超であるポリエチレンなどを挙げることができる。念のため述べておくと、第二中間層2Bは、当然、他の樹脂を含まなくてもよい。
中間層2が多層である場合、シーラント層3に最も近接する層中の、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンの含有量は、例えば50質量%以上、より好ましくは75質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。
密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンがある程度多量に用いられることで、剥離強度を十分に大きくすることができる。
図2において、第一中間層2Aの厚みをtとし、第二中間層2Bの厚みをtとしたとき、t/tの値は、好ましくは0.05~5、より好ましくは0.1~3である。
/tを0.2以上に設計することで、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンを十分な量用いることができる。そして、剥離強度を十分に大きくすることができる。また、tの割合が増えると中間層2全体としての引張弾性率が下がるため、コート工程やシール工程での熱によるテープのカールを抑制することができる。
/tを5以下に設計することで、比較的低密度である第二中間層2Bの厚みtが相対的に小さくなる。このことにより、カバーテープの全体としての強度低下が抑えられ、剥離時の切れが抑えられる傾向がある。また、t/tを5以下に設計することは、コスト面でも好ましい。
中間層2は、各種の添加剤を含んでもよい。
中間層2の厚さ(中間層2が複数層からなる場合は合計厚み)は、カバーテープ10全体のクッション性を向上させる観点から、好ましくは10~50μm、さらに好ましくは15~45μmである。
また、カバーテープ10においては、中間層2の60℃におけるタック力T60は、好ましくは60~500gf、より好ましくは100~400gf、さらに好ましくは100~350gfである。
「中間層2のタック力」とは、シーラント層3を設けずに中間層2が露出しているカバーテープの、中間層2の露出面のタック力を、タッキング試験機を用いて測定することで求めることができる。
製造工程でシーラント層3と中間層2を同時に設ける等により、シーラント層3と中間層2を同時に有するカバーテープのみが得られる場合は、例えば、シーラント層3にキャリアテープ用シートをヒートシールし、その後、ヒートシールされたキャリアテープ用シートを、シーラント層3とともに剥離することでシーラント層3を丁寧に除去し、そして中間層2を露出させる。このようにして中間層2を露出させることで、タック力を測定することができる。この際、キャリアテープ用シートとしては、例えば住友ベークライト株式会社製の導電ポリスチレンキャリアテープ「CEL-E980A」などを挙げることができる。
60が上記数値範囲内であることにより、キャリアテープにヒートシールしたときにより強い剥離強度を示す。この理由については以下のように説明される。ただし、以下説明は推測を含む。また、以下説明により本発明は限定されない。
中間層2の60℃におけるタック力T60がある程度大きいことにより、カバーテープ10の製造の際に加えられる熱(例えば、シーラント層3を塗布により設ける場合には、塗布溶液を乾燥させる際の加熱)によって、中間層2が含む樹脂の一部がシーラント層3に流れやすくなる。換言すると、T60が大きいことにより、カバーテープ10の製造の際、中間層2とシーラント層3が界面で「適度に混ざる」と考えられる。これにより、中間層2とシーラント層3の間の剥離強度が大きくなると考えられる。
(念のため述べておくと、カバーテープ10をキャリアテープから剥離する際には、中間層2とシーラント層3の間で剥離がなされる。)
ちなみに、剥離強度の観点では、T60は大きければ大きいほど好ましい。ただし、通常の剥離条件での剥離のしやすさや、シーラント層3を塗布により設ける場合の良好な塗布性などの点で、T60の上限値は好ましくは500gfである。
カバーテープ10は、剥離強度を大きくすることができるという効果のほか、カバーテープ10をキャリアテープにヒートシールした直後の温かい状態で搬送する場合の振動などによる剥離を抑えることができる、という効果を有する。カバーテープ10はキャリアテープに連続的にヒートシールされ、そしてヒートシール時の熱が残ったままリールに巻かれ、そして搬送される場合がある。カバーテープ10を用いて電子部品を包装することで、このような場合の剥離を抑えることができる。
60が60~500gfであるカバーテープ10は、素材や製造条件を適切に選択することで製造することができる。素材の観点では、中間層2の素材として後述の樹脂(A)を選択すること(特に、共重合体については、適切な共重合比率を有するものを選択すること)が好ましい。また、製造条件は限定されないが、例えば後述のTダイによる押出法で中間層2を形成する例が挙げられる。素材や製造条件の詳細については追って説明していく。
また、中間層2については、25℃におけるタック力をT25としたとき、25℃および60℃におけるタック力の比T60/T25が一定値以上であることが好ましい。具体的には、T60/T25は好ましくは3.2以上、より好ましくは5.0以上である。タック力の比T60/T25が上記範囲内にあることにより、剥離強度を高めることができる。T60/T25の下限は特に限定されないが、例えば12以下である。
また、中間層2については、T60に加え、T25も一定の数値範囲内にあることが好ましい。具体的には、T25は15gf以上である。T25がある程度大きいことにより、より剥離強度を高めることができる。T25の上限は、例えば30gf以下である。
念のため述べておくと、T25は、測定温度が60℃ではなく25℃であることを除き、T60と同様にして測定される。
[シーラント層3]
シーラント層3は、ヒートシールによりカバーテープ10をキャリアテープにヒートシール可能なもの(熱により適度に融解するもの)である限り、特に限定されない。
中間層2との相性などの点で、シーラント層3は、好ましくは、(A)スチレン系樹脂および/または(B)(メタ)アクリル系樹脂を含む。
以下、これら樹脂について説明する。
・(A)スチレン系樹脂
(A)スチレン系樹脂中のスチレン含有率は15質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上がさらに好ましい。一方、(A)スチレン系樹脂中のスチレン含有率は、シーラント層3の密着性を保持する観点から、好ましくは90質量%以下であり、より好ましくは80質量%以下である。
カバーテープ10においては、シーラント層3のスチレン含有率を、上記下限値以上とすることにより、中間層2とシーラント層3との密着性がより向上し、剥離強度が一層向上する。メカニズムの詳細は明らかではないが、中間層2とシーラント層3との親和性が向上するためと推測される。
上記で、スチレン含有率とは、(A)スチレン系樹脂に含まれるスチレン由来の構造単位の割合(質量%)をいう。(A)スチレン系樹脂が2種以上の共重合体を含むとき、それぞれが有するスチレン含有率の平均値が、(A)スチレン系樹脂のスチレン含有率となる。
(A)スチレン系樹脂としては、(A-1)ポリスチレン、スチレン-(メタ)アクリレート共重合体、スチレン-オレフィン共重合体、水素添加スチレンブロック共重合体、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS;High Impact Polystyrene)、および汎用ポリスチレン樹脂(GPPS;General Purpose Polystyrene等のスチレン系ポリマー、並びに(A-2)スチレン系重合体、α-メチルスチレン系重合体、スチレン-(α-メチルスチレン)系共重合体、スチレン-脂肪族炭化水素系共重合体、スチレン-(α-メチルスチレン)-脂肪族炭化水素系共重合体、およびスチレン-芳香族炭化水素系共重合体等のスチレン系オリゴマー等が挙げられる。
スチレン系樹脂は1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
なかでも、剥離強度を効果的に向上させる観点から、スチレン-(メタ)アクリレート共重合体および/またはスチレン-オレフィン共重合体が好ましく用いられる。
スチレン-オレフィン共重合体は、オレフィンに由来する単位とスチレンに由来する単位とを有する共重合体である。オレフィンの具体例として、エチレン、プロピレン、ブテン等のα-オレフィンをはじめとするモノオレフィン;ブタジエン、イソプレン等のジオレフィン(共役ジエン)が挙げられる。
スチレン-オレフィン共重合体の重合様式に制限はないが、カバーテープ10とキャリアテープ20との剥離強度の向上の観点から、スチレン-オレフィン共重合体は好ましくはブロック共重合体である。
スチレン-オレフィン共重合体としては、例えば、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレンブロック共重合体(SEPS)などが挙げられる。
スチレン-オレフィン共重合体中のスチレン含有率は、スチレン-オレフィン共重合体全体に対し、カバーテープ10とキャリアテープ20との剥離強度をより好ましいものとする観点から、好ましくは15質量%以上、より20質量%以上、さらに好ましくは25質量%以上である。また、同様の観点から、スチレン-オレフィン共重合体中のスチレン含有率は、スチレン-オレフィン共重合体全体に対し、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下である。
(A)スチレン系樹脂の含有量は、カバーテープ10とキャリアテープ20との剥離強度の向上の観点から、シーラント層3形成用の樹脂組成物の不揮発成分中、好ましくは5質量%以上であり、より好ましくは8質量%以上である。また、同様の観点から、(A)スチレン系樹脂の含有量は、シーラント層3形成用の樹脂組成物100質量%に対し、好ましくは90質量%以下であり、より好ましくは80質量%以下、さらに好ましくは70質量%以下である。
(A)スチレン系樹脂のうち、(A-1)のスチレン系ポリマーを使用する場合、200℃、5kgにおけるメルトフローレート(MFR)が、0.05g/10min以上200g/10min以下であり、好ましくは0.1g/10min以上100g/10min以下である。
MFRを上記下限値以上とすることにより、剥離強度を向上させやすくなる。
MFRを上記上限値以下とすることにより、作業性が良好となり、高い剥離強度が安定的に得られる。
(A)スチレン系樹脂のMFRは、200℃、5kgの条件でJIS-K-7210に準じて測定される。
(A)スチレン系樹脂のうち、(A-2)のスチレン系オリゴマーを使用する場合、数平均分子量は、例えば300以上5000以下であり、好ましくは500以上3000以下である。
・(B)(メタ)アクリル系樹脂
成分(B)の(メタ)アクリル系樹脂は、(B-1)(メタ)アクリル酸に由来する構造単位、および/または、(B-2)(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を含む重合体のことをいう。
成分(B-1)の(メタ)アクリル酸としては、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
成分(B-2)の(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、および(メタ)アクリル酸エチルヘキシル等の中から選ばれる1種または2種以上が挙げられる。
(B)(メタ)アクリル系樹脂は、前述の成分(A)に該当しない限りにおいて、他のモノマーとの共重合体とすることもできる。例えば、(B)(メタ)アクリル系樹脂は、エチレン-メチル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン-エチル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン-(メタ)アクリレート共重合体およびエチレン-酢酸ビニル共重合体からなる群から選択される1種または2種以上を含む共重合体であってもよい。
(B)(メタ)アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を、例えば5質量%以上含み、好ましくは10質量%以上含み、より好ましくは15質量%以上含む。
(B)(メタ)アクリル系樹脂の含有量は、シーラント層3形成用の樹脂組成物の不揮発成分中、1質量%以上であり、好ましくは10質量%以上であり、より好ましくは20質量%以上である。一方、(B)(メタ)アクリル系樹脂の含有量は、シーラント層3形成用の樹脂組成物の不揮発成分中、100質量%であってもよく、98質量%以下であってもよい。これにより、良好な耐付着性が得られる。
また、(A)スチレン系樹脂と(B)(メタ)アクリル系樹脂とを併用してもよい。併用することで、シーラント層3の、キャリアテープとの接着性と、カバーテープ10中の中間層2との密着性と、をより高度に両立させることができる。
(A)スチレン系樹脂と(B)(メタ)アクリル系樹脂とを併用する場合、(B)(メタ)アクリル系樹脂の含有量に対する、(A)スチレン系樹脂の含有量[(A)/(B)](質量比)は、0.015以上であることが好ましく、0.02以上であることがより好ましい。一方、[(A)/(B)](質量比)は、5以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。
(A)/(B)を上記数値範囲とすることで、カバーテープ10の剥離性と密着性のバランスを一層向上させることができる。
シーラント層3は、さらに以下の成分を含んでもよい。
・(C)帯電防止剤
シーラント層3は、帯電防止剤を含んでもよい。これにより、帯電防止能を向上させることができる。
帯電防止剤としては、例えば、リチウムイオンを含むものが挙げられる。リチウムイオンが樹脂中に存在する高分子型帯電防止剤を用いることができる。これにより、優れた帯電防止性能が持続的に安定して発揮される。
リチウムイオンは、例えば、リチウム塩のような形で帯電防止剤に含有させることができる。このリチウム塩としては、塩化リチウム、フッ化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、過塩素酸リチウム、酢酸リチウム、フルオロスルホン酸リチウム、メタンスルホン酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、ペンタフルオロエタンスルホン酸リチウム等が挙げられる。
帯電防止剤に含まれるリチウムイオンは、金属元素量測定により確認することができる。帯電防止剤に含まれるリチウムイオン量は、例えば、50μg/g以上(50ppm以上)であることが好ましい。
もちろん、帯電防止剤としては、リチウムイオンを含むもの以外にも、公知の帯電防止剤を用いることができる。また、リチウムイオンを含むものと、そうでないものとを併用することもできる。
リチウムイオンを含まない帯電防止剤としては、例えば、以下を挙げることができる。
・ポリエーテル構造を含むポリマー(例えば、ポリエーテルエステルアミドなどのポリアミド系コポリマー、ポリオレフィンとポリエーテルのブロックポリマー、ポリエチレンエーテル及びグリコールからなるポリマーなど)、カリウムアイオノマーなどのカルボン酸塩基含有ポリマー、第4級アンモニウム塩基含有コポリマーなど。
・酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン等の金属含有フィラー(金属酸化物粒子など)。
・ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)、ポリアセチレン、ポリアニリン等の導電性ポリマー。
・導電カーボン。
ちなみに、例えば金属含有フィラー(金属酸化物粒子など)を用いることで、帯電防止能の向上に加え、タック力や剥離強度を適切に調整できる場合がある。タック力や剥離強度の調整の観点も考慮すると、金属含有フィラー(金属酸化物粒子など)の一次粒子径は、好ましくは5~1000nm、好ましくは10~500nmである。
金属含有フィラー(金属酸化物粒子など)の一次粒子径は、例えば顕微鏡画像から知ることができる。
シーラント層3が帯電防止剤を含む場合、その量(2種以上を含む場合は合計量)は、シーラント層3全体に対して、例えば1質量%以上、好ましくは5質量%以上、より好ましくは8質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上である。これにより、適切な帯電防止能を得ることができる。
また、帯電防止剤の含有量は、シーラント層3全体に対して、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは80質量%以下、特に好ましくは70質量%以下である。帯電防止剤はしばしば高価である。よって、帯電防止剤の含有量をこのようにすることで、カバーテープ10作製のコスト低減につながる。
・粘着付与剤
シーラント層3は、粘着付与剤を含んでもよい。
粘着付与剤としては、石油樹脂、ロジン系樹脂、テルペン樹脂、スチレン樹脂、クマロン・インデン樹脂等が挙げられる。中でも、電子部品の付着しにくさ、キャリアテープに対するヒートシール性、ガスバリア性などから、石油樹脂とスチレン樹脂が好適である。
石油樹脂系の粘着付与剤としては、脂肪族系の石油樹脂、芳香族系の石油樹脂、脂肪族芳香族共重合系の石油樹脂等が挙げられる。市販品としては、荒川化学工業社の水素化石油樹脂、商品名「アルコン」シリーズなどがある。
粘着付与剤を用いる場合、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
シーラント層3が粘着付与剤を含む場合、シーラント層3全体に対する粘着付与剤の含有量の下限値は、キャリアテープとのシール強度を好適なものとする観点から、好ましくは0.5質量%より多く、より好ましくは1質量%以上である。
また、シーラント層全体に対する粘着付与剤の含有量の上限値は、電子部品の付着しにくさや、キャリアテープに対するヒートシール性などの観点から、例えば5質量%以下、具体的には4質量%以下である。
・その他添加成分
シーラント層3は、その特性を損なわない範囲で、上記成分のほか、アンチブロッキング剤、スリップ剤、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、界面活性剤、無機フィラー等の任意の添加剤を含んでいてもよい。かつ/または、シーラント層3の表面には、これらのコーティング処理が施されていてもよい。
アンチブロッキング剤の例としては、シリカ、アルミノ珪酸塩(ゼオライト等)などを挙げることができる。シーラント層3がアンチブロッキング剤を含有することで、シーラント層3のブロッキングが緩和される。
スリップ剤の例としては、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘニン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、オレイルパルミドアミド、ステアリルパルミドアミド、メチレンビスステアリルアミド、メチレンビスオレイルアミド、エチレンビスオレイルアミド、エチレンビスエルカ酸アミドなどの各種アミド類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール、水添ひまし油などが挙げられる。シーラント層3がスリップ剤を含有することで、押出加工等の加工性、離ロール性、フィルム滑り性などが向上される。
シーラント層3中のその他添加成分の量は、添加目的に応じて適宜調整すればよい。典型的には、シーラント層3全体に対して0.01~10質量%程度の範囲で調整すればよい。
シーラント層3の厚みは、例えば0.005~5μm、好ましくは0.01~2μm、より好ましくは0.015~1μmである。
シーラント層3の厚みが0.005μm以上であることで、十二分なシール性を担保することができる。また、捻じりによりシール層にクラックが発生し脱落することも抑制できる。
シーラント層3の厚みが5μm以下であることで、カバーテープ10の剛性が高くなりすぎない。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10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10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。
また、シーラント層3の厚みが2μm以下であることで、ヒートシール時に溶融した樹脂の「染み出し」が抑えられるという利点もある。
[その他の層]
カバーテープ10は、基材層1、中間層2(単層または多層)およびシーラント層3以外に任意の層を備えていてもよい。
例えば、カバーテープ10は、基材層1と中間層2の間に接着層を備えていてもよい。こうすることで、カバーテープの機械的強度を向上させることができる。
接着層を形成するための材料には、通常、樹脂が含まれる。樹脂の具体例としては、ウレタン系のドライラミネート用接着樹脂材料、アンカーコート用接着樹脂材料等が挙げられる。これら接着樹脂材料としては、例えば、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組成物とイソシアネート化合物とを組み合わせたもの等が挙げられる。
<カバーテープ10の製造方法>
カバーテープ10の製造方法は限定されない。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、カバーテープ10を製造することができる。
具体的には、カバーテープ10は、以下(1)~(4)の手順で製造することができる。
(1)中間層2に相当するフィルムを準備する。中間層2が多層である場合には、例えば多層押出機(Tダイ)で製膜する。
(2)基材層1に相当するフィルム(PETフィルム等)を準備する。このフィルムにはコロナ処理等の表面処理を施してもよい。
(3)(2)で準備した基材層1に相当するフィルムの片面(コロナ処理を施した場合にはその処理面)に接着材料を塗り、基材層1に相当するフィルムを貼り合わせる。つまり、ドライラミネート法により、基材層1と中間層2とを備える多層フィルムを構成する。この際の接着材料としては、上述の接着層を形成するための材料を挙げることができる。
(4)(3)の多層フィルムの、中間層2が露出している面に、バーコーター等を用いて、シーラント層3形成用の塗布液を塗布する。そして、塗布された塗布液中の溶剤を乾燥させる。このようにしてシーラント層3を設けることができる。塗布液は、上述の、(A)スチレン系樹脂、(B)(メタ)アクリル系樹脂などを、何らかの溶剤に溶解または分散させたものであることができる。塗布液の不揮発成分濃度は、シーラント層3の所望の厚み等に応じて適宜調整すればよい。
(5)必要に応じ、得られた多層フィルムを、適当な長さおよび幅に裁断する。
<電子部品包装体>
図3は、電子部品包装体100を模式的に示した図である。
上述のカバーテープ10と、電子部品がポケット21(凹部)に収容されたキャリアテープ20とにより、電子部品包装体100が構成されている。
図3において、カバーテープ10は、電子部品の形状に合わせて凹状のポケット21が連続的に設けられた帯状のキャリアテープ20の蓋材として用いられている。具体的には、カバーテープ10は、キャリアテープ20のポケット21の開口部全面を覆うように、キャリアテープ20の表面に接着(通常、ヒートシール)される。
電子部品包装体100は、例えば、以下の手順で作製することができる。
まず、キャリアテープ20のポケット21内に電子部品を収容する。
次に、キャリアテープ20のポケット21の開口部全面を覆うように、キャリアテープ20の表面にカバーテープ10をヒートシール法により接着する。この際、カバーテープ10におけるシーラント層3がキャリアテープ20と接するようにする(つまり、図3におけるカバーテープ10の「裏面」がシーラント層3となるようにしてヒートシールを行う)。こうすることで、電子部品が密封収容された構造体(電子部品包装体100)が得られる。
ヒートシールの具体的なやり方や条件は、カバーテープ10がキャリアテープ20に十分強く接着する限り特に限定されない。典型的には、公知のテーピングマシンを用い、温度100~240℃、荷重0.1~10kgf(0.98~98N)、時間0.0001~1秒の範囲内で行うことができる。
キャリアテープ20の材質は、ヒートシールによりカバーテープ10を接着可能である限り特に限定されない。材質は、ポリスチレン樹脂を含む材料、ポリカーボネート樹脂を含む材料、ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む材料などの樹脂製、または紙製であることができる。なかでも、剥離強度を効果的に向上させる観点から、樹脂製が好ましい。
上述のカバーテープ10を、これら材料で構成されたキャリアテープ20にヒートシールして電子部品包装体とすることで、高い剥離強度を実現することができる。
電子部品包装体100は、例えば、リールに巻かれ、その後、電子部品を電子回路基板等に実装する作業領域まで搬送される。リールの素材は、金属製、紙製、プラスチック製などであることができる。
電子部品包装体100が作業領域まで搬送された後、カバーテープ10をキャリアテープ20から剥離し、収容された電子部品を取り出す。
電子部品包装体100内に収容される電子部品は、特に限定されない。半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、コンデンサ、圧電素子、光学素子、LED関連部材、コネクタ、電極など、電気・電子機器の製造に用いられる部品全般を挙げることができる。
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
以下、参考形態の例を付記する。
1.
電子部品包装用のカバーテープであって、
当該カバーテープは、基材層と、前記基材層の片面側に設けられたシーラント層とを備え、
前記基材層と前記シーラント層の間には少なくとも1層の中間層があり、
前記中間層は、密度が0.890~0.912g/cm であるポリエチレンを含む、カバーテープ。
2.
1.に記載のカバーテープであって、
前記ポリエチレンの融点が、60~104℃である、カバーテープ。
3.
1.または2.に記載のカバーテープであって、
前記シーラント層は、スチレン系樹脂および/または(メタ)アクリル系樹脂を含む、カバーテープ。
4.
1.~3.のいずれか1つに記載のカバーテープであって、
前記基材層は、ポリエステル樹脂を含む、カバーテープ。
5.
1.~4.のいずれか1つに記載のカバーテープであって、
前記シーラント層は、帯電防止剤を含む、カバーテープ。
6.
電子部品が凹部に収容されたキャリアテープと、1.~5.のいずれか1つ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。
本発明の実施態様を、実施例および比較例に基づき詳細に説明する。念のため述べておくと、本発明は実施例のみに限定されない。
<原材料>
(基材層)
膜厚12μmの二軸延伸ポリエステル(PET)フィルム(東洋紡績株式会社、商品名:6140)
(中間層形成用の材料)
カーネルKC573(日本ポリエチレン株式会社製、密度0.910g/cmのポリエチレン、融点102℃)
カーネルKF260T(日本ポリエチレン株式会社製、密度0.901g/cmのポリエチレン、融点93℃、MFR(190℃、2.16kg):2g/10分))
ユメリット4540F(宇部丸善ポリエチレン製、0.913g/cmのポリエチレン、99、114℃、MFR(190℃、2.16kg):4g/10分))
ペトロセン203(東ソー社製、密度0.919g/cmのポリエチレン、融点115℃)
トーヨースチロールMS-750(東洋スチレン株式会社製、スチレン・メタクリレート共重合樹脂)
H850N(東洋スチレン社製、HIPS(ハイインパクトポリスチレン))
カーネルKC452T(日本ポリエチレン株式会社製、密度0.888g/cmのポリエチレン、融点55℃)
タフテックP2000(旭化成社製、水添スチレン系熱可塑性エラストマー、スチレン含有率(ポリスチレン比率):67質量%)
(シーラント層形成用の材料(塗布液配合))
以下の配合1および配合2の、シーラント層形成用塗布液を調製した。
配合1:
ポリ(メタ)アクリル酸誘導体(大日本インキ社製「A450A」) 40質量%
帯電防止剤(酸化錫、三菱マテリアル社製「T-1」) 60質量%
配合2:
スチレン系樹脂(スチレンブタジエン共重合体、タフテックH1517、スチレン含有率43質量%)13.3質量%
ポリ(メタ)アクリル酸誘導体(大日本インキ社製「A450A」) 26.7質量%
帯電防止剤(酸化錫、三菱マテリアル社製「T-1」) 60質量%
<カバーテープの製造>
以下のような手順でカバーテープを製造した。
(1)Tダイ法により、中間層に相当するフィルムを200℃で製膜した。中間層が2層以上からなる場合は、共押出多層Tダイ法を採用した。
(2)基材層に相当するポリエステルフィルムの片面にコロナ処理を施し、そのコロナ処理面に、ドライラミネート用接着剤(三井化学株式会社製、タケラックA-520)をコートした。
(3)(1)で製膜した中間層に相当するフィルムと、(2)で準備したポリエステルフィルムとを、ドライラミネートして接合した。これにより、中間層と基材層を有する多層フィルムを得た。
(4)(3)で得られた多層フィルムの中間層側にコロナ処理を施した。
(5)得られた積層フィルムの中間層側の面上に、表1に示されるシーラント層形成用塗布液(配合1または配合2)50質量%とテトラヒドロフラン50質量%とを混合した混合液を、グラビアコーティング法により塗布し、70℃で乾燥させてシーラント層を形成した。塗布量は、最終的なシーラント層の厚みが表1に記載の厚みになるように調整した。
<中間層のタック力の測定>
まず、製造されたカバーテープのシーラント層側と、導電ポリスチレンキャリアテープ(住友ベークライト社製「CEL-E980A」)を、条件150℃、0.5MPa、1秒でヒートシールした。その後、手剥離にてヒートシールされたキャリアテープ用シートをシーラント層とともに剥離し、シーラント層3を丁寧に除去した。このようにして中間層を露出させた。
タッキング試験機TAC-1000(株式会社レスカ製)を用い、上記で露出させた中間層(露出面)に対し、以下の荷重・時間で60℃に加熱されたSUS(ステンレス)製プローブを押し付け、その後、カバーテープからプローブを垂直に引きはがした。この引きはがしの際にかかる荷重のピーク値を、タック力T60として採用した。
測定条件の詳細は下記の通りである。
・プローブ径:5mmφ
・プローブ温度:60℃
・プローブがカバーテープを押し付ける荷重:2500gf
・押し付けを継続する時間:20秒
・プローブを引きはがす速度:10mm/s
また、プローブ温度を60℃から25℃に変更した以外は同様の測定により、25℃におけるタック力T25を求めた。そして、タック力の比T60/T25を求めた。
<評価:剥離強度の測定>
剥離強度の評価は、JIS C 0806-3に準拠する剥離試験に従って行った。
具体的には、まず、カバーテープを、幅9.5mmに裁断した。裁断したカバーテープを、幅12mmの寸法のキャリアテープ(導電ポリスチレンキャリアテープ、住友ベークライト社製の「CEL-E980A」)に、ヒートシール温度180℃、アイロンサイズ0.4mm巾×32mm長、2列・4度打ち、荷重1kg、シール時間100ミリ秒の条件でヒートシール機を用いてヒートシールした。これにより剥離強度測定用のサンプルを得た。
得られたサンプルを用いて、剥離速度300mm/min、剥離角度170°、剥離時間10秒の条件でカバーテープをキャリアテープから剥離した。この際の剥離強度(単位:gf)を測定した。後掲の表には、10秒の測定における剥離強度の平均値を記載した。
<剥離状態の観察>
上記の剥離強度の測定後のサンプルの外観を目視で観察した。シーラント層と中間層の間できれいに剥がれていたものを〇(良好)、外観が汚かったり、糸引きが生じたり、シーラント層と中間層の間で剥がれずに第一中間層と第二中間層の間で剥がれたりしていたもの(「デラミ」が発生していたもの)を×(不良)と評価した。後掲の表において、×のものについては、どのような不良が発生したかも併記した。
<評価:シーラント層形成時のシワ発生有無>
得られた各カバーテープのシーラント層を観察した。そして、シワが全く確認されなかったものを○(良い)、ヒートシール性や剥離性に影響が出る程度のシワが確認されたものを×(悪い)と評価した。
<評価:ヒートシール直後の温かいうちの剥離しにくさ>
まず、<評価:剥離強度の測定>の(サンプル作成)のようにして、試験用の複合体を得た。これを、80℃オーブン中に3時間静置した。その後、オーブンからサンプルを取り出した。そして、ヒートシール部の剥がれがないかどうかを確認した。ヒートシール部の剥がれが認められなかった場合を○(良好)、ヒートシール部の剥がれが認められた場合を×(不良)と評価した。
カバーテープの各層の原材料、厚み、材料特性および評価結果をまとめて下表に示す。
下表において、メルトフローレートの測定条件は、明記のない場合、190℃/2.1kgである。
実施例1および5において、メルトフローレートは、中間層に用いられている2種の樹脂の混合物の値を記載している。
Figure 0007289816000001
上表に示されるとおり、実施例のカバーテープの剥離強度は良好であった。また、実施例のカバーテープの剥離状態は良好であった。つまり、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンを含む中間層を備えるカバーテープは良好な性能を奏した。
一方、中間層がポリエチレン樹脂を含まない場合や、中間層が低密度すぎる/高密度すぎるポリエチレンを含む場合には、実施例に比べて小さな剥離強度しか得られなかった。
1 基材層
2 中間層
2A 第一中間層
2B 第二中間層
3 シーラント層
10 カバーテープ
20 キャリアテープ
21 ポケット
100 電子部品包装体

Claims (4)

  1. 電子部品包装用のカバーテープであって、
    当該カバーテープは、基材層と、前記基材層の片面側に設けられた単層のシーラント層とを備え、
    前記基材層と前記シーラント層の間には少なくとも1層の中間層があり、
    前記中間層は、密度が0.890~0.912g/cmであるポリエチレンを含み、
    前記基材層は、樹脂としてポリエステル系樹脂のみを含み、
    前記シーラント層は、帯電防止剤を含み、前記帯電防止剤は、金属含有フィラーを含み、前記金属含有フィラーは、金属酸化物粒子を含み、
    前記中間層と前記シーラント層とは直接接しており、
    前記シーラント層は、当該カバーテープの最表面に設けられており、前記シーラント層における前記基材層側とは反対側の面の全ては露出している、カバーテープ。
  2. 請求項1に記載のカバーテープであって、
    前記ポリエチレンの融点が、60~104℃である、カバーテープ。
  3. 請求項1または2に記載のカバーテープであって、
    前記シーラント層は、スチレン系樹脂および/または(メタ)アクリル系樹脂を含む、カバーテープ。
  4. 電子部品が凹部に収容されたキャリアテープと、請求項1~3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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