KR20130130880A - 도전성 시트 - Google Patents
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Abstract
전자 부품의 포장 및 실장의 고속화에 대응 가능한 기계적 강도를 갖고, 각종 성형 방법에 있어서 보다 저온측의 넓은 온도 영역에서 성형할 수 있으며, 펀칭 및 슬릿 가공시의 버, 위스커 등의 발생을 현저하게 감소시킨 성형품이 얻어지는 시트를 제공한다.
폴리카보네이트계 수지 21 ∼ 87 질량% 와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지 7 ∼ 68 질량% 와 카본 블랙 3 ∼ 30 질량% 를 함유하는 기재층과, 그 편측 또는 양측에 압출, 공압출 또는 압출 코팅에 의해 적층한, 폴리카보네이트계 수지 19 ∼ 86 질량% 와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지 6 ∼ 67 질량% 와 카본 블랙 5 ∼ 35 질량% 를 함유하는 표면층을 갖고, 블랭킹 버 발생율이 4% 이하인 시트, 및 당해 시트를 사용한 캐리어 테이프.
폴리카보네이트계 수지 21 ∼ 87 질량% 와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지 7 ∼ 68 질량% 와 카본 블랙 3 ∼ 30 질량% 를 함유하는 기재층과, 그 편측 또는 양측에 압출, 공압출 또는 압출 코팅에 의해 적층한, 폴리카보네이트계 수지 19 ∼ 86 질량% 와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지 6 ∼ 67 질량% 와 카본 블랙 5 ∼ 35 질량% 를 함유하는 표면층을 갖고, 블랭킹 버 발생율이 4% 이하인 시트, 및 당해 시트를 사용한 캐리어 테이프.
Description
본 발명은 전자 부품의 포장 및 실장의 고속화에 대응 가능한 기계적 강도를 갖고, 펀칭 및 슬릿 가공시의 버(burr), 위스커 등의 발생을 현저하게 감소시킨 도전성 시트에 관한 것이다.
IC 를 비롯한 전자 부품이나 IC 를 사용한 전자 부품의 포장 형태로서 인젝션 트레이, 진공 성형 트레이, 매거진, 캐리어 테이프 (엠보스 캐리어 테이프라고도 한다) 등이 사용되고 있다. 이들 포장 용기에는 정전기에 의한 IC 등의 전자 부품의 파괴를 방지하기 위해 표면에 도전성 필러를 분산시킨 것이 사용되고 있으며, 도전성 필러로서 저렴하고 균일하게 안정적인 표면 고유 저항값을 얻을 수 있는 카본 블랙이 널리 사용되고 있다.
카본 블랙을 분산시킨 열가소성 수지로 이루어지는 도전성 시트는, 기계적 강도나 성형성이 저하된다는 문제점이 있었다. 이것을 개선하는 방법으로서, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2 등이 제안되어 있다. 또한 기계적 강도가 높고, 카본 탈리성이 우수한 캐리어 테이프용 시트로서, 특허 문헌 3 및 특허 문헌 4 가 제안되어 있다. 또한, 압공 성형, 진공 성형, 프레스 성형 등 각종 성형 방식에서의 성형 용이성을 부여한 방법으로서 특허 문헌 5, 슬릿 가공성을 향상시킨 방법으로서 특허 문헌 6 이 제안되어 있다. 그러나, 전자 부품의 복잡화, 정밀화 및 소형화에 수반하여, 포장 재료도 시트의 폭이 좁아져 소형화되고, 또한 전자 부품의 포장 및 실장의 고속화도 급속히 진행되고 있다. 그래서, 이것들에 대응 가능한 기계적 강도를 갖고, 또한 각종 성형 방식에 있어서 저온측의 넓은 온도 영역에서의 성형이 가능한, 가공성이 높은 시트가 요구되고 있다. 또한, 지금까지의 캐리어 테이프는 이송 구멍이나 포켓의 센터 홀의 펀칭부 및 슬릿 단부에 버, 위스커 등이 발생되기 쉬워, 부품의 소형화가 진행되는 중에 이들이 전자 부품의 보호에 대하여 악영향을 미친다는 문제가 현재화되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 소57-205145호
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 소62-18261호
특허 문헌 3 : 일본 공표특허공보 2003-512207호
특허 문헌 4 : 일본 공개특허공보 2002-67258호
특허 문헌 5 : 일본 공개특허공보 2005-297504호
특허 문헌 6 : 일본 공개특허공보 2004-185928호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은, 전자 부품의 포장 및 실장의 고속화에 대응 가능한 기계적 강도를 갖고, 각종 성형 방법에 있어서 보다 저온측의 넓은 온도 영역에서 성형할 수 있으며, 펀칭 및 슬릿 가공시의 버, 위스커 등의 발생을 현저하게 감소시킨 성형품이 얻어지는 도전성 시트를 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
즉 본 발명은, 이하의 요지를 갖는 것이다.
(1) 폴리카보네이트계 수지 21 ∼ 87 질량% 와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지 7 ∼ 68 질량% 와 카본 블랙 3 ∼ 30 질량% 를 함유하는 기재층과, 그 편측 또는 양측에 압출, 공(共)압출 또는 압출 코팅에 의해 적층한, 폴리카보네이트계 수지 19 ∼ 86 질량% 와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지 6 ∼ 67 질량% 와 카본 블랙 5 ∼ 35 질량% 를 함유하는 표면층을 갖고, 블랭킹 버(blanking burr) 발생율이 4% 이하인 시트.
(2) 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지가 폴리부틸렌테레프탈레이트인 상기 (1) 에 기재된 시트.
(3) JIS-K-6734 (2000) 에 있어서의 인장 파단 신도가 10 ∼ 150% 인 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 시트.
(4) 표면층의 표면 고유 저항값이 102 ∼ 1010Ω 인 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 시트.
(5) 멀티 매니폴드 다이 또는 피드 블록을 사용한 공압출법에 의해 제조한 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 시트.
(6) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 시트를 사용한 캐리어 테이프.
발명의 효과
본 발명의 시트는 우수한 기계적 강도를 갖고 있기 때문에 고속 포장, 고속 실장에 적합하고, 또한 성형체를 얻을 때에는 각종 성형 방법에 있어서 보다 저온측의 넓은 온도 영역에서 성형할 수 있다. 또한 펀칭 가공시 등의 발진성 (發塵性) 을 현저하게 감소시킴으로써 내용물인 전자 부품을 가공시의 부스러기 등으로 오염시키지 않으므로, 고정밀도의 전자 부품 포장체에 적합하다.
발명을 실시하기
위한 최선의 형태
기재층의 폴리카보네이트계 수지는, 디히드록시 화합물로부터 유도된 것으로, 방향족 디히드록시 화합물이 바람직하고, 특히는 2 개의 방향족 디히드록시 화합물이 어떠한 종류의 결합기를 통하여 결합된 방향족 디히드록시 화합물 (비스페놀) 이 바람직하다. 이들은 공지된 제법에 의해 제조된 것을 사용할 수 있으며, 그 제법에 한정되지 않고 시판되는 수지를 사용할 수 있다.
기재층의 폴리카보네이트계 수지의 함유량은, 폴리카보네이트계 수지와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지와 카본 블랙의 합계를 100 질량% 로 하였을 때에 21 ∼ 87 질량% 이고, 바람직하게는 35 ∼ 82 질량% 이다. 21 질량% 미만에서는 충격 강도 및 기계적 강도가 저하되고, 또한 87 질량% 를 초과하면 성형 온도가 높아진다.
기재층의 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지로는, 주로 글리콜 성분으로서 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 디카르복실산 성분으로서 테레프탈산이나 그 디메틸에스테르로부터 얻어지는 것을 사용할 수 있는데, 이 외에 공중합체 모노머로서 글리콜 성분이라면 디에틸렌글리콜, 1,4-테트라메틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 헵탄메틸렌글리콜을, 디카르복실산 성분이라면 이소프탈산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 아디프산 등을 일부 치환하여 사용할 수도 있다. 바람직하게는, 글리콜 성분으로서 1,4-시클로헥산디메탄올 성분이 0.1 ∼ 10 몰% 이하 공중합된 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지, 또는 산 성분으로서 이소프탈산 성분이 1 몰% 이상 10 몰% 이하 공중합된 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지를 성형성의 관점에서 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 (PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (PTT) 등이다.
기재층의 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지의 함유량은, 폴리카보네이트계 수지와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지와 카본 블랙의 합계를 100 질량% 로 하였을 때에 7 ∼ 68 질량% 이고, 바람직하게는 10 ∼ 49 질량% 이다. 7 질량% 미만에서는 성형 온도가 높아지고, 또한 68 질량% 를 초과하면 충격 강도, 기계적 강도가 저하된다.
기재층에 사용하는 카본 블랙은, 퍼네스 블랙, 채널 블랙, 아세틸렌 블랙 등이며, 입경이 작고 방향성이 작은 것이 바람직하다. 예를 들어 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙이 바람직하다.
기재층의 카본 블랙의 함유량은, 폴리카보네이트계 수지와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지와 카본 블랙의 합계를 100 질량% 로 하였을 때에 3 ∼ 30 질량% 이고, 바람직하게는 10 ∼ 25 질량% 이다. 3 질량% 미만에서는, 펀칭 가공시의 버, 위스커 등의 발생을 줄이는 것이 어렵고, 30 질량% 를 초과하면 충격 강도, 기계적 강도가 저하된다.
기재층에는, 본 발명의 과제에서 요구되는 특성을 저해하지 않는 범위에서 필요에 따라 활제, 가소제, 열 안정제, 가공 보조제, 무기 필러, 광택 제거제 등의 각종 첨가제를 사용할 수 있다.
표면층의 폴리카보네이트계 수지에는 기재층과 동일한 폴리카보네이트계 수지를 사용할 수 있다.
표면층의 폴리카보네이트계 수지의 함유량은, 폴리카보네이트계 수지와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지와 카본 블랙의 합계를 100 질량% 로 하였을 때에 19 ∼ 86 질량% 이고, 바람직하게는 32 ∼ 81 질량% 이다. 19 질량% 미만에서는 충격 강도 및 기계적 강도가 저하되고, 또한 86 질량% 를 초과하면 성형 온도가 높아진다.
표면층의 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지에는 기재층과 동일한 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지를 사용할 수 있다.
표면층의 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지의 함유량은, 폴리카보네이트계 수지와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지와 카본 블랙의 합계를 100 질량% 로 하였을 때에 6 ∼ 67 질량% 이고, 바람직하게는 10 ∼ 48 질량% 이다. 6 질량% 미만에서는 성형 온도가 높아지고, 또한 67 질량% 를 초과하면 충격 강도, 기계적 강도가 저하된다.
표면층에 사용하는 카본 블랙은, 퍼네스 블랙, 채널 블랙, 아세틸렌 블랙 등이며, 비표면적이 크고, 수지에 대한 첨가량이 소량으로 고도의 도전성이 얻어지는 것이 바람직하다. 예를 들어 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙이 바람직하다.
표면층의 카본 블랙의 함유량은, 표면 저항률을 1O2 ∼ 1010Ω, 바람직하게는 1O2 ∼ 106Ω 으로 할 수 있는 첨가량이며, 폴리카보네이트계 수지와 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지와 카본 블랙의 합계를 100 질량% 로 하였을 때에 카본 블랙 5 ∼ 35 질량% 가 바람직하고, 10 ∼ 25 질량% 가 보다 바람직하다. 첨가량이 5 질량% 미만에서는 충분한 도전성이 얻어지지 않고 표면 저항률이 상승하며, 35 질량% 를 초과하면 수지와의 균일 분산성의 악화, 성형 가공성의 저하, 및 기계적 강도 등의 특성값 저하 등의 현상이 발생된다. 또한, 표면 저항률이 1010Ω 을 초과하면 충분한 대전 방지 효과가 얻어지지 않고, 102Ω 미만에서는 외부로부터 정전기 등에 의한 전기의 유입을 용이하게 하여, 전자 부품이 파괴될 가능성이 있다.
표면층에는, 본 발명의 과제에서 요구되는 특성을 저해하지 않는 범위에서, 필요에 따라 활제, 가소제, 열 안정제, 가공 보조제, 무기 필러, 광택 제거제 등의 각종 첨가제를 사용할 수 있다.
JIS-K-6734 (2000) 에 나타나 있는 측정 방법을 사용한 시트 시험편의 인장 파단 신도가 10 ∼ 150% 이하임으로써, 이송 구멍이나 센터 홀에 발생된 버, 위스커의 발생을 억제할 수 있다. 10% 이하에서는 지나치게 딱딱해지기 때문에 펀칭시에 그 부분으로부터 시트에 균열이 생기기 쉬워지고, 150% 이상에서는 버, 위스커의 발생 빈도가 증가하기 때문에, 전자 부품에 대한 오염이 현저해진다.
블랭킹 버 발생율이란, 성형한 엠보스 캐리어 테이프의 개개의 이송 구멍이나 센터 홀에 발생된 버, 위스커의 발생 빈도를 화상 처리로 수치화시킨 값이다. 버, 위스커가 전혀 발생하지 않은 진원 (眞圓) 을 발생율 0% 로 하고, 펀칭 구멍부를 덮은 버, 위스커가 진원을 몇 % 덮어 가리고 있는지를 화상 처리로 구하고, 수치로서 발생 빈도를 나타낸 지표이다. 블랭킹 버 발생율은 4% 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3% 이하이다. 발생율이 4% 를 초과하면, 펀칭 구멍부를 덮는 버, 위스커의 양이 많아져 전자 부품에 대한 오염이 현저해진다.
시트의 전체 두께는 0.1 ∼ 3.0㎜, 바람직하게는 0.1 ∼ 1.5㎜ 가 일반적이며, 또한 전체 두께에 차지하는 표면층의 두께는 2% ∼ 80% 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 60% 가 특히 바람직하다. 전체 두께가 0.1㎜ 미만에서는 캐리어 테이프로서의 강도가 부족하고, 또한 3.0㎜ 를 초과하면 압공 성형, 진공 성형, 열판 성형 등의 성형이 곤란해진다. 또한, 표면층의 두께가 2% 미만에서는, 캐리어 테이프의 표면 고유 저항률이 현저하게 높아지는 경우가 있어, 충분한 정전기 억제 효과가 얻어지지 않고, 80% 를 초과하면 압공 성형, 진공 성형, 열판 성형 등의 성형성이 저하되는 경우가 있다.
시트는, 기재층에 사용하는 수지와 카본 블랙 (이하, 수지 조성물이라고 한다), 및 표면층에 사용하는 수지와 카본 블랙 (이하, 수지 조성물이라고 한다) 을 원료로 하고, 압출기, 캘린더 성형기 등을 사용한 공지된 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어 기재층과 표면층의 수지 조성물을, 각각을 별개의 압출기에 의해 시트 또는 필름상으로 성형한 후, 열 라미네이트법, 드라이 라미네이트법 및 압출 라미네이트법 등에 의해 단계적으로 적층하는 방법이나, 혹은 미리 성형한 기재층 시트의 편측 또는 양측에 표면층을 압출 코팅 등의 방법에 의해 적층할 수 있다. 또한, 멀티 매니폴드 다이나 피드 블록을 사용한 다층 공압출법에 의해 적층 시트를 얻는 방법으로도 도전성 시트를 얻을 수 있으며, 이 방법은 한 공정으로 적층 시트가 얻어지는 점에서 바람직하다.
본 발명의 시트는, 진공 성형법, 압공 성형법, 프레스 성형법 등과 같은 공지된 열 성형 방법에 의해, 용도에 따른 형상으로 성형할 수 있다.
본 발명의 시트는, IC 등의 반도체, IC 를 사용한 전자 부품의 포장 용기로서 바람직하게 사용할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안된다.
(실시예 1 ∼ 15)
(기재층과 표면층의 제조)
폴리카보네이트 수지 (판라이트 L-1225, 테이진 화성사 제조) 와 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 (노바 듀란 5010R8M, 미츠비시 엔지니어링 플라스틱스사 제조) 와 케첸 블랙 EC (라이온 AKZO 사 제조) 또는, 아세틸렌 블랙 (덴카 블랙 입상, 덴키 화학 공업사 제조) 을 표 1 및 표 2 에 나타내는 배합에 따라, 2 축 압출기 (PCM-40, 이케가이 철강소사 제조) 에 의해 용융 혼련하여, 수지 펠릿을 얻었다. 또한, 기재층용의 65㎜ 단축 압출기 1 대와, 표면층용의 40㎜ 단축 압출기 2 대를 필요로 한 다층 시트 막 제조 장치를 사용하여, 65㎜ 압출기로 기재층의 수지 조성물을 용융 혼련하고, 또한 40㎜ 단축 압출기로 표면층의 수지 조성물을 용융 혼련하고, 멀티 매니폴드 다이 내에서 합류시켜 3 층 시트를 제조하였다. 얻어진 시트의 두께는 200㎛ 이고, 표면층의 비율은 양측에서 20% (편측에서 10%) 이었다.
(비교예 1 ∼ 5)
실시예에 사용한 폴리카보네이트 수지와 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 외에, ABS 수지 (SE-10, 덴키 화학 공업사 제조), ABS 수지 (산태크 ET-70, 닛폰 에이 앤드 엘사 제조), HIPS 수지 (H700, 토요 스티렌사 제조), HIPS 수지 (HT516, A & M 스티렌사 제조), SBR (터프프렌 125, 아사히 화성 공업사 제조) 을 표 3 에 나타내는 배합으로 한 것 이외에는 실시예 1 ∼ 15 와 동일한 조작을 실시하여, 3 층 시트를 제조하였다.
(평가 방법)
각 실시예 및 비교예에서 제조한 시트의 각종 물성을 하기 방법으로 평가하고, 그 결과를 표 1, 표 2 및 표 3 에 나타냈다.
(항복점 강도, 파단점 강도, 인장 탄성률, 파단 신도)
JIS-K-7127 (1999) 에 준거하여, 4 호 시험편 (MD 방향) 을 사용하고, 인스트론형 인장 시험기에 의해 50㎜/min 의 인장 속도로 인장 시험을 실시하였다.
(듀폰 충격 강도)
토요 정기사 제조 듀폰식 충격 시험기로 1/2 인치 반구상 격심, 하중 500g 및 1㎏ 을 사용하여, 환경 온도 23℃ 에서 측정하였다. 결과는 JIS-K-7211 의 50% 충격 파괴 에너지값 (단위 : J) 으로 표시하였다.
(성형 온도 평가)
진공 로터리식 엠보스 캐리어 테이프 성형기 (CTF-200, CKD 사 제조) 로 각종 시트를 성형하였다. 이 때 서모 라벨을 사용하여 포켓 성형이 가능한 시트 표면 온도를 측정하였다.
(펀칭성 평가)
진공 로터리식 엠보스 캐리어 테이프 성형기 (CTF-200, CKD 사 제조) 로 성형한 엠보스 캐리어 테이프의 개개의 이송 구멍과 센터 홀을 광학 현미경 (Mitsutoyo 사 제조) 으로 확대 촬영하고, 그 사진을 화상 처리하여 버, 위스커의 발생 빈도를 수치화시켰다. 수치화의 방법은, 촬영한 사진을 화상 편집 소프트로 2 값화시키고, 펀칭 구멍부의 픽셀수를 카운트한다. 버, 위스커가 전혀 발생하지 않은 진원의 픽셀수와, 각 샘플의 펀칭 구멍부의 픽셀수의 비율 계산으로부터, 버, 위스커가 펀칭 구멍을 덮고 있는 비율을 계산하여, 발생 빈도로 하였다.
(슬릿성 평가)
진공 로터리식 엠보스 캐리어 테이프 성형기 (CTF-200, CKD 사 제조) 의 링상 조합 날로 슬릿을 실시하고, 슬릿 단면을 현미경으로 확대 관찰하여, 버, 위스커의 유무를 비교하였다. 버, 위스커가 거의 없는 상태를 우수, 0.5㎜ 길이 미만의 발생이 있는 것을 양호, 0.5㎜ 길이 이상의 발생이 있는 것을 불가로 하였다.
(성형체의 표면 저항값)
진공 로터리식 엠보스 캐리어 테이프 성형기 (CTF-200, CKD 사 제조) 로 각종 시트를 성형하였다. 표면 저항계 (미츠비시 유화사 제조) 를 사용하여 전극 사이를 10㎜ 로 하고, 성형품 저면부의 표면 저항값을 측정하였다.
본 발명에 의해 제공되는 시트는, 전자 부품의 포장 및 실장의 고속화에 대응 가능한 기계적 강도를 갖고, 각종 성형 방법에 있어서 보다 저온측의 넓은 온도 영역에서 성형할 수 있으며, 펀칭 및 슬릿 가공시의 버, 위스커 등의 발생을 현저하게 감소시킬 수 있다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명의 도전성 시트는, 우수한 기계적 강도를 갖고 있기 때문에 고속 포장, 고속 실장에 적합하고, 저온측의 넓은 온도 영역에서 성형할 수 있다. 또한 펀칭 가공시 등의 발진성을 현저하게 감소시킬 수 있어, 내용물인 전자 부품을 부스러기 등으로 오염시키지 않으므로, 고정밀도의 전자 부품 포장체로서 이용할 수 있다.
또한, 2006년 8월 10일에 출원된 일본 특허출원 2006-218418호의 명세서, 특허청구의 범위 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입하는 것이다.
Claims (1)
- 발명의 상세한 설명에 기재된 시트.
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