JP7737406B2 - 電子部品包装用カバーテープおよび包装体 - Google Patents
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Description
このような場合は、上述したような視認性の指標としてのヘーズ値や全光線透過率が良好な電子部品包装用カバーテープを用いても十分ではない場合があった。
なお、本明細書において、「電子部品包装用カバーテープ」を単に「カバーテープ」と称する場合がある。
本実施形態の電子部品包装用カバーテープは、基材層と、上記基材層の一方の面側に配置されたヒートシール層と、上記基材層と上記ヒートシール層との間に配置された中間層と、を有する電子部品包装用カバーテープであって、上記電子部品包装用カバーテープの上記ヒートシール層側から観察した画像から算出される空隙面積率が、10%以下である。
カバーテープのヒートシール層側から光学顕微鏡(Nikon ECLIPSE ME600)で観察画像を取得する。次いで、画像解析ソフト(Win ROOF ver 7.4.5 (三谷商事)を用いて画像の二値化を行い、空隙部を選択し、解析面積中における空隙部の総面積の割合(%)を算出する。樹脂は空気(空隙)よりも屈折率が高いため、反射率が高く、非空隙部として処理される。画像取得条件および画像解析条件は、後述の実施例の条件を採用することができる。
本開示においては、特に、中間層のヒートシール層側の面の粗さを調整する方法が好ましい。冷却ロールの設計を変更することで、比較的容易に空隙面積率を低減することができるからである。
本開示におけるヒートシール層は、基材層の一方の面側に配置される層である。ヒートシール層は、本開示のカバーテープを用いて包装体を製造する際に、キャリアテープに対してヒートシールすることにより、カバーテープとキャリアテープとが接着される。
ヒートシール層は熱可塑性樹脂を有するものであり、熱可塑性樹脂としては、エチレン-酢酸ビニル共重合体、アクリル系樹脂、エチレン-アクリル酸共重合体、アクリル-スチレン共重合体、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体のいずれか、あるいは、これらを主成分とする樹脂が挙げられる。
なお、本明細書におけるMFRは、JIS K7210:2014により測定した、190℃、荷重2.16kgにおける値をいう。
ポリエチレンの含有量を増やすとヒートシール性能が低下するが、表面タック力が低くなる傾向がある。
ヒートシール層の厚さは、特に限定されず、例えば、1μm以上30μm以下、好ましくは、10μm以上20μm以下とすることができる。上記範囲内であれば、空隙面積率を上記範囲内に調整しやすいために好ましい。また、ヒートシール層の厚さが薄すぎると、シール性に劣る場合があり、また、均一な膜が得られない場合がある。ヒートシール層の厚さが厚すぎると、カバーテープの透明性が低下するおそれがあり、かつ、ヒートシール層単層での応力増加により、中間層の表面粗さ形状に関係なく、タックが悪化(増加)するおそれがある。
上記のように、空隙面積率が10%以下であるカバーテープは、中間層のヒートシール層側の面の粗さを小さくすることによって得ることができる。しかしながら、中間層のヒートシール層側の面の粗さを小さくする場合、カバーテープのヒートシール層側の表面粗さも小さくなる場合がある。特に、カバーテープのヒートシール層側の表面の算術平均粗さRaが小さすぎると、キャリアテープの収納部に収納された電子部品がカバーテープのヒートシール層側表面に付着し、実装不良が生じる場合がある。従って、実装不良を抑制する観点においては、カバーテープのヒートシール層側の表面の算術平均粗さRaは0.3μm以上であることが好ましく、更に好ましくは0.4μm以上である。
ここで、「中間層のヒートシール層側の面」とは、図1において中間層4のヒートシール層3と接する面Aであり、「カバーテープのヒートシール層側の表面」とは、図1において、ヒートシール層3の中間層4とは反対側の面Bを示すものである。
ヒートシール層の形成方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、熱溶融させたフィルムの原材料を中間層にTダイ等で押出して、冷却ロールで急冷固化し、中間層と圧着する方法(押出ラミネート法)が挙げられる。また、予め製造したフィルムを接着剤で中間層に貼り合せる方法も挙げられる。接着剤としては、例えば、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、アクリル系接着剤等を用いることができる。
本開示における中間層は、基材層とヒートシール層との間に配置される。中間層により、基材層およびヒートシール層の密着性を向上させることができる。また、中間層により、本開示のカバーテープをキャリアテープにヒートシールする際に、クッション性を向上できるために、より均一にヒートシール層に熱を与えることができる。
具体的には、中間層のヒートシール層側の面の算術平均粗さRaが、例えば2.0μm以下であり、1.5μm以下が好ましく、0.5μm以下が更に好ましい。上記値以下であれば、空隙面積率を上記範囲に調整することができる。一方、中間層のヒートシール層側の面の算術平均粗さRaが、例えば0.2μm以上であり、0.25μm以上が好ましい。基材との密着性が十分となるためである。
本開示における基材層は、中間層、ヒートシール層や後述する帯電防止層を支持する層である。基材層としては、保存および搬送時の外力に耐える機械的強度や、製造およびテーピング包装に耐える耐熱性等を有していれば、種々の材料が適用できる。例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンが挙げられる。ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート-イソフタレート共重合体、テレフタル酸-シクロヘキサンジメタノール-エチレングリコール共重合体等が挙げられる。ポリアミドとしては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610等が挙げられる。ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等が挙げられる。中でも、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が、コスト面および機械的強度が良いため、好ましく用いられる。
(1)ヘーズ値
本開示におけるカバーテープは、上述の各層を積層してなるカバーテープにおけるヘーズ値は、70%以下であることが好ましく、特には60%以下であることが好ましい。
本開示におけるカバーテープは、上述の各層を積層してなるカバーテープにおける全光線透過率が80%以上であることが好ましく、特には85%以上であることが好ましい。
なお、上述したようにヘーズ値及び全光線透過率のみを視認性の指標として用いても、中間層とヒートシール層との間に存在する空隙に起因する白い斑点の多寡との相関はそれほど大きくないことから、白い斑点に起因する視認性の低下の発生を抑制することができず、優れた視認性を得るカバーテープとすることができない。
本開示のカバーテープの幅および長さは、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。例えば、カバーテープの幅は1mm以上100mm以下程度であり、5.25mm以上5.5mm以下であってもよい。また、長さは100m以上10000m以下程度である。本開示のカバーテープは、使用前(キャリアテープにヒートシールする前)に、通常、巻かれた状態で保管される。
(1)帯電防止層
本開示では、基材層の中間層側の面とは反対の面側に、帯電防止層が配置されていることが好ましい。帯電防止層は、基材層の中間層側の面とは反対の面側に配置され、カバーテープが帯電することを防止するための層である。帯電防止層を有することによって、キャリアテープからカバーテープを剥離する際の剥離帯電によりチップの損傷や静電気による実装不良を抑制すること、他の面との接触による静電気の発生を防止すること、静電気が帯電してカバーテープの表面へのゴミやチリ等の付着を防止できる。
更に、基材層と中間層との間、又は中間層とヒートシール層との間に、接着剤層を有していてもよい。接着剤層を形成することで、基材層、中間層又はヒートシール層が接着力に乏しい場合であっても、基材層と中間層との間、又は中間層とヒートシール層との間の密着性を向上できる。接着剤層としては、基材層、中間層、ヒートシール層に用いられる材料に応じて適宜選択すればよく、特に限定されない。接着剤層は、例えば、オレフィン系、アクリル系、イソシアネート系、ウレタン系、エステル系の接着剤等のような接着性の良好な樹脂で形成できる。
本開示の電子部品包装用カバーテープを製造する方法は、特に限定されないが、上記中間層を、上記基材層の一方の面側に、表面の算術平均粗さRaが2.0μm以下、好ましくは1.5μm以下の冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成する中間層形成工程を有することが好ましい。
本工程における押出ラミネート法は、熱溶融させた中間層のフィルムの原材料を基材層にTダイ等で押出しして、冷却ロールで急冷固化し、基材層と圧着する方法である。これにより、基材層の一方の面側に中間層が形成される。なお、基材層の中間層が配置される側の面には、予め、アンカーコート層が形成されることが好ましい。本工程における基材層、中間層については、それぞれ、上記「A.電子部品包装用カバーテープ III.基材層」、上記「A.電子部品包装用カバーテープ II.中間層」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。また、中間層形成用の冷却ロールについては、「A.電子部品包装用カバーテープ II.中間層」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
本開示の電子部品包装用カバーテープを製造する方法は、通常、ヒートシール層形成工程が含まれる。ヒートシール層形成工程は、熱溶融させたヒートシール層のフィルムの原材料を中間層にTダイ等で押出して、冷却ロールで急冷固化し、中間層と圧着する押出ラミネート法により行うことができる。本工程におけるヒートシール層については、上記「A.電子部品包装用カバーテープ I.ヒートシール層」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
本開示の包装体は、電子部品を収納する複数の収納部を有するキャリアテープと、上記収納部に収納された電子部品と、上記収納部を覆うように配置された、上述のカバーテープと、を備える。
本開示におけるカバーテープについては、上記「A.電子部品包装用カバーテープ」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
本開示におけるキャリアテープは、電子部品を収納する複数の収納部を有する部材である。
本開示の包装体に用いられる電子部品としては、特に限定されず、例えば、IC、抵抗、コンデンサ、インダクタ、トランジスタ、ダイオード、LED(発光ダイオード)、液晶、圧電素子レジスタ、フィルター、水晶発振子、水晶振動子、コネクタ、スイッチ、ボリュウム、リレー等が挙げられる。ICの形式についても、特に限定されない。
本開示の包装体は、電子部品の保管および搬送のために用いられる。電子部品は、包装体の状態で保管および搬送され、実装に供される。実装時には、カバーテープを剥離し、キャリアテープの収納部に収納されている電子部品を取り出し、基板等へ実装される。
(実施例1)
基材層として、厚さ23μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(フタムラ化学社製 FE2002、以下PETフィルム)を準備した。PETフィルムの一方の面側に帯電防止コート剤(導電性高分子としてポリー3、4エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)を含み、硬化剤としてアジリジンを含む、アラコートAS601D/CL910(質量比)=10/1 荒川化学社製 溶液固形分濃度1.5wt%)を塗布することによって、帯電防止層(厚さ0.05μm)を形成した。PETフィルムの帯電防止層が形成された面とは反対の面側に、ウレタン系アンカーコート剤(タケネートA-3075/タケラックA-3210(質量比)=3/1 酢酸エチルで5%希釈)を塗布し(ウェット厚さ1μm)、接着剤層を形成した。
次いで、ポリエチレン樹脂(ノバテックLC600A、日本ポリエチレン社製)を溶融させて、接着剤層の形成されたPETフィルム表面に押出し、算術平均粗さRa0.25μmおよび最大高さ粗さRz3.87μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により、厚さ15μmの中間層を形成した。形成された中間層のPET層側とは反対側の表面の算術平均粗さRaおよび最大高さ粗さRzを表1に示す。次いで、CMPS V8021(三井ダウポリケミカル株式会社製)およびエレストマスターLL-10(花王株式会社製)を150:3の配合比率(重量比)で含むヒートシール材料(軟化点48℃、MFR28g/10分)を溶融させて中間層表面に押出し、算術平均粗さRa0.41μmおよび最大高さ粗さRz2.9μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により、厚さ15μmのヒートシール層(HS層)を形成した。形成されたヒートシール層の中間層側とは反対側の表面の算術平均粗さRaおよび最大高さ粗さRzを表1に示す。これによって、帯電防止層/基材層/接着剤層/中間層/ヒートシール層からなる構成の実施例1のカバーテープを作製した。
・規格 JIS B 0601-2001
・曲線:R
・フィルタ:GAUSS
・λc/λs:2.5mm/8μm
・区間数:×5
・測定速度0.5mm/s
・合計5点を測定し、平均値を算出
上記のように基材に中間層を積層して得られた積層体を50mm×20mmにカットしサンプルを得る。サンプルの中間層側の面を上に向け、スライドガラス(76×26mm、0.8~1.0mmt)上に平坦になるように3MTM耐熱ポリイミドテープ 7414を用い、サンプル4隅、または4辺にポリイミドテープがスライドガラスからはみ出さないように貼り付けた。小型表面粗さ測定機、及びその走査プローブを、サンプル表面上に対し水平になるように設置した。上記の試験条件で、走査プローブをフィルム表面上で走査させ、粗さ曲線の算術平均粗さRaおよび最大高さ粗さRzの各値を取得した。
上記で得られたカバーテープを50mm×20mmにカットしサンプルを得る。サンプルのヒートシール層側の面を上に向け、スライドガラス(76×26mm,0.8~1.0mmt)上に平坦になるように3MTM耐熱ポリイミドテープ 7414を用い、サンプル4隅、または4辺にポリイミドテープがスライドガラスからはみ出さないように貼り付けた。小型表面粗さ測定機、及びその走査プローブを、サンプル表面上に対し水平になるように設置した。上記の試験条件で、走査プローブをフィルム表面上で走査させ、粗さ曲線の算術平均粗さRaおよび最大高さ粗さRzの各値を取得した。
中間層を、算術平均粗さRa1.2μmおよび最大高さ粗さRz9.7μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成し、ヒートシール層を、CMPS V8021(三井ダウポリケミカル株式会社製)、スミカセンL705(低密度ポリエチレン樹脂 住友化学株式会社製)およびエレストマスターLL-10(花王株式会社製)を117:33:3の配合比率(重量比)で含むヒートシール材料(軟化点60℃、MFR10g/10分)を用い、算術平均粗さRa0.41μmおよび最大高さ粗さRz2.9μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成した以外は、実施例1と同様の方法で、帯電防止層/基材層/接着剤層/中間層/ヒートシール層からなる構成のカバーテープを作製した。中間層のPET層側とは反対側の表面の算術平均粗さRaおよび最大高さ粗さRzならびにヒートシール層の中間層側とは反対側の表面の算術平均粗さRaおよび最大高さ粗さRzを表1に示す。
中間層を、算術平均粗さRa1.2μmおよび最大高さ粗さRz9.7μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成し、ヒートシール層を、メルセンMX65D(東ソー社製)からなるヒートシール材料(軟化点69℃、MFR65g/10分)を用い、算術平均粗さRa0.41μmおよび最大高さ粗さRz2.9μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成した以外は、実施例1と同様の方法で、帯電防止層/基材層/接着剤層/中間層/ヒートシール層からなる構成のカバーテープを作製した。
中間層を、算術平均粗さRa0.2μmおよび最大高さ粗さRz1.22μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成し、ヒートシール層を、CMPS V8021(三井ダウポリケミカル株式会社製)、スミカセンL705(住友化学株式会社製)およびエレストマスターLL-10(花王株式会社製)を117:33:3の配合比率(重量比)で含むヒートシール材料(軟化点60℃、MFR10g/10分)を用い、算術平均粗さRa0.25μmおよび最大高さ粗さRz3.87μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成した以外は、実施例1と同様の方法で、帯電防止層/基材層/接着剤層/中間層/ヒートシール層からなる構成のカバーテープを作製した。
中間層を、算術平均粗さRa1.2μmおよび最大高さ粗さRz9.7μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成し、ヒートシール層を、エチレン-酢酸ビニル共重合体(製品名:ウルトラセン537、東ソー社製)、低密度ポリエチレン樹脂(製品名:スミカセンL705、住友化学社製)およびテルペン樹脂(製品名:YSレジンPX1250、ヤスハラケミカル社製)を73:20:7の配合比で含むヒートシール材料(軟化点75℃、MFR20g/10分)を用い、算術平均粗さRa0.71μmおよび最大高さ粗さRz6.69μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成した以外は、実施例1と同様の方法で、帯電防止層/基材層/接着剤層/中間層/ヒートシール層からなる構成のカバーテープを作製した。
中間層を、算術平均粗さRa2.1μmおよび最大高さ粗さRz14.4μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成し、ヒートシール層を、算術平均粗さRa0.41μmおよび最大高さ粗さRz2.9μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成した以外は、実施例1と同様の方法で、帯電防止層/基材層/接着剤層/中間層/ヒートシール層からなる構成のカバーテープを作製した。
中間層を、算術平均粗さRa2.1μmおよび最大高さ粗さRz14.4μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成し、ヒートシール層を、実施例3と同様のヒートシール材料を用い、算術平均粗さRa0.71μmおよび最大高さ粗さRz6.69μmの表面を有する冷却ロールを用いた押出ラミネート法により形成した以外は、実施例1と同様の方法で、帯電防止層/基材層/接着剤層/中間層/ヒートシール層からなる構成のカバーテープを作製した。
実施例1~5、比較例1~2で製造したカバーテープのヒートシール層側から光学顕微鏡(Nikon ECLIPSE ME600)で観察した画像を下記画像取得条件において取得し、画像解析ソフト(Win ROOF ver 7.4.5 (三谷商事)を用いて下記解析条件で画像の二値化を行い、空隙部を選択し、解析面積中における空隙部の総面積の割合(%)を算出した。結果を表1に示す。
光学顕微鏡:Nikon ECLIPSE ME600
倍率:10倍
ソフト:Motic images plus 2.3S
・画像解析
画像解析:Win ROOF ver 7.4.5 (三谷商事)
設定値
明るさ:3
コントラスト:54
閾値:205-256
二値化される割合:14.21%
クロージング回数:3
削除する検出物:面積閾値 5以下
解析面積:346.9μm×484.8μm
実施例1~5、比較例1~2で製造したカバーテープのヘーズ値を、上記「A.電子部品包装用カバーテープ IV.カバーテープ」で記載した方法により測定した。結果を表1に示す。
下記テーピング条件で包装体サンプルを作製した。電子部品(0402サイズ_チップコンデンサ)500個を紙キャリアテープのキャビティに連続的に配置しながら、紙キャリアテープとカバーテープを、テーピングマシーン NST-35(日東工業)を使用して下記条件でヒートシールしつつ巻き取ることによって、ロール状の包装体サンプルを得た。
紙キャリアテープ:北越コーポレーション社製 0.31mmt 8mm幅(バージン紙)
紙キャリアテープ送り穴ピッチ:2mm
カバーテープ幅:5.25mm幅
テーピング温度:実施例1、比較例1は150℃、
実施例2、比較例2は170℃
実施例3は170℃
実施例4は170℃
実施例5は180℃
テーピングスピード:3500タクト
テーピングコテサイズ:0.6±0.05mm×2線
テーピングコテ長さ(1タクトでのシール長) 8±1mm
電子部品:0402サイズのチップコンデンサ
作製した包装体サンプルについて、カバーテープ越しの電子部品の視認性を、下記評価方法により評価した。結果を表1に示す。
評価方法:充填された電子部品を、10人の検査員がカバーテープ越しに目視確認し、電子部品の認識可否を判定した。全部で50チップ検査し、合格率を算出した。
合格率100%とは、10人の検査員全員が50チップの電子部品の認識ができたことを示す。また、合格率40%とは10人の検査員のうち4人が50チップの電子部品の認識ができたことを示す。
上記ロール状の包装体サンプルを湿熱保管(40℃、95%RH環境下100時間保管後)した後、カバーテープを、カバーテープはく離装置(W08f インテリジェントフィーダー、FUJI社製)を用いて100mm/秒の速度で剥離した。剥離は、25±3℃、30±5%RHの環境で行い、10秒間で完了した。
剥離時の電子部品の挙動を高速度カメラで観察した。剥離時に、紙キャリアキャビティーからチップが半分以上飛び出した場合(カバーテープに電子部品が貼りついた場合、電子部品が90度回転して立ちあがった場合、紙キャリアテープのキャビティから電子部品が飛び出した場合を含む)を異常挙動として、500チップ中、異常挙動が発生した数を高速度カメラで撮影した映像を見て集計した(実装不良数)。結果を表1に示す。
[1]基材層と、前記基材層の一方の面側に配置されたヒートシール層と、前記基材層と前記ヒートシール層との間に配置された中間層と、を有する電子部品包装用カバーテープであって、前記電子部品包装用カバーテープの前記ヒートシール層側から観察した画像から算出される空隙面積率が、10%以下である、電子部品包装用カバーテープ。
[2]前記電子部品包装用カバーテープの前記ヒートシール層側の表面の算術平均粗さRaが0.3μm以上0.7μm以下である、[1]に記載の電子部品包装用カバーテープ。
[3]前記中間層の前記ヒートシール層側の面の算術平均粗さRaが1.5μm以下である、[1]または[2]に記載の電子部品包装用カバーテープ。
[4]電子部品を収納する複数の収納部を有するキャリアテープと、前記収納部に収納された電子部品と、前記収納部を覆うように配置された、[1]から[3]までのいずれかに記載の電子部品包装用カバーテープと、を備える、包装体。
2 … 基材層
3 … ヒートシール層
4 … 中間層
5 … 帯電防止層
10 … 包装体
11 … キャリアテープ
12 … 収納部
13 … 電子部品
Claims (4)
- 基材層と、
前記基材層の一方の面側に配置されたヒートシール層と、
前記基材層と前記ヒートシール層との間に配置された中間層と、
を有する電子部品包装用カバーテープであって、
前記電子部品包装用カバーテープの前記ヒートシール層側から下記画像取得条件で光学顕微鏡により取得した画像を用い、下記画像解析により算出される空隙面積率が、1.0%以上10%以下である、電子部品包装用カバーテープ。
(画像取得条件)
光学顕微鏡の倍率:10倍
ソフト:Motic images plus 2.3S
(画像解析)
画像解析:Win ROOF ver 7.4.5 (三谷商事)
設定値
明るさ:3
コントラスト:54
閾値:205-256
二値化される割合:14.21%
クロージング回数:3
削除する検出物:面積閾値 5以下
解析面積:346.9μm×484.8μm - 前記電子部品包装用カバーテープの前記ヒートシール層側の表面の算術平均粗さRaが0.3μm以上0.7μm以下である、請求項1に記載の電子部品包装用カバーテープ。
- 前記中間層の前記ヒートシール層側の面の算術平均粗さRaが1.5μm以下である、請求項1に記載の電子部品包装用カバーテープ。
- 電子部品を収納する複数の収納部を有するキャリアテープと、
前記収納部に収納された電子部品と、
前記収納部を覆うように配置された、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の電子部品包装用カバーテープと、
を備える、包装体。
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