(57)【要約】【課題】高価な導電性材料の使用量を低減して低コスト化し、また導電性材料の脱落のないクリーンな電子部品包装用カバーテープを供給すること。【解決手段】基材層、中間層、シーラント層の三層構成のカバーテープにおいて、基材層が少なくとも１層の２軸延伸フィルムを有し、シーラント層が熱可塑性樹脂に、強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質と溶媒とを分散した塗液を塗布乾燥する、もしくは熱可塑性樹脂に強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料と溶媒とを分散した塗液、及び熱可塑性樹脂に粒子状導電物質と溶媒とを分散した塗液、各々の塗液を順番にあるいは同時に塗布乾燥して、中間層上に形成されたものであって、シーラント層においてカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質が接点を有し、カーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質が厚み方向に濃度勾配を持ってニ層化もしくは傾斜機能化している電子部品包装用カバーテープ。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層、中間層、シーラント層の三層構成のカバーテープにおいて、前記基材層が少なくとも１層の２軸延伸フィルムを有し、前記シーラント層が、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン、アクリル、塩化ビニル− 酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン− 酢酸ビニル共重合体の群から選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂に、強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質と溶媒とを分散した塗液を塗布乾燥する、もしくは前記熱可塑性樹脂に強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料と溶媒とを分散した塗液、及び前記熱可塑性樹脂に粒子状導電物質と溶媒とを分散した塗液、各々の塗液を順番にあるいは同時に塗布乾燥して、中間層上に形成されたものであって、シーラント層においてカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質が接点を有し、カーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質が厚み方向に濃度勾配を持ってニ層化もしくは傾斜機能化していることを特徴とする電子部品包装用カバーテープ。
【請求項２】
カーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の濃度勾配を持たせる方法として、電場もしくは磁場を使用することを特徴とする請求項１記載の電子部品包装用カバーテープ。
【請求項３】
カーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の濃度勾配が、シーラント層を厚み方向の上下２層に分けた場合の上層におけるカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の濃度をそれぞれＡ１重量％、Ｂ１重量％とし、下層におけるカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の濃度をそれぞれＡ２重量％、Ｂ２重量％とした場合に、Ａ１／Ａ２又はＡ２／Ａ１が１．５以上であり、且つＢ１／Ｂ２又はＢ２／Ｂ１が１．５以上である請求項１又は２記載の電子部品包装用カバーテープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の保管、輸送、装着に際し、電子部品を汚染から保護し、電子回路基板に実装する為に整列させ、取り出せる機能を有する包装体のうち、収納ポケットを形成したプラスチック製キャリアテープに熱シールされる電子部品包装用カバーテープに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子部品、精密機器部品などの表面実装部品の収納、搬送に、それぞれの部品形状に合わせてエンボス部が設けられたキャリアテープと、このエンボス部に部品を収納後、部品の脱落防止、保護のため蓋材として熱シールまたは粘着剤を用いてシールされるカバーテープが包装材として用いられる（特許文献１参照）。このカバーテープは、実装時に剥離されて部品が取り出され、基板に取り付けられる。
【０００３】
現在、上市されているカバーテープは、基材と中間層及びキャリアテープに接着する為の接着剤から構成されており、静電気対策が必要なものに対しては、基材表面または接着剤表面に、帯電防止剤または導電剤を塗布、あるいは基材および接着剤に帯電防止剤及び導電剤が練り込まれている。
また、上記のようにカバーテープに導電性を付与するために、シーラント樹脂に導電粉末を分散する手法も取られてきた。
【０００４】
しかしながら、導電性粒子では、多用されているカーボンブラックの場合、均一に分散しても十分な導電性を得るためには一定以上の添加量が必要であり、透明性を阻害する原因でもあった。特許文献１では、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタンのいずれか又はこれらの組合せから成る導電性微粉末が用いられているが、透明性において必ずしも満足できるものではなかった。また、近年ナノテクノロジーによってカーボンナノ材料の量産化が可能になり、テーピング後の部品確認のための透明性を得るために導電性物質としてカーボンナノ材料を導電性ポリマー（π電子共役系導電性高分子）と共に使用することも提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
また、それら導電性粒子からなるカバーテープはキャリアテープからの剥離時に微細なクラックを生じること等により導電性粒子同士の接点が減少し、剥離後の静電気防止機能が低下する問題点がある。
【０００６】
さらに、導電性粒子としてフラーレン、カーボンナノファーバー及びカーボンナノチューブといったカーボンナノ材料を使用して、分散液として塗布または樹脂中に練り込むことも提案されている（特許文献３参照）。しかし、カーボンナノ材料は価格が非常に高いためコストがかる、また配合された導電性繊維がシーラント層から脱落して半導体パッケージ及びパッケージ内部の電子部品を汚染する問題点がある。
【０００７】
【特許文献１】特公平７−０６７７７４号公報
【特許文献２】特開２００５−０８１７６６号公報
【特許文献３】特開２００７−４５５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、電子部品収納用の凹部が複数個連設されているキャリアテープの上面を封止するためのカバーテープであって、透明性が良く、内容物たる部品の視認性に優れ、画像処理が可能であり、かつキャリアテープからの剥離後も導電性の低下が起こらずに十分な静電気防止性能を発揮することに加えて、高価な材料の使用量を低減して低コスト化した、また導電性繊維の脱落のほとんどないクリーンな電子部品包装用カバーテープを供給することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の通りである。
（１）基材層、中間層、シーラント層の三層構成のカバーテープにおいて、前記基材層が少なくとも１層の２軸延伸フィルムを有し、前記シーラント層が、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン、アクリル、塩化ビニル− 酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン− 酢酸ビニル共重合体の群から選ばれた少なくとも1種の熱可塑性樹脂に、強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質と溶媒とを分散した塗液を塗布乾燥する、もしくは前記熱可塑性樹脂に強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料と溶媒とを分散した塗液、及び前記熱可塑性樹脂に粒子状導電物質と溶媒とを分散した塗液、各々の塗液を順番にあるいは同時に塗布乾燥して、中間層上に形成されたものであって、シーラント層においてカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質が接点を有し、カーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質が厚み方向に濃度勾配を持ってニ層化もしくは傾斜機能化していることを特徴とする電子部品包装用カバーテープ。
（２）カーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の濃度勾配を持たせる方法として、電場もしくは磁場を使用することを特徴とする（１）記載の電子部品包装用カバーテープ。
（３）カーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の濃度勾配が、シーラント層を厚み方向の上下２層に分けた場合の上層におけるカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の濃度をそれぞれＡ１重量％、Ｂ１重量％とし、下層におけるカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の濃度をそれぞれＡ２重量％、Ｂ２重量％とした場合に、Ａ１／Ａ２又はＡ２／Ａ１が１．５以上であり、且つＢ１／Ｂ２又はＢ２／Ｂ１が１．５以上である（１）又は（２）記載の電子部品包装用カバーテープ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、シーラント層のカーボンナノ繊維材料と粒子状導電物質の濃度を厚み方向に濃度勾配を持たせてニ層化もしくは傾斜機能化することにより、材料の使用量を低減し低コスト化を可能とする。また、剥離後の導電性の低下を防止する効果が得られ、さらに導電繊維の脱落のほとんどないクリーンなカバーテープの作成を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
カバーテープの基材層としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンから選ばれ、好ましくは２軸延伸フィルムであるが、ポリエステル／ポリエチレン／ポリエステルと三層構造となるものや、ポリエステル／ポリエステル等のポリエステルの積層体を使用することもできる。ポリエステル／ポリエステルの積層体としては、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のほかに、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレートのように同材質からなる２層構造にしてもよい。この場合ポリエチレンテレフタレートを長手方向に延伸させたものと、幅方向に延伸したものを用いることで積層体の強度を向上できる。基材層の厚さは、９μｍから５０μｍ、好ましくは１２〜２５μｍが良い。下限値未満では積層プラスチックフィルムの強度が不足し、上限値を超えると熱接着が困難になる。
カバーテープには、中間層を形成する。中間層としては、ポリエチレン、ポリエチレン−ビニルアセテート共重合体、エチレン−アクリル共重合体、ポリウレタンが挙げられ、その厚さは、１０〜５０μｍが好ましく、１０μｍ未満では引き裂き強度に劣り、５０μｍを超えると接着性に問題が生じる。
【００１２】
基材＋中間層の加工方法としては、ドライラミネート、押し出しラミネートのいずれでもよく、好ましくは押し出しラミネートが基材の柔軟性が得られるため適している。
カバーテープのシーラント層は、基材に中間層を介して、形成される。シーラント層は、熱可塑性樹脂に導電性物質を分散して形成される。シーラント層を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン、アクリル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体の群から選ばれた少なくとも１種の熱可塑性樹脂が挙げられる。ここで、ポリオレフィン系樹脂には、ポリエチレンやポリプロピレン、エチレンαオレフィン共重合体等が含まれ、ポリスチレン系樹脂には、スチレン、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・ブチレン・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）、水素添加型スチレン・ブタジエンランダム共重合体（ＨＳＢＲ）等が含まれ、ポリエステル系樹脂には、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等が含まれる。
【００１３】
シーラント層を中間層上に形成するには、熱可塑性樹脂と導電性物質として強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質と溶媒とを分散した塗液を塗布してカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の厚み方向の濃度勾配を持たせて二層化もしくは傾斜機能化する。二層化もしくは傾斜機能化されたシーラント層中の導電物質の状態は、例えば図１から５のような模式図の構造をとり、いずれの場合も有効である。図1では粒子状導電物質とカーボンナノ繊維材料が膜中央付近で接触する場合である。図２では粒子状導電物質とカーボンナノ繊維材料が膜中央付近で重なりながら多くの接触点で接触する場合である。図３では粒子状導電物質とカーボンナノ繊維材料の粒径が膜厚に対して大きく、それぞれ単層もしくは数層の薄い厚さで構成される場合である。図４では膜界面に粒子状導電物質が薄い厚さで濃縮し、反対側からカーボンナノ繊維材料が接触する場合である。図５では膜界面に カーボンナノ繊維材料が薄い厚さで濃縮し、反対側から粒子状導電物質が接触する場合である。また、特にカーボンナノ繊維材料が濃縮された側に中間層を積層した場合、カーボンナノ繊維材料のシーラント層表面からの脱落、突出を防止し、パッケージの汚染を防ぐことができる。中間層は上記模式図の上下どちらの界面にある状態でも良い。
本発明において、シーラント層において、カーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質が濃度勾配を持たせてニ層化もしくは傾斜機能化していることが必要である。カーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の濃度勾配は、シーラント層を厚み方向の上下２層に分けた場合の上層におけるカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の濃度をそれぞれＡ１重量％、Ｂ１重量％とし、下層におけるカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質の濃度をそれぞれＡ２重量％、Ｂ２重量％とした場合に、Ａ１／Ａ２又はＡ２／Ａ１が１．５以上であり、且つＢ１／Ｂ２又はＢ２／Ｂ１が１．５以上であることが好ましい。
尚、層中で強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料と粒子状導電物質が接触することが必要であり、図６のように粒子状導電物質とカーボンナノ繊維材料の接点がなく、完全に二層化する場合は帯電防止機能を発現しにくく適さない。
【００１４】
二層化もしくは傾斜機能化は、熱可塑性樹脂に強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料と溶媒とを分散した塗液、及び熱可塑性樹脂に粒子状導電物質と溶媒とを分散した塗液の各々の塗液を用意して順番にあるいは同時に塗布する、もしくは熱可塑性樹脂に強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料及び粒子状導電物質と溶媒とを分散した塗液を塗布後、電場もしくは磁場を使用して強磁性体を上層もしくは下層に濃縮するという手法を用いても良い。その場合、電場は電圧１〜２０Ｖ、電界１Ｖ／ｃｍ以上の直流電流か、電圧１〜２００Ｖ、周波数０．１Ｈｚ〜１０ＭＨｚの交流電流を用いるのが望ましく、磁場は０．１〜３０Ｔのネオジム磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石、サマリウムコバルト磁石といった永久磁石や電磁石、超伝導磁石を用いるのが望ましい。電場もしくは磁場はシーラント層の表面側、基材側のどちら側から作用させても良いし、両面から作用させても良い。尚、電場を用いた場合は粒子状導電物質もカーボンナノ繊維材料も動く可能性があるが、磁場を用いた場合は強磁性体を含有することを特徴とするカーボンナノ繊維材料のみが磁力線に沿って動き、磁石のある方に濃縮される。
【００１５】
シーラント層を構成する導電性物質の添加量は、カーボンナノ繊維材料は熱可塑性樹脂１００重量部に対して０.１〜３０重量部添加するものであることが好ましく、粒子状導電物質は前記熱可塑性樹脂１００重量部に対して０.０１〜３００重量部添加するものであることが好ましい。各々、下限値未満では表面抵抗値が１０１０オームを超えてしまい十分な導電性が得られない。上限値を超える場合には、ヘイズが２０％を超えてしまう。
カバーテープのヘイズは、２０％以下であることが好ましい。ヘイズ（曇り価）は、（散乱光線透過率／全光線透過率）×１００で定義される。
【００１６】
シーラント層を構成する導電性物質としては、強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料及び、粒子状導電物質を使用する。粒子状導電物質としては酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、カーボンブラック、金属被覆粒子、Ｓｉ系有機化合物、フラーレンが挙げられる。これらの粒子状導電物質は単体で使用するか、又は組合せて使用しても良い。粒子状導電物質の粒径は５〜２０００ｎｍが望ましい。５ｎｍ未満だと粒子状導電物質の分散液の製造が困難となり、また得られる透明導電膜の抵抗値が高くなる。２０００ｎｍを超えると粒子状導電物質分散液が沈降し易く取扱いが容易でなくなると同時に、透過率と抵抗値を同時に達成することが困難となる。
【００１７】
本発明で使用する強磁性体を含有するカーボンナノ繊維材料について説明する。ここでいう強磁性体とは、カーボンナノ繊維材料合成時に使用した残留触媒、もしくは無電解メッキでカーボンナノ繊維材料表面にコーティング処理したもの、またそれらの組合せによるものである。強磁性体としては鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）の他にネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ガドリニウム（Ｇａ）といった希土類元素、またこれらを含む化合物、合金が挙げられる。強磁性体の含有量はカーボンナノ繊維材料１００重量部に対して０．１〜５０重量部であることが望ましい。下限値未満では、電場もしくは磁場による繊維の移動が起こりにくくなる。上限値を超えると導電性が低下し、十分な機能が得られない。
【００１８】
カーボンナノ繊維材料はその径や形態により、カーボンナノチューブ（CNT）やカーボンナノファイバー（CNF）などと呼称されるが、本発明ではそれらはカーボンナノ繊維材料の一形態として含まれると認識する。また、一般にカーボンナノチューブには、そのカイラリティーにより金属性を示すもの、半導体性を示すものが知られているが、良好な導電性を示す金属性のカーボンナノチューブの含有量が多い方がより望ましい。カーボンナノ繊維材料の製造方法は特に限定しないが、炭化水素を原料とし、気相で熱分解させ、触媒粒子から繊維を成長させる気相成長法、アーク放電法、レーザー蒸発法、電子線照射法、溶融紡糸法の他、基板上から繊維を成長させる基板法、スーパーグロース法などが挙げられる。カーボンナノ繊維材料は絡み合いが多く、さらに比表面積が大きく凝集力も大きいため分散が困難であるが、そのために少量でネットワークを形成できるという特徴を有する。カーボンナノ繊維材料は外径が１０〜２００ｎｍ、アスペクト比が２０〜５００００であることが望ましい。
【００１９】
前述の通り、従来の粒子状導電物質のみを配合したカバーテープでは、キャリアテープからの剥離後に導電性が低下していた。本発明によるカバーテープは、カーボンナノ繊維材料と粒子状導電物質を二層化もしくは傾斜機能化する構造により、剥離前に静電気防止に十分な導電性を発揮するだけでなく、剥離後にクラック等によって粒子状導電物質同士の接点が減少しても、粒子状導電物質−カーボンナノ繊維材料間、カーボンナノ繊維材料−カーボンナノ繊維材料間の接点が途切れることがないため静電気防止機能を十分に発揮することができる。
【実施例】
【００２０】
本発明の実施例及び比較例を以下に示すが、これらの実施例によって本発明は何ら限定されるものではない。尚、実施例で使用したＣＮＴは磁力により引き寄せられることを確認済みである。
【００２１】
＜実施例１＞
基材層としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を形成し、その層の片側面に中間層としてＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）をラミネートした。その後、配合１（配合については表１参照）の導電性物質の分散塗液を乾燥後に厚み１μｍになるように塗布し、０．４Ｔのネオジム磁石を用いて塗布層表面にカーボンナノ繊維材料の濃縮を行った。得られた塗膜を乾燥してカバーテープ試作品を得た。得られたカバーテープを５．５ｍｍ幅にスリットした後、８ｍｍ幅のＰＶＣ製キャリアテープとヒートシールを行った。カバーテープのシーラント層の断面を観察すると図２に近い構造であった。
【００２２】
＜実施例２＞
基材層としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を形成し、その層の片側面に中間層としてＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）をラミネートした。中間層に配合１の導電性物質の分散塗液を乾燥後に厚み０．５μｍになるように塗布し、その上に配合２の分散塗液を乾燥後に厚み０．５μｍになるように塗布した。得られた塗膜を乾燥し、カバーテープ試作品を得た。ヒートシールは実施例１と同様に行った。カバーテープのシーラント層の断面を観察すると図３に近い構造であった。
【００２３】
＜比較例１＞
基材層としてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を形成し、その層の片側面に中間層としてＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）をラミネートした。中間層に配合２の導電性物質の分散塗布液を乾燥後に厚み１μｍになるように塗布した。得られた塗膜を乾燥し、カバーテープ試作品を得た。ヒートシールは実施例１と同様に行った。
【００２４】
上記方法で作成したカバーテープの剥離前と３００ｍｍ／ｍｉｎで剥離後のシーラント層の表面抵抗値を測定した。又、カバーテープ試作品の全光線透過率及びヘイズの測定を行った。それらの特性評価結果を表２に示した。尚、表面抵抗値はＪＩＳ Ｋ６９１１により、全光線透過率、ヘイズはＪＩＳ Ｋ７１０５に従って測定した。
【００２５】
【表１】
2010047262.tif 000003
【００２６】
【表２】
2010047262.tif 000004
【００２７】
表１及び表２中の記号は以下の通りである。
ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート
ＬＤＰＥ：低密度ポリエチレン
ＰＭＭＡ−ＢＭＡ：ポリメタクリレート−ブチルメタクリレート共重合体（分子量４，０００〜１２，０００）
ＡＴＯ：アンチモン含有酸化錫（平均粒径５０ｎｍ）
ＣＮＴ：カーボンナノチューブ（直径３０ｎｍ、繊維長２μｍ、ジェムコ(株)製）
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のカバーテープのシーラント層の一実施例の断面の模式図  円形状のものが粒子状導電物質、糸状のものがカーボンナノ繊維材料である。
【図２】本発明のカバーテープのシーラント層の一実施例の断面の模式図
【図３】本発明のカバーテープのシーラント層の一実施例の断面の模式図
【図４】本発明のカバーテープのシーラント層の一実施例の断面の模式図
【図５】本発明のカバーテープのシーラント層の一実施例の断面の模式図
【図６】本発明に適さないカバーテープのシーラント層の例の断面の模式図
【図１】
2010047262.tif 000005
【図２】
2010047262.tif 000006
【図３】
2010047262.tif 000007
【図４】
2010047262.tif 000008
【図５】
2010047262.tif 000009
【図６】
2010047262.tif 000010