(57)【要約】【課題】  リードフレーム用合紙に導電性を付与することにより、リードフレーム用合紙の表面電気抵抗率及び体積電気抵抗率を低下させ、リードフレーム用合紙に導電性を付与することにより、半導体素子等の電子部品に対する静電気の発生を防止したリードフレーム用合紙を提供する。【解決手段】  パルプを主原料とする基材が単層もしくは２層以上の複数層から成り、基材の表裏面に表面処理剤を塗布又は塗工して表面処理が施されて形成されるリードフレーム用合紙であって、パルプ中及び表面処理剤中に導電性物質を混合し、リードフレーム用合紙の表面電気抵抗率を１×１０１２Ω以下、体積電気抵抗率を１×１０１４Ω・ｃｍ以下とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプを主原料とする基材が単層もしくは２層以上の複数層から成り、前記基材の表裏面に表面処理剤を塗布又は塗工して表面処理が施されて形成されるリードフレーム用合紙であって、前記パルプ中及び前記表面処理剤中に導電性物質を混合し、前記リードフレーム用合紙の表面電気抵抗率を１×１０１２Ω以下、体積電気抵抗率を１×１０１４Ω・ｃｍ以下としたことを特徴とするリードフレーム用合紙。
【請求項２】
前記パルプ中に混合される前記導電性物質として、少なくとも導電性繊維及びカーボンブラックが内添されていることを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム用合紙。
【請求項３】
前記導電性繊維として、カーボン繊維が前記パルプに対し１〜１０重量％混抄されていることを特徴とする請求項２に記載のリードフレーム用合紙。
【請求項４】
前記カーボンブラックは、前記パルプに対し２〜５重量％内添されていることを特徴とする請求項２に記載のリードフレーム用合紙。
【請求項５】
前記表面処理剤中に混合される前記導電性物質として、主成分がエチレンアクリル酸共重合物ナトリウム塩で、かつ無機塩を含有するものが添加されていることを特徴とする請求項１に記載のリードフレーム用合紙。
【請求項６】
前記無機塩はナトリウム化合物、ソーダ灰、亜硫酸ソーダ、ヘフタン酸塩、２エチルヘキシル酸、リチウム化合物、の内の少なくとも１種であることを特徴とする請求項５に記載のリードフレーム用合紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＳＩ等の半導体素子を装着する電子回路用のリードフレーム用合紙に関し、さらに詳細には、発塵することなく、表面電気抵抗率及び体積電気抵抗率を低下させて優れた導電性を付与したリードフレーム用合紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
リードフレーム用合紙とは、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子等の電子部品を実装する場合に、電子回路用リードフレーム等に用いる金属薄板を重ね合わせる際の合紙として使用される紙を言う。
【０００３】
このリードフレーム用合紙に求められる特性として、リードフレーム用合紙が実際に電子部品に使用され、電流が流された時に、リードフレーム用合紙から発生した紙粉等の塵がリードフレームのピン間に付着すると、回路の中でショートする等の問題が生じるので、塵が発生しないことが要求されている。このような塵が発生しない紙、いわゆる無塵紙については、例えば特許文献１に示されるような種々の無塵紙が提案されている。
【０００４】
また、リードフレーム用合紙は上述したように電子部品の包装用途に用いられるため、上述したような塵が発生しないことの他に、電子部品に静電気トラブル、金属腐食等の悪影響を及ぼさないことも要求されている。これは、例えば帯電が起こり易い紙がリードフレーム用合紙として使用されると、半導体素子等を電子部品として製造工程で使用する際、紙中に帯電した静電気により、ショートなどの静電気トラブルが起こり易くなったり、また帯電した静電気により埃が紙に付着するという問題があるからである。
【０００５】
しかし、上述したような無塵紙をリードフレーム用合紙として使用する場合、発塵性には優れているものの、優れた導電性を有するものではなかったため静電気トラブルが起こり易いという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−２１１６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、発塵することなく、表面電気抵抗率及び体積電気抵抗率を低下させて優れた導電性を付与したリードフレーム用合紙を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、パルプを主原料とする基材が単層もしくは２層以上の複数層から成り、前記基材の表裏面に表面処理剤を塗布又は塗工して表面処理が施されて形成されるリードフレーム用合紙であって、前記パルプ中及び前記表面処理剤中に導電性物質を混合し、前記リードフレーム用合紙の表面電気抵抗率を１×１０１２Ω以下、体積電気抵抗率を１×１０１４Ω・ｃｍ以下としたことを特徴とするリードフレーム用合紙を提供することによって、達成される。
【０００８】
また、本発明の上記目的は、前記パルプ中に混合される前記導電性物質として、少なくとも導電性繊維及びカーボンブラックが内添されていることを特徴とするリードフレーム用合紙を提供することによって、効果的に達成される。
【０００９】
また、本発明の上記目的は、前記導電性繊維として、カーボン繊維が前記パルプに対し１〜１０重量％混抄されていることを特徴とするリードフレーム用合紙を提供することによって、より効果的に達成される。
【００１０】
また、本発明の上記目的は、前記カーボンブラックが、前記パルプに対し２〜５重量％内添されていることを特徴とするリードフレーム用合紙を提供することによって、より効果的に達成される。
【００１１】
また、本発明の上記目的は、前記表面処理剤中に混合される前記導電性物質として、主成分がエチレンアクリル酸共重合物ナトリウム塩で、かつ無機塩を含有するものが添加されていることを特徴とするリードフレーム用合紙を提供することによって、効果的に達成される。
【００１２】
さらにまた、本発明の上記目的は、前記無機塩はナトリウム化合物、ソーダ灰、亜硫酸ソーダ、ヘフタン酸塩、２エチルヘキシル酸、リチウム化合物、の内の少なくとも１種であることを特徴とするリードフレーム用合紙を提供することによって、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るリードフレーム用合紙によれば、導電性物質が混合されたパルプを用いて基材が抄紙され、乾燥された後に、導電性物質が混合された表面処理剤を、カレンダー装置等により基材の表裏面に塗布又は塗工して、表面処理を施したので、表面電気抵抗率を１×１０１２Ω以下、体積電気抵抗率を１×１０１４Ω・ｃｍ以下まで低下させることができ、導電性を付与することができる。
【００１４】
また、パルプ中に混合される導電性物質として、少なくとも導電性繊維及びカーボンブラックを内添することによって、リードフレーム用合紙に優れた導電性を付与することができる。
【００１５】
また、上述した導電性繊維として、カーボン繊維をパルプに対し１〜１０重量％混抄することによって、リードフレーム用合紙に導電性を付与することができ、かつ発塵を抑えることができる。
【００１６】
また、上述した導電性繊維として、カーボンブラックをパルプに対し２〜５重量％内添することによって、リードフレーム用合紙に導電性を付与することができ、かつ発塵を抑えることができる。
【００１７】
また、表面処理剤中に混合される導電性物質として、エチレンアクリル酸共重合物ナトリウム塩を主成分とし、かつ無機塩を含有するものを添加することによって、リードフレーム用合紙により優れた導電性を付与することができる。
【００１８】
さらにまた、表面処理剤中に混合される導電性物質に含有される無機塩が、ナトリウム化合物、ソーダ灰、亜硫酸ソーダ、ヘフタン酸塩、２エチルヘキシル酸、リチウム化合物、の内の少なくとも１種であることによって、リードフレーム用合紙により一層優れた導電性を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係るリードフレーム用合紙について詳細に説明する。
【００２０】
本発明に係るリードフレーム用合紙（以下、「本リードフレーム用合紙」という）は、その基材が単層もしくは２層以上の紙層で構成されるように抄紙され、ドライヤー等で乾燥された後に、カレンダー装置等により表面処理剤を基材の表裏面に塗布又は塗工して表面処理が施されて形成される。
【００２１】
本リードフレーム用合紙は、その基材のパルプ中及び、表面処理を施す際に塗布又は塗工される表面処理剤中に導電性物質が混合されている。
【００２２】
本リードフレーム用合紙の基材はパルプを主原料としている。このパルプ原料としては、例えば広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の木材繊維を含むパルプを主原料として化学的に処理されたクラフトパルプ、木材以外の繊維原料であるケナフ、麻、藁、リンターパルプ等の非木材繊維を主原料として化学的に処理されたクラフトパルプや、チップを機械的にパルプ化したグランドパルプ、木材又はチップに化学薬品を添加しながら機械的にパルプ化したケミグランドパルプ、あるいはチップを柔らかくなるまで蒸解した後、リファイナー等でパルプ化したセミケミカルパルプ等のバージンパルプ、及びクラフトパルプ、セミケミカルパルプ、酵素漂白パルプを含むオフィス上物古紙を脱墨、漂白したパルプ、牛乳パック古紙上質断裁落ち古紙、コート断裁落ち古紙、上白、特白、中白等の未印刷の古紙から得られる回収パルプ等があげられる。なお、これらのパルプ原料は単独で使用しても良いが、２種以上を混合して使用しても良い。
【００２３】
なお、上記パルプの叩解度は、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に基づくカナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）で２５０〜５５０ｍｌの範囲が適している。
【００２４】
上述したパルプ中に導電性物質が混合されると、温度２３±１℃で湿度５０±２％（以下、「標準状態」という。）において、リードフレーム用合紙の表面電気抵抗率を１×１０１２Ω以下まで低下させ、さらにリードフレーム用合紙の厚さ方向の抵抗、すなわち体積電気抵抗率も１×１０１４Ω・ｃｍ以下まで低下させることができる。
【００２５】
本リードフレーム用合紙は、パルプ中に混合される導電性物質（以下、「内添導電性物質」と言う。）として、少なくとも導電性繊維及びカーボンブラックが内添されている。これらの内添導電性物質が添加されると、基材中で導電性物質相互が接着し、連鎖構造が形成され、導電路が形成されるので、リードフレーム用合紙に導電性を付与することができる。なお、天然カーボンは硫黄分が多く、半導体等の電子部品に対する腐食性の問題から好ましくないため、硫黄分の少ない合成カーボンが実用上好ましい。
【００２６】
また、上記導電性繊維として、カーボン繊維がパルプに対し１〜１０重量％の割合で混抄されている。カーボン繊維がこのような割合でパルプに混抄されていると、表面電気抵抗率及び体積電気抵抗率を低下させて、リードフレーム用合紙に導電性を付与することができる。すなわち、カーボン繊維の割合がパルプに対し１重量％未満であると、標準状態において、表面電気抵抗率を１×１０１２Ω以下、体積電気抵抗率を１×１０１４Ω・ｃｍ以下まで低下させることができず、リードフレーム用合紙に本願発明の所望とする導電性を付与することができない。一方、カーボン繊維の割合がパルプに対し１０重量％を超えると、リードフレーム用合紙に導電性は付与されるが、カーボン繊維が高価であるため、リードフレーム用合紙の製造コストが高くなる。
【００２７】
なお、導電性繊維として、カーボン繊維がパルプに対し上述した割合で混抄されていれば、その他、例えば金属繊維、金属被覆有機繊維、導電性樹脂被覆繊維、同心円状複合繊維、導電体含有重合体を複合成分とした複合繊維、有機配列体繊維等の公知の種々の導電性繊維を混抄することができる。
【００２８】
また、本リードフレーム用合紙のパルプには、内添導電性物質として、カーボンブラックがパルプに対し２〜５重量％内添されている。カーボンブラックがこのような割合でパルプに内添されていると、表面電気抵抗率及び体積電気抵抗率を低下させて、リードフレーム用合紙に導電性を付与することができる。すなわち、カーボンブラックの割合がパルプに対し２重量％未満であると、上述した連鎖構造が形成され難いので、標準状態において、表面電気抵抗率を１×１０１２Ω以下、体積電気抵抗率を１×１０１４Ω・ｃｍ以下まで低下させることができず、リードフレーム用合紙に本願発明の所望とする導電性を付与することができない。一方、カーボンブラックの割合がパルプに対し５重量％を超えると、リードフレーム用合紙に導電性を付与することはできるが、カーボンブラックの粉末は繊維間結合を阻害するので、本リードフレーム用合紙の機械的強度を下げる。また、カーボンブラックの粉末が繊維に固着せず、リードフレーム用合紙の使用中にカーボン粉末が剥離し、カーボンブラックが粉塵となって、紙粉が発生し易くなるので、本来の目的である一般的な紙よりも粉塵の発生する量が少ないというリードフレーム用合紙の本質部分が失われてしまう。
【００２９】
なお、本リードフレーム用合紙は、カーボンブラックとして、公知の種々のカーボンを使用することができるが、天然カーボンは硫黄分が多く、半導体素子等の電子部品に対する腐食性の問題から好ましくないので、硫黄分の少ない合成カーボンを使用することが実用上好ましい。
【００３０】
また、内添導電性物質として、上述した導電性繊維及びカーボンブラックがパルプ中に内添されていれば、この他、例えば銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）等の導電性を有する金属等が、パルプ中に内添されていても良い。
【００３１】
また、本リードフレーム用合紙のパルプ中には、上述した内添導電性物質の他に、紙力剤、バインダー、分散剤、苛性ソーダ、アンモニア水等のｐＨ調整剤、消泡剤、防腐剤、蛍光染料、離型剤、染料、耐水化剤、流動変性剤、歩留り向上剤等、公知の種々の薬品を必要に応じて混合しても良い。
【００３２】
なお、本リードフレーム用合紙は、基材の坪量については特に限定されるものではない。また、本リードフレーム用合紙の抄紙方法についても特に限定されるものではないので、酸性抄紙、中性抄紙、アルカリ性抄紙のいずれの方法で抄紙しても良い。
【００３３】
本リードフレーム用合紙は抄紙された後、公知の種々のドライヤーを用いて乾燥され、その後表面処理が施される。
【００３４】
表面処理を施す際に、本リードフレーム用合紙の基材の表裏面に表面処理剤が塗布又は塗工されるが、本リードフレーム用合紙の標準状態における表面電気抵抗率を１×１０１２Ω以下、及び体積電気抵抗率１×１０１４Ω・ｃｍ以下となるように調整し、静電気トラブルの発生を防止するために、表面処理剤中には、導電性物質が混合されている。
【００３５】
この表面処理剤中に混合される導電性物質として、エチレンアクリル酸共重合物ナトリウム塩を主成分とし、かつ無機塩を含有するものが使用される。なお、導電性物質の混合量は、全表面処理剤量に対し１〜１００重量％であることが好ましい。
【００３６】
また、表面処理剤中に混合される導電性物質には、無機塩として、ナトリウム化合物、ソーダ灰、亜硫酸ソーダ、ヘフタン酸塩、２エチルヘキシル酸、リチウム化合物のうち少なくとも１種以上が含有されている。なお、本リードフレーム用合紙は、上記無機塩が少なくとも１種以上含有されていれば、この他、公知の種々の無機塩が含有されていても良いが、前述した半導体素子等の電子部品に対する腐食性の問題から塩素及び硫黄分を含有しない無機塩が含有されていることが好ましい。
【００３７】
なお、表面処理剤中に混合される導電性物質として、上述したエチレンアクリル酸共重合物ナトリウム塩を主成分とし、無機塩を含有するものの他に、例えば脂肪族エステル等のノニオン系帯電防止剤、ポリアミン誘導体などのカチオン系帯電防止剤、４級アンモニウム塩系帯電防止剤、アルキルスルフェートやポリアニリンスルホン酸等のアニオン系帯電防止剤、アクリル樹脂系カチオン系帯電防止剤等、公知の種々の導電性物質を、単独あるいは２種以上を混合して使用することができ、本願発明の所望とする効果を得ることができる。
【００３８】
なお、表面処理剤には、上記導電性物質が混合されていれば、この他、酸化澱粉等の水溶性高分子、紙力増強剤、外添サイズ剤等の公知の種々のものを単独で、あるいは２種以上が混合されていても良い。
【００３９】
上述したような表面処理剤は、２ロールサイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、ゲートロールコーター、ブレードコーター、カレンダー等の公知の種々の塗工機等によって、基材の表裏面に塗布又は塗工される。
【００４０】
リードフレーム用合紙は、金属薄板を重ね合わせる際に使用され、その表裏面（両面）がリードフレームに接触する。従って、本リードフレーム用合紙に導電性を付与し、静電気トラブルの発生を防止するという目的を達成するためには、基材の表裏面に上述した導電性物質が混合された表面処理剤が塗布又は塗工されることが必要である。
【００４１】
なお、本リードフレーム用合紙に使用される抄紙機についても、特に限定されるものではないので、長網マシン、円網マシン、二者を併用した板紙マシン等、公知の種々の抄紙機を用いることができる。
【００４２】
また、本発明に係るリードフレーム用合紙は、単層若しくは２層以上の紙層から成る複数層であるが、２層以上の紙層から成る場合、その形成方法は貼合による形成であっても、抄き合わせによる形成であっても良い。
【実施例】
【００４３】
本発明に係るリードフレーム用合紙の効果を確認するため、以下のような各種の試料を作製し、これらの各試料に対する各種の特性を評価する実験を行った。なお、本発明はこの実施例によって制限を受けるものではない。
【００４４】
本発明に係る７種類のリードフレーム用合紙（これを「試料１」ないし「試料７」とする）と、これらの試料１ないし試料７と比較検討するための５種類のリードフレーム用合紙（これを「比較試料１」ないし「比較試料５」とする）を作製した。
【００４５】
各試料及び比較試料は、原料パルプとして、ＬＢＫＰ（５００ｍｌＣＳＦ）を用い、このパルプ中に内添導電性物質を混合し、円網６層抄きの抄紙機にて基材（坪量２７０ｇ／ｍ２）を抄紙し、乾燥した後に、導電性物質を混合した表面処理剤を、カレンダー装置により各基材の表裏面に塗布して表面処理が施されている。
【００４６】
また、各試料及び比較試料には、内添導電性物質の導電性繊維として、カーボン繊維がパルプに対し表１に示す割合で混抄されており、またカーボンブラックがパルプに対し表１に示す割合で内添されている。
【００４７】
なお、本実施例では、表面処理剤として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）（濃度１％）に、導電性物質が全表面処理剤量に対し１５重量％混合されたものを使用し、また、表面処理剤の塗工量は片面当たり２ｇ／ｍ２（固形分）である。
【００４８】
これらの全試料及び比較試料について、表面電気抵抗率及び体積電気抵抗率の測定を行い、さらに導電性について評価した結果は、表１に示すとおりであった。
【００４９】
なお、表１中の「表面電気抵抗率（Ω）」及び「体積電気抵抗率（Ω・ｃｍ）」とは、±２００Ｖの電圧発生を持ったデジタルエレクトロメーターを用いて標準状態（温度２３±１℃、湿度５０±２％）の環境条件下で測定した値である。
【００５０】
また、「導電性物質の種類」とは、表面処理剤中に混合される導電性物質の種類である。
【００５１】
また、「導電性」とは、表面電気抵抗率及び体積電気抵抗率の測定値を総合評価したもので、その評価基準は◎印の「導電性が大幅に改善された」、○印の「導電性が改善された」、△印の「導電性は殆ど改善されなかった」、×印の「導電性は改善されなかった」の４段階とした。
【００５２】
さらにまた、「紙粉（表面強度）」とは、紙粉の発生状況を評価したもので、その評価基準は◎印の「紙粉が発生しなかった」、○印の「紙粉は発生したが、実用上問題ない」、△印の「紙粉が発生した」の３段階とした。
【００５３】
【表１】
2006045739.tif 000002
表１より、試料１ないし試料７、すなわち本発明に係るリードフレーム用合紙のように、パルプ中、及び表面処理剤中に導電性物質を混合すると、紙粉の発生が殆どなく、発塵性を低く保つことができ、かつ、表面電気抵抗率を１×１０１２Ω以下、体積電気抵抗率を１×１０１４Ω・ｃｍ以下まで低下させて、リードフレーム用合紙に優れた導電性を付与することができることが分かる。
【００５４】
なお、比較試料２より、カーボン繊維の割合がパルプに対して１０重量％より多くなると、リードフレーム用合紙に優れた導電性を付与することができるものの、発塵してしまい、また製造コストが高くなるということが分かった。
【００５５】
また、比較試料４より、カーボンブラックの割合がパルプに対して５重量％より多くなると、リードフレーム用合紙に優れた導電性を付与することができるものの、発塵してしまうことが分かる。
【００５６】
さらにまた、試料４と比較試料５とを比較すると、表面処理剤中に導電性物質を混合しなければ、リードフレーム用合紙の表面電気抵抗率を１×１０１２Ω以下、体積電気抵抗率を１×１０１４Ω・ｃｍ以下まで低下させることができないことが分かる。