保護テープ
【課題】はんだリフロー工程を流れる基板を保護し、且つ、はんだリフロー工程中における熱でも粘着力が上昇せず、剥がし易さを良好に保つことができる保護テープを提供する。
【解決手段】保護テープは、基板上に貼り付けられる粘着層と、金属層と、樹脂層と、を有し、粘着層上には、少なくとも前記金属層と前記樹脂層が設けられている。
【解決手段】保護テープは、基板上に貼り付けられる粘着層と、金属層と、樹脂層と、を有し、粘着層上には、少なくとも前記金属層と前記樹脂層が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだリフロー工程を流れる基板を保護する保護テープに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、抵抗やコンデンサ、ＩＣなどの電子部品を基板に接続する際、先ず基板上の接続部にはんだを塗布し、その上に該当する電子部品を載せてはんだリフロー工程に流していた。はんだリフロー工程においては、熱によってはんだを融解させ、その後はんだが冷え固まることによって、基板上の接続部と電子部品が接続される。
【０００３】
ここで、上記のはんだリフロー工程に基板を流す際、融解したはんだが飛び散る場合がある。このとき、基板上における電子部品が接続される接続部以外の箇所、特に接続部の近辺には、飛び散ったはんだが付着しがちとなり、電気的な障害の原因になったり、見栄えが悪くなったりする。そこで、はんだリフロー工程中に、飛び散ったはんだが付着することを防止するため、接続部の近辺に予め保護テープを貼り付けていた。これにより、万一、接続部の近辺にはんだが飛び散った場合でも、保護テープの表面に付着するだけで、その下面に位置する接続部の近辺に付着することを防止することができた。
【０００４】
しかしながら、従来の保護テープは、ポリイミド（ＰＩ）に耐熱性の高い粘着層としてシリコン系樹脂などが積層された構成であるため、はんだリフロー工程中における熱で保護テープの温度が上昇した場合、基板に貼り付く側の粘着層の粘着力が初期状態より強くなってしまうことがあった。このような場合、後工程において、保護テープを基板から剥がしにくくなったり、保護テープを剥離した後に粘着層ののり残りが生じてしまったりするなどした。その結果、保護テープの剥離作業に時間が掛かるなど、作業性が悪化する問題があった。そのため、はんだリフロー工程を流れる基板を保護する保護テープには、熱をかけても粘着力が上昇せず、剥がし易いことが求められていた。
【０００５】
さらに、上述した従来の保護テープの場合、粘着層としてのシリコン系樹脂が電子部品に悪影響を及ぼす恐れがあり、また、ポリイミドは高価であった。そのため、実際には、従来の保護テープを用いずに、はんだリフロー工程後に飛び散ったはんだを取り除くなどして対応していた。
【０００６】
ここで、剥がし易さという観点から、特許文献１には、薄型でありながらリワーク性に優れた粘着テープが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９０２１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された粘着テープは、ＬＣＤモジュールのＬＣＤパネルとバックライト筐体との間に貼り付けられて使用されるものであり、光源からの光に対する光反射性と遮光性とを併有する粘着テープである。そのため、はんだリフロー工程を流れる基板を保護する保護テープとは、用途や使用状態が全く異なる。従って、特許文献１に開示された粘着テープを基板に貼り付けてはんだリフロー工程に流した場合、工程中における熱で粘着テープが劣化して、剥がしにくくなったり、のり残りが生じてしまったりするなどの不具合が生じた。
【０００９】
本発明は、上記の問題を鑑みてされたものであり、はんだリフロー工程を流れる基板を保護し、且つ、はんだリフロー工程中における熱でも粘着力が上昇せず、剥がし易さを良好に保つことができる保護テープを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の保護テープは、はんだリフロー工程を流れる基板に貼り付けられ、当該基板の少なくとも一部を保護する保護テープであって、前記基板上に貼り付けられる粘着層と、金属層と、樹脂層と、を有し、前記粘着層上には、少なくとも前記金属層と前記樹脂層が設けられている。
【００１１】
上記の構成によれば、基板の少なくとも一部を保護する保護テープが有する金属層によって、はんだリフロー工程中における熱を外部に反射および放熱することができる。このように、金属層によって、基板上に貼り付く粘着層に対して熱を伝わりにくくすることができるため、粘着層の温度上昇を緩和することができる。これにより、はんだリフロー工程後に基板から剥がしにくくなったり、剥がした後にのり残りが生じてしまったりすることがなく、作業性の悪化を防ぐことができる。また、保護テープが曲げられても、保護テープが有する樹脂層の弾性によって、曲げによる金属層に対する影響を緩和することができる。従って、保護テープを基板から剥離する際の金属層の引き裂けを、樹脂層によって防止することができる。
【００１２】
また、本発明の保護テープにおいて、前記樹脂層および前記金属層は、前記粘着層上において、当該樹脂層、当該金属層の順に設けられていてもよい。
【００１３】
上記の構成によれば、粘着層上において、樹脂層、金属層の順に設けられた場合でも、金属層によって、基板上に貼り付く粘着層に対して熱を伝わりにくくすることができ、さらに、樹脂層の弾性によって、曲げによる金属層に対する影響を緩和することができる。
【００１４】
また、本発明の保護テープにおいて、前記樹脂層および前記金属層は、前記粘着層上において、当該金属層、当該樹脂層の順に設けられていてもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、粘着層上において、金属層、樹脂層の順に設けられた場合でも、金属層によって、基板上に貼り付く粘着層に対して熱を伝わりにくくすることができ、さらに、樹脂層の弾性によって、曲げによる金属層に対する影響を緩和することができる。
【００１６】
また、本発明の保護テープにおいて、前記金属層の厚さは、６μｍ〜３０μｍであってもよい。
【００１７】
上記の構成によれば、金属層の厚さが好適になるため、熱を効果的に反射および放熱しやすくなる。また、金属層の厚さによって保護テープが硬くなりすぎて剥がしにくくなったり、また多量の材料が必要になり高コストになったりすることがない。
【００１８】
また、本発明の保護テープにおいて、前記金属層はアルミニウムで形成されていてもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、金属層が好適な材料で形成されるため、より効果的に熱を外部に反射および放熱することができる。これにより、さらに、粘着層の温度上昇を緩和することができ、剥離作業において保護テープを剥がし易くなり、作業効率を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明の保護テープにおいて、前記はんだリフロー工程中において前記基板における温度が最大で２７０℃となってもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、はんだリフロー工程において、基板における温度が最大で２７０℃となる場合でも、保護テープを適用することができる。
【００２２】
また、本発明の保護テープにおいて、前記はんだリフロー工程は、赤外線を熱源としてもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、赤外線を熱源とするはんだリフロー工程中における熱を金属層によって外部に反射および放熱することができる。このように、赤外線を熱源とするはんだリフロー工程にも保護テープを適用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の保護テープによると、金属層によって、基板上に貼り付く粘着層に対して熱を伝わりにくくすることができるため、粘着層の温度上昇を緩和することができる。これにより、はんだリフロー工程後に基板から剥がしにくくなったり、剥がした後にのり残りが生じてしまったりすることがなく、作業性の悪化を防ぐことができる。また、保護テープを基板から剥離する際の金属層の引き裂けを、樹脂層によって防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る保護テープの外観および横断面を示す説明図である。
【図２】本実施形態に係る保護テープが基板に貼り付けられた状態を示す説明図である。
【図３】本実施形態に係るはんだリフロー工程を示す説明図である。
【図４】本実施形態に係る保護テープの実施例１および比較例１を用いた剥離試験結果を示す説明図である。
【図５】本実施形態に係る保護テープの実施例２〜４および比較例２を用いた剥離試験結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
（保護テープ）
図１および図２を用いて、本実施形態に係る保護テープ１の概要を説明する。本実施形態に係る保護テープ１は、はんだリフロー工程を流れる基板３０に貼り付けられ、基板３０の少なくとも一部を保護する保護テープであって、基板３０上に貼り付けられる粘着層１１と、金属層１４と、樹脂層１３と、を有し、粘着層１１上には、少なくとも金属層１４と樹脂層１３が設けられている。また、図１および図２に示す保護テープ１は、樹脂層１３および金属層１４が、粘着層１１上において、樹脂層１３、金属層１４の順に設けられている。なお、これに限らず、樹脂層１３および金属層１４は、粘着層１１上において、金属層１４、樹脂層１３の順に設けられていてもよい。ここで、本実施形態に係るはんだリフロー工程中において基板３０における温度は、最大で２７０℃となる。
【００２８】
図１に示すように、保護テープ１は、通常のテープのように長尺状のものがロール状に巻かれて収納されており、使用時は、作業者の手などによって所望の大きさに切り取れるようになっている。また、切り取られた保護テープ１は、基板３０上の保護したい箇所に、粘着層１１を基板３０の表面側にして貼り付けられるようになっている。
【００２９】
保護テープ１は、基板３０に貼り付けられる側から、粘着層１１、樹脂層１３、および金属層１４が順次積層されて形成されている。なお、金属層１４は、接着剤層１２によって樹脂層１３上に貼り付けられている。また、保護テープ１の最外層に位置する金属層１４は、はんだリフロー工程の熱７０を反射すると共に、金属層１４にかかる熱７０ａを外部に放熱することができる。そのため、保護テープ１は、金属層１４の下面に位置する粘着層１１へ熱を伝わりにくくすることができる。なお、保護テープ１は、基板３０に貼り付けられる側から、粘着層１１、金属層１４、および樹脂層１３が順に積層されていた場合でも、金属層１４によって、樹脂層１３を透過した熱７０を反射すると共に、掛かる熱７０ａを外部に放熱することができる。
【００３０】
（保護テープの使用方法）
具体的に、図２を参照して保護テープ１の使用方法を説明する。本実施形態に係る基板３０は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）と呼称されるものを用いる。この基板３０は、後述する図３のはんだリフロー工程において用いられる支持板２０上に配置される。また、基板３０上には、電子部品４０などが接続される接続部３５ａ、３５ｂが設けられている。図２の場合、接続部３５ａには、はんだ４５を介して電子部品４０が接続されており、接続部３５ｂには、保護テープ１が貼り付けられている。このようにして基板３０に貼り付けられた保護テープ１は、同時に支持板２０の表面にも貼り付けられており、保護テープ１によって基板３０が支持板２０に固定されるようになっている。このように、電子部品４０が接続されない接続部３５ｂに保護テープ１が貼り付けられることによって、はんだリフロー工程においてはんだ４５が融解し、飛び散ったはんだ４５が基板３０上に付着してしまうことを防いでいる。なお、保護テープ１は、基板３０の接続部３５ｂに限らず、基板３０上の保護したい部分に適宜貼り付けることができる。
【００３１】
ここで、上述したように、本実施形態に係る基板３０のようなフレキシブルプリント基板は、作業時に頻繁に曲げられる場合が多い。それに伴い、基板３０を保護する保護テープ１も曲げられる場合がある。また、保護テープ１を基板３０から剥がす際にも、保護テープ１は曲げられるため、保護テープ１は、はんだリフロー工程による熱対策と共に、曲げても破れにくい柔軟性と強度を有することも考慮に入れて、各構成の材料や厚さなどが設定されている。
【００３２】
本実施形態に係る保護テープ１の各構成を説明する。
【００３３】
（金属層）
先ず、保護テープ１の金属層１４について説明する。金属層１４は、後述する樹脂層１３上に接着剤層１２によって貼り付けられて、保護テープ１の最外層に配置されており、はんだリフロー工程中における熱を反射したり、放熱したりする役割を有する。また、この金属層１４の厚さは、６μｍ〜３０μｍである方がよい。これは、金属層１４の厚さが６μｍよりも薄いと、剥離作業の際に破れ易くなったり、放熱しにくくなるためである。一方、金属層１４の厚さが３０μｍよりも厚いと、厚さによって保護テープ１が硬くなりすぎて剥がしにくくなったり、また多量の材料が必要になり高コストになるためである。また、金属層１４は、アルミニウム、銀、銅などの金属めっきでもよいし、金属箔を利用してもよい。その中でも、はんだリフロー工程中における熱を反射し、且つ、放熱しやすい特性から金属層１４にアルミニウムを用いる方がよい。
【００３４】
この構成によると、より効果的に熱を外部に反射および放熱することができるため、粘着層１１の温度上昇を緩和することができ、剥離作業において保護テープを剥がし易くなり、作業効率を向上させることができる。
【００３５】
また、金属層１４の厚さが好適になるため、熱を効果的に反射および放熱しやすくなる。さらに、金属層１４の厚さによって保護テープ１が硬くなりすぎて剥がしにくくなったり、また多量の材料が必要になり高コストになったりすることがない。
【００３６】
（接着剤層）
接着剤層１２は、金属層１４と樹脂層１３との間に介在し、樹脂層１３上に金属層１４を貼り付ける役割を有する。この接着剤層１２は、ポリウレタン系接着剤やポリエステル系接着剤によって形成されており、その厚みは、１〜６μｍである。
【００３７】
（樹脂層）
次に、保護テープ１の樹脂層１３について説明する。樹脂層１３は、接着剤層１２によって貼り付けられた金属層１４と共に後述する粘着層１１上に設けられている。図１の場合、樹脂層１３は、金属層１４と粘着層１１との間に介在し、接着剤層１２によって金属層１４に張り合わされている。そして、樹脂層１３は、保護テープ１を剥がす際の金属層１４の引き裂けを防止している。
【００３８】
樹脂層１３は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、エポキシなどの樹脂によって形成されている。その中でも、保護テープ１を剥がす際の金属層１４の引き裂けを防止し、且つコストがあまり掛からない点から、ポリエチレンテレフタレートが用いられている方がよい。また、樹脂層１３の厚さは６μｍ〜５０μｍである。これは、樹脂層１３の厚さが６μｍよりも薄いと、金属層１４の曲げに対する影響を緩和することが難しくなるためである。一方、樹脂層１３の厚さが５０μｍよりも厚いと、厚さによって保護テープ１が硬くなりすぎて剥がしにくくなったり、また多量の材料が必要になり高コストになるためである。なお、樹脂層１３に用いられるポリエチレンテレフタレートは、約１８０℃の温度で黄色に変色して熱変形を始め、約２４０℃の温度で縮み出す。そのため、本実施形態に係る金属層１４は、樹脂層１３の温度が変色し始める１８０℃にならないように、熱を反射および放熱している。
【００３９】
なお、図１の場合、樹脂層１３は、金属層１４と粘着層１１との間に介在しているが、金属層１４の表面上（保護テープ１の最外層）に設けられていてもよい。この場合、金属層１４の曲げに対する影響を緩和する役割を有すると共に、酸性の薬品などから金属層１４を保護する役割も有することができる。
【００４０】
上記のような樹脂層１３の構成によると、保護テープ１が曲げられても、樹脂層１３の弾性によって、曲げによる金属層１４に対する影響を緩和することができる。従って、保護テープ１を基板３０から剥離する際の金属層１４の引き裂けを、樹脂層１３によって防止することができる。
【００４１】
（粘着層）
次に、保護テープ１の粘着層１１について説明する。粘着層１１は、基板３０に接する側に配置され、金属層１４に積層された樹脂層１３に積層されると共に、基板３０に貼り付けられる。粘着層１１は、アクリル系、ゴム系、シリコン系、およびウレタン系などの樹脂によって形成されている。このうち、透明性や粘着力の安定性などを考慮すると、粘着層１１は、アクリル系樹脂を用いて形成される方がよい。また、粘着層１１の厚さは５μｍ〜２０μｍである。これは、粘着層１１の厚さが５μｍよりも薄いと、基板３０に貼りづらくなり、２０μｍよりも厚いと、保護テープ１を剥がした際にのり残りが生じやすくなるためである。なお、アクリル系樹脂で形成された粘着層１１の場合、２５０℃以上の熱が加わると劣化を始めるため、粘着層１１に加わる熱の温度は少なくとも２５０℃以下にする必要がある。
【００４２】
（基板）
次に、上記のような構成を有する保護テープ１が貼り付けられる基板３０について説明する。本実施形態に係る基板３０は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）である。基板３０は、図示しない信号用配線パターンやグランド用配線パターンなどの複数の配線パターンが、ポリイミドから形成されたベース部材上に設けられており、その表面には、絶縁層などによって覆われている。このような構成を有する基板３０には接続部３５ａおよび接続部３５ｂが設けられており、接続部３５ａに配された接続端子と電子部品４０に配された接続端子とが、はんだ４５によって接着されて双方が電気的に接続されるようになっている。なお、ポリイミドで形成された基板３０は、３００℃以上の熱にも耐えられるようになっている。また、図２に示すように、基板３０の電子部品４０が接続されない接続部３５ｂには保護テープ１が貼り付けられるようになっており、はんだリフロー工程において飛び散ったはんだ４５が基板３０に付着することを防止する。なお、本実施形態において基板３０にフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を用いているが、他種類の基板を用いていてもよい。
【００４３】
（はんだリフロー工程）
次に、図３を用いて、本実施形態に係るはんだリフロー工程について説明する。先ず、はんだリフロー工程で用いられるはんだリフロー装置５０について説明する。はんだリフロー装置５０は、土台部５１と、ベルトコンベア５２と、熱炉部５５と、を有している。土台部５１は、長尺状の筐体を有し、はんだリフロー装置５０の土台となる。ベルトコンベア５２は、土台部５１上に設置されており、一定の距離を保って同じ方向に並列に配列された複数のローラ５３を内部に設置して、各ローラ５３の上下面を覆うようにしてベルトが架設されている。ローラ５３は、断面が円となる細長い円柱状であり、円の中心を軸に夫々のローラ５３が回転することによって、ベルトコンベア５２のベルトが左右方向に移動するようになっている。熱炉部５５は、全長が２ｍで、その内部に赤外線照射部５６が設けられており、赤外線をベルトコンベア５２上に向けて照射することができるようになっている。また、赤外線照射部５６は、ベルトコンベア５２との間に一定の隙間を隔てて設置されている。これにより、ベルトコンベア５２上を流れる基板３０に対して、赤外線照射部５６から赤外線を照射することができるようになっている。
【００４４】
ここで、はんだリフロー工程前においては、支持板２０上に複数の基板３０を配列し、電子部品４０が接続されない接続部３５ｂに保護テープ１を貼り付ける。この時、保護テープ１は基板３０を支持板２０に固定するように、支持板２０にも同時に貼り付けられる。なお、保護テープ１の粘着層１１は基板３０に接するようにして保護テープ１が貼り付けられる。そして、基板３０の接続部３５ａにクリームはんだを塗布し、その上に電子部品４０を置いてはんだリフローの準備をする。
【００４５】
次に、図３（ａ）に示すように、上記のように準備した基板３０が配列された支持板２０がベルトコンベア５２上に置かれる。そして、ベルトコンベア５２の各ローラ５３が回転することによって、ベルトコンベア５２が図の右方向に移動し、基板３０が配列された支持板２０も一緒に移動される。ベルトコンベア５２によって右方向に移動した基板３０は、図３（ｂ）に示すように、熱炉部５５の下方位置にやがて達し、基板３０上に赤外線照射部５６から赤外線が照射される。この時、熱炉部５５の下方を移動する基板３０は、全長２ｍの熱炉部５５内を３分かけて移動する。そして、移動中に基板３０上の温度は、熱炉部５５の最初の位置から徐々に温度が上昇し、やがて最大で温度が２７０℃に達し、熱炉部５５の最後の位置に移動するにつれて徐々に温度が下降するようになっている。この温度（２７０℃）の熱によって、接続部３５ａに塗布されたはんだ４５が融解し、接続部３５ａと電子部品４０に配された接続端子とが、はんだ４５によって接着されて双方が電気的に接続されるようになっている。なお、図３（ｂ）に示すように、保護テープ１に加わる熱は、金属層１４によって支持板２０上の温度の低い箇所へと伝熱される。このように、保護テープ１の粘着層１１の温度は、金属層１４によって赤外線が外部に反射され、赤外線によって生じた熱が放熱されるため、少なくとも粘着層１１が劣化を始める２５０℃以下に収まっている。なお、図３において、本実施形態に係るはんだリフロー工程は、赤外線を熱源としているが、これに限定される必要はない。例えば、熱風を吹きつけることによってはんだ付けをする工程であってもよい。保護テープ１の金属層１４によって熱を反射および放熱できるものであれば何れの手段を用いてもよい。
【００４６】
このように、基板３０の少なくとも一部を保護する保護テープ１が有する金属層１４によって、はんだリフロー工程中における熱を外部に反射および放熱することができる。このように、金属層１４によって、基板３０上に貼り付く粘着層１１に対して熱を伝わりにくくすることができるため、粘着層１１の温度上昇を緩和することができる。これにより、はんだリフロー工程後に基板３０から剥がしにくくなったり、剥がした後にのり残りが生じてしまったりすることがなく、作業性の悪化を防ぐことができる。
【００４７】
また、赤外線を熱源とするはんだリフロー工程中における熱を金属層１４によって外部に反射および放熱することができる。このように、赤外線を熱源とするはんだリフロー工程にも保護テープ１を適用することができる。
【００４８】
また、はんだリフロー工程において、基板３０における温度が最大で２７０℃となる場合でも、本実施形態に係る保護テープ１を適用することができる。
【００４９】
（実施例１と比較例１）
次に、本実施形態に係る保護テープ１の実施例１および比較例１を用いて、本発明を具体的に説明する。
【００５０】
実施例１では、図１に示す本実施形態に係る保護テープ１を用い、金属層１４、樹脂層１３、および粘着層１１から構成される。具体的に、金属層１４は、アルミニウム（Ａｌ）箔から形成され、その厚さは９μｍである。また、樹脂層１３は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から形成され、その厚さは１２μｍである。さらに、粘着層１１は、アクリル系樹脂によって形成されており、その厚さは１０μｍである。一方、比較例としては、金属層１４を用いずに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる樹脂層１３およびアクリル系樹脂からなる粘着層１１のみの構成で先ず実験を行ったが、保護テープが収縮して測定不可能になった。そのため、比較例１では、エポキシ樹脂からなる樹脂層１３およびアクリル系樹脂からなる粘着層１１のみの構成を用いた。
【００５１】
次に、評価方法としては、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に規定する粘着テープ・粘着シート試験方法を用いた剥離試験を行った。具体的には、１０ｍｍ幅で１００ｍｍの長さに切った保護テープ１をステンレス材からなる試験板に貼り付け、引っ張り試験機によって試験板から１８０°方向に保護テープ１を引き剥がした時の引張力を測定した。
【００５２】
上記のような剥離試験を図３に示したはんだリフロー工程の前後で実施した。つまり、赤外線で基板３０における温度が２７０℃となるはんだリフロー工程の前、はんだリフロー工程の実施１回目の後、はんだリフロー工程の実施３回目の後において夫々剥離試験を実施した。なお、試験は実施例１および比較例１ともに試験品を４試料準備し、夫々の引張力を測定した。その結果を図４に示す。
【００５３】
図４に示す試験結果によると、はんだリフロー工程前の測定値は、実施例１、比較例１ともに引張力の平均値が０．２７Ｎと同じ値であり、差がなかった。次に、はんだリフロー工程を１回通した後に試験を実施すると、実施例１の引張力の平均値が０．３０Ｎ、比較例１の引張力の平均値が０．６１Ｎとなり、双方の引張力に差が出てきた。そして、はんだリフロー工程を３回通した後に試験を実施すると、実施例１の引張力の平均値が０．３３Ｎに対し、比較例１の引張力の平均値が１．０４Ｎとなり、双方の引張力に大きく差が出てきた。また、実施例１では、はんだリフロー工程を１回通すと、引張力が１．１倍、はんだリフロー工程を３回通すと、１．２２倍とあまり変わらずに推移していたが、比較例１では、はんだリフロー工程を１回通すと、引張力が２．２５倍、はんだリフロー工程を３回通すと、３．８５倍と大きく上昇していることが分かった。これは、比較例１の場合、金属層１４を有していないため、熱を反射および放熱できずに、その下面の粘着層１１の温度を上昇させたためと考えられる。つまり、はんだリフロー工程の熱によって粘着層１１が劣化を始める２５０℃以上に粘着層１１の温度が上昇してしまい、粘着層１１の材料が分解して粘着力が強くなり、その結果、試験板６０から剥がす際の引張力が大きくなってしまったと考えられる。一方、実施例１の場合は、最外層が金属層１４であるため、金属層１４によって熱が反射および放熱され、粘着層１１に熱が伝わりにくく、粘着層１１の温度が２５０℃以上まで上昇することがない。そのため、粘着層１１の粘着力は当初のままであり、基板３０から保護テープ１を剥がす際の引張力もあまり変化せず、試験板６０から剥がした際に粘着層１１ののり残りが生じてしまうこともない。以上より、実施例１は全ての試験品において『○』、比較例は『×』となる総合評価を得ることができた。
【００５４】
（実施例２〜４と比較例２）
次に、本実施形態に係る保護テープ１の実施例２〜４および比較例２を用いて、本発明を具体的に説明する。
【００５５】
実施例２、３および比較例２は、共に本実施形態に係る保護テープ１と同じ構成を有しているが、金属層１４の厚さのみが夫々異なる。具体的に、実施例２における金属層１４の厚さは６μｍ、実施例３における金属層１４の厚さは９μｍ、比較例２における金属層１４の厚さは０．１μｍである。なお、その他の厚さは図４に示した実施例１と同様である。また、実施例４は、粘着層１１上に厚さ９μｍの金属層１４が設けられ、さらに、金属層１４の上に、１２μｍのポリイミド（ＰＩ）からなる樹脂層１３が積層されている。この実施例４の場合、ポリイミド（ＰＩ）からなる樹脂層１３によって、保護テープ１を基板から剥離する際の金属層１４の引き裂けを防止している。さらに、ポリイミド（ＰＩ）からなる樹脂層１３が保護テープ１の最外層に位置しているため、酸性の薬品などから金属層１４を保護することもできる。
【００５６】
上記のような構成を有する実施例２〜４および比較例２を用いて、はんだリフロー工程を実施する前、はんだリフロー工程の実施１回目の後、はんだリフロー工程の実施３回目の後、において夫々前述の剥離試験を実施した。また、温度の異なる熱風乾燥機に実施例２〜４および比較例２の保護テープを３分間投入し、その後に剥離試験を実施した。なお、熱風乾燥機の試験においては、２００℃の温度で３分間熱した試験と、２７０℃の温度で３分間熱した試験と、を夫々実施した。その結果を図５に示す。
【００５７】
図５に示す試験結果によると、はんだリフロー工程前の測定値は、実施例２が０．３８Ｎ、実施例３が０．４５Ｎ、実施例４が０．３２Ｎ、比較例２が０．１７Ｎであった。次に、はんだリフロー工程を１回通した後に試験を実施すると、実施例２が０．４３Ｎ、実施例３が０．５１Ｎ、実施例４が０．３９Ｎ、比較例２が０．５２Ｎとなった。また、はんだリフロー工程を３回通した後に試験を実施すると、実施例２が０．４９Ｎ、実施例３が０．５５Ｎ、実施例４が０．３６Ｎ、比較例２が０．６２Ｎとなった。このように、金属層１４の厚さの違い、および金属層１４上での樹脂層１３の有無では、はんだリフロー工程を３回実施してもさほど引張力に差が無かった。
【００５８】
また、２００℃の温度で３分間熱した熱風乾燥機の試験においては、実施例２が０．４４Ｎ、実施例３が０．４８Ｎ、実施例４が０．３５Ｎ、比較例２が０．３４Ｎであった。しかしながら、２７０℃の温度で３分間熱した熱風乾燥機の試験においては、実施例２が０．４１Ｎ、実施例３が０．３８Ｎ、実施例４が０．３７Ｎとなり、２００℃の温度で３分間熱した熱風乾燥機の試験とさほど変化がなかったのに対し、比較例２の場合は、保護テープが収縮して測定不可能になった。これは、比較例２の場合、金属層１４の厚さが薄いために、２７０℃の温度の熱風乾燥機試験では金属層１４が耐えることができなかったと考えられる。この結果から、少なくとも金属層１４の厚さが６μｍ以上の場合は、３回のはんだリフロー工程の実施後でも、２７０℃の温度で３分間熱した熱風乾燥機に投入した後でも、粘着層１１の粘着力はあまり向上することがないことが分かった。
【００５９】
このように、実施例および比較例を用いた試験によると、保護テープ１が有する金属層１４によって、はんだリフロー工程中における熱を外部に反射および放熱することができる。このように、金属層１４によって、基板３０上に貼り付く粘着層１１に対して熱を伝わりにくくすることができるため、粘着層１１の温度上昇を緩和することができる。これにより、はんだリフロー工程後に基板３０から剥がしにくくなったり、剥がした後にのり残りが生じてしまったりすることがなく、作業性の悪化を防ぐことができる。
【００６０】
また、金属層１４の厚さは、６μｍ以上であると、金属層１４の厚さが好適なものになるため、熱を効果的に反射および放熱しやすくなる。
【００６１】
また、はんだリフロー工程において、基板３０における温度が最大で２７０℃となる場合でも、本実施形態に係る保護テープ１を適用することができる。
【００６２】
以上、本発明の実施例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施形態に記載された、作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用および効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、はんだリフロー工程を流れる基板を保護する保護テープに適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 保護テープ
１１ 粘着層
１３ 樹脂層
１４ 金属層
７０ 熱
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだリフロー工程を流れる基板を保護する保護テープに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、抵抗やコンデンサ、ＩＣなどの電子部品を基板に接続する際、先ず基板上の接続部にはんだを塗布し、その上に該当する電子部品を載せてはんだリフロー工程に流していた。はんだリフロー工程においては、熱によってはんだを融解させ、その後はんだが冷え固まることによって、基板上の接続部と電子部品が接続される。
【０００３】
ここで、上記のはんだリフロー工程に基板を流す際、融解したはんだが飛び散る場合がある。このとき、基板上における電子部品が接続される接続部以外の箇所、特に接続部の近辺には、飛び散ったはんだが付着しがちとなり、電気的な障害の原因になったり、見栄えが悪くなったりする。そこで、はんだリフロー工程中に、飛び散ったはんだが付着することを防止するため、接続部の近辺に予め保護テープを貼り付けていた。これにより、万一、接続部の近辺にはんだが飛び散った場合でも、保護テープの表面に付着するだけで、その下面に位置する接続部の近辺に付着することを防止することができた。
【０００４】
しかしながら、従来の保護テープは、ポリイミド（ＰＩ）に耐熱性の高い粘着層としてシリコン系樹脂などが積層された構成であるため、はんだリフロー工程中における熱で保護テープの温度が上昇した場合、基板に貼り付く側の粘着層の粘着力が初期状態より強くなってしまうことがあった。このような場合、後工程において、保護テープを基板から剥がしにくくなったり、保護テープを剥離した後に粘着層ののり残りが生じてしまったりするなどした。その結果、保護テープの剥離作業に時間が掛かるなど、作業性が悪化する問題があった。そのため、はんだリフロー工程を流れる基板を保護する保護テープには、熱をかけても粘着力が上昇せず、剥がし易いことが求められていた。
【０００５】
さらに、上述した従来の保護テープの場合、粘着層としてのシリコン系樹脂が電子部品に悪影響を及ぼす恐れがあり、また、ポリイミドは高価であった。そのため、実際には、従来の保護テープを用いずに、はんだリフロー工程後に飛び散ったはんだを取り除くなどして対応していた。
【０００６】
ここで、剥がし易さという観点から、特許文献１には、薄型でありながらリワーク性に優れた粘着テープが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９０２１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された粘着テープは、ＬＣＤモジュールのＬＣＤパネルとバックライト筐体との間に貼り付けられて使用されるものであり、光源からの光に対する光反射性と遮光性とを併有する粘着テープである。そのため、はんだリフロー工程を流れる基板を保護する保護テープとは、用途や使用状態が全く異なる。従って、特許文献１に開示された粘着テープを基板に貼り付けてはんだリフロー工程に流した場合、工程中における熱で粘着テープが劣化して、剥がしにくくなったり、のり残りが生じてしまったりするなどの不具合が生じた。
【０００９】
本発明は、上記の問題を鑑みてされたものであり、はんだリフロー工程を流れる基板を保護し、且つ、はんだリフロー工程中における熱でも粘着力が上昇せず、剥がし易さを良好に保つことができる保護テープを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の保護テープは、はんだリフロー工程を流れる基板に貼り付けられ、当該基板の少なくとも一部を保護する保護テープであって、前記基板上に貼り付けられる粘着層と、金属層と、樹脂層と、を有し、前記粘着層上には、少なくとも前記金属層と前記樹脂層が設けられている。
【００１１】
上記の構成によれば、基板の少なくとも一部を保護する保護テープが有する金属層によって、はんだリフロー工程中における熱を外部に反射および放熱することができる。このように、金属層によって、基板上に貼り付く粘着層に対して熱を伝わりにくくすることができるため、粘着層の温度上昇を緩和することができる。これにより、はんだリフロー工程後に基板から剥がしにくくなったり、剥がした後にのり残りが生じてしまったりすることがなく、作業性の悪化を防ぐことができる。また、保護テープが曲げられても、保護テープが有する樹脂層の弾性によって、曲げによる金属層に対する影響を緩和することができる。従って、保護テープを基板から剥離する際の金属層の引き裂けを、樹脂層によって防止することができる。
【００１２】
また、本発明の保護テープにおいて、前記樹脂層および前記金属層は、前記粘着層上において、当該樹脂層、当該金属層の順に設けられていてもよい。
【００１３】
上記の構成によれば、粘着層上において、樹脂層、金属層の順に設けられた場合でも、金属層によって、基板上に貼り付く粘着層に対して熱を伝わりにくくすることができ、さらに、樹脂層の弾性によって、曲げによる金属層に対する影響を緩和することができる。
【００１４】
また、本発明の保護テープにおいて、前記樹脂層および前記金属層は、前記粘着層上において、当該金属層、当該樹脂層の順に設けられていてもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、粘着層上において、金属層、樹脂層の順に設けられた場合でも、金属層によって、基板上に貼り付く粘着層に対して熱を伝わりにくくすることができ、さらに、樹脂層の弾性によって、曲げによる金属層に対する影響を緩和することができる。
【００１６】
また、本発明の保護テープにおいて、前記金属層の厚さは、６μｍ〜３０μｍであってもよい。
【００１７】
上記の構成によれば、金属層の厚さが好適になるため、熱を効果的に反射および放熱しやすくなる。また、金属層の厚さによって保護テープが硬くなりすぎて剥がしにくくなったり、また多量の材料が必要になり高コストになったりすることがない。
【００１８】
また、本発明の保護テープにおいて、前記金属層はアルミニウムで形成されていてもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、金属層が好適な材料で形成されるため、より効果的に熱を外部に反射および放熱することができる。これにより、さらに、粘着層の温度上昇を緩和することができ、剥離作業において保護テープを剥がし易くなり、作業効率を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明の保護テープにおいて、前記はんだリフロー工程中において前記基板における温度が最大で２７０℃となってもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、はんだリフロー工程において、基板における温度が最大で２７０℃となる場合でも、保護テープを適用することができる。
【００２２】
また、本発明の保護テープにおいて、前記はんだリフロー工程は、赤外線を熱源としてもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、赤外線を熱源とするはんだリフロー工程中における熱を金属層によって外部に反射および放熱することができる。このように、赤外線を熱源とするはんだリフロー工程にも保護テープを適用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の保護テープによると、金属層によって、基板上に貼り付く粘着層に対して熱を伝わりにくくすることができるため、粘着層の温度上昇を緩和することができる。これにより、はんだリフロー工程後に基板から剥がしにくくなったり、剥がした後にのり残りが生じてしまったりすることがなく、作業性の悪化を防ぐことができる。また、保護テープを基板から剥離する際の金属層の引き裂けを、樹脂層によって防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る保護テープの外観および横断面を示す説明図である。
【図２】本実施形態に係る保護テープが基板に貼り付けられた状態を示す説明図である。
【図３】本実施形態に係るはんだリフロー工程を示す説明図である。
【図４】本実施形態に係る保護テープの実施例１および比較例１を用いた剥離試験結果を示す説明図である。
【図５】本実施形態に係る保護テープの実施例２〜４および比較例２を用いた剥離試験結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
（保護テープ）
図１および図２を用いて、本実施形態に係る保護テープ１の概要を説明する。本実施形態に係る保護テープ１は、はんだリフロー工程を流れる基板３０に貼り付けられ、基板３０の少なくとも一部を保護する保護テープであって、基板３０上に貼り付けられる粘着層１１と、金属層１４と、樹脂層１３と、を有し、粘着層１１上には、少なくとも金属層１４と樹脂層１３が設けられている。また、図１および図２に示す保護テープ１は、樹脂層１３および金属層１４が、粘着層１１上において、樹脂層１３、金属層１４の順に設けられている。なお、これに限らず、樹脂層１３および金属層１４は、粘着層１１上において、金属層１４、樹脂層１３の順に設けられていてもよい。ここで、本実施形態に係るはんだリフロー工程中において基板３０における温度は、最大で２７０℃となる。
【００２８】
図１に示すように、保護テープ１は、通常のテープのように長尺状のものがロール状に巻かれて収納されており、使用時は、作業者の手などによって所望の大きさに切り取れるようになっている。また、切り取られた保護テープ１は、基板３０上の保護したい箇所に、粘着層１１を基板３０の表面側にして貼り付けられるようになっている。
【００２９】
保護テープ１は、基板３０に貼り付けられる側から、粘着層１１、樹脂層１３、および金属層１４が順次積層されて形成されている。なお、金属層１４は、接着剤層１２によって樹脂層１３上に貼り付けられている。また、保護テープ１の最外層に位置する金属層１４は、はんだリフロー工程の熱７０を反射すると共に、金属層１４にかかる熱７０ａを外部に放熱することができる。そのため、保護テープ１は、金属層１４の下面に位置する粘着層１１へ熱を伝わりにくくすることができる。なお、保護テープ１は、基板３０に貼り付けられる側から、粘着層１１、金属層１４、および樹脂層１３が順に積層されていた場合でも、金属層１４によって、樹脂層１３を透過した熱７０を反射すると共に、掛かる熱７０ａを外部に放熱することができる。
【００３０】
（保護テープの使用方法）
具体的に、図２を参照して保護テープ１の使用方法を説明する。本実施形態に係る基板３０は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）と呼称されるものを用いる。この基板３０は、後述する図３のはんだリフロー工程において用いられる支持板２０上に配置される。また、基板３０上には、電子部品４０などが接続される接続部３５ａ、３５ｂが設けられている。図２の場合、接続部３５ａには、はんだ４５を介して電子部品４０が接続されており、接続部３５ｂには、保護テープ１が貼り付けられている。このようにして基板３０に貼り付けられた保護テープ１は、同時に支持板２０の表面にも貼り付けられており、保護テープ１によって基板３０が支持板２０に固定されるようになっている。このように、電子部品４０が接続されない接続部３５ｂに保護テープ１が貼り付けられることによって、はんだリフロー工程においてはんだ４５が融解し、飛び散ったはんだ４５が基板３０上に付着してしまうことを防いでいる。なお、保護テープ１は、基板３０の接続部３５ｂに限らず、基板３０上の保護したい部分に適宜貼り付けることができる。
【００３１】
ここで、上述したように、本実施形態に係る基板３０のようなフレキシブルプリント基板は、作業時に頻繁に曲げられる場合が多い。それに伴い、基板３０を保護する保護テープ１も曲げられる場合がある。また、保護テープ１を基板３０から剥がす際にも、保護テープ１は曲げられるため、保護テープ１は、はんだリフロー工程による熱対策と共に、曲げても破れにくい柔軟性と強度を有することも考慮に入れて、各構成の材料や厚さなどが設定されている。
【００３２】
本実施形態に係る保護テープ１の各構成を説明する。
【００３３】
（金属層）
先ず、保護テープ１の金属層１４について説明する。金属層１４は、後述する樹脂層１３上に接着剤層１２によって貼り付けられて、保護テープ１の最外層に配置されており、はんだリフロー工程中における熱を反射したり、放熱したりする役割を有する。また、この金属層１４の厚さは、６μｍ〜３０μｍである方がよい。これは、金属層１４の厚さが６μｍよりも薄いと、剥離作業の際に破れ易くなったり、放熱しにくくなるためである。一方、金属層１４の厚さが３０μｍよりも厚いと、厚さによって保護テープ１が硬くなりすぎて剥がしにくくなったり、また多量の材料が必要になり高コストになるためである。また、金属層１４は、アルミニウム、銀、銅などの金属めっきでもよいし、金属箔を利用してもよい。その中でも、はんだリフロー工程中における熱を反射し、且つ、放熱しやすい特性から金属層１４にアルミニウムを用いる方がよい。
【００３４】
この構成によると、より効果的に熱を外部に反射および放熱することができるため、粘着層１１の温度上昇を緩和することができ、剥離作業において保護テープを剥がし易くなり、作業効率を向上させることができる。
【００３５】
また、金属層１４の厚さが好適になるため、熱を効果的に反射および放熱しやすくなる。さらに、金属層１４の厚さによって保護テープ１が硬くなりすぎて剥がしにくくなったり、また多量の材料が必要になり高コストになったりすることがない。
【００３６】
（接着剤層）
接着剤層１２は、金属層１４と樹脂層１３との間に介在し、樹脂層１３上に金属層１４を貼り付ける役割を有する。この接着剤層１２は、ポリウレタン系接着剤やポリエステル系接着剤によって形成されており、その厚みは、１〜６μｍである。
【００３７】
（樹脂層）
次に、保護テープ１の樹脂層１３について説明する。樹脂層１３は、接着剤層１２によって貼り付けられた金属層１４と共に後述する粘着層１１上に設けられている。図１の場合、樹脂層１３は、金属層１４と粘着層１１との間に介在し、接着剤層１２によって金属層１４に張り合わされている。そして、樹脂層１３は、保護テープ１を剥がす際の金属層１４の引き裂けを防止している。
【００３８】
樹脂層１３は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、エポキシなどの樹脂によって形成されている。その中でも、保護テープ１を剥がす際の金属層１４の引き裂けを防止し、且つコストがあまり掛からない点から、ポリエチレンテレフタレートが用いられている方がよい。また、樹脂層１３の厚さは６μｍ〜５０μｍである。これは、樹脂層１３の厚さが６μｍよりも薄いと、金属層１４の曲げに対する影響を緩和することが難しくなるためである。一方、樹脂層１３の厚さが５０μｍよりも厚いと、厚さによって保護テープ１が硬くなりすぎて剥がしにくくなったり、また多量の材料が必要になり高コストになるためである。なお、樹脂層１３に用いられるポリエチレンテレフタレートは、約１８０℃の温度で黄色に変色して熱変形を始め、約２４０℃の温度で縮み出す。そのため、本実施形態に係る金属層１４は、樹脂層１３の温度が変色し始める１８０℃にならないように、熱を反射および放熱している。
【００３９】
なお、図１の場合、樹脂層１３は、金属層１４と粘着層１１との間に介在しているが、金属層１４の表面上（保護テープ１の最外層）に設けられていてもよい。この場合、金属層１４の曲げに対する影響を緩和する役割を有すると共に、酸性の薬品などから金属層１４を保護する役割も有することができる。
【００４０】
上記のような樹脂層１３の構成によると、保護テープ１が曲げられても、樹脂層１３の弾性によって、曲げによる金属層１４に対する影響を緩和することができる。従って、保護テープ１を基板３０から剥離する際の金属層１４の引き裂けを、樹脂層１３によって防止することができる。
【００４１】
（粘着層）
次に、保護テープ１の粘着層１１について説明する。粘着層１１は、基板３０に接する側に配置され、金属層１４に積層された樹脂層１３に積層されると共に、基板３０に貼り付けられる。粘着層１１は、アクリル系、ゴム系、シリコン系、およびウレタン系などの樹脂によって形成されている。このうち、透明性や粘着力の安定性などを考慮すると、粘着層１１は、アクリル系樹脂を用いて形成される方がよい。また、粘着層１１の厚さは５μｍ〜２０μｍである。これは、粘着層１１の厚さが５μｍよりも薄いと、基板３０に貼りづらくなり、２０μｍよりも厚いと、保護テープ１を剥がした際にのり残りが生じやすくなるためである。なお、アクリル系樹脂で形成された粘着層１１の場合、２５０℃以上の熱が加わると劣化を始めるため、粘着層１１に加わる熱の温度は少なくとも２５０℃以下にする必要がある。
【００４２】
（基板）
次に、上記のような構成を有する保護テープ１が貼り付けられる基板３０について説明する。本実施形態に係る基板３０は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）である。基板３０は、図示しない信号用配線パターンやグランド用配線パターンなどの複数の配線パターンが、ポリイミドから形成されたベース部材上に設けられており、その表面には、絶縁層などによって覆われている。このような構成を有する基板３０には接続部３５ａおよび接続部３５ｂが設けられており、接続部３５ａに配された接続端子と電子部品４０に配された接続端子とが、はんだ４５によって接着されて双方が電気的に接続されるようになっている。なお、ポリイミドで形成された基板３０は、３００℃以上の熱にも耐えられるようになっている。また、図２に示すように、基板３０の電子部品４０が接続されない接続部３５ｂには保護テープ１が貼り付けられるようになっており、はんだリフロー工程において飛び散ったはんだ４５が基板３０に付着することを防止する。なお、本実施形態において基板３０にフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を用いているが、他種類の基板を用いていてもよい。
【００４３】
（はんだリフロー工程）
次に、図３を用いて、本実施形態に係るはんだリフロー工程について説明する。先ず、はんだリフロー工程で用いられるはんだリフロー装置５０について説明する。はんだリフロー装置５０は、土台部５１と、ベルトコンベア５２と、熱炉部５５と、を有している。土台部５１は、長尺状の筐体を有し、はんだリフロー装置５０の土台となる。ベルトコンベア５２は、土台部５１上に設置されており、一定の距離を保って同じ方向に並列に配列された複数のローラ５３を内部に設置して、各ローラ５３の上下面を覆うようにしてベルトが架設されている。ローラ５３は、断面が円となる細長い円柱状であり、円の中心を軸に夫々のローラ５３が回転することによって、ベルトコンベア５２のベルトが左右方向に移動するようになっている。熱炉部５５は、全長が２ｍで、その内部に赤外線照射部５６が設けられており、赤外線をベルトコンベア５２上に向けて照射することができるようになっている。また、赤外線照射部５６は、ベルトコンベア５２との間に一定の隙間を隔てて設置されている。これにより、ベルトコンベア５２上を流れる基板３０に対して、赤外線照射部５６から赤外線を照射することができるようになっている。
【００４４】
ここで、はんだリフロー工程前においては、支持板２０上に複数の基板３０を配列し、電子部品４０が接続されない接続部３５ｂに保護テープ１を貼り付ける。この時、保護テープ１は基板３０を支持板２０に固定するように、支持板２０にも同時に貼り付けられる。なお、保護テープ１の粘着層１１は基板３０に接するようにして保護テープ１が貼り付けられる。そして、基板３０の接続部３５ａにクリームはんだを塗布し、その上に電子部品４０を置いてはんだリフローの準備をする。
【００４５】
次に、図３（ａ）に示すように、上記のように準備した基板３０が配列された支持板２０がベルトコンベア５２上に置かれる。そして、ベルトコンベア５２の各ローラ５３が回転することによって、ベルトコンベア５２が図の右方向に移動し、基板３０が配列された支持板２０も一緒に移動される。ベルトコンベア５２によって右方向に移動した基板３０は、図３（ｂ）に示すように、熱炉部５５の下方位置にやがて達し、基板３０上に赤外線照射部５６から赤外線が照射される。この時、熱炉部５５の下方を移動する基板３０は、全長２ｍの熱炉部５５内を３分かけて移動する。そして、移動中に基板３０上の温度は、熱炉部５５の最初の位置から徐々に温度が上昇し、やがて最大で温度が２７０℃に達し、熱炉部５５の最後の位置に移動するにつれて徐々に温度が下降するようになっている。この温度（２７０℃）の熱によって、接続部３５ａに塗布されたはんだ４５が融解し、接続部３５ａと電子部品４０に配された接続端子とが、はんだ４５によって接着されて双方が電気的に接続されるようになっている。なお、図３（ｂ）に示すように、保護テープ１に加わる熱は、金属層１４によって支持板２０上の温度の低い箇所へと伝熱される。このように、保護テープ１の粘着層１１の温度は、金属層１４によって赤外線が外部に反射され、赤外線によって生じた熱が放熱されるため、少なくとも粘着層１１が劣化を始める２５０℃以下に収まっている。なお、図３において、本実施形態に係るはんだリフロー工程は、赤外線を熱源としているが、これに限定される必要はない。例えば、熱風を吹きつけることによってはんだ付けをする工程であってもよい。保護テープ１の金属層１４によって熱を反射および放熱できるものであれば何れの手段を用いてもよい。
【００４６】
このように、基板３０の少なくとも一部を保護する保護テープ１が有する金属層１４によって、はんだリフロー工程中における熱を外部に反射および放熱することができる。このように、金属層１４によって、基板３０上に貼り付く粘着層１１に対して熱を伝わりにくくすることができるため、粘着層１１の温度上昇を緩和することができる。これにより、はんだリフロー工程後に基板３０から剥がしにくくなったり、剥がした後にのり残りが生じてしまったりすることがなく、作業性の悪化を防ぐことができる。
【００４７】
また、赤外線を熱源とするはんだリフロー工程中における熱を金属層１４によって外部に反射および放熱することができる。このように、赤外線を熱源とするはんだリフロー工程にも保護テープ１を適用することができる。
【００４８】
また、はんだリフロー工程において、基板３０における温度が最大で２７０℃となる場合でも、本実施形態に係る保護テープ１を適用することができる。
【００４９】
（実施例１と比較例１）
次に、本実施形態に係る保護テープ１の実施例１および比較例１を用いて、本発明を具体的に説明する。
【００５０】
実施例１では、図１に示す本実施形態に係る保護テープ１を用い、金属層１４、樹脂層１３、および粘着層１１から構成される。具体的に、金属層１４は、アルミニウム（Ａｌ）箔から形成され、その厚さは９μｍである。また、樹脂層１３は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から形成され、その厚さは１２μｍである。さらに、粘着層１１は、アクリル系樹脂によって形成されており、その厚さは１０μｍである。一方、比較例としては、金属層１４を用いずに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる樹脂層１３およびアクリル系樹脂からなる粘着層１１のみの構成で先ず実験を行ったが、保護テープが収縮して測定不可能になった。そのため、比較例１では、エポキシ樹脂からなる樹脂層１３およびアクリル系樹脂からなる粘着層１１のみの構成を用いた。
【００５１】
次に、評価方法としては、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に規定する粘着テープ・粘着シート試験方法を用いた剥離試験を行った。具体的には、１０ｍｍ幅で１００ｍｍの長さに切った保護テープ１をステンレス材からなる試験板に貼り付け、引っ張り試験機によって試験板から１８０°方向に保護テープ１を引き剥がした時の引張力を測定した。
【００５２】
上記のような剥離試験を図３に示したはんだリフロー工程の前後で実施した。つまり、赤外線で基板３０における温度が２７０℃となるはんだリフロー工程の前、はんだリフロー工程の実施１回目の後、はんだリフロー工程の実施３回目の後において夫々剥離試験を実施した。なお、試験は実施例１および比較例１ともに試験品を４試料準備し、夫々の引張力を測定した。その結果を図４に示す。
【００５３】
図４に示す試験結果によると、はんだリフロー工程前の測定値は、実施例１、比較例１ともに引張力の平均値が０．２７Ｎと同じ値であり、差がなかった。次に、はんだリフロー工程を１回通した後に試験を実施すると、実施例１の引張力の平均値が０．３０Ｎ、比較例１の引張力の平均値が０．６１Ｎとなり、双方の引張力に差が出てきた。そして、はんだリフロー工程を３回通した後に試験を実施すると、実施例１の引張力の平均値が０．３３Ｎに対し、比較例１の引張力の平均値が１．０４Ｎとなり、双方の引張力に大きく差が出てきた。また、実施例１では、はんだリフロー工程を１回通すと、引張力が１．１倍、はんだリフロー工程を３回通すと、１．２２倍とあまり変わらずに推移していたが、比較例１では、はんだリフロー工程を１回通すと、引張力が２．２５倍、はんだリフロー工程を３回通すと、３．８５倍と大きく上昇していることが分かった。これは、比較例１の場合、金属層１４を有していないため、熱を反射および放熱できずに、その下面の粘着層１１の温度を上昇させたためと考えられる。つまり、はんだリフロー工程の熱によって粘着層１１が劣化を始める２５０℃以上に粘着層１１の温度が上昇してしまい、粘着層１１の材料が分解して粘着力が強くなり、その結果、試験板６０から剥がす際の引張力が大きくなってしまったと考えられる。一方、実施例１の場合は、最外層が金属層１４であるため、金属層１４によって熱が反射および放熱され、粘着層１１に熱が伝わりにくく、粘着層１１の温度が２５０℃以上まで上昇することがない。そのため、粘着層１１の粘着力は当初のままであり、基板３０から保護テープ１を剥がす際の引張力もあまり変化せず、試験板６０から剥がした際に粘着層１１ののり残りが生じてしまうこともない。以上より、実施例１は全ての試験品において『○』、比較例は『×』となる総合評価を得ることができた。
【００５４】
（実施例２〜４と比較例２）
次に、本実施形態に係る保護テープ１の実施例２〜４および比較例２を用いて、本発明を具体的に説明する。
【００５５】
実施例２、３および比較例２は、共に本実施形態に係る保護テープ１と同じ構成を有しているが、金属層１４の厚さのみが夫々異なる。具体的に、実施例２における金属層１４の厚さは６μｍ、実施例３における金属層１４の厚さは９μｍ、比較例２における金属層１４の厚さは０．１μｍである。なお、その他の厚さは図４に示した実施例１と同様である。また、実施例４は、粘着層１１上に厚さ９μｍの金属層１４が設けられ、さらに、金属層１４の上に、１２μｍのポリイミド（ＰＩ）からなる樹脂層１３が積層されている。この実施例４の場合、ポリイミド（ＰＩ）からなる樹脂層１３によって、保護テープ１を基板から剥離する際の金属層１４の引き裂けを防止している。さらに、ポリイミド（ＰＩ）からなる樹脂層１３が保護テープ１の最外層に位置しているため、酸性の薬品などから金属層１４を保護することもできる。
【００５６】
上記のような構成を有する実施例２〜４および比較例２を用いて、はんだリフロー工程を実施する前、はんだリフロー工程の実施１回目の後、はんだリフロー工程の実施３回目の後、において夫々前述の剥離試験を実施した。また、温度の異なる熱風乾燥機に実施例２〜４および比較例２の保護テープを３分間投入し、その後に剥離試験を実施した。なお、熱風乾燥機の試験においては、２００℃の温度で３分間熱した試験と、２７０℃の温度で３分間熱した試験と、を夫々実施した。その結果を図５に示す。
【００５７】
図５に示す試験結果によると、はんだリフロー工程前の測定値は、実施例２が０．３８Ｎ、実施例３が０．４５Ｎ、実施例４が０．３２Ｎ、比較例２が０．１７Ｎであった。次に、はんだリフロー工程を１回通した後に試験を実施すると、実施例２が０．４３Ｎ、実施例３が０．５１Ｎ、実施例４が０．３９Ｎ、比較例２が０．５２Ｎとなった。また、はんだリフロー工程を３回通した後に試験を実施すると、実施例２が０．４９Ｎ、実施例３が０．５５Ｎ、実施例４が０．３６Ｎ、比較例２が０．６２Ｎとなった。このように、金属層１４の厚さの違い、および金属層１４上での樹脂層１３の有無では、はんだリフロー工程を３回実施してもさほど引張力に差が無かった。
【００５８】
また、２００℃の温度で３分間熱した熱風乾燥機の試験においては、実施例２が０．４４Ｎ、実施例３が０．４８Ｎ、実施例４が０．３５Ｎ、比較例２が０．３４Ｎであった。しかしながら、２７０℃の温度で３分間熱した熱風乾燥機の試験においては、実施例２が０．４１Ｎ、実施例３が０．３８Ｎ、実施例４が０．３７Ｎとなり、２００℃の温度で３分間熱した熱風乾燥機の試験とさほど変化がなかったのに対し、比較例２の場合は、保護テープが収縮して測定不可能になった。これは、比較例２の場合、金属層１４の厚さが薄いために、２７０℃の温度の熱風乾燥機試験では金属層１４が耐えることができなかったと考えられる。この結果から、少なくとも金属層１４の厚さが６μｍ以上の場合は、３回のはんだリフロー工程の実施後でも、２７０℃の温度で３分間熱した熱風乾燥機に投入した後でも、粘着層１１の粘着力はあまり向上することがないことが分かった。
【００５９】
このように、実施例および比較例を用いた試験によると、保護テープ１が有する金属層１４によって、はんだリフロー工程中における熱を外部に反射および放熱することができる。このように、金属層１４によって、基板３０上に貼り付く粘着層１１に対して熱を伝わりにくくすることができるため、粘着層１１の温度上昇を緩和することができる。これにより、はんだリフロー工程後に基板３０から剥がしにくくなったり、剥がした後にのり残りが生じてしまったりすることがなく、作業性の悪化を防ぐことができる。
【００６０】
また、金属層１４の厚さは、６μｍ以上であると、金属層１４の厚さが好適なものになるため、熱を効果的に反射および放熱しやすくなる。
【００６１】
また、はんだリフロー工程において、基板３０における温度が最大で２７０℃となる場合でも、本実施形態に係る保護テープ１を適用することができる。
【００６２】
以上、本発明の実施例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施形態に記載された、作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用および効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、はんだリフロー工程を流れる基板を保護する保護テープに適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 保護テープ
１１ 粘着層
１３ 樹脂層
１４ 金属層
７０ 熱
【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだリフロー工程を流れる基板に貼り付けられ、当該基板の少なくとも一部を保護する保護テープであって、
前記基板上に貼り付けられる粘着層と、金属層と、樹脂層と、
を有し、
前記粘着層上には、少なくとも前記金属層と前記樹脂層が設けられていることを特徴とする保護テープ。
【請求項２】
前記樹脂層および前記金属層は、前記粘着層上において、当該樹脂層、当該金属層の順に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の保護テープ。
【請求項３】
前記樹脂層および前記金属層は、前記粘着層上において、当該金属層、当該樹脂層の順に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の保護テープ。
【請求項４】
前記金属層の厚さは、６μｍ〜３０μｍであることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の保護テープ。
【請求項５】
前記金属層はアルミニウムで形成されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の保護テープ。
【請求項６】
前記はんだリフロー工程中において前記基板における温度が最大で２７０℃となることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の保護テープ。
【請求項７】
前記はんだリフロー工程は、赤外線を熱源とすることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の保護テープ。
【請求項１】
はんだリフロー工程を流れる基板に貼り付けられ、当該基板の少なくとも一部を保護する保護テープであって、
前記基板上に貼り付けられる粘着層と、金属層と、樹脂層と、
を有し、
前記粘着層上には、少なくとも前記金属層と前記樹脂層が設けられていることを特徴とする保護テープ。
【請求項２】
前記樹脂層および前記金属層は、前記粘着層上において、当該樹脂層、当該金属層の順に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の保護テープ。
【請求項３】
前記樹脂層および前記金属層は、前記粘着層上において、当該金属層、当該樹脂層の順に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の保護テープ。
【請求項４】
前記金属層の厚さは、６μｍ〜３０μｍであることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の保護テープ。
【請求項５】
前記金属層はアルミニウムで形成されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の保護テープ。
【請求項６】
前記はんだリフロー工程中において前記基板における温度が最大で２７０℃となることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の保護テープ。
【請求項７】
前記はんだリフロー工程は、赤外線を熱源とすることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の保護テープ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１８６２４０（Ｐ２０１２−１８６２４０Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４７１１１（Ｐ２０１１−４７１１１）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００１０８７４２）タツタ電線株式会社 (76)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００１０８７４２）タツタ電線株式会社 (76)
【Ｆターム（参考）】
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