电子元器件用纸质载带简介

李双晓 尚庆武 王权科 李继超 刘 翠

(1.山东江河纸业有限责任公司，山东德州，251100；2.山东省科学院新材料研究所， 山东济南，250014；3.齐河县环境保护局，山东德州，251100)

电子元器件用纸质载带简介

李双晓1尚庆武1王权科1李继超2，*刘 翠3,*

(1.山东江河纸业有限责任公司，山东德州，251100；2.山东省科学院新材料研究所， 山东济南，250014；3.齐河县环境保护局，山东德州，251100)

载带(Carrier Tape)是指一种应用于电子包装领域的带状产品，它具有特定的厚度，在其长度方向上等距分布着用于承放电子元器件的型腔(亦称口袋)和用于进行索引定位的定位孔。本文介绍了载带的应用和分类，阐述了纸质载带的优势，重点讲述了纸质载带的生产、发展现状以及载带原纸的结构和制备工艺。

电子元器件；载带；载带原纸

载带(Carrier Tape)是指一种应用于电子包装领域的带状产品，它具有特定的厚度，在其长度方向上等距分布着用于承放电子元器件的型腔(亦称口袋)和用于进行索引定位的定位孔。随着集成电路的小型化发展，对电子元器件，如晶体管、二极管、电阻、电感、电容的微型化要求越来越高[1]。尤其是片式电子元件，已经成为电子元器件的主流形式，其尺寸越来越小，从3216[长(3.20±0.20)mm，宽(1.60±0.15)mm，厚(0.55±0.10)mm]发展到1608[长(1.60±0.15)mm，宽(0.80±0.15)mm，厚(0.40±0.10)mm]，其应用主流尺寸正在从1608向1005[长(1.00±0.10)mm，宽(0.50±0.15)mm，厚(0.30±0.10)mm]过渡，目前0603[长(0.60±0.05)mm，宽(0.30±0.05)mm，厚(0.23±0.05)mm]也已不断使用[2]。电子元器件不断朝着复杂化、小型化、复合化、高精度化、高性能化发展的同时，在包装、运输、取用等方面所用的载带对其保护显得越来越重要[3]。此外，载带包装具有成本低、效率高的优点，利用载带包装可以方便实现自动化的机械操作[4]。电子元器件的形状、尺寸不同，所需要的载带材质、尺寸、结构也不尽相同。通常载带包括用于自动化传输的链孔输送区和用于承载电子元件的型腔，在载带的上下表面还贴有用于密封元器件的上封带和下封带[5]。

1 载带简介

1.1载带的分类

载带按照成型工艺可分为压纹载带(embossed carrier tape)和冲压载带(punched carrier tape)。其中压纹载带是指通过模具压印或者吸塑的方法使载带材料的局部产生拉伸，形成凹陷形状的型腔，这种载带可以根据具体需要，成型不同大小的型腔以适应所盛放的电子元器件的截面面积。冲压载带是指通过模具冲切形成穿透或半穿透型腔，这种载带能够盛放的电子元器件的厚度受载带本身厚度限制，一般只能用于包装较小的元器件[6]。

载带按照材质可以分为塑料载带和纸质载带[7]。塑料载带具有强度高、透明度好，使用过程中不会产生粉尘、纤维污染，但是塑料载带由于材料自身性质，尺寸精度难以保证，尤其是微型化电子元器件用塑料载带，在打孔时的倒角难以消除，而且塑料不具有缓冲，易对电子元件产生机械损伤，塑料制品的静电也难于消除，给元器件的取用工艺带来困难。相比之下，纸质载带具有回弹好、制备方便、成本低等优点[8]。

但是用于电子元器件包装和运输的载带原纸要求非常高：高强度，避免使用、输送过程中的机械损害；结合力好，冲孔、分切过程中避免产生纸尘影响电子元件的性能或堵塞取用电子元件的器具；导电离子含量低，避免影响电子元件质量等。

1.2纸质载带发展现状

由于制备工艺复杂，成纸指标要求高，国内高品质纸质载带生产厂家寥寥无几。江西弘泰纸业有限公司首次成功开发出纸质载带产品，填补了国内空白，并一举打破了日本等国家对此项产品的长期垄断，完全能够替代进口，为国家节约大量外汇[9]。2004年5月江西弘泰纸业有限公司更名为江西弘泰电子信息材料有限公司[10]，2007年研发成功并开始正式批量化生产薄型载带封装原纸，并参与企业标准QB/T 4895—2015 载带封装用纸板标准的制定。

2 纸质载带的结构及制备工艺

2.1载带原纸结构

载带原纸需要具备以下特征：厚度波动小，反复缠绕不分层，表面强度高且具有一定的热熔黏结性，抗水抗潮，严格控制化学成分确保不腐蚀电子元件，纸面洁净无污渍杂质[11]。

纸质载带纸通常包含3层(或3层以上)结构，即表层、中间层和底层，载带上均布着定位孔和型腔，型腔用于盛放电子元器件，并通过上下封带将电子元器件密封到载带内部，其结构示意图如图1所示。

图1 纸质载带结构示意图

其中，定位孔为了便于自动识别系统的识别和定位而设置的，型腔为片式电子元器件收纳孔，俗称“口袋”，两口袋间间距为2～5 mm，并向着小于(1±0.5)mm的方向发展[12]。下封带可以防止电子元器件从底部漏出，上封带往往涂布有热熔胶，起到封装口袋上部的作用。电子元器件决定了型腔的形状和尺寸，通常型腔孔为通孔，也有阶梯孔和盲孔。孔的加工精度要求高，既要严格控制孔腔掉粉量，又要保证足够的加工精度，避免在取用、运输工程中机械振动损害电子元器件。

2.2载带原纸制备工艺

载带原纸通常包含表层、中间层和底层，本文将详细论述各层的制备方法及使用要求。

2.2.1载带原纸表层制备工艺

载带原纸的表层，既要与上封带间具有良好的黏合性，又要与载带中间层具有良好的层间结合力，因此对于表层的抗张强度和表层表面的平滑度、表面强度要求都比较高。

表层通常选用硫酸盐针叶木浆与硫酸盐阔叶木浆混合抄造，两者比例范围为针叶木浆∶阔叶木浆=(40～70)∶(60～30)，打浆方式多为黏状打浆结合游离状打浆，控制打浆度在40～55°SR，浆料pH值控制在6～8范围，通过合理调整上网浓度、浆网速比、压榨条件以保证良好的成纸匀度。

在抄造过程中，常用的化学助剂的类型、用量(相对于浆料)和名称如表1所示。

表1 载带原纸表层常用造纸化学品汇总

2.2.2载带原纸中间层制备工艺

载带原纸的中间层作用至关重要，既要保证与表层、底层间的良好结合，又要具有一定的柔软度、松厚度和回弹性，尽可能减小运输过程中的机械振动对电子元器件的损伤。

中间层通常选用硫酸盐针叶木浆和阔叶木浆混合抄造，可以适当地提高阔叶木浆的比例、降低化学品的用量以提高纸张的柔软度。方隽云[8]在专刊中介绍，中间层加入相对于绝干浆0.5%～1.5%的柔软剂，如聚硅氧烷季铵盐、聚硅氧烷磷脂、脂肪酸烷氧基化合物等，可以使柔软度达到100～150 mN。

2.2.3载带原纸底层制备工艺

载带原纸的底层是黏结中间层及下封带的关键层，对挺度和表面平滑度要求较高。为保证成纸整体的质量，底层也需要用硫酸盐针叶木浆抄造，打浆度通常控制在35～45°SR，通常会添加相对于绝干浆0.5%～3%的黏结剂或增强剂以提高层间结合力和底层纸的挺度，常用的黏结剂和增强剂有淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺等。

2.3纸质载带的生产

新型电子行业向着集成化、微型化的转变带动了片式电子元器件的飞速发展，自动化技术及表面组装技术更是需要载带作为传送载体实现电子元器件的持续供应与精准定位。塑料载带在薄型电子元器件冲孔及运输方面倒角、静电难以消除，也为纸质载带的发展提供了广阔的空间。然而，国内关于电子载带原纸的研究与生产的机构、企业相对较少，各大中文数据库均未见有关载带原纸的报道，英文数据库的相关报道也相对较少。江西弘泰电子信息材料有限公司最早开始对电子载带原纸的产品开发、设备改造、技术攻关，目前该公司部分产品质量已经优于韩国，逐渐赶超日本。但载带原纸在生产过程各个环节的品质要求高，开发难度大，故目前该品种纸大部分还主要依赖进口。

3 结 语

载带原纸原料选材、抄造、后加工各环节都具有一定的难度，主要表现在以下几个方面：①选材——载带原纸要求严格控制导电离子含量，因此对木浆的洁净度及常用造纸化学品纯度要求高；②抄造——要求原纸定量高、厚度均一、层间结合好、表面强度高，因此对生产设备的抄造精度、烘干能力、表面整饰要求高；③后加工——原纸要防水防潮、抗静电，分切、冲孔加工精度高，因此对于功能性化学品的种类及用量要求高。

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[9] Jiangxi Yihuang Industrial Park. Jiangxi Hongtai Paper Co. Ltd. [EB/OL]http://www.jxgydc.com/eips_content～128～2653.html． 江西宜黄工业园区. 江西弘泰纸业有限公司. [EB/OL]http://www.jxgydc.com/ eips_content～128～2653.html．

[10] Industry Park. Jiangxi Hongtai Electronic Information Materials Co.,.[EB/OL]. http://xxgk.jxfz.gov.cn/yh/bmgkxx/yqgwh/gzdt/gggs/201605/t20160528_2868970.htm． 园区.江西弘泰电子信息材料有限公司汇报材料[EB/OL]. http://xxgk.jxfz.gov.cn/ yh/bmgkxx/yqgwh/gzdt/gggs/201605/t20160528_2868970.htm．

[11] Zhejiang Branch Environmental Consulting Co., Ltd. ～ annual Production Capacity of 60 Thousand Tons of Electronic Components Packaging Thin Paper Carrier Tape Production Project ～ Zhejiang Jie Mei Electronic Information Materials Co., Ltd. Environmental Impact Report[EB/OL]. http://www.doc88.com/p～7035214532993. html. 浙江环科环境咨询有限公司. 年产6万吨片式电子元器件封装薄型纸质载带生产项目—浙江洁美电子信息材料有限公司环境影响报告书[EB/OL]. http://www.doc88.com/p～7035214532993.html.

[12] Furukawa Hirono, Wan Tao Xiong, Yuan Also.Carrier Tape for Electronic Component: CN, CN203497394U[P]. 2014- 03- 26． 古川博之, 万道律雄, 元杉直也. 电子元件载带: CN, CN203497394U[P]. 2014- 03- 26．

(责任编辑：常 青)

TheCurrentDevelopmentStationofPaperCarrierTapeforElectronicComponents

LI Shuang-xiao1SHANG Qing-wu1WANG Quan-ke1LI Ji-chao2,*LIU Cui3,*

(1.ShandongJianghePaperCo.,Ltd.,Dezhou,ShandongProvince, 251100;2.AdvancedMaterialInstitute,ShandongAcademyofSciences,Ji′nan,ShandongProvince, 250014;3.QiheEnvironmentalProtectionBureau,Dezhou,ShandongProvince, 251100)

The application and classification of carrier tape in electronic packaging and transportation industry were introduced, and the advantages of paper carrier tape were illustrated by comparison. Finally this paper focused on the production and development status of paper carrier tape and the structure and preparation process of the base paper used for manufacturing the paper carrier tape．

electronic components; carrier tape; paper carrier tape

TS761

A

10.11980/j.issn.0254- 508X.2017.09.014

2017- 05- 03(修改稿)

*通信作者：李继超，博士，助理研究员；主要从事有机功能材料、高端精细化学品研发工作。 刘 翠，硕士，工程师；主要从事生态建设和环境保护工作。

(*E-mail: jchli@sdas.org; cuiyuncao@126.com)