JP2000318045A - プラスチックチューブを選択的に連結、分離するための装置に使用するウエハー - Google Patents

プラスチックチューブを選択的に連結、分離するための装置に使用するウエハー

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の２層型積層体の欠点を解消するヒュー
ズ構造をもちかつヒューズ材料が溶融可能の層を保護す
るウエハーを提供する。 【解決手段】 プラスチックチューブを選択的に連結、
分離するのに使用するウエハー１０が開口部２６内にヒ
ューズを合体している。ヒューズは３層型の積層体から
なり、ウエハーとその積層体２８の加熱後に変化する光
透過特性をもつ。３層は２つの外側の透明層３０、３４
と限定された光透過特性をもつ中間層３２からなる。ウ
エハーが加熱されると、中間層は、収縮しそれによって
中間層を通過せずに積層体２８を通過する光経路を提供
することによって光透過特性を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は種々の特許に記載さ
れている完全閉じ込め式溶接装置に使用されるような、
プラスチックチューブを選択的に連結、分離するために
使用されるウエハーに関するものである。ウエハーは、
少なくとも１つのチューブセクションを異なるチューブ
の１チューブセクションに後で溶接するために単一のチ
ューブを分離して２つのチューブセクションを形成する
プロセスの一部として、プラスチックチューブを加熱す
るための部品としてかかるシステムに使用される。連結
プロセスに使用されるとき、ウエハーは、溶融した端部
を押し合わせて単一チューブを形成するように、チュー
ブ端部を分離してチューブ端部を溶融させるように加熱
する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックチューブの選択的連結と分
離は医療技術分野に関連して行われる。或る環境下で
は、ウエハーは単一用途ウエハーとする必要がある。Th
e UnitedStates Food and Drug Administrationは例え
ば、或る条件の下ではウエハーの如き装置の複数回の使
用を禁止する要件(requirements)をもつ。
【０００３】米国特許第５，５２５，１８６号はウエハ
ーを１回のみ使用できることを保証する特に有利な仕方
を開示している。その特許に記載している如く、ウエハ
ーは感知材料をその中に入れて置く開口部を備える。連
結／分離作業の間ウエハーは感知器を通過する。感知器
が開口部内に材料があることを感知したとき該プロセス
は継続する。しかし、もし材料が開口部内になければ、
材料の不在が感知され、該プロセスは装置を不作動化す
ることによって停止させられる。米国特許第５，５２
５，１８６号に開示された特定の感知材料は加熱された
ときに溶融する材料である。従って、ウエハーが初めて
使用されるとき感知材料は最初は開口部内にあり、感知
器によって検出される。引き続き、ウエハーが加熱され
ると、感知材料は溶融し、開口部内にはもはや何の材料
もない。もし同じウエハーを再使用しようと試みるなら
ば、感知器は材料の不存在又は開いた孔又は開口部を感
知するだろう。
【０００４】米国特許第５，８７１，６１２号は開口部
内に感知材料又はヒューズ材料を備えることを開示して
おり、その場合、感知材料は加熱前に１組の光透過特性
をもち、そしてウエハーが加熱された後に異なった光透
過特性をもつ。従って、感知器はまだ加熱されていない
ウエハーについての適切な光透過特性を感知し、そして
また、ウエハーが加熱された後に結果として生じる異な
った光透過特性を感知するだろう。これは、米国特許第
５，５２５，１８６号ではウエハーが加熱された後に材
料は溶融し、開口部が完全に開く点で、米国特許第５，
５２５，１８６号とは異なる。しかし米国特許第５，８
７１，６１２号では、ウエハーが加熱された後に材料は
まだ開口部内に留まっているが、加熱前にそれがもって
いたものとは異なった光透過特性をもっている。米国特
許第５，８７１，６１２号の感知材料は、アルミニウム
の如き限定された光透過特性をもつ材料の被覆をもつマ
イラの如き透明なベース材料を含む２層型積層体であ
る。この材料は銅ウエハーの孔又は開口部内に置かれ
る。ウエハーが加熱されると、材料は溶融し、それによ
って光がヒューズ孔を通過できるようになす。米国特許
第５，８７１，６１２号のヒューズ材料は当該技術分野
で明確な進歩を示すが、その効率に影響する若干の欠点
をもつ。例えば、もしアルミニウム層が被覆巻き上げ(c
oating wind up)、スリッティング又は押し抜きプレス
加工から受ける如き過大な引っ掻き傷を付けられるなら
ば、この引っ掻き傷は光濃度に大幅な変動を生せじめ
る。更に、積層体が２層型式のものであるため、これら
の層を感知器に関して適切に方向付けすることに注意を
払わなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、米国
特許第５，８７１，６１２号に記載された２層型積層体
の欠点を解消するヒューズ構造をもつウエハーを提供す
ることにある。
【０００６】本発明の他の目的は、ヒューズ材料が溶融
可能の層を保護するかかるウエハーを提供することにあ
る。
【０００７】本発明の更に他の目的は、ヒューズ材料が
方向付けの問題を排除することができる積層体構造から
なる如きウエハーを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ヒュー
ズ材料は溶融可能の層の各側にベース層又は支持層をも
つ３層型積層体である。好適には、マイラの如き同じ材
料が外層の各々用に使用される。この仕方では、中間層
は引っ掻き傷付けされないよう完全に保護される。同様
に、３層の対称的構造に因り、ウエハー開口部内におけ
るこれらの層の方向付けは重大ではなくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は特に、米国特許第５，５
２５，１８６号と第５，８７１，６１２号に開示された
ウエハーの改変構造を提供することを意図している。前
記特許の詳細は参考資料として本願に組み込むものとす
る。一般に、本発明はプラスチックチューブの連結／分
離用の部品としてウエハーを使用する装置の作業を可能
にするか又は阻止するためのヒューズとして作用する感
知材料の用途を含む。
【００１０】図１に示す如く、ウエハー１０はそれ自体
の上に折り重ねられ、それ故銅の如き熱伝導材料からな
る一対の対向する側部１２、１２をもつ平らなプレート
の形をなす。ウエハーはまた、米国特許第５，２７９，
６８５号に記載される如くウエハーのホーム位置で爪に
掛合するための切除部又は切欠き１４を含む。その詳細
は参考資料として本願に組み込むものとする。また、ウ
エハー１０はその側部１２の各々にある翼状部１６と、
翼状部１６とほぼ１線に整列した前記側部の各々上のス
コップ部１８を含む。翼状部とスコップ部は溶融したチ
ューブに接触する位置でウエハー上に置かれる。
【００１１】また、図１に示す如く、ウエハー１０はホ
ルダー２０中に取り付けられる。その目的は米国特許第
５，２７９，６８５号に記載される如く、ウエハーの初
期移動の間に、キャリッジ内にウエハーを据え付けるこ
とにある。作用を説明すれば、ホルダー２０中に据え付
けられたウエハー１０は下流側に動かされる。このウエ
ハーは後でホルダー２０から取り外される。その加熱作
業をなした後、ウエハーはこの装置から除去される。そ
の移動中、ウエハー１０は図３に示す感知ステーション
２２を通過する。感知ステーション２２はウエハー１０
の開口部２６の移動経路内に据え付けられた感知器２４
を含む。前記感知器２４、更に詳細には開口部２６を通
る光量又は光透過量を感知する。かかる感知は、例えば
主ウエハー材料１２の電圧の示数と異なっている完全に
開いた孔又は開口部２６の電圧示数と異なっている電圧
示数によることができる。もし感知器２４が開口部２６
を通して透過する光の適切な量を表す適切な電圧を検出
しないならば、該装置は不作動化される。このことは、
ウエハー１０が以前に使用されたものであり、もはや適
切な透過特性の感知材料をもっていないか、又は製造欠
陥があり、感知材料が開口部２６の上（中）に取り付け
られていなかったことの何れかを意味する。
【００１２】図２、３に示す如く、感知材料はマイラ(P
ET) の如き透明なベース材料３０から作られた積層体又
は複合体２８を含む。また、積層体２８は好適には外層
３０と同じ追加の外層３４を含む。中間層３２は積層体
構造２８を完成させる。層３２は支持層３０又は３４の
うちの一方上の被覆とすることができ、アルミニウムの
如き限定された光透過特性をもつ収縮可能の材料から作
られる。
【００１３】米国特許第５，８７１，６１２号は、ヒュ
ーズ材料が入れて置かれる開口部の部分が一側部におい
て他側部よりより大きな寸法をもつような仕方で取り付
けられるヒューズ材料を開示している。この場合、かか
る取り付け技術は複合体２８についても使用することが
できる。図３、４は積層体を開口部２６内に取り付け状
態で保持するために一側部１２に複数の支柱３６を含む
取り付け構造を示す。支柱３６は積層体の各側部に又は
好適には一側部にのみ備えることができる。
【００１４】好適実施例に見られる如く、支柱は２つの
並置された側部１２、１２を作るようそれ自身の上に折
り重ねられたウエハー構造を使用することによって、一
側部上のみに設けられる。従って、積層体２８は、図３
に示される右側層１２の如き層１２の側部のうちの一方
の側部中の開口部２６Ａ内に置くことができる。次い
で、ウエハーはそれ自身の上に折り重ねられ、第２の側
部１２は開口２６Ａより小さい開口２６Ｂをもち、従っ
て図３に明示する如く、複合体２８の外縁より内方へ周
囲が延びている。支柱３６は複合体２８をより大きい開
口部２６Ａの開口部内に保持する。
【００１５】中間の収縮可能の層３２は外層３０、３４
によって両側で保護されるので、許容基準を超えた引っ
かき傷を層に付ける問題は解消される。従って、このよ
うにしない場合には被覆巻き上げ、スリッティング又は
押し抜きプレス加工によって生じ得る引っかき傷は回避
される。外層３０、３４が互いに同じに作られる場合、
ウエハー中における複合体２８の方向付けに関する問題
は生じない。
【００１６】本発明は、収縮可能の層はもはや露出され
ることがなく、従って光学濃度の変化性はもたないの
で、他の場合には２層型積層体において生じるかも知れ
ない問題を何れも回避する。本発明は、各ウエハーヒュ
ーズが使用済のウエハーを誤って指示する過剰の引っか
き傷をもたないことを保証するために光学試験用取り付
け具を使用する検査を含む２層型積層体用に使用される
高度の検査をする必要性を排除する。２層型ヒューズに
付随するもう１つの問題は、かかるヒューズ又は積層体
が、特にアルミニウム被覆された側が銅に向き合ってい
るときにウエハーにくっつかないペレットに完全に溶け
込む傾向をもつということである。本発明の３層型積層
体２８では、上記問題は軽減される。第１に、アルミニ
ウム層３２は引っかき作用を受けない。第２に、マイラ
(mylar) 又はＰＥＴは溶融して、離脱せずに銅にくっつ
く。第３に、両側面付きのマイラはヒューズのアルミニ
ウム側をウエハーから離れる向きにする必要性を無くす
る。積層体２８は好適には、２．８ミルのアルミニウム
被覆をされたＰＥＴ基体であり、２．８ミルの透明ＰＥ
Ｔフイルムをおおい１．７±０．１の光学濃度をもつ。
【００１７】図５は３．６７ボルトを印加した後のヒュ
ーズ材料を示す。マイラ層３０、３４は２方向延伸の結
果として生じた配向マイラである。３００°Ｃの如き熱
が加えられると、前記配向は解消され、マイラ層はアル
ミニウム層をそれらと一緒に携えて収縮し始める。マイ
ラ層は銅ウエハーの或る部分にくっつき、そして収縮し
て他の部分から離れるという傾向がある。図５は例え
ば、ある程度収縮した後に積層体２８がとる不規則な形
状を示し、これは開いた溶融収縮区域３８を残してい
る。図６は４．８ボルトを印加した後の積層体２８を示
す。この積層体層は収縮している。より大きな量収縮し
ており、より大きな溶融収縮区域３８を残している。
【００１８】従って溶融収縮区域３８は光が開口部２６
を直接通過できる通路を提供する。従って、光の通過は
結果として光透過特性の変化を検出させ、それによって
ウエハーが以前に加熱されたものであるか又は使用され
たものであるかを指示する。
【００１９】冷却すると、積層体２８は銅ウエハーにく
っつく傾向があり、従ってウエハーが捨てられときに、
捨てられることができる。これはヒューズ材料を開口部
から機械内に落下させるという他の方法の場合に生じる
問題をすべて防止する。
【００２０】ウエハーがそれ自身の上に折り曲げられる
ことにより生じた２つの個別の側部１２、１２をもつも
のとしてウエハー１０を図示し、説明してきたが、これ
らの側部は単一層のプレートの対向する側部とすること
もできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により形成されたウエハーの側立面図
である。
【図２】 図１のウエハーに使用されるヒューズを含む
層を示す斜視図である。
【図３】 図１の線３−３上の断面図である。
【図４】 加熱前の図１のウエハーを示す部分側立面図
である。
【図５】 異なった電圧量を印加した後のヒューズ材料
の１形態を示す図４と同様な図である。
【図６】 異なった電圧量を印加した後のヒューズ材料
の他の形態を示す図４と同様な図である。
【符号の説明】
１０ ウエハー １２ 側部 １４ 切欠き １６ 翼状部 １８ スコップ部 ２０ ホルダー ２２ 感知ステーション ２４ 感知器 ２６ 開口部 ２８ 積層体又は複合体 ３０ 外層 ３２ 中間層 ３６ 支柱 ３８ 溶融収縮区域

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プラスチックチューブを選択的に連結、
    分離するための装置に使用するウエハーであって、前記
    ウエハーが対向する側部をもつ加熱可能の平らなプレー
    トの形をなし、開口部が前記側部を完全に通して延在し
    ており、ヒューズが前記開口部内に置かれており、前記
    ヒューズは３層の積層体材料からなり、前記材料は前記
    ウエハーの加熱の前に前記開口部を覆いそして前記ウエ
    ハーの加熱の後には前記開口部を覆った状態に留まり、
    前記ヒューズは前記ウエハーの加熱の後に増大したその
    光透過特性をもつことを特徴とするウエハー。
  2. 【請求項２】 前記積層体は光透過特性を各々がもつ一
    対の外層と、前記外層の前記光透過特性とは異なる光透
    過特性をもつ中間層を含み、前記層は加熱されたとき収
    縮して、光が前記開口部を通過するのを可能にする溶融
    収縮区域を作り、それによって前記積層体の結果として
    生じる光透過特性が前記積層体が加熱された後増大させ
    られることを特徴とする請求項１に記載のウエハー。
  3. 【請求項３】 前記外層の各々は透明材料から作られる
    ことを特徴とする請求項２に記載のウエハー。
  4. 【請求項４】 前記外層の各々は同じ材料から作られ、
    同じ光透過特性をもつことを特徴とする請求項２に記載
    のウエハー。
  5. 【請求項５】 前記開口部は前記外層のうちの一方に並
    置された前記積層体の１側部上の第１の孔と、前記外層
    のうちの他方に並置された前記積層体の反対の側部に形
    成された第２の整列した孔とによって形成されたことを
    特徴とする請求項４に記載のウエハー。
  6. 【請求項６】 前記第１の孔は前記第２の孔より大きい
    寸法をもつことを特徴とする請求項５に記載のウエハ
    ー。
  7. 【請求項７】 前記開口部中に前記積層体を取り付けて
    維持するために前記第１の孔に複数の支柱を含むことを
    特徴とする請求項６に記載のウエハー。
  8. 【請求項８】 前記外層の各々はマイラから作られ、前
    記中間層はアルミニウムから作られることを特徴とする
    請求項７に記載のウエハー。
  9. 【請求項９】 前記開口部は前記外層のうちの一方の外
    層に並置された前記積層体の１側部上の第１の孔と、前
    記外層のうちの他方の外層に並置された反対の側部に形
    成された第２の整列した孔とによって形成されることを
    特徴とする請求項７に記載のウエハー。
  10. 【請求項１０】 前記第１の孔は前記第２の孔より大き
    い寸法をもつことを特徴とする請求項９に記載のウエハ
    ー。
  11. 【請求項１１】 前記積層体を前記開口部中に取り付け
    て維持するために前記第１の孔に複数の支柱を含むこと
    を特徴とする請求項１０に記載のウエハー。
  12. 【請求項１２】 前記側部は前記プレートをそれ自身の
    上に折り曲げることによって形成されることを特徴とす
    る請求項１１に記載のウエハー。
  13. 【請求項１３】 前記側部は前記プレートをそれ自身の
    上に折り曲げることによって形成されることを特徴とす
    る請求項１に記載のウエハー。
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