JP2005087775A - 電子部品の洗浄治具、洗浄方法および洗浄装置 - Google Patents

電子部品の洗浄治具、洗浄方法および洗浄装置 Download PDF

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Yasuhisa Shiyouko
泰久 昌子
Yasunori Motoike
康憲 本池
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Abstract

【課題】電子部品を洗浄する際に損傷しにくくしかも電子部品を効率的に洗浄することができる、電子部品の洗浄治具を提供する。
【解決手段】電子部品の洗浄治具10は、矩形板状の洗浄治具本体12を含む。洗浄治具本体12の一方主面側には、電子部品を収納して保持するためのキャビティ14が、縦横に256個配列された状態で形成される。洗浄治具本体12には、各キャビティ14の底部において、キャビティ14の中央および4隅に対応する部分に、洗浄液などを流通するための流通用穴16aおよび16bがそれぞれ形成される。
【選択図】図1

Description

この発明は電子部品の洗浄治具、洗浄方法および洗浄装置に関し、特に、たとえば複数の積層セラミックコンデンサ素子を積み重ねて金属端子にはんだ付けしたスタックコンデンサなどのように組立て工程におけるはんだ付け後の洗浄を必要とする電子部品を洗浄する際に用いられる電子部品の洗浄治具などに関する。
この発明の背景となる従来の洗浄装置がたとえば特開平7−214014号公報に開示されている。特開平7−214014号公報に開示されている洗浄装置では、複数の被洗浄物が、メッシュ状のバスケットに入れられた状態で、洗浄槽内の洗浄液に漬けられて洗浄される。そして、このように洗浄された複数の被洗浄物は、バスケットに入れられた状態で、リンス槽内のリンス液に漬けられてリンスが行われた後、乾燥槽で乾燥される。
特開平7−214014号公報
ところが、上述の従来の洗浄装置では、複数の電子部品を洗浄する際に複数の電子部品を乱雑にバスケットに入れて洗浄するので、洗浄中に、電子部品同士が接触して、電子部品に割れや欠けを発生させ、電子部品を損傷してしまうおそれがある。
そこで、メッシュ状のバスケットを用いる代わりに複数のキャビティを形成したプレートを用い、複数の電子部品をプレートの複数のキャビティにそれぞれ収納した状態で洗浄することが考えられるが、この場合、電子部品に対して洗浄液の流通性が悪くなり、超音波を用いて電子部品を洗浄することができなく、洗浄効率が悪くなってしまう。
それゆえに、この発明の主たる目的は、電子部品を洗浄する際に損傷しにくくしかも電子部品を効率的に洗浄することができる、電子部品の洗浄治具、洗浄方法および洗浄装置を提供することである。
この発明にかかる電子部品の洗浄治具は、電子部品を洗浄液で洗浄する際に用いられる電子部品の洗浄治具であって、板状の洗浄治具本体を備え、洗浄治具本体の一方主面側に、それぞれが洗浄すべき電子部品を保持して電子部品の位置ずれを防止するための複数のキャビティが形成され、洗浄治具本体において複数のキャビティの底部に流通用穴がそれぞれ形成された、電子部品の洗浄治具である。
この発明にかかる電子部品の洗浄治具では、洗浄治具本体においてキャビティの外側に洗浄治具本体の一方主面から他方主面に抜ける抜き穴が形成されてもよい。
また、この発明にかかる電子部品の洗浄治具では、洗浄治具本体は、底板と、底板の上に設けられる中板と、中板の上に設けられる上板とを備え、キャビティは、上板および中板を貫通するようにして略直方体状に形成され、流通用穴は、底板においてキャビティの中央に対応する部分およびキャビティの4隅に対応する部分に形成され、抜き穴は、上板、中板および底板を貫通するようにして形成されてもよい。
さらに、この発明にかかる電子部品の洗浄治具では、中板は、洗浄すべき電子部品の大きさに応じて上板および底板間で複数枚積層されてもよい。
この発明にかかる電子部品の洗浄方法は、この発明にかかる電子部品の洗浄治具の複数のキャビティに複数の電子部品を収納することによって複数の電子部品を洗浄治具の複数のキャビティで保持するステップと、複数の電子部品を洗浄治具の複数のキャビティで保持した状態で洗浄するステップと、洗浄した複数の電子部品を洗浄治具の複数のキャビティで保持した状態で乾燥するステップとを備えた、電子部品の洗浄方法である。
この発明にかかる電子部品の洗浄方法では、洗浄するステップは、洗浄治具を搬送治具に取り付けた状態で行われてもよい。
また、この発明にかかる電子部品の洗浄方法では、洗浄するステップは、超音波を用いて行われてもよい。
さらに、この発明にかかる電子部品の洗浄方法では、乾燥するステップは、洗浄治具を乾燥箱上に取り付け、乾燥箱内の空気を外部に排気し、外部から洗浄治具の流通用穴を通して乾燥箱内に空気を供給することによって行われてもよい。
この発明にかかる電子部品の洗浄装置は、この発明にかかる電子部品の洗浄治具と、洗浄治具が取り付けられ、洗浄治具を搬送するための搬送治具と、搬送治具に取り付けられた洗浄治具の複数のキャビティで保持されている複数の電子部品を洗浄するための洗浄機と、洗浄機で洗浄した複数の電子部品を洗浄治具の複数のキャビティで保持した状態で乾燥するための乾燥機とを備えた、電子部品の洗浄装置である。
この発明によれば、電子部品を洗浄する際に損傷しにくくしかも電子部品を効率的に洗浄することができる。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
図1はこの発明にかかる電子部品の洗浄装置に用いられる洗浄治具の一例を示す平面図であり、図2はその洗浄治具の要部断面図であり、図3はその洗浄治具に用いられる上板を示す平面図であり、図4はその洗浄治具に用いられる中板を示す平面図であり、図5はその洗浄治具に用いられる底板を示す平面図である。図1に示す洗浄治具10は、たとえば略矩形板状の洗浄治具本体12を含む。洗浄治具本体12は、積層された状態で接合される上板12a、中板12bおよび底板12cを含む。この場合、上板12a、中板12bおよび下板12cは、それぞれステンレス板をエッチングすることによって形成され、底板12cの上には中板12bが設けられ、中板12bの上には上板12aが設けられ、それらが熱圧着されて貼り合わされまたはスポット溶接されて接合される。また、この場合、中板12bは、洗浄すべき電子部品の大きさに応じて、上板12aおよび底板12c間にたとえば10枚積層される。
洗浄治具本体12の一方主面側には、たとえば256個の略直方体状のキャビティ14、14、・・が形成される。この場合、これらのキャビティ14、14、・・は、洗浄治具本体12の長手方向において間隔を隔てて16個並びかつ洗浄治具本体12の幅方向においても間隔を隔てて16個並ぶように、縦横に配列された状態で形成される。また、各キャビティ14は、図2、図3および図4に示すように、上板12aおよび中板12bを貫通するようにして形成される。さらに、各キャビティ14は、一部分を図3および図4に拡大して示すように、4隅が略円柱状に形成される。これらのキャビティ14、14、・・は、それぞれ、洗浄すべき電子部品を保持して電子部品の位置ずれを防止するためのものである。
また、洗浄治具本体12には、図2に示すように、各キャビティ14の底部の中央に対応する部分に、たとえば円形の流通用穴16aがそれぞれ形成される。さらに、洗浄治具本体12には、各キャビティ14の底部の4隅に対応する部分に、たとえば円形の流通用穴16bがそれぞれ形成される。これらの流通用穴16aおよび16bは、図5に示すように、底板12cに形成される。これらの流通用穴16aおよび16bは、電子部品を洗浄する洗浄液や電子部品を乾燥する気体を流通するためのものである。
さらに、洗浄治具本体12には、それらのキャビティ14、14、・・の外側であって洗浄治具本体12の幅方向における両側に、たとえば直方体状の4つの抜き穴18、18、・・が、洗浄治具本体12の一方主面から他方主面に抜けるように形成される。この場合、各抜き穴18は、上板12a、中板12bおよび底板12cを貫通するようにして形成される。これらの抜き穴18、18、・・は、電子部品を洗浄する洗浄液を流通するためのものである。
また、洗浄治具本体12には、それらキャビティ14、14、・・の間において、上板12aに45個の円形の抜き穴20a、20a、・・が横に15個並びかつ縦に3つ並ぶ配列で形成され、中板12bに15個の縦長の抜き穴20b、20b、・・が横に間隔を隔てて形成され、底板12cに60個の円形の抜き穴20c、20c、・・が横に15個並びかつ縦に4つ並ぶ配列で形成される。これらの抜き穴20a、20bおよび20cは、縦に並ぶ3つずつの抜き穴20aと縦に並ぶ4つずつの抜き穴20cとが各抜き穴20bに通じるように形成される。これらの抜き穴20a、20bおよび20cは、洗浄液を流通するためのものである。
さらに、洗浄治具本体12には、それらのキャビティ14、14、・・の外側において、上板12aに8つの円形の抜き穴22a、22a、・・が形成され、中板12bに4つの長方形状の抜き穴22b、22b、・・が形成され、底板12cに12個の円形の抜き穴22c、22c、・・が形成される。これらの抜き穴22a、22bおよび22cは、2つずつの抜き穴22aと3つずつの抜き穴22cとが各抜き穴22bに通じるように形成される。これらの抜き穴22a、22bおよび22cも、洗浄液を流通するためのものである。
また、洗浄治具本体12において互いに隣り合わない2つの隅には、たとえば円柱状の2つの位置決め用穴24、24が、洗浄治具本体12の一方主面から他方主面に抜けるように形成される。各位置決め用穴24は、上板12a、中板12bおよび底板12cを貫通するようにして形成される。これらの位置決め用穴24、24は、上板12a、中板12bおよび底板12cを積層した状態で貼り合わせまたは接合する際に、それらを互いに位置決めするために用いられるものである。また、これらの位置決め用穴24、24は、洗浄治具本体12を後述する搬送治具30や乾燥機50に取り付ける際に、搬送治具30や乾燥機50に対して洗浄治具本体12を位置決めするために用いられるものである。
この洗浄治具10の各キャビティ12には、洗浄すべき電子部品としてたとえば図6に示すスタックコンデンサ1が、図7に示すように収納され保持される。このスタックコンデンサ1は、2つの積層セラミックコンデンサ素子2、2を有する。各積層セラミックコンデンサ素子2は、一端部に外部電極3aが形成され、他端部に外部電極3bが形成されている。これらの積層セラミックコンデンサ素子2、2は積み重ねられ、一端部の外部電極3a、3aが一方の金属端子4aにはんだ付けされ、他端部の外部電極3b、3bが他方の金属端子4bにはんだ付けされている。なお、スタックコンデンサは、取得容量に応じて任意の数だけ積層セラミックコンデンサ素子が積み重ねられる。
図8はこの発明にかかる電子部品の洗浄装置に用いられる搬送治具の一例を示す斜視図である。図8に示す搬送治具30は、たとえば中間部が細い棒状の2つの支持部材32、32を含む。各支持部材32は、洗浄治具10の幅方向における寸法と略同じ長さを有する。これらの支持部材32、32は、洗浄治具10のキャビティ14、流通用穴16a、16bおよび抜き穴18、20a〜20c、22a〜22cを塞がない開放した状態で、その上に洗浄治具10を図9に示すように載置するためのものである。
これらの支持部材32、32は、洗浄治具10の長手方向における寸法と略同じ間隔を隔てて配置され、両端が略U字状の2つの支持板34、34の下部にそれぞれ固着される。一方の支持部材32の一端部の上および他方に支持部材32の他端部の上には、円柱状の位置決め用突出部36、36が形成される。これらの位置決め用突出部36、36は、洗浄治具10の位置決め用穴24、24に対応するように形成される。これらの位置決め用突出部36、36は、洗浄治具10を図9に示すように支持部材32、32上に載置した場合に、洗浄治具10の位置決め用穴24、24に嵌って、洗浄治具10を搬送治具30に対して位置決めするとともに搬送治具30に取り付けるためのものである。
また、2つの支持板34、34の上端には、円柱状の2本の握棒38、38の両端が固着される。これらの握棒38、38は、洗浄治具10を搬送治具30に取り付けて搬送する際に握られるものである。
図10はこの発明にかかる電子部品の洗浄装置に用いられる洗浄機の一例を示す斜視図である。図10に示す洗浄機40は、洗浄槽42を含む。洗浄槽42の内部は、搬送治具30より若干大きく形成される。この洗浄槽42内には、洗浄液が溜められる。また、洗浄槽42の外面には、洗浄槽42内の洗浄液に超音波振動を与えるための超音波振動発生器(図示せず)が固着される。
図11はこの発明にかかる電子部品の洗浄装置に用いられる乾燥機の一例を示す斜視図である。図11に示す乾燥機50は、乾燥箱52を含む。乾燥箱52の上部には、矩形状の2つの吸引穴54、54が形成される。各吸引穴54は、乾燥箱52上に洗浄治具10を図12に示すように載置した場合に洗浄治具10の流通用穴16aおよび16bが乾燥箱52内に通じるように、洗浄治具10のキャビティ14、14、・・が形成される領域と略同じ大きさに形成される。また、乾燥箱52の上部には、2つの吸引穴54、54の周辺部分に、円柱状の4つの位置決め用突起56、56、・・が形成される。これらの位置決め用突起56、56、・・は、2つの洗浄治具10、10を図12に示すように乾燥箱52上に載置した場合に、2つの洗浄治具10の4つの位置決め用穴24、24に嵌って、2つの洗浄治具10を乾燥箱52に対して位置決めするとともに乾燥箱52に取り付けるためのものである。
また、乾燥箱52内には、吸気ダクト58を介して、ブロア60の吸気側が接続される。さらに、ブロア60の排気側は、排気ダクト62に接続される。
次に、上述の洗浄治具10、搬送治具30、洗浄機40および乾燥機50を用いた洗浄装置で電子部品としてのスタックコンデンサ1を洗浄する洗浄方法について説明する。
まず、洗浄治具10の各キャビティ14には、図7に示すように、スタックコンデンサ1がそれぞれ収納され保持される。
そして、スタックコンデンサ1、1、・・を保持している洗浄治具10は、図9に示すように、搬送治具30に位置決めされて取り付けられる。この場合、洗浄治具10が搬送治具30の支持部材32、32上に載置され、洗浄治具10の位置決め用穴24、24に搬送治具30の位置決め用突出部36、36が嵌められる。また、この場合、洗浄治具10のキャビティ14、流通用穴16a、16b、抜き穴18、20a〜20c、22a〜22cは、搬送治具30で塞がれず、開放されている。
なお、洗浄治具10が搬送治具30に位置決めされて取り付けられてから、洗浄治具10の各キャビティ14にスタックコンデンサ1がそれぞれ収納され保持されてもよい。
そして、スタックコンデンサ1、1、・・を保持している洗浄治具10は、図10に示すように、搬送治具30の握部38、38以外の大部分とともに、洗浄機40の洗浄槽42内に入れられ、洗浄槽42内の洗浄液に漬けられる。
そして、洗浄治具10で保持されているスタックコンデンサ1、1、・・は、洗浄機40によって洗浄槽42内の洗浄液中において超音波で洗浄される。
洗浄されたスタックコンデンサ1、1、・・は、洗浄治具10とともに、搬送治具30によって洗浄槽42内の洗浄液から引き出される。
そして、洗浄液で洗浄されたスタックコンデンサ1、1、・・は、洗浄治具10とともに、搬送治具30から外される。
このようにして搬送治具30から外された洗浄治具10は、乾燥機50に位置決めされて取り付けられる。この場合、図12に示すように、洗浄治具10が乾燥機50の乾燥箱52上に載置され、洗浄治具10の位置決め用穴24、24に乾燥機50の位置決め用突起54、54が嵌められる。また、この場合、洗浄治具10は、キャビティ14および流通用穴16a、16bが乾燥箱52内に通じるように配置される。
そして、洗浄箱52内の空気を吸気ダクト58、ブロア60および排気ダクト62で排気し、外部から洗浄治具10のキャビティ14および流通用穴16a、16bを通して乾燥箱52内に空気を供給することによって、キャビティ14内のスタックコンデンサ1が乾燥される。
上述のようにしてスタックコンデンサ1を洗浄して乾燥すれば、以下のような効果を奏する。
洗浄治具10の個々のキャビティ14に個々のスタックコンデンサ1を収納した状態で洗浄して乾燥するので、スタックコンデンサ1同士が接触せず、スタックコンデンサ1に割れや欠けなどの損傷が生じにくく、洗浄されたスタックコンデンサ1の品質の安定化が可能である。
また、洗浄治具10の各キャビティ14の底部に流通用穴16a、16bが形成されているので、キャビティ14内のスタックコンデンサ1の周囲に洗浄液が回り込みやすいとともに超音波の浸透性が良好である。そのため、超音波を用いてスタックコンデンサ1を洗浄することができ、洗浄効率がよく、洗浄時間を短くすることができ、生産性や加工コストの削減が可能となる。
さらに、洗浄治具10のキャビティ14および流通用穴16a、16bに外部の空気を流通してキャビティ14内のスタックコンデンサ1を乾燥するので、スタックコンデンサ1の乾燥効率がよく、乾燥時間を短くすることができ、この点においても、生産性の向上や加工コストの削減が可能となる。
なお、上述のように流通用穴16a、16bが形成された洗浄治具10などを用いた洗浄方法では、そのような流通用穴が形成されていない洗浄治具などを用いた洗浄方法と比べて、同じ数のスタックコンデンサ1を洗浄して乾燥する際に、たとえば10分間という長時間からたとえば3分間という短時間に、洗浄時間および乾燥時間の処理時間を大幅に短縮することができた。
また、上述のように流通用穴16a、16bが形成された洗浄治具10などを用いた洗浄方法では、そのような流通用穴が形成されていない洗浄治具などを用いた洗浄方法と比べて、洗浄後のスタックコンデンサ1の表面に残る残渣(外部電極3a、3bと金属端子4a、4bとをはんだ付けする際に用いられたフラックス分)が少なくなり、スタックコンデンサ1の品質が向上していた。
また、上述の洗浄治具10では、上板12a、中板12bおよび底板12cがスレンレス板をエッチング加工することによって高精度に形成されるので、キャビティ14や位置決め穴24などの位置精度が高い。そのため、上述の洗浄治具10では、キャビティ14の内部にスタックコンデンサ1が引っ掛かりにくく、キャビティ14にスタックコンデンサ1を収納しやすく、キャビティ14からスタックコンデンサ1を取る出しやすく、しかも、洗浄搬送治具30や乾燥機50への取り付け位置精度もよい。
さらに、上述の洗浄治具10では、中板12bが複数枚積層されるので、中板12bの積層数を調整することによって、洗浄治具10の厚みを洗浄すべき電子部品の大きさに応じた厚みに調整可能である。
なお、上述の洗浄治具10は、他の構造のものに変更されてもよい。たとえば、洗浄治具10の全体の形状や形状、洗浄治具10に形成されるキャビティ、流通用穴、抜き穴の数、位置、形状や大きさなどが変更されてもよい。
また、搬送治具30、洗浄機40の洗浄槽42、乾燥機50の乾燥箱52についても、形状や大きさが変更されてもよい。
さらに、搬送治具30や乾燥機50に取り付けられる洗浄治具10の数は、洗浄機40の洗浄能力や乾燥機50の乾燥能力に応じて変更されてもよい。
また、洗浄治具10を搬送治具30や乾燥機50に取り付ける手段は、位置決め用穴、位置決め用突出部、位置決め用突起に限らず、一方が凹部で他方が凸部であってもよく、また、一方が挟まれる被挟持部であり他方がその被挟持部を挟持する挟持部であってもよく、どのような手段であってもよい。
この発明にかかる電子部品の洗浄治具、洗浄方法および洗浄装置は、たとえばスタックコンデンサなどの電子部品の洗浄に適用できる。
この発明にかかる電子部品の洗浄装置に用いられる洗浄治具の一例を示す平面図である。 図1に示す洗浄治具の要部断面図である。 図1に示す洗浄治具に用いられる上板を示す平面図である。 図1に示す洗浄治具に用いられる中板を示す平面図である。 図1に示す洗浄治具に用いられる底板を示す平面図である。 この発明にかかる電子部品の洗浄装置で洗浄されるスタックコンデンサの一例を示す斜視図である。 図1に示す洗浄治具のキャビティに図6に示すスタックコンデンサが収納された状態を示す図解図である。 この発明にかかる電子部品の洗浄装置に用いられる搬送治具の一例を示す斜視図である。 図1に示す洗浄治具が図8に示す搬送治具に取り付けられた状態を示す斜視図である。 この発明にかかる電子部品の洗浄装置に用いられる洗浄機の一例を示す斜視図である。 この発明にかかる電子部品の洗浄装置に用いられる乾燥機の一例を示す斜視図である。 図1に示す洗浄治具が図11に示す乾燥機に取り付けられた状態を示す斜視図である。
符号の説明
10 洗浄治具
12 洗浄治具本体
12a 上板
12b 中板
12c 底板
14 キャビティ
16a、16b 流通用穴
18 抜き穴
20a〜20c 抜き穴
22a〜22c 抜き穴
24 位置決め用穴
30 搬送治具
32 支持部材
34 支持板
36 位置決め用突出部
38 握棒
40 洗浄機
42 洗浄槽
50 乾燥機
52 乾燥箱
54 吸引穴
56 位置決め用突起
58 吸気ダクト
60 ブロア
62 排気ダクト

Claims (9)

  1. 電子部品を洗浄液で洗浄する際に用いられる電子部品の洗浄治具であって、
    板状の洗浄治具本体を備え、
    前記洗浄治具本体の一方主面側に、それぞれが洗浄すべき電子部品を保持して電子部品の位置ずれを防止するための複数のキャビティが形成され、
    前記洗浄治具本体において前記複数のキャビティの底部に流通用穴がそれぞれ形成された、電子部品の洗浄治具。
  2. 前記洗浄治具本体において前記キャビティの外側に前記洗浄治具本体の一方主面から他方主面に抜ける抜き穴が形成された、請求項1に記載の電子部品の洗浄治具。
  3. 前記洗浄治具本体は、
    底板、
    前記底板の上に設けられる中板、および
    前記中板の上に設けられる上板を備え、
    前記キャビティは、前記上板および前記中板を貫通するようにして略直方体状に形成され、
    前記流通用穴は、前記底板において前記キャビティの中央に対応する部分および前記キャビティの4隅に対応する部分に形成され、
    前記抜き穴は、前記上板、前記中板および前記底板を貫通するようにして形成された、請求項2に記載の電子部品の洗浄治具。
  4. 前記中板は、洗浄すべき電子部品の大きさに応じて前記上板および前記底板間に複数枚積層される、請求項3に記載の電子部品の洗浄治具。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電子部品の洗浄治具の複数のキャビティに複数の電子部品を収納することによって前記複数の電子部品を前記洗浄治具の複数のキャビティで保持するステップ、
    前記複数の電子部品を前記洗浄治具の複数のキャビティで保持した状態で洗浄するステップ、および
    前記洗浄した複数の電子部品を前記洗浄治具の複数のキャビティで保持した状態で乾燥するステップを備えた、電子部品の洗浄方法。
  6. 前記洗浄するステップは、前記洗浄治具を搬送治具に取り付けた状態で行われる、請求項5に記載の電子部品の洗浄方法。
  7. 前記洗浄するステップは、超音波を用いて行われる、請求項5または請求項6に記載の電子部品の洗浄方法。
  8. 前記乾燥するステップは、前記洗浄治具を乾燥箱上に取り付け、前記乾燥箱内の空気を外部に排気し、外部から前記洗浄治具の流通用穴を通して前記乾燥箱内に空気を供給することによって行われる、請求項5ないし請求項7のいずれかに記載の電子部品の洗浄方法。
  9. 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電子部品の洗浄治具、
    前記洗浄治具が取り付けられ、前記洗浄治具を搬送するための搬送治具、
    前記搬送治具に取り付けられた前記洗浄治具の複数のキャビティで保持されている複数の電子部品を洗浄するための洗浄機、および
    前記洗浄機で洗浄した複数の電子部品を前記洗浄治具の複数のキャビティで保持した状態で乾燥するための乾燥機を備えた、電子部品の洗浄装置。
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CN101934278A (zh) * 2010-08-27 2011-01-05 苏州五方光电科技有限公司 超声波清洗架

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