JP2008053327A - 保持治具 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品を製造する工程や、基板への実装工程などにおいて使用される特には小片電子部品の整列、搬送用の保持治具であって、接合樹脂のはみ出しがなく、高精度、高品質であり、作業性の向上などによる短納期化図った保持治具を廉価に提供すること。
【解決手段】薄板１０の上面に、広がりしろを入れた寸法形状に形成されフィルム厚が１００μｍ未満で２００℃以上の耐熱特性を有する熱融着性樹脂フィルム１５を配して互い違いに積層し、これを加熱圧着することによって一体接合されており、前記薄板が金属薄板、セラミック薄板、または焼結カーボン薄板のいずれかの単独または２種以上の組合せであるところに構成特徴があり、最上方に存する薄板１０ａの上面もしくは最下方に存する薄板１０ｆの下面のいずれか一方またはその両方の全面に、前記熱融着性樹脂フィルム１５が一体に接合されることがある。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子部品を製造する工程や、基板への実装工程などにおいて使用される特には小片電子部品の整列、搬送用の保持治具に関し、より詳しくは、接合樹脂のはみ出しがなく、高精度、高品質であり、作業性の向上などによる短納期化や低コスト化が図れる保持治具に関するものである。

従来の係る電子部品などの保持治具としては、金属薄板やセラミックス薄板などの複数枚を、接着剤（例えばアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂など）を使用して積み重ねた状態に接合したもの、金属薄板同士を積み重ね、拡散現象を活用して熱圧着接合、拡散接合したものが提案されており、上市されている。

しかしながら、拡散現象を活用して接合されたものは、接合に際して高温加熱するため、大掛かりな設備であり製造に長時間が必要となり、さらに、反りや歪みが発生するために、高精度、高品質のものを安定製造して提供し難いという課題がある。

また、前記接着剤を使用して接合したものは、接着剤の量をコントロールし難いため、接着領域以外にはみ出しするので、保持治具自体を汚したり、この汚れが電気部品類に転写することが原因となって電気部品類を汚したり、電気部品類の脱着が困難になったり、また、耐熱特性や耐薬品性が不十分であるという問題があった。

本発明は上記の実情に鑑みなされたもので、その目的は、電子部品を製造する工程や、基板への実装工程などにおいて使用される特には小片電子部品の整列、搬送用の保持治具であって、接合樹脂のはみ出しがなく、高精度、高品質であり、作業性の向上などによる短納期化図った保持治具を廉価に提供するにある。

本発明に係る保持治具は以下の構成である。
（１）電子部品を載置して整列、保持するための複数の保持孔を有する保持治具において、
薄板の上面に、広がりしろを入れた寸法形状に形成されフィルム厚が１００μｍ未満で２００℃以上の耐熱特性を有する熱融着性樹脂フィルムを配して互い違いに積層、加熱圧着することによって一体に接合されている保持治具であって、
前記薄板が、金属薄板、セラミック薄板、または焼結カーボン薄板のいずれか単独またはその複数であるところに特徴がある。
（２）上記（１）に記載の保持治具において、前記薄板と熱融着性樹脂フィルムの両方にそれぞれ、前記複数の保持孔の内部形状に沿った形状に貫通穴が予め穿設されているところに特徴がある。
（３）上記（１）に記載の保持治具において、前記複数の保持孔の内部形状に沿った形状の貫通穴が、後加工にて穿設されているところに特徴がある。
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の保持治具において、前記保持治具の最上方に存する薄板の上面もしくは最下方に存する薄板の底面のいずれか一方またはその両方に、前記熱融着性樹脂フィルムが一体接着されているところに特徴がある。

本発明の保持治具によると、薄板と薄板との間が、広がりしろを入れた寸法形状の熱融着性樹脂フィルムを介して接合されているために接合樹脂のはみ出しがないので、保持治具自体を汚したり、この汚れが電気部品類に転写することが原因となって電気部品類を汚したりすることがない。

また、製造が簡単で生産効率が高く、薄板同士が均一に面接合されているため、反りや歪みのない高精度、高品質な保持治具として、短納期かつ廉価に提供できる。

特に上記（４）記載の保持治具によると、保持治具の最上面もしくは最下面のいずれか一方またはその両方の全面を、前記熱融着性樹脂フィルムで被覆するように構成されているため、保持治具に絶縁特性や耐薬特性などを付与でき、電子部品用検査治具として活用できる。

本発明の実施の形態を実施例によって説明するが、これらはその代表例に過ぎず、様々に設計変更して実施できるものとする。

図１は本発明に係る保持治具１の全体像を模式的に示す概略斜視図である。図２は同保持治具の構成要素をより明確化するために示す分解斜視図であり、図３（ａ）は加熱圧着前の状態を模式的に示す断面図、図３（ｂ）は加熱圧着後の状態を模式的に示す断面図である。

図において、この保持治具１は、電子部品を載置して整列、保持する保持孔１２を形成するための複数の貫通穴１２ａが予め穿設されている薄板１０の上面に、前記貫通穴１２ａに対する広がりしろを入れた寸法形状に形成された熱融着性樹脂フィルム１５を配して互い違いに積層し、例えば真空加熱プレスを使用して加熱圧着することにより一体接合されており、図示しない電子部品を載置して整列、搬送、保持したり、さらには、真空蒸着加工などの膜付け処理をする際に整列、搬送、保持する等、多方面的に使用できるものである。

なお、前記電子部品の用途を限定するものではなく、例えばＩＣ、チップコンデンサ、抵抗素子、水晶発生子、インダクター、フィルター、コネクターなどの様々な電子部品が例示でき、また、その寸法形状などを限定するものでもない。

前記薄板１０は、その原材を限定するものではなく、より具体的には、例えばＳＵＳ材や４２アロイなどの金属に代表される金属薄板や、セラミック薄板、あるいは、焼結カーボン薄板などを例示することができ、さらに、これら薄板のいずれか単独またはその複数を組合せて用いることができる。なお、薄板１０の原材は原則、耐熱特性、耐薬品特性、磁性特性などを考慮して選択される。

前記熱融着性樹脂フィルムは、耐熱特性が２００℃以上であり、接合温度２５０〜４５０℃で薄板接合できる熱可塑性樹脂フィルムであれば何でも良く、使用温度下で変質せず、加熱接合後に耐薬品特性があり、加熱時にアウトガスの発生のないものであり、好ましい樹脂としては、例えば、熱可塑性ポリイミドフィルム、表裏面に熱可塑性ポリイミド層を備えたラミネートフィルム、熱可塑性液晶ポリマーフィルムなどを例示できる。

熱融着製樹脂フィルムの膜厚は１００μｍ未満であることが好ましく、２５〜５０μｍであると、接合樹脂のはみ出しがないので、保持治具自体を汚したり、この汚れが電気部品類に転写することが原因となって電気部品類を汚したりすることがないから、特に好ましい。

また、前記薄板１０が金属製である時には、保持治具の最上方の金属薄板１０ａの上面もしくは最下方の薄板１０ｆの下面のいずれか一方またはその両方に、熱融着性樹脂フィルムを一体接合することもできることとする。この場合、表面または裏面のいずれか一方またはその両方に絶縁特性が付与できるため、各薄板間を接合する熱融着性樹脂が絶縁膜として作用することと相まって、例えば電子部品用検査治具として活用できるようになるから極めて好適である。

保持治具１の保持孔１２は、薄板１０に対してエッチング加工、切削加工、ワイヤー放電加工、レーザ加工などの金属加工を施し、被装着物である電子部品に見合う寸法形状の貫通穴１２ａを、必要ならば、位置合わせ用の穴や固定用のピン穴（図示されていない）とともに穿設し、上記のとおり加熱圧着することによって一体接合させる過程で形成するこができるものである。なお、例えば金属材料をエッチング加工する際には、金属薄板の厚さを、０．０５ｍｍ〜２ｍｍ程度であることが好ましく、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであるとさらに好適である。なお、薄板の複数を上記のとおり加熱圧着することによって一体接合させた後、公知エッチング加工技術、打ち抜き加工、切削加工などを施し、被装着物である電子部品に見合う寸法形状の保持孔１２として、必要ならば位置合わせ用の穴や固定用のピン穴孔（図示されていない）とともに、形成できるものとする。

エッチング加工して縦横方向にそれぞれ３個、計９個の貫通穴（１５ｘ１５ｍｍ）を穿設した一辺が１２０ｍｍで板厚が０、２８ｍｍのステンレス製薄板（ＳＵＳ３０４−２Ｂ）３枚の間に、縦横方向にそれぞれ３個、計９個の貫通穴（１６ｘ１６ｍｍ）を備えた太陽インキ製造（株）製で商品名を「ミドフィル」とする厚さ２５μｍの熱可塑性ポリイミドフィルムを介して積層して下層相当部分を形成し、その上に、エッチング加工して縦横方向にそれぞれ３個、計９個の貫通穴（２０ｘ２０ｍｍ）を穿設した一辺１２０ｍｍで板厚が０、２８ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４−２Ｂ）５枚の間に上記熱可塑性ポリイミドフィルム（「ミドフィル」）を介して積層してなる上層相当部分を積み上げ、３６０℃で加熱後、圧力２．６ＭＰａで加圧することによって加熱接合、実施例１の保持治具（耐熱特性２５０℃）を作製した。

比較例１

エッチング加工して縦横方向にそれぞれ３個、計９個の貫通穴（１５ｘ１５ｍｍ）を穿設した一辺が１２０ｍｍで板厚が０、２８ｍｍのステンレス製薄板（ＳＵＳ３０４−２Ｂ）３枚を積層して下層相当部分を形成し、その上に、エッチング加工して縦横方向にそれぞれ３個、計９個の貫通穴（２０ｘ２０ｍｍ）を穿設した一辺１２０ｍｍで板厚が０、２８ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４−２Ｂ）５枚を積層してなる上層相当部分を積み上げ、１０００℃、１５ＭＰａにて９６０秒間保持して、全体を一体に熱圧着接合した保持治具を作製した（比較例１）。

比較例２

エッチング加工して縦横方向にそれぞれ３個、計９個の貫通穴（１５ｘ１５ｍｍ）を穿設した一辺が１２０ｍｍで板厚が０、２８ｍｍのステンレス製薄板（ＳＵＳ３０４−２Ｂ）の上面全面に、セメダイン（株）製で品名を「スーパーＸ ＮＯ８００８」とするアクリル変性シリコーン樹脂を塗布し、その上に、新たな前記ステンレス製薄板を積層、前記アクリル変性シリコーン樹脂を塗布するという作業を繰り返し、計３枚のステンレス製薄板からなる下層相当部分を調整する。ついで、下層相当部分の上面に、縦横方向にそれぞれ３個、計９個の貫通穴（２０ｘ２０ｍｍ）を穿設した一辺１２０ｍｍで板厚０、２８ｍｍのステンレス製薄板を積層するという作業を繰り返し、計５枚のステンレス製薄板からなる上層相当部分を積み上げ、その上に５Ｋｇの錘を載置し、常温で１時間静置して、全体を一体に接合した保持治具を作製した（比較例２）。

つぎに、表１は、実施例１の保持治具を、比較例１，２の保持治具と対比した結果である。

表１から、
１）実施例１の保持治具の具有する異種材料間の張り付け特性は、比較例１よりも優れているが、比較例２と同程度であること、
２）実施例１の保持治具の具有する耐熱特性は、比較例２よりも優れているが、比較例１と同程度であること、
３）比較例２の保持治具によるとアウトガスの発生が認められたが、実施例１および比較例１の保持治具にあっては、アウトガスの発生を認めることができないこと、
４）比較例２の保持治具によると接合剤（接着剤）の極度のはみ出しが認められたが、実施例１および比較例１の保持治具にあっては、接合剤（接着剤）のはみ出しが認められないこと、
５）実施例１の保持治具の耐薬品特性は、比較例１よりも劣るものの、比較例２よりも優れており、実用に際して特段の問題のない程度であること、
６）比較例１の保持治具は製造コストが高く、治具自体に反りが発生し易く、ピッチ精度にも劣り、さらにその製造に長時間を要するため納期的な問題があるが、実施例１の保持治具は、製造コスト、反り、ピッチ精度に優れ、さらに、短納期化できること、
が解り、本発明に係る保持治具（実施例１）によると、従来の保持治具（比較例１，２）とは異なり、格別顕著な作用効果を奏することが明らかになった。

図１は本発明に係る保持治具の全体像を模式的に示す概略斜視図である。 図２は同保持治具の構成要素をより明確化するために示す分解斜視図である。 図３（ａ）は加熱圧着前の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｂ）は加熱圧着後の状態を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１ … 保持治具
１０ … 薄板
１０ａ〜１０ｆ … 薄板
１２ … 保持孔
１２ａ… 貫通孔
１５ … 熱融着性樹脂フィルム
１５ａ… 熱融着性樹脂層

Claims (4)

1. 電子部品を載置して整列、保持するための複数の保持孔を有する保持治具において、
   薄板の上面に、広がりしろを入れた寸法形状に形成されフィルム厚が１００μｍ未満で２００℃以上の耐熱特性を有する熱融着性樹脂フィルムを配して互い違いに積層し、これを加熱圧着することによって一体接合されている保持治具であって、
   前記薄板が、金属薄板、セラミック薄板、または焼結カーボン薄板のいずれかの単独または２種以上の組合せであることを特徴とする保持治具。
2. 前記薄板と熱融着性樹脂フィルムの両方にそれぞれ、前記複数の保持孔の内部形状に沿った形状に貫通穴が予め穿設されていることを特徴とする請求項１記載の保持治具。
3. 前記複数の保持孔の内部形状に沿った形状の貫通穴が、後加工にて穿設されていることを特徴とする請求項１記載の保持治具。
4. 前記保持治具の最上方に存する薄板の上面もしくは最下方に存する薄板の底面のいずれか一方またはその両方の全面に、前記熱融着性樹脂フィルムが一体接着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の保持治具。

Images