JP3663420B2 - 蛇行テープの変形矯正方法および蛇行テープの変形矯正装置 - Google Patents

蛇行テープの変形矯正方法および蛇行テープの変形矯正装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品実装用フィルムキャリアテープ(TAB(Tape Automated Bonding)テープ、T-BGA(Tape Ball Grid Array)テープ、CSP(Chip Size Package)テープ、COF(Chip On Film)テープなど)(以下、単に「フィルムキャリアテープ」という。)の変形矯正方法および変形矯正装置に関する。さらに詳しくは、配線パターンが形成されたフィルムキャリアテープの外観検査を実施するために、送り出し装置から外観検査装置に繰り出されたフィルムキャリアテープの変形を防止する変形矯正方法および変形矯正装置に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】
エレクトロニクス産業の発達に伴い、IC(集積回路)、LSI(大規模集積回路)などの電子部品を実装するプリント配線板の需要が急激に増加し、電子機器の小型化、軽量化、高機能化が要望されている。
これら電子部品の実装方法として、最近ではTABテープを用いた実装方式が採用されており、特に、パーソナルコンピュータなどのように高精細化、薄型化、液晶画面の額縁面積の狭小化が要望されている液晶表示素子(LCD)を使用する電子産業においてその重要性が高まっている。
【0003】
従来、このようなTABテープを製造する方法としては、以下のような工程を経て製造されている。
すなわち、先ず、ポリイミドフィルムのような基材となる絶縁フィルムをプレス機でパターン打ち抜きを行った後、この絶縁フィルムに接着剤を介して銅箔を熱圧着により貼着する。次に、この銅箔の上面にフォトレジストを全面に塗布して、このフォトレジストをフォトレジストマスクを使用して所望の配線パターン形状に紫外線により露光し、この露光されたフォトレジスト部分を現像液によって溶解除去する。そして、このフォトレジストで覆われていない銅箔部分を、酸で化学的に溶解(エッチング)して除去するとともに、フォトレジストをアルカリ液にて溶解除去することによって絶縁フィルム上に残った銅箔により所望の配線パターンを形成する。
【0004】
そして、ソルダーレジスト層を形成する。すなわち、実装時のゴミやウィスカー、マイグレーションによる短絡を防止し、配線間の保護並びに絶縁のために、配線パターンのうち、ICなどのデバイス(電子部品)に接続されるインナーリードおよび液晶表示素子などに接続されるアウターリードなどのリード部分を除いて、絶縁樹脂であるソルダーレジストを、スクリーン印刷法によりスキージを用いて塗布パターンの形成されたスクリーンを介して塗布した後、乾燥、硬化させてソルダーレジスト被覆層を形成している。
【0005】
その後、露出したリード部分の酸化、変色を防止するとともに、リード部分に接続されるデバイスのバンプなどの接続部分との接着強度を確保するために、リード部分を、例えば、スズメッキ、金メッキ、スズ−鉛の共晶合金メッキなどを施すことにより、TABテープが製造されている。
また、最近では、前述したような特性を実現するための電子部品実装方法として、半導体実装パッケージにマトリックス状に配列した微小な半田ボールを形成し、これらの半田ボールを外部配線基板と接続するBGA(Ball Grid Array)方式が普及しつつあり、このBGA方式によるパッケージ材料の中でもフィルムキャリアテープを利用したものも増加しつつある。
【0006】
また、半導体実装パッケージ自体のサイズを半導体チップのサイズにまで縮小したCSP(Chip Size Package)が採用されつつあるが、このCSPにも、テープタイプCSPと呼ばれるフィルムキャリアテープのパッケージ自体のサイズを、IC(半導体チップ)のサイズまでに縮小し、その接続方法がBGA方式と同じであるフィルムキャリアテープも用いられるようになっている。
【0007】
このテープタイプCSP等のBGA方式によるフィルムキャリアテープの製造方法としては、まず、ポリイミドフィルム等の絶縁性樹脂フィルム表面に接着剤層を形成してベースフィルムテープを作製し、このベースフィルムテープに、半田ボール接続用孔の他、テープ搬送用のスプロケット孔、位置決め用孔等の必要な孔をパンチングにより穿孔する。その後、ベースフィルムテープに、銅箔等の金属箔を貼着し、金属箔により所望の回路を形成した後、必要な表面処理を施して製造される。
【0008】
すなわち、このようなBGA方式によるフィルムキャリアテープは、半田ボール接続用孔を有すること以外は、従来のTABテープとほぼ同じ工程、材料により製造することができる。
このようなフィルムキャリアテープの各製造工程は、概ね、電子部品実装用フィルムキャリアテープが、巻き出しリールに巻装されており、この巻き出しリールから巻き出された電子部品実装用フィルムキャリアテープが、各種の処理を行う処理装置に導入されるようになっている。この処理装置内で各種の処理が実施された後、巻き取りリールに巻き取られるようになっている。
【0009】
ところで、近時、基材となる絶縁フィルム上に所望の配線パターンを形成した後でソルダーレジスト層を形成する前の段階においても、外観の検査、特に配線パターンの欠陥(導体細り、欠け、導体間隙小など導体の切れかかり、ショートしかかりなど)の検査を行うのが通常である。このように、最終検査でのみ欠陥を発見するのではなく、前工程においても各プロセスごとに外観検査を行うことにより、生産ラインの品質を向上させ、フィルムキャリアテープの欠陥を防ぐことが可能となる。また、各プロセスごとに外観検査をすることで、不良原因の検知と早期発見が可能となり、特に前工程での外観検査は、欠陥検査のみならず、そのずれ量、面積、体積等の数値情報を収集、分析することで工程能力の維持、向上を図ることも可能となる。
【0010】
このような外観検査は、従来、目視によって行ったり、AOI(Automatic Optical Inspection:光学式外観検査装置)を用いて行っていたが、フィルムキャリアテープの軽薄短小化に伴い、目視による外観検査では対応が非常に困難となってきている。そのため、近年では、AOIを用いた自動外観検査が主流となっている。
【0011】
このAOIを用いた外観検査も、上述したように、概ね、巻き出しリールからフィルムキャリアテープを巻き出し、所定の装置によってフィルムキャリアテープのマスターパターンと、形成したオブジェクトパターンとを比較して外観検査を行うものである。そして、検査が終了した後のフィルムキャリアテープは、巻き取りリールに順次巻き取られている。
【0012】
近時、フィルムキャリアテープのベーステープは薄物化の傾向にあり、これに伴い、フィルムキャリアテープに形成される配線パターンはファインピッチ化しており、最も配線パターン幅の狭いインナーリードなどにおいては、十数μm以下といった非常にファインピッチのリード幅を有するものも製造されている。また、使用される可撓性絶縁フィルム、導電性金属箔など電子部品実装用フィルムキャリアテープの厚さが次第に薄くなってきている。例えば、使用されるテープ幅は、35〜70mmが一般的であり、テープ厚みとしては、絶縁性樹脂フィルムの厚みは38〜75μm、金属箔の厚みは8〜35μmが多く用いられている。
【0013】
このように、ベーステープやその他の部材が薄くなり、特に、ベーステープの厚みが50μmよりも薄くなり、またファインピッチ化が進むにつれ、フィルムキャリアテープの波打ちのような蛇行変形が目立つようになった。そのため、AOIによりマスターパターンを基準としてオブジェクトパターンの相違を検査する場合に、図5に示したように、リールから巻き出してAOIによる検査までの搬送途中で、フィルムキャリアテープTの中心線T1が搬送ラインLの中心線L1からずれてしまうことが多くなり、その結果、従来の方法では精査な外観検査に対応できなくなってきた。
【0014】
すなわち、使用機器のばらつきによる256μm程度の多少のずれは、AOIにより自動調整を行うことが可能であるが、例えば、257μm以上ずれてしまうと、AOIでは自動調整が不可能である。
しかしながら、近年の薄物化したフィルムキャリアテープは蛇行変形により、リールから巻き出して外観検査するまでの搬送途中に、上記257μm以上のずれが生じることが多くなり、その結果、検査時間にかなりの時間を要したり、あるいは、正常な配線パターンを有していてもAOIが外観不良として識別してしまうという問題があった。
【0015】
【発明の目的】
本発明は、このような実状に鑑み、配線パターン形成後の外観検査を行うに際して、フィルムキャリアテープに蛇行変形が生じた場合でも、検査時間の増大を防ぎ、しかも誤って外観不良の検査結果を出力することを防止できる蛇行テープの変形矯正方法および蛇行テープの変形矯正装置を提供することを目的とする。
【0016】
【発明の概要】
本発明の蛇行テープの変形矯正方法は、
可撓性絶縁フィルム上の金属箔をエッチングして配線パターンが形成された電子部品実装用フィルムキャリアテープを、バックテンション装置とドライブ装置との間の光学式外観検査装置にテープを繰り出すにあたり、
前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの長尺方向の側方に接するように該側方の一方の側から他方の側へ向かって前記電子部品実装用フィルムキャリアテープを付勢する付勢部材を配置し、該付勢部材に前記キャリアテープの側面を当接させることにより、前記電子部品実装用フィルムキャリアテープに生じる蛇行変形を矯正するようにしたことを特徴とする。
【0017】
また、本発明の蛇行テープの変形矯正装置は、可撓性絶縁フィルム上の金属箔をエッチングして配線パターンが形成された電子部品実装用フィルムキャリアテープの、光学外観検査装置による外観検査時に使用される蛇行テープの変形矯正装置であり、
前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの長尺方向の側方に接するように該側方の一方の側から他方の側へ向かって前記電子部品実装用フィルムキャリアテープを付勢する付勢部材を備え、前記電子部品実装用フィルムキャリアテープに生じる蛇行変形を、前記付勢手段で矯正するように構成したことを特徴としている。
【0018】
本発明においては、前記付勢部材を、前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの進行方向に、所定の間隔離間して複数個設けることもできる。
また、前記付勢部材は、互いに対向するように配置された向きの異なる2つの付勢部材で1つの組が構成されるとともに、さらにこの1つの組と勝手違いとなる対称形の他の1つの組を用意し、これら1つの組と他の1つの組とを前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの進行方向に向かって、所定間隔離間して配置することもできる。
【0019】
また、前記付勢部材は、前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの進行方向に、所定間隔置きに互い違いの向きで配設することもできる。
さらに、前記付勢部材が、アパチャゲートに固定されていることが好ましい。
このような構成による本発明によれば、バックテンション装置で電子部品実装用フィルムキャリアテープを緊張させても矯正しきれない電子部品実装用フィルムキャリアテープの蛇行変形を矯正することが可能となる。
【0020】
これにより、検査時間の増大を防ぎ、また、誤って外観不良の検査結果が生じることを防止できる。
【0021】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係る蛇行テープの変形矯正方法および蛇行テープの変形矯正装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図1は、本発明に係る蛇行テープの変形矯正方法および蛇行テープの変形矯正装置が適用された外観検査装置を示したものである。
【0022】
図1に示したように、外観検査装置10は、テープの送り出し装置20と、光学式外観検査装置30(AOI30)と、蛇行テープの変形矯正装置40と、テープの巻き取り装置50とを備えている。
送り出し装置20では、例えば、CSP、BGAのようなフィルムキャリアテープが、スペーサSを介して、巻き出しリール60に巻装され、この巻き出しリール60が、送り出し駆動軸22に装着されている。
【0023】
そして、図示しない駆動モータの駆動により、送り出し駆動軸22が回転して、フィルムキャリアテープTが、巻き出しリール60からスペーサSとともに繰り出されて、案内ローラ21を介して、AOI30へと供給されるようになっている。
なお、送り出し装置20には、例えば、図1に示したように、上下方向に3個の位置センサー28が設けられており、下方の位置センサーによって、フィルムキャリアテープTの弛み部分の下端T’が検知された際には、送り出し装置20の駆動モータの駆動を停止して、フィルムキャリアテープTが弛みすぎて床に接触して損傷するのを防止するようになっている。また、上方の位置センサーによって、フィルムキャリアテープTの弛み部分の下端T’が検知された際には、送り出し装置20の駆動モータの駆動を開始して一定のフィルムキャリアテープTの弛みを維持するようになっている。
【0024】
このAOI30に供給されたフィルムキャリアテープTは、案内ローラ31を介して、AOI30に配設されたバックテンション装置32とドライブ装置34との間を通過する際に、ドライブ装置34の駆動が一時停止されて、フィルムキャリアテープTの送給が停止されるとともに、バックテンション装置32の逆転によって、フィルムキャリアテープTに対して一定のバックテンション(張力)が付与されて、フィルムキャリアテープTが所定の位置に正確に位置決めされるようになっている。この状態から、AOI30でフィルムキャリアテープTの外観検査が実施されるようになっている。
【0025】
また、AOI30によって外観検査が実施されたフィルムキャリアテープTは、続いて、案内ローラ33を通過して、次の巻き取り装置50に供給され、図示しない駆動モータの駆動によって巻き取り駆動軸52が回転することにより、巻き取り駆動軸52に装着された巻き取りリール70に巻き取られるように構成されている。
【0026】
この際、送り出し装置20の巻き出しリール60から繰り出されたスペーサSが、案内ローラ57、56及び巻き弛み防止器59を介して、巻き取り装置50の巻き取りリール70に供給され、フィルムキャリアテープTの間に介装されて、フィルムキャリアテープT同士が接触して、例えば、配線パターンが損傷したり、フィルムキャリアテープTが損傷したりしないように保護するようになっている。
【0027】
なお、巻き取り装置50には、例えば、送り出し装置20と同様に、上下方向に3個の位置センサー51が設けられており、下方の位置センサー51によって、フィルムキャリアテープTの弛み部分の下端T’が検知された際には、巻き取り装置50の駆動モータの駆動を停止して、フィルムキャリアテープTが弛みすぎて床に接触して損傷するのを防止するようになっている。また、上方の位置センサー51によって、フィルムキャリアテープTの弛み部分の下端T’が検知された際には、巻き取り装置50の駆動モータの駆動を開始して一定のフィルムキャリアテープTの弛みを維持するようになっている。
【0028】
さらに、本実施例では、フィルムキャリアテープTの軽薄短小化、ファインピッチ化に伴うフィルムキャリアテープTの蛇行変形を防止するために、以下のような変形矯正装置40が、バックテンション装置32とドライブ装置34との間に構成されている。
変形矯正装置40は、図2に示したように、バックテンション装置32とドライブ装置34との間に配置された2つのアパチャゲート72、74を利用して、これらのアパチャゲート72、74の入口側と出口側のそれぞれに、4つの付勢部材76、78、80、82を、位置調整可能に設置することにより構成されている。なお、2つのアパチャゲート72、74の間隔hは、検査対象のフィルムキャリアテープTに形成された製品長により変更可能であり、可動範囲は120mm以下である。
【0029】
このアパチャゲート72、74は、フィルムキャリアテープTを幅方向に横断する方向の天板92を有し、この天板92の両端部に、図3に示したように、一対のガイド部材94、94が垂下して取り付けられている。なお、この2つのガイド部材94は、天板92の長さ方向に対し、矢印で示したように位置調整可能に取り付けられている。これにより、テープTの幅に応じて付勢部材76、78、80、82の突出長さを調整することができる。
【0030】
このガイド部材94は、図4(A),(B)に示したように、脚部に開口86が形成され、二股に分かれたいずれか一方の脚部に、横向き円柱状の付勢部材76がブラケット96を介して上下方向および水平方向に位置調整可能に取付けられている。なお、このガイド部材94は、使い勝手により右側用と左側用との2つの態様があるもので、それらのガイド部材に、各一つの付勢部材76、78、80、82が右側あるいは左側のいずれかに取り付けられて使用するものである。
【0031】
略S字状のブラケット96は、水平方向に差し渡された止め板31に2本のボルト33、33が挿通されることによりガイド部材94の脚部に固定されているが、このブラケット96に、上下方向にネジ止めボルト35が挿通され、さらにその先端に付勢部材76が取り付けられている。また、この付勢部材76は、水平方向の調整用ネジ37を回動操作することにより、水平方向への突出長さを調整できるように構成されている。この調整可能範囲は0〜5mmである。
【0032】
このようなガイド部材94に、各付勢部材76、78、80、82が取り付けられることにより、4個の付勢部材76、78、80、82は、図2に示したフィルムキャリアテープTの流れ方向Bに向かって、左、右、右、左の対応でフィルムキャリアテープTの側方に配置されている。したがって、最外方の2つの付勢部材76、82に挟まれるように、内方の付勢部材78、80が設置されている。
【0033】
このように、最初のアパチャゲート72を挟む2個の付勢部材76、78は、この2つで一つの組を構成しており、次のアパチャゲート74を挟む2個の付勢部材80、82も、この2つで他の一つの組みを構成している。そして、これら2つの組が、フィルムキャリアテープTの幅方向を横断する直線41に対して対称となるように配置されている。
【0034】
したがって、これらの付勢部材76、78、80、82の間をフィルムキャリアテープTが走行されることにより、ドライブ装置34側のB方向に向かって左側にそれようとする動きは、付勢部材76、82で規制され、同じく右側にそれようとする動きは、付勢部材78、80により規制される。
したがって、バックテンション装置32で緊張されながら、ドライブ装置34によりフィルムキャリアテープTが繰り出された場合に、仮に、テープTが蛇行しようとしても、この薄物のフィルムキャリアテープTの蛇行変形を、その位置に相当する付勢部材76、78、80、82と接触することにより、その蛇行を防止することができる。なお、付勢部材76、78、80、82の位置調整にあたっては、ガイド部材94の天板92に対する取付け位置を調整することに加えて、ボルト35およびネジ37を回動操作すれば良く、特に、ネジ37を調整すれば、付勢部材76、78、80、82の突出長さを微調整することができる。
【0035】
このような付勢部材76、78、80、82の材質はフィルムキャリアテープTを損傷しないものであれば特に限定されるものではない。
また、他のリールに巻かれた同一幅のフィルムキャリアテープTを続けて外観検査する場合を含め、検査対象のフィルムキャリアテープTが巻かれたリールを交換した場合には、外観検査を始める前に、検査対称のフィルムキャリアテープTごとに、発生している蛇行具合に応じて付勢部材76、78、80、82の位置を微調整すればよい。
【0036】
このような付勢部材76、78、80、82の設置位置は、図1に示したように、AOI30に取り付けられたオブジェクトパターン認識用のカメラ39の近傍であることが好ましい。
また、付勢部材は4つに限定されず、単数あるいは他の複数であってもよいが、AOIに取り付けられた前記カメラ一台に対してニつの付勢部材が取り付けられることが好ましい。
【0037】
このようにカメラ一台に対し、付勢部材をニつ取り付ける場合、その位置は、フィルムキャリアテープTの長尺方向の側方の同じ側であっても、異なる側であってもよいが、好ましくは異なる側である。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0038】
例えば、上記実施例では、付勢部材76、78、80、82を、アパチャゲートを利用して、その入口側と出口側に設置したが、これらの付勢部材76、78、80、82は、アパチャゲートに関わり無く設置することもできる。
また、上記実施例では、付勢部材76、78、80、82を、2つの付勢部材76、78で一つの組とし、他の二つの付勢部材80、82で他の組を構成し、フィルムキャリアテープTの流れ方向に向かって、左、右、右、左となるように配列したが、勿論、右、左、左、右と配置することもできる。また、組を設けずに、左と右とに交互に配列することもできる。したがって、この場合には、付勢部材を奇数個とすることもできる。
【0039】
さらに、上記実施例では、付勢部材76、78、80、82を、図4に示したガイド部材94に取り付けているが、他の部材に取付けてもよく、取付対象は、このガイド部材94に限定されるものではない。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る蛇行テープ変形矯正方法および蛇行テープの変形矯正装置によれば、フィルムキャリアテープに生じる蛇行変形を、付勢部材で矯正するように構成したので、バックテンション装置による引張りだけでは矯正しきれない蛇行変形に対しても矯正可能となり、検査時間の増大を防ぎ、また誤って外観不良の検査結果が生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施例に係る蛇行テープの変形矯正方法および蛇行テープの変形矯正装置を備えた外観検査装置の正面図である。
【図2】図2は、図1に示した変形矯正装置の概略平面図である。
【図3】図3は、図2に示したアパチャゲート部の側面図である。
【図4】図4(A)および図4(B)は、本発明の一実施例で採用された付勢部材の取付けに使用されたガイド部材の側面図および正面図である。
【図5】図5は、電子部品実装用フィルムキャリアテープに生じ得る蛇行変形を説明する図である。
【符号の説明】
10 外観検査装置
20 送り出し装置
30 AOI(光学式外観検査装置)
32 バックテンション装置
34 ドライブ装置
40 変形矯正装置
50 巻き取り装置
76、78、80、82 付勢部材
92 天板
T 電子部品実装用フィルムキャリアテープ

Claims (9)

  1. 可撓性絶縁フィルム上の金属箔をエッチングして配線パターンが形成された電子部品実装用フィルムキャリアテープを、バックテンション装置とドライブ装置との間の光学式外観検査装置にテープを繰り出すにあたり、
    前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの繰り出された長尺方向の側方に接するように該側方の一方の側から他方の側へ向かって前記電子部品実装用フィルムキャリアテープを付勢する付勢部材を配設し、該付勢部材に前記キャリアテープの側面を当接させることにより、前記電子部品実装用フィルムキャリアテープに生じる蛇行変形を矯正するようにしたことを特徴とする蛇行テープの変形矯正方法。
  2. 前記付勢部材を、前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの進行方向に、所定の間隔離間して複数個設けたことを特徴とする請求項1に記載の蛇行テープの変形矯正方法。
  3. 前記付勢部材は、互いに対向するように配置された向きの異なる2つの付勢部材で1つの組が構成されるとともに、さらにこの1つの組と勝手違いとなる対称形の他の1つの組を用意し、これら1つの組と他の1つの組とを前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの進行方向に向かって、所定間隔離間して配置したことを特徴とする請求項1または2に記載の蛇行テープの変形矯正方法。
  4. 前記付勢部材は、前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの進行方向に、所定間隔置きに互い違いの向きで配設されていることを特徴とする請求項1または2に記載の蛇行テープの変形矯正方法。
  5. 可撓性絶縁フィルム上の金属箔をエッチングして配線パターンが形成された電子部品実装用フィルムキャリアテープの、光学式外観検査装置による外観検査時に使用される蛇行テープの変形矯正装置であり、
    前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの長尺方向の側方に接するように該側方の一方の側から他方の側へ向かって前記電子部品実装用フィルムキャリアテープを付勢する付勢部材を備え、前記電子部品実装用フィルムキャリアテープに生じる蛇行変形を、前記付勢部材で矯正するように構成したことを特徴とする蛇行テープの変形矯正装置。
  6. 前記付勢部材を、前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの進行方向に、所定の間隔離間して複数個設けたことを特徴とする請求項5に記載の蛇行テープの変形矯正装置。
  7. 前記付勢部材は、互いに対向するように配置された向きの異なる2つの付勢部材で1つの組が構成されるとともに、さらにこの1つの組と勝手違いとなる対称形の他の1つの組を用意し、これら1つの組と他の1つの組とを前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの進行方向に向かって、所定間隔離間して配置したことを特徴とする請求項5または6に記載の蛇行テープの変形矯正装置。
  8. 前記付勢部材は、前記電子部品実装用フィルムキャリアテープの進行方向に、所定間隔置きに互い違いの向きで配設されていることを特徴とする請求項5または6に記載の蛇行テープの変形矯正装置。
  9. 前記付勢部材が、アパチャゲートの入口と出口にそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の蛇行テープの変形矯正装置。
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