JP4127438B2 - リッド供給材、リッド供給材の製造装置およびリッド供 給材の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体パッケージ気密封止用のリッドを供給するのに適したリッド供給材、リッド供給材の製造装置、およびリッド供給材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体パッケージを用いた電子部品では、セラミックス製のパッケージの中に半導体素子を搭載した後に金属製の蓋部材、即ちリッドで気密封止をすることが行われている。一般にリッドとしては所定の大きさに形成されたコバールやニッケル等の矩形の板状金属をパッケージにはんだではんだ付けして気密性をもたせるようにしている。
【０００３】
リッドとパッケージのはんだ付けは、予めリッド側にはんだを付着させた所謂「二層材」を用いて行う。この二層材の製造方法は、長尺の金属板に圧着法や溶着法によりはんだを付着させ、その後、長尺となった二層材をプレスで所定の大きさに打ち抜いてリッドを形成する。従来、プレスで形成されたリッドは、一端大きな容器に入れておき、それをパーツフィーダーで整列させながら作業者が、はんだの付着した裏面、或いははんだの付着していない表面のどちらか一方を上向きにして供給材に収容していた。一般にリッドを収容する供給材としては、電子部品を収容するために使用されていたトレーやスティック等であった。トレーとは、大きな板にリッドを収容できる窪みが縦・横方向に多数形成されたもので、この窪みにリッドを１枚ずつ収容し、トレーを多数重ねて需要者に供給していた。またスティックとはリッドが容易に挿入できる間隙を有する棒状のもので、スティック内に多数のリッドを挿入し、スティックの両端に栓をして需要者に供給していた。
【０００４】
ところで近時の小型で高性能となった電子機器には、多機能化された表面実装部品が多く使用されるようになってきている。この表面実装部品は、使用量が多く、しかもプリント基板に搭載する装置も所謂「高速マウンター」と言われていているように１個の電子部品をプリント基板に搭載するのに０．２秒以下というように非常に早くなっているため、従来のトレーやスティックでは表面実装部品の供給が高速マウンターに追従できないばかりでなく大量供給もできなかった。そのため、高速マウンターに供給する表面実装部品は早い取り出しに充分対応でき、また大量生産に適したエンボステープを用いている。
【０００５】
このエンボステープとは、長尺のプラスチック製テープに長手方向に多数の窪みを形成したもので、窪みに電子部品が１個ずつ収容されている。このエンボステープでは、電子部品を収容後、巻回して運搬しなければならないため、巻回時や運搬時に窪みに収容した電子部品が落下しないようにエンボステープ本体の表面に薄い透明な樹脂製のカバーフィルムを接着している。そして高速マウンターでエンボステープから電子部品を取り出すときにはカバーフィルムをエンボステープ本体から剥がしながら行っている。
【０００６】
エンボステープから電子部品を取り出してプリント基板に搭載するマウンターは、機械的にロボットのアームで電子部品を取り出すため、電子部品は必ず所定の面が上向きとなっていて、しかも電子部品の前後が必ず同一方向となっていなければならない。そのため電子部品をエンボステープ本体に収容するときにはパーツフィーダーのような整列装置を用い、電子部品の面や前後を揃えるようにしている。電子部品には側部や底部にリードが設置されていたり、形状が前後非対称であったりするため、パーツフィーダーでの整列が可能であり、正確にエンボステープ本体へ同一面、同一方向にして収容ができた。
【０００７】
【発明が解決しょうとする課題】
ところで従来のリッド供給材であるトレーは、リッドの収容数を大量にするとトレーの大きさが非常に大きくなって運搬時の取り扱いが不便になったり、トレーを積み重ねるとトレーが崩たりする恐れがあった。また近時の半導体パッケージは小さくなっていることから、それに使用するリッドも０．１×３×３（mm）のように小さく、そして軽くなっている。このように小さくて軽いリッドをトレーに収容した場合、運搬時の衝撃やエアコンの風等でトレーからこぼれたり、隣接したリッドに重なったりすることがあった。
【０００８】
また従来のリッド供給材であるスティックは、スティック内にリッドを収容した後、両端を栓で蓋をするため、運搬時の衝撃やエアコンの風等で落下するようなことはないが、長さが限定されたスティックでは大量収納ができないばかりでなく、リッドとパッケージの接合時にリッドの自動取り出しがしにくいという問題もあった。
【０００９】
そこでリッドの供給材として大量収容が可能で落下しにくいエンボステープも考えられるが、従来のエンボステープはカバーフィルムをエンボステープ本体から剥がすときに断続的なショックが起きてリッドが窪みから落下してしまうことがあった。つまり従来のエンボステープは、図９、１０（図１０は図９のＢ−Ｂ線断面図）に示すようにエンボステープ本体ＥとカバーフィルムＦとはエンボステープ本体の窪みＫ以外の平坦部全体とカバーフィルムとが接着されたものであったためエンボステープ本体Ｅの窪みＫと隣接した窪みＫ間の接着面積が窪み両側だけの接着面積よりも大きくなっている。そのためエンボステープ本体からカバーフィルムを剥がすときに、窪み間の接着面積の大きい部分では強い剥離力を要し、窪み両側の接着面積の小さい部分では弱い剥離力となる。カバーフィルムの剥離時、この強い剥離力と弱い剥離力が交互に現れるため、それがショックとなってしまうものである。
【００１０】
従来からエンボステープに収容されていた表面実装部品は、或る程度大きく重量もあるため、カバーフィルムの剥離時に生じる断続的なショックぐらいでは窪みから飛び出すようなことはない。しかしなが、リッドは厚さが薄く、また重量も軽いためエンボステープにリッドを収容した場合、カバーフィルム剥離時の断続的なショックで窪みから飛び出してしまうことから、リッド供給材としてエンボステープを採用することは不可能であると考えられていた。
【００１１】
またリッドは前述のように、金属片の片側にはんだを付着させたものであり、金属面とはんだ面とは同一形状であるため、形状の相違で選別を行うパーツフィーダーでは金属面とはんだ面の選別をすることはできない。そこでリッドをトレーやスティックに収容する場合、作業者がピンセットでリッドを摘んでリッドの表裏を目視で判別し、トレーの窪みやスティックの内部に収容していたものである。しかしながら、作業者がリッド１個ずつをピンセットで摘んでトレーやスティックに収容することは生産性がよくないばかりでなく、判別のつきにくい表裏を目視で大量に行うことは作業者に多大な眼性疲労を与えるものであった。
【００１２】
本発明は、エンボステープ本体のカバーフィルムを剥離するときに全くショックが発生しないリッドの供給材およびエンボステープ本体の窪みへの収容時に全て同一面を上向きにして収容できるリッド供給材の製造装置と製造方法を提供することにある。
【００１３】
【発明を解決するための手段】
本発明者等は、粘着テープを貼り付けた後、これを剥がすときには何のショックもなくスムーズに剥がすことができ、また板材をプレスで打ち抜いたときに、プレスの下死点における牡型先端と打ち抜き材の落下地点の間隔が打ち抜き材の最短辺よりも小さければ、打ち抜き材は表裏が変わることなくそのまま落下地点に到達すること等に着目して本発明を完成させた。
【００１４】
第１発明は、金属板の片面にはんだを付着させたリッドが同一面を上向きにしてエンボステープ本体の多数の窪みに１個ずつ収容されているとともに、カバーフィルムの両側が間にカバーフィルム本体の窪み巾以上の非接着部をもってエンボステープ本体に接着されていることを特徴とするリッド供給材である。
【００１５】
第２発明は、金属帯状材の片面にはんだが付着した長尺の二層材を間欠的に走行させる二層材走行装置；長尺の二層材を打ち抜いてリッドを形成するプレス；プレス下死点におけるプレスの牡型先端とエンボステープ本体の窪み底面との距離がリッドの最短辺よりも短いところに置かれたエンボステープ本体を間欠的に走行させるエンボステープ走行装置；プレス設置位置よりもエンボステープ本体の走行方向後方に設置されていてエンボステープ本体上にカバーフィルムを接着する熱圧着装置；から構成されていることを特徴とするリッド供給材の製造装置である。
【００１６】
第３発明は、金属帯状材の片面にはんだが付着した長尺の二層材を間欠的に走行させる二層材走行装置；長尺の二層材を打ち抜いてリッドを形成するプレス；プレス下死点におけるプレスの牡型先端と受け部との距離がリッドの最短辺よりも短いところに位置していて、プレスで打ち抜かれたリッドを受け取り、受け取ったリッドを反転させる反転装置；反転装置の下部に置かれたエンボステープ本体を間欠的に走行させるエンボステープ走行装置；プレス設置位置よりもエンボステープ本体の走行方向後方に設置されていてエンボステープ本体上にカバーフィルムを接着する熱圧着装置；から構成されていることを特徴とするリッド供給材の製造装置である。
【００１７】
第４発明は、長尺の二層材を間欠的に走行させ、二層材の走行停止時にプレスで該二層材を打ち抜いてリッドを形成するとともにリッドの表裏が変わらないようにしてプレス下方に落下させ、プレス下部に置かれていて前記二層材とは直交する方向に間欠的に走行するエンボステープ本体の窪みにプレスから落下したリッドを収容した後、エンボステープ本体とカバーフィルムを接着させることを特徴とするリッド供給材の製造方法である。
【００１８】
第５発明は、長尺の二層材を間欠的に走行させ、二層材の走行停止時にプレスで該二層材を打ち抜いてリッドを形成するとともにリッドの表裏が変わらないようにしてプレス下方に落下させ、落下したリッドを反転装置で受け取って表裏を反転し、反転装置下部に置かれていて前記二層材とは直交する方向に間欠的に走行するエンボステープ本体の窪みに反転装置で受け取ったリッドを収容した後、エンボステープ本体とカバーフィルムを接着させることを特徴とするリッド供給材の製造方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明のリッド供給材は、エンボステープ本体の窪みにリッドを同一面が上向きになるようにして収容するものであるが、この同一面とは、はんだが付着している裏面、或いははんだが付着していない金属の表面のどちらかである。一般にパッケージとリッドをはんだ接合する場合、リッドのはんだ付着面を上側にして治具の上に置き、その上にパッケージをはんだ付け部が下側になるようにして置いてから、リッドとパッケージを加熱してはんだ付けする。このような場合、リッドをエンボステープ本体に収容するときに、はんだの付着面を上側にして収容するとエンボステープ本体からリッドを取り出してからの治具への設置が容易となる。
【００２０】
また本発明のリッド供給材は、カバーフィルムの両側だけがエンボステープ本体に接着されたもので、カバーフィルムの接着部がエンボステープ本体の窪みにかからないように、つまり該接着部は窪みの巾（長手方向に対しての巾）以上でなければならない。なぜならば、この接着部が窪みの巾よりも大きいと、大きくなった接着部で剥離強度が強くなって、それが剥離時のショックの原因となるからである。つまり本発明のリッド供給材は、カバーフィルムの両側が直線状の平行した接着部となっているものである。
【００２１】
一般に打ち抜き用のプレスでは牡型を上方に、牝型を下方に設置する。このようなプレスで長尺の帯状金属にはんだが付着した二層材をプレスで打ち抜いてリッドを形成する場合、はんだの付着面を上側にすると軟質のはんだが牡型に押されて変形したり、牝型で擦られて周囲にバリが発生したりする。そのため二層材を打ち抜きプレスで打ち抜く場合は、軟質のはんだ面を下側にして打ち抜くことがリッド製造に適している。しかしながら、前述のようにリッドとパッケージのはんだ付けでは、リッドのはんだ付着面を上側にするため、エンボステープ本体へのリッドの収容もはんだ付着面を上側にするのが好都合である。そこで二層材をプレスで打ち抜いてエンボステープ本体に収容する場合、プレスの打ち抜き時には、はんだ面を下側にして変形やバリのないリッドを形成し、はんだ付着面を下側にして反転装置で受け取ってから、該反転装置でリッドの表裏を反転させて、はんだ付着面を上側にする。
【００２２】
本発明で使用する反転装置とは、プレスで打ち抜かれたリッドを受け取ってエンボステープ本体に収容するときに表裏が逆になるようなものであれば如何なる装置でも採用可能であるが、本発明に使用して好適な反転装置は周縁の受け部に多数の気体吸吹孔が穿設された回転円盤である。
【００２３】
【実施例】
以下図面に基づいて本発明を説明する。図１は第１発明のリッド供給材の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は第２発明のリッド供給材の製造装置の正面断面図、図４は図３の側面断面図、図５は第３発明のリッド供給材の製造装置の正面断面図、図６は図５の側面断面図、図７は本発明における長尺二層材とエンボステープ本体の走行方向を説明する図、図８は本発明における二層材の打ち抜き状態を説明する図である。
【００２４】
先ず、第１発明であるリッド供給材について説明する。図１、２に示すように本発明のリッド供給材は、エンボステープ本体１、カバーフィルム２、リッド３から構成されている。エンボステープ本体１はプラスチックから成り、一定間隔で窪み４とスプロケット孔５が形成されている。窪み４の大きさは、リッド３よりも僅かに大きいものである。窪み４内には金属片の片面にはんだを付着したリッド３が収容されているが、全ての窪みにはリッドの同一面、例えばリッドとパッケージのはんだ付け時に取り扱いが容易となるように、はんだ付着面６を上側に、金属面７を下側にして収容する。スプロケット孔５は、リッド供給材を使用するときに自動機の送り機構にかけるものである。
【００２５】
エンボステープ本体１の上側平坦部には、窪み４の巾よりも広いがエンボステープ本体の横幅よりも狭い透明な樹脂製のカバーフィルム２がスプロケット孔５を覆わないようにして接着されている。エンボステープ本体１とカバーフィルム２との接着状態は、図１に示すようにカバーフィルム２の両側が接着部８、８となっており、接着部８は窪み４にかからないように平行している。符号９は非接着部であり、非接着部９は巾が窪み４の巾以上である。この接着は、接着強度の弱い接着剤を用いての接着でもよいが、プラスチック製のエンボステープ本体と樹脂製のカバーフィルムを接着させるには熱圧着が生産性、剥離の容易性、信頼性等で適している
【００２６】
次に第２発明のリッド供給材の製造装置を図３、４に基づいて説明する。本発明のリッド供給材の製造装置は、二層材走行装置、プレス、エンボステープ走行装置、熱圧着装置等が主要構成部分となっている。
【００２７】
上基台１１と下基台１２は四本の支柱１３・・・・で連結されている。上基台１１には四箇所にガイドブッシュ１４・・・が貫通して配設されている。該ガイドブッシュには四本のガイドシャフト１５・・・が摺動自在に挿入されており、これらのガイドシャフトの上部にはダイ１６が固定されている。ガイドシャフト１５は図示しない上下動装置により一定ストロークで上下動（矢印Ｃ）するようになっている。ダイ１６には断面が矩形のリッドと同一形状のプレスの牡型１７が固定されている。また上基台１１の上には牡型１７と一致したところに該牡型と同一形状の孔を有するプレスの牝型１８が設置されている。
【００２８】
牝型１８の上には、下側にはんだを付着した長尺の二層材１９が矢印Ｘ方向に間欠的に走行するようになっている。長尺の二層材は図示しないリールに巻回されており、加工後はやはり図示しないアンリールに巻取られるようになっている。該二層材を間欠的に走行させるのは、一対のローラーから成る二層材走行装置２０である。
【００２９】
牝型１８の下部には受け台２１が設置され、該受け台の上をエンボステープ本体１が前述二層材の走行方向と直交して矢印Ｙ方向に間欠的に走行している。図７は二層材１９とエンボステープ本体１の走行方向を説明する図である。エンボステープ本体１は図示しないリールに巻回されており、加工後はやはり図示しないアンリールに巻取られるようになっている。該エンボステープ本体を間欠的に走行させるのは、一対のローラーから成るエンボステープ走行装置２２である。
【００３０】
また上基台１１の上には牝型１８とエンボステープ走行装置２２の間に熱圧着装置２３が設置されている。また該熱圧着装置の直前には図示しないリールに巻回されたカバーフィルム２がエンボステープ本体１の上に供給（矢印Ｚ）されるようになっている。熱圧着装置２３は、カバーフィルム２の上から熱を与えてエンボステープ本体１とカバーフィルム２を熱圧着するものである。熱圧着装置２３はカバーフィルムの両側を加熱するようになっており、エンボステープ本体とカバーフィルムとが均一に接着される。
【００３１】
次に上記第２発明のリッド供給材の製造装置を用いたリッド供給材の製造方法について説明する。
【００３２】
長尺の二層材１９を牝型１８の上で二層材走行装置２０によりＸ方向に間欠的に走行させ、該二層材をプレスの牡型１７と牝型１８間で打ち抜く。このプレスの打ち抜き作業は、間欠的に走行する二層材が停止しているときに行う。二層材１９が打ち抜かれたとき、二層材と直交して間欠的に走行するエンボステープ本体１は、窪み４を牝型１８の孔の真下にして、やはり停止状態にしておく。プレスが下死点になったとき、図８に示すように牡型１７の先端とリッドの落下地点であるエンボステープ本体の窪み４の底面との距離Ｔはリッド３の最短辺Ｒよりも短いため、例えリッドが落下途中で反転しようとしても反転できずに二層材の上面と同一面が上面となって窪み４内に収容される。リッドの最短辺とは、リッドが長方形である場合、短い方の辺のことである。
【００３３】
窪み４内にはんだの付着面を下にして収容されたエンボステープ本体１は、上側にカバーフィルム２が覆われて熱圧着装置２３に入る。熱圧着装置２３ではカバーフィルム２の両側を加熱してエンボステープ本体１と均一に熱圧着する。このようにして窪みの中に同一面を上側にして収容され、エンボステープ本体とカバーフィルムが熱圧着されたリッド供給材は、図示しないアンリールに巻取られて完成する。
【００３４】
続いて第３発明のリッド供給材の製造装置を図５、６に基づいて説明する。第３発明は二層材のプレスでの打ち抜き時に、はんだ付着面の変形やバリをなくすためにはんだの付着面を下側にし、エンボステープ本体への収容はパッケージとのはんだ付けを容易にするために、はんだの付着面を上側にするものである。ここでは第２発明のリッド供給材の製造装置と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。
【００３５】
上基台１１と下基台１２の間には反転装置２４が設置されている。本発明に使用する反転装置２４は、周縁に多数の受け部２５が形成された回転円盤であり、該受け部にはリッドよりも小さな気体吸吹孔２６が穿設されている。該気体吸吹孔は図示しない気体吸吹装置と接続しており、弁の操作により各吸吹孔で気体を吸い込んだり吹き出したりできるようになっている。受け部２５の上死点と牡型１７の下死点の距離は、リッドの最短辺の長さよりも短くなっている。従って、プレスで打ち抜かれたリッドは、そのまま受け部２５の上に載置される。
【００３６】
また下基台１２の上で反転装置２４の下方には受け台２１が設置されている。該受け台の上をエンボステープ本体１が前記二層材とは直交する方向に走行している。受け台２１とエンボステープ走行装置２２の間に熱圧着装置２３が設置されている。また該熱圧着装置の直前には図示しないリールに巻回されたカバーフィルム２がエンボステープ本体１の上に供給（矢印Ｚ）されるようになっている。熱圧着装置２３は、カバーフィルム２の上から熱を与えてエンボステープ本体１とカバーフィルム２を熱圧着するものである。熱圧着装置２３はカバーフィルムの両側を加熱するようになっており、エンボステープ本体とカバーフィルムとは均一に接着される。
【００３７】
次に上記第３発明のリッド供給材の製造装置を用いたリッド供給材の製造方法について説明する。
【００３８】
長尺の二層材１９を牝型１８の上で二層材走行装置２０によりＸ方向に間欠的に走行させ、該二層材をプレスの牡型１７と牝型１８間で打ち抜く。このプレスの打ち抜き作業は、間欠的に走行する二層材が停止しているときに行う。二層材１９が打ち抜かれたとき、反転装置２４は受け部２５が牝型１８の孔の真下に位置しており、気体吸吹孔２６を吸引状態にしておく。プレス下死点での牡型先端と受け部２５との距離がリッドの最短辺よりも短いため、リッドは落下途中で反転せずに二層材の上面と同一面が上となって受け部２５上に載置され、気体吸吹孔２６の吸引で保持される。
【００３９】
反転装置２４は、プレスの上下動に同期して矢印Ｄのように回転し、次の受け部が牝型１８の孔の真下に位置して回転を停止する。このようにして受け部２５に吸着されたリッドは、順次回転して反転装置の下死点にある受け台２１に到達する。ここで気体吸吹孔２６での吸引を解除すると同時に少量の気体を吹き出す。するとリッドは下方に落下するが、ここでも反転装置の受け部と受け部上を走行するエンボステープ本体の窪み底部間の距離がリッドの最短辺よりも短くなっているため、リッドは反転せずに落下する。
【００４０】
受け台２１の上にはエンボステープ１が窪み４を受け部２５の真下にして停止している。気体吸吹孔２６からの気体吹き出しで落下したリッドは、エンボステープ本体１の窪み４の中にはんだ付着面を上側にして収容される。
【００４１】
窪み４内にはんだの付着面を上にして収容されたエンボステープ本体１は、上側にカバーフィルム２が覆われて熱圧着装置２３に入る。熱圧着装置２３ではカバーフィルム２の両側を加熱してエンボステープ本体１と均一に熱圧着する。このようにして窪みの中に同一面を上側にして収容され、エンボステープ本体とカバーフィルムが熱圧着されたリッド供給材は、図示しないアンリールに巻取られて完成する。
【００４２】
本発明で得られたリッド供給材を実際に自動機にかけてリッドの取り出しを行ったところ、エンボステープ本体の窪みから落下するリッドは皆無であった。また本発明の装置でリッドをエンボステープに収容したところ、全てのリッドは同一面を上にして収容することができた。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリッド供給材は、カバーフィルムの両側とエンボステープとが均一に接着されているため、カバーフィルムの剥離時に何のショックも発生しない。従って、従来リッドの供給用には不可能とされたエンボステープをリッドの供給材として使用でき、リッドを大量に、しかも高速で供給するという従来のリッド供給材にはない優れた効果を奏するものである。また本発明のリッド供給材の製造装置および製造方法は、金属面にはんだが付着して機械的判別ができなかったがために供給材への収容に多大な手間がかかっていたものをはんだの付着面を間違いなく同一方向にしてエンボステープ本体に収容できるという生産性、信頼性に優れたリッド供給材を製造することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１発明のリッド供給材の平面図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】第２発明のリッド供給材の製造装置の正面断面図
【図４】図３の側面断面図
【図５】第３発明のリッド供給材の製造装置の正面断面図
【図６】図５の側面断面図
【図７】本発明における長尺二層材とエンボステープ本体の走行方向を説明する図
【図８】本発明における二層材の打ち抜き状態を説明する図
【図９】表面実装部品を収容した従来のエンボステープの平面図
【図１０】図９のＢ−Ｂ線断面図
【符号の説明】
１ エンボステープ本体
２ カバーフィルム
３ リッド
４ 窪み
８ 接着部
９ 非接着部
１７ 牡型
１８ 牝型
１９ 二層材
２０ 二層材走行装置
２２ エンボステープ走行装置
２３ 熱圧着装置
２４ 反転装置
２５ 受け部
２６ 気体吸吹孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体パッケージ気密封止用のリッドを供給するのに適したリッド供給材、リッド供給材の製造装置、およびリッド供給材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体パッケージを用いた電子部品では、セラミックス製のパッケージの中に半導体素子を搭載した後に金属製の蓋部材、即ちリッドで気密封止をすることが行われている。一般にリッドとしては所定の大きさに形成されたコバールやニッケル等の矩形の板状金属をパッケージにはんだではんだ付けして気密性をもたせるようにしている。
【０００３】
リッドとパッケージのはんだ付けは、予めリッド側にはんだを付着させた所謂「二層材」を用いて行う。この二層材の製造方法は、長尺の金属板に圧着法や溶着法によりはんだを付着させ、その後、長尺となった二層材をプレスで所定の大きさに打ち抜いてリッドを形成する。従来、プレスで形成されたリッドは、一端大きな容器に入れておき、それをパーツフィーダーで整列させながら作業者が、はんだの付着した裏面、或いははんだの付着していない表面のどちらか一方を上向きにして供給材に収容していた。一般にリッドを収容する供給材としては、電子部品を収容するために使用されていたトレーやスティック等であった。トレーとは、大きな板にリッドを収容できる窪みが縦・横方向に多数形成されたもので、この窪みにリッドを１枚ずつ収容し、トレーを多数重ねて需要者に供給していた。またスティックとはリッドが容易に挿入できる間隙を有する棒状のもので、スティック内に多数のリッドを挿入し、スティックの両端に栓をして需要者に供給していた。
【０００４】
ところで近時の小型で高性能となった電子機器には、多機能化された表面実装部品が多く使用されるようになってきている。この表面実装部品は、使用量が多く、しかもプリント基板に搭載する装置も所謂「高速マウンター」と言われていているように１個の電子部品をプリント基板に搭載するのに０．２秒以下というように非常に早くなっているため、従来のトレーやスティックでは表面実装部品の供給が高速マウンターに追従できないばかりでなく大量供給もできなかった。そのため、高速マウンターに供給する表面実装部品は早い取り出しに充分対応でき、また大量生産に適したエンボステープを用いている。
【０００５】
このエンボステープとは、長尺のプラスチック製テープに長手方向に多数の窪みを形成したもので、窪みに電子部品が１個ずつ収容されている。このエンボステープでは、電子部品を収容後、巻回して運搬しなければならないため、巻回時や運搬時に窪みに収容した電子部品が落下しないようにエンボステープ本体の表面に薄い透明な樹脂製のカバーフィルムを接着している。そして高速マウンターでエンボステープから電子部品を取り出すときにはカバーフィルムをエンボステープ本体から剥がしながら行っている。
【０００６】
エンボステープから電子部品を取り出してプリント基板に搭載するマウンターは、機械的にロボットのアームで電子部品を取り出すため、電子部品は必ず所定の面が上向きとなっていて、しかも電子部品の前後が必ず同一方向となっていなければならない。そのため電子部品をエンボステープ本体に収容するときにはパーツフィーダーのような整列装置を用い、電子部品の面や前後を揃えるようにしている。電子部品には側部や底部にリードが設置されていたり、形状が前後非対称であったりするため、パーツフィーダーでの整列が可能であり、正確にエンボステープ本体へ同一面、同一方向にして収容ができた。
【０００７】
【発明が解決しょうとする課題】
ところで従来のリッド供給材であるトレーは、リッドの収容数を大量にするとトレーの大きさが非常に大きくなって運搬時の取り扱いが不便になったり、トレーを積み重ねるとトレーが崩たりする恐れがあった。また近時の半導体パッケージは小さくなっていることから、それに使用するリッドも０．１×３×３（mm）のように小さく、そして軽くなっている。このように小さくて軽いリッドをトレーに収容した場合、運搬時の衝撃やエアコンの風等でトレーからこぼれたり、隣接したリッドに重なったりすることがあった。
【０００８】
また従来のリッド供給材であるスティックは、スティック内にリッドを収容した後、両端を栓で蓋をするため、運搬時の衝撃やエアコンの風等で落下するようなことはないが、長さが限定されたスティックでは大量収納ができないばかりでなく、リッドとパッケージの接合時にリッドの自動取り出しがしにくいという問題もあった。
【０００９】
そこでリッドの供給材として大量収容が可能で落下しにくいエンボステープも考えられるが、従来のエンボステープはカバーフィルムをエンボステープ本体から剥がすときに断続的なショックが起きてリッドが窪みから落下してしまうことがあった。つまり従来のエンボステープは、図９、１０（図１０は図９のＢ−Ｂ線断面図）に示すようにエンボステープ本体ＥとカバーフィルムＦとはエンボステープ本体の窪みＫ以外の平坦部全体とカバーフィルムとが接着されたものであったためエンボステープ本体Ｅの窪みＫと隣接した窪みＫ間の接着面積が窪み両側だけの接着面積よりも大きくなっている。そのためエンボステープ本体からカバーフィルムを剥がすときに、窪み間の接着面積の大きい部分では強い剥離力を要し、窪み両側の接着面積の小さい部分では弱い剥離力となる。カバーフィルムの剥離時、この強い剥離力と弱い剥離力が交互に現れるため、それがショックとなってしまうものである。
【００１０】
従来からエンボステープに収容されていた表面実装部品は、或る程度大きく重量もあるため、カバーフィルムの剥離時に生じる断続的なショックぐらいでは窪みから飛び出すようなことはない。しかしなが、リッドは厚さが薄く、また重量も軽いためエンボステープにリッドを収容した場合、カバーフィルム剥離時の断続的なショックで窪みから飛び出してしまうことから、リッド供給材としてエンボステープを採用することは不可能であると考えられていた。
【００１１】
またリッドは前述のように、金属片の片側にはんだを付着させたものであり、金属面とはんだ面とは同一形状であるため、形状の相違で選別を行うパーツフィーダーでは金属面とはんだ面の選別をすることはできない。そこでリッドをトレーやスティックに収容する場合、作業者がピンセットでリッドを摘んでリッドの表裏を目視で判別し、トレーの窪みやスティックの内部に収容していたものである。しかしながら、作業者がリッド１個ずつをピンセットで摘んでトレーやスティックに収容することは生産性がよくないばかりでなく、判別のつきにくい表裏を目視で大量に行うことは作業者に多大な眼性疲労を与えるものであった。
【００１２】
本発明は、エンボステープ本体のカバーフィルムを剥離するときに全くショックが発生しないリッドの供給材およびエンボステープ本体の窪みへの収容時に全て同一面を上向きにして収容できるリッド供給材の製造装置と製造方法を提供することにある。
【００１３】
【発明を解決するための手段】
本発明者等は、粘着テープを貼り付けた後、これを剥がすときには何のショックもなくスムーズに剥がすことができ、また板材をプレスで打ち抜いたときに、プレスの下死点における牡型先端と打ち抜き材の落下地点の間隔が打ち抜き材の最短辺よりも小さければ、打ち抜き材は表裏が変わることなくそのまま落下地点に到達すること等に着目して本発明を完成させた。
【００１４】
第１発明は、金属板の片面にはんだを付着させたリッドが同一面を上向きにしてエンボステープ本体の多数の窪みに１個ずつ収容されているとともに、カバーフィルムの両側が間にカバーフィルム本体の窪み巾以上の非接着部をもってエンボステープ本体に接着されていることを特徴とするリッド供給材である。
【００１５】
第２発明は、金属帯状材の片面にはんだが付着した長尺の二層材を間欠的に走行させる二層材走行装置；長尺の二層材を打ち抜いてリッドを形成するプレス；プレス下死点におけるプレスの牡型先端とエンボステープ本体の窪み底面との距離がリッドの最短辺よりも短いところに置かれたエンボステープ本体を間欠的に走行させるエンボステープ走行装置；プレス設置位置よりもエンボステープ本体の走行方向後方に設置されていてエンボステープ本体上にカバーフィルムを接着する熱圧着装置；から構成されていることを特徴とするリッド供給材の製造装置である。
【００１６】
第３発明は、金属帯状材の片面にはんだが付着した長尺の二層材を間欠的に走行させる二層材走行装置；長尺の二層材を打ち抜いてリッドを形成するプレス；プレス下死点におけるプレスの牡型先端と受け部との距離がリッドの最短辺よりも短いところに位置していて、プレスで打ち抜かれたリッドを受け取り、受け取ったリッドを反転させる反転装置；反転装置の下部に置かれたエンボステープ本体を間欠的に走行させるエンボステープ走行装置；プレス設置位置よりもエンボステープ本体の走行方向後方に設置されていてエンボステープ本体上にカバーフィルムを接着する熱圧着装置；から構成されていることを特徴とするリッド供給材の製造装置である。
【００１７】
第４発明は、長尺の二層材を間欠的に走行させ、二層材の走行停止時にプレスで該二層材を打ち抜いてリッドを形成するとともにリッドの表裏が変わらないようにしてプレス下方に落下させ、プレス下部に置かれていて前記二層材とは直交する方向に間欠的に走行するエンボステープ本体の窪みにプレスから落下したリッドを収容した後、エンボステープ本体とカバーフィルムを接着させることを特徴とするリッド供給材の製造方法である。
【００１８】
第５発明は、長尺の二層材を間欠的に走行させ、二層材の走行停止時にプレスで該二層材を打ち抜いてリッドを形成するとともにリッドの表裏が変わらないようにしてプレス下方に落下させ、落下したリッドを反転装置で受け取って表裏を反転し、反転装置下部に置かれていて前記二層材とは直交する方向に間欠的に走行するエンボステープ本体の窪みに反転装置で受け取ったリッドを収容した後、エンボステープ本体とカバーフィルムを接着させることを特徴とするリッド供給材の製造方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明のリッド供給材は、エンボステープ本体の窪みにリッドを同一面が上向きになるようにして収容するものであるが、この同一面とは、はんだが付着している裏面、或いははんだが付着していない金属の表面のどちらかである。一般にパッケージとリッドをはんだ接合する場合、リッドのはんだ付着面を上側にして治具の上に置き、その上にパッケージをはんだ付け部が下側になるようにして置いてから、リッドとパッケージを加熱してはんだ付けする。このような場合、リッドをエンボステープ本体に収容するときに、はんだの付着面を上側にして収容するとエンボステープ本体からリッドを取り出してからの治具への設置が容易となる。
【００２０】
また本発明のリッド供給材は、カバーフィルムの両側だけがエンボステープ本体に接着されたもので、カバーフィルムの接着部がエンボステープ本体の窪みにかからないように、つまり該接着部は窪みの巾（長手方向に対しての巾）以上でなければならない。なぜならば、この接着部が窪みの巾よりも大きいと、大きくなった接着部で剥離強度が強くなって、それが剥離時のショックの原因となるからである。つまり本発明のリッド供給材は、カバーフィルムの両側が直線状の平行した接着部となっているものである。
【００２１】
一般に打ち抜き用のプレスでは牡型を上方に、牝型を下方に設置する。このようなプレスで長尺の帯状金属にはんだが付着した二層材をプレスで打ち抜いてリッドを形成する場合、はんだの付着面を上側にすると軟質のはんだが牡型に押されて変形したり、牝型で擦られて周囲にバリが発生したりする。そのため二層材を打ち抜きプレスで打ち抜く場合は、軟質のはんだ面を下側にして打ち抜くことがリッド製造に適している。しかしながら、前述のようにリッドとパッケージのはんだ付けでは、リッドのはんだ付着面を上側にするため、エンボステープ本体へのリッドの収容もはんだ付着面を上側にするのが好都合である。そこで二層材をプレスで打ち抜いてエンボステープ本体に収容する場合、プレスの打ち抜き時には、はんだ面を下側にして変形やバリのないリッドを形成し、はんだ付着面を下側にして反転装置で受け取ってから、該反転装置でリッドの表裏を反転させて、はんだ付着面を上側にする。
【００２２】
本発明で使用する反転装置とは、プレスで打ち抜かれたリッドを受け取ってエンボステープ本体に収容するときに表裏が逆になるようなものであれば如何なる装置でも採用可能であるが、本発明に使用して好適な反転装置は周縁の受け部に多数の気体吸吹孔が穿設された回転円盤である。
【００２３】
【実施例】
以下図面に基づいて本発明を説明する。図１は第１発明のリッド供給材の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は第２発明のリッド供給材の製造装置の正面断面図、図４は図３の側面断面図、図５は第３発明のリッド供給材の製造装置の正面断面図、図６は図５の側面断面図、図７は本発明における長尺二層材とエンボステープ本体の走行方向を説明する図、図８は本発明における二層材の打ち抜き状態を説明する図である。
【００２４】
先ず、第１発明であるリッド供給材について説明する。図１、２に示すように本発明のリッド供給材は、エンボステープ本体１、カバーフィルム２、リッド３から構成されている。エンボステープ本体１はプラスチックから成り、一定間隔で窪み４とスプロケット孔５が形成されている。窪み４の大きさは、リッド３よりも僅かに大きいものである。窪み４内には金属片の片面にはんだを付着したリッド３が収容されているが、全ての窪みにはリッドの同一面、例えばリッドとパッケージのはんだ付け時に取り扱いが容易となるように、はんだ付着面６を上側に、金属面７を下側にして収容する。スプロケット孔５は、リッド供給材を使用するときに自動機の送り機構にかけるものである。
【００２５】
エンボステープ本体１の上側平坦部には、窪み４の巾よりも広いがエンボステープ本体の横幅よりも狭い透明な樹脂製のカバーフィルム２がスプロケット孔５を覆わないようにして接着されている。エンボステープ本体１とカバーフィルム２との接着状態は、図１に示すようにカバーフィルム２の両側が接着部８、８となっており、接着部８は窪み４にかからないように平行している。符号９は非接着部であり、非接着部９は巾が窪み４の巾以上である。この接着は、接着強度の弱い接着剤を用いての接着でもよいが、プラスチック製のエンボステープ本体と樹脂製のカバーフィルムを接着させるには熱圧着が生産性、剥離の容易性、信頼性等で適している
【００２６】
次に第２発明のリッド供給材の製造装置を図３、４に基づいて説明する。本発明のリッド供給材の製造装置は、二層材走行装置、プレス、エンボステープ走行装置、熱圧着装置等が主要構成部分となっている。
【００２７】
上基台１１と下基台１２は四本の支柱１３・・・・で連結されている。上基台１１には四箇所にガイドブッシュ１４・・・が貫通して配設されている。該ガイドブッシュには四本のガイドシャフト１５・・・が摺動自在に挿入されており、これらのガイドシャフトの上部にはダイ１６が固定されている。ガイドシャフト１５は図示しない上下動装置により一定ストロークで上下動（矢印Ｃ）するようになっている。ダイ１６には断面が矩形のリッドと同一形状のプレスの牡型１７が固定されている。また上基台１１の上には牡型１７と一致したところに該牡型と同一形状の孔を有するプレスの牝型１８が設置されている。
【００２８】
牝型１８の上には、下側にはんだを付着した長尺の二層材１９が矢印Ｘ方向に間欠的に走行するようになっている。長尺の二層材は図示しないリールに巻回されており、加工後はやはり図示しないアンリールに巻取られるようになっている。該二層材を間欠的に走行させるのは、一対のローラーから成る二層材走行装置２０である。
【００２９】
牝型１８の下部には受け台２１が設置され、該受け台の上をエンボステープ本体１が前述二層材の走行方向と直交して矢印Ｙ方向に間欠的に走行している。図７は二層材１９とエンボステープ本体１の走行方向を説明する図である。エンボステープ本体１は図示しないリールに巻回されており、加工後はやはり図示しないアンリールに巻取られるようになっている。該エンボステープ本体を間欠的に走行させるのは、一対のローラーから成るエンボステープ走行装置２２である。
【００３０】
また上基台１１の上には牝型１８とエンボステープ走行装置２２の間に熱圧着装置２３が設置されている。また該熱圧着装置の直前には図示しないリールに巻回されたカバーフィルム２がエンボステープ本体１の上に供給（矢印Ｚ）されるようになっている。熱圧着装置２３は、カバーフィルム２の上から熱を与えてエンボステープ本体１とカバーフィルム２を熱圧着するものである。熱圧着装置２３はカバーフィルムの両側を加熱するようになっており、エンボステープ本体とカバーフィルムとが均一に接着される。
【００３１】
次に上記第２発明のリッド供給材の製造装置を用いたリッド供給材の製造方法について説明する。
【００３２】
長尺の二層材１９を牝型１８の上で二層材走行装置２０によりＸ方向に間欠的に走行させ、該二層材をプレスの牡型１７と牝型１８間で打ち抜く。このプレスの打ち抜き作業は、間欠的に走行する二層材が停止しているときに行う。二層材１９が打ち抜かれたとき、二層材と直交して間欠的に走行するエンボステープ本体１は、窪み４を牝型１８の孔の真下にして、やはり停止状態にしておく。プレスが下死点になったとき、図８に示すように牡型１７の先端とリッドの落下地点であるエンボステープ本体の窪み４の底面との距離Ｔはリッド３の最短辺Ｒよりも短いため、例えリッドが落下途中で反転しようとしても反転できずに二層材の上面と同一面が上面となって窪み４内に収容される。リッドの最短辺とは、リッドが長方形である場合、短い方の辺のことである。
【００３３】
窪み４内にはんだの付着面を下にして収容されたエンボステープ本体１は、上側にカバーフィルム２が覆われて熱圧着装置２３に入る。熱圧着装置２３ではカバーフィルム２の両側を加熱してエンボステープ本体１と均一に熱圧着する。このようにして窪みの中に同一面を上側にして収容され、エンボステープ本体とカバーフィルムが熱圧着されたリッド供給材は、図示しないアンリールに巻取られて完成する。
【００３４】
続いて第３発明のリッド供給材の製造装置を図５、６に基づいて説明する。第３発明は二層材のプレスでの打ち抜き時に、はんだ付着面の変形やバリをなくすためにはんだの付着面を下側にし、エンボステープ本体への収容はパッケージとのはんだ付けを容易にするために、はんだの付着面を上側にするものである。ここでは第２発明のリッド供給材の製造装置と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。
【００３５】
上基台１１と下基台１２の間には反転装置２４が設置されている。本発明に使用する反転装置２４は、周縁に多数の受け部２５が形成された回転円盤であり、該受け部にはリッドよりも小さな気体吸吹孔２６が穿設されている。該気体吸吹孔は図示しない気体吸吹装置と接続しており、弁の操作により各吸吹孔で気体を吸い込んだり吹き出したりできるようになっている。受け部２５の上死点と牡型１７の下死点の距離は、リッドの最短辺の長さよりも短くなっている。従って、プレスで打ち抜かれたリッドは、そのまま受け部２５の上に載置される。
【００３６】
また下基台１２の上で反転装置２４の下方には受け台２１が設置されている。該受け台の上をエンボステープ本体１が前記二層材とは直交する方向に走行している。受け台２１とエンボステープ走行装置２２の間に熱圧着装置２３が設置されている。また該熱圧着装置の直前には図示しないリールに巻回されたカバーフィルム２がエンボステープ本体１の上に供給（矢印Ｚ）されるようになっている。熱圧着装置２３は、カバーフィルム２の上から熱を与えてエンボステープ本体１とカバーフィルム２を熱圧着するものである。熱圧着装置２３はカバーフィルムの両側を加熱するようになっており、エンボステープ本体とカバーフィルムとは均一に接着される。
【００３７】
次に上記第３発明のリッド供給材の製造装置を用いたリッド供給材の製造方法について説明する。
【００３８】
長尺の二層材１９を牝型１８の上で二層材走行装置２０によりＸ方向に間欠的に走行させ、該二層材をプレスの牡型１７と牝型１８間で打ち抜く。このプレスの打ち抜き作業は、間欠的に走行する二層材が停止しているときに行う。二層材１９が打ち抜かれたとき、反転装置２４は受け部２５が牝型１８の孔の真下に位置しており、気体吸吹孔２６を吸引状態にしておく。プレス下死点での牡型先端と受け部２５との距離がリッドの最短辺よりも短いため、リッドは落下途中で反転せずに二層材の上面と同一面が上となって受け部２５上に載置され、気体吸吹孔２６の吸引で保持される。
【００３９】
反転装置２４は、プレスの上下動に同期して矢印Ｄのように回転し、次の受け部が牝型１８の孔の真下に位置して回転を停止する。このようにして受け部２５に吸着されたリッドは、順次回転して反転装置の下死点にある受け台２１に到達する。ここで気体吸吹孔２６での吸引を解除すると同時に少量の気体を吹き出す。するとリッドは下方に落下するが、ここでも反転装置の受け部と受け部上を走行するエンボステープ本体の窪み底部間の距離がリッドの最短辺よりも短くなっているため、リッドは反転せずに落下する。
【００４０】
受け台２１の上にはエンボステープ１が窪み４を受け部２５の真下にして停止している。気体吸吹孔２６からの気体吹き出しで落下したリッドは、エンボステープ本体１の窪み４の中にはんだ付着面を上側にして収容される。
【００４１】
窪み４内にはんだの付着面を上にして収容されたエンボステープ本体１は、上側にカバーフィルム２が覆われて熱圧着装置２３に入る。熱圧着装置２３ではカバーフィルム２の両側を加熱してエンボステープ本体１と均一に熱圧着する。このようにして窪みの中に同一面を上側にして収容され、エンボステープ本体とカバーフィルムが熱圧着されたリッド供給材は、図示しないアンリールに巻取られて完成する。
【００４２】
本発明で得られたリッド供給材を実際に自動機にかけてリッドの取り出しを行ったところ、エンボステープ本体の窪みから落下するリッドは皆無であった。また本発明の装置でリッドをエンボステープに収容したところ、全てのリッドは同一面を上にして収容することができた。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリッド供給材は、カバーフィルムの両側とエンボステープとが均一に接着されているため、カバーフィルムの剥離時に何のショックも発生しない。従って、従来リッドの供給用には不可能とされたエンボステープをリッドの供給材として使用でき、リッドを大量に、しかも高速で供給するという従来のリッド供給材にはない優れた効果を奏するものである。また本発明のリッド供給材の製造装置および製造方法は、金属面にはんだが付着して機械的判別ができなかったがために供給材への収容に多大な手間がかかっていたものをはんだの付着面を間違いなく同一方向にしてエンボステープ本体に収容できるという生産性、信頼性に優れたリッド供給材を製造することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１発明のリッド供給材の平面図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】第２発明のリッド供給材の製造装置の正面断面図
【図４】図３の側面断面図
【図５】第３発明のリッド供給材の製造装置の正面断面図
【図６】図５の側面断面図
【図７】本発明における長尺二層材とエンボステープ本体の走行方向を説明する図
【図８】本発明における二層材の打ち抜き状態を説明する図
【図９】表面実装部品を収容した従来のエンボステープの平面図
【図１０】図９のＢ−Ｂ線断面図
【符号の説明】
１ エンボステープ本体
２ カバーフィルム
３ リッド
４ 窪み
８ 接着部
９ 非接着部
１７ 牡型
１８ 牝型
１９ 二層材
２０ 二層材走行装置
２２ エンボステープ走行装置
２３ 熱圧着装置
２４ 反転装置
２５ 受け部
２６ 気体吸吹孔
Claims (3)
- 金属帯状材の片面にはんだが付着した長尺の二層材を間欠的に走行させる二層材走行装置；
長尺の二層材を打ち抜いてリッドを形成するプレス；
プレス下死点におけるプレスの牡型先端と受け部との距離がリッドの最短辺よりも短いところに位置していて、プレスで打ち抜かれたリッドを受け取り、受け取ったリッドの表裏を反転させる反転装置；
反転装置の下部に置かれたエンボステープ本体を間欠的に走行させるエンボステープ走行装置；
プレス設置位置よりもエンボステープ本体の走行方向後方に設置されていてエンボステープ本体上にカバーフィルムを接着する熱圧着装置；
から構成されていることを特徴とするリッド供給材の製造装置。 - 前記リッド供給材は、請求項１記載のリッド供給材の製造装置によって製造され、金属板の片面にはんだを付着させたリッドが同一面を上向きにしてエンボステープ本体の多数の窪みに１個ずつ収容されているとともに、カバーフィルムの両側が間にカバーフィルム本体の窪み巾以上の非接着部をもってエンボステープ本体に接着されていることを特徴とするリッド供給材。
- 請求項１記載の装置を用い、長尺の二層材を間欠的に走行させ、二層材の走行停止時にプレスで該二層材を打ち抜いてリッドを形成するとともにリッドの表裏が変わらないようにしてプレス下方に落下させ、落下したリッドを反転装置で受け取って表裏を反転し、反転装置下部に置かれていて前記二層材とは直交する方向に間欠的に走行するエンボステープ本体の窪みに反転装置で受け取ったリッドを収容した後、エンボステープ本体とカバーフィルムを接着させることを特徴とするリッド供給材の製造方法。
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