JP4767776B2

JP4767776B2 - エンボスキャリアテープの製造方法及びその製造装置

Info

Publication number: JP4767776B2
Application number: JP2006186606A
Authority: JP
Inventors: 広樹神戸
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2006-07-06
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-07-06
Also published as: JP2008012796A

Description

本発明は、各種電子部品、半導体デバイス、コネクタ等の接続部品、ＣＣＤカメラ等の各種モジュール、機構部品、携帯電話や電子機器の筐体等の部品を収納するエンボス部が複数一定間隔で形成される部品搬送用のエンボスキャリアテープの製造方法及びその製造装置に関するものである。

従来から、エンボスキャリアテープの製造方法としては、一定の幅にされた帯状の樹脂シートを加熱軟化させた後、圧縮空気吹出口を備えたエアボックスと複数のポケットを成形するために凹部が形成された成形金型とを用いて成形する圧空成形方法等が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
また、エンボスキャリアテープによって各種電子部品を少しでも効率よく搬送するために、各ポケットの間隔を小さくする要望がある。
特開２００２−２９２７２７号公報

ところで、図５に示すように、特許文献１に記載の圧空成形方法等に用いているエアボックス１３ｄは、鉄等からなる金属製であった。金属製エアボックス１３ｄを使用して圧空成形する場合には、予め加熱した樹脂シートを成形金型１３ａとエアボックス１３ｄとの間に挟持した後に圧縮空気を供給して成形するが、樹脂シートと金属製エアボックス１３ｄとが接触した際に、加熱された樹脂シートの熱が金属製エアボックス１３ｄに奪われてしまう。その結果、接触部分の成形性が低下してしまい、ポケットの成形不良が発生する虞がある。また、樹脂シートと金属製エアボックス１３ｄとの接触面積を小さくすると、接触する金属面が鋭利になるため、押し痕が残ったり、樹脂シートに傷が入ることによりエアリークを発生させる虞がある。したがって、金属製エアボックス１３ｄを使用した場合には、各ポケットの間隔を小さくすることには限界がある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、成形工程において、樹脂シートが熱収縮することなく、またエアボックスの押し痕を残すことなく成形可能であり、更にエアリークを発生させることのないエンボスキャリアテープの製造方法及びその製造装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、加熱軟化された樹脂シートに複数のポケットを成形するための凹部を備えた成形金型と、前記凹部と対向する開口部から圧縮空気を吹き出すエアボックスとの間に前記樹脂シートを間欠的に送り込み、前記開口部を閉塞するように前記成形金型と前記エアボックスとの間に前記樹脂シートを挟持して、前記圧縮空気により前記樹脂シートを前記凹部に押し付けるエンボスキャリアテープの製造方法において、前記エアボックスが樹脂製であることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、樹脂シートを間欠的に成形金型に送り、複数のポケットを形成するエンボスキャリアテープの製造装置において、供給された前記樹脂シートを加熱する加熱装置と、加熱軟化された前記樹脂シートを成形するための凹部が形成された前記成形金型とエアボックスとからなる成形装置と、前記成形金型と前記エアボックスとの間に挟持された前記樹脂シートに圧縮空気を供給する圧空手段と、前記樹脂シートと前記圧縮空気が供給された側とは反対側との間の空気を排出する排気手段と、前記樹脂シートに送り孔を形成するための打抜装置と、前記樹脂シートを一定間隔移動させる送り装置とからなり、前記エアボックスが樹脂製であることを特徴とする。

上述のように構成することで、樹脂は金属よりも熱伝導率が低いため、エアボックスと樹脂シートとが接触した際に、加熱された樹脂シートの熱が奪われにくくなる。また、エアボックスと樹脂シートとの接触面積を大きくすることができる。

請求項１又は２に記載した発明によれば、樹脂は金属よりも熱伝導率が低いため、エアボックスと樹脂シートとが接触した際に、加熱された樹脂シートの熱が奪われにくくなるため、樹脂シートが熱収縮することがなくなり、成形不良が発生することがなくなる効果がある。また、エアボックスと樹脂シートの接触面積を大きくすることができるため、成形後のエンボスキャリアテープにエアボックスの押し痕が残ったり、樹脂シートに傷が入ることによるエアリークを発生させることもなくなる効果がある。

次に、本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示すように、エンボスキャリアテープ１は、樹脂製の長尺シートを帯状に加工したものであり、電子部品等を収納可能なポケット２が形成され、したがってポケット２上端開口部周縁にフランジ部３が構成されることとなる。ポケット２は、単列で連続して設けられており、各ポケット２はフランジ部３によって互いに連結されている。また、エンボスキャリアテープ１の一方側縁のフランジ部３にはポケット２に隣接して複数の送り孔４が連続して設けられている。この送り孔４は、エンボスキャリアテープ１の移送用のものである。

図２に示すように、エンボスキャリアテープ１の製造装置１０は、ロール１１に巻回された樹脂シートＡがあり、ロール１１から引き出された樹脂シートＡを加熱する加熱装置１２があり、その下流側にポケット２を形成するための成形金型１３ａとエアボックス１３ｂとを備える成形装置１３と、エアボックス１３ｂには圧縮空気を送り込む圧空手段１４が接続され、成形金型１３ａには余剰空気を排気する排気手段１５が接続されており、成形装置１３の下流側には樹脂シートＡに送り孔４を穿孔する打抜装置１６と、加工が完了したエンボスキャリアテープ１を巻き取るロール１７が設けられ、樹脂シートＡを上述の一連の工程順に搬送するための送り装置１８とから構成されている。

樹脂シートＡは、一定の幅にされたポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂からなるものを採用する。
加熱装置１２は、ヒータを用いて樹脂シートＡの軟化点付近の温度まで加熱した図示しない加熱ブロックを樹脂シートＡの上面に移動させて直接樹脂シートＡに接触させて加熱したり、或いは加熱ブロックからの輻射熱によって間接的に加熱する装置である。また、加熱装置１２による樹脂シートＡの加熱は、樹脂シートＡの剛性を保つために、ポケット２形成部以外への加熱を防ぐのが望ましく、ポケット２形成部以外の部分への加熱を防ぐために図示しない熱遮蔽板が設けられている。

図３、図４に示すように、成形装置１３はシリンダーやモータ等の図示しない駆動機構によって、上下動可能に成形金型１３ａと、成形金型１３ａと対向する位置にエアボックス１３ｂとが設けられている。
成形金型１３ａは、上面に樹脂シートＡに形成したいポケット２形状と同一の形状の凹部２１が形成されている。また、凹部２１の底面には、エアボックス１３ｂから圧縮空気が吹き出された際の樹脂シートＡと凹部２１との間の余剰空気を排気するための排気孔２２が各凹部２１に１個又は複数個設けられている。更に、各排気孔２２から排気された余剰空気を合流させて排出する貫通孔２３が成形金型１３ａの側壁に１個又は複数個設けられている。
貫通孔２３には、排気手段１５が接続されている。排気手段１５は、貫通孔２３に接続された配管２４が開閉弁２５を介して排気装置２６に連接されている。排気装置２６は、樹脂シートＡが圧縮空気により膨出する際に、樹脂シートＡと成形金型１３ａの凹部２１との間の余剰空気を排気するように構成されている。なお、開閉弁２５は、２方向切替弁等が用いられる。排気装置２６はファン等で構成されている。

エアボックス１３ｂは、天板３１とこれを囲繞する四つの側壁３２とによる開口部３３が形成され、この開口部３３は成形金型１３ａの凹部２１を全て覆うように凹部２１に対向した位置に配置されている。また、エアボックス１３ｂは樹脂で形成されている。加熱された樹脂シートＡを、エアボックス１３ｂの側壁下面部３４と成形金型１３ａとで挟持した際、開口部３３が樹脂シートＡで閉塞され、エアボックス１３ｂ内は密封された状態となる。
また、エアボックス１３ｂの側壁３２には、１個又は複数個の貫通孔３５が形成されている。貫通孔３５には、圧空手段１４が接続されている。圧空手段１４は、貫通孔３５に接続された配管３６が開閉弁３７を介して圧空装置３８に連接されている。圧空装置３８により密封されたエアボックス１３ｂ内に圧縮空気を吹き出すように構成されている。なお、開閉弁３７は、２方向切替弁等が用いられる。
圧空手段３８はコンプレッサ等により構成されている。圧空手段３８によりエアボックス１３ｂ内に圧縮空気を吹き出すと、樹脂シートＡが成形金型１３ａの凹部２１の形状と同じ形状になるように膨出する。

ここで、エアボックス１３ｂは樹脂製であるが、機械的強度が良好で、耐熱温度が１５０℃以上である必要があり、樹脂材料の中でも、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ナイロン、ポリイミド、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のいずれかが好ましい。

打抜装置１６は、ポケット２が形成された樹脂シートＡの長手方向の周縁の片側又は両側に送り孔４を一定間隔で打ち抜く装置であり、この装置には、一定間隔に上下に可動する図示しないパンチが設けられた上金型と下金型とが設けられている。樹脂シートＡが打抜装置１６に送り込まれると、パンチが上下に作動して樹脂シートＡに送り孔４が形成される。このとき必要に応じて樹脂シートＡにはポケット２の底面に部品確認用の図示しないセンターホールを設けてもよい。

送り装置１８は、樹脂シートＡを把持して直線移動可能なアクチュエータが設けられ、樹脂シートＡを一定間隔で移動させることが可能であって、長尺の樹脂シートＡに連続的にポケット２を形成する装置であり、加熱された樹脂シートＡを成形金型１３ａに供給したり、ポケット２を成形した樹脂シートＡを成形金型１３ａから下流側へと移動させるためのものである。

次に、上述の製造装置１０を使用したエンボスキャリアテープ１の製造方法について説明する。なお、本実施形態の樹脂シートＡは一般に使用されている０．２〜０．６ｍｍの厚さのものであり、必要な幅に切り出してそれぞれを接続し、長尺としたものである。

ロール１１に巻回された樹脂シートＡを引き出し、送り装置１８にて加熱装置１２へと搬送される。樹脂シートＡは加熱装置１２により加工を施す部分が加熱される（加熱工程）。加熱された樹脂シートＡは、送り装置１８によって下流側の成形装置１３へと供給される。樹脂シートＡが成形金型１３ａとエアボックス１３ｂとの間に供給されると、成形装置１３の成形金型１３ａが上昇すると共に、エアボックス１３ｂが下降し、樹脂シートＡがエアボックス１３ｂと成形金型１３ａとの間に挟持され、エアボックス１３ｂの開口部３３が樹脂シートＡにより閉鎖されてエアボックス１３ｂが密封状態となる。

次に、樹脂シートＡで開口部３３を密封した状態でエアボックス１３ｂの貫通孔３５に接続されている配管３６に設けられた開閉弁３７を開状態にし、圧空装置３８により圧縮空気をエアボックス１３ｂ内に吹き出すことで、樹脂シートＡを膨出させる。更に、圧縮空気を吹き出すのと略同時に、成形金型１３ｂの貫通孔２３に接続されている配管２４に設けられた開閉弁２５を開状態にし、排気装置２６により樹脂シートＡと成形金型１３ａの凹部２１との間の余剰空気を排気する。
上述の圧空工程を継続させると、樹脂シートＡが徐々に膨出し、成形金型１３ａに形成された凹部２１の表面に押し付けられ、密着する。樹脂シートＡが完全に凹部２１に密着した状態で一定時間保持すると、樹脂シートＡが冷却固化し、成形金型１３ａの凹部２１の形状を再現することができる。

上述のようにして、樹脂シートＡにポケット２が形成された後、成形装置１３に設けられたシリンダーやモータ等の図示しない駆動機構によって、成形金型１３ａが下降すると共に、エアボックス１３ｂが上昇し、樹脂シートＡが離型される（成形工程）。樹脂シートＡが離型された後、送り装置１８にて樹脂シートＡを一定間隔下流側に移動させる。
次に、打抜装置１６にて、樹脂シートＡの長手方向の周縁の片側又は両側を一定間隔で打ち抜いて送り孔４を形成する（打抜工程）。送り孔４が形成された後、送り装置１８が駆動して樹脂シートＡが更に下流側に送られ、エンボスキャリアテープ１の完成品としてロール１７に巻き取られる。

ここで、樹脂シートＡは帯状の長尺シートであるため、送り装置１８が駆動すると、上流側では加熱前の樹脂シートＡが加熱装置１２に送り込まれると共に、成形装置１３に新たに加熱された樹脂シートＡが送り込まれ、下流側には打抜装置１６に送り込まれて送り孔４が形成される。このような工程が同時並行して進められる。これらの製造工程を経て、エンボスキャリアテープ１が形成される。

また、上述の樹脂シートＡの膨出と成形金型１３ａへの密着は、樹脂シートＡの表面に圧縮空気を吹き出すことで行われる。具体的には、エアボックス１３ｂに接続されている圧空手段１４と成形金型１３ａに接続されている排気手段１５による空気圧の制御によって行われるが、通常、排気装置２６と圧空装置３８とを動作状態として、開閉弁２５、３７を操作して行われる。開閉弁２５、３７の制御は、排気装置２６及び圧空装置３８で制御することができる。開閉弁２５、３７は二方向切替弁等を電磁弁等を用いて開閉する制御弁である。開閉弁２５、３７は、電磁弁等を排気装置２６及び圧空装置３８によって切替制御することにより開閉弁２５、３７の制御ができる。このように開閉弁２５、３７の制御が行われることにより、樹脂シートＡの膨出と成形金型１３ａへの密着とを制御することができる。

なお、成形装置１３の成形金型１３ａとエアボックス１３ｂの各部は、油圧或いは空気圧制御機器に連動させて、その動作をリミッタスイッチ等で検出したり、或いはタイマや遅延回路等により計時して、一連の連続した動作をシーケンス制御によって容易に制御することができる。例えば、圧縮空気を吹き出す時間を設定することや、エアボックス１３ｂの上昇及び成形金型１３ａの下降動作のタイミングも容易に制御することができる。

本実施形態では、エアボックス１３ｂを樹脂製とすることで、エアボックス１３ｂと樹脂シートＡとが接触した際に、エアボックス１３ｂの熱伝導率が低いため、加熱された樹脂シートＡの熱を奪いにくくなる。そのため、圧縮空気を吹き出して樹脂シートＡを膨出させる際にも確実に膨出し、成形金型１３ａの凹部２１に確実に密着させることができる。したがって、エンボスキャリアテープ１の製造過程において、成形不良が発生することなく製造することができる。
また、エンボスキャリアテープ１の各ポケット２の間隔を小さくする際にも、エアボックス１３ｂと成形金型１３ａとの接触部であるエアボックス１３ｂの側壁下面部３４をそれにあわせて小さくする必要がなくなり、十分な接触面積を確保することができる。結果として、製造されたエンボスキャリアテープ１には、エアボックス１３ｂを押し当てたような押し痕が残ることがなく、また、エアボックス１３ｂを押し当てた結果、エンボスキャリアテープ１に傷が入り、エアリークするといった不具合も発生することがなくなる。
エアボックス１３ｂを樹脂製とすることでポケット２同士の間隔が異なっても、それに合わせたエアボックス１３ｂを個別に製作する必要もなくなるという効果もある。

尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、以下の態様を用いてもよい。
本実施形態では、エアボックスの開口部が、成形金型の全ての凹部を一の開口部で覆うように形成されているが、各凹部毎に開口部を個別に設けてもよい。
本実施形態では、加熱装置にヒータを用いた説明をしているが、遠赤外線やホットエアーによる熱を利用するものであってもよい。
本実施形態では、エアボックス及び成形金型の側壁に貫通孔を設けているが、エアボックス及び成形金型の底面に貫通孔を設けてもよい。
本実施形態では、排気手段として、開閉弁やファンを設置した説明をしているが、金型の排気孔及び金型の外部へ通じる貫通孔を用いて自然排気する構成であってもよい。

本発明の実施形態におけるエンボスキャリアテープの部分斜視図である。本発明の実施形態における圧空成形を用いた製造装置の概略構成図である。本発明の実施形態における成形装置の斜視図である。図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。従来の成形装置の縦断面図である。

符号の説明

１…エンボスキャリアテープ２…ポケット１２…加熱装置１３…成形装置１３ａ…成形金型１３ｂ、１３ｄ…エアボックス１４…圧空手段１５…排気手段１６…打抜装置１８…送り装置２１…凹部２３…貫通孔３３…開口部３５…貫通孔Ａ…樹脂シート

Claims

加熱軟化された樹脂シートに複数のポケットを成形するための凹部を備えた成形金型と、前記凹部と対向する開口部から圧縮空気を吹き出すエアボックスとの間に前記樹脂シートを間欠的に送り込み、前記開口部を閉塞するように前記成形金型と前記エアボックスとの間に前記樹脂シートを挟持して、前記圧縮空気により前記樹脂シートを前記凹部に押し付けるエンボスキャリアテープの製造方法において、
前記エアボックスが樹脂製であることを特徴とするエンボスキャリアテープの製造方法。
樹脂シートを間欠的に成形金型に送り、複数のポケットを形成するエンボスキャリアテープの製造装置において、
供給された前記樹脂シートを加熱する加熱装置と、加熱軟化された前記樹脂シートを成形するための凹部が形成された前記成形金型とエアボックスとからなる成形装置と、前記成形金型と前記エアボックスとの間に挟持された前記樹脂シートに圧縮空気を供給する圧空手段と、前記樹脂シートと前記圧縮空気が供給された側とは反対側との間の空気を排出する排気手段と、前記樹脂シートに送り孔を形成するための打抜装置と、前記樹脂シートを一定間隔移動させる送り装置とからなり、前記エアボックスが樹脂製であることを特徴とするエンボスキャリアテープの製造装置。