JP6072333B1

JP6072333B1 - エンボスキャリアテープの製造方法

Info

Publication number: JP6072333B1
Application number: JP2016114344A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　博孝; 博孝佐々木
Original assignee: 旭工芸株式会社
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2036-06-08
Also published as: JP2017217837A

Abstract

【課題】加工精度が良好な凹陥部を形成するエンボスキャリアテープの製造方法を提供する。【解決手段】加熱した凸金型１４と凹金型１５との間に、テープ基材２を挟み込み熱を加える。凸金型１４、凹金型１５とのプレス加工によりテープ基材２に対し加熱を伴った絞り込みを行って凹陥部３を形成する。この場合に、凹陥部３の底部材料は押圧により凹陥部３の側面側に押し出され、凹陥部３の側面の厚みが若干厚くなり、側面は熱のよる可塑性のために精度良く成型される。凹陥部３の形成後に凸金型１４と凹金型１５とをテープ基材２から抜き出すと、凹陥部３は直ちに空気と接触して冷却されて凹陥部３は固化される。テープ基材２を巻き取りリール１３で巻き取ることにより、数１０個の凹陥部３が同時に形成され、長尺のエンボスキャリアテープが得られる。【選択図】図７

Description

本発明は、電子部品を収納して実装機に供給する合成樹脂製のエンボスキャリアテープの製造方法に関するものである。

微小な電子部品を実装機に供給する際には、電子部品を収容するための凹部が形成されたキャリアテープが用いられている。

キャリアテープとしては、以前から紙製のテープ基材の一部を打抜き加工により取り除いた後に、裏面にボトムテープを貼付して凹部を形成する方式のものが多用されている。しかし近年では、加工し易い、安価である等の理由から、合成樹脂製のテープ基材の一部を凹形に加工して、凹陥部を形成したエンボスキャリアテープが普及している。

この合成樹脂製のエンボスキャリアテープの製造は、例えば特許文献１に開示されているように、合成樹脂製のテープ基材に対し上下の金型により凹陥部を絞り込む冷間プレス加工による方法が一般的である。

特開２０１４−３４１８４号公報

しかし、従来の方法による冷間プレス加工により形成した凹陥部は、垂直平面を有する金型でプレス加工しても寸法精度が悪く、特に凹陥部内の側面部の垂直性に問題があり、テープ基材に対して凹陥部の内側面部が稍々傾斜し、テーパ状に形成されることが免れない。

従って、例えば微小な電子部品をこの凹陥部内に収納した際に、凹陥部のテーパ状の側面部と電子部品との間の隙間が生じて、電子部品を所定の姿勢で配置することが困難であったり、凹陥部内で電子部品が動き易くなり、所定の配置で収納されても、振動や衝撃等により配置がずれてしまうことがある。このような場合には、この電子部品を例えばプリント基板等に実装する場合に、その能率を低下させることになる。

また、凹陥部の側面はテープ基材の極く一部が延伸されて形成されるので、側面が必要以上に薄くなり、部分的に白化したり、破れるなどの不具合が発生し易い。

本発明の目的は、上記課題を解消し、加工精度の高い凹陥部を形成し得る合成樹脂製のエンボスキャリアテープの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るエンボスキャリアテープの製造方法は、矩形状の頂面と該頂面から連続する４つの外側面とから成る角柱状で、第１のヒータにより加熱可能な複数の凸金型と、矩形状の底面から連続する４つの内側面から成る角筒状の凹部と該凹部を囲む四角枠状の頂面とを有し、第２のヒータにより加熱可能な複数の凹金型とにより、合成樹脂製のテープ基材をプレス加工することで、開口を有する複数の凹陥部を前記テープ基材に等間隔に形成するエンボスキャリアテープの製造方法であって、一定長の前記テープ基材をリールから繰り出して前記凸金型と前記凹金型との間に位置決めする位置決め工程と、前記第２のヒータにより加熱した前記凹金型の四角枠状の頂面を前記テープ基材に接触させて前記凹陥部の側面部となる前記テープ基材を部分的に予熱して軟融する第１の予熱工程と、該記第１の予熱工程による前記テープ基材の予熱中に、前記第１のヒータにより加熱した前記凸金型の矩形状の頂面を前記テープ基材に接触させて前記凹陥部の底部となる前記テープ基材を部分的に予熱し軟融する第２の予熱工程と、軟融した前記テープ基材を複数の前記凸金型と複数の前記凹金型とによりプレス加工することにより、前記凸金型の外側面と前記凹金型の内側面により、前記第1の予熱工程において予熱した前記テープ基材の表面に対して延伸により垂直面である前記凹陥部の側面部を形成すると共に、前記凸金型の頂面と前記凹金型の底面とにより、前記第２の予熱工程において予熱した前記テープ基材に対して前記凹陥部の底部を形成することによって、前記複数の凹陥部を形成する凹陥部形成工程と、前記凸金型と前記凹金型とを分離することにより、前記凹陥部を形成した前記テープ基材を前記凸金型と前記凹金型との間から抜き出し、前記凹陥部を空気により冷却して固化する冷却固化工程と、前記凹陥部を形成した前記テープ基材をリールで巻き取ることにより前記凸金型、前記凹金型との間から搬送する搬送工程と、から成ることを特徴とする。

本発明に係るエンボスキャリアテープの製造方法によれば、合成樹脂製のテープ基材を加熱しながらプレス加工をすることにより、加工精度の高い凹陥部を有するエンボスキャリアテープが得られる。また、テープ基材への加熱を段階的に行うことで、加熱すべき部位を好適に選択できる。

製造されたエンボスキャリアテープの斜視図である。テープ基材を金型で加工する状態の説明図である。金型の斜視図である。位置決め工程の説明図である。予熱工程の説明図である。第２の予熱工程の説明図である。凹陥部形成工程の説明図である。凹金型を抜いた状態の説明図である。冷却固化工程の説明図である。凹陥部の拡大断面図である。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の方法により製造されたエンボスキャリアテープ１の斜視図である。エンボスキャリアテープ１は、例えば幅８ｍｍ、厚さ０．４〜０．１５ｍｍの長尺の合成樹脂製の帯状体をテープ基材２とし、長手方向に沿って等間隔に電子部品を収納するための表面に開口を有する多数個の凹陥部３、及び電子部品の収納時、取出時にエンボスキャリアテープ１の順次の繰り出しに使用される送り孔４が形成されている。

また、凹陥部３は１つの矩形状の底面部３ａと、この底面部３ａの各辺から立上って延在する４つの側面部３ｂ〜３ｅとから成り、凹陥部３の大きさは、例えば縦２．０ｍｍ、横０．７ｍｍ、深さ１．０ｍｍとされ、凹陥部３同士の間隔は例えば４ｍｍとされている。

テープ基材２は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂から成る基材が好ましく、例えばポリスチレン、ポリプロピレン、フェノール樹脂等などの樹脂材が使用される。また、これらの樹脂材に有機導電性物質等の導電剤を添加したり、基材表面に帯電防止剤や導電性物質を塗布することで、帯電防止機能を備えるようすることもできる。更には、同じ材料や異なる材料を積層したものであってもよい。

テープ基材２をエンボスキャリアテープ１に加工するには、図２に示すように、先ず繰り出しリール１１に巻回されているテープ基材２を、上下の金型１２間に繰り出す。続いて、繰り出されたテープ基材２を金型１２を動作させてプレス加工し、最後に得られたエンボスキャリアテープ１は巻き取りリール１３に巻回される。

図３はテープ基材２を加工するための金型１２である凸金型１４、凹金型１５の斜視図である。なお、図３（ａ）において、凸金型１４は下方から見た状態を図示している。上方の金型である凸金型１４は、テープ基材２に対して上側に配置し、凹陥部３を形成するに際し、テープ基材２に上方から押し込まれて凹陥部３の内側を形成する断面矩形状の角柱状とされている。

凸金型１４は、矩形状の頂面１４ａと、この頂面１４ａから連続する４つの外側面１４ｂ〜１４ｅとを有し、凹陥部３の底面部３ａ及び側面部３ｂ〜３ｅの内面形状を規制する。頂面１４ａは平面であり、外側面１４ｂ〜１４ｅは水平の頂面１４ａに対して垂直平面とされている。

図３（ｂ）に示す下方の金型である凹金型１５は凸金型１４に対応し、テープ基材２に対して下側に配置される。凹金型１５は凸金型１４と共働して凹陥部３を形成する角筒状とされ、底面１５ａと、この底面１５ａから連続する４つの内側面１５ｂ〜１５ｅとを有し、凹陥部３の底面部３ａ及び側面部３ｂ〜３ｅの外面形状を規制する。

そして、内側面１５ｂ〜１５ｅを構成する部分は肉厚とされ、その上部には四角枠状で平面の頂面１５ｆが設けられている。なお、底面１５ａは凸金型１４の頂面１４ａと対向する平面であり、内側面１５ｂ〜１５ｅは水平の底面１５ａに対して垂直平面とされている。

これらの凸金型１４と凹金型１５は、一体の金属製のベース部１６、１７上にそれぞれ例えば数１０個ずつ１列に配列されている。そして、ベース部１６、１７には、例えばニクロム線から成るヒータ１８、１９がそれぞれ内蔵されており、凸金型１４、凹金型１５はそれぞれ加熱されるようになっている。

凸金型１４を凹金型１５内に押し込むプレス加工の終了時の状態において、凸金型１４の頂面１４ａと凹金型１５の底面１５ａとは間隙を有し、その大きさは元々のテープ基材２の厚さよりも小さい、例えば２／３とされている。

また、凸金型１４の外側面１４ｂ〜１４ｅと凹金型１５の内側面１５ｂ〜１５ｅとの間隙についても、テープ基材２の厚みよりも小さくされている。更に、凹金型１５の頂面１５ｆとベース部１６との間隙はテープ基材２の厚みよりも稍々小さくされている。

なお、ベース部１６、１７の図示しない駆動部とベース部１６、１７との間には、ヒータ１８、１９からの熱が伝導し難いように断熱用のセラミック材が適宜に介在されている。凸金型１４、凹金型１５の加熱温度は、使用するテープ基材２の軟融度、密度、厚み、凹陥部３の大きさにもよるが、温度センサを用いて例えば約１６０℃を維持するように制御されている。

本実施例の製造方法においては、先ず図４に示すように、位置決め工程として、間隔をおいて配置した凸金型１４と凹金型１５との間に、繰り出しリール１１からテープ基材２を凹陥部３を形成すべき一定長の長さ分だけを繰り出して、所定位置で停止し位置決めをする。

次いで、第１の予熱工程として、図５に示すように凹金型１５を上昇させて、凹金型１５の四角枠状の加熱された頂面１５ｆをテープ基材２の裏面に接触させて、テープ基材２を予熱する。この接触により、テープ基材２はドットで示すような位置において部分的に加熱されて軟融する。

更に、第２の予熱工程として、図６に示すような凸金型１４を下降して凸金型１４の頂面１４ａをテープ基材２の表面に接触させる。この接触により、テープ基材２の底面部３ａとなる部分がドットで示すように加熱されて軟融する。

続いて、凹陥部形成工程として、図７に示すように凸金型１４を下降し、又は凹金型１５を上昇し、又は凸金型１４、凹金型１５を共に動かして、凸金型１４、凹金型１５によるプレス加工を行う。これにより、テープ基材２の加熱部分を延伸して側面部３ｂ〜３ｅに対する絞り込みを行うと共に、底面部３ａを押圧して凹陥部３を形成する。

この場合に、凹金型１５の頂面１５ｆとベース部１６との間で加熱され押圧されたテープ基材２の一部は、外側面１４ｂ〜１４ｅと内側面１５ｂ〜１５ｅとの間の側面部３ｂ〜３ｅ側に廻り込む。同時に、凸金型１４の頂面１４ａと凹金型１５の底面１５ａ間の間隙は、テープ基材２の厚みよりも小さくなっているので、これらに挟まれた底面部３ａのテープ基材２は押圧により側面部３ｂ〜３ｅ側に押し戻される。

プレス加工時にテープ基材２は加熱により軟融されているため、軟融したテープ基材２は塑性変形によって側面部３ｂ〜３ｅ側に押し出され、更に側面部３ｂ〜３ｅは凸金型１４の外側面１４ｂ〜１４ｅ、凹金型１５の内側面１５ｂ〜１５ｅにより加熱される。凸金型１４の外側面１４ｂ〜１４ｅ、凹金型１５の内側面１５ｂ〜１５ｅが垂直平面として形成されているので、凹陥部３の内側面及び外側面はテープ基材２の表面に対して正確に垂直面状でかつ肉厚が均一な状態で成型される。

そして、凸金型１４の頂面１４ａと凹金型１５の底面１５ａ間で加熱され押圧された底面部３ａは、元々のテープ基材２の厚みよりも薄く、肉厚は均一となる。また、凹陥部３の周囲の凹金型１５の頂面１５ｆにより押圧されたテープ基材２の裏側部分には凹陥部３を取り巻く窪み３ｆが形成される。

その後に、図８に示すような凹金型１５を下降してテープ基材２から分離する。次いで、冷却固化工程として、図９に示すように凸金型１４を凹陥部３から抜き出せば、図１０の拡大断面図に示すような凹陥部３が形成されたテープ基材２は、直ちに空気により冷却されて、凹陥部３は固化される。

そして、搬送工程として、テープ基材２を巻き取りリール１３で巻き取る。これにより、図４〜図９における数秒間の１サイクルで、テープ基材２には正確な垂直平面を持つ側面部３ｂ〜３ｅを有し、底面部３ａ及び側面部３ｂ〜３ｅの肉厚が均一である数１０個の凹陥部３が同時に形成される。このサイクルを繰り返すことにより、多数の凹陥部３を有する長尺のエンボスキャリアテープ１が得られる。

更に、送り出したテープ基材２の長さ分だけ、次に凹陥部３を形成するべきテープ基材２を、図４に示すように続けて金型１２間に送り込む。なお、送り孔４の形成方法についての説明は省略しているが、この送り孔４は凹陥部３の形成前又は形成後に穿孔される。

電子部品を凹陥部３内に収納するには、巻き取りリール１３に巻き取られたエンボスキャリアテープ１を巻き取りリール１３から繰り出しながら行い、電子部品を収納したエンボスキャリアテープ１を再び別の巻き取りリールに巻き取って実装に使用される。

なお、実施例では凹金型１５を下に配置し、凸金型１４を上に配置して説明したが、凸金型１４を下に配置し、凹金型１５を上に配置するようにしてもよい。

更に、底面部３ａ及び側面部３ｂ〜３ｅの肉厚を均一に成形することで、凹陥部の肉厚の厚い部分と薄い部分とが存在する従来のキャリアテープに比べて、外部からの衝撃等により凹陥部３の破損し難い形状となっている。

また、実施例では、凹陥部３の４つの側面部３ｂ〜３ｅの内面を垂直平面とすることを説明したが、凹陥部３の長辺側の側面部３ｂ、３ｄのみを垂直平面として、他の短辺側の側面部３ｃ、３ｅに対しては、さほどの加工精度を要しない場合もある。

本発明に係る方法は、金型を加熱してテープ基材２を軟融しながら加工するので、凹陥部３の形状に自由度があり、凹陥部３を矩形状ではなく、曲面などの若干複雑な形状にも対応することができる。

なお実施例では、１条のテープ基材２に対して凹陥部３を形成したが、幅広のテープ基材２に対して、格子状に多数の凹陥部３を同時に形成してから、スリッタによりテープ基材２を１条ずつに切離してエンボスキャリアテープ１を製造することもできる。

１エンボスキャリアテープ
２テープ基材
３凹陥部
１１繰り出しリール
１２金型
１３巻き取りリール
１４凸金型
１５凹金型
１６、１７ベース部
１８、１９ヒータ

Claims

矩形状の頂面と該頂面から連続する４つの外側面とから成る角柱状で、第１のヒータにより加熱可能な複数の凸金型と、矩形状の底面から連続する４つの内側面から成る角筒状の凹部と該凹部を囲む四角枠状の頂面とを有し、第２のヒータにより加熱可能な複数の凹金型とにより、合成樹脂製のテープ基材をプレス加工することで、開口を有する複数の凹陥部を前記テープ基材に等間隔に形成するエンボスキャリアテープの製造方法であって、
一定長の前記テープ基材をリールから繰り出して前記凸金型と前記凹金型との間に位置決めする位置決め工程と、
前記第２のヒータにより加熱した前記凹金型の四角枠状の頂面を前記テープ基材に接触させて前記凹陥部の側面部となる前記テープ基材を部分的に予熱して軟融する第１の予熱工程と、
該記第１の予熱工程による前記テープ基材の予熱中に、前記第１のヒータにより加熱した前記凸金型の矩形状の頂面を前記テープ基材に接触させて前記凹陥部の底部となる前記テープ基材を部分的に予熱し軟融する第２の予熱工程と、
軟融した前記テープ基材を複数の前記凸金型と複数の前記凹金型とによりプレス加工することにより、前記凸金型の外側面と前記凹金型の内側面により、前記第1の予熱工程において予熱した前記テープ基材の表面に対して延伸により垂直面である前記凹陥部の側面部を形成すると共に、前記凸金型の頂面と前記凹金型の底面とにより、前記第２の予熱工程において予熱した前記テープ基材に対して前記凹陥部の底部を形成することによって、前記複数の凹陥部を形成する凹陥部形成工程と、
前記凸金型と前記凹金型とを分離することにより、前記凹陥部を形成した前記テープ基材を前記凸金型と前記凹金型との間から抜き出し、前記凹陥部を空気により冷却して固化する冷却固化工程と、
前記凹陥部を形成した前記テープ基材をリールで巻き取ることにより前記凸金型、前記凹金型との間から搬送する搬送工程と、
から成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。
前記凹陥部形成工程において、前記凹陥部の周囲の前記テープ基材の裏面に、前記凹金型の頂面による窪みを形成することを特徴とする請求項１に記載のエンボスキャリアテープの製造方法。
前記凹陥部形成工程において、前記凹陥部の底部の厚みを前記テープ基材の元の厚みよりも小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンボスキャリアテープの製造方法。