JPH07205919A - キャリアテープ接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】超音波カッター装置及び超音波溶着装置をアー
ムの両端に有し、アームの回転により超音波カッター装
置をカット・溶着ステージ上に移動し、カット・溶着ス
テージに固定された接続すべき一方のキャリアテープを
切断し、切断したキャリアテープをカット・溶着ステー
ジからいったん取り外し、カット・溶着ステージを溶着
のための重なりが得られるようにスライドし、他方のキ
ャリアテープをカット・溶着ステージに固定して切断
し、アームの回転により超音波溶着装置をカット・溶着
ステージ上に移動し、両方のキャリアテープを重ね合わ
せてカット・溶着ステージに固定して溶着することによ
り、１ステージでキャリアテープを接続しうることを特
徴とするキャリアテープ接続装置。 【効果】キャリアテープの接続を、再現性よく、十分な
強度を確保し、かつ少ない工数で容易に行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体等各種電子部品、
精密機器部品などの収納、運搬や装着時等に用いられる
キャリアテープを接続する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体等各種電子部品、精密機器
部品などの収納等に用いられるキャリアテープは、図１
に示すように、成形によって連設された部品収納ポケッ
ト部１とフラット部２よりなり、送り穴３が明けられて
いて、部品収納ポケットに部品を収納したのちカバー材
４をシールして用いられている。一方、例えば電子部品
をキャリアテープに自動装填し或いはプリント基板に装
着するなどの工程においては、実装作業の自動化、高速
化が急速に進み、それぞれの工程で、これらの自動機を
長時間にわたってより効率よく稼働させる努力が行わ
れ、又これに伴ってキャリアテープもより精度の高い安
定した品質を求められると共に、部品の収納前及び収納
後にテープの接続による長尺化技術の開発が切望されて
いる。これらテープの接続技術について、２本のテープ
を直接接続する方法として接着剤を用いる方法、超音波
溶着による方法などが開発されており、又、接続に用い
る治具にもさまざまなものが開発されてきた。しかし、
接着剤による接続では接続部から再度切断するなどのト
ラブルが生ずる危険性が高く、安定して強度を確保する
ことが困難である。また、超音波溶着による接続では溶
着部分の重なりを常に一定に保って安定した接続強度を
得ることや、溶着時に発生するバリを除去することに多
くの工数を要している。接続治具の接続部分に樹脂溜ま
りを設けてバリの発生を防ぐ試みもなされているが、接
続部分の厚みが増し折り曲げ強度が低下する等の問題が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、キャリアテ
ープの接続を、再現性よく、十分な強度を確保し、かつ
少ない工数で容易に行うことのできるキャリアテープ接
続装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、キャリア
テープの有効な接続方法を鋭意研究した結果、超音波カ
ッター装置と超音波溶着装置をアームの両端に設けアー
ムを回転すれば、１ステージでキャリアテープを接続す
ることができ、超音波カッター装置と超音波溶着装置を
同一の超音波発振装置で駆動すれば効率よく切断と溶着
を行うことができ、カッター刃の駆動をスライド方式又
は下降方式で行えば正確に切断することができ、キャリ
アテープの切断及び溶着位置をマイクロメーターでステ
ージをスライドすることにより設定すれば溶着部分の重
なりを容易に一定に保つことができ、ダブル構造のカミ
ソリ刃又は打ち抜き刃によりバリを除去すればテープ幅
が一定で寸法安定性にすぐれた接続を行うことができる
ことを見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明は次の各態様の発明より
なるものである。 (１)超音波カッター装置及び超音波溶着装置をアームの
両端に有し、アームの回転により超音波カッター装置を
カット・溶着ステージ上に移動し、カット・溶着ステー
ジに固定された接続すべき一方のキャリアテープをフラ
ット部において切断し、切断したキャリアテープをカッ
ト・溶着ステージからいったん取り外し、カット・溶着
ステージを溶着のための重なりが得られるようにスライ
ドし、他方のキャリアテープをカット・溶着ステージに
固定してフラット部において切断し、アームの回転によ
り超音波溶着装置をカット・溶着ステージ上に移動し、
両方のキャリアテープを重ね合わせてカット・溶着ステ
ージに固定して溶着し、溶着の際に押し出されるバリを
除去することにより、１ステージでキャリアテープを接
続しうることを特徴とするキャリアテープ接続装置。 (２)超音波カッター装置と超音波溶着装置が同一の超音
波発振装置により駆動される第１項記載のキャリアテー
プ接続装置。 (３)超音波カッター装置のカッターの刃の駆動がスライ
ド方式又は下降方式によりキャリアテープを切断する第
１項記載のキャリアテープ接続装置。 (４)キャリアテープの切断及び溶着位置をマイクロメー
ターでカット・溶着ステージをスライドすることにより
設定する第１項記載のキャリアテープ接続装置。 (５)ダブル構造のカミソリ刃によりバリの除去を行う第
１項記載のキャリアテープ接続装置。 (６)打ち抜き刃によりバリの除去を行う第１項記載のキ
ャリアテープ接続装置。 (７)超音波溶着装置に使用する溶着ホーンがチタン合金
である第１項記載のキャリアテープ接続装置。 (８)接続部分の引張強度が非接続部分の引張強度の７０
％以上、接続部分の折り曲げ強度が非接続部分の折り曲
げ強度の４０％以上であるようなキャリアテープの接続
を行うことのできる第１項記載のキャリアテープ接続装
置。

【０００６】以下、図面によって本発明を詳細に説明す
る。図２は、本発明のキャリアテープ接続装置の正面図
であり、図３は本発明のキャリアテープ接続装置の側面
図である。図において、反時計方向及び時計方向にそれ
ぞれ９０度ずつ回転する回転軸５にアーム６が取り付け
られ、さらにアームの両端に超音波カッター装置７及び
超音波溶着装置８が設けられている。アームの回転によ
り、超音波カッター装置及び超音波溶着装置はカット・
溶着ステージ９上の所定の位置に移動する。また、カッ
ト・溶着ステージの延長線上に、バリ除去装置２１が設
けられている。アームの回転運動を模式的に図４に示
す。カッター１０及び溶着ホーン１１は回転中心の回り
にそれぞれ９０度ずつ回転し、カット・溶着ステージ９
に固定されたキャリアテープ１３の上に移動するので、
一つのステージの上でキャリアテープの切断と溶着を行
うことができ、キャリアテープの接続作業を効率よく進
めることができる。本発明のキャリアテープ接続装置に
おいては、図５に模式的に示すように、超音波カッター
装置７と超音波溶着装置８は同一の超音波発振装置１４
により駆動される。超音波カッター装置と超音波溶着装
置はキャリアテープの接続作業において同時に駆動され
ることはないので、本発明のキャリアテープ接続装置に
おいて超音波カッター装置と超音波溶着装置を一本のア
ームの両端に設置することにより、複数個の高価な超音
波発振装置を使用することなく、一台の超音波発振装置
により切断と溶着を行うことが可能となり、さらに、キ
ャリアテープ接続装置の小型化、軽量化を実現すること
ができた。

【０００７】本発明のキャリアテープ接続装置において
は、カッターの刃はスライド方式又は下降方式によりキ
ャリアテープを切断する。図６にカッターの刃の運動を
模式的に示す。カッターの刃の形状には特に制限はな
く、刃がステージに対して傾斜しているスライド式カッ
ター刃１５であれば、垂直に下降したのち水平方向にス
ライドしてキャリアテープを切断し、その後垂直に上昇
し水平に逆方向にスライドして原位置に戻る。また、刃
がステージに平行な押し切り式カッター刃１６であれ
ば、単に垂直方向の下降と上昇によってキャリアテープ
を切断する。カッターの刃は所定の位置に停止した超音
波カッター装置から垂直に下降してくるので、キャリア
テープの切断位置がずれることなく安定して切断するこ
とができる。大型のキャリアテープについては、カッタ
ー刃の大型化を避けるためにスライド式カッター刃を好
適に使用することができる。幅の狭いキャリアテープに
ついては、装置の簡素化、斜め切れ防止及び精度向上の
点から押し切りカッター刃を用いることが好ましい。本
発明のキャリアテープ接続装置において、キャリアテー
プ１３は図７に示したように部品収納ポケット１をカッ
ト・溶着ステージのポケットに嵌装着し、さらに図９に
示した固定治具２８で押さえることにより固定される。
固定治具には、カット用スリット２９及び溶着用スリッ
ト３０が設けられていて、キャリアテープの接続部分の
近傍を押さえた状態で切断及び溶着を行うことができる
ので、キャリアテープの接続部分に好ましくない変形を
生ずることがない。

【０００８】本発明のキャリアテープ接続装置において
は、キャリアテープの切断及び溶着位置はマイクロメー
ターでカット・溶着ステージをスライドすることにより
設定される。図７に示したように、カット・溶着ステー
ジ９はリニアスライドテーブル１７に固定され、リニア
スライドテーブルの位置はマイクロメーター１８により
設定される。リニアスライドテーブルの位置は付属する
位置表示計１９に示されるので、キャリアテープの切断
及び溶着を誤りなく所定の位置で行うことができる。マ
イクロメーターのかわりにリニアモーターを用いてリニ
アスライドテーブルの位置決めを行ってもよい。繰り返
し同じ作業を行う場合には、マイクロメーターの数値を
記憶しておくことにより、容易に同一作業を行うことが
できる。本発明のキャリアテープ接続装置においては、
下降した超音波溶着装置の溶着ホーンの先端とカット・
溶着ステージの溶着面の間隙は、ほぼキャリアテープの
フィルム厚みと同程度に調節される。超音波溶着によつ
て接続されたキャリアテープの接続部分も非接続部分と
ほぼ同じ厚みとなり、余分な樹脂はバリとなってテープ
の外側へ押し出される。テープの外側へ押し出されたバ
リはバリ除去装置により除かれ、また送り穴に変形のあ
る場合は送り穴修正装置で仕上げが行われる。

【０００９】本発明のキャリアテープ接続装置におい
て、溶着工程を終えたキャリアテープは次いでバリの除
去装置へ移される。バリの除去は図８に示したキャリア
テープの両側に置かれた一対のダブル構造のカミソリ刃
２０によって行われる。カミソリ刃が１枚の場合は、削
り取ったバリの根本に僅かにはみ出し部分が残ることが
あるが、カミソリ刃をダブル構造にすることにより２枚
目の刃が残ったはみ出し部分を除き去り、端部が完全に
滑らかで寸法安定性のよい仕上げを行うことができる。
バリの除去は、また、図１０に示した打ち抜き刃２２に
よっても行われる。溶着によりバリの発生したキャリア
テープ１３を、キャリアテープの部品収納ポケット１を
中型２４のポケット２７に嵌装着し、押さえ上型２３で
押さえることにより固定する。中型及び押さえ上型には
バリ除去位置にあたる打ち抜き穴２６が設けられてい
て、２枚の打ち抜き刃２２を備え付けた下型２５が上昇
しバリを切り落とす。キャリアテープが押さえ上型と中
型の間で固定されているので、正確な位置でバリを除去
することができる。本発明のキャリアテープ接続装置に
おいて、超音波溶着装置にチタン合金からなる溶着ホー
ンを使用することが望ましい。チタン合金製の溶着ホー
ンを用いれば完全な溶着を行うことができ、接続部分で
界面破壊が起こることはなく、非接続部分の強度と同等
の接続部分の強度が得られる。本発明のキャリアテープ
接続装置によれば、キャリアテープの接続部分の重なり
を常に最適に保ち、接続部分の厚さを非接続部分の厚さ
と容易に再現性よく同等にすることができるので、接続
部分の強度が非接続部分の強度に比べて著しく低下する
ことはない。本発明のキャリアテープ接続装置によるキ
ャリアテープの接続において、接続部分の引張強度は非
接続部分の引張強度の７０％以上、好ましくは８０％以
上、より好ましくは９０％以上であり、接続部分の折り
曲げ強度は非接続部分の折り曲げ強度の４０％以上、好
ましくは６０％以上、さらに好ましくは８０％以上であ
る。

【００１０】次に、本発明のキャリアテープ接続装置を
用いてキャリアテープを接続する一態様について説明す
る。アームを回転して超音波カッター装置をカット・溶
着ステージ上に移動する。マイクロメーターによりカッ
ト・溶着ステージを所定の位置に設定する。カット・溶
着ステージにはキャリアテープの部品収納ポケットを嵌
装着することのできるポケットが設けられているので、
部品収納ポケットをカット・溶着ステージのポケットに
嵌装着し、固定治具で押さえることによりキャリアテー
プをカット・溶着ステージに固定する。刃がステージに
対して傾斜しているスライド式カッター刃の場合には、
カッター刃を下降し超音波を発振しカッター刃を水平方
向にスライドすることにより、キャリアテープを切断す
る。次いで超音波の発振を停止し、カッター刃を原位置
に戻す。キャリアテープのカット・溶着ステージへの固
定を超音波カッター装置の移動より先に行うこともでき
る。切断したキャリアテープをいったんカット・溶着ス
テージから取り外し、所定の重なりが得られるようマイ
クロメーターでカット・溶着ステージの位置決めを行っ
たのち、他方のキャリアテープをカット・溶着ステージ
に固定する。同じ操作を繰り返してキャリアテープを切
断する。接続すべきキャリアテープの重なりは、キャリ
アテープの部品収納ポケットの間のフラット部分の寸法
の５〜９５％、好ましくは１０〜３０％である。キャリ
アテープの接続は、より長尺のキャリアテープを得るた
めに２本のキャリアテープを接続することもあり、また
キャリアテープの不必要部分を除去するために行うこと
もある。

【００１１】次いで、アームを回転して超音波溶着装置
をカット・溶着ステージ上に移動し、接続すべき両方の
キャリアテープをカット・溶着ステージにセットする。
超音波溶着装置を下降し、キャリアテープの重なり部分
を押さえ、超音波を発振してキャリアテープを溶着す
る。溶着の際、溶着部の周辺部の浮き上がりを防止する
ために、周辺部を押さえることもでき、また、カット・
溶着ステージの裏面から真空吸引して固定することもで
きる。溶着を終えたのち超音波溶着装置を上昇させる。
溶着されたキャリアテープは次いで発生したバリを除去
する。バリ除去装置にキャリアテープをセットし、２枚
カッター刃の寸法調整を行ったのちカッターを移動させ
てバリを除去し、さらにリーマー回転方式による送り穴
のバリの除去を行い完成させる。本発明のキャリアテー
プ接続装置を用いて接続しうるキャリアテープの材質に
は特に制限なく、超音波により溶着できるプラスチック
のシートからなるキャリアテープは容易に接続できる
が、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、非結晶性ポリエ
ステルなどのキャリアテープを特に好適に接続すること
ができる。本発明のキャリアテープ接続装置を用いて接
続したキャリアテープの接続部分は、外観寸法ともに非
接続部分と変わりなく、十分な強度を有し、電子部品を
高速で自動装填し或いはプリント基板に装着するなどの
工程において全く問題を生ずることがなかった。

【００１２】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を説明する。な
お、実施例中の測定は次の方法で行ったものである。 寸法：株式会社ミツトヨ製工具顕微鏡を用いて、測定倍
率３０倍で寸法測定を行った。 引張強度：株式会社島津製作所製オートグラフＳ−５０
０型を用い、カバー材をシールしていないキャリアテー
プの両端をチャック間隔１００mmで保持し、引張速度５
０mm／分で引っ張り、破断強度を測定した。 折り曲げ強度：接続部分を中心に部品収納ポケット３個
ずつをつかみ、シール面が接するまで曲げたのち原状に
戻すことを繰り返し、キャリアテープが破断するまでの
回数を求めた。

【００１３】実施例１ 幅８.０mm、厚さ０.２mm、部品収納ポケットピッチ４.
０mm、ポケット間のフラット部寸法０.７mm、ポケット
幅３.３mmのポリ塩化ビニール製キャリアテープ２本を
本発明のキャリアテープ接続装置を用いて接続した。超
音波カッター装置をカット・溶着ステージ上に回転して
移動し、マイクロメーターによりカット・溶着ステージ
を第一の切断位置に合わせ、キャリアテープをカット・
溶着ステージに嵌装着して固定し、カッター刃を下降し
てキャリアテープを切断した。いったん切断したキャリ
アテープをカット・溶着ステージから取り外し、マイク
ロメーターによりカット・溶着ステージの位置を０.１
４mmスライドし、他方のキャリアテープをカット・溶着
ステージに嵌装着して固定し、カッター刃を下降してキ
ャリアテープを切断した。この切断末端部に先に切断し
たキャリアテープの末端部を０.１４mm重ねてカット・
溶着ステージに嵌装着し固定治具を用いて固定した。同
時にアームを回転して超音波溶着装置をカット・溶着ス
テージ上に移動し、溶着ホーンを下降して両方のキャリ
アテープを押さえ、超音波を発振して溶着した。用いた
超音波溶着装置は株式会社スズキ製ＳＵＷ−１５０モデ
ルであり、超音波ホーンはチタン合金製でサイズは５×
１０mm角、超音波振幅５０〜１２０μｍ、加圧圧力０.
３〜２.０kgpでホーン面の加工端位置はカット・溶着ス
テージ上面より０.２mmに設定して溶着した。溶着後キ
ャリアテープの両端に発生したバリを除去した。接続部
分の外観は非接続部分の外観とほとんど変わりはなかっ
た。キャリアテープ接続装置を用いて１５回の接続を行
い、寸法、引張強度及び折り曲げ強度の測定をそれぞれ
５個ずつの接続部分について行った。

【００１４】図１１にキャリアテープの寸法測定位置
を、第１表に寸法測定結果を示す。ただし、 Ａ 部品収納ポケットのキャリアテープ方向の長さ Ｂ 部品収納ポケットの幅 Ｐ₀ 送り穴間のピッチ Ｐ₁ 部品収納ポケット間のピッチ Ｐ₂ 部品収納ポケット中央と送り穴中央の間のテープ長
さ方向の距離 Ｅ キャリアテープ端と送り穴中央との間の距離 Ｆ 部品収納ポケット中央と送り穴中央のキャリアテー
プ幅方向の距離 Ｗ キャリアテープの幅 であり、寸法の単位はいずれもmmである。測定値はすべ
て規格公差内にあった。第２表に、引張強度の測定結果
を示す。接続したキャリアテープと非接続のキャリアテ
ープの間に引張強度の差はほとんどない。第３表に、折
り曲げ強度の測定結果を示す。接続したキャリアテープ
の折り曲げ強度は非接続のキャリアテープに比べ僅かに
劣るが、実用上支障をきたす程度ではない。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【表３】

【００１８】

【発明の効果】本発明のキャリアテープ接続装置は、超
音波カッター装置と超音波溶着装置がアームの両端に設
けられており、接続すべきキャリアテープがカット・溶
着ステージに固定されるので、キャリアテープの接続
を、再現性よく、十分な強度を確保し、かつ少ない工数
で容易に行うことのできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、キャリアテープの斜視図である。

【図２】図２は、本発明の一態様のキャリアテープ接続
装置の正面図である。

【図３】図３は、本発明の一態様のキャリアテープ接続
装置の側面図である。

【図４】図４は、超音波カッター装置と超音波溶着装置
の作動状態の説明図である。

【図５】図５は、超音波カッター装置と超音波溶着装置
の駆動系統の説明図である。

【図６】図６は、カッター刃の形状及び作動状態の説明
図である。

【図７】図７は、カット・溶着ステージのスライド設定
方式の説明図である。

【図８】図８は、バリ除去用のカミソリ刃の説明図であ
る。

【図９】図９は、固定治具の説明図である。

【図１０】図１０は、打ち抜き刃によるバリ除去装置の
説明図である。

【図１１】図１１は、寸法測定位置の説明図である。

【符号の説明】

１ 部品収納ポケット ２ フラット部 ３ 送り穴 ４ カバー材 ５ 回転軸 ６ アーム ７ 超音波カッター装置 ８ 超音波溶着装置 ９ カット・溶着ステージ １０ カッター １１ 溶着ホーン １２ 回転中心 １３ キャリアテープ １４ 超音波発振装置 １５ スライド式カッター刃 １６ 押し切り式カッター刃 １７ リニアスライドテーブル １８ マイクロメーター １９ 位置表示計 ２０ バリ除去刃 ２１ バリ除去装置 ２２ 打ち抜き刃 ２３ 押さえ上型 ２４ 中型 ２５ 下型 ２６ 打ち抜き穴 ２７ ポケット ２８ 固定治具 ２９ カット用スリット ３０ 溶着用スリット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波カッター装置及び超音波溶着装置を
   アームの両端に有し、アームの回転により超音波カッタ
   ー装置をカット・溶着ステージ上に移動し、カット・溶
   着ステージに固定された接続すべき一方のキャリアテー
   プをフラット部において切断し、切断したキャリアテー
   プをカット・溶着ステージからいったん取り外し、カッ
   ト・溶着ステージを溶着のための重なりが得られるよう
   にスライドし、他方のキャリアテープをカット・溶着ス
   テージに固定してフラット部において切断し、アームの
   回転により超音波溶着装置をカット・溶着ステージ上に
   移動し、両方のキャリアテープを重ね合わせてカット・
   溶着ステージに固定して溶着し、溶着の際に押し出され
   るバリを除去することにより、１ステージでキャリアテ
   ープを接続しうることを特徴とするキャリアテープ接続
   装置。
2. 【請求項２】超音波カッター装置と超音波溶着装置が同
   一の超音波発振装置により駆動される請求項１記載のキ
   ャリアテープ接続装置。
3. 【請求項３】超音波カッター装置のカッターの刃の駆動
   がスライド方式又は下降方式によりキャリアテープを切
   断する請求項１記載のキャリアテープ接続装置。
4. 【請求項４】キャリアテープの切断及び溶着位置をマイ
   クロメーターでカット・溶着ステージをスライドするこ
   とにより設定する請求項１記載のキャリアテープ接続装
   置。
5. 【請求項５】ダブル構造のカミソリ刃によりバリの除去
   を行う請求項１記載のキャリアテープ接続装置。
6. 【請求項６】打ち抜き刃によりバリの除去を行う請求項
   １記載のキャリアテープ接続装置。
7. 【請求項７】超音波溶着装置に使用する溶着ホーンがチ
   タン合金である請求項１記載のキャリアテープ接続装
   置。
8. 【請求項８】接続部分の引張強度が非接続部分の引張強
   度の７０％以上、接続部分の折り曲げ強度が非接続部分
   の折り曲げ強度の４０％以上であるようなキャリアテー
   プの接続を行うことのできる請求項１記載のキャリアテ
   ープ接続装置。