WO2018088299A1 - 電子部品保持治具及びその製造方法 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an electronic component holding jig for holding an electronic component and a method for manufacturing the same.
  • the electronic component holding jig includes a substrate having a plurality of through holes arranged therein, and an elastic sheet that covers one surface of the substrate is formed, and the elastic sheet is provided at a location corresponding to the through hole of the substrate. A holding hole having a smaller diameter than the through hole is formed.
  • each pin having a smaller diameter is disposed in a plurality of through holes formed in the substrate, and the pins are penetrated,
  • An uncured elastic material liquid is poured into a mold, the elastic body is cured into a sheet shape, and then a pin is removed to form a holding hole (see Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electronic component holding jig manufacturing method and an electronic component holding jig capable of forming a holding hole without using a mold.
  • a method for manufacturing an electronic component holding jig in which a holding hole for holding an electronic component is formed in the elastomer sheet by irradiating the elastomer sheet with a laser beam, which is emitted from a laser oscillator
  • a method of manufacturing an electronic component holding jig comprising: passing a laser beam through a mask pattern having a transmission hole corresponding to the shape of the holding hole to be formed; .
  • a support plate is provided inside the elastomer sheet, and the support plate includes: A through hole is provided in advance in a position corresponding to the holding hole formed in the elastomer sheet, and the laser beam is irradiated from the first surface side of the elastomer sheet toward the through hole of the support plate.
  • An electronic component holding jig having an elastomer sheet in which a holding hole penetrating the electronic component is formed, the inner diameter of the holding hole being reduced from the first opening edge toward the inside.
  • An electronic component holding jig characterized by having a diameter and a diameter decreasing toward the inside from the second opening edge.
  • the holding hole can be formed without using a mold, the shape of the holding hole can be easily changed according to the shape of various types of electronic components. .
  • the electronic component holding jig of the present invention the electronic component can be stably held inside the holding hole by the unique shape of the holding hole.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a laser processing apparatus 10.
  • A It is a perspective view of the electronic component holding jig 20.
  • FIG. (B) It is sectional drawing which shows a part of cross section of the electronic component holding jig 20.
  • FIG. (C) It is sectional drawing which shows the same cross section as (b), and shows the state by which the electronic component P was hold
  • FIG. It is a top view which shows a mode that one of the holding holes 4 of the electronic component holding jig 20 was seen from upper direction.
  • an electronic component holding jig in which a penetrating or non-penetrating holding hole for holding an electronic component is formed in the elastomer sheet by irradiating the elastomer sheet with laser light. It is a manufacturing method. Laser light irradiation is performed by a method in which laser light emitted from a laser oscillator is passed through a mask pattern having a transmission hole corresponding to the shape of a holding hole to be formed, and further condensed by a lens and then irradiated onto the elastomer sheet. .
  • an elastomer sheet 3 having a support plate 1 therein is prepared.
  • the support plate 1 is provided with a plurality of through-holes 2 penetrating in the thickness direction at positions corresponding to the plurality of holding holes 4 to be formed later in the elastomer sheet 3.
  • the entire support plate 1 is embedded in the elastomer sheet 3, but a part of the support plate 1, for example, the second surface 1 b of the support plate 1 may be exposed to the outside of the elastomer sheet 3.
  • the thickness from the first surface 1a of the support plate 1 to the first surface 3a of the elastomer sheet 3 and the thickness from the second surface 1b of the support plate 1 to the second surface 3b of the elastomer sheet 3 are independent of each other.
  • the thickness may be 50 ⁇ m to 2000 ⁇ m.
  • the thickness from the first surface 3a to the second surface 3b of the elastomer sheet 3 can be, for example, 200 ⁇ m to 5000 ⁇ m.
  • the hole diameter of the through hole 2 provided in the support plate 1 may be larger than the hole diameter (inner diameter) of the holding hole 4 to be formed, and may be, for example, 50 ⁇ m to 5000 ⁇ m.
  • the diameters of the through holes 2 may be the same or different.
  • the thickness of the support plate 1 can be set to 100 ⁇ m to 5000 ⁇ m, for example.
  • the shape of the electronic component holding jig to be formed is likely to be a shape suitable for holding the electronic component.
  • the type of elastomer is not particularly limited as long as the holding hole 4 can be formed by laser processing.
  • thermosetting elastomers such as silicone rubber and fluororubber; thermoplastics including styrene, olefin, urethane, amide and the like Elastomers; vulcanized rubber and the like.
  • thermosetting elastomers such as silicone rubber and fluororubber; thermoplastics including styrene, olefin, urethane, amide and the like Elastomers; vulcanized rubber and the like.
  • a thermosetting elastomer is preferable and silicone rubber is more preferable.
  • the method for forming the elastomer sheet 3 is not particularly limited, and a known method for forming an elastomer sheet on a substrate is applicable.
  • an elastomer sheet can be formed on one surface of the support plate 1 by placing the support plate 1 on a flat base, applying an elastomer composition thereon, and curing the elastomer. At this time, the elastomer is also filled in the through holes provided in the support plate 1 in advance.
  • the support plate 1 on the base is turned over and placed again with the other surface exposed, and an elastomer composition is applied to the other surface of the support plate 1 to cure the elastomer,
  • a sheet in which the elastomer sheet 3 is formed on both surfaces of the support plate 1, that is, a sheet in which the support plate 1 is provided inside the elastomer sheet 3 is obtained.
  • the laser beam L shaped with a mask pattern and further condensed with a lens is irradiated toward the first surface 3a of the elastomer sheet 3 (FIG. 1B).
  • the laser beam L is irradiated toward a portion where the through hole 2 of the support plate 1 is provided in advance, and the elastomer sheet 3 is excavated by thermal processing. If excavation is performed until the laser beam L penetrates through the elastomer sheet 3, a penetrating holding hole 4 is formed at the irradiated position (FIG. 1C). Further, if excavation is stopped before the laser beam L penetrates, a non-penetrating holding hole 4 is formed at the irradiated location. Examples of lasers suitable for such processing include pulsed CO 2 lasers and YAG lasers.
  • the laser beam emitted from the laser oscillator is selected from a mask pattern having a beam shaping transmission hole, a fly-eye lens, a field lens, an anamorphic beam expander, a concave cylindrical lens, a convex cylindrical lens, a prism, a convex lens, and a concave lens.
  • the primary shaping is preferably performed by two or more known optical systems.
  • the beam shaped primarily by the mask pattern and the optical system is further shaped secondarily through a mask pattern having a transmission hole corresponding to the shape of the opening of the through hole or the non-through hole formed in the elastomer sheet 3. It is preferable. Specifically, when the mask pattern includes a rectangular transmission hole, the holding hole 4 having a rectangular shape when viewed from above can be formed. If the mask pattern includes a circular transmission hole, the holding hole 4 having a circular shape when viewed from above can be formed.
  • the number of transmission holes in the mask pattern may be one or two or more. For example, if the mask pattern has four transmission holes, four holding holes corresponding to the shape of each transmission hole are simultaneously formed in the elastomer sheet 3 by four beams transmitted through the transmission holes of the mask pattern. Can be formed. By forming a plurality of holding holes at the same time, the formation efficiency of the holding holes can be increased.
  • the mask pattern is formed of a known material such as a metal such as SUS or ceramics.
  • the transmission hole of the mask pattern can be made larger than the holding hole 4 to be formed.
  • the beam shaped through the transmission hole of the mask pattern is collected by the lens and can have a beam diameter smaller than that of the transmission hole.
  • the beam shaped by the primary shaping or the secondary shaping by the above optical system is further passed through the telecentric lens so that the beam is incident substantially perpendicular to the first surface 3a of the elastomer sheet 3, and is passed through the first surface 3a. It is preferable to form an image.
  • the taper angle of the side surface of the holding hole 4 is reduced to form the holding hole 4 having an inner surface substantially perpendicular to the first surface 3a. be able to.
  • the taper angle is an angle formed by the inner surface of the holding hole 4 and the perpendicular of the first surface 3a.
  • the taper angle is 0 °.
  • the beam diameter of the laser light L that has passed through the mask pattern and the lens is preferably equal to the inner diameter of the holding hole 4 to be formed. With this beam diameter, since the entire single holding hole 4 to be formed can be irradiated, it is not necessary to scan the beam when forming the holding hole 4. On the other hand, when irradiating while narrowing the beam diameter and tracing the outline of the holding hole 4, it is necessary to scan the beam with high accuracy, and the manufacturing efficiency is remarkably lowered.
  • the angle at which the beam is incident on the first surface 3a of the elastomer sheet 3 may be adjusted by adjusting the lens type, focal point, etc., and a desired taper angle may be given to the inner surface of the holding hole 4.
  • a taper angle may be given to all of the inner surface of the holding hole 4, or a taper angle may be attached to a part of the inner surface.
  • a taper angle may be given to any one or more of the four inner surfaces in which the cross-sectional shape of the holding hole 4 cut into a circle as described above is rectangular.
  • the laser beam L is irradiated from the 1st surface 3a side of the prepared elastomer sheet 3 toward the through-hole 2 of the support plate 1 with which the inside of the elastomer sheet 3 was equipped. Then, the first surface 3a of the elastomer sheet 3 is excavated to form the first hole 4a.
  • the excavation of the first surface 3a and the formation of the first hole 4a by the laser beam L and the excavation of the second surface 3b and the formation of the second hole 4b may be performed simultaneously or individually.
  • irradiation of the laser beam from the 1st surface 3a side is stopped, and then the laser beam is irradiated from the 2nd surface 3b side, and the 2nd hole 4b is made. Can be formed.
  • the laser beam L can be simultaneously irradiated from both the first surface 3a and the second surface 3b of the elastomer sheet 3.
  • 3 includes a laser oscillator 11, a right-angle prism mirror 12 for beam branching, first mirrors 13A and 13B, mask patterns 14A and 14B, second mirrors 15A and 15B, lenses 16A and 16A. B and an XY stage 17.
  • the laser beam L emitted from the laser oscillator 11 is split into two by the right-angle prism mirror 12.
  • the first beam is controlled in direction by the first mirror 13A and shaped by the mask pattern 14A, and then directed to the lens 16A by the second mirror 15A. Further, the light is condensed by the lens 16A and incident on the first surface 3a of the elastomer sheet 3 installed on the XY stage 17, thereby forming a first hole 4a.
  • the direction of the second beam is controlled by the first mirror 13B and shaped by the mask pattern 14B, and then directed to the lens 16B by the second mirror 15B. Further, the light is condensed by the lens 16B and incident on the second surface 3b of the elastomer sheet 3 installed on the XY stage 17 to form the second hole 4b.
  • the angle at which the laser beam L is incident on the elastomer sheet 3 is adjusted by adjusting the type and focus of the lens, and a desired taper is formed on the inner surface of the holding hole 4. You may add a corner. As shown in FIG. 4B, by reducing the inner diameters of the first hole 4a and the second hole 4b toward the inside, the inner surface protrudes toward the central part 4c of the holding hole 4.
  • the holding hole 4 like the inner space of the hourglass can be formed.
  • the following surface treatment may be further performed. That is, it is preferable to perform a surface treatment that reduces the adhesiveness to the electronic component P on at least one of the first surface 3 a and the second surface 3 b of the elastomer sheet 3.
  • the adhesiveness is tackiness inherently possessed by the elastomer constituting the elastomer sheet 3.
  • the method of performing the blast process which sprays microparticles
  • the surface treatment may be performed before the holding hole 4 is formed in the elastomer sheet 3 or after the holding hole 4 is formed.
  • an electronic component holding jig having an elastomer sheet in which a through hole for holding an electronic component is formed, and the inner diameter of the holding hole is from the first opening edge.
  • the electronic component holding jig is reduced in diameter toward the inside and reduced in diameter from the second opening edge toward the inside.
  • the electronic component holding jig of the third aspect can be manufactured by the manufacturing method of the first aspect and the second aspect. As an example, there is an electronic component holding jig 20 shown in FIG.
  • the electronic component holding jig 20 includes a 20 cm ⁇ 30 cm rectangular support plate 1 and an elastomer sheet 3 having a support plate 1 therein and having a larger volume than the support plate 1. And having.
  • the support plate 1 is provided with a plurality of through holes 2 (not shown) arranged in 7 rows ⁇ 13 columns at a pitch of about 2 mm.
  • a holding hole 4 having a diameter slightly smaller than the diameter of the through hole 2 is formed inside the through hole 2 at a location where the elastomer sheet 3 covers each through hole 2 of the support plate 1.
  • a pitch (separation distance) ⁇ between adjacent holding holes 4 is about 2 mm.
  • the inner diameter ⁇ 1 of the first opening edge of the holding hole 4 is the widest and is reduced toward the inside (in the thickness direction of the elastomer sheet 3).
  • the inner diameter ⁇ 2 of the second opening edge is the widest, and the diameter is reduced toward the inside.
  • the inner diameter ⁇ 3 of the central portion 4c of the holding hole 4 becomes the smallest, and the inner side surface of the holding hole 4 has a taper angle ⁇ that is inclined with respect to the first surface 3a and the second surface 3b of the elastomer sheet 3.
  • the opening of the holding hole 4 is relatively wide, so that the electronic component P can be easily inserted.
  • the electronic component P can be reliably held in the central portion 4c that is narrow.
  • the upper end and the lower end of the electronic component P held in the holding hole 4 protrude from the elastomer sheet 3, and a terminal or the like is attached separately. Thereafter, the electronic component P is extracted from the holding hole 4 and used.
  • the shape of the opening of the holding hole 4 when one of the holding holes 4 is viewed from above is appropriately set according to the shape of the electronic component P.
  • Examples of the shape include a square and other polygons.
  • FIG. 5 illustrates a case of a quadrangle.
  • the shape of the opening of the through hole 2 and the shape of the opening of the holding hole 4 are the same square, but the shape of the opening of the through hole 2 and the shape of the opening of the holding hole 4 do not have to be the same. , May be different from each other.
  • the inner diameter of the holding hole 4 is appropriately adjusted according to the size of the electronic component P.
  • the inner diameters ⁇ 1 and ⁇ 2 of the first opening edge and the second opening edge are 10 ⁇ m to 1000 ⁇ m, and the inner diameter ⁇ 3 of the central portion 4c is 5 to 250 ⁇ m. Size.
  • the inner diameter of each portion of the holding hole 4 is the diameter of the smallest circle including the cross-sectional shape of the holding hole 4 perpendicular to the thickness direction of the elastomer sheet 3.
  • the length (depth) of the holding hole 4 is the same as the thickness of the elastomer sheet 3, and examples thereof include a size of 500 ⁇ m to 5000 ⁇ m from the first opening edge to the second opening edge.
  • the size and shape of each holding hole 4 may be the same or different.
  • the pitch between the holding holes 4 is not particularly limited, and can be, for example, about 2 mm to 5 mm.
  • the size of the electronic component holding jig 20 is not particularly limited.
  • the electronic component holding jig 20 may be a rectangle having a side of 10 cm to 30 cm.
  • the size of the support plate 1 is preferably a size that can be embedded in the elastomer sheet 3.
  • the through hole 2 is provided at a position corresponding to the holding hole 4, and therefore the through hole 2 is arranged so as to surround the holding hole 4.
  • the electronic component P or the manipulator (operation tool) of the electronic component contacts the elastomer sheet 3 when the electronic component P is inserted or removed. Even if it does, since the electronic component P or the manipulator is hard to adhere to the surface of the elastomer sheet 3, it is preferable because the electronic component P can be more easily inserted and removed.
  • SYMBOLS 1 Support plate, 1a ... 1st surface, 1b ... 2nd surface, 2 ... Through-hole, 3 ... Elastomer sheet, 3a ... 1st surface, 3b ... 2nd surface, 4 ... Holding hole, 4a ... 1st hole ( Upper part of holding hole), 4b ... Second hole (lower part of holding hole), 4c ... Central part of holding hole, P ... Electronic component, L ... Laser beam (laser beam), 10 ... Laser processing device, 11 ... Laser oscillator , 12 ... right angle prism mirror, 13A, B ... first mirror, 14A, B ... mask pattern, 15A, B ... second mirror, 16A, B ... lens, 17 ... XY stage

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Abstract

エラストマーシート（３）に対してレーザー光（Ｌ）を照射することにより、エラストマーシート（３）に電子部品を保持するための保持穴（４）を形成する、電子部品保持治具の製造方法であって、レーザー発振器から出射したレーザー光（Ｌ）を、形成する保持穴（４）の形状に対応する透過孔を有するマスクパターンに通し、さらにレンズで集光した後、エラストマーシート（３）に照射することを特徴とする電子部品保持治具の製造方法。

Description

電子部品保持治具及びその製造方法
　本発明は、電子部品を保持する電子部品保持治具及びその製造方法に関する。
本願は、２０１６年１１月９日に、日本に出願された特願２０１６－２１８５８５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来、セラミックコンデンサ、チップ抵抗、コイル等のチップ部品に端子電極を取り付ける際、これらのチップ部品の上端及び下端の少なくとも一方を露出した状態で保持するプレート状の保持治具が用いられている。この電子部品保持治具は、複数の貫通孔が配列して設けられた基板を備え、基板の一方の面を覆う弾性体シートが形成され、基板の貫通孔に対応する箇所の弾性体シートにその貫通孔より小径の保持穴が形成されたものである。
　このような電子部品保持治具を製造する方法としては、金型内において、基板に形成された複数の貫通孔内にそれよりも小径なピンをそれぞれ配置し、ピンを貫通させた状態で、金型内に未硬化の弾性体材料液を流し込み、弾性体をシート状に硬化させた後、ピンを取り除くことで、保持穴を形成する方法が適用されている（特許文献１参照）。
特公平５－４２１２３号公報
　しかしながら、上記の金型を用いた一括成形方法では、多数のピンを金型内に精度よく配置し、弾性体の硬化後の収縮を計算した位置合わせが必要であり、高度な金型設計技術が必要である。しかしながら、多品種の電子部品の形状に合わせて保持穴の寸法を変更する度に金型を作製することは、時間的にも費用的にも大きな負担になっていた。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、金型を用いずに保持穴を形成可能な電子部品保持治具の製造方法及び電子部品保持治具を提供する。
［１］　エラストマーシートに対してレーザー光を照射することにより、前記エラストマーシートに電子部品を保持するための保持穴を形成する、電子部品保持治具の製造方法であって、レーザー発振器から出射したレーザー光を、形成する前記保持穴の形状に対応する透過孔を有するマスクパターンに通し、さらにレンズで集光した後、前記エラストマーシートに照射することを特徴とする電子部品保持治具の製造方法。
［２］　前記エラストマーシートの内部には支持板が備えられ、前記支持板には、
前記エラストマーシートに形成する前記保持穴に対応する位置に貫通孔が予め設けられており、前記エラストマーシートの第一面側から、前記支持板の前記貫通孔へ向けて前記レーザー光を照射して、前記エラストマーシートの第一面を掘削して第一穴を形成し、前記エラストマーシートの第二面側から、前記支持板の前記貫通孔へ向けて前記レーザー光を照射して、前記エラストマーシートの第二面を掘削して第二穴を形成し、前記エラストマーシートの内部において、前記第一穴と前記第二穴とを連結することによって貫通した前記保持穴を形成する、［１］に記載の電子部品保持治具の製造方法。
［３］　前記第一穴及び前記第二穴の内径がそれぞれ内部へ向かって縮径している、［２］に記載の電子部品保持治具の製造方法。
［４］　前記レーザー光はＣＯ２レーザーであり、前記レンズはテレセントリックレンズであり、前記マスクパターンが有する前記透過孔は２つ以上である、［１］～［３］の何れか一項に記載の電子部品保持治具の製造方法。
［５］　前記エラストマーシートの第一面及び第二面の少なくとも一方に対して、前記電子部品に対する粘着性を低減させる表面処理を行う、［１］～［４］の何れか一項に記載の電子部品保持治具の製造方法。
［６］　電子部品を保持するための貫通した保持穴が形成されたエラストマーシートを有する電子部品保持治具であって、前記保持穴の内径は、その第一の開口縁から内部へ向けて縮径しているとともに、その第二の開口縁から内部へ向けて縮径していることを特徴とする電子部品保持治具。
［７］　前記エラストマーシートの表面が、前記電子部品に対する粘着性が低減するように表面処理されている、［６］に記載の電子部品保持治具。
　本発明の電子部品保持治具の製造方法によれば、金型を用いずに保持穴を形成できるので、多品種の電子部品の形状に応じて保持穴の形状を容易に変更することができる。
　本発明の電子部品保持治具によれば、保持穴が有する独特の形状によって、保持穴の内部に電子部品を安定に保持することができる。
本発明にかかる電子部品保持治具の製造方法の一例を示した断面図である。 本発明にかかる電子部品保持治具の製造方法の別の一例を示した断面図である。 レーザー加工装置１０の構成を示す模式図である。 （ａ）電子部品保持治具２０の斜視図である。（ｂ）電子部品保持治具２０の断面の一部を示す断面図である。（ｃ）（ｂ）と同じ断面を示し、保持穴４に電子部品Ｐが保持された状態を示す断面図である。 電子部品保持治具２０の保持穴４の一つを上方から見た様子示す上面図である。
《電子部品保持治具の製造方法》
（第一態様）
　本発明の第一態様は、エラストマーシートに対してレーザー光を照射することにより、前記エラストマーシートに、電子部品を保持するための貫通の又は非貫通の保持穴を形成する、電子部品保持治具の製造方法である。レーザー光の照射は、レーザー発振器から出射したレーザー光を、形成する保持穴の形状に対応する透過孔を有するマスクパターンに通し、さらにレンズで集光した後、前記エラストマーシートに照射する方法で行う。
　図１を参照して具体例を説明する。まず、図１（ａ）の断面図に示すように、支持板１を内部に備えたエラストマーシート３を準備する。この支持板１には、後でエラストマーシート３に形成される複数の保持穴４に対応する位置に、厚み方向に貫通する複数の貫通孔２が配列して設けられている。本例では支持板１の全体がエラストマーシート３に埋設されているが、支持板１の一部、例えば支持板１の第二面１ｂがエラストマーシート３の外部に露出していても構わない。
　支持板１の第一面１ａからエラストマーシート３の第一面３ａまでの厚さ、及び、支持板１の第二面１ｂからエラストマーシート３の第二面３ｂまでの厚さは、それぞれ独立に例えば、５０μｍ～２０００μｍとすることができる。
　エラストマーシート３の第一面３ａから第二面３ｂまでの厚さは、例えば、２００μｍ～５０００μｍとすることができる。
　支持板１に設けられた貫通孔２の孔径は、形成する保持穴４の穴径（内径）よりも大きければよく、例えば、５０μｍ～５０００μｍとすることができる。各貫通孔２の孔径は互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　支持板１の厚さは、例えば、１００μｍ～５０００μｍとすることができる。
　支持板１、貫通孔２及びエラストマーシート３が上記の各寸法であると、形成する電子部品保持治具の形状が電子部品の保持に適した形状になり易い。
　エラストマーの種類は、保持穴４をレーザー加工によって形成可能なものであれば特に限定されず、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の熱硬化性エラストマー；スチレン、オレフィン、ウレタン、アミド等を含む熱可塑性エラストマー；加硫ゴム等が挙げられる。なかでも、耐熱性、耐薬品性、寸法安定性に優れることから、熱硬化性エラストマーが好ましく、シリコーンゴムがより好ましい。
　エラストマーシート３の成形方法は特に限定されず、基板上にエラストマーシートを形成する公知方法が適用可能である。例えば、平坦な基台の上に支持板１を載置して、この上にエラストマー組成物を塗布し、エラストマーを硬化させることにより、支持板１の一方の面にエラストマーシートを形成できる。この際、支持板１に予め設けられていた貫通孔の内部にもエラストマーが充填される。続いて、基台上の支持板１をひっくり返して他方の面を露出させた状態で再び載置し、支持板１の他方の面にエラストマー組成物を塗布し、エラストマーを硬化させることにより、支持板１の両面にエラストマーシート３が形成されたもの、つまりエラストマーシート３の内部に支持板１が備えられたものが得られる。
　次に、マスクパターンで整形し、さらにレンズで集光したレーザー光Ｌを、エラストマーシート３の第一面３ａに向けて照射する（図１（ｂ））。レーザー光Ｌは支持板１の貫通孔２が予め設けられた箇所に向けて照射され、エラストマーシート３を熱加工により掘削する。レーザー光Ｌがエラストマーシート３を貫通するまで掘削すれば、その照射箇所には貫通した保持穴４が形成される（図１（ｃ））。また、レーザー光Ｌが貫通する前に掘削を止めれば、その照射箇所には非貫通の保持穴４が形成される。
　このような加工に適したレーザーとしては、パルス発振のＣＯ２レーザー、ＹＡＧレーザーなどが挙げられる。
　レーザー発振器から出射したレーザービームは、ビーム整形用の透過孔を有するマスクパターンと、フライアイレンズ、フィールドレンズ、アナモフィックビームエキスパンダー、凹面シリンドリカルレンズ、凸面シリンドリカルレンズ、プリズム、凸レンズ及び凹レンズ等から選ばれる一つ以上の公知の光学系とによって一次整形されることが好ましい。
　上記のマスクパターン及び光学系によって一次整形されたビームは、エラストマーシート３に形成する貫通又は非貫通の保持穴４の開口部の形状に対応する透過孔を有するマスクパターンを通して、さらに二次整形されることが好ましい。具体的には、マスクパターンが矩形の透過孔を備えていると、上方から開口部を見た形状が矩形である保持穴４を形成できる。また、マスクパターンが円形の透過孔を備えていると、上方から開口部を見た形状が円形である保持穴４を形成することができる。
　マスクパターンが有する透過孔の個数は、１個でもよいし、２個以上でもよい。例えば、マスクパターンに４つの透過孔が備えられていると、このマスクパターンの各透過孔を透過した４本のビームによって、各透過孔の形状に応じた４つの保持穴をエラストマーシート３に同時に形成することができる。複数の保持穴を同時に形成することにより、保持穴の形成効率を高めることができる。
　マスクパターン（マスク）は、ＳＵＳ等の金属、セラミックス等の公知材料によって形成される。マスクパターンが有する透過孔は、形成する保持穴４よりも大きくすることができる。マスクパターンの透過孔を通って整形されたビームは、レンズによって集光され、透過孔よりも小さいビーム径とすることができる。
　また、エラストマーシート３の第一面３ａに対して略垂直にビームが入射するように、上記の光学系で一次整形又は二次整形したビームを、さらにテレセントリックレンズに通して、第一面３ａに結像させることが好ましい。第一面３ａに対して略垂直にビームを入射させることによって、保持穴４の側面のテーパー角を小さくして、第一面３ａに対して略垂直な内側面を有する保持穴４を形成することができる。ここでテーパー角とは、保持穴４の内側面が第一面３ａの垂線となす角である。保持穴４の内側面が第一面３ａに対して垂直である場合、そのテーパー角は０°である。
　マスクパターン及びレンズを通したレーザー光Ｌのビーム径は、形成する保持穴４の内径と同等であることが好ましい。このビーム径であると、形成する単一の保持穴４の全体を照射できるので、その保持穴４を形成する際にビームを走査する必要がない。一方、ビーム径を細く絞り、保持穴４の輪郭をなぞりながら照射する場合、ビームを高精度に走査する必要があり、製造効率が著しく落ちる。
　レンズの種類や焦点等を調整することによって、ビームがエラストマーシート３の第一面３ａに入射する角度を調整し、保持穴４の内側面に所望のテーパー角を付けてもよい。例えば、５～４５°のテーパー角を付けることにより、保持穴４の内径を第一面３ａから第二面３ｂに向かうにつれて縮径させることができる。ここで、保持穴４の内径は、エラストマーシート３の厚さ方向に直交して保持穴４を輪切りにしたときの保持穴４を含む最小円の直径である。保持穴４の内側面の全てにテーパー角が付けられてもよいし、内側面の一部にテーパー角が付けられてもよい。例えば、上記のように輪切りにした保持穴４の断面形状が矩形となる４つの内側面のうち、任意の１つ以上にテーパー角が付けられてもよい。
（第二態様）
　本発明の第二態様は、第一態様と同様に、前記エラストマーシートに形成する前記保持穴に対応する位置に貫通孔が予め設けられた支持板を内部に備えた、エラストマーシートを準備し、前記エラストマーシートの第一面側から、前記支持板の前記貫通孔へ向けて前記レーザー光を照射して、前記エラストマーシートの第一面を掘削して第一穴を形成し、前記エラストマーシートの第二面側から、前記支持板の前記貫通孔へ向けて前記レーザー光を照射して、前記エラストマーシートの第二面を掘削して第二穴を形成し、前記エラストマーシートの内部において、前記第一穴と前記第二穴とを連結することによって、目的の前記保持穴を形成する、電子部品保持治具の製造方法である。
　図２を参照して具体例を説明する。まず、図２（ａ）に示すように、準備したエラストマーシート３の第一面３ａ側から、エラストマーシート３の内部に備えられた支持板１の貫通孔２へ向けてレーザー光Ｌを照射して、エラストマーシート３の第一面３ａを掘削して第一穴４ａを形成する。
　さらに、図２（ｂ）に示すように、エラストマーシート３の第二面３ｂ側から、エラストマーシート３の内部に備えられた支持板１の貫通孔２へ向けてレーザー光Ｌを照射して、エラストマーシート３の第二面３ｂを掘削して第二穴４ｂを形成する。第二穴４ｂの掘削を進めて、エラストマーシート３の内部において、第一穴４ａと第二穴４ｂとを連結することによって、目的の貫通した保持穴４を形成する。
　レーザー光Ｌによる第一面３ａの掘削及び第一穴４ａの形成と、第二面３ｂの掘削及び第二穴４ｂの形成とは、同時に行ってもよいし、個別に行ってもよい。個別に行う場合は、第一穴４ａが貫通孔になる前に第一面３ａ側からのレーザー光の照射を停止し、次いで第二面３ｂ側からレーザー光を照射して第二穴４ｂを形成することができる。同時に行う場合は、例えば、図３に示すレーザー加工装置１０を用いると、エラストマーシート３の第一面３ａと第二面３ｂの両方から同時にレーザー光Ｌを照射することができる。
　図３のレーザー加工装置１０は、レーザー発振器１１と、ビーム分岐用の直角プリズムミラー１２と、第一ミラー１３Ａ，Ｂと、マスクパターン１４Ａ，Ｂと、第二ミラー１５Ａ，Ｂと、レンズ１６Ａ，Ｂと、Ｘ－Ｙステージ１７と、を有する。
　レーザー発振器１１から出射したレーザー光Ｌは、直角プリズムミラー１２で２本に分割される。第一のビームは、第一ミラー１３Ａで方向を制御されてマスクパターン１４Ａで整形された後、第二ミラー１５Ａでレンズ１６Ａへ向けられる。さらにレンズ１６Ａで集光され、Ｘ－Ｙステージ１７に設置されたエラストマーシート３の第一面３ａに入射して、第一穴４ａを形成する。一方、第二のビームは、第一ミラー１３Ｂで方向を制御されてマスクパターン１４Ｂで整形された後、第二ミラー１５Ｂでレンズ１６Ｂへ向けられる。さらにレンズ１６Ｂで集光され、Ｘ－Ｙステージ１７に設置されたエラストマーシート３の第二面３ｂに入射して、第二穴４ｂを形成する。
　第二態様においても、第一態様と同様に、レンズの種類や焦点等を調整することによって、レーザー光Ｌがエラストマーシート３に入射する角度を調整し、保持穴４の内側面に所望のテーパー角を付けてもよい。図４（ｂ）に示すように、第一穴４ａ及び第二穴４ｂの内径をそれぞれ内部へ向かって縮径させ、保持穴４の中央部４ｃへ向けて内側面が出っ張る形状とすることにより、砂時計の内空部の様な保持穴４を成形することができる。
＜作用効果＞
　以上で説明した本発明の電子部品保持治具の製造方法によれば、高価な金型を用いずに、比較的安価なマスクパターンを用いて保持穴を形成できる。このため、製造コストが低減するとともに、保持穴の寸法変更を迅速に行うことができる。また、エラストマーシートの成形と、保持穴の形成を別工程で行うため、エラストマーシートの成形時に保持穴が収縮する懸念がなく、高い精度で容易に保持穴を形成することができる。
　本発明の電子部品保持治具の製造方法において、さらに次の表面処理を行ってもよい。すなわち、エラストマーシート３の第一面３ａ及び第二面３ｂの少なくとも一方に対して、電子部品Ｐに対する粘着性を低減させる表面処理を行うことが好ましい。前記粘着性は、エラストマーシート３を構成するエラストマーが本来的に有するタック性のことである。
　前記表面処理の具体的方法は特に限定されず、例えば、エラストマーシート３の表面に非粘着性の樹脂層を形成する方法、エラストマーシート３の表面に微細な凹凸を形成する方法等が挙げられる。前記樹脂層には、樹脂以外の成分が含まれていてもよく、例えばフィラー（充填剤）が含まれていてもよい。前記樹脂層は、フッ素系樹脂のように樹脂自体が非粘着性を有していてもよいし、フィラーなどの樹脂以外の成分を含むことによって非粘着性を呈してもよい。フィラーを含む樹脂層の表面にフィラーに由来する凹凸を形成することができる。また、エラストマーシート３の表面に微粒子を吹き付けるブラスト加工を行い、その表面に微細な凹凸を形成する方法も例示できる。
　前記表面処理は、エラストマーシート３に保持穴４を形成する前に行ってもよいし、保持穴４を形成した後に行ってもよい。
《電子部品保持治具》
　本発明の第三態様は、電子部品を保持するための貫通した保持穴が形成されたエラストマーシートを有する電子部品保持治具であって、前記保持穴の内径は、その第一の開口縁から内部へ向けて縮径しているとともに、その第二の開口縁から内部へ向けて縮径している電子部品保持治具である。第三態様の電子部品保持治具は、第一態様及び第二態様の製造方法によって製造することができる。一例として、図４に示す電子部品保持治具２０が挙げられる。
　電子部品保持治具２０は、図４（ａ）に示すように、２０ｃｍ×３０ｃｍの矩形の支持板１と、支持板１を内部に備え、支持板１よりも一回り体積が大きいエラストマーシート３と、を有する。支持板１には、約２ｍｍピッチで７行×１３列で配列する複数の貫通孔２（不図示）が設けられている。エラストマーシート３が支持板１の各貫通孔２を覆う箇所には、貫通孔２の内側において貫通孔２の直径よりも一回り小さい直径を有する保持穴４が形成されている。
　図４（ｂ）の断面図は、図４（ａ）のＧ－Ｇ線で切断した断面の一部である。隣接する保持穴４同士のピッチ（離間距離）βは約２ｍｍである。保持穴４の第一の開口縁の内径α１が最も広く、内部へ（エラストマーシート３の厚さ方向へ）向けて縮径している。同様に、第二の開口縁の内径α２が最も広く、内部へ向けて縮径している。これにより、保持穴４の中央部４ｃの内径α３が最も小さくなり、保持穴４の内側面は、エラストマーシート３の第一面３ａ及び第二面３ｂに対して傾斜するテーパー角θを有する。
　保持穴４が上記の形状を有することにより、図４（ｃ）の断面図に示すように、保持穴４の開口部は比較的拡がっているので容易に電子部品Ｐを差し込むことができ、比較的狭くなっている中央部４ｃにおいて電子部品Ｐを確実に保持することができる。保持穴４に保持された電子部品Ｐの上端及び下端はエラストマーシート３からそれぞれ突出しており、別途、端子などが取り付けられる。その後、電子部品Ｐは保持穴４から抜き出されて使用される。
　図５に示すように、保持穴４の一つを上方から見たときの保持穴４の開口の形状は電子部品Ｐの形状に応じて適宜設定され、例えば、円形、楕円形、矩形、六角形、その他の多角形等の形状が挙げられる。図５では四角形の場合を例示している。
　図５の例では、貫通孔２の開口の形状と保持穴４の開口の形状は同じ四角形であるが、貫通孔２の開口の形状と保持穴４の開口の形状は同じである必要は無く、互いに異なっていてもよい。
　保持穴４の内径は電子部品Ｐの大きさによって適宜調整され、例えば、第一の開口縁及び第二の開口縁の内径α１，α２が１０μｍ～１０００μｍ、中央部４ｃの内径α３が５～２５０μｍのサイズが挙げられる。ここで、保持穴４の各箇所の内径は、エラストマーシート３の厚さ方向に直交する保持穴４の断面の形状を含む最小円の直径である。
　保持穴４の長さ（深さ）は、エラストマーシート３の厚さと同じであり、例えば、第一の開口縁から第二の開口縁まで、５００μｍ～５０００μｍのサイズが挙げられる。
　エラストマーシート３に設けられる保持穴４の個数、配置は特に限定されず、例えば２×２＝４個～１００×１００＝１万個のグリッド配列が挙げられる。また、各保持穴４のサイズや形状は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　保持穴４同士のピッチは特に限定されず、例えば、２ｍｍ～５ｍｍ程度とすることができる。電子部品保持治具２０のサイズは特に限定されず、例えば、一辺が１０ｃｍ～３０ｃｍの矩形とすることができる。
　支持板１のサイズは、エラストマーシート３の内部に埋設され得るサイズであることが好ましい。支持板１において、保持穴４に対応する箇所に貫通孔２が設けられているので、貫通孔２は保持穴４を取り囲むように配置されている。この配置であると、貫通孔２が保持穴４の外周を支持できるので、保持穴４の形状が安定化され、保持穴４に対する電子部品Ｐの抜き差しが容易になっている。
　エラストマーシート３に前述の表面処理（表面の非粘着化処理）を行った場合には、電子部品Ｐを抜き差しする際に、電子部品Ｐ又は電子部品のマニピュレーター（操作具）がエラストマーシート３に接触したとしても、電子部品Ｐ又はマニピュレーターがエラストマーシート３の表面に粘着し難いので、電子部品Ｐの抜き差しがより一層容易になるので好ましい。
１…支持板、１ａ…第一面、１ｂ…第二面、２…貫通孔、３…エラストマーシート、３ａ…第一面、３ｂ…第二面、４…保持穴、４ａ…第一穴（保持穴の上部）、４ｂ…第二穴（保持穴の下部）、４ｃ…保持穴の中央部、Ｐ…電子部品、Ｌ…レーザー光（レーザービーム）、１０…レーザー加工装置、１１…レーザー発振器、１２…直角プリズムミラー、１３Ａ，Ｂ…第一ミラー、１４Ａ，Ｂ…マスクパターン、１５Ａ，Ｂ…第二ミラー、１６Ａ，Ｂ…レンズ、１７…Ｘ－Ｙステージ

Claims (7)

  1. 　エラストマーシートに対してレーザー光を照射することにより、前記エラストマーシートに電子部品を保持するための保持穴を形成する、電子部品保持治具の製造方法であって、
    　レーザー発振器から出射したレーザー光を、形成する前記保持穴の形状に対応する透過孔を有するマスクパターンに通し、さらにレンズで集光した後、前記エラストマーシートに照射することを特徴とする電子部品保持治具の製造方法。
  2. 　前記エラストマーシートの内部には支持板が備えられ、
    　前記支持板には、前記エラストマーシートに形成する前記保持穴に対応する位置に貫通孔が予め設けられており、
    　前記エラストマーシートの第一面側から、前記支持板の前記貫通孔へ向けて前記レーザー光を照射して、前記エラストマーシートの第一面を掘削して第一穴を形成し、
    　前記エラストマーシートの第二面側から、前記支持板の前記貫通孔へ向けて前記レーザー光を照射して、前記エラストマーシートの第二面を掘削して第二穴を形成し、
    　前記エラストマーシートの内部において、前記第一穴と前記第二穴とを連結することによって貫通した前記保持穴を形成する、請求項１に記載の電子部品保持治具の製造方法。
  3. 　前記第一穴及び前記第二穴の内径がそれぞれ内部へ向かって縮径している、請求項２に記載の電子部品保持治具の製造方法。
  4. 　前記レーザー光はＣＯ２レーザーであり、前記レンズはテレセントリックレンズであり、前記マスクパターンが有する前記透過孔は２つ以上である、請求項１～３の何れか一項に記載の電子部品保持治具の製造方法。
  5. 　前記エラストマーシートの第一面及び第二面の少なくとも一方に対して、前記電子部品に対する粘着性を低減させる表面処理を行う、請求項１～４の何れか一項に記載の電子部品保持治具の製造方法。
  6. 　電子部品を保持するための貫通した保持穴が形成されたエラストマーシートを有する電子部品保持治具であって、
    　前記保持穴の内径は、その第一の開口縁から内部へ向けて縮径しているとともに、その第二の開口縁から内部へ向けて縮径していることを特徴とする電子部品保持治具。
  7. 　前記エラストマーシートの表面が、前記電子部品に対する粘着性が低減するように加工されている、請求項６に記載の電子部品保持治具。
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