(57)【要約】  【課題】樹脂等のシートから打ち抜かれたチップを、簡便かつ確実に保持台紙上に整列・貼着させる手段を提供する。  【解決手段】所定の間隔で配置された多数のパンチとこれに対応する孔型を備えた打抜き装置を用い、打抜き対象シートを孔型上面の所定の位置にセットし、表面に粘着層が形成された保持台紙を孔型下方の所定の位置にセットした後、打抜き加工を行い、打ち抜かれたチップがパンチの配置と同様な配列状態を保って前記保持台紙に貼着するようにし、その後必要に応じてその表面を保護シートでカバーするチップ配列保持シートの製造方法。また、上記の孔型としてストレート状の孔型を用いる。さらに、上記保持台紙のセットに位置決め治具を用い、パンチの下降に同期して、位置決め治具が孔型下面まで上昇するようにする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で配置された多数のパンチとこれに対応する孔型とによりシートから多数のチップを打ち抜く打抜き装置を用い、
打抜き対象のシートを前記孔型上面の所定の位置にセットするとともに、
上面に粘着層が形成された保持台紙を前記孔型下方の所定の位置にセットした後、
前記パンチと前記孔型の相対移動により打抜き加工を行い、
打ち抜かれたチップを前記パンチの配置と同様な配列状態を保って前記保持台紙に貼着させ、
該保持台紙を孔型下部から移動した後必要に応じてその表面を保護シートでカバーすること特徴とするチップ配列保持シートの製造方法。
【請求項２】
前記孔型の内壁面が、前記パンチの移動方向と略平行なストレート状である請求項１記載のチップ配列保持シートの製造方法。
【請求項３】
前記保持台紙又はこれと前記打抜き対象シートとを所定の位置にセットするに際して、その保持と位置決めを行なうための位置決め治具を用いることを特徴とする請求項１又は２記載のチップ配列保持シートの製造方法。
【請求項４】
前記保持台紙の位置決め治具を昇降させる機構を設け、打抜き時の前記パンチの下降に同期して、前記保持台紙の上面が前記孔型下面と接触するように、前記位置決め治具を上昇させることを特徴とする請求項３記載のチップ配列保持シートの製造方法。
【請求項５】
前記孔型下面に、前記保持台紙上面の粘着層が接触した時の粘着を防止する離型面化処理が施されていることを特徴とする請求項４記載のチップ配列保持シートの製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載のチップ配列保持シートの製造方法を実施するための装置であって、
所定の間隔で配置された多数のパンチとこれに対応する孔型とによりシートから多数のチップを打ち抜く打抜き装置と、
前記保持台紙又はこれと前記打抜き対象シートとを保持して所定の位置にセットするための位置決め治具と、
打抜き時の前記パンチの下降に同期して、前記保持台紙の上面が前記孔型下面と接触又は近接するように、前記位置決め治具を上昇させる位置決め治具の昇降機構とを備えたことを特徴とするチップ配列保持シートの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂、紙、金属等の薄いシートから打抜き加工で形成されたチップを、保持台紙上に整列・貼着させた「チップ配列保持シート」の製造方法に関し、とくにハーフカット打抜き法により製造するよりも、簡便かつ確実にこの保持シートを作成することのできる方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ，ＤＶＤ等の光ディスク装置の光ピックアップには、光学機能の改善やレンズ保護のため、径数ｍｍ程度の光機能性樹脂シートのチップが用いられることが多い。従来、かかる樹脂シートチップ（以下、単に「チップ」という）の取り扱い方法として、樹脂シートをハーフカット加工してチップを容易に取り外せるようにし、使用時にチップを指で押してシートから取り外すという方法がある。しかし、一枚のシートに多数のチップを加工する際に、ハーフカットの程度を一定にすることはきわめて難しく、カットが不十分な部分やカットが過剰な部分が生じて、チップの歩留と作業能率の低下が避けられないという問題があった。
【０００３】
これを回避するために、あらかじめ打抜き加工したチップを、剥離台紙上に一定間隔で多数整列・貼着させ、さらにその上を保護シートで被覆して一体にした「保持シート」として、運搬・保管する方法がとられている。この保持シートを光ディスク装置の製造工程に持ち込んで、樹脂チップを保護シートや剥離台紙から剥がして、光ピックアップの部品として使用する。
【０００４】
かかる保持シートを作成する方法として、まず人力による方法が考えられる。すなわち、打抜き加工されたチップを集めて、片面に粘着層を形成した剥離台紙上に、人力で多数整列・貼着させる方法である。しかし、チップの数が極めて多いため、人力による方法では、手間がかかりすぎて到底実用に耐えない。一方、ハーフカットの打抜き加工を行なう方法も考えられる。これは、打抜き前の樹脂シートを剥離台紙上に貼着させ、ハーフカットで樹脂シートのみを打抜き加工して、チップの部分を残し、残余部分を取り除くことによって、チップの整列した保持シートを作成する方法（以下、「ハーフカット法」という）である。このハーフカット法は、手間の軽減に極めて有力であって、剥離台紙付きのラベル配列体の製造等に常用される方法である（例えば下記特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１５５９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、本発明者らの検討結果では、ハーフカット法においても前記と同様に樹脂シートのハーフカットの程度に偏りが生じて、チップの打ち抜き不十分の部分が生じることが多い。これを防ぐため、過剰に打ち抜くと保持台紙まで打ち抜く結果になって好ましくない。かかる問題は機械精度の問題であるにしても、これを機械の機構面で完全に解決しようとすると、多額の設備投資が必要になって好ましくない。
そこで本発明は、従来の打抜き加工装置を用い、またはこれに若干の改良を加えて、樹脂等のシートから打ち抜かれたチップを、簡便かつ確実に保持台紙上に整列・貼着させる手段を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明のチップ配列保持シートの製造方法は、
所定の間隔で配置された多数のパンチとこれに対応する孔型とによりシートから多数のチップを打ち抜く打抜き装置を用い、
打抜き対象のシートを前記孔型上面の所定の位置にセットするとともに、上面に粘着層が形成された保持台紙を孔型下方の所定の位置にセットした後、前記パンチと孔型の相対移動により打抜き加工を行い、打ち抜かれたチップをパンチの配置と同様な配列状態を保って前記保持台紙に貼着させ、該保持台紙を孔型下部から移動した後必要に応じてその表面を保護シートでカバーすること特徴とするものである。
【０００８】
本発明は上記のように構成されているため、通常の打抜き加工装置を用いて、チップが多数整然と配列された保持シートを簡便かつ確実に製造することができる。そのため、ハーフカットの打抜き加工に用いるような高価な打抜き装置を必要とせず、ハーフカットによる場合のような、打抜きの過不足による問題も生じない。
【０００９】
上記の方法においては、前記孔型の内壁面は、前記パンチの移動方向と略平行なストレート状であることが好ましい。従来の孔型は、打ち抜かれたチップの型離れを良くするため、孔型の下方が拡大したテーパ状になっていることが多い。しかし、かかる孔型では、チップが孔型内で横方向に逃げたり、回転したりすることが避けられず、チップが整然と配列した保持シートを得るのが難しいという問題があった。本発明は、ストレート状の孔型でも、打抜き作業上何ら支障はないという知見に基づき、これを用いることによって、上記の問題を解決したものである。
【００１０】
また、上記の方法においては、前記保持台紙又はこれと前記打抜き対象シートとを所定の位置にセットするに際して、これらを保持しその位置決めを行なうための位置決め治具を用いることが好ましい。
これにより、保持台紙を孔型の下面に近接させ、かつこの面と平行にセットすることが容易になり、チップの配列状態を良好にし得るとともに作業能率が向上する。また、打抜き対象シートの打抜き位置を正確に調節できるため、シートのロス（打抜き残部）を減ずることができる。
【００１１】
さらに、上記の方法においては、前記保持台紙の位置決め治具を昇降させる機構を設け、打抜き時のパンチの下降に同期して、保持台紙の上面が孔型下面と接触するか、又はほとんど隙間が生じない程度に孔型下面に近接するように、保持台紙の位置決め治具を上昇させることが好ましい。
孔型下面と保持台紙上面の間に僅かでも隙間があると、この間を落下する際にチップが水平面内で回転することが少なくない。後述するように、チップには小突起（チップを保持台紙から剥がす際に、ピンセット等でつまむための突起）が設けられている場合が多い。チップ配列保持シート内でこの小突起が一定の方向を向いていることが、チップを台紙から剥がす作業の能率を高める上できわめて重要である。上記の位置決め治具を昇降させる方法によれば、孔型から保持台紙に落下する間のチップの回転や横方向へのずれを完全に防止することができる。そのため、チップを孔型内での位置・方向と全く同じ状態で保持台紙に貼り付けることができる。
【００１２】
また、上記の方法において、保持台紙の上面が孔型下面と接触する場合には、孔型下面に、保持台紙上面の粘着層が接触した時の粘着を防止する離型面化処理が施されていることが好ましい。かかる離型面化処理として、ポリ４フッ化エチレン樹脂コーティングやシリコン樹脂コーティングを例示することができる。
【００１３】
本発明のチップ配列保持シートの製造装置は、
上記のチップ配列保持シートを製造するための装置であって、所定の間隔で配置された多数の同形のパンチとこれに対応する孔型とによりシートから多数のチップを打ち抜く打抜き装置と、前記保持台紙又はこれと前記打抜き対象シートと保持し所定の位置にセットするための位置決め治具と、打抜き時の前記パンチの下降に同期して、前記保持台紙の上面が前記孔型下面と接触又は近接するように、前記位置決め治具を上昇させる位置決め治具の昇降機構とを備えたことを特徴とするチップ配列保持シートの製造装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、従来の打抜き加工装置を用い、またはこれに若干の改良を加えて、樹脂等のシートから打ち抜かれたチップを、簡便かつ確実に保持台紙上に整列・貼着させることが可能になった。とくに本発明によれば、チップを保持台紙から剥がす際のつかみ手となるチップの小突起を、一定の方向に配列させることが可能なため、チップを剥ぎ取る作業の能率を高めることができる。
【００１５】
また、光学機能性樹脂シート等においては、シート自体が高価であるから、できるだけ歩留り良くチップの打抜きを行い、かつチップの配列保持シートの配列不良等のロスを少なくすることが望まれるが、本発明により、歩留を高めてロスを少なくすることが可能になった。さらに、本発明によれば、簡易な設備で作業能率良くチップ配列保持シートを製造し得るので、その製造コストを安価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の方法により製造されたチップ配列保持シートの例を示す斜視図で、図１(ａ)は全体図、図１(ｂ)は図１(ａ)の分解図である。この保持シートは、図１(ｂ)に見られるとおり、保持台紙１上に、樹脂シートから打ち抜かれたチップ２が多数所定の間隔で配列され、さらにその上を保護シート３でカバーしてなるものである。保持台紙１の上面には粘着層が形成されており、チップ２や保護シート３が容易に貼着する。本実施例において、チップ２は、光学機能性を有する厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度の樹脂シートから打ち抜かれた、径３ｍｍ程度の略円形又は楕円状のチップで、おおよそその径と同程度の間隔で正方配置されている。
【００１７】
図２は、本発明の他の実施例であるチップ配列保持シートの図で、図２(ａ)は平面図、図２(ｂ)はチップを保持台紙から剥がす方法を説明するための斜視図である。この例では、チップ２は約４ｍｍ角の本体部分に、約１．５ｍｍ角の小突起１４が付いた形状になっている。この小突起１４は、チップ２を保持台紙２から剥がす際のつかみ手の役割をするものである。すなわち、チップ２を取り出すには、図２(ｂ)に示すように、保護シート３を上方に、保持台紙１を下方に折り曲げて、チップの小突起１４をピンセット等で挟んで、保持台紙１の粘着層から引き剥がすという作業方法によるのが一般的である。
【００１８】
このチップの取出し作業の能率を高めるには、小突起１４が一定の方向に（保持台紙１と保護シート３の折曲げ線から直角に付き出すように）配列されていることが重要である。とくに、チップの取出し作業の自動化を図るような場合には、この小突起が一定方向を向いていることが必要不可欠となる。いずれにしても、チップ２を孔型５の配置と同様な配列状態を保って保持台紙１に貼着させることが重要である。
【００１９】
なお、保持台紙１や保護シート３には、幅５０〜８０ｍｍ程度、長さ８０〜１５０ｍｍ程度で、厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度の透明樹脂シートが一般に用いられる。ただし、これらのシートの材質、大きさや厚みは例示であって、保持されるチップの種類・大きさや孔型の大きさ等に応じて適宜選択すればよい。また、チップ２の配列は、使用する孔型の形状によって定まるものである。
【００２０】
図３は、本実施例で用いた打抜き加工の金型の概念図である。この金型は、先端が平らな多数の同形のパンチ４と、これに対応する孔型５との組合わせからなり、パンチ４及び孔型５の孔は、所定の間隔で配置されている。パンチ４はホルダー６に取り付けられて、図示していない昇降機構で上下動する。本発明に用いる打抜き加工装置は、上記のような金型を装備したものであればよく、従来の一般的な打抜き加工装置をそのまま用いることができる。あるいは、後述するように必要に応じて若干の改良を加えて用いればよい。
【００２１】
図４は、本発明における打抜き加工の操作方法の例を示す説明図である。図４(ａ)はチップを打ち抜く前の状態、図４(ｂ)は打抜き後の状態、図４(ｃ)は保護シートでカバーした状態を示す。まず、図３(ａ)に示すように、打抜き対象の樹脂シート７を、孔型５の上面の所定の位置にセットする。また、その表面に粘着層（図示していない）が形成された保持台紙１を、孔型５の下方の所定の位置にセットする。本実施例では、保持台紙１には予め保護シート３を張り合わせておき、セット時に保護シート３の一端を捲り返して、保持台紙１の所定の範囲が露出した状態にしておく。
【００２２】
この状態で、図４(ｂ)に示すように、パンチ４を下降させて打抜きを行なうと、打ち抜かれたチップ２は、パンチ４の移動方向に落下し、孔型の配置（すなわちパンチの配置）とほぼ同様な配列状態を保って、保持台紙１の表面に貼着する。その後、この保持台紙１を孔型下部から移動して、図４(ｃ)に示すように、捲り返してあった保護シート３を元に戻して保持台紙１をカバーすれば、チップ２が所定の間隔で配列された保持シートが完成する。なお、本図では、便宜上保持台紙１、チップ２や保護シート３の厚みを大きく表示しているが、実際はいずれもきわめて薄いシートである。
【００２３】
本発明の一つのポイントは、打ち抜かれたチップ２の横方向の動き制限し、孔型の配置と同様な配列状態を保って、保持台紙１の表面に貼着させることにある。かかるチップの配列保持のための第一の工夫は、孔型の形状の改良にある。図５は、孔型断面形状とチップの運動の説明図で、図５(ａ)は本発明の孔型の場合、図５(ｂ)は従来の孔型の場合を示す。
従来の孔型は、通常は図５(ｂ)に示すように、孔型５の縦断面は、下方が拡大したテーパ状になっており、このような孔型では、チップ２は、パンチ４の進行方向から横方向に逃げたり、水平面内で回転したりすることが少なくない。本発明者らの知見によれば、かかるテーパ状の孔型では、確実に孔型と同様なチップの配列状態を得ることは難しい。そこで、種々検討した結果、図５(ａ)に示すような、孔型５の内壁面がパンチ４の移動方向と略平行なストレート状の孔型を用いれば、確実に孔型と同様なチップの配列状態を得ることができ、かつ打抜き操作上何ら支障がないことが確かめられた。
【００２４】
本発明においては、保持台紙をなるべく孔型の下面に近接させ、かつこの面と平行にセットする必要がある。そのため、保持台紙の位置決め治具を用いることが、作業能率向上のため非常に効果的である。一方、チップには特殊な材質のものが用いられことが多く、打抜き対象の樹脂シートは一般に高価であるから、打抜き残部を少なくすることが好ましい。そのためには、樹脂シートにも位置決め治具を用いて、樹脂シートの打抜き位置を正確に調節することが好ましい。
【００２５】
図６は、本実施例で用いた位置決め治具の構造を示す斜視図で、図６(ａ)は樹脂シートの位置決め治具、図６(ｂ)は保持台紙の位置決め治具を示す。図６(ａ)では、位置決め治具８ａは、打抜き部分に窓１１が空いた薄い金属板からなり、その下面の所定の位置に樹脂シート７を仮止めする。仮止めの方法は、例えば両面テープで貼り付けるような方法によればよい。
この樹脂シート７を付けた位置決め治具８ａを、孔型５の上面に設けてガイド９ａに沿って挿入すれば、背面側に設けたストッパー１０ａで止まるように構成されている。
【００２６】
図６(ｂ)でも、位置決め治具８ｂが薄い金属板（窓は無い）からなり、その上面の所定の位置に保持台紙１を仮止めする点は、図６(ａ)の場合と同様であるが、これを支持する治具支持台１２が孔型５の下方に設けられており、位置決め治具８ｂをこの治具支持台１２上にセットする点が相違している。この治具支持台１２にも、ガイド９ｂとその背面側にストッパー（図には表れていない）が設けられており、位置決め治具８ｂをこのガイドに沿って、ストッパーの位置まで挿入することにより、保持台紙１を所定の位置にセットすることができる。
【００２７】
前述したように、本発明のキーテクノロジーは、チップの整列配置を如何に正確に行なうかにあるが、そのための第二の工夫は、保持台紙の位置決め治具を昇降させる機構を設け、打抜き時のパンチの下降に同期して、保持台紙の上面が孔型下面と接触するように、位置決め治具を上昇させることにある。
図７は、本発明における打抜き加工の操作方法の他の例を示す説明図で、図７(ａ)はチップを打ち抜く前の状態、図７(ｂ)は打抜き後の状態を示す。この例は、保持台紙と樹脂シート双方の位置決め治具を用い、かつ保持台紙の治具支持台の昇降機構を用いていることが特徴である。
【００２８】
まず、図７(ａ)に示すように、予め位置決め治具８ａの下面に樹脂シート７を仮止めしておき、この治具８ａを、ガイドとストッパー（共に図示していない）を利用して、孔型５の上面の所定の位置にセットする。位置決め治具８ａは、その所定の範囲が切り欠かれて、窓１１が形成されており、パンチ４はこの部分を自由に通過できる。
一方、その上面に予め保護シート３を張り合わせた保持台紙１を、位置決め治具８ｂの上面の所定の位置に仮止めしておく。この位置決め治具８ｂを、孔型５の下方に設置された治具支持台１２の上に、ガイドとストッパー（共に図示していない）を利用してセットする。治具支持台１２には、昇降機構１３と制御機構（図示していない）を設け、パンチ４の下降に同期して治具支持台１２が上昇し、保持台紙１の上面が孔型５の下面に接触したところで停止するように構成する。なお、上記のセット時に保護シート３の一端を捲り返して、保持台紙１の所定の範囲が露出した状態にしておく。
【００２９】
この状態で、図７(ｂ)に示すように、パンチ４を下降させて打抜きを行なう。打ち抜かれたチップ２は孔型５内を通過して、治具支持台１２の上昇により、孔型５の下面に接触した保持台紙１上に落下し、その表面の粘着層により貼着する。したがって、この場合には、チップ２は完全に孔型配置と同じ配列になる。その後、治具支持台１２を下降させて、捲り返してあった保護シート３を元に戻して保持台紙１をカバーすれば、先の図４(ｃ)で示したように、チップ２が所定の間隔で配列された保持シートが完成する。
本発明者らの知見によれば、チップの配列状態、とくに前述したような小突起の突出方向に少しでも狂いがあると、チップを保持台紙から取り出す作業能率に影響して好ましくない。しかし、上記の方法によれば、完全に孔型と同じ配列になるため、きわめて配列状態の良好な製品保持シートが確実に得られることが確かめられている。
【００３０】
なお、図７の方法では、治具支持台１２の上昇時に、保持台紙１の上面の粘着層が孔型５の下面と接触する。したがって、孔型５下面には、保持台紙１の付着を防止するために、離型面化処理が施されていることが好ましい。この処理は、例えばテフロン（登録商標）コーティングやシリコン樹脂コーティングによればよい。
【００３１】
図８は、本発明の実施例であるチップ配列保持シートの製造装置の斜視外観図である。この装置は、図３で示したような金型（パンチ４と孔型５の組合せ）によりシートから多数のチップを打ち抜く打抜き装置と、打抜き対象シートの位置決め治具８ａと保持台紙の位置決め治具８ｂと、この位置決め治具８ｂを支持する治具支持台１２と、その昇降機構１３と、打抜き時のパンチの下降に同期して、治具支持台１２を上昇させる制御装置１５等から構成されている。
【００３２】
この製造装置は、幅４０ｃｍ、高さ７０ｃｍ程度のもので、卓上に設置して打抜き作業を行えるような大きさのものである。また、本装置に用いる打抜き装置は、市販の製品をほとんどそのまま利用することができる。しがたって、本発明に特有の部分は、位置決め治具、治具支持台、その昇降機構、その上降とピストン下降を同期して制御する制御機構等である。図８の装置を用いて、チップ配列保持シートを製造する操作手順は、先に図７に基づいて説明した手順と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の方法により製造されたチップ配列保持シートの例を示す斜視図である。
【図２】本発明の他の実施例であるチップ配列保持シートの図である。
【図３】本実施例で用いた打抜き加工の金型の概念図である。
【図４】本発明における打抜き加工の操作方法の例を示す説明図である。
【図５】孔型断面形状とチップの運動の説明図である。
【図６】本実施例で用いた位置決め治具の構造を示す斜視図である。
【図７】本発明における打抜き加工の操作方法の他の例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施例であるチップ配列保持シートの製造装置の斜視外観図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    保持台紙
２    チップ
３    保護シート
４    パンチ
５    孔型
６    パンチホルダー
７    樹脂シート
８ａ，８ｂ    位置決め治具
９ａ，９ｂ    ガイド
１０ａ，１０ｂ    ストッパー
１１  窓
１２  治具支持台
１３  昇降機構
１４  チップの小突起
１５  制御装置
【図１】
2006055920.tif 000003
【図２】
2006055920.tif 000004
【図３】
2006055920.tif 000005
【図４】
2006055920.tif 000006
【図５】
2006055920.tif 000007
【図６】
2006055920.tif 000008
【図７】
2006055920.tif 000009
【図８】
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