(57)【要約】【課題】表面未処理の弾性部材であってもほとんどの小型部品を残存させることなく取り外すことのできる保持治具を提供すること。【解決手段】小型部品を保持する複数の保持孔１５が貫通形成された弾性部材６を備えた保持治具１であって、弾性部材６が下記表面特性（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たすことを特徴とする保持治具。（Ｉ）十点平均粗さＲｚが７〜２０μｍ（ＩＩ）局部山頂の平均間隔Ｓが７．６〜８．５μｍ【選択図】          図１
2015002268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型部品を保持する複数の保持孔が貫通形成された弾性部材を備えた保持治具であって、前記弾性部材が下記表面特性（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たすことを特徴とする保持治具。
（Ｉ）十点平均粗さＲｚが７〜２０μｍ
（ＩＩ）局部山頂の平均間隔Ｓが７．６〜８．５μｍ
【請求項２】
前記弾性部材が、表面未処理である請求項１に記載の保持治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持治具に関し、さらに詳しくは、ほとんどの小型部品を残存させることなく取り外すことのできる保持治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ、電話機、ゲーム機、自動車電装機器等の電子機器に用いられる集積回路等には、例えば、積層セラミックチップコンデンサ（単に、チップコンデンサ又はコンデンサチップと称することがある。）等の電子部品が搭載されている。このような電子部品を製造する際等には、通常、電子部品を製造可能な電子部品用部材等を保持する保持孔が形成された保持治具が用いられる。
【０００３】
このような保持治具として、例えば、支持孔が形成された補強部材と電子部品を保持する保持孔が形成された弾性部材とを備えてなる保持治具が挙げられる。
例えば、特許文献１には、「（ａ）多数の並列状貫通通路を有するプレート体を備えること。（ｂ）前記通路は弾性壁を有して電気用小型パーツが該通路内に位置可能となっており、かつ該通路の寸法は対応するパーツの寸法よりも小さく、パーツが前記通路内位置で弾発的に把持されること。以上（ａ）および（ｂ）の構成から成るを特徴とする多数の電気用小型パーツ端部のコーティング用装置」が記載されている（請求項４等）。
また、特許文献２及び３にも、貫通孔又は通孔で電子部品チップ又は小型電子部品を保持するキャリアプレートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６２−２０６８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１９８３４号公報
【特許文献３】特開２００４−３２２２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような保持治具を用いて製造された電子部品は、所望により製造途中で、また最終的に、保持治具から取り外される。このとき、保持孔から抜脱した電子部品が弾性部材の表面に粘着しないように、弾性部材の表面に粘着性（タック性ともいう）を小型部品が粘着しない程度まで低減させる表面処理が施されることがある。
【０００６】
上述の表面処理としては、ブラスト処理、コーティング層等の非粘着層の形成、紫外線照射等が挙げられる。しかし、弾性部材の表面を均一に表面処理しないと、処理条件の変動、弾性部材の処理状態及び劣化度等が変動して、保持孔による電子部品の保持状態の均一性も損なわれることがある。しかも、近年、小型部品のさらなる小型化が進行しており、それに伴って、保持治具の要求特性である、寸法精度及び電子部品の保持状態の均一性も次第に高くなってきている。
【０００７】
本発明は、表面未処理の弾性部材であってもほとんどの小型部品を残存させることなく取り外すことのできる保持治具を提供することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、表面未処理の弾性部材の表面状態を鋭意検討したところ、弾性部材の表面特性のうち電子部品の粘着に関与する、表面特性の特定の組み合わせを見出し、さらに特定の組合せにおける表面特性それぞれを特定の範囲内に調整すると、小型部品を均一に保持しうる表面未処理の弾性部材であっても、表面に小型部品が粘着しにくくなることを見出した。
これらの知見に基づき本発明者等はさらに研究を重ね、本発明をなすに至った。
【０００９】
本発明の課題は、以下の手段によって達成された。
（１）小型部品を保持する複数の保持孔が貫通形成された弾性部材を備えた保持治具であって、前記弾性部材が下記表面特性（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たすことを特徴とする保持治具。
（Ｉ）十点平均粗さＲｚが７〜２０μｍ
（ＩＩ）局部山頂の平均間隔Ｓが７．６〜８．５μｍ
（２）前記弾性部材が、表面未処理である（１）に記載の保持治具。
【００１０】
本発明において、「表面未処理」とは、弾性部材の表面に、粘着性を低減させる表面処理を施さないことを意味する。したがって、表面未処理の弾性部材は粘着性を低減させる表面処理が施されていない表面を有している。ここで、「表面処理」は、弾性部材の表面が有する粘着性を低減させる処理であれば特に限定されず、例えば、ブラスト処理、コーティング層等の非粘着層の形成、紫外線照射等が挙げられる。
なお、弾性部材の表面は、粘着性を低減させない表面処理であれば、施されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の保持治具は、上記（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たすから、表面未処理の弾性部材であっても保持孔から抜脱した小型部品のほとんどを弾性部材に残存させることなく取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の保持治具の一例を示す上面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線で切断した保持治具の一例における断面の一部を示す概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の保持治具の別の一例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、本発明の保持治具に保持される小型部品について説明する。小型部品としては、製造工程、搬送工程等において保持される必要性のある、小型部品を製造可能な小型部品用部材、例えば、小型器具用部材、小型機械要素用部材及び小型電子部品用部材等が挙げられる。また、小型部品の製造には小型部品自体の搬送工程等も含まれるから、小型部品は、小型部品そのもの、例えば、小型器具、小型機械要素及び小型電子部品等も含まれる。したがって、本発明において、小型部品と小型部品用部材とは明確に区別される必要はなく、「小型部品」と称しても「小型部品及び小型部品用部材」を意味することがある。
小型電子部品及び小型電子部品用部材としては、例えば、コンデンサチップ、インダクタチップ、抵抗体チップ等の完成品若しくは未完成品等、及び／又は、これらを製造可能な例えば、角柱状部材若しくは円柱状部材等が挙げられる。このような小型部品は、例えば、軸線長さが１．０〜３．２ｍｍの寸法を有している。
【００１４】
本発明の保持治具は、小型部品を保持する複数の保持孔が貫通形成された弾性部材を備えているものであれば、特に限定されず、例えば、特許文献１〜３に記載の保持治具又はキャリアプレート等が挙げられ、弾性部材を補強する補強部材を備えていてもよい。
【００１５】
本発明の保持治具として、補強部材と弾性部材とを備えた保持治具の一例を説明する。
この保持治具は、図１及び図２に示されるように、支持孔１１が形成された平坦部１２及びこの平坦部１２の周縁に鍔部１３を有する補強部材５と、電子部品を保持する保持孔１５が形成された弾性部材６とを備え、保持孔１５それぞれが支持孔１１それぞれの内部を通るように補強部材５の一部が弾性部材６に埋設されて成る。そして、この保持治具１は、弾性部材６の弾性力で保持孔１５に挿入された電子部品（図示しない）を弾発的に保持する。この保持治具１は、後述する電子部品の保持用として好適であり、例えば、少なくとも二箇所に電極形成用の導電性ペーストを塗布する必要のある電子部品の保持用としてさらに好適である。
【００１６】
補強部材５は、図２に示されるように、支持孔１１が形成された平坦部１２が少なくとも後述する弾性部材６に埋設され、弾性部材６が平坦になるように弾性部材６を補強支持する。この補強部材５は、図２に示されるように、多数の支持孔１１が穿設された矩形の平坦部１２と、平坦部１２の４つの周縁に平坦部１２の厚さ方向に突出した鍔部１３とを備えている。この鍔部１３は、フランジ部と称することもでき、平坦部１２の強度を補強し、また保持治具１としたときの優れた取扱性を確保する。鍔部１３及び平坦部１２の厚さは、保持する小型部品に応じて適宜に設定される。
支持孔１１は、平坦部１２内のほぼ全域に、その厚さ方向に貫通するように、碁盤目状に複数形成されている。
補強部材５は、弾性部材６を平坦な形状に維持することのできる材料で形成されていればよく、このような材料として、金属及び樹脂等が挙げられる。
【００１７】
弾性部材６は、図１及び図２に示されるように、多数の保持孔１５が穿孔され、平坦部１２を内部に埋設している。弾性部材６は、支持孔１１内に進入して保持孔１５を形成し、その表面は補強部材５の鍔部１３と面一になっている。保持孔１５は、好ましくは、図２に示されるように支持孔１１と軸線Ｃを共有している。保持孔１５は碁盤目状に複数形成されており、その内寸法が電子部品よりも僅かに小さく設定されている。これにより、保持治具１は電子部品を弾性力で保持できる。
【００１８】
弾性部材６は、弾性変形し、電子部品を挿入保持することのできる材料で形成される。このような材料として、シリコーンゴムが挙げられる。シリコーンゴムは、特に限定されず、たとえば、液状シリコーンゴム組成物の硬化物が挙げられる。液状シリコーンゴム組成物の一例として、例えば「ＫＥ−１９５０−６０Ａ／Ｂ」（信越化学工業株式会社製）等が挙げられる。シリコーンゴムの中でも、高重合度の線状ポリジメチルシロキサン若しくはその共重合体を架橋してゴム弾性を付与したシリコーンゴム、又は、耐酸性のシリコーンゴムが好ましい。高重合度の線状ポリジメチルシロキサンを架橋したシリコーンゴムとなるシリコーンゴム組成物として、例えば、商品名「ＫＥ−１９５０−５０」（信越化学工業株式会社製）等を入手することができる。
【００１９】
弾性部材６は、小型部品を挿入及び／又は抜き取る際に弾性変形し、かつ、破損しないように、所定の伸び、引張強さ及び硬度を有しているのが好ましい。例えば、切断時伸び（ＪＩＳ  Ｋ  ６２４９、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎ）は、２００〜１０００％であるのが好ましく、４００〜９００％であるのが特に好ましい。引張強さ（ＪＩＳ  Ｋ  ６２４９、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎ）は、５〜１５ＭＰａであるのが好ましく、７〜１４ＭＰａであるのが特に好ましい。硬度（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３、ＪＩＳ  Ａ）は、２０〜８０であるのが好ましく、４０〜６０であるのが特に好ましい。ＪＩＳ  Ｋ  ６２４９に規定の切断時伸び及び引張強さは、２３℃、湿度５０％の環境下で、３号ダンベル形状の試験片を作製して、切断時伸びはつかみ具間隔を標線距離で２０ｍｍに設定して、実施する。
【００２０】
弾性部材６の表面は、下記表面特性（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たす。これら表面特性を満たす弾性部材６は、表面未処理の弾性部材であっても、その表面に小型部品がほとんど粘着しない。
（Ｉ）十点平均粗さＲｚが７〜２０μｍ
（ＩＩ）局部山頂の平均間隔Ｓが７．６〜８．５μｍ
【００２１】
本発明において、表面特性（Ｉ）の「十点平均粗さＲｚ」は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に記載された「十点平均粗さＲｚ」であって、７〜２０μｍである。十点平均粗さＲｚが７μｍ未満であると、また２０μｍを越えると、小型部品が弾性部材６の表面に張り付いて残存しやすく、小型部品を取り外せないことがある。小型部品を弾性部材６の表面に粘着させることなくより一層容易に取り外せる点で、十点平均粗さＲｚは９〜１９μｍが好ましく、１５〜１９μｍがさらに好ましい。
【００２２】
本発明において、表面特性（ＩＩ）の「局部山頂の平均間隔Ｓ」は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に記載された「局部山頂の平均間隔Ｓ」であって、７．６〜８．５μｍである。局部山頂の平均間隔Ｓが７．６μｍ未満であると、また８．５μｍを越えると、小型部品が弾性部材６の表面に張り付いて残存しやすく、小型部品を取り外せないことがある。なお、局部山頂の平均間隔Ｓが８．５μｍを越えても型部品を取り外せない理由はまだ明らかではないが次のように推測している。すなわち、局部山頂の平均間隔Ｓが大きくなるほど小型部品との接触面積は小さくなるので、通常は、小型部品が粘着しにくくなる。ところが、十点平均粗さＲｚが上述の範囲内にある弾性部材６の表面において、局部山頂の平均間隔Ｓが８．５μｍを超えると、弾性部材６の表面が小型部品の質量により変形して小型部品との接触面積が増大する。そのため、局部山頂の平均間隔Ｓが８．５μｍを越えても小型部品を取り外せないと考えられる。小型部品を弾性部材６の表面に粘着させることなくより一層容易に取り外せる点で、局部山頂の平均間隔Ｓは７．９〜８．２μｍが好ましく、８．０〜８．２μｍがさらに好ましい。
【００２３】
十点平均粗さＲｚ及び局部山頂の平均間隔Ｓは、弾性部材の表面（任意の測定点３点）を、キーエンス社製の「レーザー顕微鏡」を用いて、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に記載の方法に準拠して、触針先端半径が２．５μｍ、基準長さ０．８μｍ、評価長さ０．８ｍｍ、カットオフ波長が０．８ｍｍ、カットオフ種別がガウシアン、測定速度が０．１５ｍｍ／ｓ及び負荷曲線算出方法が評価長さ法の条件で、測定したときの平均値である。
【００２４】
弾性部材６における十点平均粗さＲｚ及び局部山頂の平均間隔Ｓは、いずれも、後述する研磨条件によって、調整できる。
【００２５】
本発明の保持治具の別の一例である保持治具２は、図３に示されるように、支持孔１１及び保持孔１５の配列以外は保持治具１と同様である。すなわち、保持治具２は、補強部材５と弾性部材６とを備え、弾性部材６の表面は上記表面特性（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たしている。
保持孔１５は、図３に示されるように、所謂「千鳥状」に配列されている。具体的には、保持孔１５は、補強部材５の短辺方向に沿って奇数行の第１保持孔１５Ａと偶数行の第２保持孔１５Ｂとが短辺方向及び長辺方向に交互になるように、配列されている。さらに具体的には、保持孔１５は、短辺方向及び長辺方向に沿って配列された第１保持孔１５Ａと、短辺方向及び長辺方向それぞれに隣接する４つの第１保持孔１５Ａで囲繞される領域内に配列された第２保持孔１５Ｂとからなる。なお、支持孔１１も保持孔１５と同様に所謂「千鳥状」に配列されている。
【００２６】
本発明に係る保持治具は、補強部材の両表面にシリコーンゴム組成物を配置して成形し、次いで、弾性部材の表面を研磨処理して、製造することができる。
補強部材の両表面に弾性部材を成形する方法は、公知の方法を特に限定されずに採用することができる。例えば、特許文献２に記載されている成形方法、特にコアピンを埋設した金型を用いる成形方法が好適である。成形条件は用いるシリコーンゴム組成物に応じて適宜に決定される。
【００２７】
このようにして成形された弾性部材の表面は、通常、粘着性を有しているが、本発明においては、粘着性を低減する表面処理、例えば、紫外線照射を行わない。したがって、弾性部材は、表面処理によるシリコーンゴムの劣化を回避でき、大多数の小型部品を均一な保持状態で保持できる。
【００２８】
本発明においては、弾性部材に表面処理をする代わりに、小型部品が粘着しないように、表面特性を調整する。すなわち、十点平均粗さＲｚ及び局部山頂の平均間隔Ｓのいずれも上述の範囲に設定する。
表面特性の調製方法は、研磨処理が、作業性及び再現性に優れる点で、好ましい。例えば、弾性部材の研磨処理は、６００〜１６００ｒｐｍの回転速度で回転された円筒状のビトリファイド砥石（粒度４６〜７０）を切込み量が０．２〜０．８ｍｍで弾性部材に接触させ、該砥石を一方向に速度１００〜１０００ｍｍ／分で移動させて、表面から深さ１ｍｍまでを除去する研磨方法が挙げられる。
【００２９】
十点平均粗さＲｚは、上述の条件のうち、例えば、切り込み量を大きくすると大きくなる傾向があり、回転速度を大きくすると小さくなる傾向がある。
また、局部山頂の平均間隔Ｓは、上述の条件のうち、例えば、切り込み量を大きくすると大きくなる傾向があり、回転速度を大きくすると小さくなる傾向がある。
したがって、弾性部材の研磨は、これら条件を考慮して、実施されるのが好ましい。
【００３０】
このようにして本発明の保持治具が製造される。
【００３１】
この発明に係る保持治具は、上述の保持治具に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において種々の変更が可能である。
例えば、支持孔１１及び保持孔１５の配列は碁盤目状又は千鳥状に限定されず、例えば、正六角形状で最密に配列されるハニカム配列、縦横に配列されるスクエア配列、同心円形状の配列等が挙げられる。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
実施例１では、図３に示される保持治具２を製造した。すなわち、厚さ８．９ｍｍのアルミニウム板を縦１８０ｍｍ×横２７０ｍｍに切り出し、その縦１６０ｍｍ×横２５７ｍｍの長方形の領域を、両表面から深さ１．５ｍｍまでの部分を切削して、厚さが５．９ｍｍの平坦部１２とその周囲に鍔部１３を有する板状体を作製した。この平担部１２に、１．３０ｍｍの直径を有する円形の支持孔１１を、縦方向に３.９ｍｍ、横方向に２．２ｍｍの間隔となるように縦３９行及び横１１０列と、縦４０行及び横１０９列を交互に千鳥配列して合計８６５０個、穿孔した。このようにして補強部材５を作製した。
【００３３】
次いで、直径０．７ｍｍのコアピンを支持孔１１と同様の配列で植設した金型内に補強部材５を収納した後に、成形金型と補強部材５とで形成されたキャビティにシリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名「ＫＥ−１９５０−５０」）を注入して、１２０℃で１０分間加熱し、補強部材５とシリコーンゴムとを一体成形した。
【００３４】
成形金型から一体成形体を取り出した後に、下記条件でシリコーンゴム硬化物を研磨して、保持治具１を製造した。
＜研磨条件＞
ビトリファイド砥石：粒度６０、外径：３００ｍｍ、回転速度：１４００ｒｐｍ
移動速度：８００ｍｍ／分、移動方向はビトリファイド砥石の長手方向に一方向
切込み量：０．８ｍｍ
表面からの除去量：１ｍｍ
【００３５】
このようにして実施例１の保持治具を製造した。
【００３６】
（実施例２）
研磨条件のうち切込み量を０．６ｍｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例２の保持治具１を製造した。
【００３７】
（比較例１）
研磨条件のうち回転速度を４００ｒｐｍ及び切込み量を０．２ｍｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして比較例１の保持治具を製造した。
（比較例２）
研磨条件のうち切込み量を０．１ｍｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして比較例２の保持治具を製造した。
（比較例３）
研磨条件のうち回転速度を１２００ｒｐｍ及び切込み量を０．１ｍｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして比較例３の保持治具を製造した。
（比較例４）
研磨条件のうち回転速度を６００ｒｐｍ及び切込み量を０．１ｍｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして比較例４の保持治具を製造した。
（比較例５）
研磨条件のうち回転速度を４００ｒｐｍ及び切込み量を０．１ｍｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして比較例の保持治具を製造した。
【００３８】
（表面特性の測定）
キーエンス社製の「レーザー顕微鏡」を用いて、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に準拠して、上述の測定条件下、各保持治具の弾性部材の表面（測定点３点）の算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚ、凹凸の平均間隔Ｓｍ及び局部山頂の平均間隔Ｓを測定し、その算術平均値を求めた。得られた値を表１に示す。
【００３９】
（切断時伸び、引張強さ及び硬度の測定）
弾性部材の切断時伸び、引張強さ及びＪＩＳ  Ａ硬度として、弾性部材６を形成する上記シリコーンゴムを同様に成形してＪＩＳ  Ｋ  ６２４９及びＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に記載のゴム試験片をそれぞれ作製し、前記測定方法に準拠して、ゴム試験片の切断時伸び、引張強さ及びＪＩＳ  Ａ硬度をそれぞれ測定した。その結果、切断時伸び、引張強さ及びＪＩＳ  Ａ硬度はそれぞれ、６００％、８．８ＭＰａ及び４９であった。
【００４０】
（粘着性）
弾性部材の表面への小型部品の粘着しやすさを貼り付き率として評価した。具体的には、製造した保持治具それぞれの弾性部材の一方の表面を、除電ブロワ（商品名「高速・高精度除電ブロワ」、型番「ＳＪ−Ｆ２０００」、キーエンス株式会社製）を使用して除電をし、ミックスエタノール（メタノールとエタノールとの混合比（体積比）５：９５）５ｍＬを染み込ませたクリーンワイパーで汚れをふき取り、十分に送風乾燥して、弾性部材の一方の表面を清浄した。
次いで、除電ブロワにて常に除電した状態で、清浄した弾性部材の表面に１００５サイズ（高さ１．０ｍｍ×底面の１辺０．５ｍｍ）の直方体状のチップ１００個をばらまいた後に、チップをばらまいた表面が下方（重力が作用する方向）となるように保持治具を（回転時の遠心力でチップが脱落しないように）静かに１８０°反転させて、そのまま５秒間静止した。保持治具を再度静かに１８０°反転させて、弾性部材の表面に残存しているチップの数を計数した。チップの残存数を１００で除した値を「貼り付き率」として表１に示した。なお、表１の「貼り付き率」は３回試験したときの平均値である。
【００４１】
【表１】
2015002268.tif 000003
【００４２】
表１に示されるように、表面特性のうち（Ｉ）十点平均粗さＲｚが７〜２０μｍ及び（ＩＩ）局部山頂の平均間隔Ｓが７．６〜８．５μｍを満たす実施例１及び２は９％以下の低い貼り付き率であった。一方、（Ｉ）十点平均粗さＲｚ及び（ＩＩ）局部山頂の平均間隔Ｓの少なくとも一方が本発明の範囲から逸脱する比較例１〜６は貼り付き率が小さくても３６％であった。
なお、表面特性のうち、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ及び凹凸の平均間隔Ｓｍには、いずれも、小型部品の張り付き率との関連性を確認できなかった。
このように、弾性部材の表面特性のうち（Ｉ）十点平均粗さＲｚ及び（ＩＩ）局部山頂の平均間隔Ｓの組み合わせが電子部品の弾性部材への粘着に関与することが理解でき、しかも、この特定の組み合わせそれぞれの表面特性が特定の範囲内にある実施例１及び２は表面未処理の弾性部材であっても、低い張り付き率で、すなわち、ほとんどの小型部品を残存させることなく取り外すことができることが分かった。
【符号の説明】
【００４３】
１、２  保持治具
５  補強部材
６  弾性部材
１１  支持孔
１２  平坦部
１３  鍔部
１５  保持孔
１５Ａ  第１保持孔
１５Ｂ  第２保持孔
【図１】
2015002268.tif 000004
【図２】
2015002268.tif 000005
【図３】
2015002268.tif 000006