(57)【要約】【課題】小型電子部品の導電性部分に損傷を与えることなく、制御方向に小型電子部品を保持する小型部品キャリアを提供すること。【解決手段】小型部品キャリア（５０）は、多数の離隔した孔が形成される薄い、弾力性のあるマスク（１００）を含み、各孔は、孔の側縁（１０２）が主として小型部品の角領域（１１０）に接触しかつ把持するように終端処理の間に制御方向に小型部品（１０６）を柔軟に受け取りかつ保持するための大きさ及び形状を有する。少なくともいくつかの孔は菱形状の孔（１０４）又は楕円状の孔（１２０）を形成する側縁を有する。多数の離隔した孔の形状及び大きさは動作上の許容範囲内で孔の側縁と電子部品の側壁面（２２，２４）又は端壁面（２６，２８）との間の接触を制限する。これは孔の小型部品の受け取り及び把持の間に側縁に接触することから生じる側壁面及び端壁面への機械的損傷を軽減する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御方向に多数の小型電子部品を柔軟に受け入れかつ保持するための大きさ及び形状に造られた多数の孔が形成される薄い弾力性のあるマスクを含む小型部品キャリアであって、各小型電子部品は対向側壁面及び対向端壁面によって境界付けされた、部品厚さだけ離隔した対向する上方面及び下方面と、前記上方面又は前記下方面の１つが側壁面又は端部面の少なくとも１つに遭遇する多数の角領域とを有し、
各々が側縁を有する多数の離隔した孔を含み、前記側縁は、前記孔の前記側縁が前記電子部品の前記角領域に接触しかつ把持するように各孔に電子部品を配置するのを容易にするために形造られ、それにより、前記側壁面又は前記端壁面の１つ又は両方に接触する側縁を動作上の許容範囲内に限定し、前記孔に前記電子部品を受け入れかつ把持する間に前記側縁に接触することから生じる、前記側壁面及び前記端壁面に対する損傷を軽減する、小型部品キャリア。
【請求項２】
前記開口の前記側縁は菱形の孔を形成する、請求項１に記載の小型部品。
【請求項３】
前記孔の前記側縁は、前記動作上の許容範囲内で前記側壁面又は前記端壁面の１つ又は両方に接触する側縁を制限するために十分な偏心度を有する楕円形の孔を形成する、請求項１に記載の小型部品。
【請求項４】
前記薄い弾力性のあるマスクは前記孔から伸びる逃がし開口を含み、前記逃がし開口は前記小型部品を受け取りかつ把持する間に前記薄い弾力性のあるマスクの一時的な変形を容易にする、請求項１に記載の部品キャリア。
【請求項５】
前記孔は菱形の孔を形成する側縁を有し、前記逃がし開口は前記菱形の孔の頂点から外方に伸びるスロットである、請求項４に記載の部品キャリア。
【請求項６】
前記スロットの終端部は球根状の穴を含む、請求項５に記載の部品キャリア。
【請求項７】
前記薄い弾力性のあるマスクは多数の逃がし開口を含む、請求項４に記載の部品キャリア。
【請求項８】
前記多数の逃がし開口の各々は前記孔の側縁に隣接し、前記小型部品を受け入れかつ把持する間に前記薄い弾力性のあるマスクの一時的な変形を容易にする、請求項７に記載の部品キャリア。
【請求項９】
前記多数の逃がし開口の各々は正方形、円形、矩形、三角形、楕円形、半円形及び台形の逃がし開口の１つを形成する逃がし開口側縁を含む、請求項８に記載の部品キャリア。
【請求項１０】
前記孔の前記側縁は多数の頂点を有する菱形の孔を形成し、前記多数の逃がし開口は、前記菱形の孔の頂点に隣接して位置付けされる頂点を有する円弧状の逃がし開口を形成する曲線状の逃がし開口側縁を含む、請求項８に記載の部品キャリア。
【請求項１１】
前記孔の前記側縁は長軸線及び短軸線を有する楕円形状の孔を形成し、前記多数の逃がし開口は多数の円弧状の逃がし開口を形成する曲線逃がし開口側縁を含み、前記円弧状の逃がし開口は、前記楕円形状の孔の前記長軸線が各円弧状の逃がし開口の頂点に交差するように前記楕円形状の孔に隣接して位置付けられる、請求項８に記載の部品キャリア。
【請求項１２】
前記薄い弾力性のあるマスクを柔軟に受け入れかつ保持するための大きさ及び形状を有する多数の穴を有する柔軟な金属テープを含み、前記多数の穴の少なくともいくつかの穴は菱形の穴又は楕円形の穴の１つを形成する側縁を有する、請求項１に記載の部品キャリア。
【請求項１３】
前記小型部品はチップキャパシタ及び集積受動電子部品の１つである、請求項１に記載の部品キャリア。
【請求項１４】
多数の小型部品を受け入れかつ保持することができる小型部品キャリアであって、制御方向に多数の小型電子部品を柔軟に受け入れかつ保持するための大きさ及び形状に造られた多数の孔が形成される薄い弾力性のあるマスクを含み、前記多数の孔の少なくともいくつかは菱形の孔又は楕円形の孔の１つを形成する側縁を有する、小型部品キャリア。
【請求項１５】
各小型電子部品は対向する側壁面及び対向する端壁面によって境界付けされた、部品厚さだけ離隔した対向する上方面及び下方面と、側壁面又は端壁面の少なくとも１つに前記上方面又は前記下方面の１つが交差することによって規定される多数の角領域とを含み、前記孔の前記側縁は前記小型部品の角領域に主として接触しかつ把持し、それによって、前記側壁面又は前記端壁面の１つ又は両方に接触する側縁を動作上の許容範囲内に制限し、前記孔に前記電子部品を受け入れかつ把持する間に前記側縁に接触することから生じる、前記側壁面及び前記端壁面に対する損傷を軽減する、請求項１４に記載の小型部品キャリア。
【請求項１６】
前記薄い弾力性のあるマスクは前記孔から伸びる逃がし開口を含み、前記逃がし開口は前記小型部品を受け入れかつ把持する間に前記薄い弾力性のあるマスクの一時的な変形を容易にする、請求項１４に記載の小型部品キャリア。
【請求項１７】
前記逃がし開口は、前記菱形の孔の頂点及び前記楕円形の孔の長軸線の１つから外方に伸びるスロットである、請求項１４に記載の小型部品キャリア。
【請求項１８】
前記スロットの終端部は球根状の穴を含む、請求項１７に記載の小型部品キャリア。
【請求項１９】
前記薄い弾力性のあるマスクは多数の逃がし開口を含む、請求項１４に記載の小型部品キャリア。
【請求項２０】
前記多数の逃がし開口の各々は、（１）前記孔の側縁に隣接し、（２）前記小型部品を受け入れ及び把持する間に前記薄い弾力性のあるマスクの一時的な変形を容易にする、請求項１９に記載の小型部品キャリア。
【請求項２１】
前記多数の逃がし開口の各々は正方形、円形、矩形、三角形、楕円形、半円形及び台形の逃がし開口の１つを形成する逃がし開口側縁を含む、請求項２０に記載の小型部品キャリア。
【請求項２２】
前記菱形の孔は多数の頂点を含み、前記多数の逃がし開口は、前記菱形の孔の頂点に隣接して位置付けされる頂点を含む円弧状の逃がし開口を形成する曲線状の逃がし開口の側縁を含む、請求項１９に記載の小型部品キャリア。
【請求項２３】
前記楕円形の孔は長軸線及び短軸線を含み、前記多数の逃がし開口は多数の円弧状の逃がし開口を形成する曲線状の逃がし開口を含み、前記円弧状の逃がし開口は、前記楕円形の孔の前記長軸線が各円弧状の逃がし開口の頂点に交差するように前記楕円形の孔に隣接して位置付けられる、請求項１９に記載の小型部品キャリア。
【請求項２４】
前記薄い弾力性のあるマスクを柔軟に受け入れかつ保持するための大きさを有する多数の穴を備える柔軟性金属テープを含み、前記多数の穴の少なくともいくつかの穴は菱形又は楕円形の穴を形成する側縁を有する、請求項１４に記載の小型部品キャリア。
【請求項２５】
前記小型部品はチップキャパシタ及び集積受動電子部品の１つである、請求項１４に記載の小型部品キャリア。
【請求項２６】
薄い弾力性のあるマスクを含む小型部品キャリアにおいて、多数の離隔した孔を含み、該多数の離隔した孔の各々は制御方向に小型電子部品を柔軟に受け入れかつ把持するための大きさ及び形状に造られており、前記多数の離隔した孔の少なくともいくつかは菱形の孔又は楕円形の孔の１つを形成する側縁を有する、小型部品キャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小型部品のキャリアに関し、特に、小型電子部品の角を掴み、その小型電子部品の導電性部分に損傷を与えることなく、制御方向に小型電子部品を保持するために形作られた寸法的に正確なスロットを有する小型部品キャリアに関する。
背景技術
【０００２】
コンピュータ及び他の電子機器はより強力になり、広範囲のタスクを実行できる。パワー及び適応性におけるそれらの増大は、少なくとも部分的には、各コンピュータ又は他の電子機器に含まれる小型電子部品の数の増加から生じる。コンピュータ及び他の電子機器の大きさを最小にするのを促進すること、及びコンピュータ及び他の電子機器に使用される高速電子回路の動作を容易にすることは高密度パッキング構成で位置付けられる小型電子部品を含む。
【０００３】
かかる１つの小型電子部品、固体キャパシタは、米１粒より小さい極小の矩形「チップ」である。 図１は、断面正方形又は矩形のセラミック又は他の誘電材料から作製される固体包囲本体１２を有するキャパシタチップ１０を示す。本体１２は、本体厚さ１８によって離隔されかつ対向側壁面２２、２４及び対向端壁面２６、２８によって境界付けられる上方面１４及び下方面１６を含む。面（たとえば、上方面、下方面、側壁面又は端壁面）のいずれかの２つの縁部が出会いかつ角度を形成する直線状領域は角領域３２と呼ばれる。キャパシタチップ１０は多数の直線状角領域３２、たとえば（１）上方面１４の縁部と側壁面２２，２４の１つ又は端壁面２６，２８の１つの縁部との交線によって規定される角領域３２、（２）下方面１６の縁部と側壁面２２，２４の１つ又は端壁面２６，２８の１つの縁部との交線によって規定される角領域３２、及び（３）側壁面２２，２４の１つの縁部と端壁面２６，２８の１つの縁部との交線によって規定される角領域３２を含む。直線状角領域３２は、３つの縁部が出会う点たとえば上方面１４の縁部が側壁面２２及び端壁面２６の各々の縁部に出会う点を含んでもよい。
【０００４】
キャパシタチップ１０は多数の離隔金属プレート（図示せず）を本体厚さ１８内に含む。互い違いの金属プレートの各々の１つの端子端部は本体１２の外部に接続され、一対の離隔した相互に対向する電子コンタクト表面又は端部３６を形成するための金属化プロセスによって構成される。キャパシタチップ１０の１又はそれ以上のコンタクト表面３６は乾燥したはんだペーストで線条体にされ、次いで、回路基盤に後に直接はんだ付けできる表面を生成するために焼成される。このプロセスは、一般的に「終端処理」と称される。米国特許第５，２２６，３８２号は、チップのコンタクト表面にはんだペーストの線条体又は配線を付し、ペーストを後に焼くことができるようにペーストを乾燥させる機械を記載する。この機械は溝付きゴムマスクが形成される金属キャリアベルト又はテープを使用する。マスクの孔は、はんだペーストでチップの対向端部を加工するための位置、たとえば被覆するための位置でチップを受け入れる。
【０００５】
比較的新しい小型電子部品、集積受動部品（ＩＰＣ）又はアレイチップは、多数の異なる電子回路のうちの１つに同時にはんだ接合可能な単一のアレイチップに適合する多数の回路部品から構成される。このデバイスは複数の回路部品又は回路部品のアレイ、たとえば単一チップに一緒に積層される４つ又は５つのキャパシタを含むので、このデバイスは「アレイチップ」と呼ばれる。米国特許第５，８６３，３３１号は、チップアレイのコンタクト表面にはんだペーストの線条体を配置する機械を記載する。
【０００６】
図２Ａは、はんだペーストの線条体４２で覆われている側壁面２２，２４を有する典型的なアレイチップ４０を示す。選択的に、端壁面２６，２８ははんだペースト（図示せず）の線条体４２で覆うことができる。アレイチップ４０は全体寸法、たとえば３．２ｍｍ長（０．１２５インチ）で１．５ｍｍ（０．０６０インチ）幅の上方面１４及び下方面１６、１．５ｍｍ（０．０６０インチ）幅で０．８ｍｍ（０．０３１インチ）高さの対向端壁面２６，２８、及び０．８ｍｍ（０．０３１インチ）の高さで３．２ｍｍ（０．１２５インチ）長の対向側壁面２２、２４を有する。両端壁面及び側壁面ははんだペーストの線条体４２を含むが、端壁面２６、２８に線条体４２を形成することは側壁面２２、２４に線条体４２を形成する前、又は形成した後に行うことができる。
【０００７】
図２Ｂは電子回路にアレイチップ４０を取り付けることは対向壁面、たとえば（図示のような）側壁面２２，２４又は端壁面２６，２８（図示せず）に沿って別個のはんだペーストの線条体４２を付すこと及び回路基盤４６に形成された銅配線４４にペースト線条体４２を接合することを伴う。各線条体４２の幅は典型的に、０．３８±０．１８ｍｍ（０．０１５±０．００７インチ）に設定され、隣接壁面に沿う各線状体４２の端部で、０．３±０．１８ｍｍ（０．０１２±０．００７インチ）の下に曲がる縁部が図２Ａの上方面１４及び下方面１６に示される。他の電子部品に関して、ペーストが塗布された後に、ペーストはペーストを設定するための加熱乾燥サイクルに付され、その後、アレイチップ４０上でペーストを溶融するための焼成サイクルに付される。
【０００８】
アレイチップの小さい寸法及びアレイチップの幅寸法及び高さ寸法の間の小さい差異はアレイチップを加工する重要性及びキャリアベルト又はテープのマスクにそれを挿入することの重要性を高める。多数の線条体が適切な回路基盤面にのみ配置され、それらの配置は高い精度で達成される。アレイチップの他面上にペーストを飛ばすことは短絡回路用の場所を提供し、それによって、電子機器機能を大きく劣化させる。したがって、供給デバイスはアレイチップを正確な位置及び配置でキャリアベルト上に配置し、アレイチップは、適切な面が、特定の精度内でペースト線条体を受け入れるために適切な方向に露出されるように正確に処理される。
【０００９】
典型的に、小型電子部品を搬送しかつ加工用に送り出す小型部品キャリアは多数の小型電子部品、たとえばキャパシタチップ１０やアレイチップ４０を搬送するエンドレスベルト又はテープを含む。エンドレステープは、テープの縁部間の中央に配列されかつ該縁部に沿って均一に離隔した、複数の横断方向に方向つけられた細長い孔付きで形成される。各孔は、小型部品を特定の方向で柔軟（compliantly）に受け取りかつ保持する大きさ及び形状を有する少なくとも１つの孔、好ましくは多数の孔を有する薄い弾力性のあるマスクを終端処理用に意図された面がそのマスクから外方に伸びるように同一平面内で固定的に整合して受け入れる。用語「マスク」は、電子部品の工程のある段階の間に電子部品を囲みかつ部分的に包囲するシリコンゴム又は他の弾力性のある材料から作製される要素を規定するために当該技術分野において使用される。マスクの目的は、電子部品はその対向端部を金属化する工程の間に一時的に保持できるほぼ細長い弾力性のある壁付きホルダを提供することにある。
【００１０】
図３はステンレス鋼又は他の高強度金属から形成される柔軟性金属テープ５０を有する模範的なエンドレスベルト形部品キャリアを示す。テープ５０は約０．１３ｍｍ（０．００５インチ）厚及び約５．１ｃｍ（２．０インチ）幅であり、米国特許第５，２２６，３８２号に記載されるように、発端又は終端を有しないが種々の加工場所間で一連のプーリー及びスプロケット周りで操作される点において千差万別である。テープ５０は多数の離隔した相互に平行な側縁５２，５４によって規定され、駆動スプロケット（図示せず）の駆動スタブを受け取るために駆動打ち抜き穴として作用する一連のパイロット穴又はスプロケット穴５６を含む。スプロケット穴５６は側縁５２、５４の少なくとも１つ又は好ましく両方に隣接して配設され、テープ５０の長さに沿って均一に間隔が開けられている。
【００１１】
図３〜６に示されるように、テープ５０は、薄い弾力性のあるマスク６６が挿入できる異なる形状及び大きさを有する種々の第１の孔６０を持つように形成される。各第１の孔６０は多数の電子部品を特定の方向で柔軟に受け入れる大きさ及び形状を有する１又はそれ以上の孔７４及び好ましくは一連の第２の孔７４を含むマスク６６を終端処理用に意図された面がそのマスク６６から外方に伸びるように同一平面内で固定的に整合して受け入れる。
【００１２】
第１の孔６０は好ましくは離散パターンで形成され、テープ５０の縁部に沿って中央に好ましくは間隔が置かれる。第１の孔６０は、典型的に、図３に示されるように近接した一連の丸い開口、図４の端部分に示されるように、一連の細長い矩形開口、又は図４の中央部分に示されるように、並列構成の繰り返しパターンの細長い開口である。丸い穴以外の形態において、第１の孔６０は一対の離隔した、一対の短縁部６４によって境界付けられる細長い側縁部６２によってほぼ規定される。各第１の孔６０はテープ５０に固定された状態を維持しかつ多数の電子部品を搬送するための形状及び大きさを有するマスク６６を受け入れる。
【００１３】
マスク６６は、シリコンゴムから好ましくは形成されるが、制御方向に小型部品を受け入れかつ把持するために十分な弾性を有するいずれかの慣用のエラストマー材料から形成できる。図７Ａ及び図７Ｂは、マスク６６がテープ５０の適所に固定される場合、テープ５０の面と共面の状態にあり、またテープ５０の面の上方及び下方にそれぞれある一対の離隔した頂外部面７０及び底外部面７２によって規定されることを示す。図３に示される最も簡易な形態において、各マスク６６は、複数のマスク６６がテープ５０の長手方向軸線に平行又は長手方向軸線を横断するパターンに配列できるように第１の孔６０の周りの適所に位置付けられる。第１の孔６０の大きさより小さい大きさを有する、１又はそれ以上の第２の孔７４は電子部品に接触しないようにテープ５０の金属コアを維持するために各マスク６６に形成される。第２の孔７４の大きさは、電子部品がある加工段階から別の加工段階に電子部品を前進させる間に位置的に許容できかつ抵抗的に把持できるように、少なくとも一方向の電子部品の大きさよりわずかに小さい。マスク６６は、テープ５０に形成される第１の孔６０の細長い側縁６２を受け取るために、頂面７０及び底面72の他に、頂面７０及び底面72の中間に位置付けられる１対の対向する細長いスロット７６によって規定される。除去可能なマスク６６の長さはテープ５０の幅未満であり、隣接するスプロケット穴５６の間の距離より好ましくは小さい。
【００１４】
図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ、第１の孔６０‘内で成形されるか又は第１の孔６０‘に被覆されるシリコンゴムマスク６６‘がコア部分において曲線端部を有するほぼ矩形形状を有するという例外はあるが、テープ５０に類似する別の部品キャリアテープ５０‘の平面図及び拡大破断図である。第２の孔７４’はキャリアテープ５０‘の幅に沿って各マスク６６’で単一の列で形成される。
【００１５】
図７Ａ、図７Ｂ、及び図９は、異なる構造の第２の孔７４を有するマスクを示す。図７Ａのマスク６６は丸い形状の一連の密集した第２の孔７４を含む。これらの第２の孔７４は単一の曲線状の側縁７８を含む。
【００１６】
図７Ｂのマスク６６は、「鋸歯」形状の２つの第２の孔７４を有し、各孔７４は多数の電子部品を保持することができる。鋸歯形状の各第２の孔７４は、米国特許第５，２２６，３８２号に十分に記載されるように、第２の孔７４内に伸びる多数の弾力性のある歯８２を形成する多数の側縁７８を有する細長い孔である。各第２の孔７４の側縁７８の構成は多数の個々の開口８０を形成し、各開口は１個の電子部品を保持することができる。
【００１７】
図９のマスク６６は、対向端部９０の長い方の距離によってかつ端部９０間の中間位置９２の短い方の距離によって対向側縁８８の長さに沿って分離される対向側縁８８を含む、「犬用の骨」又は「蝶ネクタイ」形状の多数の第２の孔７４を含む。好ましい実施例において、スロットの距離は反対端部９０から中間位置９２に向かって次第に小さくなる。
【００１８】
配列電子部品は、締まりばめによる圧縮下で第２の孔に保持される。たとえば、０．０５ｍｍ（０．００２インチ）の望ましい締まりばめは名目上、±０．０２５ｍｍ（±０．００１インチ）の第２の孔の許容範囲を要求し、０．５１ｍｍ（０．０２インチ）厚の配列電子部品は典型的に、０．４３〜０．４８ｍｍ（０．０１７〜０．０１９インチ）の第２の孔を要求する。−０．０２５ｍｍ未満（−０．００１インチ）の第２の孔の幅許容はきつすぎる第２の孔を生じ、第２の孔のシリコンゴムの小さい塊を（圧縮させるよりむしろ）偏向させ、第２の孔に保持される配列電子部品を傾ける。０．０２５ｍｍ（０．００１インチ）を超える第２の孔の開口幅は部品をベルトから落下させる。
【００１９】
搭載されると、個々の電子部品は第２の孔内の２つの方向（水平方向及び垂直方向）に揃えなければならない。現在、利用可能な搭載技術は、各第２の孔内で電子部品を正確に位置付けするために２つの処理ステップを要求する。第１に、電子部品は、電子部品が１つの方向、典型的には水平方向にのみ集められるように第２の孔に装填される。第２に、電子部品はマスクの頂外部面及び底外部面の間に集められる。模範的な第２の動作は、米国特許第５，８６３，３３１号及び米国特許第５，２２６，３８２号に記載されるように、たとえば（１）電子部品を望ましい配列に追い込む高圧の空気流に電子部品を晒すこと、及び（２）望ましい配列に電子部品を機械的に押し込むことを含む。これらの模範的な第２の動作の両方とも搭載電子部品に接触することを含む。また、電子部品が第２の孔にぴったり嵌るので、多大な力が電子部品を集めるのに要求される。結果として、第２の動作は搭載部品に機械的な損傷をしばしば与える。また、第２の動作は、追加の機械の使用を要求しかつ各電子部品ごとに処理時間を増加させる追加のステップである。
【００２０】
また、先行技術の第２の孔構造のいくつか、たとえば図７Ｂに示される鋸歯形状は望ましい方向に電子部品を常には保持せず、電子部品を処理中移動させ、それによって使用可能な電子部品の全体的な生産を減少させる。特に、図７Ｂに示される鋸歯形状に関して、これは減少させる。なぜなら、細長い第２の孔を含む各開口は一致しない側縁を有し、したがって多数の電子部品を緊密にかつしっかりと保持するために十分な孔側縁把持部を欠くからである。
【００２１】
また、第２の孔は、電子部品の側部が第２の孔の側縁部に緊密に接触するように形造られるので、電子部品の導電性部分は加工の間に損傷を受け得る。また、米国特許第５，８６３，３３１号に示されるように、第２の孔から終端処理された電子部品を取り除くことは加工中、望ましい方法に電子部品を保持するために必要な緊密適合のために多大な力を要する。この力は終端処理された電子部品に機械的に損傷を与え、使用可能な電子部品の全体的な生産を減少させる。また、受け取り、把持、位置決め及び排出工程の間に、終端処理された電子部品は、電子部品が、仕上げた部品の性能を低下させる第２の孔の側縁に沿って摺動するとき、導電性線条体４２にうわぐすりを塗布する工程に付される。
【００２２】
図７に示されるように、丸い第２の孔７４を使用する場合、第２の孔の側縁は電子部品の側壁面及び端壁面に緊密に接触し、電子部品に前もって形成したいずれかの導電性線条体は第２の孔に電子部品を受け入れる間に損傷を受ける可能性がある。また、米国特許第５，８６３，３３１号に記載される第２の孔から終端処理された電子部品を除去する方法は加工の間に望ましい方向に電子部品を保持するために必要な緊密適合のために多大な力を要求する。この力の適用は終端処理された電子部品に機械的な損傷を生じる可能性があり、それによって使用可能な電子部品の全体的な生産を減少させる。また、終端処理された電子部品は、それらが第２の孔の側縁に沿って摺動するので、導電性線条体をこすって汚すことになりやすい。
【特許文献１】米国特許第５，２２６，３８２号
【特許文献２】米国特許第５，８６３，３３１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
したがって、必要なものは、単一のステップにおいて、小型電子部品を受け入れることができ、電子部品の終端処理の間にそれらの導電性部分に損傷を与えることなく制御方向に電子部品を把持することができる小型部品孔を含むマスクである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
多数の小型部品を受け取りかつ保持することができる小型電子部品キャリアは、多数の離隔した孔が形成される薄い弾力性のあるマスクを含み、各孔は終端処理の間に制御方向で小型電子部品を柔軟に受け取りかつ把持するための大きさ及び形状を有する。この制御方向は、終端処理を意図した電子部品面（たとえば、チップキャパシタの上方面及び下方面やチップアレイの側壁面）がマスクから外方に伸びることを確実にする。いくつかの実施例において、孔は菱形又は楕円形の孔を形成する側縁を有する。これらの孔の形状は、孔の側縁が小型電子部品の角領域に主として接触しかつ把持するように各孔に小型電子部品を配置することを容易にする。多数の離隔した孔の形状及び大きさは孔の側縁と電子部品の端壁面との間の動作上の許容範囲内で接触を制限し、それによって小型電子部品の受け取り、把持、位置決め、及び排出の間での側縁との接触から生じる側壁面及び端壁面への機械的な損傷を軽減する。
【００２５】
小型電子部品キャリアのいくつかの実施例も、孔から伸びる又は孔に隣接する１又はそれ以上の逃がし開口を含むことができる。逃がし開口は小型電子部品の受け入れ及び把持の間に弾力性のあるマスクの一時的な変形を容易にする。１つの模範的なタイプの逃がし開口は菱形形状の孔の頂点から外方に伸びるスロットである。別の模範的なタイプの逃がし開口は、正方形、矩形、円形、三角形、楕円形、台形、曲線状又は半円形の逃がし開口を形成する１又はそれ以上の逃がし開口側縁を含む。このタイプの逃がし開口は菱形又は楕円形の孔の側縁に隣接して位置つけられる。
追加の面及び利点は、添付図面に関連して説明する好ましい実施例の次の詳細な説明から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
マスクに関連して使用される場合、用語「孔」は上記第２の孔を示す。小型部品キャリアの好ましい実施例は、小型電子部品の角領域を柔軟に受け取りかつい把持する大きさ及び形状を有する多数の離隔した孔が形成される薄い、弾力性のあるマスクを含む。角領域を把持することは各穴の側縁と各電子部品の側壁面及び端壁面との間の接触を制限する。かかる接触を制限することは、小型部品の受け取り、把持、位置決め、及び排出の間に側縁との接触から生じる、側壁面及び端壁面への機械的な損傷を軽減する。各孔の形状及び大きさもまた、孔によって把持されかつ保持される電子部品が終端処理の間に制御方向を維持することを保証する。この制御方向は、終端用に意図された面（すなわち、キャパシタチップの上方面及び下方面及びアレイチップの側壁面）はマスクから外方に伸びることを保証する小型電子部品の角領域の受け取り及び把持を容易にする模範的な孔形状は菱形状の孔及び楕円状の孔を含む。
【００２７】
図１０は、種々の構造を有する多数の孔を含むマスク１００を示す。当業者は、実際上、小型部品キャリアに使用するマスクは、単一構造を有する多数の孔を典型的に含むことを認識する。種々の構造を有する孔を有するキャリアテープの図１０の図示はマスク１００に形成できる孔のいくつかの好ましい実施例を示すためである。
【００２８】
マスク１００の最左の孔１０４１は４つの頂点１０５を有する菱形状の孔１０４を形成する４つの直線状側縁１０２を有する。用語「菱形」は不等な隣接辺を有する平行四辺形、たとえば菱形、ダイアモンド、又は偏菱形を示す。図１１は図１０の菱形状の孔１０４１内に位置付けされた電子部品１０６の拡大平面図である。各孔側縁１０２の一部分は、孔側縁１０２が電子部品１０６の角領域１１０に接触する直線状の保持領域１０８を形成する。上述のように、角領域１１０は、電子部品１０６のいずれかの面（すなわち、上方面、下方面、側壁面又は端壁面）が出会いかつ角度を形成する直線状の領域である。角領域１１０は縁部の３つが出会う点、たとえば上方面の縁部が側壁面の縁部及び端壁面の縁部に出会う点を含むことができる。角領域１１０に接触することの他に、保持領域１０８は電子部品１０６の側壁面２２，２４の最小部分（たとえば、７％）及び／又は端壁面２６，２８に接触することができる。保持領域１０８及び側壁面２２，２４及び／又は端壁面２６，２８の７％の重複は、動作上の許容値を示し、許容値を超えると、電子部品の側壁面及び端壁面への望ましくない損傷を生じ得る。７％を超える重複は保持領域１０８及び線条体４２の間の過度の干渉を生じる。
【００２９】
菱形状の孔１０４１に位置決めされると、電子部品１０６は機械的ストレス又は圧力を側縁１０２の保持領域１０８に与える。保持領域１０８の機械的ストレスの量を軽減するために、マスクに設けられた逃がし開口１１４は小型電子部品の受け取り及び把持の間にマスク１００の一時的な変形を容易にする。図１０に示される孔１０４２〜１０４９は逃がし開口１１４を含む。図１０に示される逃がし開口１１４ｓは、菱形状の孔１０４の頂点１０５の少なくとも１つから外方に伸びるスロットである。各スロットタイプの逃がし開口１１４ｓの長さは、好ましくは側縁１０２の１つの長さの約１０％及び１００％の間である。図１０に示される実施例において、スロットタイプの逃がし開口１１４ｓは、球根状の穴１１８を含む。スロットタイプの逃がし開口１１４ｓは球根状の穴１１８なしで形成できる。図１０に示される孔１０４２〜１０４９の各々は、多数のスロットタイプの逃がし開口１１４ｓを含むが、孔１０４のいくつかの実施例は単一のスロットタイプの逃がし開口１１４ｓのみを含むことができる。偶数のスロットタイプ逃がし開口１１４ｓがある実施例において、それらは孔１０４の対向頂点１０５から好ましくは伸びる。
【００３０】
図１０に示される最右の孔１２０１０は、長軸線１２２及び短軸線１２４（図１２に示される）を有する楕円形状の孔１２０を形成する一個の閉曲線側縁１０２を含む。楕円形状の孔１２０１０は、上述の動作上の許容範囲内で孔１２０の側縁１０２と電子部品１０６の端壁面２６，２８との間の上記接触を制限するために十分な偏心度を有する。楕円形状の孔１２０のいくつかの実施例は菱形又は楕円形状を有する。図１２は、図１０の楕円形状の孔１２０１０内に据え付けられる電子部品１０６の拡大図である。楕円形状の孔１２０の側縁１０２の部分は孔側縁１０２が電子部品１０６の角領域１１０に接触する保持領域１０８を形成する。上述のように、角領域１１０に接触することの他に、保持領域１０８は側壁面２２，２４の最小部分（たとえば、７％）及び／又は電子部品１０６の端壁面２６、２８に接触することができる。
【００３１】
図１３Ａ及び図１３Ｂは、多数の孔／逃がし開口の組み合わせを含むマスク１００を示し、孔／逃がし開口の各組み合わせは異なる構造を有する。上述のように、当業者は、実際上、小型部品キャリアに使用するマスクは典型的に単一の孔／逃がし開口構造を含むことを認識する。種々の構造を有する孔／逃がし開口の組み合わせを有するキャリアテープの図１３Ａ及び図１３Ｂの図示は、マスク１００に形成できるいくつかの模範的な孔／逃がし開口の組み合わせを示すためである。図１３Ａ及び図１３Ｂに示される模範的な逃がし開口は、たとえば正方形、矩形、円形、三角形、楕円形、半円形、曲線状、及び台形状の逃がし開口を形成する逃がし開口側縁を含む。図１３Ａ及び図１３Ｂに示される模範的な逃がし開口のいずれも菱形状の孔１０４又は楕円形状の孔１２０のいずれかの少なくとも１つの側縁１０２又は頂点１０５に隣接して位置付けることができる。当業者は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示されていない別の逃がし開口構造が形成できることを認識する。
【００３２】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示される参照番号の数を軽減するために、参照番号１０２（孔の側縁を示す）及び１０５（菱形の孔の頂点を示す）が示されていない。
【００３３】
図１３Ａのマスク１００の最左の孔１０４１１は菱形状の孔１０４を形成する４つの直線状側縁１０２を有する。孔１０４１１はいかなる逃がし開口も含まない。
【００３４】
図１３Ａのマスクの孔／逃がし開口の組み合わせは菱形状の孔１０４を形成する４つの直線状側縁１０２を有する孔を含む。矩形状の逃がし開口１２７は各側縁１０２に隣接する。４つの矩形状の逃がし開口１２７の各々は４つの直線状の逃がし開口側縁１２６を含み、それらの１つは孔１０４の直線状側縁１０２に隣接して位置付けされる。いくつかの実施例において、各逃がし開口側縁１２６の長さは各側縁１０２の長さ以下である。当業者は、矩形逃がし開口１２７は正方形の逃がし開口にすることができることを認識する。また、当業者は、菱形状の孔１０４は楕円形状の孔１２０に置換できるを認識する。
【００３５】
図１３Ａのマスク１００の孔／逃がし開口組み合わせ１３０は菱形状の孔１０４を形成する４つの直線状側縁１０２を有する孔を含む。各側縁１０２に隣接するのは三角形状の逃がし開口１３２である。三角形状の逃がし開口１３２の各々は、斜辺側縁１３３が孔１０４の直線状側縁に隣接して位置付けされる直角三角形を形成する３つの逃がし開口側縁１２６を含む。当業者は、三角形状の逃がし開口１３２は直角三角形に限定されず、また三角形状の逃がし開口１３２のいずれかの斜辺は孔１０４の側縁１０２に隣接して位置付けできることを認識する。また、当業者は、菱形状の孔１０４は楕円形状の孔１２０に置換できることを認識する。
【００３６】
図１３Ａのマスク１００の孔／逃がし開口の組み合わせ１３６は菱形状の孔１０４を形成する４つの直線状側縁１０２を有する孔を含む。各側縁１０２に隣接するのは半円形状の逃がし開口１３２である。半円形状の逃がし開口１４０の各々は、曲線状の逃がし開口側縁１４２及び直線状逃がし開口側縁１４４を含む。直線状逃がし開口側縁１４４は孔１０４の直線状側縁１０２に隣接して位置付けされる。当業者は、曲線状逃がし開口側縁１４２が孔１０４の直線状側縁１０２に隣接して位置付けできることを認識し、また菱形状の孔１０４は楕円形状の孔１２０で置換できることを認識する。 
【００３７】
図１３Ａのマスク１００の孔／逃がし開口の組み合わせ１４８は菱形状の孔１０４を形成する４つの直線状側縁１０２を有する孔を含む。各側縁１０２に隣接するのはほぼ台形状の逃がし開口１５０である。４つの台形状の逃がし開口１５０の各々は、２つの離隔した平行の逃がし開口側縁１５２及び２つの端部逃がし開口側縁１５４を含む。図３に示されるように、２つの離隔した平行の逃がし開口側縁１５２の長い方は菱形状の孔１０４の直線状側縁１０２に隣接して位置付けされる。当業者は、平行側縁１５２のいずれか又は端部逃がし開口側縁１５４のいずれかが側縁１０２に隣接して位置付けできること認識する。また、当業者は、菱形状の孔１０４は楕円形状の孔１２０で置換できることを認識する。 
【００３８】
図１３Ａのマスク１００の孔／逃がし開口の組み合わせ１５８は菱形状の孔１０４を形成する４つの直線状側縁１０２を有する孔を含む。２つの対向頂点１０５の各々に隣接するのは曲線又は円弧形状の逃がし開口１６０である。２つの曲線形状の逃がし開口１６０の各々は、２つの曲線状逃がし開口側縁１６２、２つの端部逃がし開口側縁１６４及び頂点領域１６６を含む。各曲線逃がし開口１６０の頂点領域１６６は頂点１０５のうち対向するものに隣接して位置付けされる。当業者は、曲線状逃がし開口側縁１６２が他の位置たとえば菱形状の孔１０４の直線状側縁１０２に隣接して、また菱形状の孔１０４の各頂点１０５に隣接して位置付けできることを認識する。
【００３９】
図１３Ｂのマスクの孔／逃がし開口の組み合わせ１６８は楕円形状の孔１２０及び曲線状側縁１０２に隣接して位置付けられる２つの曲線状逃がし開口１６０を含む。２つの曲線形状の逃がし開口１６０の各々は、２つの曲線状逃がし開口側縁１６２、２つの端部逃がし開口側縁１６４及び頂点領域１６６を含む。各曲線状開口１６０は、長軸線１２２（図示せず）が各曲線状逃がし開口１６０の頂点領域１６６に交差するように孔１２０の側縁１０２に隣接して位置付けられる。当業者は、曲線状逃がし開口側縁１６２が他の位置、たとえば楕円形状孔１２０の交差短軸線１２４（図示せず）に位置決めすることができることを認識する。
【００４０】
図１３Ｂのマスク１００の孔／逃がし開口の組み合わせ１６９は楕円形状の孔１２０及び曲線状側縁１０２に隣接して位置付けられる４つの曲線状逃がし開口１６０を含む。４つの三角形状逃がし開口１３２の各々の３つの直線状逃がし開口側縁１２６の１つは孔１２０の曲線状側縁１０２に隣接して位置付けられる。また、三角形状の逃がし開口１３２は、それらが楕円形状孔１２０の長軸線１２２にも短軸線１２４にも交差しないように位置付けられる。当業者は、三角形状の逃がし開口１３２が長軸線１２２及び短軸線１２４（図示せず）のいずれか又は両方に沿って位置付けることができ、また各三角形状の逃がし開口の頂点１７４が孔１２０の側縁部１０２に隣接して位置付けることができることを認識する。
【００４１】
図１３Ａのマスク１００の孔／逃がし開口の組み合わせ１７０は菱形状の孔１０４を形成する４つの直線状側縁部１０２を有する孔を含む。各側縁部１０２に隣接するのは、円形状の逃がし開口１７２である。４つの円形状の逃がし開口１７２の各々は菱形状の孔１０４の４つの側縁部１０２の異なる１つに隣接して位置付けられる。また、２つのスロット形逃がし開口１１４ｓは菱形状の孔１０４の対向頂点１０５から伸びる。当業者は、スロット形逃がし開口１１４ｓはより少ない又はより多い頂点１０５から伸ばすことができ、菱形状の孔１０４が楕円状の孔１２０で置換できることを認識する。
【００４２】
図１３Ｂのマスク１００の孔／逃がし開口の組み合わせ１７６は楕円形状の孔１２０及び楕円形状の孔１２０の長軸線１２２（図示せず）にほぼ沿って伸びる２つのスロット形逃がし開口１１４ｓを含む。２つのスロット形逃がし開口１１４ｓの各々はそれらの端部に球根状の穴１１８を含む。図１３Ｂのマスク１００の最も右の孔は逃がし開口のない楕円形状孔１２０である。
【００４３】
孔１０４、１２０はレーザ加工、鋳造及びダイ打ち抜きによってマスク１００に形成できる。レーザ加工の１つの模範的な方法は、本出願の譲受人に譲渡される米国特許出願第１０／６７８、９５１号に記載されている。この方法のレーザ加工において、紫外（ＵＶ）レーザビームは、望ましい形状及び大きさを有する孔を形成するために薄いエラストマー材料から作製される部品キャリアマスクを切り開くことに向けられる。好ましい実施例はエラストマー材料から作製される弾力性のあるマスクに多数の孔をアブレーションによって形成するためにＵＶレーザビームを使用する。好ましくはシリコンゴムであるエラストマー材料のアブレーションは要求される形状及び寸法品質の孔の形成を確実にする。ＵＶレーザアブレーション波長領域（約４００ｎｍより短い）で、シリコンゴムを含む、慣用のエラストマー材料の吸収は商業的に許容できるスループット率で孔を開けるのに不十分な強さである。この欠点を克服するために、ＵＶレーザ加工の好ましい方法は、レーザアブレーション波長領域内で光を動作的に十分吸収する柔軟性支持ブランクを形成するために光吸収増強材料をシリコンゴムに導入すること及び孔を開けるためにＵＶレーザビームを使用することを伴う。イオン酸化物及び二酸化チタンは光吸収増強材料として機能する好ましい着色ドーパントである。
【００４４】
図１４は、透明マスク１００を含むキャリアテープの平面図５０である。キャリアテープ５０及び透明マスク１００の各々はそれらの内部に形成される多数の孔を有する。マスク１００に形成される孔は第２の孔（上述のように孔１０４，１２０として称される）であり、 テープ５０に形成される孔は第１の孔（本明細書の背景技術の欄に記載される）である。図１４に示されるように、テープ５０の第１の孔１８０のいくつかの実施例は孔１０４，１２０の上記構造に類似の構造を有する。また、第１の孔１８０の一般的な形状は、逃がし開口が孔１０４，１２０から伸びるスロット形の逃がし開口１１４ｓの形状の輪郭にすることができる。
【００４５】
図１４のテープ５０の最左の第１の孔１８０１によって示されるように、模範的な第１の孔１８０１はマスク１００の菱形形状の孔１０４に類似する、すなわち菱形の孔１０４の形状の輪郭を有するほぼ菱形形状を有する。いくつかの実施例において、マスク１００の菱形状の孔１０４は第１の菱形状の孔１８０１のすぐ上方に位置付けられる。図１４に示されるように、菱形状の第１の孔１８０１は菱形状の孔１０４の領域の下方にあり、より大きい領域を有する。
【００４６】
図１４のテープ５０の第１の孔１８０２は、第１の孔１８０２の上方にある第２の孔１０４の一部分を形成する２つのスロット形逃がし開口１１４ｓの輪郭を含むほぼ菱形形状を有する。図１４に示される第１の孔６０は先行技術に係る矩形状の第１の孔である。
【００４７】
図１４に示される第１の孔１８０３は、第２の孔１０４の各頂点１０５から伸びる４つのスロット形式の逃がし開口１１４ｓの輪郭を含みかつ球根状の穴１１８を含むほぼ菱形形状を有する。
【００４８】
図１４の第１の孔１８０４は、第１の孔１８０４の上方にある第２の孔１０４の一部分を形成する２つのスロット形逃げ開口１１４ｓの輪郭を含むほぼ菱形状を有する。
【００４９】
最も右側の第１の孔１８０５はマスク１００の楕円孔１２０の形状のほぼ輪郭を有する楕円形状の孔１２０である。第１の孔１８０５は楕円形状の孔１２０のすぐ下方に位置付けされる。図１４に示されるように、楕円形状の第１の孔１８０５は楕円形状の孔１２０の領域より大きい領域を有する。
【００５０】
当業者は、第１の孔１８０が菱形及び楕円形以外の形状を持つことができ、図１４に示される構造以外の逃がし開口構造を含むことができることを認識する。
【００５１】
マスク１００のいくつかの実施例はモデル５２Ｂ自動終端システム又はモデル３３２高スループットディスクリート終端システムに使用するために許容でき、それらの両方はオレゴン州ポートランドのエレクトロサイエンティフィック社（本出願の譲受人）によって製造される。
【００５２】
当業者は、この開示内容に照らして、特定の実施態様が、次の技術のいくつか又はすべてを含む、既知の先行技術を超える特定の利点を達成できることを理解する。小型電子部品は、（１）電子部品の導電性部分に対する、及び／又は（２）電子部品加工中に適用される端末ペーストに対する、重大な機械的損害なく、望ましい方向に電子部品の加工中にしっかり保持できる。マスクに逃げ開口を設けると、逃げ開口が孔の側縁の機械的応力の一部を軽減するのでマスクの寿命を延ばす。なぜなら、逃げ開口は孔の側縁上の機械的なストレスを軽減する。また、逃げ開口はマスクの柔軟性を強化し、それによって、変動する形状及び大きさを有する電子部品の受け取り及び掴みを容易にする。
【００５３】
多くの変更が本発明の基礎原理から逸脱することなく上記実施例の細部に行うことができることは当業者には自明である。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ決定されねばならない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】キャパシタチップの拡大等軸図である。
【図２Ａ】はんだペーストで被覆された典型的な集積受動部品又はアレイチップの拡大等軸図である。
【図２Ｂ】回路基盤の表面に取り付けられる図２Ａのアレイチップの拡大等軸図である。
【図３】一連の孔が電子部品を保持するマスクを搬送する部品キャリアテープの部分破断平面図である。
【図４】種々の異なる孔を有するキャリアを示す破断平面図である。
【図５】孔の上方に形成されるマスクを搬送するキャリアテープの破断等軸図である。
【図６】図５の線６−６に沿うキャリアテープ及びマスクの断面図である。
【図７Ａ】電子部品を搬送する図６のマスクを通して２つの模範的なパターンの破断等軸図である。
【図７Ｂ】電子部品を搬送する図６のマスクを通して２つの模範的なパターンの破断等軸図である。
【図８Ａ】図３のキャリアテープの形式に対して別の形式のキャリアテープの平面図である。
【図８Ｂ】図８Ａのキャリアテープのマスクストリップの部品保持孔の拡大破断図である。
【図９】犬用の骨又はちょうネクタイ型の孔を切って作られたマスクの図である。
【図１０】構造を変更する多数の孔が形成されたマスクを含むキャリアテープの平面図である。
【図１１】図１０のキャリアテープの対向端部に示される菱形状の孔内に据付けられた矩形状の電子部品の拡大平面図である。
【図１２】図１０のキャリアテープの対向端部に示される楕円形状の孔内に据付けられた矩形電子部品の拡大平面図である。
【図１３Ａ】構造を変更する多数の孔及び逃がし開口が形成されたマスクを含むキャリアテープの拡大破断平面図である。
【図１３Ｂ】配置を変更する多数孔及び逃がし開口が形成されたマスクを含むキャリアテープの拡大破断平面図である。
【図１４】透明マスクを含むキャリアテープの平面図であり、キャリアテープ及び透明マスクの各々はキャリアテープ及び透明マスクの各々に形成される多数の孔を有する。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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