要点:真空リークはどこで捕まえるべきか?
防湿袋の真空リークの多くは、梱包ステーションですでに起きています。袋材のピンホールやしわ、シール部へのしわや異物の噛み込み、十分な真空に達する前のシールなどです。人が袋の密着具合を見ても、ゆっくりしたリークは見抜けません。湿度インジケータカードは顧客が開封するまで変色しませんし、オフラインの抜き取り試験では一部しか検査できません。最もコストを抑えられるのはシールの瞬間です。当社の内箱自動包装機は真空検知を真空モジュールに組み込み、設定真空値まで引いてからシールし、発明特許第 I740582 号の検知装置でリークがないことを確認してから、袋折りと箱入れに進みます。
アルミの真空防湿袋はなぜリークするのか?
半導体部品は IPC/JEDEC J-STD-033 に従ってドライパックされます。部品・乾燥剤・湿度インジケータカードを防湿袋(MBB)に入れ、袋内の湿気を含んだ空気を抜いてからヒートシールします(J-STD-033)。袋材自体の防湿性能は非常に高く、問題はたいてい袋とシールにあります:
袋材の欠陥
ピンホール・擦り傷・しわはいずれもバリア層を壊します。袋材メーカーの使用説明でも、使用前に袋にしわ・擦り傷・ピンホールがないことを確認するよう求めています(Bondline、MBB 技術資料)。
シールが完全に密着していない
ヒートシール時に袋の口にしわがあったり異物を噛んだりすると、シールに細い隙間が残ることがあり、外観ではきちんと封がされているように見えます。
真空が不十分なままシール
手作業や一定時間の吸引では、袋内に実際に残る空気の量が毎回違い、袋が密着して見えても真空度が十分とは限りません。
搬送中の突き破り
リールやトレイの角、搬送中の衝突で袋が破れることがあります。これは梱包後に起きるため、内箱と外箱で保護する必要があります。
真空リークに顧客先で気づいたら、代償は?
袋がリークすると湿気がじわじわ入り込み、乾燥剤が飽和すると部品が吸湿し始めます。顧客が開封したときに湿度インジケータカードが変色していれば、J-STD-033 に従って先にベークしないとラインに投入できません。リール梱包の部品は低温ベークしかできず、時間は日単位です(詳しくはMSL とベーク条件)。気づかずにそのままリフローすると、パッケージ内の水分が気化して剥離やクラックを起こす恐れがあります。
出荷側にとっては、クレーム、ロット全体の再処理や返品を意味し、しかも問題は出荷の数週間後に起きるため、どのシフトのどの装置で封をしたかを追跡するのは困難です。同じリークでも、梱包ステーションで止めれば 1 袋を封し直すだけ。顧客先で見つかれば、ロット全体の信頼の問題になります。
真空梱包のリークはどう検査するか?4 つの方法の比較
| 方法 | いつ気づくか | 検査範囲 | 制約 |
|---|---|---|---|
| 人による目視・手触り | 梱包ステーション | 全数、ただし人次第 | ゆっくりしたリークは見抜けず、判断が人によって異なる |
| 湿度インジケータカード | 顧客の開封時 | 全数 | 気づいたときにはすでに出荷済みで、事後の対処しかできない |
| オフラインの真空減衰試験 | 抜き取りで試験に回す | 抜き取り | ASTM F2338 に従い密閉試験チャンバーで真空の変化を測定。正確だが別に検査ステーションが必要で、抜き取りに限られる |
| 包装機に内蔵した真空検知 | シールの瞬間 | 包装機上の全袋 | 適した装置を選ぶ必要がある。本機は発明特許の検知装置で実施 |
当社のやり方:真空検知をシールの工程に組み込む
内箱自動包装機の真空モジュールは、真空引き・検知・シールを同じ区間でつなげているため、別の検査ステーションも、人の手触りによる確認も要りません:
袋の口を寄せる
上下のシールモジュールがまず袋の口を中心へ寄せ、シール部のしわを減らします。
保持して真空引き
吸引シールバーが袋の口を挟み、ノズルが袋内を真空引きします。
設定真空値に達してから次へ
決まった秒数ではなく真空値で制御します。設定真空値に達してからノズルを抜きます。
ヒートシール
ヒートシールバーに切り替えて封をし、封が終わると自動袋折りと内箱への収納に進みます。
真空検知装置は中華民国の発明特許を取得しています。抜き取りではなく、すべての袋をシール前に検知します。検知原理は特許技術のため、秘密保持契約(NDA)締結後にご説明します。リーク検出時の処理(停止と警告/自動排出/再シール)は、顧客の要件に応じて協議のうえ設定できます。
発明 第 I740582 号:検査装置
- 特許の種類
- 発明特許(実体審査を経て登録)
- 権利期間
- 2021-09-21 ~ 2040-07-22
- 用途
- 真空モジュールの真空検知
装置全体ではさらに包装設備の実用新案 第 M683459 号があります。製品ページの特許説明をご覧ください。
なぜこれが発明特許に値するのか?
事後の対処ではなく、出荷前に止める
湿度インジケータカードもクレームも「すでに問題が起きた」という信号です。真空検知は関門をシールの瞬間まで前に移し、リークした袋は内箱に入りません。
実体審査を経た発明特許
台湾の実用新案は方式審査のみですが、発明特許は実体審査を経て、新規性と進歩性が認められて初めて登録されます。I740582 は後者で、権利は 2040 年まで続きます。
工程も人員も増やさない
検知は真空モジュールの中で、吸引・シールと同じ区間で完了するため、抜き取りの検査ステーションを別に設ける必要も、目視検査の人員を追加する必要もありません。
決め手は手触りではなく真空値
設定真空値でシールのタイミングを制御するため、どの袋も条件が一定で、3 交代でも人によるばらつきがありません。
よくある質問
アルミの真空防湿袋はなぜリークするのか?
よくある原因は 4 つです:袋材自体のピンホール・擦り傷・しわ、ヒートシール時に袋の口がしわや異物を噛んでシールが完全に密着しないこと、十分な真空に達する前のシール、搬送中に角で突き破られること。最初の 3 つは梱包ステーションで起き、シールの瞬間に検出できます。
防湿袋の真空リークはどんな影響がありますか?
湿気が袋内に入り込み、乾燥剤が飽和すると部品が吸湿し始めます。顧客が開封したときに湿度インジケータカードが変色していれば、先にベークしないとラインに投入できず、ひどい場合はロット全体の返品になります。気づかずにそのままリフローすると、パッケージ内の水分が気化して剥離やクラックを起こす恐れがあります。
真空梱包のリークはどう検査しますか?
よくある方法は、人による目視と手触りの確認、事後に湿度インジケータカードを見る、オフラインで抜き取りの真空減衰試験(ASTM F2338)を行う、そして真空検知を包装機に組み込みシールの工程の中で検査する、の 4 つです。最初の 2 つは人に頼るか顧客先でしかわからず、抜き取り試験は一部しか検査できません。包装機に組み込んだ検知なら、出荷前に止められます。
御社の真空検知には特許がありますか?
あります。内箱自動包装機の真空モジュールに内蔵した真空検知は、中華民国発明特許第 I740582 号(検査装置)を取得しており、権利期間は 2040 年までです。発明特許は実体審査を経て初めて登録されます。装置全体ではさらに包装設備の実用新案第 M683459 号があります。