Vacuum Leak Detection for Dry Pack

アルミ防湿袋の真空リークはどう検査する?半導体ドライパックの真空検知

半導体部品は出荷前に、乾燥剤・湿度インジケータカードと一緒にアルミの真空防湿袋に封入されます。袋の真空が不十分だったり、シールに隙間やピンホールがあったりすると、湿気がじわじわと入り込み、しかもたいていは顧客が開封して湿度インジケータカードの変色を見るまで気づきません。本記事では、防湿袋の真空リークのよくある原因、業界のいくつかの検査方法の違い、そして当社の内箱自動包装機が「真空検知」の発明特許を使って出荷前にリークをどう止めるかをまとめます。

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

防湿袋の真空リークの検査方法(DEYly 帝亞智能まとめ)
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:

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

  4. 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。

中華民国特許証 発明 第 I740582 号、発明の名称:検査装置
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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。

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御社の出荷梱包で、何人分の手間を減らせるか?

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