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技術 エンボスキャリアテープ

出願人 信越ポリマー株式会社モトローラ・ソリューションズ株式会社
発明者 加藤浩加藤知康高尾康幸加瀬博
出願日 1997年2月17日 (22年10ヶ月経過) 出願番号 1997-046909
公開日 1998年9月2日 (21年3ヶ月経過) 公開番号 1998-230992
状態 特許登録済
技術分野 包装体 脆弱物品の包装
主要キーワード 膨出寸法 異品種混入 型抜き用 平面視寸法 立体形 グレースケールパターン 検知孔 検査工数
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年9月2日)のものです。
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図面 (12)

課題

収納凹部に収納した電子部品リード等をカメラにより撮影し、カメラの撮像信号を基にリードの曲がり等の検査を自動的かつ正確に行えるエンボスキャリアテープを提供する。

解決手段

表面に開口する多数の略直方体形状の収納凹部12が形成され、この収納凹部12に本体21の対向する2側部にリード22が設けられた電子部品20を収納し、これら電子部品20を収納された状態でカメラにより撮影し、カメラの撮像信号を基に画像処理してリード22の曲がり等を検査するエンボスキャリアテープ10であって、収納凹部12のリード22と対向する2側壁12bの下縁に底面12aと鈍角βで傾斜する傾斜当接面12cをリード22先端と当接可能に設けるとともに、収納凹部12の他の2側壁12bに位置決め凸部15を電子部品20の本体21と当接可能に膨出形成し、電子部品20収納凹部12内で大きく移動することを防止する。

概要

背景

半導体パッケージ等の電子部品包装には、紙テープマガジントレイあるいはエンボスキャリアテープ等の包装材が用いられているが、近年、電子部品の実装効率が高く、また、取扱が容易等の理由からエンボスキャリアテープ(以下、単にキャリアテープと称する)が主流となっている。特に、半導体装置ICパッケージは小型化、ファインピッチ化進展等によりキャリアテープによる包装に移行する傾向にある。

キャリアテープは、熱可塑性樹脂ポリスチレンポリ塩化ビニルアモルファスポリエステルポリカーボネート等の樹脂からなるシートを使用し、電子部品収納用収納凹部をプレス成形真空成形圧空成形真空圧空成形あるいは圧空プラグアシスト成形等により成形する。そして、キャリアテープへの電子部品を収納する際には電子部品の電気特性等の機能検査および部品欠損部品表面マーキング等の外観検査を行い、電子部品を収納凹部内に収納した後にキャリアテープに収納凹部の開口を塞ぐトップテープを貼合し、また、出荷前に最終検査として電子部品の挿入方向、異品種混入製造ロット、マーキングの有無、部品の欠落およびリード曲がり等の目視検査が行われる。

ところが、上述した目視検査は検査員個人の判断によらざるを得ず、判断基準が一定せず、判定ミスも発生しやすく、また、多くの検査工数がかかり、さらに、検査員の目視検査であるためリードが狭ピッチで設けられた小型半導体パッケージ検査が実質的に不可能であった。そこで、近年では、上述したトップテープ貼合前の外観検査や最終検査等をカメラ等を用いた検査装置で自動化する試みがなされ、一部で実用化されている。

そして、上述した検査装置は、LEDやオプティカルファイバを利用した照明でキャリアテープ上面方向から収納凹部内の電子部品を照射し、電子部品をCCDカメラ等で撮影し、このCCDカメラの撮像信号を基に2値化またはグレースケールパターンマッチング等の画像処理を行って電子部品本体の上面のマーキングとリードの曲がり等を検査するように構成される。

概要

収納凹部に収納した電子部品のリード等をカメラにより撮影し、カメラの撮像信号を基にリードの曲がり等の検査を自動的かつ正確に行えるエンボスキャリアテープを提供する。

表面に開口する多数の略直方体形状の収納凹部12が形成され、この収納凹部12に本体21の対向する2側部にリード22が設けられた電子部品20を収納し、これら電子部品20を収納された状態でカメラにより撮影し、カメラの撮像信号を基に画像処理してリード22の曲がり等を検査するエンボスキャリアテープ10であって、収納凹部12のリード22と対向する2側壁12bの下縁に底面12aと鈍角βで傾斜する傾斜当接面12cをリード22先端と当接可能に設けるとともに、収納凹部12の他の2側壁12bに位置決め凸部15を電子部品20の本体21と当接可能に膨出形成し、電子部品20収納凹部12内で大きく移動することを防止する。

目的

一方、上述した問題の解決を目的に、収納凹部内面の粗さを規定したキャリアテープ(登録実用新案第3001281号)、収納凹部内面に塗膜層を設けて光沢度を50以下にしたキャリアテープ(特開平8−143094号公報)等も提案されているが、いずれのキャリアテープも問題を完全に解決するに至ってはいない。この発明は、上記問題に鑑みなされたもので、カメラを用いたリードの自動検査を正確に行えるキャリアテープを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

略直方体形状の多数の収納凹部を長手方向に間隔を隔て形成し、これら収納凹部にリード付き電子部品を収納するエンボスキャリアテープにおいて、前記収納凹部の前記電子部品のリードと対向する側壁面下部に前記収納凹部の底面と鈍角で交差する傾斜面を形成したことを特徴とするエンボスキャリアテープ。

請求項2

略直方体形状の多数の収納凹部を長手方向に間隔を隔て形成し、これら収納凹部にリード付きの電子部品を収納するエンボスキャリアテープにおいて、前記収納凹部の前記電子部品のリードと対向する側壁面下部に前記収納凹部の底面と鈍角で交差する傾斜面を形成するとともに、前記収納凹部の他の側壁面に前記電子部品の本体を位置決めする凸部を形成したことを特徴とするエンボスキャリアテープ。

請求項3

前記傾斜面の平面視投影寸法を、0.1〜1.0mmとした請求項1または請求項2に記載のエンボスキャリアテープ。

技術分野

0001

この発明は、長手方向に間隔を隔て形成された収納凹部にリード付き電子部品を収納し、電子部品の装着装置への供給や輸送保管等に用いられるエンボスキャリアテープ、特に、電子部品を収納凹部に収納した後に収納凹部内の電子部品をカメラ撮影し、カメラの撮像信号を処理して電子部品のリードの曲がり等の検査に供されるエンボスキャリアテープに関する。

背景技術

0002

半導体パッケージ等の電子部品の包装には、紙テープマガジントレイあるいはエンボスキャリアテープ等の包装材が用いられているが、近年、電子部品の実装効率が高く、また、取扱が容易等の理由からエンボスキャリアテープ(以下、単にキャリアテープと称する)が主流となっている。特に、半導体装置ICパッケージは小型化、ファインピッチ化進展等によりキャリアテープによる包装に移行する傾向にある。

0003

キャリアテープは、熱可塑性樹脂ポリスチレンポリ塩化ビニルアモルファスポリエステルポリカーボネート等の樹脂からなるシートを使用し、電子部品収納用の収納凹部をプレス成形真空成形圧空成形真空圧空成形あるいは圧空プラグアシスト成形等により成形する。そして、キャリアテープへの電子部品を収納する際には電子部品の電気特性等の機能検査および部品欠損部品表面マーキング等の外観検査を行い、電子部品を収納凹部内に収納した後にキャリアテープに収納凹部の開口を塞ぐトップテープを貼合し、また、出荷前に最終検査として電子部品の挿入方向、異品種混入製造ロット、マーキングの有無、部品の欠落およびリード曲がり等の目視検査が行われる。

0004

ところが、上述した目視検査は検査員個人の判断によらざるを得ず、判断基準が一定せず、判定ミスも発生しやすく、また、多くの検査工数がかかり、さらに、検査員の目視検査であるためリードが狭ピッチで設けられた小型半導体パッケージの検査が実質的に不可能であった。そこで、近年では、上述したトップテープ貼合前の外観検査や最終検査等をカメラ等を用いた検査装置で自動化する試みがなされ、一部で実用化されている。

0005

そして、上述した検査装置は、LEDやオプティカルファイバを利用した照明でキャリアテープ上面方向から収納凹部内の電子部品を照射し、電子部品をCCDカメラ等で撮影し、このCCDカメラの撮像信号を基に2値化またはグレースケールパターンマッチング等の画像処理を行って電子部品本体の上面のマーキングとリードの曲がり等を検査するように構成される。

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上述した従来のキャリアテープにあっては、収納凹部は電子部品の収納・取出が容易になるように電子部品の寸法よりも多少大きめに形成されており、収納凹部の側壁面には成形時の型抜き用傾斜勾配が付与され、また、電子部品のリードの先端側部分に平坦部を有し、この平坦部の上面が光を強く反射し、さらに、検査に際しての検査装置の照明も電子部品本体の上面に比較して底面側の周辺部の照度が低くなる傾向にある。このため、キャリアテープの収納凹部内に電子部品を収納し、トップテープを貼合する前段等において、上述した検査装置による検査を行う場合、電子部品が移動して収納凹部内に電子部品が偏った状態で収納され電子部品のリード先端が収納凹部の側壁面に当接していると、収納凹部の側壁面にリードの虚像が生じて実像と連続し、カメラの撮像信号の画像処理によってはリードを正確に認識できず、検査が不能になるという問題があった。

0007

一方、上述した問題の解決を目的に、収納凹部内面の粗さを規定したキャリアテープ(登録実用新案第3001281号)、収納凹部内面に塗膜層を設けて光沢度を50以下にしたキャリアテープ(特開平8−143094号公報)等も提案されているが、いずれのキャリアテープも問題を完全に解決するに至ってはいない。この発明は、上記問題に鑑みなされたもので、カメラを用いたリードの自動検査を正確に行えるキャリアテープを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、略直方体形状の多数の収納凹部を長手方向に間隔を隔て形成し、これら収納凹部にリード付きの電子部品を収納するエンボスキャリアテープにおいて、前記収納凹部の前記電子部品のリードと対向する側壁面下部に前記収納凹部の底面と鈍角で交差する傾斜面を形成した。

0009

また、請求項2に記載の発明は、略直方体形状の多数の収納凹部を長手方向に間隔を隔て形成し、これら収納凹部にリード付きの電子部品を収納するエンボスキャリアテープにおいて、前記収納凹部の前記電子部品のリードと対向する側壁面下部に前記収納凹部の底面と鈍角で交差する傾斜面を形成するとともに、前記収納凹部の他の側壁面に前記電子部品の本体を位置決めする凸部を形成した。

0010

そして、請求項1および請求項2の発明にかかるキャリアテープは、前記傾斜面の平面視投影寸法を、0.1〜1.0mm、好ましくは、0.2〜0.4mmとする態様(請求項3)に構成することができる。また、請求項2に記載の発明のキャリアテープは、望ましい態様として、位置決め凸部の膨出寸法(収納凹部の平面視底面辺縁からの寸法)が収納凹部の角部の平面視湾曲部分の寸法よりも大きく、かつ、1mmを超えない値とする。

0011

電子部品は、本体(基板)の対向する2辺、あるいは4辺からそれぞれリードが延出するものであり、SOP(Small Outline Package)やQFP(Quad FlatPackage)等の半導体パッケージに代表される。キャリアテープは、一面に多数の収納凹部が長手方向に所定のピッチで形成され、また、幅方向一側あるいは両側に多数の送り孔が所定のピッチで形成される。このキャリアテープは、上述したように、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル系樹脂ポリエチレンテレフタレートあるいはポリプロピレン等の熱可塑性樹脂シートを圧空、プレス、真空成形等で、あるいは、上記材料を用い射出成形等で成形して製造される。

0012

収納凹部は、電子部品と対応した立体形状、例えば、立方体あるいは直方体形状であって、成形時の型抜き等のために側壁面が微少傾斜角度で傾斜する。この収納凹部は、底面の側壁面が交差する稜線部に傾斜面が形成され、この傾斜面を介して底面と側壁面が連続する。傾斜面は、収納凹部の底面に対して鈍角、特に、側壁面の傾斜角度よりも大きな角度で傾斜し、収納凹部に収容された電子部品が移動した場合等にリードと当接してリードが側壁面に当接することを阻止する。

0013

また、請求項2に記載のキャリアテープは、収納凹部の対向する側壁面と底面との間に傾斜面が、また、他の側壁面に凸部が形成される。凸部は、側壁面を収納凹部内側に膨出させること等で一体形成され、収納凹部内に収容された電子部品の本体を位置決めする。

0014

この発明にかかるキャリアテープにあっては、収納凹部内に収容した電子部品のリード先端が傾斜面に当接したとしても、収納凹部の側壁面とリード先端との間に傾斜面を介して間隔が形成される。このため、カメラによる検査に際して、カメラによりリードを撮影してもリードの実像と虚像が連続することが無く、リードのパターン認識も容易かつ確実に行え、その良否の判定も正確に行え、さらい、再認回数も減少する。

0015

また特に、請求項2に記載のキャリアテープは、収納凹部の角部に不可避的に形成される湾曲部の悪影響を排除でき、電子部品の端のリードの検査も正確に行える。すなわち、収納凹部の角部には成形金型の加工上の問題等から湾曲部が形成され、この湾曲部に電子部品の端のリードが接近するため、湾曲部の側壁面に生じるリードの虚像と電子部品の端のリードの実像先端との間隔が小さくなりやすいが、電子部品は位置決め用の凸部により収納凹部の角部の影響を受けないようにされる。したがって、電子部品の端のリードも正確に認識でき、検査を正確に行える。

0016

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1から図はこの発明の一の実施の形態にかかるキャリアテープを示し、図1が平面図、図2図1のA−A矢視断面図、図3aが図1のB−B矢視断面図、図3bが図3aの一部を拡大した図、図4が作用説明図である。

0017

図中、10はキャリアテープ、20は電子部品を示す。キャリアテープ10には一面に開口する多数の収納凹部12がテープ長手方向一定間隔で形成され、これら収納凹部12内にそれぞれ電子部品20が収納される。図示と詳細な説明は省略するが、このキャリアテープ10には、収納凹部12内に電子部品20を収納した状態で収納凹部12開口側の面(表面)にトップテープが貼合され、収納凹部12の開口が閉止される。なお、13はキャリアテープ10の幅方向一側にテープ長手方向に一定間隔で貫通形成された送り孔である。

0018

電子部品20は、図4a,bに示すように、SOPの半導体パッケージであって、本体21の対向する2側壁面部にそれぞれ複数のリード22が延出する。本体21は樹脂モールド等により構成され、また、リード22は先端部分が鉤型状に屈曲する。この電子部品20は、リード22をテープ長手方向に一致させて収納凹部12内に収容され、電子部品20が移動した場合リード22の先端が後述する傾斜面に当接可能となる。なお、電子部品20はリード22をテープ幅方向に一致させて収納してもよい。

0019

収納凹部12は、正方形状の底面12aの4辺部にそれぞれ側壁面12bが起立する略直方体形状を有し、底面12aのテープ長手方向の2辺部と各側壁面12bとの間に傾斜面12cがC面取り形状に形成される。なお、14は収納凹部12の底面12a中央に形成された電子部品検知用検知孔である。

0020

この収納凹部12は、側壁面12bが底面12aに対して90°より若干大きな角度α(例えば、93°〜95°程度)で傾斜し、傾斜面12cが底面12aに対して上記角度αよりも大きな角度βで傾斜する。この傾斜面12cは、平面視投影幅寸法m(図3a参照)が0.1〜1.0mmの範囲、好ましくは、0.2〜0.4mmに形成される。また、好ましい態様としては、傾斜面12cと側壁面12bとの境界は、電子部品20のリード22の先端より0.2〜0.7mm高い位置に、より好ましくは、0.2〜0.4mm高い位置に形成される。

0021

この実施の形態にかかるキャリアテープ10にあっては、電子部品20の機能検査等を行って収納凹部12に電子部品20を収納し、この後、トップテープが貼合される。そして、このキャリアテープ10はトップテープが貼合される前の状態、また、トップテープが貼合された状態で、前述したように、外観検査や最終検査として収納凹部12内の電子部品20をLED等により照明してCCDカメラにより撮影し、このCCDカメラの撮像信号を処理してリード22の曲がり等の不良を判定する。

0022

ここで、キャリアテープ10の収納凹部12内に収納された電子部品20は、例えば、図4b,cに示すように、リード22の先端が傾斜面12cと当接した場合、リード22の先端と収納凹部12の側壁面12bとの間に相当の隙間s(図4c参照)が形成される。このため、最終検査において、CCDカメラにより収納凹部12内の電子部品20を撮影しても、撮影画像中のリード22の実像と収納凹部12の側壁面12bの虚像との間には相当の隙間が形成され、リード22の先端を確実に認識することができ、リード22の曲がり等を正確に判定できる。

0023

なお、上述した実施の形態では、電子部品20として本体21の対向する2側部にリード22が延出するものを例示するが、4側部の全てにリード22が延出する電子部品20にも適用することが可能である。そして、本体21の4側部に全てリード22が延出する電子部品20に対しては、図10に示すように、収納凹部12の底面12aの4辺部にそれぞれ傾斜面12cを形成することができる。

0024

さらに、上述した実施の形態にかかるキャリアテープ10は、収納凹部12の底面12aが平坦であるが、図5a,bに示すように、収納凹部12の底面12a中央部分に膨出する台座部12dを形成し、この台座部12d上に電子部品20の本体21が載置されるように構成することも可能である。

0025

図6から図9はこの発明の他の実施の形態にかかるキャリアテープを示し、図6a,bが平面図、図7図6のC−C矢視断面図、図8図6のD−D矢視断面図、図9a,bが作用説明図である。なお、前述した実施の形態にかかるキャリアテープと同一の部分には同一の番号を付して説明を省略する。

0026

この実施の形態にかかるキャリアテープ10は、収納凹部12のテープ幅方向両側の側壁面12b、すなわち、収納する電子部品20の本体21のリード22が内側と対面する側壁面12bにそれぞれ位置決め用の凸部15を形成する。位置決め用の凸部15は、収納凹部12の側壁面12bを内側に膨出させて一体成形され、収納凹部12に収容された電子部品20の本体21を検査の時に収納凹部12の角部の影響を受けないようにする。図6bに示すように、この位置決め用の凸部15は、その膨出高さhが収納凹部12の角の湾曲部の平面視寸法gより大きく、かつ、1mm以下の値に形成される。

0027

この実施の形態にあっては、収納凹部12内に収容された電子部品20は本体21がテープ幅方向に位置決め用の凸部15により位置規制される。このため、検査の時、電子部品20が移動したとしても、電子部品20の端のリード22(便宜上、hの添え字を付して区別する)が収納凹部12の角の湾曲部12hに位置することが無く、端のリード22hのカメラによる検査も正確に行える。

0028

すなわち、キャリアテープ10の収納凹部12の角には成形金型の加工精度や成形性等の制約から図9a,bに示すような湾曲部12hが不可避的に形成される。このため、図9bに示すように、端のリード22hが湾曲部12hに向かって延出すると、端のリード22hの虚像22gはリード22hと接近した位置に生じ、カメラの撮像信号を処理しても虚像22gと実像22hを区別することが困難である。しかしながら、この実施の形態にあっては、図9aに示すように、電子部品20は本体21が収納凹部12の側壁面12bの位置決め用の凸部15により位置規制されて、端のリード22hが湾曲部12hから外れる。このため、リード22hの実像と虚像22gが離れ、リード22hを正確に認識できる。

0029

なお、上述した位置決め用の凸部15は上述した実施の形態に開示される形状に限定されるものではなく、形状等を適宜選択して図11a,bに示すような形状に形成することも可能である。また、この実施の形態にかかるキャリアテープ10も収納凹部12の底面12aが平坦であるが、前述した図5に示すように台座12dを収納凹部12の底面12aに形成することも可能である。

0030

次に、この発明の実施例を説明する。
1.
a)実施例1
信越ポリマー(株)製PV導電グレード#137800D−20の0.3mm厚の成形シートを用い、テープ幅16mm、収納凹部間ピッチ12mm、収納凹部寸法8.2mm×5.7mmの内寸深さ2.1mm、傾斜面を平面視投影寸法0.25mm、β=135°に成形し、図4に相当するリード付き電子部品対応のエンボスキャリアテープを作製した。
b)比較例1
実施例1と同一の成形シートから同一寸法で傾斜面を形成しないものを作製した。実施例1と比較例1について画像処理認識の比較を行ったところ、実施例は何ら問題なくリードを認識できたのに対して、比較例1は最外端のリードに対する虚像が変形し、かつ、虚像が本来のリードである実像に接近し、実像と虚像を合わせたものをリードと誤認することが頻繁に発生した。

0031

2.
a)実施例2
実施例1と同一の成形シートを用い同一の寸法に、かつ、収納凹部の底面に高さが0.3mmの台座部を、また、傾斜面を平面視投影寸法0.25mm、β=117°に形成し、図5に相当するエンボスキャリアテープを作製した。
b)比較例2
実施例2と同一で、傾斜面を形成しないものを作製した。実施例2と比較例2について画像処理認識の比較を行ったところ、実施例2は何ら問題なく処理できたが、比較例2は比較例1と同様に実像に虚像が接近してエラーが多発した。

0032

3.
a)実施例3
実施例1と同一の成形シートで同一の寸法に、かつ、収納凹部の角部を0.3mmの半径で湾曲させ、また、収納凹部の側壁中央に幅4.0mm、膨出寸法0.3mmの位置決め用の凸部を形成し、図6に相当するエンボスキャリアテープを作製した。
b)比較例3
実施例と同一の条件で、位置決め用の凸部を形成しないエンボスキャリアテープを作製した。実施例3と比較例3について画像処理認識の比較を行ったところ、実施例3は何ら支障無く処理できたが、比較例3は最外端のリードの虚像が実像に接近してエラーの発生率が高かった。

発明の効果

0033

以上説明したように、この発明にかかるキャリアテープによれば、収納凹部に収容する電子部品のリードと対面する側壁面下部に傾斜面を形成し、収納した電子部品が検査の時に移動してもリードが傾斜面に当接して位置規制されるように構成したため、カメラにより撮影して検査を行う際に、収容凹部の側壁面に生じるリードの虚像が実像から大きく離れ、画像処理によりリードの曲がり等の不良を正確に判定できる。

0034

また特に、請求項2に記載の発明にかかるキャリアテープによれば、収納凹部の側壁面に位置決め用の凸部を形成し、検査の時に電子部品がどんなに移動しても電子部品の端のリードが収納凹部の角の湾曲部に位置しないように収納するため、端のリードの画像処理による検査も正確に行えるようになる。

図面の簡単な説明

0035

図1この発明の一の実施の形態に係るキャリアテープの平面図である。
図2図1のA−A矢視断面図である。
図3aが図1のB−B矢視断面図、bがaの一部拡大図である。
図4同キャリアテープの作用を説明する図であり、aが電子部品を収納したキャリアテープの一部を拡大した平面図、bが同一部の部分拡大断面図、cがbの一部拡大図である。
図5同キャリアテープの他の態様を示し、aが平面図、bが断面図である。
図6aがこの発明の他の実施の形態にかかるキャリアテープの平面図、bがaの一部拡大図である。
図7図6のC−C矢視断面図である。
図8図6のD−D矢視断面図である。
図9同キャリアテープの作用を説明する一部拡大平面図であり、aがこの実施の形態にかかるキャリアテープを、bが従前のキャリアテープを示す。
図10同キャリアテープの他の態様を示す平面図である。
図11a,bがそれぞれ同キャリアテープのまた他の態様を示す平面図である。

--

0036

10キャリアテープ
12収納凹部
12a 底面
12b側壁面
12c 傾斜面
15位置決め用の凸部
20電子部品
21 本体
22リード
22g リードの虚像
22h 端のリード

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