JPH0157501B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、IC、LSI等の半導体パツケージを、
コバルト合金製等の金属製カバー（シエル）を被
着することによつて封止するための半導体パツケ
ージ封止装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近時、IC、LSI等の半導体のパツケージを略長
方形の金属製シエルで封止するタイプのデバイス
が存する。その場合、シエルの四側辺がデバイス
に溶着される訳であるが、その作業を効率良く確
実に行なう装置は従来提唱されておらず、その出
現が望まれていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように従来は、半導体パツケージをシ
エルで封止するための好適な装置がなかつた。

そこで本発明は、シエル溶着による半導体封止
作業を自動的に効率良く、且つ、確実に行ないう
る半導体パツケージ封止装置を提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、一側面に密閉状態に保持可能な余熱
室を設置すると共に、反対側側面にマガジン取出
室を設置した処理室を設け、前記処理室の前記余
熱室近傍並びにマガジン取出室近傍に手袋を備え
たハンドリング口を配設し、前記処理室内の前記
余熱室付近並びに前記マガジン取出室付近にマガ
ジンを昇降させるエレベーター機構を設置し、前
記余熱室側のエレベーター機構には、エレベータ
ー上のマガジン内に進入してボードを押し出すプ
ツシヤーを添設し、また、前記エレベーター機構
間にレールを渡すと共に、そのレール上に載せら
れたボードを搬送するツメを備えた搬送機構を前
記レールに添設し、前記レールの中央部下方に、
溶接に際してデバイスをボード上に浮上させて保
持し、且つ、90度宛揺動回転させるチヤツク機構
を配備し、前記処理室内に更に、前記レールの外
側の前記チヤツク機構に近接する位置に配置され
たゲージングスタンド上に、シエルを１つ宛供給
するシエルフイーダーを設置すると共に、前記チ
ヤツク機構を挾むよう配置された一対の開閉する
溶接用電極を備え、且つ、前記ゲージングスタン
ド上のシエルを前記チヤツク機構上のデバイス上
に移送する溶接ロボツトを設置して成る半導体パ
ツケージ封止装置である。

〔作 用〕

ボードに担持され、ボードごとマガジン内に段
積みされたデバイスは先ず余熱室内に供給され、
そこにおいて余熱処理された後、マガジンごとエ
レベーター上の定位置に運ばれる。そして、ボー
ドは１枚宛、プツシヤーによつて間欠的にレール
上に押し出され、搬送機構によつて１ピツチ宛搬
送される。そして、溶接位置においてデバイス
は、チヤツク機構によつてボードから浮上させら
れ、溶接ロボツトによつて先ず対向する２辺の溶
接が行われる。続いてデバイスが90度回転させら
れた後、残りの２辺の溶接が行われる。担持する
すべてのデバイスの溶接処理が終わつたボード
は、搬送機構により、マガジン取出室側のエレベ
ーター上に待機している回収用のマガジン内に送
り込まれる。

〔実施例〕

本発明の好ましい実施例を図面に依拠して説明
する。

図中１は密閉状態に保持される余熱室で、マガ
ジン挿入ドア２と、処理室４との間を仕切るスラ
イドドア３とを備える。余熱室１は、溶接に先立
つてデバイスを余熱し、その表面の水分を除去す
るために設置されるもので、処理室４の一側面に
配置される。５はマガジンで、その左右側面が開
口され、その内部に、デバイス５ａを多数装填し
たボード５ｂが、所定間隔置きに段積され、多数
収納される。ボード５ｂの両側辺には、後述する
搬送体のツメが係合する引掛孔が定間隔置きに設
けられる。６は、余熱室１と処理室４とを結合す
る蛇腹状の連結部である。７は処理室４の側面に
複数設置されたハンドリング口で、処理室４内に
延びる手袋（図示せず）を備える。８は余熱室１
から取り出したマガジン５を載置する受台で、そ
の前端に位置決め用ストツパー９が設置される。
１０はエレベーターで、パルスモーター１１によ
つて回転駆動されるスクリユウシヤフト１２に螺
合する昇降体１３を介して昇降する（第１図、第
２図）。１４，１４はエレベーター１０の起立壁
であり、エレベーター１０上に載せられるマガジ
ン５を保持する。１５，１５は、マガジン５を押
圧して起立壁１４に密着させるためのウレタン等
製の押え輪で、支軸１６を軸に回動する回動杆１
７，１７の上部に設置されている（第２図）。１
８は回動杆１７，１７を回動させるためのシリン
ダーで、そのロツドは、回動杆１７，１７の下部
を連結する駆動棒１９に固定される。従つて、シ
リンダー１８が動作すると、駆動棒１９を介して
回動杆１７，１７の下部が押圧され、回動杆１
７，１７が支軸１６を軸に回動する。その結果、
回動杆１７，１７の上部に取付けられている押え
輪１５，１５が、マガジン５を起立壁１４側に押
圧することになる。２０は、スクリユウシヤフト
１２の回転数を検出するためのセンサーであり、
その検出回転数に基いてエレベーター１０の昇降
位置が制御される。２１，２２は、エレベーター
１０の昇降動作を支持するためのガイドシヤフト
で、エレベーター１０の下側に設置したLMボー
ル２３，２４に摺動自在に挿通されている。２５
はプツシヤーで、エレベーター１０の昇降動作に
呼応して進退動作をし、以てマガジン５内のボー
ド５ｂを一枚宛間欠的に押し出す役割を果たす。
プツシヤー２５は、プツシヤーシリンダー２６に
よつて進退駆動される。

次に、第１図及び第３図によつて、マガジン５
から押し出されたボード５ｂを１ピツチ宛搬送す
る搬送部の構成につき説明する。２７，２７は、
処理室４のマガジン挿入側からマガジン取出口側
に向けて平行に対置したレールで、レール設置フ
レーム２７ａ上に設置される。ボード５ｂはこの
レール２７間に跨つて滑走する。２８，２９は搬
送体で、その前後（ボードの進行方向に対し）
に、ボード５ｂの側辺に設けられた引掛孔に係合
するツメ３０が、下向きに設置される。３１，３
２は、それぞれ可動フレーム３３，３４の天板に
取り付けた昇降シリンダーで、同期的に動作して
搬送体２８，２９を規則的に同時に昇降させる。
３５は、搬送体２８，２９の昇降を支持するロツ
ドである。可動フレーム３３，３４の一側片ない
し両側片にはメネジ部３６，３６ａが設けられ、
それらに、レール設置フレーム２７ａの側板３
７，３８間に軸支されたネジ杆３９が螺合してい
る。図示したメネジ部３６，３６ａは半割形状
で、それぞれ可動フレーム３３，３４の内側の側
片に設置されている。ネジ杆３９は、側板３７の
外側に設置されたパルスモーター４２によつて回
転駆動される。パルスモーター４２は、ボード５
ｂの引掛孔のピツチに合わせて回転数を調整でき
るものであることが好ましい。４０，４１は側板
３７，３８間に渡されたガイドロツドで、それぞ
れ可動フレーム３３，３４に摺動自在に挿通さ
れ、以て可動フレーム３３，３４の動きを支持す
る。

続いて第４図及び第５図によつてチヤツク部の
構成につき説明する。５７はパルスモーターで、
回転板５６及びその上に設置された機構を90度宛
往復回転駆動する。回転板５６上には、上端を、
中央部を開口した天板５５で結合された４本のガ
イドシヤフト５２，５３が立設されている。回転
板５６上には更に昇降シリンダー５１が配置さ
れ、そのシリンダーロツドは、４本のガイドシヤ
フト５２，５３に対し摺動自在にされた昇降板５
０に固定される。ガイドシヤフト５２，５３の内
少なくとも１本に、下端が昇降板５０に固定さ
れ、ガイドシヤフトが摺動自在に挿通される結合
筒５４が配備される。結合筒５４の上端は、４本
のガイドシヤフト５２，５３に対し摺動自在にさ
れた四角枠５０ａに固定される。従つて、昇降板
５０が昇降シリンダー５１によつて昇降駆動され
ると、結合筒５４を介して四角枠５０ａも一体に
昇降駆動される。４３，４４はチヤツクで、四角
枠５０ａ内に横に渡された一対のガイドロツド４
５，４５に支持され、それらに沿つて開閉し、バ
ネ（図示せず）によつて常時内方に押圧されてい
る。チヤツク４３，４４の相対する起立部上端両
側には、断面三角形の案内突起４３ａ，４４ａが
設けてある。チヤツク４３，４４の下部には、上
下動するカム４６に接圧するカムフオロワー４
７，４８が設置されている。カム４６は、昇降板
５０上に設置された開閉シリンダー４９により、
上下動させられる。５８はレール２７，２７上に
おけるデバイス５ａの有無を検出するためのセン
サーである。

第１図に戻つて、５９は溶接ロボツトで、シエ
ル５ｃを吸着して溶接位置に運ぶバキユームノズ
ル６０と、電極６１，６１及び電極６１，６１を
昇降並びに開閉させる機構を備える。６２はシエ
ルフイーダーで、シエルを１つ宛ゲージングスタ
ンド６３上に供給する。６４は、溶接の終わつた
デバイス５ａを装填したボード５ｂを回収するた
めのマガジン５と、１ピツチ宛上昇させるエレベ
ーターで、上述したエレベーター１０同様の機構
とする。６５はマガジン取出室で、スライドドア
６６と、取出ドア（図示せず）とを備える。

上記構成において、処理工程を順に説明する
と、先ず余熱室１内において、デバイス５ａを担
持したボード５ｂをマガジン５に装填したまま余
熱する。マガジン５は余熱状態でマガジン挿入ド
ア２を開けて余熱室１内に供給し、マガジン挿入
ドア２を閉めて余熱室１内を密閉状態にした後加
熱する。この余熱処理終了後、スライドドア３を
開け、ハンドリング口７の手袋に手を差し入れて
余熱室１からマガジン５を引き出し、受台８上に
載せてその前端を位置決め用ストツパー９に当て
て位置決めをする。次いでマガジン５をストツパ
ー９に沿つて奥へ押し込み、受台８と同一高さに
て待機しているエレベーター１０上に載せる。そ
こにおける位置決めは、起立壁１４に当接させる
ことによつて行なう。その際押え輪１５はエレベ
ーター１０より下に位置しているが、シリンダー
１８が前進動作すると、駆動棒１０を介して回動
杆１７が支軸１６を軸に、エレベーター１０より
上方に回動し、押え輪１５がマガジン５を起立壁
１４側に押圧し、確固と保持する（第２図参照）。
そこで装置を始動させると、先ずプツシヤーシリ
ンダー２６が動作してプツシヤー２５をマガジン
５内に引き込み、マガジン５内最下段のボード５
ｂを所定位置まで押し出す。一方搬送部では、搬
送体２８，２９が昇降シリンダー３１，３２の作
用で上昇位置に待機しており、その下にボード５
ｂが到来すると、昇降シリンダー３１，３２の作
用で下降動作し、搬送体２８，２９のツメ３０が
ボード５ｂ側辺の引掛孔に係合する。続いて、パ
ルスモーター４２が始動してネジ杆３９を回転さ
せると、それに螺合しているメネジ部３６，３６
ａを介して可動フレーム３３，３４が第３図矢印
方向に移動し、それに伴ない搬送体２８，２９も
一体となつて移動する。その結果、ツメ３０を介
してボード５ｂが、１ピツチ前進駆動される。搬
送体２９は、搬送体２８によつて搬送されてきた
ボード５ｂを、更に前方に搬送する。その後、搬
送体２８，２９が昇降シリンダー３１，３２の作
用で上昇することによ、ツメ３０がボード５ｂの
引掛孔から外れ、また、パルスモーター４２がネ
ジ杆３９を逆転駆動することによつて搬送体２
８，２９は後退し、当初の待機位置に戻る。以後
上記動作を間欠的に繰り返す。シエル５ｃの溶着
は、搬送体２８，２８間において行なわれる。即
ち、上記ボード５ｂの前進動作に伴い、デバイス
５ａが溶接位置に到来すると、バキユームノズル
６０がゲージングスタンド６３上のシエル５ｃを
吸着し、デバイス５ａ上に移動する。そこで第４
図に示される昇降シリンダー５１が上昇動作し、
チヤツク４３，４４を閉じたまま上昇させると、
チヤツク４３，４４の頭部がデバイス５ａを押し
上げてボード５ｂから浮上させる。その際、デバ
イス５ａが正しく浮上したが否かをセンサー５８
が検出し、正しく浮上しない場合は、ボード５ａ
を１ピツチ前進させた上で再び昇降シリンダー５
１を作動させる。デバイス５ａを正しく浮上させ
た状態で開閉シリンダー４９が上昇動作をする
と、カム４６が上昇してこれに倣つているカムフ
オロワー４７，４８を開くように作用する。その
結果、カムフオロワー４７，４８に一体化さてい
るチヤツク４３，４４が開く。すると、チヤツク
４３，４４の上端に設けてある案内突起４３ａ，
４４ａが、デバイス５ａのリード間に割り入るこ
とにより、デバイス５ａを溶接のための正位帯に
位置させるとともに（センサー出し）、そこに保
持する。案内突起４３ａ，４４ａは平面三角形で
あるため、確実且つスムーズにリード間に割り入
り、デバイス５ａを正位置に微動させることがで
きる。なお、デバイス５ａ上昇の際、その上にあ
つてシエル５ｃを吸着しているバキユームノズル
６０も共に押し上げられる（バキユームノズル６
０は可撓性を有する。）続いてパルスモーター５
７が90度回転動作し、進行方向に向いていたデバ
イス５ａを横向きにし、先ずその長手方向から溶
接する（勿論逆であつてもよい。）。溶接は、溶接
ロボツト５９の電極６１，６１が、デバイス５ａ
の両側から近接移動して行なわれる（第１図参
照）。長手方向の溶接が終わると、バキユームノ
ズル６０がシエル5cを解放し、パルスモーター５
７が反転してデバイス５ａを再び縦向きにし、続
いて短尺方向の溶接が行われる。その後昇降シリ
ンダー５１が下降動作し、デバイス５ａを再びボ
ード５ｂの元の装填位置にセツトする。その際案
内突起４３ａ，４４ａがリードの下端を連結して
いるランナー（後に除去される）に引掛り、デバ
イス５ａを確実にボード５ｂの装填孔に戻すこと
ができる。チヤツク４３，４４が下降端（第４図
に示す位置）に達し、開閉シリンダー４９が下降
動作してカム４６を引下げると、バネによつて内
方向に押圧されているカムフオロワー４７，４８
（チヤツク４３，４４）がカム４６に倣つて接近
し、チヤツク４３，４４が再び当接する。溶接が
終わると、搬送体２８，２９が上記した動作によ
つてボード５ｂを１ピツチ前進させる。かくして
次々とシエル溶着作業が行われ、１つのボード５
ｂ上の全デバイス５ａについて作業が終了し、１
ピツチ宛前進させられたボード５ｂは、最後にそ
の後端を最前部のツメ３０ａによつて押圧され、
エレベーター６４上にて待機している空の回収用
マガジン内に押し込まれる。エレベーター６４
は、ボード５ｂが押し込まれる度に１ピツチ宛上
昇する。その回収用マガジンがいつぱいになる
と、後方のハンドリング口７から手を差し入れて
握持し、スライドドア６６を開けてマガジン取出
室６５内に移送する。そして、マガジン取出室６
５の取出ドアを開けてマガジンを取り出す。本装
置はこのような動作を反復するものである。

〔発明の効果〕

本発明は上述した通りであつて、シエル溶着に
よる半導体封止作業を自動的に効率良く行ない得
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の平面図、第２図は
エレベーター及びプツシヤーの構成を示す正面
図、第３図は搬送部の構成を示す部分断面正面
図、第４図はチヤツク機構部の構成を示す部分断
面正面図、第５図はその平面図である。 符号の説明、１…余熱室、４…処理室、１０…
エレベーター、２５…プツシヤー、２８，２９…
搬送体、３０…ツメ、４３，４４…チヤツク、５
９…溶接ロボツト、６２…シエルフイーダー、６
３…ゲージングスタンド、６４…エレベーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一側面に密閉状態に保持可能な余熱室を設置
   すると共に、反対側側面にマガジン取出室を設置
   した処理室を設け、前記処理室の前記余熱室近傍
   並びにマガジン取出室近傍に手袋を備えたハンド
   リング口を配設し、前記処理室内の前記余熱室付
   近並びに前記マガジン取出室付近にマガジンを昇
   降させるエレベーター機構を設置し、前記余熱室
   側のエレベーター機構には、エレベーター上のマ
   ガジン内に進入してボードを押し出すプツシヤー
   を添設し、また、前記両エレベーター機構間にレ
   ールを渡すと共に、そのレール上に載せられたボ
   ードを搬送するツメを備えた搬送機構を前記レー
   ルに添設し、前記レールの中央部下方に、溶接に
   際してデバイスをボード上に浮上させて保持し、
   且つ、90度宛揺動回転させるチヤツク機構を配備
   し、前記処理室内に更に、前記レールの外側の前
   記チヤツク機構に近接する位置に配置されたゲー
   ジングスタンド上に、シエルを１つ宛供給するシ
   エルフイーダーを設置すると共に、前記チヤツク
   機構を挾むように配置された一対の開閉する溶接
   用電極を備え、且つ、前記ゲージングスタンド上
   のシエルを前記チヤツク機構上のデバイス上に移
   送する溶接ロボツトを設置して成る半導体パツケ
   ージ封止装置。