JP2001189583A - 半導体モジュールにヒートシンクを組み付ける設備及びその組み付け方法 - Google Patents

半導体モジュールにヒートシンクを組み付ける設備及びその組み付け方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温で発熱される半導体モジュールに自動化
した設備によってヒートシンクを堅く結合できるように
することを目的とする。 【構成】 組み付けパッドが複数個設けられた組み付け
パッド移送装置２００と、組み付けパッドにリベットの
突出された第１ヒートシンクを安着させる第１ヒートシ
ンク供給装置３００と、リベットに半導体モジュールの
結合孔を挿入させる半導体モジュールアンローディング
装置４００と、半導体モジュールの挿入されたリベット
に第１ヒートシンクが挿入されるようにする第２ヒート
シンク供給装置５００と、第１ヒートシンクに設けられ
たリベットの端部を加工してリベッティングするリベッ
ト装置６００と、第１及び第２ヒートシンクと結合され
た半導体製品をトレイにローディングする半導体製品ロ
ーディング装置９００等を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体モジュール
にヒートシンクを組み付ける設備及びその組み付け方法
に関し、より詳しくは、リベットが設けられた第１ヒー
トシンクを循環移動する複数個の組み付けパッドに順次
安着させ、第１ヒートシンクが安着した組み付けパッド
を指定の位置に移送後、第１ヒートシンクのリベットに
半導体モジュールが整列結合されようにし、さらに組み
付けパッドを指定の位置に循環移送して半導体モジュー
ルが結合された第１ヒートシンクのリベットに第２ヒー
トシンクが貫通結合されるようにした後、さらに組み付
けパッドを指定の位置に循環移送してリベッティングを
行って半導体製品を組み付け後、第１ヒートシンクにラ
ベル付いてから検査を行う半導体モジュールにヒートシ
ンクを組み付ける設備及びその組み付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、各種産業例えば電気、電子、情報
通信及び宇宙航空の産業に達するまで技術開発が急進す
ることで、産業的に利用可能な製品の性能向上だけでな
く、製品の大きさのコンパクト化が可能になっている。
【０００３】こうした傾向は、特にコンパクト化しなが
らも強力な情報処理能力を持つ半導体モジュールの技術
開発が大きい役割を果している。
【０００４】半導体モジュール中で広く使用されている
情報処理系列の半導体モジュールである中央処理処置
(ＣＰＵ)を例にすれば、初期の中央処理処置の処理速度
は１ＭＨｚに過ぎなかったが、最近は５００ＭＨｚ〜１
ＧＨｚの処理速度を持つ半導体モジュールが開発販売さ
れつつある。
【０００５】また、広く使用されているメモリ系列の半
導体モジュールの場合、初期４８Ｋｂｙｔｅの保存容量
を持つ半導体モジュールが、最近１Ｇｂｙｔｅの保存容
量を持つ半導体モジュールとして販売されている。
【０００６】前述したように、メモリ系列の半導体モジ
ュールの保存容量は飛躍的に増したが、処理速度は数百
ｎｓｅｃから最近８〜１０ｎｓｅｃの処理速度を持つと
ころ、情報処理系列の半導体モジュールに比べて処理速
度が増加されなくて、情報処理システムの性能を極大化
するのに大きい支障を招いている。これを解決するため
に、最近は情報処理システムにキャッシュメモリなどを
主に用いて情報処理システムの性能を極大化しようとす
るが、相変らず多くの問題点がある。
【０００７】最近は、９５％の高効率の１.６ｎｓｅｃ
の処理速度を備えた、最も速い半導体モジュールとして
知らされた“シンクリンクＤＲＡＭ(ＳｙｎｃＬｉｎｋ
ＤＲＡＭ(ＳＬＤＲＡＭ) ４００Ｍｂｙｔｅ／ｓｅ
ｃ)”の処理速度より約４倍の処理速度を持ついわゆる
“ＲＤＲＡＭ(商品名、ラムバスコーポレーション)”が
開発され、これらが搭載された情報処理システムの全体
性能が極に向上していた。
【０００８】こうした高速動作を行う半導体モジュール
らは、モジュールの大きさを低減させるためにウェーハ
レベルの半導体チップを直ぐフリップチップ方式で基板
に実装するため、外部の衝撃に非常に弱いという短所が
ある。
【０００９】また、これらＲＤＲＡＭなどのメモリ系列
の半導体モジュールでは、高集積度及び高速処理のた
め、半導体チップ内の信号線の配線幅及び配線間隔が狭
くなって内部固有抵抗が大きく増加し、これにより作動
時に過多の熱が発生することで作動性能が低下する。よ
って、高速作動する半導体製品らは共通的に製品の性能
低下を防止するために過多の熱を速く放熱しねばならな
いという問題に当面している。
【００１０】このように高速作動する半導体モジュール
の放熱及び半導体チップを保護するための目的を具現す
るために、最近は所定強度を持ちながら熱伝導率の高い
ヒートシンク(ｈｅａｔｓｉｎｋ)を設けるが、ヒートシ
ンクは熱伝導率が優れているアルミニウム合金などの材
質を用いて半導体モジュール中の半導体チップの設置場
所に必須的に設けられる。
【００１１】一方、半導体モジュールとヒートシンクと
の結合は、ヒートシンクより突出されたリベットに印刷
回路基板の貫通孔を結合後、リベットの頭部をパンチな
どを用いて丸め加工することで印刷回路基板とヒートシ
ンクとが堅く結合されるが、このような半導体モジュー
ルは、半導体モジュールの搭載されたシステムの性能向
上に多くの寄与をすると期待される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
のように、高温で発熱される半導体モジュールに、自動
化した設備によってヒートシンクを堅く結合できるよう
にすることにある。
【００１３】本発明の他の目的は、複数個の組み付けパ
ッドを循環させながら各組み付けパッドにヒートシンク
及び半導体モジュールを収納し、かつヒートシンクと半
導体モジュールがリベッティングして半導体モジュール
にヒートシンクを連続的に組み付け及びテストされるよ
うにすることにある。
【００１４】本発明の更に他の目的は、後述する本発明
の詳細な説明により明らかになろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、ベース本体と、ベース本体の上面中央に
設けられ、半導体モジュールにヒートシンクを組立て組
み付けるための組み付けパッドが複数個設けられた組み
付けパッド移送装置と、組み付けパッドにリベットの突
出された第１ヒートシンクを安着させる第１ヒートシン
ク供給装置；第１ヒートシンクが安着した組み付けパッ
ドの１ステップ移送後、リベットに半導体モジュールの
結合孔を挿入させる半導体モジュールアンローディング
装置；第１ヒートシンクと半導体モジュールとが結合さ
れた状態で安着した組み付けパッドの１ステップ移送
後、半導体モジュールの挿入されたリベットに第２ヒー
トシンクが挿入されるようにする第２ヒートシンク供給
装置と、組立て組み付けパッドが１ステップ移送された
所に、第１ヒートシンクに設けられたリベットの端部を
加工してリベッティングするリベット装置と、リベット
装置でリベッティングが終了され、第１及び第２ヒート
シンクと結合された半導体製品をトレイにローディング
する半導体製品ローディング装置と、半導体モジュール
アンローディング装置から半導体製品ローディング装置
にトレイを移送するトレイ移送装置とを備える。
【００１６】また、本発明は、リベットの設けられた第
１ヒートシンクを組み付けパッド移送装置の組み付けパ
ッドに安着させ、組み付けパッドを１ステップ移送させ
る段階と、移送された組み付けパッドの第１ヒートシン
クに設けられたリベットに、半導体モジュール収納用ト
レイから移送された半導体モジュールの貫通孔をアライ
ンメントさせてから挿入し、組み付けパッドを１ステッ
プ移送させる段階と、移送された組み付けパッドの第１
ヒートシンクに設けられたリベットに、第２ヒートシン
クの貫通孔をアラインメントさせてから挿入し、組み付
けパッドを１ステップ移送させる段階と、移送された組
み付けパッドの第１ヒートシンクに設けられたリベット
を加圧して、リベットの端部を第２ヒートシンクと結合
させることで、ヒートシンクが組み付けられた半導体モ
ジュールを製作後、組み付けパッドを１ステップ移送さ
せる段階と、及び半導体モジュール収納用トレイから半
導体モジュールが共にアンローディングされた後、移送
された中空のトレイに組み付けパッドに位置した半導体
モジュールをアンローディングする段階とを含む。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基き、本発明の
実施例を詳細に説明する。図１は本発明の実施例による
組み付け設備によって組み付けられる半導体モジュール
及びヒートシンクの分解斜視図である。
【００１８】同図を参照すれば、半導体モジュール１
は、回路パターンの形成された印刷回路基板１ａの一側
面または両側面にウェーハレベル(ｗａｆｅｒｌｅｖｅ
ｌ)の半導体チップ１ｂがフリップチップ方式(ｆｌｉｐ
ｃｈｉｐｔｙｐｅ)にて実装され、詳述するヒートシン
ク２ａ、２ｂとの結合のために所定位置に複数個の貫通
孔１ｃが具備される。
【００１９】一方、このように構成された印刷回路基板
１ａ中、半導体チップ１ｂが実装された面の対向側面
に、半導体チップ１ｂを保護し半導体チップ１ｂで発生
する熱を短時間内に放熱するためのヒートシンク(２ａ,
２ｂ;２)が設けられる。
【００２０】本発明では、印刷回路基板１ａの両側面に
半導体チップ１ｂが実装されることで、ヒートシンク
(２ａ,２ｂ;２)も印刷回路基板１ａの両側面に各々設け
られる。
【００２１】これら２つのヒートシンク２ａ、２ｂの一
方を第１ヒートシンク２ａ、他方を第２ヒートシンク２
ｂと定義する。
【００２２】第１及び第２ヒートシンク２ａ、２ｂは熱
伝導性の良いアルミニウム合金材質の矩形板をプレスマ
シン(図示せず)等で、半導体チップ１ｂの収納される凹
の収納空間２ｃが形成されるように加工される形状であ
って、第１ヒートシンク２ａにはプレスマシンによって
加工される時に半導体モジュール１の仕様書きのラベル
が付着される領域２ｄも共に加工される。
【００２３】また、第１及び第２ヒートシンク２ａ、２
ｂには前述の印刷回路基板１ａに形成された貫通孔１ｃ
と同じ位置に同じ大きさを持つ貫通孔２ｅが形成され、
第１ヒートシンク２ａの貫通孔には第２ヒートシンク２
ｂ及び印刷回路基板１ａに形成された貫通孔と結合され
るリベット３が押込ばめ方式などにて堅く設けられる。
【００２４】このとき、第１ヒートシンク２ａに結合さ
れるリベット３は軟性及び加工性が優れる、一定強度を
持つ金属を主に用いるが、リベット３の内部にはリベッ
ト３の加工性を一層向上させるために内部を貫通する貫
通孔３ａが形成される。
【００２５】図２は第１ヒートシンク２ａ-半導体チッ
プ１ｂの実装された印刷回路基板１ａ-第２ヒートシン
ク２ｂをリベット３で堅く固定させ、第１ヒートシンク
２ａにラベル付いてから品質検査を行う組み付け設備の
ブロック図で、図３は図２を具体的に具現した斜視図で
ある。
【００２６】図２及び図３を通じて本発明の全体構成を
説明した後、図４乃至図１２を通じて構成要素のより具
体的な構成を説明する。
【００２７】本発明による半導体モジュール１にヒート
シンクを組み付ける組み付け設備１０００を、図３を参
照して説明する。
【００２８】組み付け設備１０００は全体から見て、ベ
ース本体１００、組み付けパッド移送装置２００、第１
ヒートシンク供給装置３００、半導体モジュールアンロ
ーディング装置４００、第２ヒートシンク供給装置５０
０、リベットマシン６００、ラベル付着器７００、ビジ
ュアル検査ユニット８００及び半導体製品ローディング
装置９００から構成される。
【００２９】より具体的には、ベース本体１００の上面
中央には四角枠状を持つ組み付けパッド移送装置２００
が設けられ、組み付けパッド移送装置２００の前方に該
当するベース本体１００すなわち組み付けパッド移送装
置２００の中心を基準で図３に示した座標系のＸ軸方向
には第１ヒートシンク供給装置３００が設けられる。
【００３０】第１ヒートシンク供給装置３００から−Ｙ
軸方向に該当するベース本体１００には半導体モジュー
ルアンローディング装置４００が設けられ、半導体モジ
ュールアンローディング装置４００から組み付けパッド
移送装置２００の側壁に沿って−Ｘ軸方向に離隔された
所には第２ヒートシンク供給装置５００が設けられる。
【００３１】一方、第２ヒートシンク供給装置５００を
基準で第２ヒートシンク供給装置５００からＹ軸方向に
所定距離をおいて離隔された組み付けパッド移送装置２
００の上部にはリベットマシン６００が設けられ、リベ
ットマシン６００から組み付けパッド移送装置２００に
沿って所定距離をおいて離隔されたＸ軸方向に折った組
み付けパッド移送装置２００の内部にはラベル付着器７
００が設けられる。
【００３２】ラベル付着器７００からＸ軸方向に所定距
離をおいて離隔された所には組み付けパッド移送装置２
００の内外部を入出力するビジュアル検査ユニット８０
０が設けられ、ビジュアル検査ユニット８００と所定距
離をおいて離隔されたベース本体１００には半導体製品
ローディング装置９００が設けられる。
【００３３】図２及び図３を参照して、本発明の実施例
による組み付け設備１０００を構成する各構成要素のよ
り具体的な構成及び作用を説明する。
【００３４】ベース本体１００は所定高さを持つ六面体
箱状であり、後述する構成要素を支持及び固定する役割
を果す。
【００３５】この様な形状を持つベース本体１００の上
面中央部分には組み付けパッド移送装置２００が支持設
置される。
【００３６】図３乃至図６に示した組み付けパッド移送
装置２００は、複数個の組み付けパッド２１０を１ステ
ップずつ移送するが、組み付けパッド２１０が循環され
ながら移送されるようにすることで、ヒートシンク組み
付け工程が連続的に進行されるようにする役割を果す。
【００３７】これを具現するための組み付けパッド移送
装置２００は、図４に詳しく示すように、ヒートシンク
及び半導体モジュール１が安着する組み付けパッド２１
０、組み付けパッド２１０の両端部に挟んでスライド移
送されるようにガイド溝２２２ａが形成された四角枠状
の移送本体２２０及び組み付けパッド２１０を移送する
複数個の移送シリンダ２３０から構成される。
【００３８】より詳しくは、図１、図４及び図５を参照
すれば、組み付けパッド２１０は所定厚さを持つ平たい
直六面体板状であって、組み付けパッド２１０の一側面
にはヒートシンクが少なくても２個以上並列に収納され
る所定深さを持つヒートシンク収納溝２１２が形成さ
れ、ヒートシンク収納溝２１２の内部底面には第１ヒー
トシンク２ａにラベルが付着できるように、図５に示す
うように(図５は組み付けパッドの背面斜視図である)、
組み付けパッド２１０を貫通するラベル付着用開口２１
４が形成される。
【００３９】かかる構成を持つ組み付けパッド２１０
は、組み付けパッド２１０が指定の経路に沿って移送さ
れるように移送本体２２０に挟まれる。
【００４０】このとき、ヒートシンク収納溝２１２のう
ち、第１ヒートシンク２ａに挟まれたリベット３の頭部
と結合される部分はリベット３を支持するリベット支持
突起(図示せず)が設けられる。
【００４１】図４を参照すれば、移送本体２２０は、一
定距離をおいて離隔されて平行に配置された２つのガイ
ド側壁２２２、２２４と、ガイド側壁２２２、２２４を
支持する四角形板状を持つ底面２２６とから構成され
る。
【００４２】なお、２つのガイド側壁２２２、２２４の
一方を第１ガイド側壁２２２、他方を第２ガイド側壁２
２４と定義する。
【００４３】第１ガイド側壁２２２は底面２２６のエッ
ジに沿って設けられ、一実施例として同じ高さを持つ４
つの側壁から構成され、それぞれの側壁はさらに直角に
連結されて第１ガイド側壁２２２は上から見て平面が四
角形枠状を持つ。
【００４４】この様な形状を持つ第１ガイド側壁２２２
の内側面には、第１ガイド側壁２２２と同じ高さを持っ
て第１ガイド側壁２２２の表面から所定深さを持つよう
にガイド溝２２２ａが形成される。
【００４５】このとき、ガイド溝２２２ａの幅は前述の
組み付けパッド２１０の厚さよりも多少大きいため、組
み付けパッド２１０がスムーズに挟まれてスライド移送
できる程度の幅を持つようにすることが望ましい。
【００４６】この様に形成された第１ガイド側壁２２２
の内部には、第１ガイド側壁２２２と同じ高さを持ち、
第１ガイド側壁２２２からオフセット(ｏｆｆｓｅｔ)さ
れた第２ガイド側壁２２４が設けられる。
【００４７】このとき、第２ガイド側壁２２４の外側面
には第１ガイド側壁２２２に形成されたガイド溝２２２
ａと同じ高さを持つガイド溝２２４ａが形成される。
【００４８】このとき、第１ガイド側壁２２２の内部に
位置した第２ガイド側壁２２４は、第２ガイド側壁２２
４に形成されたガイド溝２２４ａと第１ガイド側壁２２
２に形成されたガイド溝２２２ａとの間に、前述の組み
付けパッド２１０が挟まれてガイド溝２２２ａ、２２４
ａに沿ってスムーズに移送させる位置及び大きさを持つ
ようにする。
【００４９】特に、組み付けパッド２１０が第１及び第
２ガイド側壁２２２、２２４に形成されたガイド溝２２
２ａ、２２４ａに挟まれた状態で、組み付けパッド２１
０の一方の隣接した２つの側面により形成される第１縁
部が第１ガイド側壁２２２の縁部に該当するガイド溝２
２２ａに密着された時、組み付けパッド２１０の他方の
隣接した２つの側面によって形成された第２縁部は第２
ガイド側壁２２４に形成されたガイド溝２２４ａの縁部
に安着して、組み付けパッド２１０が第１及び第２ガイ
ド側壁２２２、２２４のガイド溝２２２ａ、２２４ａか
ら離脱されることを防止することが望ましい。
【００５０】この様な構成を持つ移送本体２２０には複
数個の組み付けパッド２１０が挿入されるが、移送本体
２２０には移送本体２２０に最大で挟むことができる組
み付けパッド２１０よりも１つ以下の組み付けパッド２
１０が挟まれるようにする。これは詳述するが、組み付
けパッド２１０をステップバイステップ方式にて循環移
送するためである。
【００５１】この様に、組み付けパッド２１０をステッ
プバイステップ方式にて循環移送するために、図４及び
図６に示した第１及び第２ガイド側壁２２２、２２４間
に該当する底面２２６に移送シリンダ２３０が設けられ
る。
【００５２】図４を参照して、移送シリンダ２３０をよ
り具体的に説明する。移送シリンダ２３０は組み付けパ
ッド２１０を直線に移送させる。この様に組み付けパッ
ド２１０を直線に移送させざるをえないため、組み付け
パッド２１０を循環移送させるには、図示するように、
少なくとも４つの移送シリンダ２３２、２３４、２３
６、２３８を必要とする。
【００５３】尚、図において、２３２は第１移送シリン
ダ、２３４は第２移送シリンダ、２３６は第３移送シリ
ンダ、２３８は第４移送シリンダと定義する。
【００５４】第１乃至第３移送シリンダ２３２、２３
４、２３６は互いに直覚方向に組み付けパッド２１０を
移送する。
【００５５】共通的に第１乃至第３移送シリンダ２３
２、２３４、２３６は、移送本体２２０の底面２２６に
固定されたシリンダ支持台２３７、シリンダ支持台２３
７に設けられて第１及び第２ガイド側壁２２２、２２４
と平行な方向に上下運動するアップ-ダウンシリンダ２
３８、アップ-ダウンシリンダ２３８に固定されて垂直
方向に動いて水平方向変位を持つシリンダロッド２３９
ａを持つシリンダ２３９、シリンダロッド２３９ａに結
合されてシリンダロッド２３９ａの変位方向に動く移送
ロッド２３９ｃ、及び移送ロッド２３９ｃの上面に所定
間隔で突出された係止突起２３９ｄから構成される。
【００５６】このとき、移送ロッド２３９ｃの上面に突
出された係止突起２３９ｄは組み付けパッド２１０と結
合されて組み付けパッド２１０を引っ張る役割を果す。
【００５７】移送ロッド２３９ｃが組み付けパッド２１
０を引っ張るには、組み付けパッド２１０に形成された
ラベル付着用開口２１４、２１４間に図５に示すよう
に、係止突起２３９ｄと結合されるように凹の結合溝２
１６が形成される。
【００５８】前述したアップ−ダウンシリンダ２３８
は、この様に組み付けパッド２１０の下面に形成された
結合溝２１６に係止突起２３９ｄを挿入したり挿入解除
するために設けられる。
【００５９】前述した移送ロッド２３９ｃは、アップ−
ダウンシリンダ２３８によって移送ロッド２３９ｃの係
止突起２３９ｄが結合溝２１６に結合された状態で、シ
リンダ２３９の駆動により組み付けパッド２１０をシリ
ンダロッド２３９ａの変位方向に押し出して組み付けパ
ッド２１０を動く役割を果す。
【００６０】図４を参照すれば、第４移送シリンダ２３
８のみは第１乃至第３移送シリンダ２３２、２３４、２
３６と他の構成要素及び設置位置を持つ。
【００６１】これは、第４移送シリンダ２３８が移送す
る組み付けパッド２１０には、半導体モジュール１と第
１及び第２ヒートシンク２ａ、２ｂが結合されている状
態で、組み付けパッド２１０の下部には半導体モジュー
ル１の仕様を表すために第１ヒートシンク２ａに付着さ
れたラベルを検査し組み付け状態を検査するためのビジ
ュアル検査ユニット８００が外部から出入りするため、
第４移送シリンダ２３８が残りの第１乃至第３移送シリ
ンダ２３２、２３４、２３６と同様に設置され難しいた
めである。
【００６２】この様な理由から、シリンダ本体２３８ａ
は第１ガイド側壁２２２の外側面に設けられ、シリンダ
ロッド２３８ｂは第１ガイド側壁２２２に形成された貫
通孔(図示せず）を通して第１ガイド側壁２２２の内側
に変位が発生しながら組み付けパッド２１０をステップ
バイステップ方式にて押し出して移送する。
【００６３】この様に構成された組み付けパッド移送装
置２００の周辺には、半導体モジュール１に第１及び第
２ヒートシンク２ａ、２ｂを供給後、半導体モジュール
１と第１及び第２ヒートシンク２ａ、２ｂを結合させ、
第１ヒートシンク２ａにラベルを付着後に組み付け品質
を検査する各種設備が設けられる。
【００６４】この様な機能を働く本発明の実施例による
半導体モジュールにヒートシンクを組み付ける設備の残
りの構成要素らをより詳しく説明する。
【００６５】図３を参照すれば、一実施例としてベース
本体１００の全面中央には低部板３０５と側壁(図示せ
ず)とからなる収納空間が形成され、この収納空間に第
１ヒートシンク供給装置３００が設けられる。
【００６６】このとき、低部板３０５はベース本体１０
０の高さの約１／２の位置でベース本体１００の全面に
固定される。
【００６７】収納空間が設けられる第１ヒートシンク供
給装置３００は、第１ヒートシンクマガジン３１０及び
第１ヒートシンク移送装置３９０から構成される。
【００６８】より具体的に、第１ヒートシンクマガジン
３１０は第１ヒートシンク２ａの大きさに対応する開口
３３０が形成され、側面に長手方向の全体に渡って開口
３４０が形成され、第１ヒートシンク２ａが複数枚積層
される第１ヒートシンク収納フレーム３２０と、第１ヒ
ートシンク収納フレーム３２０内に積層された第１ヒー
トシンク２ａを順次上昇させる第１ヒートシンクエレベ
ータ３５０とから構成される。
【００６９】一方、第１ヒートシンクエレベータ３５０
は、第１ヒートシンク収納フレーム３２０の最下段で積
層された第１ヒートシンク２ａを支持する第１ヒートシ
ンクリフト板３５２から延長され、内部に雌ネジ部が形
成されたブッシング３５４と、ブッシング３５４に螺合
され、第１ヒートシンク収納フレーム３２０と並んで延
長された移送スクリュー３５６と、移送スクリュー３５
６の端部に結合されて移送スクリュー３５６を回転させ
ることで、第１ヒートシンクリフト板３５２の高さを精
密に制御する駆動用モータ３５８とから構成される。
【００７０】本発明では、この様に構成された第１ヒー
トシンクマガジン３１０が一実施例として３つが並んで
設けられ、それぞれの第１ヒートシンクマガジン３１０
には前述した様に、リベット３の挟まれた複数個の第１
ヒートシンク２ａが積層収納される。
【００７１】一方、ベース本体１００の上部には第１ヒ
ートシンク供給装置３００と組み付けパッド移送装置２
００との間を往復する第１ヒートシンク移送装置３９０
が設置される。
【００７２】第１ヒートシンク移送装置３９０は、ベー
ス本体１００の上面一側端部が固定され、他側端部がベ
ース本体１００から組み付けパッド移送装置２００上側
まで垂直に延長された支持軸３９２と、支持軸３９２の
他側端部に設置されて前述した第１ヒートシンク供給装
置３００方向に延長されるＸ軸移送アーム３９４と、Ｘ
軸移送アーム３９４に垂直にスライド可能に結合されて
Ｘ軸移送アーム３９４に沿って第１ヒートシンク供給装
置３００から組み付けパッド移送装置２００まで移動す
るＹ軸移送アーム３９６と、Ｙ軸移送アーム３９６にス
ライド可能に結合されてＹ軸移送アーム３９６に沿って
動くピックアップモジュール３９８とから構成されるこ
とが望ましい。
【００７３】より具体的には、ピックアップモジュール
３９８は、Ｙ軸移送アーム３９６から-Ｚ方向、Ｚ軸方
向に上下運動するアップ-ダウンシリンダ(図示せず)
と、アップ-ダウンシリンダに設置されて第１ヒートシ
ンク２ａを把持するグリッパ(図示せず)と、グリッパを
ＸＹ平面上で回転させる回動シリンダ(図示せず)とから
構成される。
【００７４】かかる構成を持つ第１ヒートシンク移送装
置３９０から、第１ヒートシンク２ａが組み付けパッド
２１０に収納されると、組み付けパッド２１０は組み付
けパッド移送装置２００の第１移送シリンダ２３２によ
って時計方向に１ステップ進む。
【００７５】１ステップ進んだ組み付けパッド２１０に
収納された第１ヒートシンク２ａには半導体モジュール
が結合される。
【００７６】これを具現するために、第１ヒートシンク
供給装置３００から時計方向に所定距離をおいて離隔さ
れた所には半導体モジュールアンローディング装置４０
０が設置される。
【００７７】図３を参照すれば、半導体モジュールアン
ローディング装置４００は、全体的からみてトレイロー
ダ４１０、半導体モジュール移送ユニット４２０及び中
空のトレイアンローダ４３０から構成される。
【００７８】トレイローダ４１０は、ベース本体１００
の内部底面に一側端部が固定され、他側端部がＺ軸方向
に向かって相互所定間隔をおいて離隔された２つのガイ
ドポール４１１と、２つのガイドポール４１１間に該当
するベース本体１００の内部底面に固定され、モータ軸
がＺ軸方向に向けるモータ４１５と、モータ軸の回転に
よって回転される移送スクリュー４１２と、２つのガイ
ドポール４１１にはスライド可能に挟まれ、移送スクリ
ュー４１２には螺合されるブッシングと、ブッシングに
結合されるトレイ受け台４１４とから構成される。
【００７９】より具体的に、移送スクリュー４１２の一
側端部には第１スパーギヤ(ｓｐｕｒ ｇｅａｒ;４１
６)が設けられ、第１スパーギヤ４１６が設けられた移
送スクリューの端部はベース本体１００の内部底面にピ
ボット結合される。
【００８０】また、移送スクリュー４１２に結合された
第１スパーギヤ４１６にはベース本体１００の底面に固
定されたモータ４１５のモータ軸と結合された第２スパ
ーギヤ(一部図示；４１７)が歯合される。
【００８１】この様に構成されたトレイローダ４１０の
トレイ受け台４１４には、図３に示した座標系のＹ軸方
向を持ちながら、半導体モジュール１が垂直に挿入され
るスロットが複数個形成されたトレイ４１９が少なくて
も１個以上積層され、積層されたトレイ４１９らは一つ
のトレイ高さだけずつ順次上部に移送される。
【００８２】一方、トレイ４１９に収納された半導体モ
ジュール１を第１ヒートシンク２ａに既に収納された組
み付けパッド２１０にローディングするには半導体モジ
ュール移送装置４２０を必要とする。
【００８３】半導体モジュール移送装置４２０は、ベー
ス本体１００の上面に一側端部が設けられ、Ｚ軸方向に
所定長さを持つ支持ロッド４２１と、支持ロッド４２１
にＸ軸方向に設けられたＸ軸移送アーム４２２と、Ｘ軸
移送アーム４２２に沿ってスライド運動するＹ軸移送ア
ーム４２３と、Ｙ軸移送アーム４２３に沿ってスライド
運動する半導体モジュールピックアップモジュール４２
４とから構成される。
【００８４】一方、前述した第１ヒートシンク供給装置
３００と半導体モジュールアンローディング装置４００
のトレイローダ４１０との間にはトレイアンローダ４３
０が設けられる。
【００８５】トレイアンローダ４３０は、トレイローダ
４１０及び半導体モジュール移送装置４２０により一つ
のトレイ４１９に収納された半導体モジュール１が共に
アンローディングされた中空のトレイを移送する役割を
果す。
【００８６】図７に詳しく示したトレイアンローダ４３
０は、トレイ移送レール４４０、トレイ移送シリンダ４
５０及びトレイアンローディングエレベータ４６０から
構成される。
【００８７】図７を参照すれば、トレイ移送レール４４
０は移送するトレイ４１９がトレイアンローディング領
域に移送されるようにする。
【００８８】トレイ移送レール４４０は全体的からみ
て、トレイ移送レール本体４４１、レール幅調節用シリ
ンダ４４２及びトレイ固定シリンダ４４３を含む。
【００８９】具体的に、トレイ移送レール本体４４１
は、トレイローダ４１０で半導体モジュールが収納され
たトレイ４１９が、ベース本体１００の上部に移送され
る時にはトレイ４１９の移送の邪魔をしないが、中空の
トレイがアンローディングされる時にはトレイ４１９が
トレイ移送レール本体４４１に支持されて落さないよう
にする構成を持つ。
【００９０】これを具現するために、トレイ移送レール
本体４４１は２つからなり、２つのトレイ移送レール本
体４４１がなす間隔は変更可能で、トレイ移送レール本
体４４１の端部にはトレイ４１９がこれ以上移送されな
いように係止突起４４５を形成すべきである。
【００９１】このとき、トレイ移送レール本体４４１の
中間部分には所定深さ及び幅を持つ凹溝４４６が設けら
れるが、この凹溝４４６の機能は後述する。
【００９２】この様なトレイ移送レール本体４４１のう
ち、互いに対向する側面縁部にはトレイ４１９が安着し
てガイドされるようにトレイ４１９の下面が安着する段
顎４４１ａが形成される。
【００９３】このとき、トレイ移送レール本体４４１の
幅調節は、シリンダ本体４４２ａがベース本体１００に
固定され、シリンダロッドがトレイ移送レール本体４４
１に固定されたレール幅調節用シリンダ４４２によって
具現される。
【００９４】一方、トレイ移送レール本体４４１の中間
部分には中空のトレイが移送された後、中空のトレイを
安定して固定させるためにトレイ固定シリンダ４４３を
付設する。
【００９５】トレイ固定シリンダ４４３は、トレイ移送
レール本体４４１の外側面にヒンジ継手を行ったシリン
ダ本体４４３ａと、シリンダ本体４４３ａに設けられた
シリンダロッド４４３ｂと、シリンダロッド４４３ｂの
端部にさらにヒンジ継手を行い、中心部分がトレイ移送
レール本体４４１にヒンジ継手を行った棒状の回動リン
ク４４３ｃと、回動リンク４４３ｃの端部に設けられた
プッシャーロッド４４３ｄとから構成される。
【００９６】この様なプッシャーロッド４４３ｄは、前
述のトレイ移送レール本体４４１の凹溝４４６内部に収
納され、シリンダロッド４４３ｂの変位によってプッシ
ャーロッド４４３ｄは回動されながら中空のトレイをト
レイ移送レール本体４４１の端部に形成された係止突起
４４５に強く密着させる役割を果す。
【００９７】一方、前述のトレイ移送レール本体４４１
によって安定して支持された中空のトレイ４１９を、半
導体モジュールの収納された中空のトレイの下部に積層
されたトレイから強制移送するためには、一実施例とし
てトレイ移送シリンダ４５０を必要とする。
【００９８】トレイ移送シリンダ４５０は、一側端部が
ベース本体１００に固定されたシリンダ本体４５１と、
シリンダ本体４５１によって変位が発生するシリンダロ
ッド４５２と、シリンダロッド４５２に設けられたトレ
イプッシャー４５３とから構成される。
【００９９】トレイプッシャー４５３は、シリンダロッ
ド４５２に一側端部が固定され、他側端部はトレイ４１
９がトレイ移送レール本体４４１に沿って移送されるよ
うにトレイ４１９の裏側面と接触される。
【０１００】この様に構成されたトレイ移送シリンダ４
５０によって半導体モジュールが共にアンローディング
された中空のトレイ４１９は、トレイ移送レール本体４
４１に沿ってトレイ移送レール本体４４１の端部に移送
される。
【０１０１】この様に中空のトレイがトレイ移送レール
本体４４１の端部に固定された状態で、中空のトレイを
移送するために中空のトレイの下部にはトレイアンロー
ディングエレベータ４６０が設けられる。
【０１０２】トレイアンローディングエレベータ４６０
は、ベース本体１００の内部底面からＺ軸方向に延長さ
れて相互所定間隔をおいて離隔されたガイドロッド４６
１と、ガイドロッド４６１に挟まれてスライド運動する
ブッシング４６２と、ガイドロッド４６１の間に該当す
るベース本体１００の底面に置かれてモータ軸がＹ軸方
向に向かうモータ４６７と、モータ４６７のモータ軸に
設けられた駆動プーリ４６３と、ベース本体１００の上
面を介して駆動プーリ４６３とＺ軸方向に所定間隔をお
いて離隔設置された被動プーリ４６５と、駆動プーリ４
６３及び被動プーリ４６５を連結するテンションベルト
と、テンションベルト及びブッシング４６２に固定され
る中空のトレイレ受け台４６８と、中空のトレイ受け台
４６８の下部に設けられて中空のトレイ受け台４６８が
ベース本体１００の底面から所定間隔をおいて離隔され
て位置するように中空のトレイ受け台４６８の下面に設
けられた支持ロッド４６４とから構成される。
【０１０３】このとき、中空のトレイ受け台４６８は中
空のトレイの平面積よりもやや小さいため、中空のトレ
イ受け台４６８から中空のトレイの両端部がやや突出さ
れる。
【０１０４】一方、この様に構成された半導体モジュー
ルアンローディング装置４００により組み付けパッド２
１０に収納された第１ヒートシンク２ａのリベット３に
半導体モジュール１が収納されると、組み付けパッド移
送装置２００によって組み付けパッド２１０はさらに１
ステップ進む。
【０１０５】１ステップ進んだ組み付けパッド２１０に
は第２ヒートシンク２ｂが供給されるが、第２ヒートシ
ンク供給装置５００はさらに第２ヒートシンクマガジン
５１０及び第２ヒートシンク移送装置５２０から構成さ
れる。
【０１０６】ここで、第２ヒートシンクマガジン５１０
及び第２ヒートシンク移送装置５２０は、第１ヒートシ
ンクマガジン３１０及び第１ヒートシンク移送装置３９
８と構成及び作用が同様であるので、詳細な説明は前述
の第１ヒートシンク供給装置３００に代替することにす
る。
【０１０７】この様に構成された第２ヒートシンク供給
装置３００により、組み付けパッド２１０に半導体モジ
ュール１を貫通した第１ヒートシンク２ａのリベット３
に第２ヒートシンク２ｂが安着して図８のような状態に
なれば、組み付けパッド移送装置２００は組み付けパッ
ド２１０をさらに１ステップ移送させて組み付けパッド
２１０がリベットマシン６００に移送されるようにす
る。
【０１０８】リベットマシン６００は図３または図８、
９、１０、１１に概念的に示しているが、リベットマシ
ン６００は、リベットピン６１０と、リベットピン６１
０が設けられたリベットピンブロック(図示せず)と、リ
ベットピンブロック(図示せず)を上下往復運動させるリ
ベットピンアップ-ダウン装置(図示せず)とから構成さ
れる。
【０１０９】より詳しくは、リベットピン６１０は円筒
形状を持ち、リベットピン６１０の端部にはリベット３
のリベット貫通孔３ａに挿入されてリベット３の端部面
積を増加させるリベット拡大突起６１５が設けられる。
【０１１０】このとき、リベットピンブロックにはリベ
ットピン６１０がリベット３に到達する前に第２ヒート
シンク２ｂを加圧して第２ヒートシンク２ｂの微細な動
きすら制限するプッシャーピン(図示せず）がさらに設
けられる。
【０１１１】図９乃至図１１を参照して、リベッティン
グを行う過程を簡略に説明すれば、まず、リベットピン
アップ-ダウン装置によってリベットピン６１０が組み
付けパッド２１０方向に移動するリベットピン６１０の
リベット拡大突起６１５がリベット３の貫通孔３ａに挿
入されながらリベット３の貫通孔３ａは拡大し始める。
【０１１２】続いて、図１０に示したように、リベット
拡大突起６１５によってリベット３の貫通孔３ａの直径
が急速に拡大したリベット３は、リベットピン６１０の
端部に沿って覆されて図１１に示すように第２ヒートシ
ンク２ｂの上面を加圧しながら固定される。
【０１１３】この様にリベット３がリベットマシン６０
０によって第２ヒートシンク２ｂを固定後、組み付けパ
ッド移送装置２００によって組み付けパッド２１０はさ
らに１ステップ進み、第１ヒートシンク２ａには製品の
仕様書きのラベルが付着される。
【０１１４】望ましい一実施例として、ラベル付着器は
組み付けパッド移送装置２００の内部底面に設けられる
が、ラベル付着器はラベルプリンタとラベル付着装置と
から構成される。
【０１１５】ラベルプリンタは未印刷のラベルに仕様を
印刷する役割を果し、印刷済みのラベルはシュートから
分離後、ラベルプリンタの外側にラベルを排出するよう
にする。
【０１１６】このとき、排出されたラベルは接着面が第
１ヒートシンク２ａに向かう方向にラベルプリンタから
排出され、排出されたラベルはさらにパッドを持つプッ
シャーにピックアップされた後、組み付けパッド２１０
に形成されたラベル付着用開口２１４を通して第１ヒー
トシンク２ａに付着される。
【０１１７】このとき、組み付けパッド移送装置２００
の内部に位置したラベル付着器から組み付けパッド２１
０が移送される方向に所定距離をおいて離隔された部分
には、さらにラベル付着器からラベルが正確に付着され
たか否かを検査するビジュアル検査ユニット８００が設
けられる。
【０１１８】図１２を参照してビジュアル検査ユニット
８００を詳しく説明すれば、ビジュアル検査ユニット８
００は、全体的からみて第１ビジュアル検査ユニット受
け板８１０と、第２ビジュアル検査ユニット受け台８２
０と、ビジュアルユニット８３０と、ビジュアルユニッ
ト固定ブロック８４０と、ビジュアルユニット固定ブロ
ック８４０を駆動させる第１及び第２駆動装置８５０、
８６０と、ビジュアル検査ユニット移送装置８７０とか
ら構成される。
【０１１９】より詳しくは、ビジュアル検査ユニット移
送装置８７０は、組み付けパッド移送装置２００の内部
から外部に延びた移送板８７２と、移送板８７２の下面
に設けられて移送板８７２を移送させるガイドレール８
７４と、移送板８７２から突出されたブッシングに螺合
された移送スクリュー８７６と、移送スクリュー８７６
を駆動するモータ(図示せず)とから構成される。このと
き、移送板８７２が第１ガイド側壁２２２を通して出し
入れされるように第１ガイド側壁２２２には開口が形成
される。
【０１２０】この様に構成された移送板８７２の上面に
は組み付けパッド２１０の移送方向に延びたガイドレー
ル８１１が互いに所定間隔をおいて離隔されるように設
けられ、ガイドレール８１１は第２ビジュアル検査ユニ
ット受け板８２０の下面にスライド可能に結合される。
【０１２１】このようにガイドレール８１１に結合され
た第１ビジュアル検査ユニット受け板８１０の上面には
第１駆動装置８６０が設けられ、第２ビジュアル検査ユ
ニット受け板８２０の上面には第２駆動装置８５０が設
けられる。
【０１２２】第１駆動装置８６０は、第１及び第２ビジ
ュアル検査ユニット受け板８１０、８２０の間に形成さ
れ、ブッシング８６２、移送スクリュー８６４及びモー
タ８６６から構成される。
【０１２３】より詳しくは、第２ビジュアル検査ユニッ
ト受け板８２０の下面には雌ネジ部の形成されたブッシ
ング８６２が設けられ、ブッシング８６２には移送スク
リュー８６４が螺合される。
【０１２４】移送スクリュー８６４の端部がモータ８６
６の軸と結合され、モータ８６６の駆動により第２ビジ
ュアル検査ユニット受け板８２０はガイドレール８１１
に沿って直線往復運動される。
【０１２５】第１駆動装置８６０は組み付けパッド２１
０に並列に収納された２つの第１ヒートシンク２ａに付
着されたラベルを検査するために用いられる。
【０１２６】一方、第２駆動装置８５０は第２ビジュア
ル検査ユニット受け板８２０の上面に設けられ、ビジュ
アルユニット８３０を第１ビジュアル検査ユニット受け
板８１０の運動方向と直覚方向に動くようにする役割を
果す。
【０１２７】これを具現するための第２駆動装置８５０
は、第２ビジュアル検査ユニット受け板８２０の上面に
第１駆動ユニット８６０の移送スクリュー８６４と直覚
方向を持つように設けられた移送スクリュー８５４と、
移送スクリュー８５４の両端部を支持するブッシング８
５２と、移送スクリュー８５４の一側端部に設けられた
駆動モータ８５６と、移送スクリュー８５４の両側また
は一側に移送スクリュー８５４と平行に設けられたガイ
ドレール８５８とから構成される。
【０１２８】このとき、ガイドレール８５８にはビジュ
アル検査ユニットブロック８４０がスライド可能に結合
され、移送スクリュー８５４にはビジュアル検査ユニッ
トブロック８４０が螺合される。
【０１２９】この様な第２駆動装置８５０は、ビジュア
ル検査ユニット８００が組み付けパッド２１０に設けら
れた各々の第１ヒートシンク２ａに付着されたラベルに
沿って動きながらラベル検査を行うことができる。
【０１３０】この様に構成されたビジュアル検査ユニッ
ト８００によって検査されたヒートシンクが付着された
半導体製品は、半導体製品移送装置８５０によってピッ
クアップされた後、リワークトレイ８６０または半導体
製品ローディング装置９００に具備された中空のトレイ
に移送される。
【０１３１】半導体製品ローディング装置９００は、全
体的からみて中空のトレイローダ９１０と、中空のトレ
イローダ９１０でヒートシンクの組み付けられた半導体
製品が収納されたトレイを供給されて積載するトレイア
ンローダ９２０と、中空のトレイローダ９１０からトレ
イアンローダ９２０にトレイを移送するトレイ移送装置
９３０とから構成される。
【０１３２】この様な半導体製品ローディング装置９０
０は、第１ヒートシンク供給装置３００を基準で半導体
モジュールアンローディング装置４００と対称をなす位
置に設けられ、半導体モジュールアンローディング装置
４００と同様な構成を持つが、半導体製品ローディング
装置９００の具体的な構成と関連した説明は、前述の半
導体モジュールアンローディング装置４００に代替する
ことにする。
【０１３３】このとき、半導体モジュールアンローディ
ング装置４００ではトレイから半導体モジュールが共に
アンローディングされた中空のトレイが継続発生し、半
導体製品ローディング装置９００では半導体製品のロー
ディングされる中空のトレイを必要とするが、本発明で
は半導体モジュールアンローディング装置４００で発生
した中空のトレイを直ぐ半導体製品ローディング装置９
００に移送させるようにする。
【０１３４】これを具現するために、半導体モジュール
アンローディング装置４００のトレイアンローダ４３０
の下部から半導体製品ローディング装置９００のトレイ
ローダ９１０の下部に達するまでトレイベルト移送装置
９５０が設けられる。
【０１３５】トレイベルト移送装置９５０は、全体的か
らみて中空のトレイが安着する程度で互いに所定間隔を
おいて離隔され、中空のトレイが安着するループ型トレ
イ移送ベルト９６０と、トレイ移送ベルト９６０を駆動
するためにトレイ移送ベルト９６０の両端部に設けられ
たプーリ９７０と、トレイ移送ベルト９６０の中間に設
けられてトレイ移送ベルト９６０に適正テンションを加
えると同時に、トレイ移送ベルト９６０を駆動させる駆
動装置９８０とから構成される。
【０１３６】この様な構成を持つ本発明による半導体モ
ジュールにヒートシンクを組み付ける方法を、添付図面
を参照して説明する。
【０１３７】まず、第１ヒートシンク供給装置３００の
第１ヒートシンク収納フレーム３２０、半導体モジュー
ル供給装置４００及び第２ヒートシンクマガジン５１０
には、各々第１ヒートシンク２ａ、半導体モジュール１
が収納されたトレイ及び第２ヒートシンク２ｂが定量積
層収納される。
【０１３８】続いて、第１ヒートシンク供給装置３００
からリベット３が予め形成された第１ヒートシンク２ａ
が、第１ヒートシンク移送装置３９０によって組み付け
パッド移送装置２００の組み付けパッド２１０の上面に
形成された複数個のヒートシンク収納溝２１２に収納さ
れる。
【０１３９】続いて、組み付けパッド２１０は組み付け
パッド移送装置２００によって１ステップ進んで半導体
モジュール供給装置４００と近接した所に移送された
後、半導体モジュール供給装置４００によってトレイに
収納された半導体モジュールが組み付けパッド２１０に
予め収納された第１ヒートシンク２ａに形成されたリベ
ット３に挿入される。
【０１４０】第１ヒートシンク２ａに半導体モジュール
１が挿入された状態で、さらに組み付けパッド２００は
組み付けパッド移送装置２００によって１ステップ進ん
だ後、第１ヒートシンク２ａに形成されたリベット３に
はさらに第２ヒートシンク２ｂの貫通孔２ｅが挿入固定
される。
【０１４１】以後、組み付けパッド２１０に第１ヒート
シンク２ａ、半導体モジュール１及び第２ヒートシンク
２ｂが組み付けられた状態で、組み付けパッド２１０は
組み付けパッド移送装置２００によりさらに１ステップ
進んでリベットマシン６００に移送された後、リベット
マシン６００によって第１ヒートシンク２ａのリベット
３はリベットマシン６００のリベットピン６１０によっ
て変形されながら第２ヒートシンク２ｂ、半導体モジュ
ール１及び第１ヒートシンク２ａを堅く結合させる。
【０１４２】以後、組み付けパッド２１０は組み付けパ
ッド移送装置２００によってさらに１ステップ進んでラ
ベル付着器方向に移送された後、ラベルプリンタでプリ
ントされたラベルは第１ヒートシンク２ａに付着され、
ラベルの付着された第１ヒートシンク２ａはさらにビジ
ュアル検査ユニット８００に移送されて、リベット３が
正確にリベッティングされたか否か及びラベルが指定の
位置に付着されたか否かを検査後、不良が発生した半導
体モジュール１は別途に具備された半導体製品収納用ト
レイに移送され、不良が発生しない半導体製品は半導体
製品ローディング装置９００に移送されて収納される。
【０１４３】
【発明の効果】以上から説明した様に、半導体モジュー
ルでの発生熱を放熱するヒートシンクの組み付け工程を
自動化できると同時に、組み付け工程を連続的に進行す
ることができる効果がある。
【０１４４】また、半導体モジュールが収納されたトレ
イから半導体モジュールを共にアンローディングした
後、中空のトレイをヒートシンクが組み付けられた半導
体製品のローディング部分に移送することで、トレイの
ローディング／アンローディングを自動化できる等、多
様な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体モジュールと半導体モジュールに結合さ
れるヒートシンクの組み付け図である。
【図２】本発明による半導体モジュールにヒートシンク
の組み付け設備のブロック図である。
【図３】図２をより具体的に示す斜視図である。
【図４】本発明による組み付けパッド移送装置の部分切
開斜視図である。
【図５】本発明による組み付けパッドの背面図である。
【図６】本発明による組み付けパッド移送装置の作用を
説明するための作用説明図である。
【図７】本発明によるトレイ移送ユニットの斜視図であ
る。
【図８】本発明によるリベットマシンにより第１ヒート
シンク、半導体モジュール及び第２ヒートシンクをリベ
ットによって固定することを示す順序図である。
【図９】本発明によるリベットマシンにより第１ヒート
シンク、半導体モジュール及び第２ヒートシンクをリベ
ットによって固定することを示す順序図である。
【図１０】本発明によるリベットマシンにより第１ヒー
トシンク、半導体モジュール及び第２ヒートシンクをリ
ベットによって固定することを示す順序図である。
【図１１】本発明によるリベットマシンにより第１ヒー
トシンク、半導体モジュール及び第２ヒートシンクをリ
ベットによって固定することを示す順序図である。
【図１２】本発明によるビジュアル検査ユニットの作用
を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１ 半導体モジュール １ａ 印刷回路基板 １ｂ 半導体チップ ２ ヒートシンク ３ リベット １００ ベース本体 ２００ 組み付けパッド移送装置 ３００ 第１ヒートシンク供給装置 ４００ 半導体モジュールアンローディング装置 ５００ 第２ヒートシンク供給装置 ６００ リベットマシン ７００ ラベル付着器 ８００ ビジュアル検査ユニット ９００ 半導体製品ローディング装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/40 Ｈ０１Ｌ 23/40 Ｚ 25/10 25/10 Ｚ 25/18

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベース本体と、 前記ベース本体の上面中央に設けられ、半導体モジュー
    ルにヒートシンクを組み付けるための組み付けパッドが
    複数個設けられた組み付けパッド移送装置と、 前記組み付けパッドにリベットの突出された第１ヒート
    シンクを安着させる第１ヒートシンク供給装置と、 前記第１ヒートシンクが安着した前記組み付けパッドの
    １ステップ移送後、前記リベットに半導体モジュールの
    結合孔を挿入させる半導体モジュールアンローディング
    装置と、 前記第１ヒートシンクと前記半導体モジュールとが互い
    に結合された状態で安着した前記組み付けパッドの１ス
    テップ移送後、前記半導体モジュールの挿入された前記
    リベットに第２ヒートシンクが挿入されるようにする第
    ２ヒートシンク供給装置と、 前記組み付けパッドが１ステップ移送された所に、前記
    第１ヒートシンクに設けられたリベットの端部を加工し
    てリベッティングするリベット装置と、 前記リベット装置でリベッティングが終了され、前記第
    １及び第２ヒートシンクと結合された前記半導体製品を
    トレイにローディングする半導体製品ローディング装置
    と、 前記半導体モジュールアンローディング装置から前記半
    導体製品ローディング装置に前記トレイを移送するトレ
    イ移送装置と、を備えることを特徴とする、半導体モジ
    ュールにヒートシンクを組み付ける設備。
  2. 【請求項２】 前記組み付けパッドの一側面には少なく
    とも１つ以上の第１ヒートシンクを収納するヒートシン
    ク収納溝が形成され、その他側面には前記組み付けパッ
    ドを引っ張る引っ張り手段が形成されることを特徴とす
    る請求項１に記載の半導体モジュールにヒートシンクを
    組み付ける設備。
  3. 【請求項３】 前記組み付けパッド移送装置は、 前記組み付けパッドを循環移送するためのガイド溝であ
    って、前記組み付けパッドの一側端部がスライド可能に
    挟持されるガイド溝が形成された第１ガイド側壁と、 前記組み付けパッドの一側端部と対向する他側端部がス
    ライド可能に挟持される第２ガイド側壁と、 前記組み付けパッドと結合され、前記組み付けパッドを
    前記ガイド溝に沿って引っ張る移送シリンダとを有する
    ことを特徴とする、請求項２に記載の半導体モジュール
    にヒートシンクを組み付ける設備。
  4. 【請求項４】 前記ベース本体の上面には前記第１ガイ
    ド側壁と前記第２ガイド側壁との間に前記移送シリンダ
    が設けられ、 前記移送シリンダは、 水平変位を発生させるシリンダロッドと、前記シリンダ
    ロッドに変位を発生させるシリンダ本体とからなるシリ
    ンダと、 前記シリンダロッドに設けられ、前記引っ張り手段と嵌
    合する結合手段が設けられる移送ロッドと、 前記引っ張り手段と前記結合手段が結合及び結合解除さ
    れるように、一側端部は前記シリンダ本体に設けられ、
    他側端部は前記ベース本体の上面に設けられるアップダ
    ウンシリンダとを有することを特徴とする請求項３に記
    載の半導体モジュールにヒートシンクを組み付ける設
    備。
  5. 【請求項５】 前記第１ヒートシンク供給装置及び前記
    第２ヒートシンク供給装置は、 前記ベース本体の内部に具備された収納空間にそれぞれ
    の第１及び第２ヒートシンクが積層収納され、上面及び
    側面に開口が形成された状態で設けられるヒートシンク
    マガジン本体と、 前記ヒートシンクマガジン本体の内部に設けられ、前記
    第１及び第２ヒートシンクが積層されるヒートシンク持
    上げ板、前記ヒートシンク持上げ板と螺合されてヒート
    シンク持上げ板に変位を発生させる移送スクリュー、及
    び前記移送スクリューと結合されたモータを含むヒート
    シンクエレベータを含むヒートシンクマガジンと、 前記ベース本体の上面に設けられ、前記ヒートシンクマ
    ガジン本体に収納された前記第１及び第２ヒートシンク
    を前記組み付けパッドに移送するヒートシンク移送装置
    とを有することを特徴とする請求項１に記載の半導体モ
    ジュールにヒートシンクを組み付ける設備。
  6. 【請求項６】 前記半導体モジュールアンローディング
    装置は、 前記ベース本体の内部に具備された収納空間に前記第１
    及び第２ヒートシンクと結合される半導体モジュールが
    収納されたトレイが積層されて上下運動するトレイロー
    ダと、 前記トレイローダに積層されたトレイから前記半導体モ
    ジュールの全てがアンローディングされた後、中空のト
    レイが積層されるように前記トレイローダと隣接して設
    けられる中空のトレイローダと、 前記トレイローダから前記中空のトレイローダに前記ト
    レイを移送するトレイ移送ユニットとを有することを特
    徴とする請求項１に記載の半導体モジュールにヒートシ
    ンクを組み付ける設備。
  7. 【請求項７】 前記トレイ移送ユニットは、 トレイの幅よりも大きな幅または小さな幅に離隔される
    トレイ移送レール本体と、 前記ベース本体に一側端部が固定され、他側端部は前記
    トレイ移送レール本体に設けられ、前記トレイ移送レー
    ル本体の間隔を可変させる幅調節用シリンダとを有する
    ことを特徴とする請求項６に記載の半導体モジュールに
    ヒートシンクを組み付ける設備。
  8. 【請求項８】 前記リベット装置と隣接した所には、前
    記リベット装置でリベッティングされた前記第１及び第
    ２ヒートシンクのいずれかにラベル付けを行うラベル付
    着装置が設けられることを特徴とする請求項１に記載の
    半導体モジュールにヒートシンクを組み付ける設備。
  9. 【請求項９】 前記ラベル付着装置と隣接した所には、
    前記第１及び第２ヒートシンクのいずれかに付着された
    ラベルの付着品質と、加工されたリベットの品質を検査
    するビジュアル検査ユニットが設けられ、前記ビジュア
    ル検査ユニットは前記組み付けパッド移送装置の内部及
    び外部に出入りし、前記組み付けパッド移送装置の内部
    では前記ラベルの付着品質を検査し、前記組み付けパッ
    ド移送装置の外部では前記リベットの品質を検査するこ
    とを特徴とする請求項８に記載の半導体モジュールにヒ
    ートシンクを組み付ける設備。
  10. 【請求項１０】 前記ビジュアル検査ユニットと隣接し
    た所に設けられた前記半導体製品ローディングユニット
    は、 前記ベース本体の内部に具備された収納空間に前記半導
    体モジュールアンローディングユニットで半導体モジュ
    ールの全てがアンローディングされた後、中空のトレイ
    が積層されて上下運動するトレイローダと、 前記トレイローダに積層されたトレイのうち、半導体モ
    ジュールが収納されたトレイを移送されて積層されるよ
    うに収納するトレイアンローダと、 前記トレイローダから前記トレイアンローダに前記トレ
    イを移送するトレイ移送ユニットとを有することを特徴
    とする請求項９に記載の半導体モジュールにヒートシン
    クを組み付ける設備。
  11. 【請求項１１】 前記トレイ移送装置は、一方が前記半
    導体モジュールアンローディング装置のトレイアンロー
    ダに位置し、他方が前記半導体製品ローディング装置の
    トレイローダまで延びたベルトによって前記トレイを移
    送するベルト移送装置であることを特徴とする請求項１
    に記載の半導体モジュールにヒートシンクを組み付ける
    設備。
  12. 【請求項１２】 リベットの設けられた第１ヒートシン
    クを組み付けパッド移送装置の組み付けパッドに安着さ
    せ、前記組み付けパッドを１ステップ移送させる段階
    と、 移送された前記組み付けパッドの前記第１ヒートシンク
    に設けられたリベットに、半導体モジュール収納用トレ
    イから移送された半導体モジュールの貫通孔をアライン
    メントさせてから挿入し、前記組み付けパッドを１ステ
    ップ移送させる段階と、 移送された前記組み付けパッドの前記第１ヒートシンク
    に設けられたリベットに、第２ヒートシンクの貫通孔を
    アラインメントさせてから挿入し、前記組み付けパッド
    を１ステップ移送させる段階と、 移送された前記組み付けパッドの前記第１ヒートシンク
    に設けられたリベットを加圧し、リベットの端部を前記
    第２ヒートシンクと結合させ、ヒートシンクが組み付け
    られた半導体モジュールを製作した後、前記組み付けパ
    ッドを１ステップ移送させる段階と、 前記半導体モジュール収納用トレイから前記半導体モジ
    ュールの全てがアンローディングされた後、移送された
    中空のトレイに前記組み付けパッドに位置した前記半導
    体モジュールをアンローディングする段階と、を含むこ
    とを特徴とする半導体モジュールにヒートシンクを組み
    付ける方法。
  13. 【請求項１３】 前記ヒートシンクが組み付けられた半
    導体製品を製作してから１ステップ移送させた後、前記
    半導体モジュールの収納された前記組み付けパッドの第
    １及び第２ヒートシンクのいずれかにはラベルが付着さ
    れてから前記ラベルの付着された組み付けパッドを１ス
    テップ移送させる段階をさらに含むことを特徴とする請
    求項１２に記載の半導体モジュールにヒートシンクを組
    み付ける方法。
  14. 【請求項１４】 前記ラベル付きの半導体製品は、ビジ
    ュアル検査ユニットによってビジュアル検査が行われた
    後、良品判定の前記半導体製品と不良品判定の前記半導
    体製品とに選別され、各々別に収納されることを特徴と
    する請求項１３に記載の半導体製品にヒートシンクを組
    み付ける方法。
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