JP2979743B2

JP2979743B2 - 光結合器の生産システム

Info

Publication number: JP2979743B2
Application number: JP17083391A
Authority: JP
Inventors: 宏希平澤
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1991-07-11
Filing date: 1991-07-11
Publication date: 1999-11-15
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: JPH0521835A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光結合機の生産システ
ムに関し、特に各装置を１つの制御装置で制御した自動
生産システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光結合機の自動生産システムは、
図４の様に、工程毎に個別の装置を、人手で搬送してい
た。光結合機の製造工程はリードフレームを対向させる
ため、発光ダイオードのマウント、ボンディング、樹脂
コート工程（以下ＭＢＰ工程）と、ホトトランジスタの
マウント、ボンディング工程を個別に作業させ、工程中
に結合させ、更に、２回モールド封止を行うという複雑
なものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の光結合機の生産
システムでは、以下の問題点がある。（１）工程が複雑であり、各工程の生産を統一してコン
トロールしずらいため、工程全体の稼働率が落ち、生産
性が悪い。（２）各工程がばらばらに存在するため、人員が多く必
要であり、製品の原価を引き上げていた。

【０００４】また、他製品の自動生産システムを光結合
機の自動生産システムに切替るためには、次の問題点が
ある。（１）他製品より複雑な工程で自動化させるため、各設
備を総合してコントロールする部分が必要である。（２）（ａ）発光ダイオードのリードフレームとホトト
ランジスタのリードフレームを対向させ、溶接する設備
を組み入れる。

【０００５】（ｂ）モールド装置を２台組み入れる。以
上、（ａ），（ｂ）により、生産システムは、長い工程
となり、各設備のリードフレームの位置精度が要求され
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の光結合機の生産
システムは、以下の５つの特徴を備えている。（１）各々発光ダイオード、ホトトランジスタのリード
フレームを、送り方向に対し、形状をある単位でくり返
させ、本システムに連続的にリードフレームを供給させ
る。（２）複数の装置を１枚のリードフレームか、この１枚
のリードフレームを装置の途中で切り離したリードフレ
ームを、１枚のレールの上を搬送させ、各装置をこのリ
ードフレームで繋いでいる。さらに各装置間にリードフ
レームのバッファを設け、このバッファにあるリードフ
レームの量を装置が検知して、このバッファの前後の装
置の稼働を制御する。（３）リードフレームの特定の場所に穴を開け、そこで
次の情報を装置に認識させる。

【０００７】（ａ）リードフレームの位置（ｂ）不良部位（ｃ）ロットのスタート，エンドこの情報を基に装置の制御を行う。（４）この生産システムの各装置をＬＡＮ（ローカル・
エリア・ネットワーク）で結び、以下の情報を提供す
る。

【０００８】（ａ）工程進度情報（ｂ）生産品質情報（ｃ）稼働状態（５）各装置のリードフレームの送り機構部と、位置を
決める機構を分離し、位置を決める機構部を固定した。

【０００９】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の斜視図、図２は図１のブ
ロック図、図３は各工程毎の製品加工状態を示す図、図
５はバッファ部の機構図、図６は送り機構図である。

【００１０】本生産システムで生産するものは、リード
フレームを対向させて溶接し、２回モールド封止を行う
所謂２重モールドカプラである。

【００１１】本発明の生産システムは、ディンプル成型
機１，８、マウンタ２，９、ボンダ３，１０を直列配置
した生産ラインを２系列並設し、一方の生産ライン終端
にポッティング機１１を配置し、これら２系列の生産ラ
インに続いてフレーム溶接機４、一次封入機５、インナ
ータイバ切断機６、二次封入機７を直列配置した生産ラ
インを１系列設け、さらに、各装置を制御するコンピュ
ータ１６，１８，１９を設けている。また、各装置間に
はバッファを設け、リードフレーム１３，１４が連続し
て自動的に供給される構成になっている。

【００１２】本生産システムの動作は下記に示す通りで
ある。（１）ディンプル成形機は、装置稼働信号のＯＮ／ＯＦ
Ｆに係らず、ディンプル成形機と、マウンタの間のバッ
ファにあるリードフレームの量が少なくなると、ディン
プル成形を始める。（２）装置稼働信号ＯＮを受けてマウンタが、チップを
リードフレームに接着を始める。同時にマウンタは、リ
ードフレームにロット・スタート穴を開ける。（３）マウンタ作業開始報告受信、以下の情報の集計を
開始する。

【００１３】（ａ）装置稼働時間、事故停止時間、修理時間（ｂ）作業数、不良品数（４）以下、ボンダ、樹脂コート機（ポッティング
機）、フレーム溶接機、一次封入機、インナータイバー
切断機、二時封入機は、上記２のスタート信号を光学式
センサーで読み取り、各装置の作業開始報告を出し、作
業を開始する。また、情報系（コンピュータ）は、
（３）の（ａ），（ｂ）と同じ情報について作業系より
採集、集計を開始する。（５）不良品の検知装置間のバッファ部にて、不良品の位置に不良穴（３
９）を開ける。不良穴を開けられた部分が次装置に進む
と入口の光学式センサーで不良穴を検知し、情報系に報
告する。（６）不良品の報告を受けた情報系は、該当数を不良品
として集計する。マウンタの良品数カウンタが、最初に
登録した数になると、マウンタにロット終了信号を出
す。（７）ロット終了信号を受信したマウンタは、リードフ
レームにロットエンド穴を開ける。（８）以下、ボンダ、ポッティング機、フレーム溶接
機、一次封入機、インナータイバー切断機、二次封入機
は、上記４のロット終了穴を光学式センサーで読み取
り、各装置の作業を終了する。また、情報系は、（３）
で集計を開始した、情報項目（ａ），（ｂ）の情報の採
集を終了する。最後に二次封入機からロット終了信号を
受信した情報系は、マウンタで次ロットの開始報告を既
に受信している場合を除いて装置稼働信号をＯＦＦす
る。

【００１４】次に、本生産システムの機構上の特徴を図
５、図６を用いて参照して説明する。（１）各装置間のバッファにおけるリードフレーム量の
検知（図５）。

【００１５】前装置が作業を終了し、リードフレーム５
１が送り出されると、バッファ部でたるみ、バッファリ
ール５４が下がる。これによって、バッファリール中心
部５３が光学センサー５５の位置に達すると、バッファ
フル信号を情報系に送り、前設備の稼働をバッファリー
ル５４が上るまで中止する。逆に、次設備の作業が開始
され、リードフレーム５１が引張られると、バッファリ
ール５４が上り、バッファリール中心部５３が光学式セ
ンサ５２の位置に達すると、次設備の稼働を、バッファ
リール５４が下るまで中止する様、バッファ−ウェイト
信号が出る。

【００１６】これにより、常にバッファリール中心部５
３は、光学センサー５２と光学センサー５５の間に存在
する様、前後設備の稼働を制御する。（２）送り機構と、位置決め機構（図６）。

【００１７】本生産システムにおいては、次の２点によ
り、一般の集積回路の自動機より高い位置精度が要求さ
れる。

【００１８】（ａ）集積回路より組立工程が長いため、
システムに投入されているリードフレームの長さが長
い。

【００１９】（ｂ）発光ダイオードの工程と、ホトトラ
ンジスタの工程をフレーム溶接機で結合させるため、こ
の結合精度が後工程の位置穴精度を左右する。上記理由
で、図６の様に、リードフレーム６１を送るためのリー
ル６３，６７にピンを出し、リードフレームの基準穴に
かみ合せ、リール６３，６７を回してリードフレーム６
１を送る。更に、この送りを基準穴読取光学センサー６
８で情報系に信号を送り、情報系がこの信号を係数す
る。規定の回数になると、リール６３，６７の回転を止
め、位置決ステージ６５を上げ、位置決ピン６４をリー
ドフレーム６１の基準穴にかみ合せ、その設備の作業に
合う様リードフレームを矯正する。

【００２０】この様に、送り機構と位置決機構を分離す
る事により、位置決機構の摺動部を減らした。

【００２１】次に本発明の別の実施例を説明する。本実
施例は、生産システムそのものは実施例１と同じである
が、本生産システムの特徴である設備の間のバッファ機
構をさらに改良したものである。この改良したバッファ
機構を説明する。図７は、本バッファ機構の原理図であ
る。

【００２２】本バッファ機構は、実施例１のバッファ機
構ではバッファリール５４にリードフレーム５１が接触
し、バッファリール５４の上下動でリードフレーム量を
検知するものである。これでは、リードフレーム５１が
接触する面積が大きく、接触抵抗が大きくなり、リード
フレーム５１がスムーズに動かなくなる。本実施例は、
リードフレームの動きをスムーズにするため次の様な機
構に改良した。装置の間のバッファ部に頭部を針の頭の
様に中央に穴を開けた支柱７６，７７を２本立て、その
片側の支柱の適当な位置に光学センサーに使用する発光
部７２，７４を２つ接着させ、もう片側にもこれに対応
する位置へ光学センサーの受光部７３，７５を２つ接着
させる。この２つのセンサーが垂れたリードフレーム７
１が光を遮ぎる事により、リードフレーム７１のバッフ
ァでの長さを検知させる。

【００２３】次に、このバッファの動作を説明する。前
設備が作業を終了し、リードフレーム７１が垂む。光学
センサー７４，７５の光を遮ぎる位置まで垂むと、前設
備は稼働を中止する様バッファフル信号を出す。一方、
次設備の作業が開始され、リードフレーム７１が引張ら
れ、光学センサー７２，７３の光を遮ぎらなくなると、
次設備は前設備より、リードフレーム７１が供給される
まで稼働を中止する様バッファウェイト信号が出され
る。

【００２４】こうする事により、リードフレーム７１の
動きをスムーズにして、実施例１のバッファ機構と同様
の機能を持たせる事ができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した様に本発明は、（Ａ）複雑な工程を総合的にコントロールするのにコン
ピュータを使用し、管理の効率化を図った。（Ｂ）各装置に於て、リードフレームの送り機構と、位
置決機構を分離独立させた事により、位置決精度が向上
した。

【００２６】の２点を行うことにより、光結合機に於け
る自動生産システムが可能となった。これにより、以下
の効果を有する。（１）リードフレームを連続的にシステムに供給される
ため、連続生産が可能。（２）従来分離していた装置を、（１）の様なリードフ
レームにて繋げたため、システムとしての工程コントロ
ールが可能となり、稼働率が上った。（３）リードフレームの規定の場所に穴を開け、センサ
ーで読取ることにより、良品と不良品の区別を行い、更
に、装置の稼働状態をもコンピュータで集計する事によ
り、生産数、設備トラブルに対し、リアルタイムで情報
を得られ、各状況に於て、適切な処置が迅速に行える様
になった。以上３点により、以下の効果が得られた。（１）同量の生産を行うのに必要な人員を従来のライン
より１／６にできた。（２）同数の個別設備で生産する場合に比べ、３倍の生
産数量になった。（３）（１），（２）より、製品コストを８０％引き下
げた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の工程図。

【図２】図１のブロック図。

【図３】各製造工程における加工状態を示す図。

【図４】従来の生産システムを示す図。

【図５】一実施例のバッファ機構図。

【図６】一実施例の送り機構図。

【図７】もう１つの実施例のバッファ機構図。

【符号の説明】

１，８ディンプル成形機（発光ダイオードとホトト
ランジスタの距離をとるためリードフレームをプレス加
工させるプレス機）２，９マウンタ３，１０ボンダ４フレーム溶接機５一次封入機６インナータイバ切断機７二次封入機１１ポッティング機

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 31/12 H01L 21/50

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディンプル成形機、マウンタ、ボンダを
直列配置して成る受光素子加工用の生産ラインと、ディ
ンプル成形機、マウンタ、ボンダ、ポッティング機を直
列配置して成る発光素子加工用の生産ラインと、フレー
ム溶接機、一次封入機、インナータイバ切断機、二次封
入機を直列配置して、発光素子と受光素子を合せて加工
する生産ラインと、前記各生産ラインの各装置を集中制
御するコンピュータとを備え、かつ、以下の５つの特徴
を包合する光結合機の生産システム。（１）各々発光ダイオード、ホトトランジスタのリード
フレームが、生産システムに１枚のリードフレームにて
連続的に供給される。（２）複数の装置を１枚のリードフレーム又は、１枚の
リードフレームを切断したリードフレームで繋ぎ、各装
置間にリードフレームのバッファを設け、バッファのリ
ードフレームの量を検知してバッファの両端の設備の稼
働を制御する。（３）生産システムに連続的に供給されるリードフレー
ムの特定の場所に穴を開け、穴の位置を検知する事で、
装置に制御信号を与える。（４）生産システムの各装置より、工程進度情報、生産
品質情報、各装置稼働情報をコンピュータに送り、コン
ピュータが工程進度情報、生産品質情報、各装置稼働情
報をモニタ、集計する。（５）生産システムの各装置のリードフレームの送り機
構部と、リードフレームの各装置に対する基準位置を決
める機構を独立させた。