JP3415575B2 - 位置合わせ機構及び位置合わせ方法 - Google Patents

位置合わせ機構及び位置合わせ方法

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JP3415575B2 JP2000271533A JP2000271533A JP3415575B2 JP 3415575 B2 JP3415575 B2 JP 3415575B2 JP 2000271533 A JP2000271533 A JP 2000271533A JP 2000271533 A JP2000271533 A JP 2000271533A JP 3415575 B2 JP3415575 B2 JP 3415575B2
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  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレームや
プリント基板等からなる配線部材（以下、基板とい
う。）を有する電子部品を組み立てる際に、基板の厚さ
方向の位置を合わせる位置合わせ機構及び位置合わせ方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の位置合わせ機構について、電子部
品の組立工程のうち、金型を使用して基板の片面を樹脂
封止する工程を例に、図６を参照して説明する。図６
（１），（２）は、樹脂封止装置に組み込まれた従来の
位置合わせ機構が、規格よりも小さい厚さを有する基板
と大きい厚さを有する基板とをクランプした状態を、そ
れぞれ示す断面図である。図６（１），（２）が示すよ
うに、下型２０が有する凹部２１に、それぞれ重ね合わ
せられた複数枚（図６では各５枚）の金属製の皿ばね２
２からなる弾性部材２３が設けられている。弾性部材２
３の上には、ステージ２４が設けられ、ステージ２４
は、弾性部材２３によって支持されている。ステージ２
４の上には、被クランプ物である基板２５Ａ，２５Ｂが
載置される。基板２５Ａの厚さは規格よりも小さく、基
板２５Ｂの厚さは規格よりも大きい。基板２５Ａ，２５
Ｂの上方には、下型２０に対して型締めすることによ
り、ステージ２４との間で各基板２５Ａ，２５Ｂをクラ
ンプする上型２６が設けられている。上型２６には、溶
融樹脂（図示なし）が注入されるキャビティ２７が設け
られている。
【０００３】以下、従来の位置合わせ機構の動作を、簡
単に説明する。下型２０と上型２６とは、正常に型締め
した場合に、型合わせ面P.L.において密着する。また、
下型２０と上型２６とが正常に型締めした場合に、基板
２５Ａ，２５Ｂは、その上面が型合わせ面P.L.と同一の
面になるとともに、所定のクランプ圧によってクランプ
される。すなわち、従来の位置合わせ機構は、下型２０
と上型２６とを型締めした状態で、基板２５Ａ，２５Ｂ
の上面を上型２６の下面に突き当てることにより位置合
わせする。引き続き、樹脂封止装置は、キャビティ２７
に溶融樹脂を注入して、これを硬化させる。以上の工程
により、基板２５Ａ，２５Ｂの片面に半導体チップを樹
脂封止してパッケージを形成し、電子部品を完成させ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の位置合わせ機構を使用する場合には、次のような問
題がある。まず、図６（１）に示された、厚さが規格よ
りも小さい基板２５Ａをクランプする場合には、下型２
０と上型２６とが型締めされる一方、弾性部材２３が十
分に収縮しないので、基板２５Ａは十分にクランプされ
ないおそれがある。すなわち、基板２５Ａの上面は、下
型２０と上型２６との型合わせ面P.L.といわゆる面一に
なって基板２５Ａの厚さ方向において位置合わせされる
が、基板２５Ａは十分にクランプされていないことにな
る。この状態でキャビティ２７に溶融樹脂を注入した場
合には、溶融樹脂がキャビティ２７から流出し、基板２
５Ａの上面に硬化した溶融樹脂がばりとして残存して、
不良の原因になるおそれがある。また、図６（２）に示
された、厚さが規格よりも大きい基板２５Ｂをクランプ
する場合には、下型２０と上型２６とが型締めした状態
で、弾性部材２３が収縮しても基板２５Ｂの厚さを補正
しきれないおそれがある。この場合には、基板２５Ｂの
上面が型合わせ面P.L.に位置合わせされず、基板２５Ｂ
は大きすぎるクランプ力でクランプされる。その結果、
基板２５Ｂが破損するおそれがある。これら二つの問題
は、型締めしていない状態で、型合わせ面P.L.に対して
基板２５Ａ，２５Ｂの上面を所定の位置に位置合わせで
きないことに起因して発生する。
【０００５】また、皿ばね２２を重ねて弾性部材２３を
構成するので、個々の皿ばね２２のばね特性のばらつき
に起因して、１つの金型に使用される複数の弾性部材２
３のばね特性がばらつく場合がある。また、複数の皿ば
ね２２を重ねて弾性部材２３を組み立てるので、組立自
体に工数がかかる。更に、各弾性部材２３のばね特性を
そろえようとする場合には、適当な皿ばね２２を組み合
わせて各弾性部材２３を組み立てる必要がある。そし
て、樹脂封止装置に、完成した弾性部材２３をそれぞれ
組み込んでそのばね特性を測定する。ばね特性が規格外
である場合には、その弾性部材２３を分解し皿ばね２２
を適宜交換して組み立て直した後に、再び樹脂封止装置
に組み込んでばね特性を測定する。すなわち、いわゆる
トライアル・アンド・エラーによって、入念に測定及び
調整を行って弾性部材２３を組み立てる。したがって、
工数が増加するので、位置合わせ機構の製造コストが上
昇する。また、厚さが大きく異なる基板、例えば規格が
０．１５ｍｍ以上異なる基板を使用する場合には、もは
や同一の弾性部材２３では対応しきれない。この場合に
は、その弾性部材２３を分解し皿ばね２２を適宜交換し
て組み立て直して、再び樹脂封止装置に組み込んでばね
特性を測定するので、工数が増加する。
【０００６】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであり、基板の厚さにばらつきがある場合
や、１つの金型に複数の基板を載置する場合に、基板を
厚さ方向において確実に位置合わせする位置合わせ機構
及び位置合わせ方法と、低いコストで製造・調整される
位置合わせ機構とを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を解決
するために、本発明に係る位置合わせ機構は、配線部材
を有する電子部品を組み立てる際に配線部材の厚さ方向
の位置を合わせる位置合わせ機構であって、電子部品を
組み立てる際に使用され配線部材が載置される主面を有
するベースと、ベースにおける主面の反対側に設けられ
テーパ面を有する第１の金型と、第１の金型に重なると
ともにテーパ面に密着するテーパ面を有する第２の金型
と、主面に対して垂直な主方向にベースを移動させるこ
とを目的として、主面に対して平行な副方向に第１の金
型と第２の金型とのうち少なくとも一方をスライドさせ
るスライド機構と、電子部品が組み立てられる前の配線
部材の厚さ方向の位置を検出するセンサと、センサによ
り検出された位置に基づいて、電子部品が組み立てられ
る前に、配線部材の厚さ方向の位置が所定の位置に至る
までベースを移動させるようにスライド機構を制御する
コントローラとを備えたことを特徴とする。
【０００８】これによれば、ベースの主面とは反対側
に、テーパ面において互いに密着する第１及び第２の金
型が重ねて設けられ、少なくとも１つの金型が主面に対
して平行な副方向にスライドする。このことにより、ベ
ースが主面に対して垂直な主方向に移動するので、ベー
スの主面に載置された配線部材の厚さ方向の位置合わせ
が行われる。したがって、ベースを取り外すことなく、
配線部材の厚さ方向の位置合わせを行うことができるの
で、位置合わせ機構の組立や調整に必要な工数が削減さ
れる。また、検出された基板の厚さ方向の位置に応じ
て、その位置が所定の位置に至るまで、移動機構がベー
スを移動させる。したがって、基板の厚さに応じて、基
板の厚さ方向の位置合わせが自動的に行われる。
【０００９】また、本発明に係る位置合わせ機構は、配
線部材を有する電子部品を組み立てる際に配線部材の厚
さ方向の位置を合わせる位置合わせ機構であって、電子
部品を組み立てる際に使用され配線部材が載置される主
面を有するベースと、ベースにおける主面の反対側に設
けられテーパ面を有する第１の金型と、第１の金型に重
なるとともにテーパ面に密着するテーパ面を有する第２
の金型と、主面に対して垂直な主方向にベースを移動さ
せることを目的として、主面に対して平行な副方向に第
１の金型と第２の金型とのうち少なくとも一方をスライ
ドさせるスライド機構と、第２の金型が内設されるよう
に設けられた金型取付部材と、第２の金型に固定される
とともに、金型取付部材の側壁に設けられた穴を通して
該金型取付部材の外部に突出するボルト状部材と、側壁
とボルト状部材が有する頭部との間に挟み込まれたサイ
ドスペーサとを備えるとともに、サイドスペーサは配線
部材の厚さに対応する厚さを有し、ボルト状部材は金型
取付部材に対して固定されていることを特徴とする。
【００１０】これによれば、金型取付部材からベースを
取り外すことなく、金型取付部材の外側から容易に基板
上面の位置合わせが行われる。また、移動機構の構成が
簡略化されるので、位置合わせ機構の製造コストが抑制
される。
【００１１】また、本発明に係る位置合わせ機構は、配
線部材を有する電子部品を組み立てる際に配線部材の厚
さ方向の位置を合わせる位置合わせ機構であって、電子
部品を組み立てる際に使用され前記配線部材が載置され
る主面を有するベースと、ベースにおける主面の反対側
に設けられテーパ面を有する第１の金型と、第１の金型
のテーパ面に対向するテーパ面を有する第２の金型と、
第１の金型のテーパ面において設けられた凹部と、第２
の金型に設けられた貫通穴と、凹部と貫通穴とにおいて
第１の金型を支えるようにして設けられ第１の金型と第
２の金型とを離間させる弾性部材と、主面に対して垂直
な主方向にベースを移動させることを目 的として、主面
に対して平行な副方向に第１の金型と第２の金型とのう
ちの少なくとも一方からなる可動金型をスライドさせる
スライド機構とを備えるとともに、凹部又は貫通穴は可
動金型がスライドする際の移動量に見合う穴径を有し、
第１の金型と第２の金型とが離間した状態において可動
金型がスライドし、電子部品が組み立てられる際にベー
スが押圧され、弾性部材が圧縮されて第１の金型と第２
の金型とが密着することにより、配線部材の厚さ方向の
位置を合わせることを特徴とする。
【００１２】これによれば、第１の金型と第２の金型と
が離間した状態でそれらの金型のうち少なくとも一方が
副方向にスライドし、電子部品が組み立てられる際にベ
ースが押圧され弾性部材が圧縮して第１の金型と第２の
金型とが密着する。したがって、ベース，第１の金型，
第２の金型が重い場合であっても、金型のうち少なくと
も一方が容易にスライドして、電子部品が組み立てられ
る際に基板上面の位置合わせが行われる。また、金型取
付部材からベースを取り外すことなく、金型取付部材の
外側から容易に基板上面の位置合わせが行われる。
【００１３】上述の技術的課題を解決するために、本発
明に係る位置合わせ方法は、配線部材を有する電子部品
を組み立てる際に配線部材の厚さ方向の位置を合わせる
位置合わせ方法であって、電子部品を組み立てる際に使
用されるベースの主面上に配線部材を載置する工程と、
配線部材の厚さ方向の位置を検出する工程と、主面に対
して垂直な主方向にベースを移動させることを目的とし
て、相対向するテーパ面において密着し主面の反対側に
おいてベースに重ねて配設された１対の金型のうち少な
くとも一方を、主面に対して平行な副方向にスライドさ
せる工程とを備えるとともに、スライドさせる工程で
は、１対の金型全体の厚さが増加又は減少するように該
１対の金型のうち少なくとも一方をスライドさせること
により、検出された位置に基づいて、配線部材の厚さ方
向の位置が所定の位置に至るまでベースを移動させるこ
とを特徴とする。
【００１４】これによれば、ベースの主面とは反対側に
おいてベースに重ねて配設され、相対向するテーパ面に
おいて密着する１対の金型のうち少なくとも一方を、移
動機構により主面に対して平行な副方向に移動させる。
これにより、ベースを主面に対して垂直な主方向に移動
させて、ベースの主面に載置された配線部材の厚さ方向
の位置合わせを行う。したがって、ベースを取り外すこ
となく、配線部材の厚さ方向の位置合わせを行うので、
位置合わせ機構の組立や調整に必要な工数を削減するこ
とができる。また、検出した基板の厚さ方向の位置に応
じて、その位置が所定の位置に至るまでベースを移動さ
せる。したがって、基板の厚さに応じて、基板の厚さ方
向の位置合わせを自動的に行うことができる。
【００１５】また、本発明に係る位置合わせ方法は、配
線部材を有する電子部品を組み立てる際に配線部材の厚
さ方向の位置を合わせる位置合わせ方法であって、電子
部品を組み立てる際に使用されるベースの主面上に配線
部材を載置する工程と、主面に対して垂直な主方向にベ
ースを移動させることを目的として、相対向するテーパ
面において密着し主面の反対側においてベースに順次重
ねて配設された第１及び第２の金型のうち第２の金型
を、主面に対して平行な副方向にスライドさせる工程
と、異なる厚さを有する複数のサイドスペーサのうち配
線部材の厚さに対応する厚さを有するサイドスペーサを
選択する工程と、第２の金型を内設するように設けられ
た金型取付部材の側壁と、第２の金型に固定され側壁に
設けられた穴を通して金型取付部材の外部に突出するボ
ルト状部材の頭部との間において、選択されたサイドス
ペーサを挟み込むことにより、第２の金型を移動させる
工程と、金型取付部材に対してボルト状部材を固定する
工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】これによれば、金型取付部材からベースを
取り外すことなく、金型取付部材の外側から容易に基板
上面の位置合わせを行うことができる。また、移動機構
の構成を簡略化するので、位置合わせ機構の製造コスト
を抑制することができる。
【００１７】また、本発明に係る位置合わせ方法は、配
線部材を有する電子部品を組み立て る際に配線部材の厚
さ方向の位置を合わせる位置合わせ方法であって、電子
部品を組み立てる際に使用されるベースの主面上に配線
部材を載置する工程と、主面に対して垂直な主方向にベ
ースを移動させることを目的として、主面の反対側にお
いてベースに順次重ねて配設されるとともに相対向する
テーパ面において弾性部材により離間している第１の金
型と第２の金型とのうち少なくとも一方からなる可動金
型を主面に対して平行な副方向に配線部材の厚さに応じ
て所定の位置までスライドさせる工程と、ベースを押圧
し弾性部材を圧縮して、第１の金型と第２の金型とを密
着させることにより、配線部材の厚さ方向の位置を合わ
せる工程とを備えるとともに、弾性部材は第１の金型の
テーパ面において設けられた凹部と第２の金型に設けら
れた貫通穴とにおいて第１の金型を支えるようにして設
けられ、凹部又は貫通穴は可動金型がスライドする際の
移動量に見合う穴径を有していることを特徴とする。
【００１８】これによれば、第１の金型と第２の金型と
が離間した状態でそれらの金型のうち少なくとも一方を
副方向にスライドさせた後に、ベースを押圧し弾性部材
を圧縮して、第１の金型と第２の金型とを密着させる。
したがって、ベース，第１の金型，第２の金型が重い場
合であっても、金型のうち少なくとも一方を容易にスラ
イドさせることができ、更にベースを押圧することによ
り基板上面の位置合わせを行うことができる。また、金
型取付部材からベースを取り外すことなく、金型取付部
材の外側から容易に基板上面の位置合わせを行うので、
位置合わせ機構の組立や調整に必要な工数を削減するこ
とができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明に係る位置合わせ機構を、
図１を参照して説明する。図１は、本発明に係る位置合
わせ機構において、下型の上に基板が載置された状態を
示す正面図である。以下、例として、樹脂封止装置に組
み込まれ、基板の上面に対して垂直な方向、すなわち基
板の厚さ方向（以下、主方向という）の位置あわせを行
う位置合わせ機構について説明する。
【００２０】図１において、ベースとなる下型１の上に
基板２が載置され、下型１はスペーサ３の上に設けられ
ている。スペーサ３は、テーパ金型４の上面に接してお
り、所定の厚さを有するとともに、下型１と他の部材と
の間に挟持されても変形しない材質からなる板状の部材
である。テーパ金型４は、下面がテーパ面であって、そ
の下面においてテーパ金型５が有するテーパ面と密着し
ている。それぞれ下型１，基板２，スペーサ３の上下両
面と、テーパ金型４の上面と、テーパ金型５の下面と
は、互いに平行である。テーパ金型５の下面は、ボール
ナット６に固定されている。ボールナット６はボールね
じ７に、そのボールねじ７の回転によって水平方向（以
下、副方向という）に移動可能なように取り付けられて
いる。サーボモータ８は、回転軸がボールねじ７に取り
付けられている。ボールナット６，ボールねじ７，サー
ボモータ８は、スライド機構９を構成する。また、テー
パ金型４，テーパ金型５，スライド機構９は、移動機構
１０を構成する。センサ１１は、主方向において所定の
基準面に対する基板２上面の位置を検出する、接触型の
検出手段である。更に、センサ１１は、検出した位置に
応じて信号を発生し、その信号をコントローラ１２に供
給する。コントローラ１２は、受け取った信号に応じ
て、基準面に対して所定の目標位置に基板２上面を合わ
せるように、サーボモータ８を回転させるための信号を
発生し、これをサーボモータ８に供給する。この目標位
置は、例えば樹脂封止装置に組み込まれた位置合わせ機
構の場合には、上型（図示なし）の下面を基準として定
められている。
【００２１】また、１つの金型に複数の基板２を載置す
る場合には、各基板２に対して、図１に示された下型
１，スペーサ３，テーパ金型４及び５，スライド機構
９，センサ１１，コントローラ１２を、それぞれ設ける
ことができる。
【００２２】図１の位置合わせ機構の動作を、図２，図
３を参照して説明する。図２は、厚さが小さい基板を載
置した場合における、図１の位置合わせ機構の動作を示
す正面図である。この場合には、基板２の厚さが小さい
ことから、基板２の上面の位置を上昇させる必要があ
る。
【００２３】まず、センサ１１が基板２上面の位置を検
出し、その位置に応じた信号、すなわち基板２上面が目
標位置に対してある距離だけ下方に位置することを示す
信号を発生する。そして、センサ１１はその信号をコン
トローラ１２に供給する。
【００２４】次に、コントローラ１２は、センサ１１か
ら受け取った信号に応じて、基板２上面の位置を目標位
置に合わせるためには下型１を上昇させる必要があると
判断する。そして、コントローラ１２は、下型１を上昇
させるような方向にサーボモータ８を回転させるための
信号を、発生する。
【００２５】次に、サーボモータ８は、コントローラ１
２から受け取った信号に応じて回転し、その回転に従っ
てボールねじ７が回転する。これにより、ボールナット
６が図の左側に移動するので、ボールナット６に固定さ
れたテーパ金型５も左側に移動する。したがって、相対
向するテーパ面においてテーパ金型５と密着しているテ
ーパ金型４は、図の上方へと押し上げられる。これによ
り、スペーサ３，下型１を上昇させるので、基板２上面
の位置を上昇させることができる。
【００２６】次に、引き続きセンサ１１が基板２上面の
位置を検出し、その信号をコントローラ１２に供給す
る。そして、基板２上面の位置が目標位置に到達する
と、コントローラ１２は、センサ１１から受け取った信
号に基づき、基板２上面を目標位置に位置合わせできた
と判断して、サーボモータ８に対する信号の供給を停止
する。このことにより、サーボモータ８は停止するの
で、テーパ金型５は移動を停止し、テーパ金型４は上昇
を停止する。以上の工程により、基板２上面を目標位置
に位置合わせすることができる。
【００２７】図３は、厚さが大きい基板を載置した場合
における、図１の位置合わせ機構の動作を示す正面図で
ある。この場合には、基板２の厚さが大きいことから、
基板２の上面の位置を下降させる必要がある。この場合
において、位置合わせ機構は、図２に示された動作とは
全く逆の動作を行う。すなわち、センサ１１は、基板２
上面が目標位置に対してある距離だけ上方に位置するこ
とを示す信号を発生し、その信号をコントローラ１２に
供給する。コントローラ１２は、センサ１１から受け取
った信号に応じて、下型１を下降させる方向にサーボモ
ータ８を回転させるための信号を、発生する。サーボモ
ータ８は、受け取った信号に応じて回転し、その回転に
従ってボールねじ６が回転する。これにより、ボールナ
ット６が図の右側に移動して、テーパ金型５も右側に移
動する。したがって、テーパ金型４は図の下方へと下降
し、このことにより、スペーサ３，下型１を下降させる
ので、基板２上面の位置を下降させることができる。
【００２８】以上説明したように、本発明によれば、基
板２が厚さのばらつきを有する場合に、下型１側の金型
を分解することなく、基板２の厚さ方向の位置を位置合
わせすることができる。更に、１つの金型に複数の基板
２を載置する場合に、各基板２をそれぞれの厚さ方向に
おいて確実に位置合わせすることができる。また、皿ば
ねを使用した場合に比べて、位置合わせ機構の組立や調
整に必要な工数を削減するので、低い製造・調整コスト
で位置合わせ機構を提供することができる。また、図２
及び図３に示されているように、皿ばねを使用した場合
に比べて、位置合わせ可能な基板２の厚み差の範囲を、
テーパ金型４，５がそれぞれ有するテーパ面の傾斜角と
テーパ金型５が移動できる距離とに応じて、拡張するこ
とができる。また、センサ１１が基板２上面の位置を検
出し、その検出結果に基づいてコントローラ１２がサー
ボモータ８の回転を制御するので、基板２の厚さ方向の
位置合わせを自動的に行うことができる。また、これら
のことにより、樹脂封止装置に本発明に係る位置合わせ
機構を使用した場合には、基板２上面を、型合わせ面P.
L.に対して所定の位置に、自動的に位置合わせすること
ができる。したがって、基板２上面におけるばりの発生
及び基板２の破損を防止することができる。
【００２９】本発明の第１の変形例として、異なる厚さ
を有するスペーサを交換して、そのスペーサとテーパ金
型とを組み合わせて使用する位置合わせ機構を、図４を
参照して説明する。図４は、本変形例に係る位置合わせ
機構を示す正面図である。図４において、スペーサ１３
は、図１〜図３におけるスペーサ３よりも厚さが小さ
く、スペーサ３と同様の材質からなる板状の部材であ
る。本変形例は、図１の位置合わせ機構を使用しただけ
では目標位置に基板２上面を位置合わせできない場合
に、適用される。
【００３０】本変形例が適用されるのは、基板２の厚さ
が大きいことから、テーパ型４の下降、すなわちテーパ
型５の右側への移動だけでは、基板２上面を目標位置に
まで下降させることができない場合である。この場合に
は、図４に示すように、スペーサ１３を、下型１とテー
パ金型４との間に挟持する。これにより、基板２上面の
位置が下降するので、テーパ型５の移動により基板２上
面を目標位置に位置合わせすることができる。また、基
板２の厚さが小さいために、テーパ型４の上昇、すなわ
ちテーパ型５の左側への移動だけでは、基板２上面を目
標位置にまで上昇させることができない場合もある。こ
の場合には、図１〜図３におけるスペーサ３よりも厚さ
が大きいスペーサを、下型１とテーパ金型４との間に挟
持すればよい。
【００３１】以上説明したように、第１の変形例によれ
ば、位置合わせ可能な基板２の厚み差の範囲を、更に拡
張することができる。したがって、厚さの規格が大きく
異なる複数機種の基板に対して、異なる厚さを有するス
ペーサを交換することによって、基板の厚さ方向の位置
合わせを行うことができる。
【００３２】本発明の第２の変形例として、次のような
構成が考えられる。それは、図１に示されたボールナッ
ト６，ボールねじ７，サーボモータ８，センサ１１，コ
ントローラ１２を使用せず、これらに代えて人力でテー
パ金型５を移動させる構成である。第２の変形例を、図
５を参照して説明する。図５（１），（２）は、本変形
例に係る位置合わせ機構を示す断面図である。図５
（１）は、基板が大きい基板厚を有する機種である場合
において、基板上面が目標位置に位置合わせされた状態
を示す。一方、図５（２）は、基板が小さい基板厚を有
する機種である場合において、基板上面を目標位置に位
置合わせするためにテーパ金型５が左側に移動された状
態を示す。
【００３３】図５に示されているように、金型取付ブロ
ック１４の内底面に、テーパ金型５が、水平方向、すな
わち副方向に移動可能な状態で設けられている。また、
テーパ金型４，スペーサ３，下型１が、テーパ金型５に
順次積み重なるとともに垂直方向、すなわち主方向に移
動可能な状態で、金型取付ブロック１４に嵌合して設け
られている。頭部が拡がった形状を有するボルト１５
は、金型取付ブロック１４側壁の貫通穴を通して、テー
パ金型５に螺合されて一体的に固定されている。そし
て、作業者が、金型取付ブロック１４の外側からボルト
１５を進退させることにより、テーパ金型５を副方向に
移動させることができる。なお、ボルト１５に代えて、
テーパ金型５に一体的に固定され頭部が拡がった形状を
有する、ボルト状部材を使用してもよい。
【００３４】ところで、テーパ金型５上に載置された下
型１，スペーサ３，テーパ金型４が重い場合には、テー
パ金型５を副方向に移動させにくくなるおそれがある。
そこで、本変形例ではこのことを考慮して、基板２を厚
さ方向に位置合わせする際には、テーパ金型４とテーパ
金型５とを離間させる構成とした。図５に示されるよう
に、テーパ金型５には長穴状の貫通穴１９が設けられ、
貫通穴１９を介して、テーパ金型４と金型取付ブロック
１４とにそれぞれ設けられた凹部に、圧縮ばね２０が嵌
装されている。この圧縮ばね２０は、次のような２つの
条件を満たすばね常数を有している。第１に、圧縮ばね
２０は、基板２を厚さ方向に位置合わせする際には、テ
ーパ金型４とテーパ金型５とを適当な間隔で離間させ
る。第２に、圧縮ばね２０は、基板２が組み立てられる
際、すなわち、本変形例では樹脂封止装置によって下型
１と上型（図示なし）とが型締めされる際には、型締め
圧力により圧縮して、テーパ金型４とテーパ金型５とを
密着させる。
【００３５】本変形例では、基板２の厚さにそれぞれ応
じたテーパ金型５の移動量を、予め調べておく。そし
て、組み立てる対象となる基板２の厚さに応じて、所定
の量だけテーパ金型５を移動させる。この状態では、基
板２上面は、まだ目標位置に到達していない。しかし、
型締めすることによって、圧縮ばね２０が圧縮され、テ
ーパ金型４とテーパ金型５とが密着する。これにより、
基板２上面は目標位置に到達する。したがって、下型
１，スペーサ３，テーパ金型４が重い場合であっても、
容易にテーパ金型５を副方向に移動させて、基板２上面
の位置合わせを行うことができる。
【００３６】また、本変形例では、作業者がボルト１５
を適宜進退させて、テーパ型５の移動によって基板２上
面を位置合わせする。その後に、基板２上面の位置がず
れないようにボルト１５を固定する必要がある。そのた
めには、ボルト１５の頭部と金型取付ブロック１４との
間に、例えば馬蹄形のサイドスペーサ１６，１７を挟持
した状態で、次のようにしてボルト１５を固定すればよ
い。第１の方法としては、図５に示すように、ボルト１
５の頭部を押さえる押さえ板１８を、サイドスペーサ１
６，１７に設けられた貫通穴（図示なし）を介して金型
取付ブロック１４にねじ止めする。第２の方法として
は、金型取付ブロック１４にサイドスペーサ１６，１７
をねじ止めするとともに、サイドスペーサ１６，１７に
ボルト１５をセットボルトで固定する。
【００３７】ここで、複数の機種の異なる基板厚にそれ
ぞれ応じた厚さを有する、例えば馬蹄形のサイドスペー
サを、予め用意しておく。そのうちから、基板厚に応じ
た適当な厚さを有するサイドスペーサ１６，１７を選択
する。そして、ボルト１５を引き出した状態で、選択さ
れたサイドスペーサ１６，１７を、金型取付ブロック１
４とボルト１５の頭部との間に挟む。その後に、サイド
スペーサ１６，１７を挟持した状態で、金型取付ブロッ
ク１４に対してボルト１５を固定する。図５（１）に示
された大きい基板厚を有する機種の基板に対しては、大
きい厚さを有するサイドスペーサ１６を、図５（２）に
示された小さい基板厚を有する機種の基板に対しては、
小さい厚さを有するサイドスペーサ１７を、それぞれ選
択することになる。
【００３８】本変形例では、テーパ金型４及び５，金型
取付ブロック１４，ボルト１５，弾性部材２０が、移動
機構を構成する。また、金型取付ブロック１４，ボルト
１５が、スライド機構を構成する。
【００３９】以上説明したように、第２の変形例によれ
ば、金型取付ブロック１４の外部において、基板２の厚
さに対応するサイドスペーサ１６，１７を選択して交換
することにより、基板上面を目標位置に位置合わせす
る。したがって、金型取付ブロック１４から下型１，ス
ペーサ３を取り外す必要がなく、金型取付ブロック１４
の外側から容易に基板上面の位置合わせを行うことがで
きる。また、下型１，スペーサ３，テーパ金型４が重い
場合でも、容易にテーパ金型５を副方向に移動させて、
基板２上面の位置合わせを行うことができる。また、図
１のボールナット６，ボールねじ７，サーボモータ８，
センサ１１，コントローラ１２を使用しないので、位置
合わせ機構のコストダウンを図ることができる。
【００４０】なお、第２の変形例においては、テーパ金
型５と金型取付ブロック１４とボルト１５とを、次のよ
うに構成してもよい。金型取付ブロック１４側壁のねじ
穴とテーパ金型５の貫通穴とを介して配設されたボルト
１５は、テーパ金型５の双方の側面において嵌装された
ストッパにより、回転自在であり、かつテーパ金型５と
一体的に副方向に移動する。一方、ボルト１５は、金型
取付ブロック１４側壁のねじ穴と螺合されている。ま
た、ボルト１５の頭部には、円環状のハンドルが取り付
けられている。更に、そのハンドルは、公知の手段によ
って、金型取付ブロック１４に固定可能になっている。
この構成によれば、下型１，スペーサ３，テーパ金型４
が更に重い場合でも、ハンドルを回転させることによっ
て、容易にテーパ金型５を副方向に移動させることがで
きるとともに、テーパ金型５の位置を微調整することが
できる。
【００４１】また、テーパ金型５上に載置された下型
１，スペーサ３，テーパ金型４，テーパ金型５が重くな
い場合には、貫通穴１９と圧縮ばね２０とを設けない構
成にしてもよい。この場合には、テーパ金型４及び５，
金型取付ブロック１４，ボルト１５が移動機構を構成し
て、図１〜図４と同様に、テーパ金型４とテーパ金型５
とが直接接触することになる。これにより、下型１を昇
降させて、基板上面を位置合わせすることができる。
【００４２】もちろん、貫通穴１９と圧縮ばね２０とを
設けてテーパ金型４とテーパ金型５とを離間させる構成
を、図１〜図４に示された位置合わせ機構に適用するこ
とも可能である。
【００４３】なお、ここまで説明した各位置合わせ機構
においては、いずれも、テーパ金型４，５を有してい
た。これに代えて、下型１の下方に回転カム又は面カム
を設けるとともに、カムの周囲に下型１を水平に保つ弾
性部材を設けてもよい。この構成によっても、下型１側
の金型を分解することなく、基板２の厚さ方向の位置を
位置合わせでき、かつ、位置合わせの自動化が可能にな
る。
【００４４】また、ここまでの説明では、下側のテーパ
金型５を副方向へ移動させたが、これに限らず、互いに
テーパ金型４，５を相対的に副方向へ移動させることに
よって、本発明の効果を奏することができる。すなわ
ち、上側のテーパ金型４を移動させてもよく、テーパ金
型４，５の双方を移動させてもよい。
【００４５】また、スペーサ３を使用せず、下型１の下
面に接して、直接テーパ金型４，５を重ねて配置するこ
ともできる。この場合にも、テーパ金型４，５が有する
テーパ面の傾斜角とテーパ金型５が移動できる距離とに
応じた範囲で、基板２上面を厚さ方向に移動させて位置
合わせすることができる。
【００４６】また、上型と下型との組み合わせにおい
て、本発明を適用した。このような組み合わせに限ら
ず、互いに水平方向に対向する金型において載置された
基板の厚さ方向における位置合わせにも、本発明を適用
することができる。
【００４７】また、センサ１１とコントローラ１２とを
使用してサーボモータ８を回転させたが、これに限ら
ず、予め基板２の厚さを測定して、外部からマニュアル
でサーボモータ８に信号を供給して、サーボモータ８を
回転させてもよい。
【００４８】また、センサ１１として接触型センサを使
用したが、これに代えて、光学式センサ等の非接触セン
サを使用することもできる。
【００４９】また、上述の説明においては、基板、すな
わちリードフレームやプリント基板等を、その厚さ方向
に位置合わせする場合について説明した。これに限ら
ず、他の配線部材、例えばフレキシブル基板、セラミッ
ク基板等に対しても、本発明を適用することができる。
【００５０】また、ここまで、基板を樹脂封止する場合
における、基板の厚さ方向の位置合わせについて説明し
た。これに限らず、電子部品を組み立てる際に、配線部
材の厚さ方向の位置精度が重要である場合、例えば、基
板にチップ状部品をダイボンディングする場合や、基板
とチップ状部品とをワイヤボンディングする場合等に
も、本発明を適用することができる。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、配線部材が厚さのばら
つきを有する場合において、ベース側の金型を分解する
ことなく、配線部材の厚さ方向の位置を位置合わせする
ことができる。更に、１つの金型に複数の配線部材を載
置する場合に、各配線部材をそれぞれの厚さ方向におい
て確実に位置合わせすることができる。また、皿ばねを
使用していないので、位置合わせ可能な配線部材の厚み
差の範囲を拡張し、更に、位置合わせ機構の組立や調整
に必要な工数を削減することができる。また、センサが
配線部材の厚さ方向の位置を検出し、その検出結果に基
づいてコントローラが移動機構を制御することにより、
配線部材の厚さ方向の位置が所定の位置に至るまで第１
及び第２の金型を相対的に移動させる。したがって、ベ
ース側の金型を分解することなく、配線部材の厚さ方向
の位置合わせを自動的に行うことができる。また、金型
を分解することなく、金型の外部から配線部材の厚さ方
向の位置合わせを容易に行うことができるとともに、位
置合わせ機構のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る位置合わせ機構において、下型の
上に基板が載置された状態を示す正面図である。
【図２】厚さが小さい基板を載置した場合における、図
１の位置合わせ機構の動作を示す正面図である。
【図３】厚さが大きい基板を載置した場合における、図
１の位置合わせ機構の動作を示す正面図である。
【図４】本発明の第１の変形例に係る位置合わせ機構を
示す正面図である。
【図５】（１），（２）は、本発明の第２の変形例に係
る位置合わせ機構を示す断面図である。
【図６】（１），（２）は、樹脂封止装置に組み込まれ
た従来の位置合わせ機構が、規格よりも小さい厚さを有
する基板と大きい厚さを有する基板とをクランプした状
態を、それぞれ示す断面図である。
【符号の説明】
１ 下型（ベース） ２ 基板（配線部材） ３，１３ スペーサ ４ テーパ金型（第１の金型） ５ テーパ金型（第２の金型、可動金型） ６ ボールナット ７ ボールねじ ８ サーボモータ ９ スライド機構 １０ 移動機構 １１ センサ １２ コントローラ １４ 金型取付ブロック（金型取付部材） １５ ボルト（ボルト状部材） １６，１７ サイドスペーサ １８ 押さえ板 １９ 貫通穴 ２０ 圧縮ばね（弾性部材）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−107416（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−165113（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−92412（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−288953（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−241413（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/50 H05K 13/00 - 13/08

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 配線部材を有する電子部品を組み立てる
    際に前記配線部材の厚さ方向の位置を合わせる位置合わ
    せ機構であって、前記電子部品を組み立てる際に使用され 前記配線部材が
    載置される主面を有するベースと、前記ベースにおける前記主面の反対側に設けられテーパ
    面を有する第１の金型と、 前記第１の金型に重なるとともに前記テーパ面に密着す
    るテーパ面を有する第２の金型と、 前記主面に対して垂直な主方向に前記ベースを移動させ
    ることを目的として、前記主面に対して平行な副方向に
    前記第１の金型と前記第２の金型とのうち少なくとも一
    方をスライドさせるスライド機構と、 前記電子部品が組み立てられる前の前記配線部材の厚さ
    方向の位置を検出するセンサと、 前記センサにより検出された位置に基づいて、前記電子
    部品が組み立てられる前に、前記配線部材の厚さ方向の
    位置が所定の位置に至るまで前記ベースを移動させるよ
    うに前記スライド機構を制御するコントローラとを備え
    たことを特徴とする位置合わせ機構。
  2. 【請求項２】 配線部材を有する電子部品を組み立てる
    際に前記配線部材の厚さ方向の位置を合わせる位置合わ
    せ機構であって、 前記電子部品を組み立てる際に使用され前記配線部材が
    載置される主面を有するベースと、 前記ベースにおける前記主面の反対側に設けられテーパ
    面を有する第１の金型と、 前記第１の金型に重なるとともに前記テーパ面に密着す
    るテーパ面を有する第２の金型と、 前記主面に対して垂直な主方向に前記ベースを移動させ
    ることを目的として、 前記主面に対して平行な副方向に
    前記第１の金型と前記第２の金型とのうち少なくとも一
    方をスライドさせるスライド機構と、 前記第２の金型が内設されるように設けられた金型取付
    部材と、 前記第２の金型に固定されるとともに、前記金型取付部
    材の側壁に設けられた穴を通して該金型取付部材の外部
    に突出するボルト状部材と、 前記側壁と前記ボルト状部材が有する頭部との間に挟み
    込まれたサイドスペーサとを備えるとともに、 前記サイドスペーサは前記配線部材の厚さに対応する厚
    さを有し、 前記ボルト状部材は前記金型取付部材に対して固定され
    ていることを特徴とする位置合わせ機構。
  3. 【請求項３】 配線部材を有する電子部品を組み立てる
    際に前記配線部材の厚さ方向の位置を所定の位置に合わ
    せる位置合わせ機構であって、 前記電子部品を組み立てる際に使用され前記配線部材が
    載置される主面を有するベースと、 前記ベースにおける前記主面の反対側に設けられテーパ
    面を有する第１の金型と、 前記第１の金型のテーパ面に対向するテーパ面を有する
    第２の金型と、 前記第１の金型のテーパ面において設けられた凹部と、 前記第２の金型に設けられた貫通穴と、 前記凹部と前記貫通穴とにおいて前記第１の金型を支え
    るようにして設けられ前記第１の金型と前記第２の金型
    とを離間させる弾性部材と、 前記主面に対して垂直な主方向に前記ベースを移動させ
    ることを目的として、前記主面に対して平行な副方向に
    前記第１の金型と前記第２の金型とのうちの少なくとも
    一方からなる可動金型をスライドさせるスライド機構と
    を備えるとともに、 前記凹部又は前記貫通穴は前記可動金型がスライドする
    際の移動量に見合う穴径を有し、 前記第１の金型と前記第２の金型とが離間した状態にお
    いて前記可動金型がスライドし、 前記電子部品が組み立てられる際に前記ベースが押圧さ
    れ、前記弾性部材が圧縮されて前記第１の金型と前記第
    ２の金型とが密着することにより、前記配線部材の厚さ
    方向の位置を合わせることを特徴とする位置合わせ機
    構。
  4. 【請求項４】 配線部材を有する電子部品を組み立てる
    際に前記配線部材の厚さ方向の位置を合わせる位置合わ
    せ方法であって、 前記電子部品を組み立てる際に使用されるベースの主面
    上に前記配線部材を載置する工程と、 前記配線部材の厚さ方向の位置を検出する工程と、 前記主面に対して垂直な主方向に前記ベースを移動させ
    ることを目的として、相対向するテーパ面において密着
    し前記主面の反対側において前記ベースに重ねて配設さ
    れた１対の金型のうち少なくとも一方を、前記主面に対
    して平行な副方向にスライドさせる工程とを備えるとと
    もに、 前記スライドさせる工程では、前記１対の金型全体の厚
    さが増加又は減少するように該１対の金型のうち少なく
    とも一方をスライドさせることにより、前記検出された
    位置に基づいて、前記配線部材の厚さ方向の位置が所定
    の位置に至るまで前記ベースを移動させることを特徴と
    する位置合わせ方法。
  5. 【請求項５】 配線部材を有する電子部品を組み立てる
    際に前記配線部材の厚さ方向の位置を合わせる位置合わ
    せ方法であって、 前記電子部品を組み立てる際に使用されるベースの主面
    上に前記配線部材を載置する工程と、 前記主面に対して垂直な主方向に前記ベースを移動させ
    ることを目的として、相対向するテーパ面において密着
    し前記主面の反対側において前記ベースに順次重ねて配
    設された第１及び第２の金型のうち前記第２の金型を、
    前記主面に対して平行な副方向にスライドさせる工程
    と、 異なる厚さを有する複数のサイドスペーサのうち前記配
    線部材の厚さに対応する厚さを有するサイドスペーサを
    選択する工程と、 前記第２の金型を内設するように設けられた金型取付部
    材の側壁と、前記第２の金型に固定され前記側壁に設け
    られた穴を通して前記金型取付部材の外部に突出するボ
    ルト状部材の頭部との間において、前記選択されたサイ
    ドスペーサを挟 み込むことにより、前記第２の金型を移
    動させる工程と、 前記金型取付部材に対して前記ボルト状部材を固定する
    工程とを備えることを特徴とする位置合わせ方法。
  6. 【請求項６】 配線部材を有する電子部品を組み立てる
    際に前記配線部材の厚さ方向の位置を合わせる位置合わ
    せ方法であって、 前記電子部品を組み立てる際に使用されるベースの主面
    上に前記配線部材を載置する工程と、 前記主面に対して垂直な主方向に前記ベースを移動させ
    ることを目的として、前記主面の反対側において前記ベ
    ースに順次重ねて配設されるとともに相対向するテーパ
    面において弾性部材により離間している第１の金型と第
    ２の金型とのうち少なくとも一方からなる可動金型を前
    記主面に対して平行な副方向に前記配線部材の厚さに応
    じて所定の位置までスライドさせる工程と、 前記ベースを押圧し前記弾性部材を圧縮して、前記第１
    の金型と前記第２の金型とを密着させることにより、前
    記配線部材の厚さ方向の位置を合わせる工程とを備える
    とともに、 前記弾性部材は前記第１の金型のテーパ面において設け
    られた凹部と前記第２の金型に設けられた貫通穴とにお
    いて前記第１の金型を支えるようにして設けられ、前記
    凹部又は前記貫通穴は前記可動金型がスライドする際の
    移動量に見合う穴径を有していることを特徴とする位置
    合わせ方法。
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