JP3848102B2 - 電子デバイスの封止装置及びその封止方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子デバイス素子が搭載されたパッケージとキャップを封止する封止装置及びその封止方法に関し、特に、パッケージとキャップをマルチクリップで固定して封止する封止装置及びその封止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器分野では、小型化や低価格化の要求に伴って、例えば、SAWフィルタや半導体チップ等の電子デバイス素子を箱形のパッケージに搭載し、その開口部をキャップで封止固定した電子デバイスが製造されている。
【０００３】
図13(1)は、このような電子デバイス60の断面図である。図13(1)に示すように、箱形のパッケージ81の中に電子デバイス素子80が実装され、パッケージ81の開口部がハンダ付キャップ82で封止されることにより電子デバイス60が構成される。
【０００４】
図13(2)は、従来の封止方法の説明図である。図13(2)に示すように、従来は、個室85内で、電子デバイス素子80を実装したパッケージ81にハンダ付キャップ82を重ね、窒素ガスを満たした状態で、上下より熱電極83,84（表面温度約500℃）を接触させ、その熱でハンダを溶融して封止を行っていた。この場合、ハンダには、例えば、共晶点が340℃の金−錫（Au-Sn）合金からなるハンダが使用される。
【０００５】
一方、その他の封止方法として、シーム溶接による封止方法がある。この方法は、シールリングを取り付けたパッケージ81にキャップ82を被せ、ローラ電極によりパッケージ81とキャップ82の接触面に電流を流し、溶接によりキャップ82の封止を行う方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の熱電極83,84による封止方法では、パッケージ81の温度が急激に上昇するため、パッケージ81にヒートショックによるクラックが発生する場合があり、電子デバイス60の信頼性を低下させていた。また、熱電極83,84の温度設定値が高温のため、熱電極83,84の消耗が激しく、そのメンテナンスのために生産性を向上させることが出来なかった。
【０００７】
また、従来の熱電極83,84による封止方法では、ハンダ溶融のための適切な温度プロファイルの選択が難しく、金−錫（Au-Sn）合金ハンダの成分のわずかな差による共晶点の変化に適切に対応することができなかった。
【０００８】
一方、シーム溶接による封止方法では、小型の電子デバイス60に適用した場合に、電子デバイス60の四隅のひずみが大きくなり、電子デバイス60の気密品質を低下させるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ハンダ溶融のための最適な温度プロファイルを実現すると共に、生産性を向上させることができる封止装置及びその封止方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面は、電子デバイス素子が実装されたパッケージの開口部に予備ハンダされたキャップを重ね合わせる封止機と、封止機により重ね合わされたパッケージ及びキャップの複数組を一括して受け取り、保持するマルチクリップと、マルチクリップにより一括して保持された複数組のパッケージ及びキャップを加熱し、予備ハンダを溶融して複数組のパッケージ及びキャップを封止した複数の電子デバイスを一括して生成する封止炉とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、マルチクリップにより一括して保持されたパッケージ及びキャップの複数組を加熱し封止するので、パッケージ及びキャップの封止効率を向上させることができる。
【００１２】
また、封止炉において、ハンダ溶融のための最適な温度プロファイルを採用することができるので、パッケージへの熱ストレスを低下させ、電子デバイスの気密品質を向上させることができる。
【００１３】
また、上記の発明における好ましい態様として、封止機は、パッケージを複数収納するパッケージ供給部と、キャップを複数収納するキャップ供給部と、パッケージ供給部から供給されるパッケージの開口部に、キャップ供給部から供給されるキャップを重ね合わせるキャップ搭載ステージと、マルチクリップにより一括して保持された複数組のパッケージ及びキャップを封止炉に搬送するクリップ搬送部とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、封止機は、キャップ搭載ステージが複数設けられたロータリーテーブルを有し、それぞれのキャップ搭載ステージは、ロータリーテーブルの第１の回転位置でパッケージが供給され、ロータリーテーブルの第２の回転位置でキャップが供給され、ロータリーテーブルの第３の回転位置で、重ね合わされたパッケージ及びキャップの複数組をクリップ搬送部に供給することを特徴とする。
【００１５】
また、マルチクリップを複数整列可能なクリップトレーを有し、クリップ搬送部は、複数組のパッケージ及びキャップを保持したマルチクリップを、クリップトレーに整列させて前記封止炉に搬送することを特徴とする。
【００１６】
また、クリップトレーは、マルチクリップを整列させる複数の突起を有し、マルチクリップは、突起が挿入されるセット穴を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、クリップトレーに設けられた突起をマルチクリップに設けられたセット穴に挿入することにより、マルチクリップをクリップトレーの上に正確に整列させることができるので、封止炉内での温度条件を均一にし、電子デバイスの気密品質を向上させることができる。
【００１８】
上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、封止装置において重ね合わされたパッケージ及びキャップを保持するクリップにおいて、重ね合わされたパッケージ及びキャップの複数組に同一平面で接触可能な受けと、受けに固定された軸と、軸を中心に回動可能な複数の押えと、複数の押えに個別の回転駆動力を付与する弾性体とを有し、受けと複数の押えとは、個別の回転駆動力により、重ね合わされたパッケージ及びキャップの複数組を個別に保持可能なことを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、マルチクリップにより一括して保持されたパッケージ及びキャップの複数組を加熱し封止することができるので、パッケージ及びキャップの封止効率を向上させることができる。
【００２０】
また、上記の発明における好ましい態様として、押えに設けられ、押えの回動角度を制限するストッパを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、マルチクリップがパッケージ及びキャップを保持していない場合でも、押え先端が所定の高さより下がることはないので、マルチクリップがパッケージ及びキャップを保持していない状態でレーザ捺印ステージに接近する場合でも、押え先端がレーザ捺印ステージに衝突することを防止することができ、また、マルチクリップがパッケージ及びキャップを保持していない状態でキャップ搭載ステージから離れる場合でも、押え先端がキャップ搭載ステージの表面をこすることを防止することができる。
【００２２】
また、上記の発明における好ましい態様として、押えは、リブ構造を有する薄板により形成されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、リブ構造によりマルチクリップの強度を保ち、反りや変形が生じることを防止することができるので、マルチクリップの板厚を薄くすることができ、マルチクリップの熱容量を小さくして封止炉における熱損失を低下させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態の封止装置を上方から見た平面図である。本実施の形態の封止装置100は、電子デバイス素子が実装されたパッケージとその蓋となるキャップが供給され、供給されたパッケージとキャップを重ね合わせる封止機21と、重ね合わされたパッケージとキャップを封止する封止炉22と、封止された電子デバイスにレーザで捺印を行うレーザ捺印機23と、後述するマルチクリップをレーザ捺印機23から封止機21に戻すリターンコンベア24とを有する。なお、図１では、封止機21、レーザ捺印機23及びリターンコンベア24を２系統設置した例を示したが、１系統だけ設置することも可能である。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態の封止装置の処理過程を図２に示すフローチャートを参照して説明する。本実施の形態の封止処理においては、まず、封止機21に、電子デバイス素子80が実装されたパッケージ81とその蓋となるキャップ82が収納される（ステップＳ１、Ｓ２）。
【００２７】
図３は、本実施の形態における封止機21を上方から見た平面図である。図３に示すように、本実施の形態の封止機21は、図13(1)に示した電子デバイス素子80が実装されたパッケージ81が収納されるパッケージ供給部25と、その蓋となるキャップ82が収納されるキャップ供給部26と、パッケージ81にキャップ82を搭載するキャップ搭載ステージ31を有するロータリーテーブル27と、ロータリーテーブル27において重ね合わされたパッケージ81とキャップ82を取り出し、封止炉22に搬送するクリップ搬送部28とを有する。
【００２８】
クリップ搬送部28は、後で詳述するマルチクリップ33を保持可能なクリップチャック34を２組有し、２組のクリップチャック34に、図３の矢印に示すような首振り運動を行わせることが可能である。このため、一方のクリップチャック34は、封止炉の出口からクリップトレー32に載せられて戻されるマルチクリップ33をキャップ搭載ステージ31に向かい合う位置に搬送することができる。また、他方のクリップチャック34は、キャップ搭載ステージ31に向かい合う位置において保持したマルチクリップ33を、クリップトレー32の上に整列させることができる。クリップトレー32の上に整列したマルチクリップ33は、図示しないロボットアームにより封止炉の入口に搬送される。
【００２９】
また、クリップ搬送部28には、後述する図７で説明するクリップステージ50が設けられる。クリップ搬送部28は、マルチクリップ33を搭載したクリップステージ50をキャップ搭載ステージ31と向かい合う位置に位置決めし、マルチクリップ33に開閉動作を行わせることができる。このため、マルチクリップ33は、キャップ搭載ステージ31に保持された複数組のパッケージ及びキャップを掴み、搬送することができる。
【００３０】
また、ロータリーテーブル27には、図３に示すように、円周上の等角位置に、パッケージ81及びキャップ82を５個ずつ保持することが可能なキャップ搭載ステージ31が８個設置される。
【００３１】
ロータリーテーブル27が回転し、キャップ搭載ステージ31がパッケージ供給部25に向かい合う位置（第１の回転位置）になった場合に、電子デバイス素子80が実装されたパッケージ81は、パッケージ供給部25から図示しない吸着ヘッドにより５個一括で取り出され、キャップ搭載ステージ31に搭載される（ステップＳ３）。
【００３２】
図４は、キャップ搭載ステージ31の概略構成図である。キャップ搭載ステージ31は、ロータリーテーブル27の回転に連動して上下に駆動される５連の板バネ41を有し、５連の板バネ41は、パッケージ供給部25からパッケージ81を受け取る時に軸42を中心に上方に回転し、パッケージ81が搭載された後、下方に回転してパッケージ81を押え付ける。従って、ロータリーテーブル27が回転しても、パッケージ81が位置ずれを起こすことはない。
【００３３】
電子デバイス素子80が実装されたパッケージ81がキャップ搭載ステージ31に搭載された後、図３に示すように、ロータリーテーブル27は90°時計回りに回転し、キャップ搭載ステージ31がキャップ供給部26に向かい合う位置にくる（第２の回転位置）。この位置において、キャップ82がキャップ供給部26から吸着ヘッドにより５個一括で取り出され、キャップ搭載ステージ31のパッケージ81の上に搭載される（ステップＳ４）。
【００３４】
この場合も、５連の板バネ41は、キャップ供給部26からキャップ82を受け取る時に軸42を中心に上方に回転し、キャップ82を受け取った後、下方に回転してキャップ82を押え付けるので、ロータリーテーブル27が回転しても、パッケージ81及びキャップ82が位置ずれを起こすことはない。
【００３５】
キャップ82がパッケージ81の上に重ね合わされた後、ロータリーテーブル27は更に90°時計回りに回転し、キャップ搭載ステージ31が、クリップ搬送部28に向かい合う位置にくる（第３の回転位置）。
【００３６】
クリップ搬送部28には、封止炉22の出口において封止された電子デバイス60から取り外されたマルチクリップ33が、図３に示すように、クリップトレー32に載せられてリターンコンベア24により戻されている。クリップ搬送部28は、そのマルチクリップ33により、キャップ搭載ステージ31上のパッケージ81とキャップ82を取り出し（ステップＳ５）、パッケージ81とキャップ82を保持したマルチクリップ33を、クリップトレー32の上に整列させる（ステップＳ６）。
【００３７】
図５は、クリップ搬送部28においてマルチクリップ33を保持し、搬送するクリップチャック34の概略構成図である。図５に示すように、マルチクリップ33は、独立して開閉可能な５個の押え2と受け10とで構成され、その押え先端3と受け先端6により、5個の電子デバイス60を一括して保持することができる。
【００３８】
押え2の回動中心となるセット軸8は、両端が細くなるように面落としされており、面落としされた両端が、マルチクリップ33の側面に突出させられる。また、マルチクリップ33の側面には穴9が設けられる。
【００３９】
一方、クリップチャック34には、マルチクリップ33のセット軸8の両端に嵌合する引き込み穴36と、マルチクリップ33の側面の穴9に挿入されるピン35が設けられる。このため、クリップチャック34を上下に動かし、その幅を制御することにより、マルチクリップ33を保持し、搬送することができる。
【００４０】
この場合、マルチクリップ33のセット軸8の先端は面落としされているため、シリンダチャック34の引き込み穴36に嵌合することが容易である。また、クリップチャック34は、マルチクリップ33の両側面をピン35と引き込み穴36の２点で支持するため、マルチクリップ33を水平姿勢のまま搬送することができる。
【００４１】
図６は、マルチクリップ33を整列させるクリップトレー32の概略構成図である。図６に示すように、クリップトレー32にはピン45が一定のピッチで並べられているため、ピン45をマルチクリップ33の底面に設けたセット穴に挿入することにより、マルチクリップ33を正確に整列させることができる。
【００４２】
また、マルチクリップ33は、封止炉22の出口においてこのように、クリップ搬送部28では、パッケージ81とキャップ82を保持したマルチクリップ33をクリップトレー32の上に整列し、そのクリップトレー32を、図示しないロボットアームにより封止炉22の入口に搬送する。
【００４３】
図７は、クリップ搬送部28に設けられるクリップステージ50の動作説明図である。マルチクリップ33は、図５に示したクリップチャック34に保持され、クリップステージ50の上に載せられる。この場合、クリップステージ50の上面に設けられたピン51が、マルチクリップ33の底面に設けられるセット穴に挿入されるため、マルチクリップ33の位置決めを正確に行うことができる。
【００４４】
クリップステージ50は、図示しないモータ等の駆動力がカム53に伝達され、矢印54に示す前後方向と矢印55に示す上下方向の移動が可能である。また、ローラ52は、矢印56に示す上下方向に移動可能なので、ローラ52がマルチクリップ33の後端を押し下げることにより、マルチクリップ33を開閉させることができる。
【００４５】
図８は、クリップステージ50に搭載されたマルチクリップ33が、キャップ搭載ステージ31の前に位置決めされた状態を示す。この状態において、マルチクリップ33に前後、上下、開閉の各動作を行わせることにより、キャップ搭載ステージ31に重ね合わされているパッケージ81とキャップ82を取り出すことができる。
【００４６】
図９は、この場合のマルチクリップ33の動作説明図である。図9(1)に示すように、マルチクリップ33を搭載したクリップステージ50が矢印62の方向に移動し、その移動に連動してローラ52が矢印61の方向に駆動される。ローラ52は、マルチクリップ33の後部を押し下げ、マルチクリップ33を開状態にする。
【００４７】
次に、図9(2)に示すように、ローラ52が矢印63のように上方に駆動され、マルチクリップ33の先端が電子デバイス60を保持する。そして、クリップステージ50が矢印64の方向に移動して元の位置に戻る。図10は、電子デバイス60を取り出して保持したマルチクリップ33の外観図である。
【００４８】
このようにクリップ搬送部28において、マルチクリップ33により、キャップ搭載ステージ31からパッケージ81とキャップ82が一括して取り出され、クリップチャック34により、マルチクリップ33がクリップトレー32の上に整列させられる（図６参照）。
【００４９】
そして、パッケージ81とキャップ82を保持したマルチクリップ33は、クリップトレー32の上に整列させられたまま、図示しないロボットアームにより封止炉22へ搬送され、パッケージ81とキャップ82の封止が行われる（ステップＳ７）。
【００５０】
封止炉22の内部では、マルチクリップ33を整列させたクリップトレー32がベルトにより搬送されながら加熱され、パッケージ81とキャップ82の連続した封止が行われる。従って、封止炉22の設定温度及びベルトの搬送速度を設定することにより、パッケージ81とキャップ82を任意の温度プロファイルで封止することができ、封止品質を向上させることができる。なお、封止炉22の内部は窒素雰囲気が保たれている。
【００５１】
マルチクリップ33により保持されて封止が完了した電子デバイス60は、クリップトレー32に整列した状態で封止炉22から排出され、レーザ捺印機23に搬送される。図11はレーザ捺印機23の概略構成図である。
【００５２】
レーザ捺印機23は、電子デバイス60を保持したマルチクリップ33を封止炉22の出口から取り出し、電子デバイス60からマルチクリップ33を取り外すクリップ搬送部70と、デバイス保持ステージ74により電子デバイス60を保持するロータリーテーブル71と、電子デバイス60にレーザ捺印を行うレーザヘッド部72と、レーザ捺印を行った電子デバイス60を収納するデバイス取出部73とを有する。
【００５３】
レーザ捺印機23のクリップ搬送部70には、封止機21のクリップ搬送部28と同様に、クリップチャック34（図５参照）とクリップステージ50（図７参照）とが設けられている。電子デバイス60を保持したマルチクリップ33は、クリップチャック34により封止炉22の出口から取り出され、クリップステージ50の上に搭載される（ステップＳ８）。
【００５４】
レーザ捺印機23のクリップステージ50では、電子デバイス60を保持したマルチクリップ33から電子デバイス60が取り外され、ロータリーテーブル71のデバイス保持ステージ74に搬送される（ステップＳ９）。
【００５５】
一方、電子デバイス60が取り外されたマルチクリップ33は、クリップチャック34によりクリップトレー32の上に整列させられ、リターンコンベア24により封止炉22の入口に戻される（ステップＳ１０）。
【００５６】
また、デバイス保持ステージ74に搭載された電子デバイス60は、レーザヘッド部72によりレーザ捺印が行われ（ステップＳ１１）、デバイス取出部73に収納される（ステップＳ１２）。
【００５７】
このように本実施の形態の封止装置によれば、マルチクリップにより一括して保持されたパッケージ及びキャップの複数組を加熱し封止するので、パッケージ及びキャップの封止効率を向上させることができる。
【００５８】
また、封止炉において、ハンダ溶融のための最適な温度プロファイルを採用することができるので、パッケージへの熱ストレスを低下させ、電子デバイスの気密品質を向上させることができる。
【００５９】
次に、本実施の形態の封止装置で使用されるマルチクリップ33について詳細に説明する。図12(1)は、マルチクリップ33の分解構成図である。図12(1)に示すように、マルチクリップ33は、独立に開閉可能な５個の押え2と受け10とを有し、押え2は、セット軸8に回動可能に取り付けられる。また、セット軸8は、ピン12により受け10の側面に軸止めされる。
【００６０】
押え2と受け10は、コイルバネ1により所定のバネ圧で独立に付勢される。従って、コイルバネ1の線径、角度又は巻数を変更することにより、任意のバネ圧を設定することができる。
【００６１】
また、マルチクリップ33の押え先端3は、マルチクリップ33を図12(1)の矢印74の方向から見た図12(2)(a)と、図12(2)(a)の点線部分75の拡大図である図12(2)(b)とに示すように、電子デバイス60に接触する部分が細くなるように加工されている。
【００６２】
また、マルチクリップ33の５個の押え2の間隔は、寸法精度が高いスペーサリング4により設定されているため、図12(2)(b)に示すように、押え先端3が受け先端6の中央部において電子デバイス60に接触する。このため、押え先端3及び受け先端6から、電子デバイス60に均等に荷重を加えることができ、キャップ82及びパッケージ81を均等に封止することができる。
【００６３】
また、複数の受け先端6は、受け10の底面から同じ高さになるように研削加工されており、５個の電子デバイス60を水平に保持することができる。従って、封止炉22内で電子デバイス60を水平に保持したまま加熱することができ、電子デバイス60の温度条件を均等にし、キャップ82及びパッケージ81を均等に封止することができる。
【００６４】
また、図 12(1)に示すように、押え２にはストッパ 11 が設けられるため、図12(2)(a)に示すように、押え２が電子デバイス 60 を保持していない場合でも、押え先端３が所定の高さより下がることはない。これは、押え２が電子デバイス 60 を保持していない状態でロータリーテーブル 27 に接近する場合に、押え先端３がロータリーステージ 27 に衝突することを防止し、あるいは、押え２が電子デバイス 60 を保持していない状態でロータリーテーブル 27 から離れる場合に、押え先端３がロータリーステージ 27 の表面をこすることを防止するためである。
【００６５】
また、受け10には、図12(1)に示すように、マルチクリップ33をクリップトレー32に整列させる際、クリップトレー32に設けられるピン45（図６参照）が挿入されるセット穴7が設けられる。
【００６６】
このため、マルチクリップ33をクリップトレー32に正確に整列させることができる。また、マルチクリップ33をクリップステージ50に搭載する場合に、クリップステージ50のピン51がセット穴7に挿入されるため、マルチクリップ33の搭載位置を正確にすることができる。
【００６７】
一方、マルチクリップ33の板厚は、マルチクリップ33の熱容量を小さくするため、極力薄い構造となっている。そのため、図12(3)に示すように、受け2の上面に凹凸等のリブ構造5が設けられ、マルチクリップ33の強度を保ち、反りや変形が生じるのを防止している。
【００６８】
このように本実施の形態によれば、マルチクリップによりパッケージ及びキャップの複数組を一括して保持することができ、一括して保持したパッケージ及びキャップの複数組を加熱し封止するので、パッケージ及びキャップの封止効率を向上させることができる。なお、本実施の形態の封止装置では、電子デバイス１個あたりの処理速度が、従来の装置に比較して、4.5sec／個から1.3sec／個に向上した。
【００６９】
本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００７０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、マルチクリップにより一括して保持されたパッケージ及びキャップの複数組を加熱し封止するので、パッケージ及びキャップの封止効率を向上させることができる。
【００７１】
また、封止炉において、ハンダ溶融のための最適な温度プロファイルを採用することができるので、パッケージへの熱ストレスを低下させ、電子デバイスの気密品質を向上させることができる。
【００７２】
また、クリップトレーに設けられた突起をマルチクリップに設けられたセット穴に挿入することにより、マルチクリップをクリップトレーの上に正確に整列させることができるので、封止炉内での温度条件を均一にし、電子デバイスの気密品質を向上させることができる。
【００７３】
また、マルチクリップがパッケージ及びキャップを保持していない場合でも、押え先端が所定の高さより下がることはないので、マルチクリップがパッケージ及びキャップを保持していない状態でキャップ搭載ステージに接近する場合でも、押え先端がキャップ搭載ステージに衝突することを防止することができる。
【００７４】
更に、リブ構造によりマルチクリップの強度を保ち、反りや変形が生じることを防止することができるので、マルチクリップの板厚を薄くすることができ、マルチクリップの熱容量を小さくして封止炉における熱損失を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の封止装置の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態の封止装置の処理フローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態における封止機の平面図である。
【図４】キャップ搭載ステージの概略構成図である。
【図５】クリップチャックの概略構成図である。
【図６】クリップトレーの概略構成図である。
【図７】クリップステージの動作説明図である。
【図８】クリップステージの動作説明図である。
【図９】マルチクリップの動作説明図である。
【図１０】電子デバイスを保持したマルチクリップの外観図である。
【図１１】レーザ捺印機の概略構成図である。
【図１２】マルチクリップの分解構成図である。
【図１３】従来の封止方法の説明図である。
【符号の説明】
1 コイルバネ
2 押え
3 押え先端
4 スペーサリング
5 リブ構造
6 受け先端
7 セット穴
8 セット軸
9 穴
10 受け
11 ストッパ
12,35,45,51 ピン
21 封止機
22 封止炉
23 レーザ捺印機
24 リターンコンベア
25 パッケージ供給部
26 キャップ供給部
27,71 ロータリーテーブル
28,70 クリップ搬送部
31 キャップ搭載ステージ
32 クリップトレー
33 マルチクリップ
34 クリップチャック
36 引き込み穴
41 板バネ
42 軸
50 クリップステージ
52 ローラ
53 カム
60 電子デバイス
72 レーザヘッド部
73 デバイス取出部
80 電子デバイス素子
81 パッケージ
82 キャップ
83 上部熱電極
84 下部熱電極
85 個室
100 封止装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子デバイス素子が搭載されたパッケージとキャップを封止する封止装置及びその封止方法に関し、特に、パッケージとキャップをマルチクリップで固定して封止する封止装置及びその封止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器分野では、小型化や低価格化の要求に伴って、例えば、SAWフィルタや半導体チップ等の電子デバイス素子を箱形のパッケージに搭載し、その開口部をキャップで封止固定した電子デバイスが製造されている。
【０００３】
図13(1)は、このような電子デバイス60の断面図である。図13(1)に示すように、箱形のパッケージ81の中に電子デバイス素子80が実装され、パッケージ81の開口部がハンダ付キャップ82で封止されることにより電子デバイス60が構成される。
【０００４】
図13(2)は、従来の封止方法の説明図である。図13(2)に示すように、従来は、個室85内で、電子デバイス素子80を実装したパッケージ81にハンダ付キャップ82を重ね、窒素ガスを満たした状態で、上下より熱電極83,84（表面温度約500℃）を接触させ、その熱でハンダを溶融して封止を行っていた。この場合、ハンダには、例えば、共晶点が340℃の金−錫（Au-Sn）合金からなるハンダが使用される。
【０００５】
一方、その他の封止方法として、シーム溶接による封止方法がある。この方法は、シールリングを取り付けたパッケージ81にキャップ82を被せ、ローラ電極によりパッケージ81とキャップ82の接触面に電流を流し、溶接によりキャップ82の封止を行う方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の熱電極83,84による封止方法では、パッケージ81の温度が急激に上昇するため、パッケージ81にヒートショックによるクラックが発生する場合があり、電子デバイス60の信頼性を低下させていた。また、熱電極83,84の温度設定値が高温のため、熱電極83,84の消耗が激しく、そのメンテナンスのために生産性を向上させることが出来なかった。
【０００７】
また、従来の熱電極83,84による封止方法では、ハンダ溶融のための適切な温度プロファイルの選択が難しく、金−錫（Au-Sn）合金ハンダの成分のわずかな差による共晶点の変化に適切に対応することができなかった。
【０００８】
一方、シーム溶接による封止方法では、小型の電子デバイス60に適用した場合に、電子デバイス60の四隅のひずみが大きくなり、電子デバイス60の気密品質を低下させるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ハンダ溶融のための最適な温度プロファイルを実現すると共に、生産性を向上させることができる封止装置及びその封止方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面は、電子デバイス素子が実装されたパッケージの開口部に予備ハンダされたキャップを重ね合わせる封止機と、封止機により重ね合わされたパッケージ及びキャップの複数組を一括して受け取り、保持するマルチクリップと、マルチクリップにより一括して保持された複数組のパッケージ及びキャップを加熱し、予備ハンダを溶融して複数組のパッケージ及びキャップを封止した複数の電子デバイスを一括して生成する封止炉とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、マルチクリップにより一括して保持されたパッケージ及びキャップの複数組を加熱し封止するので、パッケージ及びキャップの封止効率を向上させることができる。
【００１２】
また、封止炉において、ハンダ溶融のための最適な温度プロファイルを採用することができるので、パッケージへの熱ストレスを低下させ、電子デバイスの気密品質を向上させることができる。
【００１３】
また、上記の発明における好ましい態様として、封止機は、パッケージを複数収納するパッケージ供給部と、キャップを複数収納するキャップ供給部と、パッケージ供給部から供給されるパッケージの開口部に、キャップ供給部から供給されるキャップを重ね合わせるキャップ搭載ステージと、マルチクリップにより一括して保持された複数組のパッケージ及びキャップを封止炉に搬送するクリップ搬送部とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、封止機は、キャップ搭載ステージが複数設けられたロータリーテーブルを有し、それぞれのキャップ搭載ステージは、ロータリーテーブルの第１の回転位置でパッケージが供給され、ロータリーテーブルの第２の回転位置でキャップが供給され、ロータリーテーブルの第３の回転位置で、重ね合わされたパッケージ及びキャップの複数組をクリップ搬送部に供給することを特徴とする。
【００１５】
また、マルチクリップを複数整列可能なクリップトレーを有し、クリップ搬送部は、複数組のパッケージ及びキャップを保持したマルチクリップを、クリップトレーに整列させて前記封止炉に搬送することを特徴とする。
【００１６】
また、クリップトレーは、マルチクリップを整列させる複数の突起を有し、マルチクリップは、突起が挿入されるセット穴を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、クリップトレーに設けられた突起をマルチクリップに設けられたセット穴に挿入することにより、マルチクリップをクリップトレーの上に正確に整列させることができるので、封止炉内での温度条件を均一にし、電子デバイスの気密品質を向上させることができる。
【００１８】
上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、封止装置において重ね合わされたパッケージ及びキャップを保持するクリップにおいて、重ね合わされたパッケージ及びキャップの複数組に同一平面で接触可能な受けと、受けに固定された軸と、軸を中心に回動可能な複数の押えと、複数の押えに個別の回転駆動力を付与する弾性体とを有し、受けと複数の押えとは、個別の回転駆動力により、重ね合わされたパッケージ及びキャップの複数組を個別に保持可能なことを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、マルチクリップにより一括して保持されたパッケージ及びキャップの複数組を加熱し封止することができるので、パッケージ及びキャップの封止効率を向上させることができる。
【００２０】
また、上記の発明における好ましい態様として、押えに設けられ、押えの回動角度を制限するストッパを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、マルチクリップがパッケージ及びキャップを保持していない場合でも、押え先端が所定の高さより下がることはないので、マルチクリップがパッケージ及びキャップを保持していない状態でレーザ捺印ステージに接近する場合でも、押え先端がレーザ捺印ステージに衝突することを防止することができ、また、マルチクリップがパッケージ及びキャップを保持していない状態でキャップ搭載ステージから離れる場合でも、押え先端がキャップ搭載ステージの表面をこすることを防止することができる。
【００２２】
また、上記の発明における好ましい態様として、押えは、リブ構造を有する薄板により形成されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、リブ構造によりマルチクリップの強度を保ち、反りや変形が生じることを防止することができるので、マルチクリップの板厚を薄くすることができ、マルチクリップの熱容量を小さくして封止炉における熱損失を低下させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態の封止装置を上方から見た平面図である。本実施の形態の封止装置100は、電子デバイス素子が実装されたパッケージとその蓋となるキャップが供給され、供給されたパッケージとキャップを重ね合わせる封止機21と、重ね合わされたパッケージとキャップを封止する封止炉22と、封止された電子デバイスにレーザで捺印を行うレーザ捺印機23と、後述するマルチクリップをレーザ捺印機23から封止機21に戻すリターンコンベア24とを有する。なお、図１では、封止機21、レーザ捺印機23及びリターンコンベア24を２系統設置した例を示したが、１系統だけ設置することも可能である。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態の封止装置の処理過程を図２に示すフローチャートを参照して説明する。本実施の形態の封止処理においては、まず、封止機21に、電子デバイス素子80が実装されたパッケージ81とその蓋となるキャップ82が収納される（ステップＳ１、Ｓ２）。
【００２７】
図３は、本実施の形態における封止機21を上方から見た平面図である。図３に示すように、本実施の形態の封止機21は、図13(1)に示した電子デバイス素子80が実装されたパッケージ81が収納されるパッケージ供給部25と、その蓋となるキャップ82が収納されるキャップ供給部26と、パッケージ81にキャップ82を搭載するキャップ搭載ステージ31を有するロータリーテーブル27と、ロータリーテーブル27において重ね合わされたパッケージ81とキャップ82を取り出し、封止炉22に搬送するクリップ搬送部28とを有する。
【００２８】
クリップ搬送部28は、後で詳述するマルチクリップ33を保持可能なクリップチャック34を２組有し、２組のクリップチャック34に、図３の矢印に示すような首振り運動を行わせることが可能である。このため、一方のクリップチャック34は、封止炉の出口からクリップトレー32に載せられて戻されるマルチクリップ33をキャップ搭載ステージ31に向かい合う位置に搬送することができる。また、他方のクリップチャック34は、キャップ搭載ステージ31に向かい合う位置において保持したマルチクリップ33を、クリップトレー32の上に整列させることができる。クリップトレー32の上に整列したマルチクリップ33は、図示しないロボットアームにより封止炉の入口に搬送される。
【００２９】
また、クリップ搬送部28には、後述する図７で説明するクリップステージ50が設けられる。クリップ搬送部28は、マルチクリップ33を搭載したクリップステージ50をキャップ搭載ステージ31と向かい合う位置に位置決めし、マルチクリップ33に開閉動作を行わせることができる。このため、マルチクリップ33は、キャップ搭載ステージ31に保持された複数組のパッケージ及びキャップを掴み、搬送することができる。
【００３０】
また、ロータリーテーブル27には、図３に示すように、円周上の等角位置に、パッケージ81及びキャップ82を５個ずつ保持することが可能なキャップ搭載ステージ31が８個設置される。
【００３１】
ロータリーテーブル27が回転し、キャップ搭載ステージ31がパッケージ供給部25に向かい合う位置（第１の回転位置）になった場合に、電子デバイス素子80が実装されたパッケージ81は、パッケージ供給部25から図示しない吸着ヘッドにより５個一括で取り出され、キャップ搭載ステージ31に搭載される（ステップＳ３）。
【００３２】
図４は、キャップ搭載ステージ31の概略構成図である。キャップ搭載ステージ31は、ロータリーテーブル27の回転に連動して上下に駆動される５連の板バネ41を有し、５連の板バネ41は、パッケージ供給部25からパッケージ81を受け取る時に軸42を中心に上方に回転し、パッケージ81が搭載された後、下方に回転してパッケージ81を押え付ける。従って、ロータリーテーブル27が回転しても、パッケージ81が位置ずれを起こすことはない。
【００３３】
電子デバイス素子80が実装されたパッケージ81がキャップ搭載ステージ31に搭載された後、図３に示すように、ロータリーテーブル27は90°時計回りに回転し、キャップ搭載ステージ31がキャップ供給部26に向かい合う位置にくる（第２の回転位置）。この位置において、キャップ82がキャップ供給部26から吸着ヘッドにより５個一括で取り出され、キャップ搭載ステージ31のパッケージ81の上に搭載される（ステップＳ４）。
【００３４】
この場合も、５連の板バネ41は、キャップ供給部26からキャップ82を受け取る時に軸42を中心に上方に回転し、キャップ82を受け取った後、下方に回転してキャップ82を押え付けるので、ロータリーテーブル27が回転しても、パッケージ81及びキャップ82が位置ずれを起こすことはない。
【００３５】
キャップ82がパッケージ81の上に重ね合わされた後、ロータリーテーブル27は更に90°時計回りに回転し、キャップ搭載ステージ31が、クリップ搬送部28に向かい合う位置にくる（第３の回転位置）。
【００３６】
クリップ搬送部28には、封止炉22の出口において封止された電子デバイス60から取り外されたマルチクリップ33が、図３に示すように、クリップトレー32に載せられてリターンコンベア24により戻されている。クリップ搬送部28は、そのマルチクリップ33により、キャップ搭載ステージ31上のパッケージ81とキャップ82を取り出し（ステップＳ５）、パッケージ81とキャップ82を保持したマルチクリップ33を、クリップトレー32の上に整列させる（ステップＳ６）。
【００３７】
図５は、クリップ搬送部28においてマルチクリップ33を保持し、搬送するクリップチャック34の概略構成図である。図５に示すように、マルチクリップ33は、独立して開閉可能な５個の押え2と受け10とで構成され、その押え先端3と受け先端6により、5個の電子デバイス60を一括して保持することができる。
【００３８】
押え2の回動中心となるセット軸8は、両端が細くなるように面落としされており、面落としされた両端が、マルチクリップ33の側面に突出させられる。また、マルチクリップ33の側面には穴9が設けられる。
【００３９】
一方、クリップチャック34には、マルチクリップ33のセット軸8の両端に嵌合する引き込み穴36と、マルチクリップ33の側面の穴9に挿入されるピン35が設けられる。このため、クリップチャック34を上下に動かし、その幅を制御することにより、マルチクリップ33を保持し、搬送することができる。
【００４０】
この場合、マルチクリップ33のセット軸8の先端は面落としされているため、シリンダチャック34の引き込み穴36に嵌合することが容易である。また、クリップチャック34は、マルチクリップ33の両側面をピン35と引き込み穴36の２点で支持するため、マルチクリップ33を水平姿勢のまま搬送することができる。
【００４１】
図６は、マルチクリップ33を整列させるクリップトレー32の概略構成図である。図６に示すように、クリップトレー32にはピン45が一定のピッチで並べられているため、ピン45をマルチクリップ33の底面に設けたセット穴に挿入することにより、マルチクリップ33を正確に整列させることができる。
【００４２】
また、マルチクリップ33は、封止炉22の出口においてこのように、クリップ搬送部28では、パッケージ81とキャップ82を保持したマルチクリップ33をクリップトレー32の上に整列し、そのクリップトレー32を、図示しないロボットアームにより封止炉22の入口に搬送する。
【００４３】
図７は、クリップ搬送部28に設けられるクリップステージ50の動作説明図である。マルチクリップ33は、図５に示したクリップチャック34に保持され、クリップステージ50の上に載せられる。この場合、クリップステージ50の上面に設けられたピン51が、マルチクリップ33の底面に設けられるセット穴に挿入されるため、マルチクリップ33の位置決めを正確に行うことができる。
【００４４】
クリップステージ50は、図示しないモータ等の駆動力がカム53に伝達され、矢印54に示す前後方向と矢印55に示す上下方向の移動が可能である。また、ローラ52は、矢印56に示す上下方向に移動可能なので、ローラ52がマルチクリップ33の後端を押し下げることにより、マルチクリップ33を開閉させることができる。
【００４５】
図８は、クリップステージ50に搭載されたマルチクリップ33が、キャップ搭載ステージ31の前に位置決めされた状態を示す。この状態において、マルチクリップ33に前後、上下、開閉の各動作を行わせることにより、キャップ搭載ステージ31に重ね合わされているパッケージ81とキャップ82を取り出すことができる。
【００４６】
図９は、この場合のマルチクリップ33の動作説明図である。図9(1)に示すように、マルチクリップ33を搭載したクリップステージ50が矢印62の方向に移動し、その移動に連動してローラ52が矢印61の方向に駆動される。ローラ52は、マルチクリップ33の後部を押し下げ、マルチクリップ33を開状態にする。
【００４７】
次に、図9(2)に示すように、ローラ52が矢印63のように上方に駆動され、マルチクリップ33の先端が電子デバイス60を保持する。そして、クリップステージ50が矢印64の方向に移動して元の位置に戻る。図10は、電子デバイス60を取り出して保持したマルチクリップ33の外観図である。
【００４８】
このようにクリップ搬送部28において、マルチクリップ33により、キャップ搭載ステージ31からパッケージ81とキャップ82が一括して取り出され、クリップチャック34により、マルチクリップ33がクリップトレー32の上に整列させられる（図６参照）。
【００４９】
そして、パッケージ81とキャップ82を保持したマルチクリップ33は、クリップトレー32の上に整列させられたまま、図示しないロボットアームにより封止炉22へ搬送され、パッケージ81とキャップ82の封止が行われる（ステップＳ７）。
【００５０】
封止炉22の内部では、マルチクリップ33を整列させたクリップトレー32がベルトにより搬送されながら加熱され、パッケージ81とキャップ82の連続した封止が行われる。従って、封止炉22の設定温度及びベルトの搬送速度を設定することにより、パッケージ81とキャップ82を任意の温度プロファイルで封止することができ、封止品質を向上させることができる。なお、封止炉22の内部は窒素雰囲気が保たれている。
【００５１】
マルチクリップ33により保持されて封止が完了した電子デバイス60は、クリップトレー32に整列した状態で封止炉22から排出され、レーザ捺印機23に搬送される。図11はレーザ捺印機23の概略構成図である。
【００５２】
レーザ捺印機23は、電子デバイス60を保持したマルチクリップ33を封止炉22の出口から取り出し、電子デバイス60からマルチクリップ33を取り外すクリップ搬送部70と、デバイス保持ステージ74により電子デバイス60を保持するロータリーテーブル71と、電子デバイス60にレーザ捺印を行うレーザヘッド部72と、レーザ捺印を行った電子デバイス60を収納するデバイス取出部73とを有する。
【００５３】
レーザ捺印機23のクリップ搬送部70には、封止機21のクリップ搬送部28と同様に、クリップチャック34（図５参照）とクリップステージ50（図７参照）とが設けられている。電子デバイス60を保持したマルチクリップ33は、クリップチャック34により封止炉22の出口から取り出され、クリップステージ50の上に搭載される（ステップＳ８）。
【００５４】
レーザ捺印機23のクリップステージ50では、電子デバイス60を保持したマルチクリップ33から電子デバイス60が取り外され、ロータリーテーブル71のデバイス保持ステージ74に搬送される（ステップＳ９）。
【００５５】
一方、電子デバイス60が取り外されたマルチクリップ33は、クリップチャック34によりクリップトレー32の上に整列させられ、リターンコンベア24により封止炉22の入口に戻される（ステップＳ１０）。
【００５６】
また、デバイス保持ステージ74に搭載された電子デバイス60は、レーザヘッド部72によりレーザ捺印が行われ（ステップＳ１１）、デバイス取出部73に収納される（ステップＳ１２）。
【００５７】
このように本実施の形態の封止装置によれば、マルチクリップにより一括して保持されたパッケージ及びキャップの複数組を加熱し封止するので、パッケージ及びキャップの封止効率を向上させることができる。
【００５８】
また、封止炉において、ハンダ溶融のための最適な温度プロファイルを採用することができるので、パッケージへの熱ストレスを低下させ、電子デバイスの気密品質を向上させることができる。
【００５９】
次に、本実施の形態の封止装置で使用されるマルチクリップ33について詳細に説明する。図12(1)は、マルチクリップ33の分解構成図である。図12(1)に示すように、マルチクリップ33は、独立に開閉可能な５個の押え2と受け10とを有し、押え2は、セット軸8に回動可能に取り付けられる。また、セット軸8は、ピン12により受け10の側面に軸止めされる。
【００６０】
押え2と受け10は、コイルバネ1により所定のバネ圧で独立に付勢される。従って、コイルバネ1の線径、角度又は巻数を変更することにより、任意のバネ圧を設定することができる。
【００６１】
また、マルチクリップ33の押え先端3は、マルチクリップ33を図12(1)の矢印74の方向から見た図12(2)(a)と、図12(2)(a)の点線部分75の拡大図である図12(2)(b)とに示すように、電子デバイス60に接触する部分が細くなるように加工されている。
【００６２】
また、マルチクリップ33の５個の押え2の間隔は、寸法精度が高いスペーサリング4により設定されているため、図12(2)(b)に示すように、押え先端3が受け先端6の中央部において電子デバイス60に接触する。このため、押え先端3及び受け先端6から、電子デバイス60に均等に荷重を加えることができ、キャップ82及びパッケージ81を均等に封止することができる。
【００６３】
また、複数の受け先端6は、受け10の底面から同じ高さになるように研削加工されており、５個の電子デバイス60を水平に保持することができる。従って、封止炉22内で電子デバイス60を水平に保持したまま加熱することができ、電子デバイス60の温度条件を均等にし、キャップ82及びパッケージ81を均等に封止することができる。
【００６４】
また、図 12(1)に示すように、押え２にはストッパ 11 が設けられるため、図12(2)(a)に示すように、押え２が電子デバイス 60 を保持していない場合でも、押え先端３が所定の高さより下がることはない。これは、押え２が電子デバイス 60 を保持していない状態でロータリーテーブル 27 に接近する場合に、押え先端３がロータリーステージ 27 に衝突することを防止し、あるいは、押え２が電子デバイス 60 を保持していない状態でロータリーテーブル 27 から離れる場合に、押え先端３がロータリーステージ 27 の表面をこすることを防止するためである。
【００６５】
また、受け10には、図12(1)に示すように、マルチクリップ33をクリップトレー32に整列させる際、クリップトレー32に設けられるピン45（図６参照）が挿入されるセット穴7が設けられる。
【００６６】
このため、マルチクリップ33をクリップトレー32に正確に整列させることができる。また、マルチクリップ33をクリップステージ50に搭載する場合に、クリップステージ50のピン51がセット穴7に挿入されるため、マルチクリップ33の搭載位置を正確にすることができる。
【００６７】
一方、マルチクリップ33の板厚は、マルチクリップ33の熱容量を小さくするため、極力薄い構造となっている。そのため、図12(3)に示すように、受け2の上面に凹凸等のリブ構造5が設けられ、マルチクリップ33の強度を保ち、反りや変形が生じるのを防止している。
【００６８】
このように本実施の形態によれば、マルチクリップによりパッケージ及びキャップの複数組を一括して保持することができ、一括して保持したパッケージ及びキャップの複数組を加熱し封止するので、パッケージ及びキャップの封止効率を向上させることができる。なお、本実施の形態の封止装置では、電子デバイス１個あたりの処理速度が、従来の装置に比較して、4.5sec／個から1.3sec／個に向上した。
【００６９】
本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００７０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、マルチクリップにより一括して保持されたパッケージ及びキャップの複数組を加熱し封止するので、パッケージ及びキャップの封止効率を向上させることができる。
【００７１】
また、封止炉において、ハンダ溶融のための最適な温度プロファイルを採用することができるので、パッケージへの熱ストレスを低下させ、電子デバイスの気密品質を向上させることができる。
【００７２】
また、クリップトレーに設けられた突起をマルチクリップに設けられたセット穴に挿入することにより、マルチクリップをクリップトレーの上に正確に整列させることができるので、封止炉内での温度条件を均一にし、電子デバイスの気密品質を向上させることができる。
【００７３】
また、マルチクリップがパッケージ及びキャップを保持していない場合でも、押え先端が所定の高さより下がることはないので、マルチクリップがパッケージ及びキャップを保持していない状態でキャップ搭載ステージに接近する場合でも、押え先端がキャップ搭載ステージに衝突することを防止することができる。
【００７４】
更に、リブ構造によりマルチクリップの強度を保ち、反りや変形が生じることを防止することができるので、マルチクリップの板厚を薄くすることができ、マルチクリップの熱容量を小さくして封止炉における熱損失を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の封止装置の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態の封止装置の処理フローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態における封止機の平面図である。
【図４】キャップ搭載ステージの概略構成図である。
【図５】クリップチャックの概略構成図である。
【図６】クリップトレーの概略構成図である。
【図７】クリップステージの動作説明図である。
【図８】クリップステージの動作説明図である。
【図９】マルチクリップの動作説明図である。
【図１０】電子デバイスを保持したマルチクリップの外観図である。
【図１１】レーザ捺印機の概略構成図である。
【図１２】マルチクリップの分解構成図である。
【図１３】従来の封止方法の説明図である。
【符号の説明】
1 コイルバネ
2 押え
3 押え先端
4 スペーサリング
5 リブ構造
6 受け先端
7 セット穴
8 セット軸
9 穴
10 受け
11 ストッパ
12,35,45,51 ピン
21 封止機
22 封止炉
23 レーザ捺印機
24 リターンコンベア
25 パッケージ供給部
26 キャップ供給部
27,71 ロータリーテーブル
28,70 クリップ搬送部
31 キャップ搭載ステージ
32 クリップトレー
33 マルチクリップ
34 クリップチャック
36 引き込み穴
41 板バネ
42 軸
50 クリップステージ
52 ローラ
53 カム
60 電子デバイス
72 レーザヘッド部
73 デバイス取出部
80 電子デバイス素子
81 パッケージ
82 キャップ
83 上部熱電極
84 下部熱電極
85 個室
100 封止装置
Claims (13)
- 電子デバイス素子が実装されたパッケージの開口部に予備ハンダされたキャップを重ね合わせる封止機と，
複数の受け先端と前記複数の受け先端のそれぞれに対応する複数の押さえ先端を有し，それぞれの受け先端と対応する押さえ先端間に前記封止機により重ね合わされたパッケージとキャップの組を保持するように構成され，前記封止機により重ね合わされた前記パッケージ及びキャップの複数組を一括して受け取り，保持するマルチクリップと，
前記マルチクリップにより一括して保持された複数組の前記パッケージ及びキャップを加熱し，前記予備ハンダを溶融して前記複数組のパッケージ及びキャップを封止した複数の電子デバイスを一括して生成する封止炉を，
有することを特徴とする封止装置。 - 請求項１において，
前記封止機は，前記パッケージを複数収納するパッケージ供給部と，前記キャップを複数収納するキャップ供給部と，前記パッケージ供給部から供給される前記パッケージの開口部に，前記キャップ供給部から供給される前記キャップを重ね合わせるキャップ搭載ステージと，前記マルチクリップにより一括して保持された複数組の前記パッケージ及びキャップを前記封止炉に搬送するクリップ搬送部とを有することを特徴とする封止装置。 - 請求項２において，
前記封止機は，前記キャップ搭載ステージが複数設けられたロータリーテーブルを有し，それぞれの前記キャップ搭載ステージは，前記ロータリーテーブルの第１の回転位置で前記パッケージが供給され，前記ロータリーテーブルの第２の回転位置で前記キャップが供給され，前記ロータリーテーブルの第３の回転位置で，重ね合わされた前記パッケージ及びキャップの複数組を前記クリップ搬送部に供給することを特徴とする封止装置。 - 請求項２において，
更に，前記マルチクリップを複数整列可能なクリップトレーを有し，前記クリップ搬送部は，前記複数組のパッケージ及びキャップを保持したマルチクリップを，前記クリップ
トレーに整列させて前記封止炉に搬送することを特徴とする封止装置。 - 請求項４において，
前記クリップトレーは，前記マルチクリップを整列させる複数の突起を有し，前記マルチクリップは，前記突起が挿入されるセット穴を有することを特徴とする封止装置。 - 請求項２において，
前記クリップ搬送部は，前記マルチクリップが搭載されるクリップステージと，前記クリップステージに水平移動及び上下移動を行わせ，前記クリップステージに搭載された前記マルチクリップに開閉動作を行わせるカム機構とを有することを特徴とする封止装置。 - 請求項１において，
前記封止炉において封止された前記電子デバイスから前記マルチクリップを取り外し，前記電子デバイスにレーザ捺印を行うレーザ捺印機を有することを特徴とする封止装置。 - 請求項７において，
前記レーザ捺印機において取り外された前記マルチクリップを，前記封止機に搬送するリターンコンベアを有することを特徴とする封止装置。 - 請求項１において，
前記マルチクリップが，
前記複数の受け先端を有し，重ね合わされたパッケージ及びキャップの複数組を同一平面で接触可能な受けと，
前記受けに固定された軸と，
前記軸を中心に回動可能な前記複数の受け先端に対応する複数の押さえ先端をそれぞれに有する複数の押えと，
前記複数の押えに個別の回転駆動力を付与する弾性体とを有し，
前記受けと前記複数の押えとは，前記個別の回転駆動力により，前記重ね合わされたパッケージ及びキャップの複数組を個別に保持可能なことを特徴とする封止装置。 - 請求項９において，
前記押えに設けられ，前記押えの回動角度を制限するストッパを有することを特徴とする封止装置。 - 請求項９において，
前記軸に被せられ，前記複数の押えを所定の間隔で配置させるスペーサリングを有することを特徴とする封止装置。 - 請求項９において，
前記押えは，リブ構造を有する薄板により形成されていることを特徴とする封止装置。 - 電子デバイス素子が実装されたパッケージの開口部に予備ハンダされたキャップを重ね合わせ，前記予備ハンダを溶融して前記パッケージと前記キャップとを封止する封止装置による封止方法であって，
前記パッケージの開口部に前記予備ハンダされたキャップを重ね合わせる工程と，
複数の受け先端と前記複数の受け先端のそれぞれに対応する複数の押さえ先端を有するマルチクリップにより，前記重ね合わせる工程により重ね合わされた前記パッケージ及びキャップの複数組を一括して受け取り，保持する工程と，
封止炉において，前記マルチクリップにより一括して保持した複数組の前記パッケージ及びキャップを所定の温度プロファイルで加熱し，前記予備ハンダを溶融して前記複数組
のパッケージ及びキャップを封止する工程を
有することを特徴とする封止方法。
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