JP4017338B2 - 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
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Description
【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〜１ＧＨｚ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(ＳｙｎｃＬｉｎｋＤＲＡＭ(ＳＬＤＲＡＭ) ４００Ｍｂｙｔｅ／ｓｅｃ)”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(ｗａｆｅｒｌｅｖｅｌ)の半導体チップ１ｂがフリップチップ方式(ｆｌｉｐｃｈｉｐｔｙｐｅ)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２ｂ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、２ｂ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２ｂ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５００、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２００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７００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２００の内外部を入出力するビジュアル検査ユニット８００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２１０、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２１４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２２４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２２２ａ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２２４に形成されたガイド溝２２４ａと第１ガイド側壁２２２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、２２４ａ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２２２ａ、２２４ａに挟まれた状態で、組み付けパッド２１０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２２２ａ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２１０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、２３６、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、２３４、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２３２、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２３７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２３８、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２３９ａ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２１０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２１６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２３８のみは第１乃至第３移送シリンダ２３２、２３４、２３６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１００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３５６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２００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４００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;４１６)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４２４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４３０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４３０は、トレイ移送レール４４０、トレイ移送シリンダ４５０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４４０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４４１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４１９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４５０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４４１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４６１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４６３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２１０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３９８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６１０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６００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２１０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８００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８２０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８７４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８６６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２１０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８５２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９００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９００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
【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〜１ＧＨｚ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(ＳｙｎｃＬｉｎｋＤＲＡＭ(ＳＬＤＲＡＭ) ４００Ｍｂｙｔｅ／ｓｅｃ)”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(ｗａｆｅｒｌｅｖｅｌ)の半導体チップ１ｂがフリップチップ方式(ｆｌｉｐｃｈｉｐｔｙｐｅ)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２ｂ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、２ｂ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２ｂ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５００、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２００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７００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２００の内外部を入出力するビジュアル検査ユニット８００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２１０、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２１４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２２４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２２２ａ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２２４に形成されたガイド溝２２４ａと第１ガイド側壁２２２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、２２４ａ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２２２ａ、２２４ａに挟まれた状態で、組み付けパッド２１０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２２２ａ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２１０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、２３６、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、２３４、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２３２、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２３７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２３８、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２３９ａ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２１０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２１６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２３８のみは第１乃至第３移送シリンダ２３２、２３４、２３６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１００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３５６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２００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４００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;４１６)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４２４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４３０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４３０は、トレイ移送レール４４０、トレイ移送シリンダ４５０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４４０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４４１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４１９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４５０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４４１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４６１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４６３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２１０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３９８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６１０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６００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２１０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８００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８２０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８７４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８６６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２１０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８５２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９００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９００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
Claims (14)
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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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