JP4194331B2 - Air blow device and part manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出荷トレイ上に載置された電子部品にエアを吹き付けるとともに、前記エアを異物とともに吸引することにより、前記電子部品を洗浄するエアブロー装置、及びそれを用いた部品の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、セラミックパッケージ等の電子部品を出荷トレイ上に多数載置したまま洗浄する方法として、エアブロー装置を用いた洗浄方法がよく知られている(例えば特許文献1,2参照)。かかるエアブロー装置は、一般に、基台、出荷トレイを固定すべく基台に設けられたトレイ固定治具、エアの吹き付け及び吸引を行うクリーナーヘッド等を備えている。クリーナーヘッドは、出荷トレイの固定されたトレイ固定治具の上方位置に移動し、その位置において電子部品にエアを吹き付ける。電子部品の表面に塵などの異物が付着している場合、その異物は、エアの勢いによって吹き飛ばされる。クリーナーヘッドは同時にエアの吸引を行っているため、前記異物はエアとともに吸引されて除去される。その結果、電子部品が洗浄されるようになっている。なお、エアブローの勢いが強すぎると、異物ばかりでなく電子部品自体が吹き飛んだり、出荷トレイが位置ずれしたりするおそれがある。そのため、従来では、電子部品に対応した箇所に抜き孔を有する板状の押さえ治具を用い、その押さえ治具を出荷トレイ上に重ね合わせて配置するという対策を採っている。
【0003】
ところが、このような対策では、出荷トレイをトレイ固定治具に対して十分に固定することができないので、さらにメカチャックを用いて押さえ治具及び出荷トレイを上方から機械的に押圧してトレイ固定治具に固定するという対策が採られる場合があった。
【0004】
【特許文献1】
特開平2002−151896号公報
【特許文献2】
特開平2002−134589号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、メカチャックを設けるためには、トレイ固定治具の上方領域にある程度大きいスペースを確保しておく必要がある。このため、メカチャックを避けてさらにその上方にクリーナーヘッドを配設したとすると、トレイ固定治具上の出荷トレイと、クリーナーヘッドとの距離が大きくなってしまう。ゆえに、出荷トレイ上の電子部品に対して近距離からエアブローを効果的に作用させることができず、結果として洗浄能力の低下につながるという問題があった。
【0006】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い洗浄能力を維持しながら、出荷トレイの確実な固定を図ることができるエアブロー装置、及びそれを用いた部品の製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
そして上記課題を解決するための手段としては、基台と、部品が載置される出荷トレイを固定すべく、前記基台に配設されたトレイ固定治具と、エア供給部及びエア排出部を有し、前記トレイ固定治具の表面側の位置に移動可能に配設されたクリーナーヘッドと、前記トレイ固定治具の裏面側の位置に配設された磁気発生手段である電磁石とを備え、前記電磁石は磁性材料と非磁性材料とを交互に積層した構造を有するとともに、前記トレイ固定治具も前記電磁石と同様の構造を有することを特徴とするエアブロー装置がある。
【0008】
従って、この構成によると、トレイ固定治具の裏面側の位置に磁気発生手段を配設しているため、トレイ固定治具の表面側の位置に例えば磁性材料を配置しておけば、その磁性材料とともに出荷トレイをトレイ固定治具側方向に磁気的に吸引して固定することができる。それゆえ、メカチャックを用いて出荷トレイ等を上方から機械的に押圧して固定しなくても、出荷トレイをトレイ固定治具に対して確実に固定することができる。また、この構成によれば、トレイ固定治具の上方領域にそれほど大きなスペースを確保しておく必要がないため、トレイ固定治具上の出荷トレイとクリーナーヘッドとが比較的近接した状態となる。よって、出荷トレイ上の部品に対して近距離からエアブローを効果的に作用させることができる。つまり、高い洗浄能力を維持することができる。
【0009】
なお、この装置による洗浄の対象となる部品とは、比較的寸法が小さく出荷トレイ上に載置された状態で複数同時に洗浄されるのが望ましい各種の部品を指し、その好適例としては電子部品を挙げることができる。前記電子部品としては、具体的には、オーガニックパッケージやセラミックパッケージなどの半導体パッケージや、各種チップ部品(ICチップ、チップ抵抗、チップコンデンサ、チップトランジスタ、チップダイオード、チップコイル等)などがある。勿論、この装置の洗浄対象は、電子部品以外の部品であってもよい。
【0010】
ここで、このエアブロー装置に使用可能な磁気発生手段は、トレイ固定治具の裏面側の位置に配設される必要がある。仮にこれをトレイ固定治具の表面側の位置に配設しようとすると、トレイ固定治具の上方領域にある程度大きいスペースを確保しておく必要性が生じ、メカチャックのときと同様の問題が起こるからである。その点、トレイ固定治具の裏面側の位置であれば、ある程度スペース的な余裕もあり、そこに磁気発生手段を配設する構成であれば、トレイ固定治具上の出荷トレイとクリーナーヘッドとの距離の増大を回避できるからである。
【0011】
このエアブロー装置における磁気発生手段は電磁石である。電気エネルギーを磁気エネルギーに変換する電磁石であれば、供給する電流の向きや大きさ等を任意に変更することにより、磁極の向きや強さを比較的容易にコンロトールすることができる。よって、例えば磁極の向きや強さを変更する必要がある場合(後述する脱磁処理を実施する場合など)に好都合となる。これに対して永久磁石は、電気エネルギーが不要な分だけ経済的である反面、電磁石に比べて磁極の向きや強さをコントロールすることが難しい。また、磁極の向きや強さのコントロールを機械的手段により行おうとすれば、構成が複雑化したり大型化したりするおそれがある。
【0012】
このエアブロー装置は、出荷トレイを前記トレイ固定治具側方向に吸引して固定するための真空吸着手段をさらに備えることがよい。真空吸着手段があると、真空吸引力の作用によって、出荷トレイをトレイ固定治具側方向に吸着して固定することができる。それゆえ、磁気発生手段の磁気吸引力に加えて真空吸着手段の真空吸引力が働くこととなり、出荷トレイをトレイ固定治具に対してよりいっそう確実に固定することができる。また、この構成であると、出荷トレイの裏面側などに付着した異物も真空引きにより吸引除去することができ、より高いクリーン度を実現することができる。
【0013】
エアブロー装置に真空吸着手段を設けた構成の場合、前記真空吸着手段(例えば真空ポンプ等)と、トレイ固定治具のトレイ載置面にて開口する真空引き穴とを連通する真空引き通路を形成しておく必要がある。この場合、仮に真空引き通路の一部をトレイ固定治具内に透設するとなると、トレイ固定治具の厚さ方向の寸法が大きくなってしまう。すると、トレイ固定治具の裏面側位置に配設された磁気発生手段の磁力が、トレイ固定治具の表面側にまで及びにくくなるおそれがある。
【0014】
そこで、前記電磁石は磁性材料と非磁性材料とを交互に積層した構造を有するとともに、トレイ固定治具も前記電磁石と同様の積層構造を有している。このような磁性材料を用いてトレイ固定治具を構成しておけば、磁気発生手段の発生した磁束を、そのトレイ固定治具内に効率よく流すことができる。よって、磁気発生手段の磁力をトレイ固定治具の表面側にまで十分に及ばせることが可能となり、トレイ固定治具に対する出荷トレイの固定強度の低下を防止することができる。
【0015】
また、別の解決手段としては、基台と、部品が載置される出荷トレイを固定すべく、前記基台に配設されたトレイ固定治具と、エア供給部及びエア排出部を有し、前記トレイ固定治具の表面側の位置に移動可能に配設されたクリーナーヘッドと、前記トレイ固定治具の裏面側の位置に配設された磁気発生手段とを備えたエアブロー装置を用いて、前記部品を洗浄する工程を含む部品の製造方法において、磁性材料からなる押さえ治具を前記出荷トレイの表面上に重ね合わせて配置し、この状態で前記磁気発生手段を作動させることにより、前記押さえ治具を前記トレイ固定治具側方向に吸引して固定しながら、エアブロー洗浄を行う工程を含むことを特徴とする部品の製造方法がある。
【0016】
従って、上記製造方法によると、押さえ治具を出荷トレイの表面上に重ね合わせて配置し、さらにこれをトレイ固定治具側方向に磁気的に吸引することにより、エアブロー洗浄時に出荷トレイをトレイ固定治具側方向に吸引して固定することができる。よって、エアブローの勢いを強く設定したとしても、部品の吹き飛びや出荷トレイの位置ずれ等を防止することができ、部品を効果的に洗浄することができる。
【0017】
前記押さえ治具とは、エアブローによる位置ずれを防止すべく出荷トレイを押さえる機能、及び、エアブローによる吹き飛びを防止すべく部品を押える機能の2つを有するものであることが好ましい。かかる押さえ治具は、トレイ固定治具の上方領域に大きいスペースを確保するためにも、厚さ方向の寸法の小さい板状であることが好ましい。また、直接的な被吸着物である前記押さえ治具は磁性材料からなることが必要とされるが、それ自体が磁石ではないことが望ましい。磁石からなる押さえ治具であったとしても、磁気発生手段の直接的な被吸着物となって出荷トレイを固定することは可能である。しかしながら、磁性材料を含んで構成された部品をエアブロー洗浄する場合には、当該部品が押さえ治具側に吸着され、部品の疵付きや破損等の原因となってしまうからである。従って、部品の疵付き防止等を図るためにも、磁石でない磁性材料(一部の鋼材など)を用いて押さえ治具を構成することが好適である。
【0018】
ここで、磁性材料を含んで構成された部品の例としては、磁性材料である金めっきが施されたパッドを有する半導体パッケージや、磁性材料であるコバール製のリングやリードフレーム等を有する半導体パッケージなどを挙げることができる。
【0019】
前記エアブロー洗浄工程の後、前記部品から磁気を除去する脱磁工程を行うことがよい。その理由は、磁気発生手段を作動させてエアブロー洗浄を行うと、部品が磁気を帯びてしまう場合があり、その帯磁した部品を製品として出荷してしまうと、誤動作等を発生させる原因となるからである。ゆえに、帯磁した部品から磁気を除去することで、誤動作等の発生を未然に解消するためである。
【0020】
前記脱磁工程では、前記磁気発生手段である電磁石が発生する磁極の向きを、前記エアブロー洗浄工程のときは逆向きにすることがよい。このようにすれば、エアブロー洗浄のときとは逆向きの磁力が部品に作用する結果、帯磁した部品の磁気を確実に除去することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態の超音波エアブロー装置11及びそれを用いた電子部品の製造方法を図1〜図5に基づき詳細に説明する。なお、本実施形態における洗浄対象は、水晶振動子及びSAWフィルタを有する矩形状のセラミックパッケージ1(部品)である。かかるセラミックパッケージ1の外表面には、金めっきが施された複数のパッドが形成されている。
【0022】
図1は、本実施形態における超音波エアブロー装置11を示す部分概略図である。図2は、出荷トレイ41を示す平面図である。図3は、押さえ治具51を示す平面図である。図4は、トレイ固定治具61を示す平面図である。図5は、使用時において出荷トレイ41、押さえ治具51、トレイ固定治具61等を重ね合わせた状態を示す要部拡大断面図である。
【0023】
図1に示されるように、本実施形態の超音波エアブロー装置11は、基台12を備えている。基台12の上面13は、図1にて二点鎖線で示される防塵カバー14によって全体的に覆われている。基台12の上面13には、クリーナーヘッド15及びそれを支持及び駆動するための各種構成が配設されている。
【0024】
前記上面13には水平方向(即ち図1の左右方向)に沿って延びるようにガイドレール16が設けられている。このガイドレール16上には一対のスライダ部材17が摺動可能に係合され、それらのスライダ部材17の上部にはヘッド支持体18が一体的に設けられている。ヘッド支持体18の上端部には第1モータブラケット19が設けられ、その第1モータブラケット19を介して第1モータ20が下向きで固定されている。ヘッド部上下方向駆動手段である前記第1モータ20の有する回転軸は、上下方向駆動用ボールねじのねじ部材21に連結されている。上下方向に沿って延びる前記ねじ部材21は、上下方向駆動用ボールねじを構成するナット部材22に螺合されている。また、ナット部材22はヘッド本体23と連結されている。よって、第1モータ20を駆動させてねじ部材21を回転させると、その回転運動がナット部材22によって直線運動に変換され、ナット部材22及びヘッド本体23が一体的に上下動するようになっている。
【0025】
また、図1においてヘッド支持体18の右脇には、第2モータブラケット31が設けられ、その第2モータブラケット31を介して第2モータ32が横向きで固定されている。ヘッド部水平方向駆動手段である前記第2モータ32の有する回転軸は、水平方向駆動用ボールねじのねじ部材33に連結されている。水平方向に沿って延びる前記ねじ部材33は、水平方向駆動用ボールねじを構成するナット部材34に螺合されている。また、ナット部材34はヘッド支持体18に対して固定されている。よって、第2モータ32を駆動させてねじ部材33を回転させると、その回転運動がナット部材34によって直線運動に変換され、ナット部材34、ヘッド支持体18及びヘッド本体23が一体的に水平移動するようになっている。なお、図1においてはヘッド本体23がトレイ固定治具61のある位置付近まで移動した状態も併せて示されている(同図の二点鎖線参照)。
【0026】
ヘッド本体23の側部には、エア供給部であるエア供給管35の一端が接続されるとともに、エア排出部であるエア排出管36の一端が接続されている。エア供給管35の他端は図示しないエアコンプレッサに接続されている。そして、このエアコンプレッサからは、超音波振動を付与した清浄なエアが圧送されてくるようになっている。一方、エア排出管36の他端は図示しない真空ポンプに接続されており、そのヘッド本体23側から真空ポンプ側へと空気が吸引されるようになっている。なお、エア供給管35の一部及びエア排出管36の一部には、伸縮性のある材料が用いられており、ヘッド本体23の上下動、水平動に支障を来たさない構成となっている。
【0027】
図1に示されるように、基台12の上面13における所定箇所には、トレイ固定治具設置部37が形成されている。そして、このトレイ固定治具設置部37には、出荷トレイ41を固定するためのトレイ固定治具61が設置されている。
【0028】
図2,図5に示されるように、本実施形態の出荷トレイ41は、PETからなる透明な板状成形品であって、平面視で矩形状を呈している。この出荷トレイ41の表面側において外周部を除くほぼ全域には、部品収容用の多数の凹部42が形成されている。かかる凹部42は、上記セラミックパッケージ1(部品)を収容可能な大きさに形成されており、かつ出荷トレイ41の表面側において格子状にレイアウトされている。出荷トレイ41の表面側外周部には、全体の強度向上等のために突条43が形成されている。この突条43の裏面側には係止溝44が位置しており、かかる係止溝44はトレイ固定治具61側の所定部位に対して係止可能となっている。
【0029】
図3,図5に示されるように、出荷トレイ41の表面側に載置される押さえ治具51は、磁性を有する鋼材の一種であるSUS430からなる板材を用いて形成されている。本実施形態の押さえ治具51は、出荷トレイ41よりも一回り寸法の小さい略矩形状の部材であり、エッチングにより形成された多数の抜き孔52を有している。これらの抜き孔52は押さえ治具51の表裏面を貫通しているため、前記抜き孔52を介してエアが通過可能となっている。また、これらの抜き孔52は、出荷トレイ41における部品収容用の凹部42に対応して形成されている。抜き孔52の中央部には十字状の梁部53が設けられており、この梁部53があることによってセラミックパッケージ1の飛び出しが確実に防止されている。そして、かかる押さえ治具51は、出荷トレイ41の表面側に重ね合わせた状態でかつ突条43によって四方から包囲された状態で載置されるようになっている。
【0030】
図4,図5に示されるように、本実施形態のトレイ固定治具61は、複数種の金属材料を用いて構成されており、平面視で略矩形状となっている。トレイ固定治具61を構成する治具本体62の上面(即ちトレイ載置面67)には、出荷トレイ41の外形寸法にほぼ等しい形状及び大きさのトレイ係止リブ63が形成されている。そして、このトレイ係止リブ63に出荷トレイ41の裏面側の係止溝44が係止されることにより、出荷トレイ41がトレイ固定治具61に位置決めされて固定されるようになっている。治具本体62のトレイ載置面67においてトレイ係止リブ63によって包囲される領域内には、出荷トレイ41の凹部42に対応して、前記凹部42よりも若干大きな逃がし穴64が多数形成されている。従って、出荷トレイ41をトレイ固定治具61に固定した場合には、各逃がし穴64内に各凹部42が配置されて逃がされた状態となる。また、前記領域内においてはトレイ載置面67にて開口する複数の真空引き穴65が散点的に形成されている。また、治具本体62内には複数の真空引き通路66が透設されている。かかる真空引き通路66の始端は前記真空引き穴65に連通される一方、終端は図示しない真空ポンプ(真空吸着手段)に接続されている。従って、真空ポンプを作動させることにより、真空引き通路66を介して真空引き穴65の周囲の空気が吸引され、これにより出荷トレイ41の裏面がトレイ載置面67に固定されるようになっている。
【0031】
図1,図5に示されるように、本実施形態の場合、トレイ固定治具61の裏面側の位置には、磁気発生手段である電磁石71が配設されている。かかる電磁石71は、磁性材料である鉄層72と非磁性材料である真鍮層73とを交互に横方向に並べて積層した構造を有している。かかる電磁石71は、方向切換スイッチを介して電源に電気的に接続されている(いずれも図示略)。従って、電磁石71に通電を行うことにより、電磁石71の周囲に磁気を発生させることが可能となっている。また、方向切換スイッチを操作することにより、磁気の向きを図1の上方向及び下方向のうちのいずれかに選択的に切り換え可能となっている。
【0032】
また、図5に示されるように、トレイ固定治具61を構成する治具本体62についても、電磁石71と同様に、鉄層72と真鍮層73とを交互に横方向に並べて積層した構造となっている。なお、治具本体62における鉄層72は、電磁石71における鉄層72の直上に位置している。治具本体62における真鍮層73は、電磁石71における真鍮層73の直上に位置している。
【0033】
次に、この超音波エアブロー装置11を用いた洗浄方法について説明する。
【0034】
まず、セラミックパッケージ1を多数載置した状態の出荷トレイ41を用意するとともに、その出荷トレイ41をトレイ固定治具61上にセットし、さらにその上に押さえ治具51をセットする(図5参照)。
【0035】
ここで電磁石71を作動させるとともに、真空ポンプを作動させることにより、押さえ治具51をトレイ固定治具61側方向(即ち下方向)に吸引して固定する。そして次に、クリーナーヘッド15を駆動するとともに、出荷トレイ41及び押さえ治具51の上方位置にてヘッド本体23を水平往復動作させながらエアブロー洗浄を行う。このとき、エア供給管35を介して圧送されるエアがヘッド本体23から吹き出すとともに、その勢いによってセラミックパッケージ1表面の異物が吹き飛ばされる。そして、吹き飛ばされた異物は、さらにエアとともにヘッド本体23に吸引された後、エア排出管36を経て外部に排出されてしまう。
【0036】
上記のようなエアブロー洗浄工程を所定時間行った後、次いでセラミックパッケージ1から磁気を除去する脱磁工程を行う。具体的には、方向切換スイッチを切り換えて電磁石71が発生する磁極の向きを、エアブロー工程のときは逆向きにする。例えば、エアブロー工程時における磁極の向きが上方向であったとしたら、脱磁工程では磁極の向きを下向きにする。脱磁工程が終了したら、電磁石71及び真空ポンプをいったん停止させ、洗浄済みの出荷トレイ41を取り外し未洗浄の出荷トレイ41をあらたにセットして、同様の作業を行うようにする。
【0037】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【0038】
(1)本実施形態では、トレイ固定治具61の裏面側の位置に電磁石71を配設している。このため、トレイ固定治具61の表面側の位置に配置された押さえ治具51とともに、出荷トレイ41をトレイ固定治具61側方向に磁気的に吸引して固定することができる。それゆえ、メカチャックを用いて出荷トレイ41等を上方から機械的に押圧して固定しなくても、出荷トレイ41をトレイ固定治具61に対して確実に固定することができる。また、この構成によれば、トレイ固定治具61の上方領域にそれほど大きなスペースを確保しておく必要がないため、トレイ固定治具61上の出荷トレイ41とクリーナーヘッド15のヘッド本体23とが比較的近接した状態となる。よって、出荷トレイ41上のセラミックパッケージ1に対して近距離からエアブローを効果的に作用させることができる。つまり、このエアブロー装置11の構成であれば、高い洗浄能力を維持することができる。
【0039】
(2)この実施形態では、電磁石71を磁気発生手段として用いるとともに、それをスペース的に余裕のあるトレイ固定治具61の裏面側(下面側)の位置に配設している。従って、そのような箇所に電磁石71を配設する構成であれば、トレイ固定治具61の表面側(上面側)の位置に何らスペースを確保する必要がなくなる。このため、トレイ固定治具61上の出荷トレイ41及び押さえ治具51と、クリーナーヘッド15のヘッド本体23との距離の増大を回避することができる。また、電磁石71を用いた本実施形態では、磁極の向きの変更が必要となる脱磁処理を実施するにあたって極めて好都合である。
【0040】
(3)このエアブロー装置11は、出荷トレイ41をトレイ固定治具61方向に吸引して固定するための手段として、電磁石71ばかりでなく真空ポンプも備えている。このため、磁気吸引力に加えて真空吸引力が働くこととなり、出荷トレイ41をトレイ固定治具61のトレイ載置面67に対してよりいっそう確実に固定することができる。また、この構成であると、出荷トレイ41の裏面側などに付着した異物も真空引きにより吸引除去することができ、より高いクリーン度を実現することができる。よって、セラミックパッケージ1に代表される電子部品の洗浄において有利となる。
【0041】
(4)本実施形態では、電磁石71が磁性材料と非磁性材料とを交互に積層した構造を有することに加え、トレイ固定治具61もそれと同様の積層構造を有している。従って、電磁石71の発生した磁束をトレイ固定治具61内に効率よく流すことができる。よって、真空引き通路66の配設のため治具本体62を厚肉に形成したとしても、電磁石71の磁力をトレイ固定治具61の表面側にまで十分に及ばせることが可能となる。このため、トレイ固定治具61に対する出荷トレイ41の固定強度の低下を防止することができる。
【0042】
(5)本実施形態の電子部品の製造方法では、エアブロー洗浄工程の後に脱磁工程を行うことを特徴としている。従って、エアブロー洗浄時にセラミックパッケージ1が着磁したとしても、脱磁工程によって確実に磁気を除去することができる。
【0043】
(6)本実施形態にて使用する押さえ治具51は、SUS430製であり、磁石ではない磁性材料からなる。従って、被洗浄物であるセラミックパッケージ1が金めっき(磁性材料)を含んで構成されるものであったとしても、それが押さえ治具51側に吸着されることがない。ゆえに、押さえ治具51との接触に起因する金めっきの疵付きやはがれ等も防止され、不良品の発生も確実に防止することができる。
【0044】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
【0045】
・前記実施形態では、押さえ治具51とともに出荷トレイ41をトレイ固定治具61側方向に吸引して固定する手段である電磁石71を用いて、脱磁工程も行うようにしていた。これに代えて、電磁石71とは別個に設けられた磁気発生手段により脱磁工程を行うようにしてもよい。
【0046】
・真空ポンプ等の真空吸着手段は、必須の構成ではないため、不要であれば省略されることもできる。
【0047】
・押さえ治具51は必ずしも前記実施形態のような板状でなくてもよく、例えば磁性材料を用いて形成された網目状構造体などであってもよい。
【0048】
・本発明のエアブロー装置11は、エアに超音波を付与しないで洗浄を行う装置として具体化されてもよい。
【0049】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【0050】
(1)請求項3乃至5のいずれか1項において、前記押さえ治具は、磁石ではない磁性材料からなることを特徴とする部品の製造方法。
【0051】
(2)請求項3乃至5のいずれか1項において、前記押さえ治具は、磁石ではない磁性材料からなるとともに、前記部品は磁性材料を含んで構成された電子部品であることを特徴とする部品の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した一実施形態における超音波エアブロー装置を示す部分概略図。
【図2】実施形態において使用される出荷トレイを示す平面図。
【図3】実施形態において使用される押さえ治具を示す平面図。
【図4】実施形態において使用されるトレイ固定治具を示す平面図。
【図5】使用時においてトレイ固定治具、押さえ治具、出荷トレイ等を重ね合わせた状態を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
1…部品としてのセラミックパッケージ
11…(超音波)エアブロー装置
12…基台
15…クリーナーヘッド
35…エア供給部としてのエア供給管
36…エア排出部としてのエア排出管
41…出荷トレイ
51…押さえ治具
61…トレイ固定治具
71…磁気発生手段としての電磁石
72…磁性材料としての鉄層
73…非磁性材料としての真鍮層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air blowing device for cleaning the electronic component by blowing air to the electronic component placed on a shipping tray and sucking the air together with a foreign substance, and a method of manufacturing a component using the same. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a cleaning method using an air blowing device is well known as a method of cleaning a large number of electronic components such as ceramic packages while being placed on a shipping tray (see, for example,
[0003]
However, with such a measure, the shipping tray cannot be sufficiently fixed to the tray fixing jig, and the tray is fixed by mechanically pressing the holding jig and the shipping tray from above using a mechanical chuck. In some cases, measures were taken such as fixing to a jig.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-151896
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-134589
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to provide the mechanical chuck, it is necessary to secure a certain large space in the upper region of the tray fixing jig. For this reason, if the cleaner head is disposed further above the mechanical chuck, the distance between the shipping tray on the tray fixing jig and the cleaner head is increased. Therefore, there is a problem that air blow cannot be effectively applied to the electronic components on the shipping tray from a short distance, resulting in a decrease in cleaning ability.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an air blowing device capable of reliably fixing a shipping tray while maintaining a high cleaning ability, and a method of manufacturing a component using the same. Is to provide.
[0007]
[Means, actions and effects for solving the problems]
As means for solving the above-mentioned problems, a base, a tray fixing jig disposed on the base, an air supply unit and an air discharge unit are provided to fix a shipping tray on which components are placed. A cleaner head movably disposed at a position on the front surface side of the tray fixing jig, and a magnetism generating hand disposed at a position on the back surface side of the tray fixing jig. The electromagnet has a structure in which a magnetic material and a nonmagnetic material are alternately stacked, and the tray fixing jig has a structure similar to that of the electromagnet. There is an air blow device characterized by the following.
[0008]
Therefore, according to this configuration, since the magnetism generating means is arranged at the position on the back surface side of the tray fixing jig, if a magnetic material is arranged at the position on the front surface side of the tray fixing jig, the magnetic material is arranged. Together with the material, the shipping tray can be magnetically attracted and fixed in the direction of the tray fixing jig. Therefore, the shipping tray can be securely fixed to the tray fixing jig without mechanically pressing and fixing the shipping tray or the like from above using a mechanical chuck. Further, according to this configuration, since it is not necessary to secure a very large space in the upper area of the tray fixing jig, the shipping tray on the tray fixing jig and the cleaner head are relatively close to each other. Therefore, air blow can be effectively applied to the components on the shipping tray from a short distance. That is, high cleaning ability can be maintained.
[0009]
The parts to be cleaned by this apparatus refer to various parts that are relatively small in size and desirably cleaned at the same time in a state of being placed on a shipping tray. Preferred examples thereof are electronic parts. Can be mentioned. Specific examples of the electronic component include a semiconductor package such as an organic package and a ceramic package, and various chip components (IC chip, chip resistor, chip capacitor, chip transistor, chip diode, chip coil, and the like). Of course, the cleaning target of this apparatus may be a component other than the electronic component.
[0010]
Here, the magnetic generator that can be used in this air blower Steps Needs to be arranged at a position on the back side of the tray fixing jig. If it is attempted to dispose this at the position on the surface side of the tray fixing jig, it becomes necessary to secure a certain amount of space in the upper region of the tray fixing jig, and the same problem as in the mechanical chuck occurs. Because. In that respect, if it is a position on the back side of the tray fixing jig, there is a certain amount of space, and if there is a configuration in which magnetism generating means is arranged there, the shipping tray and cleaner head on the tray fixing jig This is because an increase in the distance can be avoided.
[0011]
The magnetism generating means in this air blower is an electromagnet. Ru . If the electromagnet converts electric energy into magnetic energy, the direction and strength of the magnetic pole can be controlled relatively easily by arbitrarily changing the direction and magnitude of the supplied current. Therefore, for example, it is convenient when it is necessary to change the direction and strength of the magnetic pole (for example, when a demagnetization process described later is performed). On the other hand, a permanent magnet is economical because it does not require electrical energy, but it is difficult to control the direction and strength of the magnetic pole compared to an electromagnet. Further, if it is attempted to control the direction and strength of the magnetic poles by mechanical means, the configuration may be complicated or enlarged.
[0012]
The air blowing device may further include vacuum suction means for sucking and fixing the shipping tray in the tray fixing jig side direction. With the vacuum suction means, the shipping tray can be sucked and fixed in the direction of the tray fixing jig by the action of the vacuum suction force. Therefore, the vacuum attraction force of the vacuum attraction means acts in addition to the magnetic attraction force of the magnetism generation means, and the shipping tray can be more reliably fixed to the tray fixing jig. Further, with this configuration, foreign matter adhering to the back side of the shipping tray or the like can be removed by suction, and a higher degree of cleanliness can be realized.
[0013]
In the case where the air blowing device is provided with a vacuum suction means, a vacuum suction passage is formed which communicates the vacuum suction means (for example, a vacuum pump) and a vacuum suction hole opened on the tray mounting surface of the tray fixing jig. It is necessary to keep it. In this case, if a part of the evacuation passage is transparently provided in the tray fixing jig, the dimension of the tray fixing jig in the thickness direction is increased. Then, there is a possibility that the magnetic force of the magnetism generating means disposed at the back surface side position of the tray fixing jig does not easily reach the front surface side of the tray fixing jig.
[0014]
There so, The electromagnet Is It has a structure in which magnetic and non-magnetic materials are alternately stacked. With The tray fixture also has the same laminated structure as the electromagnet ing . If the tray fixing jig is configured using such a magnetic material, the magnetic flux generated by the magnetism generating means can be efficiently passed through the tray fixing jig. Therefore, the magnetic force of the magnetism generating means can be sufficiently applied to the surface side of the tray fixing jig, and a reduction in the fixing strength of the shipping tray with respect to the tray fixing jig can be prevented.
[0015]
Another solution is to have a base, a tray fixing jig disposed on the base, an air supply part and an air discharge part in order to fix the shipping tray on which the parts are placed. And an air blower comprising a cleaner head movably disposed at a position on the front surface side of the tray fixing jig and a magnetism generating means disposed at a position on the back surface side of the tray fixing jig. In the component manufacturing method including the step of cleaning the component, a pressing jig made of a magnetic material is arranged on the surface of the shipping tray, and the magnetism generating means is operated in this state, There is a method for manufacturing a component, which includes a step of performing air blow cleaning while sucking and fixing the holding jig in the tray fixing jig side direction.
[0016]
Therefore, according to the manufacturing method described above, the holding jig is placed on the surface of the shipping tray so that the shipping tray is fixed to the tray during air blow cleaning by magnetically attracting it in the direction of the tray fixing jig. It can be fixed by sucking in the jig side direction. Therefore, even if the momentum of air blow is set strongly, it is possible to prevent parts from being blown out, shipping trays to be displaced, and the like, and the parts can be cleaned effectively.
[0017]
The pressing jig preferably has two functions: a function of pressing a shipping tray to prevent displacement due to air blow, and a function of pressing a component to prevent blow-off due to air blow. In order to secure a large space in the upper region of the tray fixing jig, the pressing jig is preferably a plate having a small dimension in the thickness direction. Further, the pressing jig, which is a direct object to be adsorbed, is required to be made of a magnetic material, but is preferably not a magnet itself. Even if it is a pressing jig made of a magnet, it is possible to fix the shipping tray as a direct adsorbed object of the magnetism generating means. However, when air blow cleaning is performed on a component including a magnetic material, the component is attracted to the holding jig side, which may cause wrinkles or damage of the component. Therefore, in order to prevent the parts from being wrinkled or the like, it is preferable to configure the pressing jig using a magnetic material (such as a part of steel) that is not a magnet.
[0018]
Here, as an example of a component configured to include a magnetic material, a semiconductor package having a gold-plated pad that is a magnetic material, or a semiconductor package having a Kovar ring or lead frame that is a magnetic material, etc. And so on.
[0019]
After the air blow cleaning step, a demagnetization step for removing magnetism from the component is preferably performed. The reason is that if air blow cleaning is performed by operating the magnetism generating means, the part may become magnetized. If the magnetized part is shipped as a product, it may cause malfunction or the like. It is. Therefore, by removing the magnetism from the magnetized component, it is possible to eliminate the occurrence of malfunction or the like.
[0020]
In the demagnetizing step, the direction of the magnetic pole generated by the electromagnet as the magnetism generating means is preferably reversed in the air blow cleaning step. In this way, as a result of the magnetic force in the direction opposite to that during air blow cleaning acting on the component, the magnetism of the magnetized component can be reliably removed.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an ultrasonic
[0022]
FIG. 1 is a partial schematic view showing an ultrasonic
[0023]
As shown in FIG. 1, the ultrasonic
[0024]
A
[0025]
In FIG. 1, a
[0026]
One end of an
[0027]
As shown in FIG. 1, a tray fixing
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 5, the
[0029]
As shown in FIGS. 3 and 5, the holding
[0030]
As shown in FIGS. 4 and 5, the
[0031]
As shown in FIGS. 1 and 5, in the case of the present embodiment, an
[0032]
Further, as shown in FIG. 5, the jig
[0033]
Next, a cleaning method using the
[0034]
First, a
[0035]
Here, by operating the
[0036]
After performing the air blow cleaning process as described above for a predetermined time, a demagnetization process for removing magnetism from the
[0037]
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
[0038]
(1) In this embodiment, the
[0039]
(2) In this embodiment, the
[0040]
(3) The
[0041]
(4) In the present embodiment, in addition to the
[0042]
(5) The electronic component manufacturing method of the present embodiment is characterized in that the demagnetization step is performed after the air blow cleaning step. Therefore, even if the
[0043]
(6) The holding
[0044]
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
[0045]
In the embodiment, the demagnetizing step is also performed using the
[0046]
-Vacuum suction means such as a vacuum pump is not an essential component and can be omitted if not necessary.
[0047]
The holding
[0048]
The
[0049]
Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the embodiment described above are listed below.
[0050]
(1)
[0051]
(2)
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial schematic view showing an ultrasonic air blowing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a shipping tray used in the embodiment.
FIG. 3 is a plan view showing a holding jig used in the embodiment.
FIG. 4 is a plan view showing a tray fixing jig used in the embodiment.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a state in which a tray fixing jig, a holding jig, a shipping tray and the like are overlapped during use.
[Explanation of symbols]
1. Ceramic package as a part
11 ... (ultrasonic) air blow device
12 ... Base
15 ... Cleaner head
35. Air supply pipe as an air supply unit
36 ... Air discharge pipe as air discharge section
41 ... Shipping tray
51 ... Holding jig
61 ... Tray fixing jig
71 ... Electromagnet as magnetism generating means
72 ... Iron layer as magnetic material
73 ... Brass layer as non-magnetic material
Claims (5)
部品が載置される出荷トレイを固定すべく、前記基台に配設されたトレイ固定治具と、
エア供給部及びエア排出部を有し、前記トレイ固定治具の表面側の位置に移動可能に配設されたクリーナーヘッドと、
前記トレイ固定治具の裏面側の位置に配設された磁気発生手段である電磁石と
を備え、前記電磁石は磁性材料と非磁性材料とを交互に積層した構造を有するとともに、前記トレイ固定治具も前記電磁石と同様の構造を有する
ことを特徴とするエアブロー装置。The base,
In order to fix the shipping tray on which the parts are placed, a tray fixing jig disposed on the base,
A cleaner head having an air supply part and an air discharge part, and arranged to be movable to a position on the surface side of the tray fixing jig;
Electromagnet and a magnetic generator hand stages arranged on the back side of the position of the tray fixture
The electromagnet has a structure in which a magnetic material and a nonmagnetic material are alternately laminated, and the tray fixing jig has a structure similar to that of the electromagnet.
Air blow device comprising a call.
磁性材料からなる押さえ治具を前記出荷トレイの表面上に重ね合わせて配置し、この状態で前記磁気発生手段を作動させることにより、前記押さえ治具を前記トレイ固定治具側方向に吸引して固定しながら、エアブロー洗浄を行う工程を含むことを特徴とする部品の製造方法。In order to fix the base and the shipping tray on which the parts are placed, the tray has a tray fixing jig disposed on the base, an air supply unit and an air discharge unit, and the surface side of the tray fixing jig Cleaning the component using an air blowing device including a cleaner head movably disposed at a position of the tray and magnetism generating means disposed at a position on the back side of the tray fixing jig. In the manufacturing method of parts,
A holding jig made of a magnetic material is placed on the surface of the shipping tray, and in this state, the magnetism generating means is operated to attract the holding jig toward the tray fixing jig side. A method of manufacturing a component, comprising a step of performing air blow cleaning while fixing.
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