JP5026863B2 - Semiconductor device mounting device - Google Patents
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Description
本発明は、加熱されながら間欠送りされるリードフレームや基板等のワークに半導体素子を装着する半導体素子の装着装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor element mounting apparatus for mounting a semiconductor element on a workpiece such as a lead frame or a substrate that is intermittently fed while being heated.
この種の半導体素子の装着装置は、例えば特許文献1などに開示されており、ワークに半導体素子を接着するための半田等を溶融するためシュート本体を加熱し、ワーク、半導体素子及び半田の酸化を防ぐため、本体内部を密閉として窒素ガス等を充満させて酸素を追い出して、この密閉空間内でワークを搬送する。そして、このような従来の半導体素子の装着装置では、ワークの搬送方向と直交した方向の寸法が異なるワークを生産するために、シュート幅の段取り替えを行うに際して、加熱されているシュート本体を一旦冷やして、冷やしてから新たな搬送シュートと交換していた。
従って、シュート幅の段取り替えを行うに際して、ワークを加熱するシュート本体を冷やしてから新たな搬送シュートと交換しなければならず、またこの交換後にシュート本体を再加熱しなければならず、長時間を要し、生産効率が悪いという問題があった。 Therefore, when changing the chute width, the chute body that heats the workpiece must be cooled and replaced with a new transport chute, and the chute body must be reheated after this replacement, There was a problem that production efficiency was bad.
そこで本発明は、シュート幅の段取り替えを行うに際して、生産効率の向上が図れる半導体素子の装着装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device mounting apparatus capable of improving the production efficiency when changing the chute width.
このため第1の発明は、加熱されながら間欠送りされるリードフレームや基板等のワークに半導体素子を装着する半導体素子の装着装置において、前記ワークを搬送させるための固定シュート及び搬送方向と直交した方向に移動可能な可動シュートと、搬送方向と直交した方向の幅の異なる前記ワークの種類に対応して設けられシュート本体上に載置されて前記可動シュートの移動を規制して前記固定シュートと可動シュートとの間隔を定める着脱可能なスペーサとを設けたことを特徴とする。 Therefore, according to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor element mounting apparatus for mounting a semiconductor element on a workpiece such as a lead frame or a substrate that is intermittently fed while being heated. A movable chute that is movable in a direction, and a fixed chute that is provided corresponding to the type of the workpiece having a different width in a direction orthogonal to the conveying direction and is placed on a chute body to restrict the movement of the movable chute A detachable spacer for determining the distance from the movable chute is provided.
第2の発明は、加熱されながら間欠送りされるリードフレームや基板等のワークに半導体素子を装着する半導体素子の装着装置において、前記ワークを搬送させるための固定シュート及び搬送方向と直交した方向に移動可能な可動シュートと、搬送方向と直交した方向の幅の異なる前記ワークの種類に対応して設けられシュート本体上に載置されて前記可動シュートの移動を規制して前記固定シュートと可動シュートとの間隔を定める着脱可能なスペーサと、前記固定シュート側が位置規制される前記スペーサをこの固定シュート方向へ前記可動シュートが押し寄せて位置決めした状態でこの可動シュートと共に前記シュート本体に固定するスペーサ押さえとを設けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor element mounting apparatus for mounting a semiconductor element on a workpiece such as a lead frame or a substrate that is intermittently fed while being heated, in a direction orthogonal to a fixed chute and a transport direction for transporting the work. A movable chute that is movable and a fixed chute and a movable chute that are provided corresponding to the types of the workpieces having different widths in the direction orthogonal to the conveying direction and are placed on the chute body to restrict the movement of the movable chute. A detachable spacer for determining the distance between the movable chute and the spacer chute for fixing the movable chute together with the movable chute in a state where the movable chute is pushed and positioned in the fixed chute direction. Is provided.
第3の発明は、第1又は第2の発明において、複数の前記スペーサを前記ワークの搬送方向に沿って分離可能に連結したことを特徴とする。 A third invention is characterized in that, in the first or second invention, a plurality of the spacers are detachably connected along the conveying direction of the workpiece.
第4の発明は、第1又は第2の発明において、前記スペーサは、前記ワーク下面を支承することを特徴とする。 According to a fourth invention, in the first or second invention, the spacer supports the work lower surface.
第5の発明は、第2の発明において、前記スペーサ押さえには、前記スペーサを前記シュート本体に押圧するための押圧部とこの押圧部が前記スペーサを前記シュート本体に押圧した状態で前記シュート本体に固定するためのボルトの収納凹部とを形成し、前記ボルトが前記収納凹部に収納された状態で前記ボルトの回転操作用の開口が開設された前記ボルトの抜け止め部を前記スペーサ押さえに設けたことを特徴とする。 In a fifth aspect based on the second aspect, the spacer press includes a pressing portion for pressing the spacer against the chute main body, and the chute main body with the pressing portion pressing the spacer against the chute main body. A bolt holding recess for fixing the bolt to the spacer presser, and the bolt holding the bolt into the receiving recess is provided with an opening for rotating the bolt. It is characterized by that.
本発明では、シュート幅の段取り替えを行うに際して、生産効率の向上が図れる半導体素子の装着装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device mounting apparatus capable of improving the production efficiency when changing the chute width.
以下、添付図面を参照して、半導体素子の装着装置について説明する。図1は半導体素子の装着装置の平面図であり、1は半導体素子の装着装置で、この装着装置1は外から供給されるリードフレーム、ヒートシンクやセラミック基板等のワーク3を間欠搬送装置2により間欠送りしながら、このワーク3上に所定作業を施した後、装着装置1から下流の装置に送られるものである。
Hereinafter, a semiconductor device mounting apparatus will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view of a semiconductor element mounting apparatus.
前記装着装置1は、上流から供給ステーションI、半田塗布ステーションII、装着ステーションIII及び排出ステーションIVを有している。
The
以下、ワーク3の搬送装置5について、図2に基づき説明する。この搬送装置5は、上面が開口した断面コ字形状の搬送シュート本体(以下、「シュート本体」という。)6と、この窪んだシュート本体6内の一端部に設けられる固定シュート7と、同じくシュート本体6内の他端部に前記固定シュート7に対して遠近可能に移動可能に設けられる可動シュート8と、シュート本体6の上面開口を覆ってワーク3の搬送空間である密閉空間Sを形成するシュート蓋9と、このシュート蓋9に形成された開口に開閉可能に設けられた透明な開閉蓋10とを備えている。この開閉蓋10を介して装置本体内、例えばワイヤ半田の塗布状態やベアチップなどの半導体素子の装着状態などを作業者がのぞくことができる。
Hereinafter, the
前記固定シュート7は前記ワーク3の長手方向の一方の側面が当接する面7Aとワーク3を載置する面7Bとが連続して上面に形成されると共に、断面コ字形状の前記シュート本体6の凹部形成底面6A上に載置してその側面が凹部形成側面6Bに当接した状態で所定間隔を存して複数のボルト40を挿通孔7Cに挿通させて前記シュート本体6に固定する。
The
前記可動シュート8は前記ワーク3の長手方向の他方の側面が当接する面8Aとワーク3を載置する面8Bとが連続して上面に形成され、また上面中間部には可動シュート8を前記固定シュート7方向、即ちワーク3の搬送方向と直交する方向に遠近移動可能とするために、ボルト41の軸部41Aを移動可能とするための幅狭の開口8C及びボルト41の頭部41Bを移動可能とするための幅広の凹部8Dが開設される。従って、ボルト41を緩めるとその軸部41Aが開口8Cに及び頭部41Bが凹部8Dに沿って案内され、可動シュート8が前記固定シュート7方向に遠近移動可能となり、ボルト41を締めると頭部41Bが凹部8Dを形成する底面を押圧するように、可動シュート8を前記シュート本体6に固定できる。
In the
そして、42はスペーサで、ワーク3の搬送方向と直交した方向の幅の異なるワーク3の種類毎に設けられ、前記固定シュート7と可動シュート8との間隔を前記ワーク3の種類に合わせて選ばれたスペーサ42を使用して定める。このスペーサ42は前記シュート本体6の凹部形成底面6A上に移動可能に載置される共に前記ワーク3を載置してこのワーク3の下面を支承し、位置決めされたスペーサ42はスペーサ押さえ43と前記可動シュート8とで固定されるが、以下詳述する。
A
先ず、前記スペーサ42は、前記固定シュート7寄りの側面と可動シュート8寄りの側面は切除され、被押さえ部42Aが形成される。そして、スペーサ押さえ43には、前記スペーサ42の前記固定シュート7寄りの一側を位置決めする位置決め部43Aと一方の被押さえ部42Aをボルト44を介して押圧して固定する押圧部43Bとが形成される。なお、前記スペーサ42の前記固定シュート7寄りの一側をスペーサ押さえ43の位置決め部43Aで規制して、スペーサ押さえ43の位置決めをしているが、これに限らず、その他の位置規制部材、例えば固定シュート7の一部に当接させて位置規制させてもよい。
First, the
また、前記可動シュート8には、前記スペーサ42の他側を位置決めする位置決め部8Eと他方の被押さえ部42Aをボルト41を介して押圧して固定する押圧部8Fとが形成される。また、図4に示すように、下流側のスペーサ42の上流側端部にこのスペーサ上面とは低い段差を有する突出部42Bを形成して、この突出部42Bに係合ピン46を立設し、上流側のスペーサ42の下流側端部には前記突出部42Bが嵌合する凹部42Cを形成し、この凹部42Cには前記係合ピン46が係合する係合孔42Dを開設し、係合ピン46を上方から係合孔42Dに係合させると共に前記突出部42Bと凹部42Cとが嵌合するようにして、複数のスペーサ42同士を前記ワーク3の搬送方向に沿って分離可能に連結する(図3参照)。
Further, the
即ち、ワークの搬送方向と直交した方向の幅の異なるワーク3を搬送するために、固定シュート7と可動シュート8との間隔を前記ワーク3の種類に合わせて選ばれたスペーサ42を使用して定める際に、スペーサ42を取出して新たに幅の異なる別のスペーサ42設置するときに、開閉する開閉蓋10が大きいと、酸素が密閉空間Sに流入してワーク3等の酸化を招くので、極力酸化を防止するために開閉蓋10を小さくする必要があるので、大きなスペーサではなく、小さなスペーサ42として複数のこの小さなスペーサ42同士を連結するようにする。しかも、半田塗布ステーションIIでの半田塗布や装着ステーションIIIでの半導体素子の装着を行う場所の酸素濃度を低く保つため、ワーク3を出し入れする開口部を極力小さなものとし、且つこれらの場所とは離れた位置において、図1における最左の開閉蓋10が設けられる開口部を介してワーク3の出し入れを行う必要がある。
That is, in order to convey the
また、シュート蓋9の一端部には、搬送ピン11を通す長穴12が搬送方向に沿って形成され、この長穴12はシュート蓋9の上面にスライド自在に載った長穴カバー13によって塞がれている。そして、長穴カバー13のほぼ中央には搬送ピン11が貫通する貫通口14が形成されている。
Further, an elongated hole 12 through which the conveying
以下、ワーク3の前記間欠搬送装置2について、図2に基づいて説明する。この間欠搬送装置2は、前記密閉空間S内外に設けられ、前記ワーク3の搬送方向に沿ってシュート本体6の長手方向に固定シュート7及び可動シュート8に沿って設けられるトランスファ15と、両シュート7、8上の各ワーク3の送り孔3Aに係合して移動させるために該トランスファ15に支持部材16を介して所定間隔毎に設けられる複数の搬送ピン11と、前記トランスファ15を両シュート7、8に沿って所定長さの1ピッチずつ往復動させる往復駆動源と、トランスファ15を昇降させる昇降駆動源とを備えている。
Hereinafter, the
従って、往復駆動源によりトランスファ15を所定距離往動作により移動させた後、昇降駆動源によりトランスファ15を上昇させてワーク3と搬送ピン11との係合を解除するとともに、前記往復駆動源によってトランスファ15が所定距離復動作した後、昇降駆動源によってトランスファ15を下降させてワーク3に搬送ピン11を係合させ、ワーク3を間欠搬送する。
Accordingly, after the
図1において、18は前記密閉空間S内のワーク3の酸化を防止したり還元させるために窒素ガスや、窒素及び水素の混合ガスを前記密閉空間S内に供給する複数のガス供給パイプで、この各ガス供給パイプ18は図示しないガス供給源に各流量調節器を介して接続されている。
In FIG. 1,
また、供給ステーションI、半田塗布ステーションII及び装着ステーションIIIにおいては、シュート蓋9に開口19を形成して、開口19をシリンダー20により開閉するシャッター21を設けるが、この構成は供給ステーションI及び半田塗布ステーションIIにおいても同様な構成である。
Further, in the supply station I, the solder application station II, and the mounting station III, an
先ず、供給ステーションIでは、トレイ収納ユニット22に収納されたトレイ23上に整列されて収納されている前記ワーク3を供給装置の吸着ノズルが駆動源により平面方向及び上下方向に移動しながら取出して、前記シリンダー20によりシャッター21を移動させて開口を介して両シュート7、8上に順次供給し、この供給後シャッター21を移動させて開口を閉塞する。そして、前述したように間欠搬送装置2により両シュート7、8上のワーク3を順次1ピッチずつ間欠送りする。
First, in the supply station I, the
次の半田塗布ステーションIIでは、前記シリンダー20によりシャッター21を移動させて開口を介して両シュート7、8上のワーク3上に半田塗布装置により接合材であるワイヤ半田を塗布し、この塗布後シャッター21を移動させて開口を閉塞する。尚、この半田塗布装置は、平面方向及び上下方向に駆動源により移動可能な構成である。またシュート本体6にはヒータ24が埋設されたヒータブロック25が設けられ、シュート本体6を介して前記ワーク3を加熱し、前記ワイヤ半田を溶融しながら塗布する。
In the next solder application station II, the
次の装着ステーションIIIでは、装着装置の吸着ノズル26が駆動源により平面方向及び上下方向に移動しながら、半導体供給装置27のXYテーブル28上のウエハシート29に配置されたダイシングされたベアチップなどの半導体素子30を吸着し、取出して、前記シリンダー20によりシャッター21を移動させて開口を介して両シュート7、8上の前記ワーク3上にワイヤ半田を介して装着し、装着後シャッター21を移動させて開口を閉塞する。
In the next mounting station III, the suction nozzle 26 of the mounting device is moved in the plane direction and the vertical direction by the driving source, and the dicing bare chip or the like disposed on the
また、吸着ノズル26が下降してくるポイントの真下に半導体素子30を下から突き上げる突き上げ針を有する突き上げ装置が設置されている。そして、吸着ノズル26により取出されて半導体素子30は、ワーク3上に装着される。
Further, a push-up device having a push-up needle that pushes up the
装着ステーションIIIの後工程の両シュート7、8上方には、半導体素子30の装着が終わったワーク3の迅速なる冷却により酸化を防止するために、窒素ガス等の酸化防止ガスのエアーカーテンが形成される。このエアーカーテンは密閉空間S内に搬送方向と直交する方向の全域に亘って形成され、ワーク3の両シュート7、8上方からワーク3に酸化防止ガスを吹き付けるものである。例えば、両シュート7、8上方に配設されたパイプ32に複数個の穴を開けて、ガス供給源に連通するガス供給バルブ33を介して該パイプ32の穴より酸化防止ガスを噴出させる。
An air curtain of an antioxidant gas such as nitrogen gas is formed above both
最後の排出ステーションIVでは、前記両シュート7、8上の前記半導体素子30が装着されたワーク3が駆動源により平面方向及び上下方向に移動する排出取出し装置により取出され、収納装置であるトレイ23上に収納される。
At the last discharge station IV, the
以上のように、供給ステーションIで両シュート7、8に供給されたワーク3を間欠搬送装置2により順次1ピッチずつ間欠送りしながら、各作業、即ちワーク3上にワイヤ半田を塗布したり、ワーク3上に半導体素子30を装着したり、ワーク3を両シュート7、8上から取出して収納したりする。
As described above, the
次に、半導体素子の装着装置でのワーク幅段取り動作について、図2及び図3に基づいて説明する。先ず、半導体素子の装着装置1を停止させた状態で、開閉蓋10を開けて、両シュート7、8上に各ワーク3が無いので、前記開閉蓋10が設けられた開口部や専用の開閉蓋17が設けられた挿入孔17Aを介して工具を密閉空間S内に挿入して各ボルト41、44を緩めて(抜くまでには至らない程度に)可動シュート8を固定シュート7から遠ざけて、スペーサ42を装着装置1外へ取出す。
Next, the workpiece width setup operation in the semiconductor element mounting apparatus will be described with reference to FIGS. First, with the semiconductor
この場合、最も上流に位置するスペーサ42を隣のスペーサ42との連結を解除しながら、即ち係合ピン46と係合孔42Dとの係合を解きながら取出した後は、開閉蓋10が設けられた開口部の直下方位置に前記隣のスペーサ42を移動させてはその隣のスペーサ42との連結を解除しながら取出しという動作を繰り返して、全てのスペーサ42を装着装置1外へ取出す。
In this case, the opening / closing lid 10 is provided after the
その後、次に生産するワーク3に対応する異なる幅のスペーサ42を開閉蓋10が設けられた開口部を介してシュート本体6上に載置しては、作業者は下流方向へ移動させ、次いで最初に載置された前記スペーサ42の係合ピン46に次に密閉空間S内に挿入されたスペーサ42の係合孔42Dを係合させて連結させるという動作を繰り返して、全ての異なる幅のスペーサ42をシュート本体6上に載置する。
Thereafter, a
そして、作業者はシュート本体6の前面に開設された挿通孔6Cを介して押し寄せ棒50を使って可動シュート8を固定シュート7方向へ押圧する。すると、前記連結された各スペーサ42は固定シュート7に位置規制されたスペーサ押さえ43に位置規制されて位置決めされる。即ち、スペーサ押さえ43の位置決め部43Aに各スペーサ42の一側面が当接して、各スペーサ42はスペーサ押さえ43に位置規制されて位置決めされる。
Then, the operator presses the
以上のように、ワーク3の寸法に合った寸法のスペーサ42を用いることによって、可動シュート8をワーク3の幅に合った位置に確実に位置決めすることができる。また、可動シュート8をスペーサ42の位置決めに併用することができるので、可動シュートとスペーサとをそれぞれ別に位置決めする機構と比較して、位置決め作業を簡略化することができる。
As described above, the
この状態で、開閉蓋10が設けられた開口部や専用の開閉蓋17が設けられた挿入孔17Aを介して工具を密閉空間S内に挿入して各ボルト41、44を締め付けることにより、各スペーサ42の被押圧部42Aをスペーサ押さえ43の押圧部43B及び可動シュート8の押圧部8Fで押圧して、各スペーサ42を位置決めした状態でスペーサ押さえ43と可動シュート8とでシュート本体6上に固定する。
In this state, a tool is inserted into the sealed space S through the opening provided with the opening / closing lid 10 and the
このため、スペーサ42をシュート本体6の上面に極力密着させることができ、ヒータ24によって加熱されているシュート本体6からスペーサ42への熱伝導を良好に保つことができる。
For this reason, the
なお、図5に示すように、ボルト44の頭部を収納凹部43C内に収納しボルト44により前記スペーサ押さえ43をシュート本体6に仮固定又は固定した状態で、前記スペーサ押さえ43の上面に工具挿入孔51Aが開設されたボルト44の抜け止め部である抜け止め板51を固定して、ワーク幅段取り動作の便宜の向上を図るようにしてもよい。
As shown in FIG. 5, the head of the
即ち、工具52を使用して工具挿入孔51Aを介してボルト44を緩めると、ボルト44が上昇することとなって抜け止め板51及びスペーサ押さえ43をも上昇させるので、ヒータブロック25にはヒータ24が埋設されて高温となるためにスペーサ押さえ43の押圧部43Bと前記スペーサ42の被押さえ部42Aとが軽く焼き付いていても、押圧部43Bと被押さえ部42Aとを離して隙間を形成することができて、シュート本体6から前記スペーサ42が確実に分離することができる。
That is, when the
なお、抜け止め板51とスペーサ押さえ43とを一体に形成して、ボルト挿入用開口である横穴をスペーサ押さえ43に形成し、ボルト44をスペーサ押さえ43の前記横穴から入れるようにしてもよい。
Alternatively, the retaining
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various alternatives, modifications, and variations can be made by those skilled in the art based on the above description, and the present invention is not limited to the various embodiments described above without departing from the spirit of the present invention. It encompasses alternatives, modifications or variations.
1 半導体素子の装着装置
2 間欠搬送装置
3 ワーク
6 シュート本体
7 固定シュート
8 可動シュート
10 開閉蓋
41、44 ボルト
42 スペーサ
43 スペーサ押さえ
51 抜け止め板
DESCRIPTION OF
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