JPH10233481A - ３次元積層型パッケージ素子の自動積層及びソルダリング装置並びにその製造方法 - Google Patents
３次元積層型パッケージ素子の自動積層及びソルダリング装置並びにその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、３次元積層型パッケージ素子の製
造工程を自動化することができる積層及びソルダリング
装置を提供することにより、生産性を向上させることを
その課題とする。 【解決手段】 本発明による自動積層及びソルダリング
装置は、パッケージローディング手段（１００）と、パ
ッケージローディング／アンローディング手段（２０
０）と、第１及び第２個別パッケージを積層して移動す
る割出し手段（４００）と、第１又は第２個別パッケー
ジの金属リードにフラックス等を塗布する塗布手段（５
００）と、ローディングされる第１個別パッケージを割
出し手段に移送する第１移送手段（３００ａ）と、ロー
ディングされる第２個別パッケージを割出し手段に移送
する第２移送手段（３００ｂ）と、割出し手段（４０
０）により移送される積層パッケージを加熱して、第１
及び第２個別パッケージの金属リードがソルダリングさ
れるようにする加熱手段（６００）とを備える。
造工程を自動化することができる積層及びソルダリング
装置を提供することにより、生産性を向上させることを
その課題とする。 【解決手段】 本発明による自動積層及びソルダリング
装置は、パッケージローディング手段（１００）と、パ
ッケージローディング／アンローディング手段（２０
０）と、第１及び第２個別パッケージを積層して移動す
る割出し手段（４００）と、第１又は第２個別パッケー
ジの金属リードにフラックス等を塗布する塗布手段（５
００）と、ローディングされる第１個別パッケージを割
出し手段に移送する第１移送手段（３００ａ）と、ロー
ディングされる第２個別パッケージを割出し手段に移送
する第２移送手段（３００ｂ）と、割出し手段（４０
０）により移送される積層パッケージを加熱して、第１
及び第２個別パッケージの金属リードがソルダリングさ
れるようにする加熱手段（６００）とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元積層型パッ
ケージ素子を製造する装置及びその製造方法に関し、よ
り詳細には、個別パッケージ素子を自動で積層し、積層
されたパッケージ素子の金属リード部分をソルダリング
する自動積層及びソルダリング装置並びに３次元積層型
パッケージ素子の製造方法に関する。
ケージ素子を製造する装置及びその製造方法に関し、よ
り詳細には、個別パッケージ素子を自動で積層し、積層
されたパッケージ素子の金属リード部分をソルダリング
する自動積層及びソルダリング装置並びに３次元積層型
パッケージ素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】個別半導体素子の集積度が増し、半導体
素子のサイズが大きくなるにつれて、半導体素子の実装
密度を高めることが要望されている。かかる要求を満た
すため、現在３次元積層型素子が幅広く開発されてい
る。３次元積層型素子は、パッケージングされないベア
チップを複数個積層するか、パッケージングされたチッ
プを複数個積層することができる。３次元積層型素子で
は、積層された個別素子を電気的且つ機械的にどのよう
に接続するかが重要な課題であるが、ソルダリング、特
にリフローソルダリング方法は、このような垂直接続に
最も広く使用される技術の１つである。
素子のサイズが大きくなるにつれて、半導体素子の実装
密度を高めることが要望されている。かかる要求を満た
すため、現在３次元積層型素子が幅広く開発されてい
る。３次元積層型素子は、パッケージングされないベア
チップを複数個積層するか、パッケージングされたチッ
プを複数個積層することができる。３次元積層型素子で
は、積層された個別素子を電気的且つ機械的にどのよう
に接続するかが重要な課題であるが、ソルダリング、特
にリフローソルダリング方法は、このような垂直接続に
最も広く使用される技術の１つである。
【０００３】リフローソルダリングは、溶融可能な金属
を含有する組成物を使用するが、ソルダリングしようと
する素子を機械的に固定させた後、接合部に熱を加える
ことにより、金属が溶けながらソルダリングされる技術
である。リフローソルダリングに使用される組成物は、
錫−鉛合金や錫−鉛−銀合金がある。リフローソルダリ
ングは、接合部に熱を伝達する方式によって、気体状態
リフローソルダリング、赤外線リフローソルダリング及
び高温ガスリフローソルダリングで区分される。
を含有する組成物を使用するが、ソルダリングしようと
する素子を機械的に固定させた後、接合部に熱を加える
ことにより、金属が溶けながらソルダリングされる技術
である。リフローソルダリングに使用される組成物は、
錫−鉛合金や錫−鉛−銀合金がある。リフローソルダリ
ングは、接合部に熱を伝達する方式によって、気体状態
リフローソルダリング、赤外線リフローソルダリング及
び高温ガスリフローソルダリングで区分される。
【０００４】３次元積層型素子をソルダリングする従来
の装置がＵＳＰ5,236,117号に開示されている。
の装置がＵＳＰ5,236,117号に開示されている。
【０００５】図１８及び図１９は、従来のソルダリング
装置の概略図及び部分詳細図である。
装置の概略図及び部分詳細図である。
【０００６】積層しようとする個別パッケージを衝撃ア
ーム１０の左側端部に固定させる。パッケージ素子の金
属部分、例えば、外部リード部分を一定の温度で加熱し
た後、溶融状態のフラックスが入っている容器８に浸漬
する。衝撃アーム１０は、回転軸６により固定されてお
り、パッケージが固定されている衝撃アーム１０の左側
端部は上下移動が可能である。衝撃アームが上昇した状
態が、衝撃アーム１０ａであり、下降した状態が、衝撃
アーム１０ｂである。衝撃アーム１０が下降すると、パ
ッケージ１２が容器８に入っているフラックスに浸漬さ
れ、これにより、外部リードにフラックスが塗布される
ことになる。衝撃アーム１０は、ストッパー２により停
止される。振動手段４は、パッケージのリードにフラッ
クスを等しく塗布させ、フラックスボイドの発生を防止
するために、衝撃アーム１０を振動させるものである。
ーム１０の左側端部に固定させる。パッケージ素子の金
属部分、例えば、外部リード部分を一定の温度で加熱し
た後、溶融状態のフラックスが入っている容器８に浸漬
する。衝撃アーム１０は、回転軸６により固定されてお
り、パッケージが固定されている衝撃アーム１０の左側
端部は上下移動が可能である。衝撃アームが上昇した状
態が、衝撃アーム１０ａであり、下降した状態が、衝撃
アーム１０ｂである。衝撃アーム１０が下降すると、パ
ッケージ１２が容器８に入っているフラックスに浸漬さ
れ、これにより、外部リードにフラックスが塗布される
ことになる。衝撃アーム１０は、ストッパー２により停
止される。振動手段４は、パッケージのリードにフラッ
クスを等しく塗布させ、フラックスボイドの発生を防止
するために、衝撃アーム１０を振動させるものである。
【０００７】フラックス１１にパッケージ１２のリード
１３を浸漬してフラックスを塗布する場合、リード１つ
１つにフラックスを塗布する場合に比べて作業効率面で
は優れるが、パッケージの入出力ピン数が多くてリード
ピッチが小さい場合には、隣接リード同士が連結されて
フラックスが塗布されるフラックスブリッジ現象を生ず
る可能性があり、このため、電気的短絡が発生する恐れ
がある。
１３を浸漬してフラックスを塗布する場合、リード１つ
１つにフラックスを塗布する場合に比べて作業効率面で
は優れるが、パッケージの入出力ピン数が多くてリード
ピッチが小さい場合には、隣接リード同士が連結されて
フラックスが塗布されるフラックスブリッジ現象を生ず
る可能性があり、このため、電気的短絡が発生する恐れ
がある。
【０００８】容器８からパッケージを取り出すときに
は、衝撃アーム１０の反対側の端部上に衝撃ウェート９
を落とすことにより、瞬間的にパッケージが容器８から
抜け出るようにする。衝撃ウェート９の動きは、シリン
ダ７により制御され、このシリンダ７は、プログラム可
能な制御器により制御される。
は、衝撃アーム１０の反対側の端部上に衝撃ウェート９
を落とすことにより、瞬間的にパッケージが容器８から
抜け出るようにする。衝撃ウェート９の動きは、シリン
ダ７により制御され、このシリンダ７は、プログラム可
能な制御器により制御される。
【０００９】しかるに、このような従来のソルダリング
装置では、個別パッケージを積層した後、ソルダリング
装置にローディングする作業は、手作業によりなされる
ため、積層素子製造の自動化が達成されないという短所
を有する。
装置では、個別パッケージを積層した後、ソルダリング
装置にローディングする作業は、手作業によりなされる
ため、積層素子製造の自動化が達成されないという短所
を有する。
【００１０】一方、表面実装型パッケージのうち、外部
リードがＪ字形状で折曲されたパッケージ、例えば、Ｓ
ＯＪ、ＴＳＯＪ、ＰＬＣＣのようなパッケージは、特に
リフローソルダリング方式による積層が容易である。な
ぜならば、かかる種のパッケージは、垂直接続のために
別途の手段を必要としないし、上下部パッケージの外部
リードによる接続が可能であるからである。従って、Ｊ
−リード型パッケージを自動で積層し、ソルダリングす
ることができる専用設備が設けられれば、大量生産が可
能であるので、その必要性が提起される。
リードがＪ字形状で折曲されたパッケージ、例えば、Ｓ
ＯＪ、ＴＳＯＪ、ＰＬＣＣのようなパッケージは、特に
リフローソルダリング方式による積層が容易である。な
ぜならば、かかる種のパッケージは、垂直接続のために
別途の手段を必要としないし、上下部パッケージの外部
リードによる接続が可能であるからである。従って、Ｊ
−リード型パッケージを自動で積層し、ソルダリングす
ることができる専用設備が設けられれば、大量生産が可
能であるので、その必要性が提起される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、積層型素子の製造工程を自動化することができ
る自動積層及びソルダリング装置並びに３次元積層型パ
ッケージ素子の製造方法を提供することにある。
目的は、積層型素子の製造工程を自動化することができ
る自動積層及びソルダリング装置並びに３次元積層型パ
ッケージ素子の製造方法を提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、特定形態の折曲構造
を有するパッケージに対する専用の積層及びソルダリン
グ装置を提供することにより、３次元積層型パッケージ
素子の生産性を高めることにある。
を有するパッケージに対する専用の積層及びソルダリン
グ装置を提供することにより、３次元積層型パッケージ
素子の生産性を高めることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の自動積層及びソルダリング装置は、Ａ）積
層しようとする複数の第１個別パッケージをローディン
グするパッケージローディング手段と、 Ｂ）積層しようとする複数の第２個別パッケージをロー
ディングし、積層及びソルダリング済みの複数の積層パ
ッケージをアンローディングするパッケージローディン
グ／アンローディング手段と、 Ｃ）第１及び第２個別パッケージを所定の個数ずつ積層
し、この積層パッケージを移動する割出し手段であっ
て、一定の速度で回転する割出し板と、該割出し板に固
定され、個別パッケージ素子が装着される所定の個数の
装着溝を有するガイドフィンガーと、ガイドフィンガー
の装着溝に装着された第１及び第２個別パッケージのい
ずれか一方の上に第１及び第２個別パッケージの他方を
積層するローディングシャトルアームと、積層及びソル
ダリング済みの積層パッケージをガイドフィンガーの装
着溝から取り出すアンローディングシャトルアームとを
有する割出し手段と、 Ｄ）第１又は第２個別パッケージの金属リードにフラッ
クス又はソルダペーストを塗布する塗布手段と、 Ｅ）パッケージローディング手段によりローディングさ
れる第１個別パッケージを所定の個数ずつ前記ローディ
ングシャトルアームに移送する第１移送手段と、 Ｆ）パッケージローディング／アンローディング手段に
よりローディングされる第２個別パッケージを所定の個
数ずつ前記ローディングシャトルアームに移送する第２
移送手段と、 Ｇ）ローディングシャトルアームにより移送される積層
パッケージを、加熱することにより、第１及び第２個別
パッケージ素子の金属リードがソルダリングされるよう
にする加熱手段とを備える。
め、本発明の自動積層及びソルダリング装置は、Ａ）積
層しようとする複数の第１個別パッケージをローディン
グするパッケージローディング手段と、 Ｂ）積層しようとする複数の第２個別パッケージをロー
ディングし、積層及びソルダリング済みの複数の積層パ
ッケージをアンローディングするパッケージローディン
グ／アンローディング手段と、 Ｃ）第１及び第２個別パッケージを所定の個数ずつ積層
し、この積層パッケージを移動する割出し手段であっ
て、一定の速度で回転する割出し板と、該割出し板に固
定され、個別パッケージ素子が装着される所定の個数の
装着溝を有するガイドフィンガーと、ガイドフィンガー
の装着溝に装着された第１及び第２個別パッケージのい
ずれか一方の上に第１及び第２個別パッケージの他方を
積層するローディングシャトルアームと、積層及びソル
ダリング済みの積層パッケージをガイドフィンガーの装
着溝から取り出すアンローディングシャトルアームとを
有する割出し手段と、 Ｄ）第１又は第２個別パッケージの金属リードにフラッ
クス又はソルダペーストを塗布する塗布手段と、 Ｅ）パッケージローディング手段によりローディングさ
れる第１個別パッケージを所定の個数ずつ前記ローディ
ングシャトルアームに移送する第１移送手段と、 Ｆ）パッケージローディング／アンローディング手段に
よりローディングされる第２個別パッケージを所定の個
数ずつ前記ローディングシャトルアームに移送する第２
移送手段と、 Ｇ）ローディングシャトルアームにより移送される積層
パッケージを、加熱することにより、第１及び第２個別
パッケージ素子の金属リードがソルダリングされるよう
にする加熱手段とを備える。
【００１４】第１又は第２移送手段は、パッケージロー
ディング手段又はパッケージローディング／アンローデ
ィング手段によりローディングされる第１又は第２個別
パッケージを所定の個数ずつ塗布手段に供給し、次いで
ローディングシャトルアームに移送する。
ディング手段又はパッケージローディング／アンローデ
ィング手段によりローディングされる第１又は第２個別
パッケージを所定の個数ずつ塗布手段に供給し、次いで
ローディングシャトルアームに移送する。
【００１５】ガイドフィンガーは、個別パッケージが積
層される装着溝を形成する上部ブロックと下部ブロック
とを備え、下部ブロックは、ローディングシャトルアー
ムにより装着される個別パッケージの端面が当接する垂
直内壁と、下部にある個別パッケージの金属リードが当
接する水平内壁とを有しているので、第１個別パッケー
ジと第２個別パッケージが正確に整列されるようにす
る。
層される装着溝を形成する上部ブロックと下部ブロック
とを備え、下部ブロックは、ローディングシャトルアー
ムにより装着される個別パッケージの端面が当接する垂
直内壁と、下部にある個別パッケージの金属リードが当
接する水平内壁とを有しているので、第１個別パッケー
ジと第２個別パッケージが正確に整列されるようにす
る。
【００１６】塗布手段は、溶融状態のフラックス又はソ
ルダペーストを第１又は第２個別パッケージの金属リー
ドに塗布するためのものである。フラックス又はソルダ
ペーストを塗布するために、容器で一定の速度で回転す
るベルトやメタルカムを使用する。また、ベルトやメタ
ルカムの表面に塗布されるフラックスやソルダペースト
の量を一定に調節するために、ガイドを使用する。
ルダペーストを第１又は第２個別パッケージの金属リー
ドに塗布するためのものである。フラックス又はソルダ
ペーストを塗布するために、容器で一定の速度で回転す
るベルトやメタルカムを使用する。また、ベルトやメタ
ルカムの表面に塗布されるフラックスやソルダペースト
の量を一定に調節するために、ガイドを使用する。
【００１７】また、本発明による３次元積層型パッケー
ジ素子の製造方法は、（Ａ）積層しようとする複数の第
１個別パッケージをローディングする段階と、（Ｂ）ロ
ーディングされた複数の第１個別パッケージを積層位置
に移送する段階と、（Ｃ）積層しようとする複数の第２
個別パッケージをローディングする段階と、（Ｄ）第２
個別パッケージの金属リードにソルダリング材料を塗布
する段階と、（Ｅ）第２個別パッケージを積層位置に移
送する段階と、（Ｆ）移送された第１及び第２個別パッ
ケージを整列し、第１個別パッケージの金属リードと第
２個別パッケージの金属リードが互いに接触するよう
に、第１及び第２個別パッケージのいずれか一方の上に
第１及び第２個別パッケージの他方を積層する段階と、
（Ｇ）積層された第１及び第２個別パッケージの対応す
る金属リードをソルダリングする段階と、（Ｈ）ソルダ
リングされた積層パッケージをアンローディングする段
階とを備える。
ジ素子の製造方法は、（Ａ）積層しようとする複数の第
１個別パッケージをローディングする段階と、（Ｂ）ロ
ーディングされた複数の第１個別パッケージを積層位置
に移送する段階と、（Ｃ）積層しようとする複数の第２
個別パッケージをローディングする段階と、（Ｄ）第２
個別パッケージの金属リードにソルダリング材料を塗布
する段階と、（Ｅ）第２個別パッケージを積層位置に移
送する段階と、（Ｆ）移送された第１及び第２個別パッ
ケージを整列し、第１個別パッケージの金属リードと第
２個別パッケージの金属リードが互いに接触するよう
に、第１及び第２個別パッケージのいずれか一方の上に
第１及び第２個別パッケージの他方を積層する段階と、
（Ｇ）積層された第１及び第２個別パッケージの対応す
る金属リードをソルダリングする段階と、（Ｈ）ソルダ
リングされた積層パッケージをアンローディングする段
階とを備える。
【００１８】積層パッケージ素子の製造に使用される個
別パッケージの金属リードには、外部リードメッキ工程
により８５％の錫と１５％の鉛とのソルダ合金がメッキ
されている。
別パッケージの金属リードには、外部リードメッキ工程
により８５％の錫と１５％の鉛とのソルダ合金がメッキ
されている。
【００１９】ソルダリング段階は、第１及び第２個別パ
ッケージの金属リードをソルダリング温度で加熱するた
めのソルダリングチャンバ内で行われる。このソルダリ
ング温度は、酸素を含有しない不活性ガスを用いて維持
する。ソルダリングチャンバ内の温度を３６０℃に維持
し、積層パッケージを約１００秒間ソルダリングチャン
バ内に滞留させると、時間当たり約８００個の３次元積
層型パッケージ素子を製造することができる。
ッケージの金属リードをソルダリング温度で加熱するた
めのソルダリングチャンバ内で行われる。このソルダリ
ング温度は、酸素を含有しない不活性ガスを用いて維持
する。ソルダリングチャンバ内の温度を３６０℃に維持
し、積層パッケージを約１００秒間ソルダリングチャン
バ内に滞留させると、時間当たり約８００個の３次元積
層型パッケージ素子を製造することができる。
【００２０】ソルダリングチャンバ内に積層パッケージ
を入れる前に、個別パッケージの金属リードをソルダリ
ング温度より低温で予熱することにより、溶融状態のフ
ラックス又はソルダペーストが焼けることを防止し、金
属リードに急に高温の熱が加えるときに発生し得る損傷
を防止する。
を入れる前に、個別パッケージの金属リードをソルダリ
ング温度より低温で予熱することにより、溶融状態のフ
ラックス又はソルダペーストが焼けることを防止し、金
属リードに急に高温の熱が加えるときに発生し得る損傷
を防止する。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照として本発明を
より詳細に説明する。
より詳細に説明する。
【００２２】図１乃至図３は、３次元積層型パッケージ
の断面図である。
の断面図である。
【００２３】図１に示すように、一般的なＪ−リード型
個別パッケージ２０ａ、２０ｂ、２０ｃにおいて、上部
パッケージの金属リード２２ａ、２２ｂの曲げ部分が下
部パッケージの金属リード２２ｂ、２２ｃの肩部分と接
触するようにし、この接触部分をソルダリングすること
により、３次元積層型素子を製造することができる。
個別パッケージ２０ａ、２０ｂ、２０ｃにおいて、上部
パッケージの金属リード２２ａ、２２ｂの曲げ部分が下
部パッケージの金属リード２２ｂ、２２ｃの肩部分と接
触するようにし、この接触部分をソルダリングすること
により、３次元積層型素子を製造することができる。
【００２４】Ｊーリード形態の個別パッケージ素子は、
３次元積層型素子に適用するために、各種形態で変形す
ることができる。例えば、図２に示すように、個別パッ
ケージ３０の上部胴体の一部を除去して金属リード３２
の内部リードが露出されるようにすれぱ、金属リード３
２の肩部分を確保することが容易であり、リードの曲げ
部分がパッケージ胴体の内側に位置するので、実装面積
を減少させることができる。
３次元積層型素子に適用するために、各種形態で変形す
ることができる。例えば、図２に示すように、個別パッ
ケージ３０の上部胴体の一部を除去して金属リード３２
の内部リードが露出されるようにすれぱ、金属リード３
２の肩部分を確保することが容易であり、リードの曲げ
部分がパッケージ胴体の内側に位置するので、実装面積
を減少させることができる。
【００２５】一方、図３に示した３次元積層型パッケー
ジは、本出願人が出願した日本国特許出願第１９９５−
４４２４９号に開示されているように、個別パッケージ
４０の内部に、直六面体形状の金属よりなる垂直接続手
段４５と、これと電気的に連結される結合リード部分４
８とを備える。結合リード部分４８は、ボンデイングワ
イヤ４６により半導体チップ４４に電気的に接続され、
その一部がパッケージ胴体の上面に露出されている。垂
直接続手段４５は、パッケージ胴体の下面に露出されて
いるので、下部パッケージ（４０ｂ、４０ｃ）の結合リ
ードとソルダリングが可能である。かかる構造を有する
３次元積層型素子では、上部パッケージ（４０ａ、４０
ｂ）の金属リードの折曲工程を必要としないし、上下部
パッケージの結合力が向上するという利点がある。
ジは、本出願人が出願した日本国特許出願第１９９５−
４４２４９号に開示されているように、個別パッケージ
４０の内部に、直六面体形状の金属よりなる垂直接続手
段４５と、これと電気的に連結される結合リード部分４
８とを備える。結合リード部分４８は、ボンデイングワ
イヤ４６により半導体チップ４４に電気的に接続され、
その一部がパッケージ胴体の上面に露出されている。垂
直接続手段４５は、パッケージ胴体の下面に露出されて
いるので、下部パッケージ（４０ｂ、４０ｃ）の結合リ
ードとソルダリングが可能である。かかる構造を有する
３次元積層型素子では、上部パッケージ（４０ａ、４０
ｂ）の金属リードの折曲工程を必要としないし、上下部
パッケージの結合力が向上するという利点がある。
【００２６】図４は、本発明による自動積層及びソルダ
リング装置の斜視図である。本発明の自動積層及びソル
ダリング装置５０は、パッケージローディング部１０
０、パッケージローディング／アンローディング部２０
０、移送機構３００、割出し（インデックス）装置４０
０、フラックス又はソルダペースト塗布装置５００及び
加熱部６００を備えている。
リング装置の斜視図である。本発明の自動積層及びソル
ダリング装置５０は、パッケージローディング部１０
０、パッケージローディング／アンローディング部２０
０、移送機構３００、割出し（インデックス）装置４０
０、フラックス又はソルダペースト塗布装置５００及び
加熱部６００を備えている。
【００２７】積層しようとする個別パッケージは、トレ
ー１２０、２２０内に収容されており、パッケージロー
ティング部１００及びパッケージローディング／アンロ
ーディング部２００により同時に供給される。
ー１２０、２２０内に収容されており、パッケージロー
ティング部１００及びパッケージローディング／アンロ
ーディング部２００により同時に供給される。
【００２８】パッケージローディング部１００及びパッ
ケージローディング／アンローディング部２００は、同
一の構造を有するが、パッケージローディング部１００
では、積層すべき個別パッケージ素子のローディング動
作だけが行われる一方、パッケージローディング／アン
ローディング部２００では、個別パッケージのローディ
ング動作だけでなく、積層及びソルダリング済みの積層
素子のアンローディング動作も行われる。
ケージローディング／アンローディング部２００は、同
一の構造を有するが、パッケージローディング部１００
では、積層すべき個別パッケージ素子のローディング動
作だけが行われる一方、パッケージローディング／アン
ローディング部２００では、個別パッケージのローディ
ング動作だけでなく、積層及びソルダリング済みの積層
素子のアンローディング動作も行われる。
【００２９】移送機構３００は、個別パッケージを割出
し装置４００に移送するためのものであって、レール３
５０に沿ってＸ軸方向に直線運動をするマスタアーム３
１０と、このマスタアーム３１０に連結され、Ｙ軸方向
に直線運動をするスレーブアーム(slave arm)３２０
と、このスレーブアーム３２０に連結され、上下方向即
ちＺ軸方向に直線運動をするピックアップ機構３３０と
を備えている。ピックアップ機構３３０は、パッケージ
素子をピックアップするための真空パッド３４０を有す
る。真空パッド３４０は、真空管３４２によりパッケー
ジ素子を吸い付けるものである。
し装置４００に移送するためのものであって、レール３
５０に沿ってＸ軸方向に直線運動をするマスタアーム３
１０と、このマスタアーム３１０に連結され、Ｙ軸方向
に直線運動をするスレーブアーム(slave arm)３２０
と、このスレーブアーム３２０に連結され、上下方向即
ちＺ軸方向に直線運動をするピックアップ機構３３０と
を備えている。ピックアップ機構３３０は、パッケージ
素子をピックアップするための真空パッド３４０を有す
る。真空パッド３４０は、真空管３４２によりパッケー
ジ素子を吸い付けるものである。
【００３０】割出し（インデックス）装置４００は、個
別パッケージを整列することにより、上下部パッケージ
の金属リード部分が直接接触するようにする装置であっ
て、複数のガイドフィンガー４４０が装着された割出し
板４２０と、ローディングシャトルアーム４６０及びア
ンローディングシャトルアーム４８０とを備えている。
ローディングシャトルアーム４６０の保持フィンガー４
６２は、積層すべき個別パッケージ素子をパッケージロ
ーディング部１００及びパッケージローディング／アン
ローディング部２００から受け入れ、割出し板４２０の
ガイドフィンガー４４０に積層させる。一方、アンロー
ディングシャトルアーム４８０の保持フィンガー４８２
は、加熱部６００を通過してソルダリングが完了された
積層素子をガイドフィンガー４４０からアンローディン
グするためのものである。
別パッケージを整列することにより、上下部パッケージ
の金属リード部分が直接接触するようにする装置であっ
て、複数のガイドフィンガー４４０が装着された割出し
板４２０と、ローディングシャトルアーム４６０及びア
ンローディングシャトルアーム４８０とを備えている。
ローディングシャトルアーム４６０の保持フィンガー４
６２は、積層すべき個別パッケージ素子をパッケージロ
ーディング部１００及びパッケージローディング／アン
ローディング部２００から受け入れ、割出し板４２０の
ガイドフィンガー４４０に積層させる。一方、アンロー
ディングシャトルアーム４８０の保持フィンガー４８２
は、加熱部６００を通過してソルダリングが完了された
積層素子をガイドフィンガー４４０からアンローディン
グするためのものである。
【００３１】塗布装置５００は、上部個別パッケージの
金属リード部分にフラックス又はソルダペーストを塗布
するためのものであって、このような塗布工程は、割出
し板４２０のガイドフィンガー４４０にパッケージが積
層される前に行わなければならない。塗布装置５００
は、支持胴体５３０と、溶融フラックス又はソルダペー
ストが入っている容器５１０と、この容器５１０にその
一部が浸されており、一定の速度で回転するローラー５
２０とを備えている。
金属リード部分にフラックス又はソルダペーストを塗布
するためのものであって、このような塗布工程は、割出
し板４２０のガイドフィンガー４４０にパッケージが積
層される前に行わなければならない。塗布装置５００
は、支持胴体５３０と、溶融フラックス又はソルダペー
ストが入っている容器５１０と、この容器５１０にその
一部が浸されており、一定の速度で回転するローラー５
２０とを備えている。
【００３２】個別パッケージは、金属リードを折曲する
前に、パッケージ胴体から突出する外部リードが腐蝕す
ることを防止し、ソルダリングを容易に行うため、外部
リードに錫−鉛合金（ソルダ合金）をメッキする。ソル
ダ合金における錫と鉛の組成比は、パッケージを印刷回
路基板に面実装する時には、共晶点に近い比率で構成さ
れた、例えば錫６３％と鉛３７％よりなる。しかしなが
ら、本発明のように、塗布装置５００によりフラックス
又はソルダペーストを塗布した後、ソルダリング工程を
進行して、パッケージの金属リード同士の接合がなされ
るようにする場合には、錫８５％と鉛１５％よりなるソ
ルダ合金を使用して、個別パッケージの外部リードメッ
キ工程を進行することが好ましい。フラックスは、ソル
ダリングがなされる接合部をきれいにし、ソルダリング
がなされる高温で金属リード部分に酸化物が生ずること
を防止する役割をする。また、フラックスは、ソルダリ
ングに際してソルダ合金が接合部の表面によく広がるよ
うにする。フラックスとしては、松ヤニから抽出したロ
ジンフラックス及び水溶性フラックスを使用することが
できる。
前に、パッケージ胴体から突出する外部リードが腐蝕す
ることを防止し、ソルダリングを容易に行うため、外部
リードに錫−鉛合金（ソルダ合金）をメッキする。ソル
ダ合金における錫と鉛の組成比は、パッケージを印刷回
路基板に面実装する時には、共晶点に近い比率で構成さ
れた、例えば錫６３％と鉛３７％よりなる。しかしなが
ら、本発明のように、塗布装置５００によりフラックス
又はソルダペーストを塗布した後、ソルダリング工程を
進行して、パッケージの金属リード同士の接合がなされ
るようにする場合には、錫８５％と鉛１５％よりなるソ
ルダ合金を使用して、個別パッケージの外部リードメッ
キ工程を進行することが好ましい。フラックスは、ソル
ダリングがなされる接合部をきれいにし、ソルダリング
がなされる高温で金属リード部分に酸化物が生ずること
を防止する役割をする。また、フラックスは、ソルダリ
ングに際してソルダ合金が接合部の表面によく広がるよ
うにする。フラックスとしては、松ヤニから抽出したロ
ジンフラックス及び水溶性フラックスを使用することが
できる。
【００３３】一方、共晶点に近い比率よりなるソルダ合
金を使用して個別パッケージの金属リードをメッキした
後、本発明による自動積層及びソルダリング装置では、
フラックスの代わりに、ソルダペーストを外部リードに
塗布することも可能である。もちろん、この場合、ソル
ダペーストは、容器５１０に溶融状態で含まれている。
ソルダペーストは、一般的にソルダ合金とフラックスと
よりなる。ソルダペーストのソルダ合金に含有される錫
の比率が高くなると、ソルダリング工程時により高温の
温度環境が要求される。
金を使用して個別パッケージの金属リードをメッキした
後、本発明による自動積層及びソルダリング装置では、
フラックスの代わりに、ソルダペーストを外部リードに
塗布することも可能である。もちろん、この場合、ソル
ダペーストは、容器５１０に溶融状態で含まれている。
ソルダペーストは、一般的にソルダ合金とフラックスと
よりなる。ソルダペーストのソルダ合金に含有される錫
の比率が高くなると、ソルダリング工程時により高温の
温度環境が要求される。
【００３４】以下、本発明による自動積層及びソルダリ
ング装置の全体的な動作を説明する。
ング装置の全体的な動作を説明する。
【００３５】まず、個別パッケージ素子の製造が完了さ
れると、電気的性能、初期不良有無、信頼性検査等の検
査工程が進行され、ここで良品と判定された個別パッケ
ージ素子がトレー１２０、２２０に積載され、その後、
本発明による積層及びソルダリング装置に移送される。
れると、電気的性能、初期不良有無、信頼性検査等の検
査工程が進行され、ここで良品と判定された個別パッケ
ージ素子がトレー１２０、２２０に積載され、その後、
本発明による積層及びソルダリング装置に移送される。
【００３６】パッケージローディング／アンローディン
グ部２００によりトレー２２０がローディング位置２２
２にローディングされると、第２移送機構３００ｂによ
りトレー２２０に入っている個別パッケージを割出し装
置４００のローディングシャトルアーム４６０に移送す
る。この際、図４に示すように、個別パッケージは、４
つの真空パッド３４０を備えた移送機構３００ｂにより
一度に移送される。移送された４つの個別パッケージ
は、ローディングシャトルアーム４６０の保持フィンガ
ー４６２に挟持され、さらにガイドフィンガー４４０に
装着される。ガイドフィンガー４４０に装着されている
個別パッケージは、積層素子の下部構造を構成するの
で、下部個別パッケージと言う。
グ部２００によりトレー２２０がローディング位置２２
２にローディングされると、第２移送機構３００ｂによ
りトレー２２０に入っている個別パッケージを割出し装
置４００のローディングシャトルアーム４６０に移送す
る。この際、図４に示すように、個別パッケージは、４
つの真空パッド３４０を備えた移送機構３００ｂにより
一度に移送される。移送された４つの個別パッケージ
は、ローディングシャトルアーム４６０の保持フィンガ
ー４６２に挟持され、さらにガイドフィンガー４４０に
装着される。ガイドフィンガー４４０に装着されている
個別パッケージは、積層素子の下部構造を構成するの
で、下部個別パッケージと言う。
【００３７】一方、積層素子の上部構造を構成する上部
個別パッケージは、パッケージローディング部１００に
よりトレー１２０単位でローディング位置１２２に供給
される。第１移送機構３００ａは、ローディング位置１
２２にある上部個別パッケージを割出し装置４００のロ
ーディングシャトルアーム４６０に移送する。移送途中
に、上部個別パッケージの金属リード部分には、フラッ
クス又はソルダペーストが塗布される。第１移送機構３
００ａの真空パッド３４０に吸着されている上部個別パ
ッケージを、塗布装置５００のローラー５２０に接触さ
せると、一定の速度で回転するローラーにより、溶融フ
ラックス又はソルダペーストが個別パッケージの金属リ
ードに塗布される。
個別パッケージは、パッケージローディング部１００に
よりトレー１２０単位でローディング位置１２２に供給
される。第１移送機構３００ａは、ローディング位置１
２２にある上部個別パッケージを割出し装置４００のロ
ーディングシャトルアーム４６０に移送する。移送途中
に、上部個別パッケージの金属リード部分には、フラッ
クス又はソルダペーストが塗布される。第１移送機構３
００ａの真空パッド３４０に吸着されている上部個別パ
ッケージを、塗布装置５００のローラー５２０に接触さ
せると、一定の速度で回転するローラーにより、溶融フ
ラックス又はソルダペーストが個別パッケージの金属リ
ードに塗布される。
【００３８】フラックス又はソルダペーストが塗布され
た上部個別パッケージは、ローディングシャトルアーム
４６０により割出し板４２０のガイドフィンガー４４０
に装着される。ガイドフィンガー４４０には、上述した
ように、下部個別パッケージが載置されている。従っ
て、上部個別パッケージをガイドフィンガー４４０に装
着する際は、下部個別パッケージ上に上部個別パッケー
ジを正確に整列し、上部及び下部個別パッケージの対応
する金属リード部分が互いに接触するようにすることが
非常に重要である。
た上部個別パッケージは、ローディングシャトルアーム
４６０により割出し板４２０のガイドフィンガー４４０
に装着される。ガイドフィンガー４４０には、上述した
ように、下部個別パッケージが載置されている。従っ
て、上部個別パッケージをガイドフィンガー４４０に装
着する際は、下部個別パッケージ上に上部個別パッケー
ジを正確に整列し、上部及び下部個別パッケージの対応
する金属リード部分が互いに接触するようにすることが
非常に重要である。
【００３９】以上個別パッケージのローディング及び積
層について説明したが、検査工程済みのパッケージをト
レーに積載してパッケージローディング部１００及びパ
ッケージローディング／アンローディング部２００に移
送することを除いて、全工程が自動に行われることがわ
かる。
層について説明したが、検査工程済みのパッケージをト
レーに積載してパッケージローディング部１００及びパ
ッケージローディング／アンローディング部２００に移
送することを除いて、全工程が自動に行われることがわ
かる。
【００４０】ガイドフィンガー４４０に積層されている
上下部パッケージは、回転する割出し板４２０により加
熱部６００のソルダリングチャンバ６１０に入る。ソル
ダリングチャンバ６１０では、積層されている上下部パ
ッケージの金属リード接合部を加熱してソルダリングが
なされるようにする。
上下部パッケージは、回転する割出し板４２０により加
熱部６００のソルダリングチャンバ６１０に入る。ソル
ダリングチャンバ６１０では、積層されている上下部パ
ッケージの金属リード接合部を加熱してソルダリングが
なされるようにする。
【００４１】ソルダリング済みの積層素子は、アンロー
ディングシャトルアーム４８０によりガイドフィンガー
４４０からアンローディングされ、第２移送機構３００
ｂによりパッケージローディング／アンローディング部
２００のローディング位置にあるトレーに移送される。
このように、積層及びソルダリングが完了された素子
は、次の工程、例えば、検査工程を経て最終積層素子と
して出荷される。
ディングシャトルアーム４８０によりガイドフィンガー
４４０からアンローディングされ、第２移送機構３００
ｂによりパッケージローディング／アンローディング部
２００のローディング位置にあるトレーに移送される。
このように、積層及びソルダリングが完了された素子
は、次の工程、例えば、検査工程を経て最終積層素子と
して出荷される。
【００４２】図５は、本発明による自動積層及びソルダ
リング装置に適合なパッケージローディング部の斜視図
である。パッケージローディング部１００のトレー乗降
部１０５では、トレーカセット１０２に入っているトレ
ー１２０が１つずつ載置されるキャリア１０６が、キャ
リア支持バー１１４により矢印ＡＢ方向に直線運動する
キャリアフィードブロック１１２に連結されている。キ
ャリアフィードブロック１１２は、フィードバー１１０
により支持ブロック１０８と連結されており、フィード
バー１１０に沿ってＡＢ方向に直線運動をする。一方、
キャリア支持体１１８は、キャリア１０６の両側を保持
するキャリアホルダー１２４を備えており、ガイドレー
ル１２８に沿って矢印ＣＤ方向に運動する。キャリア支
持体１１８がガイドブロック１１６により支持されてい
るが、Ｃ方向に上昇するときには、２つの垂直ガイド軸
１２６により支持される。垂直ガイド軸１２６は、ガイ
ドブロック１１６を介して支持ブロック１０８と連結さ
れている。
リング装置に適合なパッケージローディング部の斜視図
である。パッケージローディング部１００のトレー乗降
部１０５では、トレーカセット１０２に入っているトレ
ー１２０が１つずつ載置されるキャリア１０６が、キャ
リア支持バー１１４により矢印ＡＢ方向に直線運動する
キャリアフィードブロック１１２に連結されている。キ
ャリアフィードブロック１１２は、フィードバー１１０
により支持ブロック１０８と連結されており、フィード
バー１１０に沿ってＡＢ方向に直線運動をする。一方、
キャリア支持体１１８は、キャリア１０６の両側を保持
するキャリアホルダー１２４を備えており、ガイドレー
ル１２８に沿って矢印ＣＤ方向に運動する。キャリア支
持体１１８がガイドブロック１１６により支持されてい
るが、Ｃ方向に上昇するときには、２つの垂直ガイド軸
１２６により支持される。垂直ガイド軸１２６は、ガイ
ドブロック１１６を介して支持ブロック１０８と連結さ
れている。
【００４３】トレー１２０がローディング位置１２２に
来ると、ピックアップ機構３３０がトレー１２０の溝１
２１に入っている個別パッケージ１５０を移送する。図
５に示すように、４つの真空パッド３４０を備えるピッ
クアップ機構３３０を使用する場合は、一度に４つずつ
移送されて、ローディングシャトルアーム４６０にロー
ディングされる。個別パッケージ１５０の移送が完了さ
れると、空いたトレーは、モーター１４２により駆動さ
れるコンベイヤベルト１４４によりガイドレール１５２
に沿って矢印Ｅ方向に移動する。ガイドレール１５２の
終端まで移送された空いたトレーは、ＦＧ方向に運動す
るトレーアンローディング部１７５によりアンローディ
ングされる。トレーアンローディング部１７５は、トレ
ー乗降部１０５と同様の構造を有するので、詳細は省略
する。
来ると、ピックアップ機構３３０がトレー１２０の溝１
２１に入っている個別パッケージ１５０を移送する。図
５に示すように、４つの真空パッド３４０を備えるピッ
クアップ機構３３０を使用する場合は、一度に４つずつ
移送されて、ローディングシャトルアーム４６０にロー
ディングされる。個別パッケージ１５０の移送が完了さ
れると、空いたトレーは、モーター１４２により駆動さ
れるコンベイヤベルト１４４によりガイドレール１５２
に沿って矢印Ｅ方向に移動する。ガイドレール１５２の
終端まで移送された空いたトレーは、ＦＧ方向に運動す
るトレーアンローディング部１７５によりアンローディ
ングされる。トレーアンローディング部１７５は、トレ
ー乗降部１０５と同様の構造を有するので、詳細は省略
する。
【００４４】図５では、パッケージローディング部１０
０だけを図示して説明したが、パッケージローディング
／アンローディング部２００も、これと同様の構造を有
し、同様の作用をする。但し、上述したように、ローデ
ィング位置２２２にあるトレー２２０が、コンベイヤユ
ニット１４０により移送される際、トレー２２０には、
積層及びソルダリング済みの積層素子が入っているの
で、パッケージローディング／アンローディング部２０
０では、下部個別パッケージのローディング動作だけで
なく、積層パッケージ素子のアンローディング動作も行
われるという点で異なる。尚、積層パッケージ素子のア
ンローディングは、パッケージローディング部１００で
行ってもよい。
０だけを図示して説明したが、パッケージローディング
／アンローディング部２００も、これと同様の構造を有
し、同様の作用をする。但し、上述したように、ローデ
ィング位置２２２にあるトレー２２０が、コンベイヤユ
ニット１４０により移送される際、トレー２２０には、
積層及びソルダリング済みの積層素子が入っているの
で、パッケージローディング／アンローディング部２０
０では、下部個別パッケージのローディング動作だけで
なく、積層パッケージ素子のアンローディング動作も行
われるという点で異なる。尚、積層パッケージ素子のア
ンローディングは、パッケージローディング部１００で
行ってもよい。
【００４５】図６は、本発明による自動積層及びソルダ
リング装置に適合な割出し（インデックス）装置の斜視
図である。割出し装置４００は、ガイドフィンガー４４
０が取り付けられた割出し板４２０、ローディングシャ
トルアーム４６０及びアンローディングシャトルアーム
４８０を備えている。押し機構４７０を、ガイドフィン
ガー４４０に装着された上下部個別パッケージの整列が
より正確に行われるようするために使用してもよく、ロ
ーディングシャトルアーム４６０及びガイドフィンガー
４４０だけを使用しても上下部個別パッケージの整列が
正確に行われる場合は、使用しなくてもよい。
リング装置に適合な割出し（インデックス）装置の斜視
図である。割出し装置４００は、ガイドフィンガー４４
０が取り付けられた割出し板４２０、ローディングシャ
トルアーム４６０及びアンローディングシャトルアーム
４８０を備えている。押し機構４７０を、ガイドフィン
ガー４４０に装着された上下部個別パッケージの整列が
より正確に行われるようするために使用してもよく、ロ
ーディングシャトルアーム４６０及びガイドフィンガー
４４０だけを使用しても上下部個別パッケージの整列が
正確に行われる場合は、使用しなくてもよい。
【００４６】個別パッケージは、移送機構３００により
ローディングシャトルアーム４６０に移送され、保持フ
ィンガー４６２に狭持される。保持フィンガーは、第１
保持フィンガー４６２ａと第２保持フィンガー４６２ｂ
とで区分され、第１保持フィンガー４６２ａは、第１支
持板４６４に固定され、第２保持フィンガー４６２ｂ
は、第２支持板４６６に固定される。第１及び第２支持
板４６４、４６６は、噛合ブロック４６８に固定され、
直線運動をする。噛合ブロック４６８は、ベース板４６
９に固定され、ベース板４６９は、回転軸４６７に固定
されているので、ローディングシャトルアーム４６０の
直線運動及び回転運動を可能にする。
ローディングシャトルアーム４６０に移送され、保持フ
ィンガー４６２に狭持される。保持フィンガーは、第１
保持フィンガー４６２ａと第２保持フィンガー４６２ｂ
とで区分され、第１保持フィンガー４６２ａは、第１支
持板４６４に固定され、第２保持フィンガー４６２ｂ
は、第２支持板４６６に固定される。第１及び第２支持
板４６４、４６６は、噛合ブロック４６８に固定され、
直線運動をする。噛合ブロック４６８は、ベース板４６
９に固定され、ベース板４６９は、回転軸４６７に固定
されているので、ローディングシャトルアーム４６０の
直線運動及び回転運動を可能にする。
【００４７】第１保持フィンガー４６２ａと第２保持フ
ィンガー４６２ｂの間には、例えばスプリングのような
弾性部材（図示せず）が連結されていて、保持フィンガ
ーの拡開及び縮めを可能にする。第１及び第２保持フィ
ンガーが縮められた状態で、個別パッケージが移送機構
３００により移送されると、第１及び第２支持板４６
４、４６６が保持フィンガーを弛緩させることにより、
スプリングの弾性により第１及び第２保持フィンガーが
拡開され、個別パッケージを固定する。個別パッケージ
と直接接触する保持フィンガーには、シリコンのような
緩衝材を取り付けることにより、保持フィンガーにより
個別パッケージが損傷されることを防止することが好ま
しい。
ィンガー４６２ｂの間には、例えばスプリングのような
弾性部材（図示せず）が連結されていて、保持フィンガ
ーの拡開及び縮めを可能にする。第１及び第２保持フィ
ンガーが縮められた状態で、個別パッケージが移送機構
３００により移送されると、第１及び第２支持板４６
４、４６６が保持フィンガーを弛緩させることにより、
スプリングの弾性により第１及び第２保持フィンガーが
拡開され、個別パッケージを固定する。個別パッケージ
と直接接触する保持フィンガーには、シリコンのような
緩衝材を取り付けることにより、保持フィンガーにより
個別パッケージが損傷されることを防止することが好ま
しい。
【００４８】割出し板４２０には、個別パッケージを装
着するための４つの装着溝４４８を有する複数のガイド
フィンガー４４０が取り付けられる。ガイドフィンガー
４４０は、上部ブロック４４２と下部ブロック４４６と
で区分され、上下部個別パッケージがローディングシャ
トルアーム４６０により装着溝４４８に装着されると、
上下部ブロック４４２、４４６が閉じながら上下部個別
パッケージを固定させる。この際、上下部個別パッケー
ジの金属リード同士が正確に接触するように整列させる
ことが重要である。
着するための４つの装着溝４４８を有する複数のガイド
フィンガー４４０が取り付けられる。ガイドフィンガー
４４０は、上部ブロック４４２と下部ブロック４４６と
で区分され、上下部個別パッケージがローディングシャ
トルアーム４６０により装着溝４４８に装着されると、
上下部ブロック４４２、４４６が閉じながら上下部個別
パッケージを固定させる。この際、上下部個別パッケー
ジの金属リード同士が正確に接触するように整列させる
ことが重要である。
【００４９】例えば、図７に示すように、保持フィンガ
ー４６２により固定されている個別パッケージ素子１５
０を装着溝４４８に装着させるとき、パッケージ１５０
の一方の端面が下部ブロック４４６の垂直内壁４４７に
完全に当接するようにすることにより、ローディングシ
ャトルアーム４６０により同時に装着される４つの個別
パッケージを長手方向に整列させることができる。この
際、個別パッケージ素子１５０の金属リード１５１は、
下部ブロック４４６の水平内壁４４９に載置されるの
で、高さ方向の整列も正確に行われる。一方、個別パッ
ケージの幅方向の整列は、例えば、ローディングシャト
ルアーム４６０の保持フィンガー４６２の一端を下部ブ
ロック４４６の側端部と一致させ、個別パッケージ１５
０を装着溝４４８に装着することにより行われる。
ー４６２により固定されている個別パッケージ素子１５
０を装着溝４４８に装着させるとき、パッケージ１５０
の一方の端面が下部ブロック４４６の垂直内壁４４７に
完全に当接するようにすることにより、ローディングシ
ャトルアーム４６０により同時に装着される４つの個別
パッケージを長手方向に整列させることができる。この
際、個別パッケージ素子１５０の金属リード１５１は、
下部ブロック４４６の水平内壁４４９に載置されるの
で、高さ方向の整列も正確に行われる。一方、個別パッ
ケージの幅方向の整列は、例えば、ローディングシャト
ルアーム４６０の保持フィンガー４６２の一端を下部ブ
ロック４４６の側端部と一致させ、個別パッケージ１５
０を装着溝４４８に装着することにより行われる。
【００５０】個別パッケージ１５０の整列が終わると、
保持フィンガー４６２が縮まり、ローディングシシャト
ルアーム４６０が装着溝４８８から抜け出る。押し機構
４７０が上部ブロック４４２を押圧することにより、装
着溝４４８に装着された個別パッケージを固定させる。
保持フィンガー４６２が縮まり、ローディングシシャト
ルアーム４６０が装着溝４８８から抜け出る。押し機構
４７０が上部ブロック４４２を押圧することにより、装
着溝４４８に装着された個別パッケージを固定させる。
【００５１】ここで注目すべきことは、図６と関連し
て、ローディングシシャトルアーム４６０とアンローデ
ィングシャトルアーム４８０及び押し機構４７０を備え
る割出し装置４００について説明したが、ローディング
位置１２２、２２２にあるトレーから上部及び下部個別
パッケージを移送するとき、移送機構３００により直接
個別パッケージをガイドフィンガー４４０の装着溝４４
８に搭載するようにしてもよい。この場合、装着溝４４
８で積層される上下部個別パッケージの金属リード部分
の正確な整列が保障されなければならない。
て、ローディングシシャトルアーム４６０とアンローデ
ィングシャトルアーム４８０及び押し機構４７０を備え
る割出し装置４００について説明したが、ローディング
位置１２２、２２２にあるトレーから上部及び下部個別
パッケージを移送するとき、移送機構３００により直接
個別パッケージをガイドフィンガー４４０の装着溝４４
８に搭載するようにしてもよい。この場合、装着溝４４
８で積層される上下部個別パッケージの金属リード部分
の正確な整列が保障されなければならない。
【００５２】図８は、本発明による自動積層及びソルダ
リング装置に使用するに適合な塗布装置５００の概略断
面図である。
リング装置に使用するに適合な塗布装置５００の概略断
面図である。
【００５３】容器５１０には、溶融フラックス又はソル
ダペースト５４０が入っており、ローラー５２０は、塗
布ベルト５５０を一定の速度で回転させることにより、
ベルト５５０にフラックス又はソルダペーストが塗布さ
れるようにする。ベルト５５０と実質的に接触する調節
ガイド５７０は、ベルト５５０に塗布される塗布材料の
量を調節する役割をする。支持胴体５３０は、容器５１
０と結合され、塗布装置５００を、所定の位置、例え
ば、図４に示したように、ローディング位置１２２とロ
ーディングシャトルアーム４６０との間に固定させる。
ダペースト５４０が入っており、ローラー５２０は、塗
布ベルト５５０を一定の速度で回転させることにより、
ベルト５５０にフラックス又はソルダペーストが塗布さ
れるようにする。ベルト５５０と実質的に接触する調節
ガイド５７０は、ベルト５５０に塗布される塗布材料の
量を調節する役割をする。支持胴体５３０は、容器５１
０と結合され、塗布装置５００を、所定の位置、例え
ば、図４に示したように、ローディング位置１２２とロ
ーディングシャトルアーム４６０との間に固定させる。
【００５４】ピックアップ機構３３０の真空パッド３４
０に固定されている上部個別パッケージ１５０が、塗布
ベルト５５０上に載置される場合、パッケージの金属リ
ード１５１をゴム製の塗布ベルト５５０に当接させるこ
とにより、ゴム製の塗布ベルト５５０に塗布されている
フラックス又はソルダペーストが金属リード１５１に塗
布される。この際、回転しているローラー５２０は、一
時的に停止し、フラックス又はソルダペーストの塗布が
完了されると、さらに回転する。
０に固定されている上部個別パッケージ１５０が、塗布
ベルト５５０上に載置される場合、パッケージの金属リ
ード１５１をゴム製の塗布ベルト５５０に当接させるこ
とにより、ゴム製の塗布ベルト５５０に塗布されている
フラックス又はソルダペーストが金属リード１５１に塗
布される。この際、回転しているローラー５２０は、一
時的に停止し、フラックス又はソルダペーストの塗布が
完了されると、さらに回転する。
【００５５】図９は、本発明による自動積層及びソルダ
リング装置に使用するに適合な他の塗布装置の概略断面
図である。図８の塗布装置と比較してみると、図９の塗
布装置は、ローラー及び塗布ベルトの代わりに、メタル
カム５６０を備えている。ローラー及びベルトを使用す
る場合には、長期間の使用により塗布ベルトが緩くなっ
て、ベルトに塗布されているフラックス又はソルダペー
ストの量を一定に維持しがたく、またベルトとローラー
の回転軸との間にフラックス又はソルダペーストが挿入
されて誤動作が生ずるという欠点があったが、メタルカ
ムを使用すれば、このような欠点は克服できる。一方、
メタルカム５６０は、図９に示すように、楕円形なの
で、調節ガイド５７０が、メタルカム５６０の回転に従
って一緒に移動することにより、メタルカム５６０の表
面に塗布されるフラックス又はソルダペーストの量を一
定に制御することができる。
リング装置に使用するに適合な他の塗布装置の概略断面
図である。図８の塗布装置と比較してみると、図９の塗
布装置は、ローラー及び塗布ベルトの代わりに、メタル
カム５６０を備えている。ローラー及びベルトを使用す
る場合には、長期間の使用により塗布ベルトが緩くなっ
て、ベルトに塗布されているフラックス又はソルダペー
ストの量を一定に維持しがたく、またベルトとローラー
の回転軸との間にフラックス又はソルダペーストが挿入
されて誤動作が生ずるという欠点があったが、メタルカ
ムを使用すれば、このような欠点は克服できる。一方、
メタルカム５６０は、図９に示すように、楕円形なの
で、調節ガイド５７０が、メタルカム５６０の回転に従
って一緒に移動することにより、メタルカム５６０の表
面に塗布されるフラックス又はソルダペーストの量を一
定に制御することができる。
【００５６】図８及び図９に示した塗布装置では、回転
ローラー５２０及びメタルカム５６０の速度を制御する
必要があり、又容器５１０を加熱することにより、容器
５１０に入っている溶融状態のフラックス又はソルダペ
ーストの固化を防止しなければならない。
ローラー５２０及びメタルカム５６０の速度を制御する
必要があり、又容器５１０を加熱することにより、容器
５１０に入っている溶融状態のフラックス又はソルダペ
ーストの固化を防止しなければならない。
【００５７】こうしてフラックス又はソルダペーストが
塗布された上部個別パッケージ１５０は、上述したよう
に、割出し板４２０のガイドフィンガー４４０により下
部個別パッケージ上に積層される。積層済みの上下部個
別パッケージは、加熱部６００を通過しつつ、ソルダリ
ングが行われる。
塗布された上部個別パッケージ１５０は、上述したよう
に、割出し板４２０のガイドフィンガー４４０により下
部個別パッケージ上に積層される。積層済みの上下部個
別パッケージは、加熱部６００を通過しつつ、ソルダリ
ングが行われる。
【００５８】図１０は、本発明による自動積層及びソル
ダリング装置に適合な加熱部６００の概略断面図であ
る。ガイドフィンガーの上部ブロック４４２と下部ブロ
ック４４６により固定された積層パッケージ６５０は、
加熱板６２０によりソルダリング温度より低温で予熱さ
れる。積層パッケージの予熱は、上部個別パッケージの
金属リードに塗布されている溶融フラックス又はソルダ
ペーストが固化することを防止すると同時に、ソルダリ
ングのため、金属リード部分に急に熱を加える場合に生
ずる損傷を防止するためのものである。
ダリング装置に適合な加熱部６００の概略断面図であ
る。ガイドフィンガーの上部ブロック４４２と下部ブロ
ック４４６により固定された積層パッケージ６５０は、
加熱板６２０によりソルダリング温度より低温で予熱さ
れる。積層パッケージの予熱は、上部個別パッケージの
金属リードに塗布されている溶融フラックス又はソルダ
ペーストが固化することを防止すると同時に、ソルダリ
ングのため、金属リード部分に急に熱を加える場合に生
ずる損傷を防止するためのものである。
【００５９】加熱板６２０と割出し板４２０が回転する
ことに従って、ガイドフィンガー４４０の装着溝４４８
に収容されている積層パッケージ６５０は、ソルダリン
グチャンバ６１０に入る。ソルダリングチャンバ６１０
は、個別パッケージの金属リード部分が一定の温度を維
持することができるように、高温ガスが通過するハウジ
ング６１２により形成される通路を言う。ソルダリング
チャンバ６１０内には、一定の温度分布が維持されるよ
うにして、特定の接合部が過熱されることを防止する必
要がある。
ことに従って、ガイドフィンガー４４０の装着溝４４８
に収容されている積層パッケージ６５０は、ソルダリン
グチャンバ６１０に入る。ソルダリングチャンバ６１０
は、個別パッケージの金属リード部分が一定の温度を維
持することができるように、高温ガスが通過するハウジ
ング６１２により形成される通路を言う。ソルダリング
チャンバ６１０内には、一定の温度分布が維持されるよ
うにして、特定の接合部が過熱されることを防止する必
要がある。
【００６０】ガス供給管６４４を介して供給されるガス
は、ファン６４０により送風管６４２を通過し、ヒータ
ー６３０に突き当たる。ヒーター６３０は、多数の孔６
３４が開口された金属板６３２を有する。ヒーター６３
０に突き当たるガスは、金属板６３２の孔６３４を通過
し、高温に加熱される。加熱されたガスは、ソルダリン
グチャンバ６１０に導入されることにより、積層パッケ
ージ６５０の金属リード部分が一定のソルダリング温度
を維持するようにする。従って、金属リードに塗布され
たソルダ合金が溶けながら、上下部パッケージの金属リ
ードがソルダリングされる。この際、使用されるガス
は、ソルダリングがなされる高温で金属リード接合部が
酸化することを防止するため、酸素を含有しないガスを
使用しなければならない。例えば、窒素やアルゴンのよ
うな不活性ガスを使用することが好ましい。
は、ファン６４０により送風管６４２を通過し、ヒータ
ー６３０に突き当たる。ヒーター６３０は、多数の孔６
３４が開口された金属板６３２を有する。ヒーター６３
０に突き当たるガスは、金属板６３２の孔６３４を通過
し、高温に加熱される。加熱されたガスは、ソルダリン
グチャンバ６１０に導入されることにより、積層パッケ
ージ６５０の金属リード部分が一定のソルダリング温度
を維持するようにする。従って、金属リードに塗布され
たソルダ合金が溶けながら、上下部パッケージの金属リ
ードがソルダリングされる。この際、使用されるガス
は、ソルダリングがなされる高温で金属リード接合部が
酸化することを防止するため、酸素を含有しないガスを
使用しなければならない。例えば、窒素やアルゴンのよ
うな不活性ガスを使用することが好ましい。
【００６１】ソルダリングチャンバ６１０内での温度
は、上下部個別パッケージの金属リードにメッキ又は塗
布されている錫−鉛合金の組成比により異なる。従っ
て、錫の比率が高いと、錫−鉛合金の融点が高くなるの
で、ソルダリング温度も高く設定しなければならない。
は、上下部個別パッケージの金属リードにメッキ又は塗
布されている錫−鉛合金の組成比により異なる。従っ
て、錫の比率が高いと、錫−鉛合金の融点が高くなるの
で、ソルダリング温度も高く設定しなければならない。
【００６２】ソルダリングチャンバ６１０内の温度が３
６０℃になるように設定し、又積層パッケージ６５０が
ソルダリングチャンバ６１０に滞留する時間が、約１０
０秒になるように、割出し板４２０を回転させる場合、
時間当たり約８００個の積層パッケージをソルダリング
することができる。この場合、積層パッケージの胴体の
温度は、最高約２５０℃まで上昇し、ソルダリングされ
る金属リード部分は、最高約３４０℃まで上昇する。
６０℃になるように設定し、又積層パッケージ６５０が
ソルダリングチャンバ６１０に滞留する時間が、約１０
０秒になるように、割出し板４２０を回転させる場合、
時間当たり約８００個の積層パッケージをソルダリング
することができる。この場合、積層パッケージの胴体の
温度は、最高約２５０℃まで上昇し、ソルダリングされ
る金属リード部分は、最高約３４０℃まで上昇する。
【００６３】以下、図１１乃至図１７を参照として、本
発明による３次元積層型パッケージ素子の製造方法につ
いて説明する。図１１乃至図１７では、積層及びソルダ
リングをしようとする個別パッケージ素子の移動を中心
として図示した。
発明による３次元積層型パッケージ素子の製造方法につ
いて説明する。図１１乃至図１７では、積層及びソルダ
リングをしようとする個別パッケージ素子の移動を中心
として図示した。
【００６４】まず、図１１を参照すると、組立工程を通
過した個別パッケージ素子は、段階Ｓ１でトレーカセッ
ト１０２からトレー２２０単位でローディングされる。
段階Ｓ１でローディングされた個別パッケージは、本発
明による３次元積層型パッケージ素子の下部構造を形成
し、この下部個別パッケージは、段階Ｓ２で第２移送機
構３００ｂのピックアップ機構３３０によりローディン
グシャトルアーム４６０に移送される。下部個別パッケ
ージは、一度に複数個、例えば４つずつ移送される。
過した個別パッケージ素子は、段階Ｓ１でトレーカセッ
ト１０２からトレー２２０単位でローディングされる。
段階Ｓ１でローディングされた個別パッケージは、本発
明による３次元積層型パッケージ素子の下部構造を形成
し、この下部個別パッケージは、段階Ｓ２で第２移送機
構３００ｂのピックアップ機構３３０によりローディン
グシャトルアーム４６０に移送される。下部個別パッケ
ージは、一度に複数個、例えば４つずつ移送される。
【００６５】ローディングシャトルアーム４６０に移送
された下部個別パッケージは、図１２に示すように、段
階Ｓ３で割出し板４２０のガイドフィンガー４４０に移
送される。この際、複数個の個別下部パッケージは、上
述したように、下部ブロックの垂直及び水平内壁により
整列される。
された下部個別パッケージは、図１２に示すように、段
階Ｓ３で割出し板４２０のガイドフィンガー４４０に移
送される。この際、複数個の個別下部パッケージは、上
述したように、下部ブロックの垂直及び水平内壁により
整列される。
【００６６】図１３は、上部個別パッケージをローディ
ングし、上部個別パッケージの金属リード部分にフラッ
クス又はソルダペーストを塗布した後、ローディングシ
ャトルアーム４６０に移送する段階を示す。段階Ｓ４で
は、トレーカセット１０２に収容されている上部個別パ
ッケージが、トレー１２０単位でローディングされる。
段階Ｓ５では、第１移送機構３００ａのピックアップ機
構３３０により複数個、例えば４つの上部個別パッケー
ジが一度に塗布装置５００に移送され、上部個別パッケ
ージの金属リード部分に溶融フラックス又はソルダペー
ストが塗布される。フラックス又はソルダペーストが塗
布された上部個別パッケージは、段階Ｓ６でローディン
グシャトルアーム４６０に移送される。
ングし、上部個別パッケージの金属リード部分にフラッ
クス又はソルダペーストを塗布した後、ローディングシ
ャトルアーム４６０に移送する段階を示す。段階Ｓ４で
は、トレーカセット１０２に収容されている上部個別パ
ッケージが、トレー１２０単位でローディングされる。
段階Ｓ５では、第１移送機構３００ａのピックアップ機
構３３０により複数個、例えば４つの上部個別パッケー
ジが一度に塗布装置５００に移送され、上部個別パッケ
ージの金属リード部分に溶融フラックス又はソルダペー
ストが塗布される。フラックス又はソルダペーストが塗
布された上部個別パッケージは、段階Ｓ６でローディン
グシャトルアーム４６０に移送される。
【００６７】上部個別パッケージは、図１４の段階Ｓ７
でガイドフィンガー４４０に移送される。この際、上下
部個別パッケージは、ローディングシャトルアーム４６
０とガイドフィンガー４４０により整列され、これによ
りソルダリングされる金属リード部分が正確に接触され
る。
でガイドフィンガー４４０に移送される。この際、上下
部個別パッケージは、ローディングシャトルアーム４６
０とガイドフィンガー４４０により整列され、これによ
りソルダリングされる金属リード部分が正確に接触され
る。
【００６８】割出し板４２０のガイドフィンガー４４０
で上下部個別パッケージの整列及び積層が完了される
と、図１５の段階Ｓ８でソルダリングが行われる。割出
し板４２０を回転させると、積層された個別パッケージ
が装着されたガイドフィンガー４４０が加熱部６００の
ソルダリングチャンバに入り、上下部個別パッケージの
金属リード部分がリフローソルダリングされる。
で上下部個別パッケージの整列及び積層が完了される
と、図１５の段階Ｓ８でソルダリングが行われる。割出
し板４２０を回転させると、積層された個別パッケージ
が装着されたガイドフィンガー４４０が加熱部６００の
ソルダリングチャンバに入り、上下部個別パッケージの
金属リード部分がリフローソルダリングされる。
【００６９】ソルダリング済みの積層パッケージは、図
１６の段階Ｓ９でアンローディングシャトルアーム４８
０によりガイドフィンガー４４０から除去される。
１６の段階Ｓ９でアンローディングシャトルアーム４８
０によりガイドフィンガー４４０から除去される。
【００７０】図１７の段階Ｓ１０では、ソルダリング済
みの積層パッケージが、第２移送機構３００ｂのピック
アップ機構３３０によりアンローディングシャトルアー
ム４８０からトレー２２０にアンローディングされる。
みの積層パッケージが、第２移送機構３００ｂのピック
アップ機構３３０によりアンローディングシャトルアー
ム４８０からトレー２２０にアンローディングされる。
【００７１】上述した段階を経て製造された３次元積層
型パッケージ素子は、所定の検査工程により所望の電気
的特性をテストした後、最終製品として使用者に供給さ
れる。
型パッケージ素子は、所定の検査工程により所望の電気
的特性をテストした後、最終製品として使用者に供給さ
れる。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による自動
積層及びソルダリング装置並びに３次元積層型パッケー
ジ素子の製造方法によると、特定の形態の外部リードを
有する個別パッケージ素子が自動に積層され、ソルダリ
ングされるので、３次元積層型パッケージ素子の大量生
産が可能になる。
積層及びソルダリング装置並びに３次元積層型パッケー
ジ素子の製造方法によると、特定の形態の外部リードを
有する個別パッケージ素子が自動に積層され、ソルダリ
ングされるので、３次元積層型パッケージ素子の大量生
産が可能になる。
【図１】本発明による自動積層及びソルダリング装置に
使用するに適合な３次元積層型パッケージの断面図であ
る。
使用するに適合な３次元積層型パッケージの断面図であ
る。
【図２】本発明による自動積層及びソルダリング装置に
使用するに適合な３次元積層型パッケージの断面図であ
る。
使用するに適合な３次元積層型パッケージの断面図であ
る。
【図３】本発明による自動積層及びソルダリング装置に
使用するに適合な３次元積層型パッケージの断面図であ
る。
使用するに適合な３次元積層型パッケージの断面図であ
る。
【図４】本発明による自動積層及びソルダリング装置の
切欠斜視図である。
切欠斜視図である。
【図５】本発明による自動積層及びソルダリング装置に
適合なパッケージローディング部の斜視図である。
適合なパッケージローディング部の斜視図である。
【図６】本発明による自動積層及びソルダリング装置に
適合な割出し（インデックス）装置の斜視図である。
適合な割出し（インデックス）装置の斜視図である。
【図７】上部個別パッケージと下部個別パッケージの整
列及び積層過程を説明するための部分断面図である。
列及び積層過程を説明するための部分断面図である。
【図８】本発明による自動積層及びソルダリング装置に
適合な塗布装置の断面図である。
適合な塗布装置の断面図である。
【図９】本発明による自動積層及びソルダリング装置に
適合な他の塗布装置の断面図である。
適合な他の塗布装置の断面図である。
【図１０】本発明による自動積層及びソルダリング装置
に適合な加熱部の正面断面図である。
に適合な加熱部の正面断面図である。
【図１１】本発明による積層型パッケージ素子を製造す
る段階において、下部個別パッケージをローディングし
移送する段階を説明するための概略平面図である。
る段階において、下部個別パッケージをローディングし
移送する段階を説明するための概略平面図である。
【図１２】本発明による積層型パッケージ素子を製造す
る段階において、下部個別パッケージを割出し装置に移
送する段階を説明するための概略平面図である。
る段階において、下部個別パッケージを割出し装置に移
送する段階を説明するための概略平面図である。
【図１３】本発明による積層型パッケージ素子を製造す
る段階において、上部個別パッケージをローディング
し、上部個別パッケージの金属リード部分にフラックス
又はソルダペーストを塗布し、上部個別パッケージを移
送する段階を説明するための概略断面図である。
る段階において、上部個別パッケージをローディング
し、上部個別パッケージの金属リード部分にフラックス
又はソルダペーストを塗布し、上部個別パッケージを移
送する段階を説明するための概略断面図である。
【図１４】本発明による積層型パッケージ素子を製造す
る段階において、上部個別パッケージを割出し装置に移
送する段階を説明するための概略断面図である。
る段階において、上部個別パッケージを割出し装置に移
送する段階を説明するための概略断面図である。
【図１５】本発明による積層型パッケージ素子を製造す
る段階において、積層された上部及び下部個別パッケー
ジをソルダリングする段階を説明するための概略断面図
である。
る段階において、積層された上部及び下部個別パッケー
ジをソルダリングする段階を説明するための概略断面図
である。
【図１６】本発明による積層型パッケージ素子を製造す
る段階において、ソルダリングされた上下部個別パッケ
ージを割出し装置から除去する段階を説明するための概
略断面図である。
る段階において、ソルダリングされた上下部個別パッケ
ージを割出し装置から除去する段階を説明するための概
略断面図である。
【図１７】本発明による積層型パッケージ素子を製造す
る段階において、ソルダリングされた上下部個別パッケ
ージを移送してアンローディングする段階を説明するた
めの概略断面図である。
る段階において、ソルダリングされた上下部個別パッケ
ージを移送してアンローディングする段階を説明するた
めの概略断面図である。
【図１８】従来のソルダリング装置の概略図である。
【図１９】従来のソルダリング装置の部分詳細図であ
る。
る。
１００ パッケージローディング部 １０２ トレーカセット １０５ トレー乗降部 １０６ キャリア １２０、２２０ トレー １２２、２２２ ローディング位置 １５０ 個別パッケージ素子 ２００ パッケージローディング／アンローディング部 ３００ 移送機構 ３３０ ピックアップ機構 ３４０ 真空パッド ４００ 割出し装置 ４２０ 割出し板 ４４０ ガイドフィンガー ４４２ 上部ブロック ４４６ 下部ブロック ４４８ 装着溝 ４６０ ローディングシャトルアーム ４６２ 保持フィンガー ４７０ 押し機構 ４８０ アンローディングシャトルアーム ５００ 塗布装置 ５１０ 容器 ６００ 加熱部 ６１０ ソルダリングチャンバ ６２０ 加熱板 ６３２ 金属板 ６５０ 積層パッケージ
Claims (21)
- 【請求項１】 ３次元積層型パッケージ素子を製造する
ための自動積層及びソルダリング装置において、 Ａ）積層しようとする複数の第１の個別パッケージをロ
ーディングするパッケージローディング手段と、 Ｂ）積層しようとする複数の第２の個別パッケージをロ
ーディングし、積層及びソルダリング済みの複数の積層
パッケージをアンローディングするパッケージローディ
ング／アンローディング手段と、 Ｃ）前記第１及び第２個別パッケージを所定の個数ずつ
積層し、この積層パッケージを移動する割出し手段であ
って、一定の速度で回転する割出し板と、該割出し板に
固定され、前記個別パッケージが装着される前記所定の
個数の装着溝を有するガイドフィンガーとを備える割出
し手段と、 Ｄ）前記第１又は第２個別パッケージの金属リードにフ
ラックス又はソルダペーストを塗布する塗布手段と、 Ｅ）前記パッケージローディング手段によりローディン
グされる第１個別パッケージを前記所定の個数ずつ前記
割出し手段に移送する第１移送手段と、 Ｆ）前記パッケージローディング／アンローディング手
段によりローディングされる第２個別パッケージを前記
所定の個数ずつ前記割出し手段に移送する第２移送手段
と、 Ｇ）前記割出し手段により移送される前記積層パッケー
ジを加熱して、第１及び第２個別パッケージの金属リー
ドがソルダリングされるようにする加熱手段とを備える
ことを特徴とする自動積層及びソルダリング装置。 - 【請求項２】 前記第１移送手段は、前記パッケージロ
ーディング手段によりローディングされる第１個別パッ
ケージを前記塗布手段に供給し、次いで前記割出し手段
に移送することを特徴とする請求項１に記載の自動積層
及びソルダリング装置。 - 【請求項３】 前記第２移送手段は、前記パッケージロ
ーディング／アンローディング手段によりローディング
される第２個別パッケージを前記塗布手段に供給し、次
いで前記割出し手段に移送することを特徴とする請求項
１に記載の自動積層及びソルダリング装置。 - 【請求項４】 前記割出し装置は、前記第１及び第２移
送手段により移送されてくる第１及び第２個別パッケー
ジを受けて積層するローディングシャトルアームと、積
層及びソルダリング済みの積層パッケージを前記ガイド
フィンガーの装着溝から取り出すアンローディングシャ
トルアームとを有することを特徴とする請求項１に記載
の自動積層及びソルダリング装置。 - 【請求項５】 前記ローディングシャトルアーム及びア
ンローディングシャトルアームは、直線運動及び回転運
動をし、前記個別パッケージ及び前記ソルダリング済み
の積層パッケージを固定させる保持フィンガーを備える
ことを特徴とする請求項４に記載の自動積層及びソルダ
リング装置。 - 【請求項６】 前記保持フィンガーは、弾性体により連
結されており、個別パッケージとの接触面には、緩衝材
が取り付けられる第１保持フィンガー及び第２保持フィ
ンガーを備えることを特徴とする請求項５に記載の自動
積層及びソルダリング装置。 - 【請求項７】 前記ガイドフィンガーは、前記装着溝を
形成する上部ブロックと下部ブロックとを備え、前記下
部ブロックは、前記ローディングシャトルアームにより
装着される個別パッケージの端部が当接する垂直内壁
と、下部にある個別パッケージの金属リードが当接する
水平内壁とを備えることを特徴とする請求項４に記載の
自動積層及びソルダリング装置。 - 【請求項８】 前記装着溝に第１個別パッケージ及び第
２個別パッケージが装着される際、前記上部ブロックを
押圧して前記第１及び第２個別パッケージの金属リード
が互いに接触するようにする押し機構をさらに備えるこ
とを特徴とする請求項７に記載の自動積層及びソルダリ
ング装置。 - 【請求項９】 前記塗布装置は、フラックス又はソルダ
ペーストが入っている容器と、前記容器内のフラックス
又はソルダペーストが塗布されるベルトと、前記ベルト
を一定の速度で回転させるローラーと、前記ベルトに塗
布されるフラックス又はソルダペーストの量を一定に制
御するガイドとを備えることを特徴とする請求項１又は
４に記載の自動積層及びソルダリング装置。 - 【請求項１０】 前記塗布装置は、フラックス又はソル
ダペーストが入っている容器と、該容器内のフラックス
又はソルダペーストが塗布され、一定の速度で回転する
メタルカムと、前記メタルカムに塗布されるフラックス
又はソルダペーストの量を一定に制御するガイドとを備
えることを特徴とする請求項１又は４に記載の自動積層
及びソルダリング装置。 - 【請求項１１】 前記ローラー及び前記メタルカムは、
前記上部個別パッケージの金属リードにフラックス又は
ソルダペーストを塗布する瞬間には、一時的に停止する
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の自動積層及
びソルダリング装置。 - 【請求項１２】 前記容器は、フラックス又はソルダペ
ーストを溶融状態に維持するための加熱部を備えること
を特徴とする請求項９又は１０に記載の自動積層及びソ
ルダリング装置。 - 【請求項１３】 前記第１移送手段及び第２移送手段
は、前記個別パッケージ素子をピックアップするための
前記所定の個数の真空パッドを備えることを特徴とする
請求項１又は４に記載の自動積層及びソルダリング装
置。 - 【請求項１４】 前記パッケージローディング手段及び
前記パッケージローディング／アンローディング手段
は、積層すべき個別パッケージが収容されているトレー
を運搬するキャリアと、前記キャリアを前記第１及び第
２移送手段に移動させるキャリア乗降部とを備えること
を特徴とする請求項１又は４に記載の自動積層及びソル
ダリング装置。 - 【請求項１５】 前記加熱手段は、不活性ガスを供給す
る送風管と、該送風管により供給されるガスを加熱する
ヒーターと、前記加熱された不活性ガスが通過し、前記
積層パッケージが装着されているガイドフィンガーが通
過するソルダリングチャンバとを備えることを特徴とす
る請求項１又は４に記載の自動積層及びソルダリング装
置。 - 【請求項１６】 ３次元積層型パッケージ素子を製造す
る製造方法であって、 （Ａ）積層しようとする複数の第１個別パッケージをロ
ーディングする段階と、 （Ｂ）前記ローディングされた複数の第１個別パッケー
ジを積層位置に移送する段階と、 （Ｃ）積層しようとする複数の第２個別パッケージをロ
ーディングする段階と、 （Ｄ）前記第２個別パッケージの金属リードにソルダリ
ング材料を塗布する段階と、 （Ｅ）前記第２個別パッケージを積層位置に移送する段
階と、 （Ｆ）移送された第１及び第２個別パッケージを整列
し、第１個別パッケージの金属リードと第２個別パッケ
ージの金属リードが互いに接触するように、第１及び第
２個別パッケージのいずれか一方の上に第１及び第２個
別パッケージの他方を積層する段階と、 （Ｇ）積層された第１及び第２個別パッケージの対応す
る金属リードをソルダリングする段階と、 （Ｈ）前記ソルダリングされた積層パッケージをアンロ
ーディングする段階とを備えることを特徴とする３次元
積層型パッケージ素子の製造方法。 - 【請求項１７】 対応する金属リードをソルダリングす
る前記段階（Ｇ）は、前記第１及び第２個別パッケージ
の金属リードをソルダリング温度より低温で予熱する予
熱段階と、金属リードをソルダリング温度で加熱する加
熱段階を備えることを特徴とする請求項１６に記載の３
次元積層型パッケージ素子の製造方法。 - 【請求項１８】 金属リードをソルダリング温度で加熱
する加熱段階において、酸素を含有しない高温の不活性
気体を使用することを特徴とする請求項１７に記載の３
次元積層型パッケージ素子の製造方法。 - 【請求項１９】 前記ソルダリング材料は、フラックス
であり、第１及び第２個別パッケージの金属リードに、
錫８５％と鉛１５％のソルダ合金がメッキされることを
特徴とする請求項１６に記載の３次元積層型パッケージ
素子の製造方法。 - 【請求項２０】 前記ソルダリング材料は、ソルダペー
ストであり、第１及び第２個別パッケージ素子の金属リ
ードに、錫８５％と鉛１５％のソルダ合金がメッキされ
ることを特徴とする請求項１６に記載の３次元積層型パ
ッケージ素子の製造方法。 - 【請求項２１】 ソルダリング材料を塗布する前記段階
（Ｄ）において、前記ソルダリング材料は、溶融状態に
あることを特徴とする請求項１６に記載の３次元積層型
パッケージ素子の製造方法。
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