JPS6053467B2

JPS6053467B2 - 電子部品封止装置

Info

Publication number: JPS6053467B2
Application number: JP9682678A
Authority: JP
Inventors: 庄司山口
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-08-09
Filing date: 1978-08-09
Publication date: 1985-11-26
Also published as: JPS5524425A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は半導体素子或いは表面波素子等の電子部品を
、不活性ガスと共に容器内に封止する電子部品封止装置
に関する。

半導体素子或いは素面波素子等の電子部品は、容器内
に密封する時、不活性ガスを封入すると部品の劣化、例
えばボンディング用アルミ線の温度サイクルによる酸化
劣化がなく、性能が向上する。

しかし、従来は封止時に、不活性ガス（以下単にガスと
呼ぶ）を被溶接部品に供給する良い方法が無く、通常は
ガスを封入していなかつた。またガスを封入する場合も
あるが、この場合は、封止装置の主要部分を気密にし、
ここにガスを充満させ時間をかけて行つていた。しカル
このような手法では効率が悪く、多量生産には不向きで
あり、特殊な場合を除いて採用されていなかつた。本
発明の目的は、ガス入り電子部品を製造するに当つて、
その自動化が容易な構成とすることにより、高品質で高
速生産を可能とした電子部品封止装置を提供することに
ある。以下本発明を図面に示す一実施例を参照して説
明する。

第１図に於て、１１は回転円卓板で、その周縁部には複
数（本実施例では８個）の封止ヘッド１２を、ほぼ均等
間隔で配置する。第２図は封止前の部品を示し、１４は
ステムで、その表面にペレット１５を有する。１６はキ
ャップで、上記ペレット１５を覆つて、第３図で示す状
態に封止溶接される。

これらステム１４及びキャップ１６は第１図で示す封止
ヘッド１２内に順次供給され、この封止ヘッド１２が第
１図の第１ポジション（Ｐｏｓｌ）から第８ポジション
（Ｓｏｓ８）まで移動する間に第３図で示す如く封止溶
接される。次に上記封止ヘッド（以下単にヘッドと呼
ぶ）１２の詳細構成を説明する。ヘッド１２は絶縁物に
より、第４図で示す如く内孔１８を有する筒状に形成す
る。またこのヘッド１２内にはその外周面から内孔１８
に通じる貫通孔１９を複数個（本実施例では３個）、放
射状に形成する。２１は検出接点で、先端を半球状に形
成した工具鋼の表面に銀メッキを施し、導電性を持たせ
ている。

この検出接点２１は、上記貫通孔１９に設けられ、上記
内孔１８内に突出する。またこの検出接点２１は貫通孔
１９内にて、同じく銀メッキされた導電性ばね２２及び
銅ねじ２３により、没動作可能に弾性支持される。２５
は検出端子で、後述するが、第１図で示した所定のポジ
ションにて図示のように銅ねじ２３と接触し、検出接点
２１を図示しない検出装置に接続する。

第５図に於て、２７は一方の溶接電極（以下これを下部
電極と呼ぶ）で、その一端は上記ヘッド１２の内孔１８
内に挿入され、かつその端面には図示のように前記キャ
ップ１６を保持するべく貫通孔２８が開口する。

３０は不活性ガスの供給路で、ヘッド１２の上面と内孔
１８の内周面との間に形成され、後述するガス供給器と
の連結により、図示のように、キャップ１６とステム１
４との間に不活性ガス、例えばＮ２ガスを供給する。

尚この供給路３０には、ヘッド１２の外周面に開口する
ガイド小孔３１を設ける。また上記ヘッド１２には第１
図で示すように、内孔１８と外部とを連通する排気路３
３を設け、上記供給路３０と共に内孔１８内のガス置換
を行う。第６図に於て、３５は他方の溶接電極（以下こ
れを上部電極と呼ぶ）で、前記下部電極２７の先端と突
合せ状に配置され、図示しない駆動機構により上下動す
る。

この上部電極３５の下端は筒状に形成され、被溶接物で
あるステム１４のピンをよけている。またこの上部電極
３５の側部には、前述のガス供給器３７を一体的に設け
、上部電極３５とともにガス供給器３７が一体に上下動
し、その下降に伴いヘッド１２側の前記供給路３０と図
示のように連結し、ここにＮ２ガスを供給する。上記ガ
ス供給器３７は、その中間部に構成した弾性伸縮部３７
ａにより伸縮可能なものであり、図示しないが、待機状
態、即ち、上部電極３一５が上昇位置にあるときは、そ
の下端は上部電極３５の下端より下方に位置し、下降時
はこの上部電極３５より先にヘッド１２側の供給路３０
と連結する。尚、図中３９は封止後の製品を突き出すた
めの突き上げ棒である。第７図は、前記平ガスの加熱装
置を示し、４１は加熱管で、流入側の端部は図示しない
ガス供給源に連通し、流出側の端部は第６図で示したガ
ス供給器３７に連結する。

４２はヒートシンクで、上記加熱管４１を囲むように設
けられ、センサ４３によりヒータ４４を制御し、加熱管
４１を通るＮ２ガスを一定温度に加熱する。

次に作用を説明する。

ヘッド１２が第１図の第１ポジション（ＰＯｓｌ）にあ
るとき、図示しないシントロンとシュートによりキャッ
プ１６を倒立の状態で内孔１８内に供給する。このキャ
ップ１６は内孔１８内に突出している３本の検出接点２
１上に保持され、第５図で示すステム１４の位置ｌにな
る。回転円卓板１１が回動し、ヘッド１２が第２ポジシ
ョン（ＰＯｓ２）に至ると、第４図で示すように、そこ
に固定された２個の検出端子２５と、これに対応する２
個の銅ねじ２３とが接触し、これらに対応する検出接点
２１間を図示しない検出回路に接続する。このため導電
体であるキャップ１６を介して検出電流が流れ、内孔１
８内にキャップ１６があることを検出する。この場合、
キャップ１６が入つていないと、通電せず、検出回路に
設けた図示しないリレーが切れて警報ブザーが鳴り、装
置が止る。

これに対しキャップ１６が入つていれば前述のように検
出され、回転円卓板１１が回転進行してヘッド１２は第
３ポジション（ＰＯｓ３）に移行する。

ここでは図示していないが、上方から突落し棒が垂直下
降して検出接点２１上にあるキャップ１６を押し下げ、
第５図で示す如く下部電極２７の先端に保持させる。次
にヘッド１２が第４ポジション（ＰＯｓ４）に移行する
と、第５図の破線で示すように、ロボット機構４７が正
立状態で整列したステム１４を掴んで矢印で示す如く１
８０列回転し、このステム１４をヘッド１２の内孔１８
内に供給する。

このようにして供給されたステム１４は、図示のように
倒立の状態で、３個の検出接点２１上に位置する。この
状態で第５ポジション（ＰＯｓ５）に移行すると、再び
第４図で示す如く２個の銅ねじ２３が検出端子２５と接
触する。このため前述と同様にして内孔１８内における
ステム１６の存在が検知される。ヘッド１２が第６ポジ
ション（ＰＯｓ６）に移行すると、第６図で示した上部
電極３５が下降し始め、先ずガス供給器３７の先端がヘ
ッド１２側の供給路３０と連通する。

このため、第７図で示す加熱装置によソー定温度に加熱
されたＮ２ガスがキャップ１６とステム１４との間に供
給され、先にこの間に存在していた大気を、排気路３３
を介して押し出し、いわゆるガス置換を行つて、この間
にＮ２ガスを充満させる。またＮ２ガスは前述のように
一定温度、例えば１５Ｃ）Ｃ程度に加熱してあるので、
被溶接部品であるキャップ１６とステム１４も加熱され
密封される内面に付着している水分（湿気）を同時に排
気路３３を介して放出する。この状態で上部電極３５が
更に下降すると、その筒状の先端が、第５図の状態にあ
るステム１４を押し下げ、更に第６図で示す如くキャッ
プ１６に加圧密着させ、Ｎ２ガスを封入したまま下部電
極２７と共に挾圧する。

そしてこの間に溶接電流を流し、封止を完了する。この
時、キャップ１６及びステム１４の外側にあるＮ２ガス
は、内孔１８の内面に沿つて形成される隙間から外部に
逃げるが、逃げきれない分は、圧力差を利用したガイド
小孔３１から逃がす。次に上部電極３５及びこれに伴う
ガス供給器３７は共に上昇復帰し、ヘッド１２は第７ポ
ジション（ＰＯｓ７）に移行する、ここでは前述した第
２、第５ポジションと同様に第４図で示す検出端子２５
と銅ねじ２３とを接触させ、内孔１８内に封止された電
子部品があるか否かを検出する。

この検出の必要性は、前記封止溶接作業が連続的に行わ
れると、上部電極３５が加熱され、その上昇時被溶接物
が付いていつてしまうことがあるためである。もし、被
溶接物が付いていつてしまい、そのまま次の溶接が行わ
れてしまうと、上下電極３５，２７が破壊されてしまう
ので、これを防止するためである。次にヘッド１２が第
８ポジション（ＰＯｓ８）に移行すると、第６図で示し
た突上げ棒３９が上昇し、封止溶接された電子部品をヘ
ッド１２上に突き上げる。

そしてヘッド１２上に浮き上つた所を、図示しないノズ
ルから吹き出る高圧空気により横に吹き飛ばし図示しな
いシュートに供給する。完成電子部品はこのシュートを
伝わつて落下し、収納箱に収められる。このようにして
空になつたヘッド１２は再び第１ポジション（ＰＯｓｌ
）に戻り、ここで前述と同様にキャップ１６を供給され
、以下同様の封止溶接工程を繰返す。

以上のように本発明によれば、従来困難であつた、電子
部品を不活性ガスと共に容器内に密封することが容易に
なり、しかも自動化も容易に達成できるので、従来不可
能であつた連続高速生産も可能となり、多くの電子部品
の劣化を防止し信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の概略を示す全体平面図、第２図は
本発明装置によつて封止される電子部品を示す分解斜視
図、第３図はその電子部品の封止後を示す斜視図、第４
図は本発明による電子部品封止装置の一実施例における
要部を示す平面図、第５図は第４図で示した要部の断面
図、第６図は・封止溶接時の状態を示す断面図、第７図
は本発明に用いるガス加熱装置の一例を示す正面図であ
る。１２・・・・・・ヘッド、１４・・・・・・ステム、１
５・・・・・・ペレット、１６・・・・・・キャップ、
１８・・・・・内孔、２１・・・・・・検出接点、２８
・・・・・一方の溶接電極、３０，３３，３７・・・・
・・ガス置換装置を構成する供給路、排気路、ガス供給
器、３５・・・・・・他方の溶接電極。

Claims

【特許請求の範囲】

１ペレットを有するステムと、上記ペレットを覆うキ
ャップとを一体的に封止溶接するものに於て、内孔を有
する絶縁性のヘッドと、一端がこのヘッド内孔に挿入さ
れその挿入側の端面に上記キヤップの保持部を有する一
方の溶接電極と、上記ヘツド内孔の内周面に複数個放射
状に突出し、かつそれぞれ没動作可能に弾性支持されこ
のヘッド内孔に供給される前記キャップ及びステムを検
出する検出接点と、上記ヘッド内孔内に上記キャップ及
びステムが供給されたことを条件にこの内孔内に高温ガ
スを送気し内孔内空気と置換させるガス置換装置と、こ
のガス置換後内孔内に挿入され前記一方の溶接電極と共
にキャップ、ステム間を挾圧して溶接を行う他方の溶接
電極とを備えたことを特徴とする電子部品封止装置。