JPWO2016103791A1 - Cap mounting method and cap mounting apparatus for semiconductor device package - Google Patents

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Abstract

本発明は、半導体素子パッケージのためのキャップ装着方法及びキャップ装着装置に関する。半導体素子パッケージへのキャップ装着において、複数の半導体素子パッケージ(3)の配列ピッチに応じた配列ピッチで複数のキャップ(6)をx方向に沿って配列し、配列された複数のキャップ(6)を、同時に、水平方向に対して傾斜させて吸着し、吸着された複数のキャップ(6)を、同時に、対応する半導体素子パッケージ(3)のキャップ装着凹部(31)内に傾斜状態のまま挿入する。The present invention relates to a cap mounting method and a cap mounting apparatus for a semiconductor device package. In mounting the cap on the semiconductor element package, the plurality of caps (6) are arranged along the x direction at an arrangement pitch corresponding to the arrangement pitch of the plurality of semiconductor element packages (3), and the plurality of arranged caps (6) At the same time, the plurality of absorbed caps (6) are simultaneously sucked into the cap mounting recess (31) of the corresponding semiconductor element package (3) while being inclined. To do.

Description

本発明は、半導体素子パッケージのためのキャップ装着方法及びキャップ装着装置に関し、特に半導体素子パッケージに設けられたキャップ装着凹部にキャップを装着するための方法及びその方法を実現するための装置に関する。   The present invention relates to a cap mounting method and a cap mounting device for a semiconductor device package, and more particularly to a method for mounting a cap in a cap mounting recess provided in a semiconductor device package and a device for realizing the method.

従来の半導体素子パッケージ(以下、単に「パッケージ」とも言う)は一般に、キャップを装着するための部分(以下、キャップ装着部)が大きく、それに応じてキャップ自身も大きかった。そのため、キャップを半導体素子パッケージに装着する際には、これまでは、キャップを機械的にガイドに挟み、位置決めを行う方式が取られてきた。また、半導体素子パッケージの位置決めについても、機械的に基準面に挟むことで位置を決定する方式が取られてきた。   Conventional semiconductor element packages (hereinafter also simply referred to as “packages”) generally have a large portion for mounting a cap (hereinafter referred to as a cap mounting portion), and the cap itself is accordingly large. For this reason, when mounting the cap on the semiconductor element package, a method has been used so far in which the cap is mechanically sandwiched between guides for positioning. As for positioning of the semiconductor element package, a method has been adopted in which the position is determined by mechanically sandwiching the package between the reference surfaces.

しかし、近年の半導体素子パッケージの微小薄型化に伴い、半導体素子パッケージにおけるキャップ装着部及びキャップも微小薄型化している。キャップ装着前のパッケージは薄型の金属フレーム上に配列して搭載されているため、パッケージが回転しやすく、パッケージ相互間の位置が異なる場合がよくある。このような状況において、微小薄型のキャップを機械的にクランプして位置決めを行おうとすると、パッケージの前後・左右・回転方向に対してのキャップの位置決めが安定せず、キャップ装着の位置精度が不安定でばらついてしまう問題があった。また、キャップの位置決めが安定しないことから、キャップ装着時にキャップを半導体素子パッケージに引っ掛けたり、キャップを破損させたりする問題もあった。また、キャップが小さいため、キャップをクランプすること自体が困難であるという問題もあった。   However, with the recent thinning of semiconductor device packages, cap mounting portions and caps in semiconductor device packages are also made thin and thin. Since the package before mounting the cap is arranged and mounted on a thin metal frame, the package is likely to rotate and the position between the packages is often different. In such a situation, if you attempt to perform positioning by mechanically clamping a thin cap, the positioning of the cap with respect to the front / rear / left / right / rotation direction of the package will not be stable, and the accuracy of cap mounting will be poor. There was a problem of stability and dispersion. Further, since the positioning of the cap is not stable, there is a problem that the cap is hooked on the semiconductor element package when the cap is mounted or the cap is damaged. In addition, since the cap is small, there is also a problem that it is difficult to clamp the cap itself.

ところで、複数の半導体素子パッケージにつき、位置認識処理カメラ等の認識システムを用いて、一個一個順番にキャップ装着部を認識した上で、キャップの装着を行うことが知られている(特許文献1参照)。この技術を用いれば上述のキャップ装着時の位置精度に関する問題は解消することができる。しかしながら、一個一個順番にキャップ装着部を認識した上でのキャップを装着方法は、複数の半導体素子パッケージ全体としてキャップ装着時間が長びくという問題がある。   Incidentally, it is known that a plurality of semiconductor element packages are attached with caps after recognizing cap attachment portions one by one using a recognition system such as a position recognition processing camera (see Patent Document 1). ). If this technique is used, the above-mentioned problem concerning the positional accuracy when the cap is mounted can be solved. However, the method of attaching caps after recognizing the cap attaching portions one by one has a problem that the cap attaching time is prolonged as a whole of the plurality of semiconductor element packages.

発明者が調べた限りでは、位置認識処理カメラ等の認識システムを用いない簡単な方法で、金属フレームに搭載された半導体素子パッケージのキャップ装着部に精度よくキャップを搭載する方法を開示した先行技術文献は発見されなかった。   As far as the inventors have investigated, the prior art disclosed a method for accurately mounting a cap on a cap mounting portion of a semiconductor element package mounted on a metal frame by a simple method without using a recognition system such as a position recognition processing camera. No literature was found.

特開平9−252011号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-252011

そこで、本発明の課題は、キャップの装着精度向上及び安定したアセンブリ品質、並びに装着作業のスピードアップを実現することができる半導体素子パッケージのためのキャップ装着方法及びその方法を実現するキャップ装着装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a cap mounting method for a semiconductor device package capable of improving cap mounting accuracy, stable assembly quality, and speeding up the mounting operation, and a cap mounting apparatus that realizes the method. Is to provide.

本発明の一側面に係る半導体素子パッケージのためのキャップ装着方法は、
所定の配列ピッチでx方向に沿って配列された複数の半導体素子パッケージのキャップ装着凹部にキャップを装着するためのキャップ装着方法であって、
複数の半導体素子パッケージの配列ピッチに応じた配列ピッチで複数のキャップをx方向に沿って配列する工程と、
配列された複数のキャップを、同時に、水平方向に対して傾斜させて吸着する工程と、
吸着された前記複数のキャップを、同時に、対応する半導体素子パッケージのキャップ装着凹部内に傾斜状態のまま挿入する工程と、
を備えたことを特徴とする。
A cap mounting method for a semiconductor device package according to one aspect of the present invention includes:
A cap mounting method for mounting caps to cap mounting recesses of a plurality of semiconductor element packages arranged in the x direction at a predetermined arrangement pitch,
Arranging a plurality of caps along the x direction at an arrangement pitch corresponding to the arrangement pitch of the plurality of semiconductor element packages;
A step of simultaneously adsorbing a plurality of arranged caps by inclining with respect to the horizontal direction;
Inserting the adsorbed caps into a cap mounting recess of a corresponding semiconductor element package at the same time in an inclined state; and
It is provided with.

前記吸着する工程では、前記複数のキャップを傾斜面に載置し、前記傾斜面に対応する傾斜先端面を有する吸着コレットを鉛直方向に下降させて、前記傾斜先端面にキャップを吸着してもよいし、または、前記複数のキャップを水平面に載置し、水平先端面を有する吸着コレットを鉛直方向に下降させて、前記水平線端面にキャップを吸着して、前記水平面からキャップを持ち上げた後、吸着コレットを傾斜させてもよい。   In the adsorbing step, the plurality of caps may be placed on an inclined surface, and an adsorbing collet having an inclined tip surface corresponding to the inclined surface may be lowered in the vertical direction to adsorb the cap to the inclined tip surface. Or, after placing the plurality of caps on a horizontal plane, lowering the suction collet having a horizontal tip surface in the vertical direction, adsorbing the cap to the horizontal line end surface, and lifting the cap from the horizontal plane, The adsorption collet may be inclined.

一実施形態では、前記吸着する工程において、配列された前記複数のキャップのx方向の位置を粗調整した後に、前記複数のキャップを吸着する。   In one embodiment, in the step of sucking, the plurality of caps are sucked after roughly adjusting the positions of the arranged caps in the x direction.

前記吸着する工程において、吸着後の前記複数のキャップのx方向の位置を微調整してもよい。   In the step of sucking, the positions in the x direction of the plurality of caps after the suction may be finely adjusted.

一実施形態では、前記挿入する工程において、吸着された複数のキャップをx方向に沿って微小範囲内で動かすことにより、前記複数の半導体素子パッケージのキャップ装着凹部の実際の位置に対するこれら複数のキャップのx方向の位置を微調整した後に、これらのキャップを挿入する。   In one embodiment, in the inserting step, the plurality of caps with respect to the actual positions of the cap mounting recesses of the plurality of semiconductor device packages are moved by moving the absorbed caps within a minute range along the x direction. After tweaking the position of the x direction, insert these caps.

ここで、「微小範囲」とは、キャップ装着凹部のx方向の寸法公差の約120%〜400%の範囲を言い、例えば、キャップ装着凹部のx方向の寸法公差が±25μmであれば、±30μm〜±100μmの範囲である。また、ここで符号+は、x方向前方を表し、符号−はx方向後方を表す。   Here, the “small range” refers to a range of about 120% to 400% of the dimensional tolerance in the x direction of the cap mounting recess. For example, if the dimensional tolerance in the x direction of the cap mounting recess is ± 25 μm, ± It is in the range of 30 μm to ± 100 μm. Here, the symbol + represents the front in the x direction, and the symbol-represents the rear in the x direction.

一実施形態では、前記挿入する工程において、吸着された複数のキャップそれぞれの先端を対応するキャップ装着凹部の内壁面に当てた状態で、これらのキャップを動かすことにより、対応するキャップ装着凹部に対する各キャップの角度位置を調整することもできる。   In one embodiment, in the inserting step, each cap with respect to the corresponding cap mounting recess is moved by moving these caps in a state where the tips of the plurality of adsorbed caps are in contact with the inner wall surface of the corresponding cap mounting recess. The angular position of the cap can also be adjusted.

一実施形態では、x方向に直交する方向をy方向とするとき、
前記挿入する工程において、吸着された前記複数のキャップの先端を対応するキャップ装着凹部に挿入して、それらの先端が対応するキャップ装着凹部の内壁面に当たるまで前記複数のキャップをy方向に前進させることで、前記複数のキャップのy方向の位置合わせを行う。
In one embodiment, when the direction perpendicular to the x direction is the y direction,
In the inserting step, the tips of the absorbed caps are inserted into the corresponding cap mounting recesses, and the caps are advanced in the y direction until the tips hit the inner wall surface of the corresponding cap mounting recess. In this way, the plurality of caps are aligned in the y direction.

一実施形態では、キャップ装着方法は、半導体素子パッケージのキャップ装着凹部内に先端が挿入された複数のキャップを、2段階のスピードで、対応するキャップ装着凹部内に圧入する工程をさらに備え、2段目のスピードは、1段目よりも遅い。   In one embodiment, the cap mounting method further includes a step of press-fitting a plurality of caps, the tips of which are inserted into the cap mounting recesses of the semiconductor element package, into the corresponding cap mounting recesses at a two-stage speed. The speed of the stage is slower than the first stage.

本発明に係る前記キャップ装着方法は、本発明に係るキャップ装着装置によって実現することができる。   The cap mounting method according to the present invention can be realized by the cap mounting apparatus according to the present invention.

このキャップ装着装置は、所定の配列ピッチでx方向に配列された複数の半導体素子パッケージのキャップ装着凹部にキャップを装着するためのキャップ装着装置であって、
x方向に移動可能であり、前記複数の半導体素子パッケージの配列ピッチに応じた配列ピッチで複数のキャップを配列してx方向に搬送するキャップ搬送配列ユニットと、
吸着機構を有し、x方向及びx方向に直交するy方向に移動可能なキャップ吸着ユニットと
を備え、
前記キャップ吸着ユニットは、前記キャップ搬送配列ユニットにより配列された複数のキャップを、前記吸着機構により、同時に、前記半導体素子パッケージのキャップ装着凹部に対して傾斜する方向に吸着し、吸着した前記複数のキャップを、同時に、対応する半導体素子パッケージのキャップ装着凹部内に傾斜させて挿入するようになっていることを特徴とする。
The cap mounting device is a cap mounting device for mounting caps to cap mounting recesses of a plurality of semiconductor element packages arranged in the x direction at a predetermined arrangement pitch,
a cap transport arrangement unit that is movable in the x direction and that arranges a plurality of caps at an arrangement pitch corresponding to the arrangement pitch of the plurality of semiconductor element packages and conveys the cap in the x direction;
A cap suction unit having a suction mechanism and movable in the x direction and the y direction perpendicular to the x direction,
The cap adsorbing unit adsorbs the plurality of caps arranged by the cap transport arrangement unit at the same time in the direction inclined with respect to the cap mounting recess of the semiconductor element package by the adsorbing mechanism. At the same time, the cap is inclined and inserted into the cap mounting recess of the corresponding semiconductor element package.

前記キャップ搬送配列ユニットは、前記複数のキャップを傾斜して載置するための傾斜載置面を有するステージを備え、前記吸着機構は、前記ステージの傾斜載置面に対応する傾斜先端面を有する複数の吸着コレットを備え、前記吸着機構は、前記複数の吸着コレットが、鉛直方向に下降して、それぞれの傾斜先端面にキャップを吸着するように構成されていてもよい。   The cap transport arrangement unit includes a stage having an inclined mounting surface for mounting the plurality of caps at an inclination, and the suction mechanism has an inclined front end surface corresponding to the inclined mounting surface of the stage. A plurality of suction collets may be provided, and the suction mechanism may be configured such that the plurality of suction collets descend in the vertical direction and suck caps on the respective inclined tip surfaces.

また、前記キャップ搬送配列ユニットは、前記複数のキャップを水平方向に載置する水平載置面を有するステージを備え、前記吸着機構は、水平先端面を有する複数の吸着コレットを備え、前記吸着機構は、上記複数の吸着コレットが、鉛直方向に下降してそれぞれの水平先端面にキャップを吸着し、キャップ吸着後に傾斜することにより、吸着したキャップを傾斜させるように構成されていてもよい。   Further, the cap transport arrangement unit includes a stage having a horizontal mounting surface for mounting the plurality of caps in a horizontal direction, and the suction mechanism includes a plurality of suction collets having a horizontal tip surface, and the suction mechanism The plurality of suction collets may be configured to incline the adsorbed caps by descending in the vertical direction, adsorbing the caps to the respective horizontal tip surfaces, and inclining after the caps are adsorbed.

一実施形態では、本発明のキャップ装着装置は、前記キャップ吸着ユニットを移動させる搬送機構を備え、前記キャップ吸着ユニットによる吸着直後及び/又は前記キャップ装着凹部への挿入前において、前記キャップ吸着ユニットを前記搬送機構によりx方向に沿って微小範囲内で移動させることにより、前記複数のキャップのx方向の位置を微調整するようになっている。   In one embodiment, the cap mounting device of the present invention includes a transport mechanism that moves the cap suction unit, and the cap suction unit is disposed immediately after suction by the cap suction unit and / or before insertion into the cap mounting recess. The position of the plurality of caps in the x direction is finely adjusted by moving within the minute range along the x direction by the transport mechanism.

前記キャップ吸着ユニットによる吸着前に、x方向に関して前記キャップ吸着ユニットに対する前記キャップ搬送配列ユニットの位置を調整することにより、前記複数のキャップのx方向の位置を粗調整するようにしてもよい。   Before the suction by the cap suction unit, the positions of the caps in the x direction of the plurality of caps may be roughly adjusted by adjusting the position of the cap transport arrangement unit with respect to the cap suction unit with respect to the x direction.

キャップ装着装置は、y方向に関して前記吸着機構に吸着された複数のキャップの位置決めを行うための位置決め部材を備えていてもよい。   The cap mounting apparatus may include a positioning member for positioning a plurality of caps sucked by the suction mechanism in the y direction.

一実施形態では、キャップ装着装置は、半導体素子パッケージのキャップ装着凹部内に先端が挿入されたキャップを、2段階の下降動作で前記キャップ装着凹部内に圧入する圧入ユニットをさらに備え、2段目の下降動作のスピードは、1段目よりも遅い。   In one embodiment, the cap mounting apparatus further includes a press-fitting unit that press-fits a cap having a tip inserted into the cap mounting recess of the semiconductor element package into the cap mounting recess by a two-step lowering operation. The lowering movement speed is slower than the first stage.

前記圧入ユニットは、前記キャップ吸着ユニットとは異なるユニットによって構成されてもよいし、または、前記キャップ吸着ユニットが前記圧入ユニットを兼ねてもよい。   The press-fit unit may be configured by a unit different from the cap suction unit, or the cap suction unit may also serve as the press-fit unit.

また、前記圧入ユニットは、キャップへの過負荷を検出する過負荷センサーを有していてもよい。   The press-fitting unit may have an overload sensor that detects an overload to the cap.

また、キャップ装着装置は、前記キャップ吸着ユニットによるキャップの吸着の有無を検出する吸着センサーを備えていてもよい。   The cap mounting device may include a suction sensor that detects whether the cap is sucked by the cap suction unit.

本発明によれば、半導体素子パッケージへのキャップ装着において、キャップの装着精度向上及び安定したアセンブリ品質、並びに装着作業のスピードアップを実現することができる。   According to the present invention, when mounting a cap on a semiconductor element package, it is possible to improve cap mounting accuracy, achieve stable assembly quality, and speed up mounting operation.

本発明の一実施形態に係るキャップ装着装置の概略構成図であって、キャップ配列工程中の状態を示す。It is a schematic block diagram of the cap mounting apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, Comprising: The state in the cap arrangement | sequence process is shown. 図1のキャップ装着装置の動作図であって、キャップ吸着工程直前の状態を示す。It is an operation | movement diagram of the cap mounting apparatus of FIG. 1, Comprising: The state just before a cap adsorption | suction process is shown. 図1のキャップ装着装置の動作図であって、キャップ吸着工程直後の状態を示す。It is an operation | movement diagram of the cap mounting apparatus of FIG. 1, Comprising: The state immediately after a cap adsorption | suction process is shown. 図1のキャップ装着装置の動作図であって、キャップ挿入工程直前の状態を示す。It is an operation | movement diagram of the cap mounting apparatus of FIG. 1, Comprising: The state just before a cap insertion process is shown. 図1のキャップ装着装置の動作図であって、キャップ挿入工程直後の状態を示す。It is an operation | movement diagram of the cap mounting apparatus of FIG. 1, Comprising: The state immediately after a cap insertion process is shown. 本発明の一実施形態におけるキャップの吸着位置決め及びピックアップ方法を説明する図であって、搬送配列ユニットにおけるステージと、吸着ユニットにおける吸着コレットの形状を示す。It is a figure explaining the adsorption | suction positioning and the pick-up method of the cap in one Embodiment of this invention, Comprising: The stage in a conveyance arrangement | sequence unit and the shape of the adsorption collet in an adsorption | suction unit are shown. 本発明の一実施形態におけるキャップ吸着後のx方向の吸着位置の微調整を説明する図であって、(A)はステージ上のキャップの概略平面図、(B)は吸着直後の吸着コレットとキャップとステージの概略断面図、(C)は微調整の範囲を示す図である。It is a figure explaining fine adjustment of the adsorption position of the x direction after cap adsorption in one embodiment of the present invention, (A) is a schematic plan view of a cap on a stage, (B) is an adsorption collet just after adsorption Schematic sectional view of the cap and the stage, (C) is a diagram showing the range of fine adjustment. 図6のキャップ装着装置におけるキャップ挿入工程時の吸着コレットの動作の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of operation | movement of the adsorption collet at the time of the cap insertion process in the cap mounting apparatus of FIG. 本発明の一実施形態における圧入工程の動作の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of operation | movement of the press injection process in one Embodiment of this invention. 半導体素子パッケージでのキャップ先端挿入工程を示す図であって、キャップのx方の位置の微調整方法と、半導体素子パッケージとキャップとの位置関係を示す。It is a figure which shows the cap front-end | tip insertion process in a semiconductor element package, Comprising: The fine adjustment method of the x direction position of a cap, and the positional relationship of a semiconductor element package and a cap are shown. 図10に示す工程に続くキャップ先端位置決め工程を示す図であって、キャップ先端が半導体素子パッケージのキャップ装着凹部の内壁面(基準面)に当接している状態を示す。It is a figure which shows the cap front end positioning process following the process shown in FIG. 10, Comprising: The cap front end shows the state which is contact | abutting to the inner wall surface (reference surface) of the cap mounting | wearing recessed part of a semiconductor element package. 図11に示す工程に続くキャップ圧入工程を示す図であって、圧入ユニットの2段階下降動作を示す。It is a figure which shows the cap press-fit process following the process shown in FIG. 11, Comprising: It shows the 2 step | paragraph downward operation | movement of a press-fit unit. 図12に示す工程に続いて、キャップの装着完了後の半導体素子パッケージの状態を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a state of the semiconductor element package after completion of the cap attachment following the step shown in FIG. 12. 本発明の一実施形態におけるキャップの吸着位置決め及びピックアップ方法を説明する図であって、図6に示したものとは異なる搬送配列ユニットにおけるステージと吸着ユニットにおける吸着コレットの形状を示す。It is a figure explaining the adsorption | suction positioning and the pick-up method of the cap in one Embodiment of this invention, Comprising: The stage in the conveyance arrangement unit different from what was shown in FIG. 6 and the shape of the adsorption collet in an adsorption | suction unit are shown. 図14に示した吸着コレットのキャップ挿入工程時の動作の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of operation | movement at the time of the cap insertion process of the adsorption collet shown in FIG. 図14の吸着コレットを用いた圧入工程の動作の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of operation | movement of the press injection process using the adsorption collet of FIG.

以下、本発明の半導体素子パッケージのためのキャップ装着装置及びキャップ装着方法を図示の実施形態により説明する。   Hereinafter, a cap mounting apparatus and a cap mounting method for a semiconductor device package according to the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係るキャップ装着装置1の概略構成図を図1に示す。このキャップ装着装置1は、図1に示すように、装着ステージ2上に2列に配列された複数の半導体素子パッケージ3に、パーツフィーダ5から供給される複数のキャップ6を同時に(つまり一括して)装着するように構成されている。
(First embodiment)
The schematic block diagram of the cap mounting apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the cap mounting apparatus 1 simultaneously attaches a plurality of caps 6 supplied from a parts feeder 5 to a plurality of semiconductor element packages 3 arranged in two rows on a mounting stage 2 (that is, collectively). It is configured to be worn.

具体的には、キャップ装着装置1は、パーツフィーダ5から供給されるキャップ6を、半導体素子パッケージ3の配列ピッチ(以下、パッケージピッチ)で配列する2つのキャップ搬送配列ユニット7と、整列されているキャップ搬送配列ユニット7(図2参照)それぞれから複数個(図示の例では20個)のキャップを吸着によりピックアップする2つのキャップ吸着ユニット8と、キャップ6を半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31(図8参照)に圧入する圧入ユニット9とを備えている。また、このキャップ装着装置は、図示はされないが、キャップ搬送配列ユニット7を搬送する搬送機構及びキャップ吸着ユニット8を搬送する搬送機構を備える。さらに、キャップ装着装置は、キャップ吸着ユニット8の下方に、吸着によりピックアップされたキャップを位置決めするための位置決めガイド10を有する(図6参照)。   Specifically, the cap mounting apparatus 1 is aligned with two cap transport arrangement units 7 that arrange the caps 6 supplied from the parts feeder 5 at the arrangement pitch of the semiconductor element packages 3 (hereinafter, package pitch). Two cap suction units 8 for picking up a plurality (20 in the illustrated example) of caps from each of the cap transport arrangement units 7 (see FIG. 2), and a cap mounting recess 31 of the semiconductor element package 3. And a press-fitting unit 9 for press-fitting into (see FIG. 8). In addition, the cap mounting device includes a transport mechanism that transports the cap transport array unit 7 and a transport mechanism that transports the cap suction unit 8, although not illustrated. Furthermore, the cap mounting apparatus has a positioning guide 10 for positioning the cap picked up by suction below the cap suction unit 8 (see FIG. 6).

図1に示した非限定的な例では、複数の半導体素子パッケージ3は、端子部4(図10参照)を構成する薄型の金属フレーム上に図示しない半導体素子を搭載し、それを樹脂モールドしてなるものである。   In the non-limiting example shown in FIG. 1, a plurality of semiconductor element packages 3 are mounted with a semiconductor element (not shown) on a thin metal frame that constitutes the terminal portion 4 (see FIG. 10), which is resin-molded. It will be.

2つのキャップ搬送配列ユニット7は、半導体素子パッケージ3の配列方向(以下、x方向という)に関して、対称に配置されている。各キャップ搬送配列ユニット7は、キャップ載置用のx方向に延びるステージ71と、ステージ71をパッケージピッチに応じたピッチで設けられた仕切り72と、ステージ71の長手方向(x方向)の一方の縁部に沿って設けられた位置決め突起73(図6参照)とを備えている。位置決め突起73は、x方向に直交するy方向についてキャップ6を位置決めするためのものである。ステージ71の長手方向(x方向)に延びるもう一方の縁部は、パーツフィーダ5からキャップ6を受け取るために開放されている(図6、図7参照)。ステージ71の上面は、図6に示すように、開放側の縁部から位置決め突起73が設けられた縁部に行くに従って下降する傾斜載置面74を形成している。   The two cap transport arrangement units 7 are arranged symmetrically with respect to the arrangement direction of the semiconductor element packages 3 (hereinafter referred to as the x direction). Each cap transport arrangement unit 7 includes a stage 71 extending in the x direction for placing the cap, a partition 72 provided with the stage 71 at a pitch corresponding to the package pitch, and one of the stages 71 in the longitudinal direction (x direction). And positioning protrusions 73 (see FIG. 6) provided along the edge. The positioning protrusion 73 is for positioning the cap 6 in the y direction orthogonal to the x direction. The other edge portion extending in the longitudinal direction (x direction) of the stage 71 is opened to receive the cap 6 from the parts feeder 5 (see FIGS. 6 and 7). As shown in FIG. 6, the upper surface of the stage 71 forms an inclined mounting surface 74 that descends from the opening-side edge toward the edge where the positioning protrusion 73 is provided.

このような傾斜載置面74を採用する理由は、複数の半導体素子パッケージ3の間でキャップ装着凹部の位置にばらつきがあっても、複数のキャップの装着を安定よく、一括して、行えるようにするためである。つまり、半導体素子パッケージ3が薄型フレーム上に搭載されているため、薄型フレームの撓み等によって、半導体素子パッケージ3がある方向に回転したりし易く、そのためキャップ装着凹部の位置が不安定になり、また、キャップ装着凹部31間でのずれも生じるため、キャップを水平方向に保ったままキャップ装着凹部に挿入するのは極めて困難である。しかし、キャップ6を水平方向に対して傾斜して配置することで、この斜め方向を保ったままキャップを吸着してピックアップして、キャップ装着凹部に装着する場合には、キャップ装着凹部側のマージンが実質的に大きくなるため、このような困難を解消できるのである。   The reason for adopting such an inclined mounting surface 74 is that a plurality of caps can be mounted stably and collectively even if the positions of the cap mounting recesses vary among the plurality of semiconductor element packages 3. It is to make it. In other words, since the semiconductor element package 3 is mounted on the thin frame, the semiconductor element package 3 is easily rotated in a certain direction due to the bending of the thin frame, and the position of the cap mounting recess becomes unstable. Moreover, since the gap between the cap mounting recesses 31 also occurs, it is extremely difficult to insert the cap into the cap mounting recess while keeping the cap in the horizontal direction. However, when the cap 6 is disposed to be inclined with respect to the horizontal direction, when the cap is sucked and picked up while keeping the oblique direction, and mounted in the cap mounting recess, the margin on the cap mounting recess side However, this difficulty can be solved.

傾斜載置面74の傾斜角度は、5度〜15度の範囲内で設定される。傾斜角度が前記5度〜15度の範囲内であれば挿入時のマージンを大きくできる。   The inclination angle of the inclined mounting surface 74 is set within a range of 5 degrees to 15 degrees. If the inclination angle is within the range of 5 to 15 degrees, the margin at the time of insertion can be increased.

同様に、2つのキャップ吸着ユニット8も、半導体素子パッケージ3の配列方向であるx方向に関して対称に配置されている。これら2つのキャップ吸着ユニット8は、対向する側の縁部を接触させた状態、つまり、背中合わせの状態で配置されている。各キャップ吸着ユニット8は、パッケージピッチに応じたピッチでx方向に配列された複数の吸着コレット81と、これら複数の吸着コレット81を保持する保持板82と、保持板82に保持された複数の吸着コレット81を同時に動かすための作動機構を備えている。各吸着コレット81は、図示しない真空装置に接続されており、中央部に、真空引き用のチャネル82を有する。各吸着コレット81の先端面83は、ステージ71の傾斜載置面74に対応する角度、すなわち、5度〜15度の範囲内の角度で傾斜する傾斜先端面となっている。   Similarly, the two cap suction units 8 are also arranged symmetrically with respect to the x direction, which is the arrangement direction of the semiconductor element packages 3. These two cap suction units 8 are arranged in a state in which the edges on the opposite sides are in contact with each other, that is, in a back-to-back state. Each cap suction unit 8 includes a plurality of suction collets 81 arranged in the x direction at a pitch corresponding to the package pitch, a holding plate 82 that holds the plurality of suction collets 81, and a plurality of holding plates 82 that are held by the holding plate 82. An operating mechanism for moving the suction collet 81 simultaneously is provided. Each suction collet 81 is connected to a vacuum device (not shown), and has a channel 82 for evacuation at the center. The front end surface 83 of each suction collet 81 is an inclined front end surface that is inclined at an angle corresponding to the inclined mounting surface 74 of the stage 71, that is, an angle within a range of 5 degrees to 15 degrees.

圧入ユニット9は、x方向に延びる略直方体の圧入部材91(図8,9に断面を示す)と、この圧入部材91を作動する図示しない作動部とを備える。また、圧入ユニット9には、図9に示すように、バネ12の圧縮によって圧入部材91の下降動作時のキャップ6への過負荷を検出する過負荷センサー13が取り付けられている。過負荷センサー13の出力信号は作動部に入力されるようになっており、これにより、キャップ6へ過負荷がかかっているかどうかを確認しながら、圧入動作を行うことができる。その結果として、キャップ6への過負荷に起因するパッケージへのダメージを最大限回避することができる。圧入ユニット9の作動部は、後述するように、圧入部材91に2段階の下降動作を行わせるようになっている。   The press-fitting unit 9 includes a substantially rectangular parallelepiped press-fitting member 91 (shown in cross section in FIGS. 8 and 9) extending in the x direction, and an operating unit (not shown) that operates the press-fitting member 91. Further, as shown in FIG. 9, an overload sensor 13 that detects an overload on the cap 6 when the press-fitting member 91 is lowered by the compression of the spring 12 is attached to the press-fitting unit 9. The output signal of the overload sensor 13 is input to the operating portion, and thereby, it is possible to perform the press-fitting operation while confirming whether or not the cap 6 is overloaded. As a result, damage to the package due to overload on the cap 6 can be avoided as much as possible. As will be described later, the operating portion of the press-fitting unit 9 causes the press-fitting member 91 to perform a two-step lowering operation.

次に、図1〜図5を参照しながらキャップ装着装置1の基本的動作の流れを説明すると共に、図6〜図13を参照しながら、キャップ装着装置1によるキャップ装着工程の詳細を説明する。   Next, a basic operation flow of the cap mounting apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 5, and details of a cap mounting process by the cap mounting apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 6 to 13. .

(キャップ配列工程)
まず、図1に示すように、パーツフィーダ5にキャップ6を充填し、キャップ搬送配列ユニット7をx方向にシフトさせながら、パーツフィーダ5からキャップ搬送配列ユニット7にキャップ6を一個ずつ移送する。
(Cap arrangement process)
First, as shown in FIG. 1, the caps 6 are filled in the parts feeder 5, and the caps 6 are transferred one by one from the parts feeder 5 to the cap transport array unit 7 while shifting the cap transport array unit 7 in the x direction.

より具体的には、2つのキャップ搬送配列ユニット7が同期して図中の矢印に示すx方向にパッケージピッチに応じた距離だけ移動すると、対応するパーツフィーダ5からキャップ6が、仕切り72によって仕切られたステージ71の傾斜斜面74上に載置される。つまり、キャップ6は水平方向に対して傾斜した状態でステージ71に載置される。このとき、ステージ71に設けられた位置決め突起73にキャップが当接することにより(図6の(I)参照)、キャップ6のy方向(x方向に直交する方向)の位置決めが行われる。このようにして、キャップ搬送配列ユニット7は、キャップ6を一個一個受け取りながら、キャップ吸着ユニット8への受け渡し位置へと前進する。   More specifically, when the two cap transport arrangement units 7 are synchronously moved by a distance corresponding to the package pitch in the x direction indicated by the arrow in the figure, the cap 6 is separated from the corresponding parts feeder 5 by the partition 72. Is placed on the inclined slope 74 of the stage 71. That is, the cap 6 is placed on the stage 71 in an inclined state with respect to the horizontal direction. At this time, the cap abuts against the positioning projection 73 provided on the stage 71 (see (I) in FIG. 6), thereby positioning the cap 6 in the y direction (direction perpendicular to the x direction). In this way, the cap transport arrangement unit 7 advances to the delivery position to the cap suction unit 8 while receiving the caps 6 one by one.

ステージ71のすべて(20個)の区画へのキャップ6の移送が終了すると、キャップ搬送配列ユニット7は、キャップ吸着ユニット8への受け渡し位置を越えてさらに前進した後、受け渡し位置まで戻る。このようにして、x方向に関して、キャップ搬送配列ユニット7におけるキャップ6をキャップ吸着ユニット8の吸着コレット81に整列させ(図2参照)、x方向位置の粗調整を行う。   When the transfer of the cap 6 to all (20) sections of the stage 71 is completed, the cap transport arrangement unit 7 further advances beyond the delivery position to the cap suction unit 8 and then returns to the delivery position. In this way, with respect to the x direction, the cap 6 in the cap transport arrangement unit 7 is aligned with the suction collet 81 of the cap suction unit 8 (see FIG. 2), and rough adjustment of the position in the x direction is performed.

(キャップ吸着工程)
次に、図2に示すように、2つのキャップ吸着ユニット8の一方(例えば、図2中、左側のキャップ吸着ユニット8)を、搬送機構により、対応する搬送配列ユニット7の方へとy方向(例えば、図2中、左方向)に移動する。そして、複数の吸着コレット81を同時に鉛直方向に下降させて(図6の(II)参照)、x方向の位置が粗調整された複数のキャップ6を同時に、吸着コレット81によって傾斜状態で吸着する(図6の(III)参照)。この吸着状態で、図7に示すように、キャップ吸着ユニット8をx方向に微小範囲で、この例では、±30μm〜±100μmの範囲で移動させることにより(図7の(C)参照)、半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31のx方向の設定位置に対して、キャップ6のx方向の位置の微調整を行う。なお、図7の(B)では、キャップ搬送配列ユニット7のステージ71の上部のみが示されている。キャップ6のx方向の位置の微調整後、図6の(IV)に示すように、吸着コレット81を鉛直方向に上昇させ、キャップ6をキャップ搬送配列ユニット7からキャップ吸着ユニット8へとピックアップ移送する。そして、図6の(V)に示すように、吸着後のキャップ6を位置決めガイド10に当てることにより、半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31のy方向の設定位置に対して、キャップ6の位置決めを行う。その後、キャップ吸着ユニット8を図2に示す元の位置まで戻す。次いで、もう一方のキャップ吸着ユニット8(例えば、図2中、右側のキャップ吸着ユニット8)を、先とは反対のy方向(例えば、図2中、右方向)へ移動させ、以降は上述と同様の動作を繰り返す。
(Cap adsorption process)
Next, as shown in FIG. 2, one of the two cap suction units 8 (for example, the left cap suction unit 8 in FIG. 2) is moved by the transport mechanism toward the corresponding transport array unit 7 in the y direction. (For example, move leftward in FIG. 2). Then, the plurality of suction collets 81 are simultaneously lowered in the vertical direction (see (II) in FIG. 6), and the plurality of caps 6 whose positions in the x direction are roughly adjusted are simultaneously sucked by the suction collet 81 in an inclined state. (See (III) in FIG. 6). In this suction state, as shown in FIG. 7, by moving the cap suction unit 8 in the x direction in a minute range, in this example, within a range of ± 30 μm to ± 100 μm (see (C) of FIG. 7), The position of the cap 6 in the x direction is finely adjusted with respect to the set position of the cap mounting recess 31 of the semiconductor element package 3 in the x direction. In FIG. 7B, only the upper part of the stage 71 of the cap transport arrangement unit 7 is shown. After fine adjustment of the position of the cap 6 in the x direction, as shown in FIG. 6 (IV), the suction collet 81 is raised in the vertical direction, and the cap 6 is picked up and transferred from the cap transport arrangement unit 7 to the cap suction unit 8. To do. Then, as shown in FIG. 6 (V), the cap 6 after suction is applied to the positioning guide 10 to position the cap 6 with respect to the set position in the y direction of the cap mounting recess 31 of the semiconductor element package 3. I do. Thereafter, the cap suction unit 8 is returned to the original position shown in FIG. Next, the other cap suction unit 8 (for example, the right cap suction unit 8 in FIG. 2) is moved in the y direction (for example, the right direction in FIG. 2) opposite to the previous one, and thereafter The same operation is repeated.

なお、第1実施形態では、2つのキャップ吸着ユニット8に共通の搬送機構と作動機構を設け、まず、一方のキャップ搬送配列ユニット7から対応する一方のキャップ吸着ユニット8へのキャップ6の移送を行った後、他方のキャップ搬送配列ユニット7から残りのキャップ吸着ユニット8へのキャップ6の移送を行うようにしている。しかし、これに代えて、後述する第3実施形態で説明するように、各キャップ吸着ユニット8専用の搬送機構と作動機構とを設けて、2つのキャップ吸着ユニット8を同時に別々の方向に移動させて対応するキャップ搬送配列ユニット7からキャップをピックアップ移送するようにしてもよい。   In the first embodiment, the two cap suction units 8 are provided with a common transport mechanism and an operating mechanism. First, the cap 6 is transferred from one cap transport array unit 7 to the corresponding one cap suction unit 8. Then, the cap 6 is transferred from the other cap transport arrangement unit 7 to the remaining cap suction unit 8. However, instead of this, as will be described in a third embodiment to be described later, a transport mechanism and an operating mechanism dedicated to each cap suction unit 8 are provided to move the two cap suction units 8 simultaneously in different directions. The caps may be picked up and transferred from the corresponding cap transport arrangement unit 7.

また、図示の例では、半導体素子パッケージ3を2列に配列しているため、パーツフィーダ5、キャップ搬送配列ユニット7、キャップ吸着ユニット8をそれぞれ2つ用意したが、半導体素子パッケージ3が1列に配列されている場合には、パーツフィーダ5、キャップ搬送配列ユニット7、キャップ吸着ユニット8はそれぞれ1つでよい。   In the illustrated example, since the semiconductor element packages 3 are arranged in two rows, two parts feeders 5, a cap transport arrangement unit 7, and a cap suction unit 8 are prepared, but the semiconductor element packages 3 are arranged in one row. In this case, the number of parts feeder 5, cap transport arrangement unit 7, and cap adsorption unit 8 may be one.

次に、図3に示すように、x方向及びy方向について位置決めされたキャップ6を吸着した2つのキャップ吸着ユニット8を、装着ステージ2までx方向に沿って移動させる。   Next, as shown in FIG. 3, the two cap suction units 8 that suck the cap 6 positioned in the x direction and the y direction are moved to the mounting stage 2 along the x direction.

(キャップ挿入工程)
続いて、図4に示すように、キャップ吸着ユニット8から装着ステージ2の半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31へキャップ6を挿入して搭載する。
(Cap insertion process)
Subsequently, as shown in FIG. 4, the cap 6 is inserted and mounted from the cap suction unit 8 into the cap mounting recess 31 of the semiconductor element package 3 of the mounting stage 2.

具体的には、図8の(V1)に示すように、アライメント済みの半導体素子パッケージ3上に、キャップ6を斜めに吸着した複数の吸着コレット81を移動させ、次に、これらの吸着コレット81を同時に、図8の(V1I)に示すように、鉛直方向に下降させて、キャップ6の先端部をキャップ装着凹部31内に挿入する。この挿入前に、複数のキャップ6のx方向の位置を、対応するキャップ装着凹部31の実際の位置に対して、微調整する。   Specifically, as shown in FIG. 8 (V1), a plurality of suction collets 81 each having a cap 6 attached thereto obliquely are moved onto the aligned semiconductor element package 3, and then these suction collets 81 are moved. At the same time, as shown in FIG. 8 (V1I), the tip end of the cap 6 is inserted into the cap mounting recess 31 by being lowered in the vertical direction. Before the insertion, the positions of the plurality of caps 6 in the x direction are finely adjusted with respect to the actual positions of the corresponding cap mounting recesses 31.

半導体素子パッケージ3は薄型金属フレームに搭載されているため、半導体素子パッケージ3の回転等によって、キャップ装着凹部31の実際位置が設置位置から多少ずれることがよくある。キャップ挿入前に、このようにキャップ装着凹部31の実際位置の設定位置からのずれを吸収するために、上述のように、キャップ挿入前に、複数のキャップ6のx方向の位置を微調整するのである。   Since the semiconductor element package 3 is mounted on a thin metal frame, the actual position of the cap mounting recess 31 often deviates somewhat from the installation position due to rotation of the semiconductor element package 3 or the like. Before the cap is inserted, in order to absorb the deviation of the actual position of the cap mounting recess 31 from the set position as described above, the positions of the plurality of caps 6 in the x direction are finely adjusted before the cap is inserted as described above. It is.

具体的には、例えば、図10に示すように、複数のキャップ6(図10には1つのみ示す)の先端をキャップ装着凹部にほんの僅かだけ押し込んだ状態で、キャップ6を吸着しているキャップ吸着ユニット8をx方向に沿って微小範囲(例えば、±30μm〜±100μmの範囲)で揺動することにより、キャップ6と半導体素子パッケージ3とのx方向の隙間Cが両側において略等しくなるように調整するのである。このような簡単な方法で、複数のキャップ装着凹部31の実際位置の設定位置からのずれを吸収することができる。この結果、x方向の位置に関してキャップ装着凹部31に対して正確に位置決めされた状態で、複数のキャップ6の先端を更に押し込んで、それぞれのキャップ装着凹部31に同時に挿入することができる。図10に示した例では、キャップ6の先端は略5度〜15度の傾斜で挿入される。挿入後の状態では、通常、キャップ先端の位置決め凸部62は、キャップ装着凹部31の先端側内壁面に設けられた相補形状の凹部32とは非接触である。   Specifically, for example, as shown in FIG. 10, the caps 6 are adsorbed while the tips of a plurality of caps 6 (only one is shown in FIG. 10) are pushed into the cap mounting recesses only slightly. The gap C in the x direction between the cap 6 and the semiconductor element package 3 becomes substantially equal on both sides by swinging the cap suction unit 8 along the x direction in a minute range (for example, a range of ± 30 μm to ± 100 μm). It is adjusted as follows. By such a simple method, it is possible to absorb the deviation of the actual positions of the plurality of cap mounting recesses 31 from the set position. As a result, the tips of the plurality of caps 6 can be further pushed in and inserted into the respective cap mounting recesses 31 at the same time while being accurately positioned with respect to the cap mounting recess 31 with respect to the position in the x direction. In the example shown in FIG. 10, the tip of the cap 6 is inserted with an inclination of about 5 to 15 degrees. In the state after insertion, the positioning convex portion 62 at the tip of the cap is normally not in contact with the complementary concave portion 32 provided on the inner wall surface on the front end side of the cap mounting concave portion 31.

次に、図8の(VIII)に示すように、キャップ6の先端をキャップ装着凹部31に挿入したまま、キャップ6の先端がキャップ装着凹部31の先端側の内壁面に接触するまで、キャップ吸着ユニット8による吸着状態のままキャップ6をy方向に前進させて、キャップ装着凹部31の実際のy位置に対して、キャップ6のy方向の位置決めを行う。   Next, as shown in FIG. 8 (VIII), with the tip of the cap 6 inserted into the cap mounting recess 31, the cap is adsorbed until the tip of the cap 6 contacts the inner wall surface on the tip side of the cap mounting recess 31. The cap 6 is moved forward in the y direction while the unit 8 is attracted, and the cap 6 is positioned in the y direction with respect to the actual y position of the cap mounting recess 31.

具体的には、図11に示すように、キャップ先端の位置決め凸部62がキャップ装着凹部31の凹部32にきっちりと嵌まり込むまで、キャップ6を半導体素子パッケージ3の先端側へ移動させる。このとき、合わせて、半導体素子パッケージ3の回転に起因するキャップ装着凹部31の回転方向に対してのキャップ6の位置合わせも行う。   Specifically, as shown in FIG. 11, the cap 6 is moved to the front end side of the semiconductor element package 3 until the positioning convex portion 62 at the front end of the cap fits tightly into the concave portion 32 of the cap mounting recess 31. At this time, the cap 6 is also aligned with the rotation direction of the cap mounting recess 31 caused by the rotation of the semiconductor element package 3.

本実施形態においては、x方向、y方向、回転方向についての位置合わせを含む上記のキャップ挿入工程は、2つのキャップ吸着ユニット8に共通の搬送機構と作動機構を用いて、これらのキャップ吸着ユニット8を1つずつ順番に操作して、装着ステージ2に搭載された2列の半導体素子パッケージ3に対して一列ずつ順番に実施している。順番に行うのは、一方の列の半導体素子パッケージ3の向きが他方の列の半導体素子パッケージ3の向きと反対であるため、2つのキャップ吸着ユニット8の動きがy方向に関して逆方向になるからである。   In the present embodiment, the cap insertion process including the alignment in the x direction, the y direction, and the rotation direction is performed by using a transport mechanism and an operation mechanism common to the two cap suction units 8. 8 are sequentially operated one by one, and the two rows of semiconductor element packages 3 mounted on the mounting stage 2 are sequentially executed one by one. Since the direction of the semiconductor element packages 3 in one row is opposite to the direction of the semiconductor element packages 3 in the other row, the movement of the two cap suction units 8 is opposite to the y direction. It is.

しかし、後述の第3実施形態で説明するように、2つのキャップ吸着ユニット8それぞれに対して個別に搬送機構と作動機構を設けることにより、上記のキャップ挿入工程を、装着ステージ2に搭載された2列の半導体素子パッケージ3に対して同時に行うようにしてもよい。もちろん、半導体素子パッケージ3が一列のみの場合には、1つのキャップ吸着ユニット8のみを操作すればよい。   However, as described in the third embodiment to be described later, the cap insertion process is mounted on the mounting stage 2 by providing a transport mechanism and an operating mechanism for each of the two cap suction units 8 individually. You may make it perform simultaneously with respect to the semiconductor element package 3 of 2 rows. Of course, when the semiconductor element packages 3 are only in one row, only one cap suction unit 8 needs to be operated.

キャップ先端の位置決め後、図8の(IX)に示すように、吸着コレット81を上昇させて、キャップを吸着状態から開放した後、2つのキャップ吸着ユニット8を、図1、図5に示す箇所(供給ステージ)まで戻す。   After positioning the cap tip, as shown in FIG. 8 (IX), the suction collet 81 is raised to release the cap from the suction state, and then the two cap suction units 8 are moved to the locations shown in FIGS. Return to (supply stage).

キャップ装着装置1は、図示しない吸着センサーを有しており、吸着コレット81を上昇させた際に、この吸着センサーによって、吸着コレット81の先端面におけるキャップ6の有無を検出することにより、キャップ6が半導体素子パッケージ3に装着されたかどうかを、2列または1列の半導体素子パッケージ3全てについて同時に確認する。つまり、吸着センサーにより、これらの半導体素子パッケージについて、同時に、キャップ装着ミスの有無を検出することが可能となる。   The cap mounting device 1 has a suction sensor (not shown), and when the suction collet 81 is raised, the cap sensor 6 detects the presence or absence of the cap 6 on the front end surface of the suction collet 81 by using this suction sensor. Are simultaneously mounted on the two or one row of the semiconductor element packages 3. In other words, the adsorption sensor can simultaneously detect the presence or absence of a cap attachment error for these semiconductor element packages.

(キャップ圧入工程)
最後に、図9の(X)に示すように圧入ユニット9を装着ステージ2上に移動させた後、図9の(XI)及び図12,13に示すように、圧入部材91の2段階の下降動作により、キャップ6を対応するキャップ装着凹部31に押し込む。
(Cap press-fitting process)
Finally, after the press-fitting unit 9 is moved onto the mounting stage 2 as shown in FIG. 9 (X), the two steps of the press-fitting member 91 are carried out as shown in FIG. 9 (XI) and FIGS. The cap 6 is pushed into the corresponding cap mounting recess 31 by the lowering operation.

圧入部材91の2段階の下降動作は、1段目が高速で、2段目が低速で行われる、1段目と2段目の下降動作の切り換えは、パッケージ内部部品にダメージを極力与えないように、キャップ6がパッケージ内部部品(ワイヤー等)に弾性接触しないタイミングで行うのがよい。また、それに加えて、下降動作は、パッケージ内部やパッケージ外装に大きな衝撃が加わらないよう過負荷センサー13の出力を確認しながら行うので、パッケージ内部やパッケージ外装のダメージを防止できる。   The two-stage lowering operation of the press-fitting member 91 is performed at a high speed in the first stage and at a low speed in the second stage. Switching between the first stage and the second stage of the downward movement does not damage the internal components of the package as much as possible. Thus, it is good to carry out at the timing when the cap 6 does not elastically contact the package internal components (wires or the like). In addition, since the lowering operation is performed while checking the output of the overload sensor 13 so that a large impact is not applied to the inside of the package or the package exterior, damage inside the package or the package exterior can be prevented.

2段階の圧入動作により、傾斜状態で挿入されていたキャップ6は、キャップ装着凹部31に水平方向に嵌合された状態となり、キャップ装着動作を完了する。   By the two-stage press-fitting operation, the cap 6 inserted in an inclined state is fitted in the cap mounting recess 31 in the horizontal direction, and the cap mounting operation is completed.

圧入完了後、図9の(XII)に示すように、圧入ユニット9つまり圧入部材91を上昇させ、元の位置に戻す。   After completion of the press-fitting, as shown in FIG. 9 (XII), the press-fitting unit 9, that is, the press-fitting member 91 is raised and returned to the original position.

上記の工程の結果、図13に示すような、半導体素子パッケージ3とキャップ6との高品質なアセンブリが得られる。   As a result of the above process, a high-quality assembly of the semiconductor element package 3 and the cap 6 as shown in FIG. 13 is obtained.

上記の説明から分かるように、第1実施形態に係るキャップ装着装置の構成及びこのキャップ装着装置によって実施されるキャップ装着方法によれば、たとえ、複数の半導体素子パッケージ間でキャップ装着凹部の実際の位置にバラツキがあっても、キャップ装着凹部の位置を認識システムを用いて位置認識することなく、対応する半導体素子パッケージのキャップ装着凹部に安定的に挿入して、キャップを精度よく装着することが可能となる。この結果、安定したアセンブリ品質を得ることが可能となる。   As can be seen from the above description, according to the configuration of the cap mounting device according to the first embodiment and the cap mounting method implemented by the cap mounting device, even if the actual cap mounting recesses are between the plurality of semiconductor element packages. Even if there is a variation in position, the cap can be mounted accurately by stably inserting it into the cap mounting recess of the corresponding semiconductor element package without recognizing the position of the cap mounting recess using a recognition system. It becomes possible. As a result, stable assembly quality can be obtained.

また、第1実施形態によれば、複数のキャップ6の同時処理を行っているので、キャップの個別処理に比べて、装着作業の格段のスピードアップが実現できる。   In addition, according to the first embodiment, since a plurality of caps 6 are simultaneously processed, it is possible to realize a marked speedup of the mounting operation as compared with individual cap processing.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を説明する。この第2実施形態に係るキャップ装着装置の概略構成図は、図1に示したキャップ装着装置1から圧入ユニット9を除いたものに略相当する。したがって、以下の説明において、図1〜13に示した参照番号を、一部の参照番号を除いて、第2実施形態のキャップ装着装置にも適宜使用することとする。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. The schematic configuration diagram of the cap mounting device according to the second embodiment is substantially equivalent to the cap mounting device 1 shown in FIG. 1 excluding the press-fitting unit 9. Therefore, in the following description, the reference numbers shown in FIGS. 1 to 13 are appropriately used for the cap mounting device of the second embodiment except for some reference numbers.

第2実施形態は、キャップ配送配列ユニット7とキャップ吸着ユニット8の構成が、第1実施形態のものと異なる。また、キャップ吸着ユニット8が圧入ユニットを兼ねる点において、第1実施形態と異なる。それ以外の構成は、第1実施形態と基本的に同じであり、説明を省略する。以下、図14〜16を参照しながら、第1実施形態と異なる点を説明する。なお、図14は、第2実施形態におけるキャップの吸着位置決め及びピックアップ方法を説明する図であって、第2実施形態のキャップ搬送配列ユニット7の断面形状とキャップ吸着ユニット8における吸着コレット81の形状を示している。図15は、図14に示した吸着コレットのキャップ挿入工程時の動作の流れを説明する図である。図16は、図14の吸着コレットを用いた圧入工程の動作の流れを示す図である。   In the second embodiment, the configurations of the cap delivery array unit 7 and the cap suction unit 8 are different from those of the first embodiment. Moreover, it differs from the first embodiment in that the cap suction unit 8 also serves as a press-fit unit. The other configuration is basically the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a view for explaining the cap suction positioning and pick-up method in the second embodiment. The cross-sectional shape of the cap transport arrangement unit 7 in the second embodiment and the shape of the suction collet 81 in the cap suction unit 8 are shown in FIG. Is shown. FIG. 15 is a diagram for explaining the flow of operation during the cap insertion step of the suction collet shown in FIG. FIG. 16 is a diagram showing a flow of the operation of the press-fitting process using the adsorption collet of FIG.

図14に示すように、第2実施形態では、ステージ71は、水平載置面75を備えている。ステージ71は、第1実施形態の位置決め突起73は備えておらず、その代わりに、ステージ71と吸着コレット81との間には位置決め用のクランプ機構11が備わっている。また、吸着コレット81の先端は、第1実施形態と異なり、斜めにカットされておらず、水平な先端面84となっており、その代わりに、吸着コレット81自体を傾ける機構を備えている。第2実施形態において、吸着コレット81を傾ける角度は、第1実施形態における吸着コレット81の傾斜先端面83の傾斜角度に相当し、5度〜15度の範囲内の角度である。   As shown in FIG. 14, in the second embodiment, the stage 71 includes a horizontal placement surface 75. The stage 71 does not include the positioning projection 73 of the first embodiment, and instead, the positioning clamp mechanism 11 is provided between the stage 71 and the suction collet 81. Further, unlike the first embodiment, the tip of the suction collet 81 is not cut obliquely but has a horizontal tip surface 84. Instead, a mechanism for tilting the suction collet 81 itself is provided. In the second embodiment, the angle at which the suction collet 81 is inclined corresponds to the inclination angle of the inclined tip surface 83 of the suction collet 81 in the first embodiment, and is an angle within a range of 5 to 15 degrees.

以下、図1〜5及び図14〜図16を参照しながら、第1実施形態とは異なる第2実施形態におけるキャップ配列工程、キャップ吸着工程、キャップ挿入工程、及びキャップ圧入工程の動作の流れを説明する。   Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 5 and FIGS. 14 to 16, the operation flow of the cap arrangement process, the cap adsorption process, the cap insertion process, and the cap press-fitting process in the second embodiment different from the first embodiment will be described. explain.

(キャップ配列工程)
まず、図1に示すように、パーツフィーダ5にキャップ6を充填し、キャップ搬送配列ユニット7をx方向にシフトさせながら、パーツフィーダ5からキャップ搬送配列ユニット7にキャップ6を一個ずつ移送する。
(Cap arrangement process)
First, as shown in FIG. 1, the caps 6 are filled in the parts feeder 5, and the caps 6 are transferred one by one from the parts feeder 5 to the cap transport array unit 7 while shifting the cap transport array unit 7 in the x direction.

より具体的には、2つのキャップ搬送配列ユニット7が同期して図中の矢印に示すx方向にパッケージピッチに応じた距離だけ移動すると、図14の(I)に示すように、対応するパーツフィーダ5からキャップ6が、仕切り72によって仕切られたステージ71の水平載置面75上に載置される。そして、図14の(II)に示すように、キャップ6はクランプ機構11によってy方向に位置決めされる。このようにして、キャップ搬送配列ユニット7は、キャップ6を一個一個受け取りながら、キャップ吸着ユニット8への受け渡し位置へと前進する。   More specifically, when the two cap transport arrangement units 7 move synchronously in the x direction indicated by the arrow in the drawing by a distance corresponding to the package pitch, as shown in FIG. From the feeder 5, the cap 6 is placed on the horizontal placement surface 75 of the stage 71 partitioned by the partition 72. Then, as shown in (II) of FIG. 14, the cap 6 is positioned in the y direction by the clamp mechanism 11. In this way, the cap transport arrangement unit 7 advances to the delivery position to the cap suction unit 8 while receiving the caps 6 one by one.

なお、第2実施形態において、位置決め突起クランプ機構11を備える代わりに、第1実施形態と同様に、ステージ71が、y方向位置決め用の位置決め突起73を備えていてもよい。この場合には、キャップ6を位置決め突起73に当てることで、y方向の位置決めを行うことができる。   In the second embodiment, instead of providing the positioning protrusion clamp mechanism 11, the stage 71 may include a positioning protrusion 73 for positioning in the y direction, as in the first embodiment. In this case, positioning in the y direction can be performed by applying the cap 6 to the positioning protrusion 73.

ステージ71のすべて(20個)の区画へのキャップ6の移送が終了すると、キャップ搬送配列ユニット7は、キャップ吸着ユニット8への受け渡し位置を越えてさらに前進した後、受け渡し位置まで戻る。このようにして、x方向に関して、キャップ搬送配列ユニット7におけるキャップ6をキャップ吸着ユニット8の吸着コレット81に整列させ(図2参照)、x方向位置の粗調整を行う。   When the transfer of the cap 6 to all (20) sections of the stage 71 is completed, the cap transport arrangement unit 7 further advances beyond the delivery position to the cap suction unit 8 and then returns to the delivery position. In this way, with respect to the x direction, the cap 6 in the cap transport arrangement unit 7 is aligned with the suction collet 81 of the cap suction unit 8 (see FIG. 2), and rough adjustment of the position in the x direction is performed.

(キャップ吸着工程)
次に、図2に示すように、2つのキャップ吸着ユニット8の一方(例えば、図2中、左側のキャップ吸着ユニット8)を、搬送機構により、対応する搬送配列ユニット7の方へとy方向(例えば、図2中、左方向)に移動する。そして、複数の吸着コレット81を同時に鉛直方向に下降させて、x方向の位置が粗調整された複数(図示の例では、20個)のキャップ6を同時に、吸着コレット81によって吸着する(図14の(III)参照)。この吸着状態で、キャップ吸着ユニット8をx方向に微小範囲で、この例では、±30μm〜±100μmの範囲で移動させることにより(図7の(C)参照)、半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31のx方向の設定位置に対して、キャップ6のx方向の位置の微調整を行う。キャップ6のx方向の位置の微調整後、図14の(IV)に示すように、吸着コレット81を鉛直方向に上昇させ、キャップ6をキャップ搬送配列ユニット7からキャップ吸着ユニット8へとピックアップし、続いて、図14の(V)に示すように、吸着コレット81をy方向に傾斜させ、吸着後のキャップ6を位置決めガイド10に当てることにより、半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31のy方向の設定位置に対して、キャップ6の位置決めを行う。その後、キャップ吸着ユニット8を図2に示す元の位置まで戻す。続いて、次いで、もう一方のキャップ吸着ユニット8(例えば、図2中、右側のキャップ吸着ユニット8)を、先とは反対のy方向(例えば、図2中、右方向)へ移動させ、以降は上述と同様の動作を繰り返す。
(Cap adsorption process)
Next, as shown in FIG. 2, one of the two cap suction units 8 (for example, the left cap suction unit 8 in FIG. 2) is moved by the transport mechanism toward the corresponding transport array unit 7 in the y direction. (For example, move leftward in FIG. 2). Then, the plurality of suction collets 81 are simultaneously lowered in the vertical direction, and a plurality (20 in the illustrated example) of caps 6 whose positions in the x direction are roughly adjusted are simultaneously sucked by the suction collet 81 (FIG. 14). (See (III)). In this suction state, the cap suction unit 8 is moved in a small range in the x direction, in this example, within a range of ± 30 μm to ± 100 μm (see FIG. 7C), thereby mounting the cap of the semiconductor element package 3 The position of the cap 6 in the x direction is finely adjusted with respect to the set position of the recess 31 in the x direction. After fine adjustment of the position of the cap 6 in the x direction, as shown in FIG. 14 (IV), the suction collet 81 is raised in the vertical direction, and the cap 6 is picked up from the cap transport arrangement unit 7 to the cap suction unit 8. Subsequently, as shown in FIG. 14 (V), the suction collet 81 is inclined in the y direction, and the cap 6 after suction is applied to the positioning guide 10, so that the y of the cap mounting recess 31 of the semiconductor element package 3 is obtained. The cap 6 is positioned with respect to the set position of the direction. Thereafter, the cap suction unit 8 is returned to the original position shown in FIG. Subsequently, the other cap suction unit 8 (for example, the right cap suction unit 8 in FIG. 2) is moved in the opposite y direction (for example, the right direction in FIG. 2), and thereafter Repeats the same operation as described above.

なお、第2実施形態では、2つのキャップ吸着ユニット8に共通の搬送機構と作動機構を設け、まず、一方のキャップ搬送配列ユニット7から対応する一方のキャップ吸着ユニット8へのキャップ6の移送を行った後、他方のキャップ搬送配列ユニット7から残りのキャップ吸着ユニット8へのキャップ6の移送を行うようにしている。しかし、これに代えて、後述する第3実施形態で説明するように、各キャップ吸着ユニット8専用の搬送機構と作動機構とを設けて、2つのキャップ吸着ユニット8を同時に別々の方向に移動させて対応するキャップ搬送配列ユニット7からキャップをピックアップ移送するようにしてもよい。   In the second embodiment, the two cap suction units 8 are provided with a common transport mechanism and an operating mechanism. First, the cap 6 is transferred from one cap transport array unit 7 to the corresponding one cap suction unit 8. Then, the cap 6 is transferred from the other cap transport arrangement unit 7 to the remaining cap suction unit 8. However, instead of this, as will be described in a third embodiment to be described later, a transport mechanism and an operating mechanism dedicated to each cap suction unit 8 are provided to move the two cap suction units 8 simultaneously in different directions. The caps may be picked up and transferred from the corresponding cap transport arrangement unit 7.

また、図示の例では、半導体素子パッケージ3を2列に配列しているため、パーツフィーダ5、キャップ搬送配列ユニット7、キャップ吸着ユニット8をそれぞれ2つ用意したが、半導体素子パッケージ3が1列に配列されている場合には、パーツフィーダ5、キャップ搬送配列ユニット7、キャップ吸着ユニット8はそれぞれ1つでよい。   In the illustrated example, since the semiconductor element packages 3 are arranged in two rows, two parts feeders 5, a cap transport arrangement unit 7, and a cap suction unit 8 are prepared, but the semiconductor element packages 3 are arranged in one row. In this case, the number of parts feeder 5, cap transport arrangement unit 7, and cap adsorption unit 8 may be one.

次に、図3に示すように、x方向及びy方向について位置決めされたキャップ6を吸着した2つのキャップ吸着ユニット8を、装着ステージ2までx方向に沿って移動させる。   Next, as shown in FIG. 3, the two cap suction units 8 that suck the cap 6 positioned in the x direction and the y direction are moved to the mounting stage 2 along the x direction.

(キャップ挿入工程)
続いて、図4に示すように、キャップ吸着ユニット8から装着ステージ2の半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31へキャップ6を挿入して搭載する。
(Cap insertion process)
Subsequently, as shown in FIG. 4, the cap 6 is inserted and mounted from the cap suction unit 8 into the cap mounting recess 31 of the semiconductor element package 3 of the mounting stage 2.

具体的には、図15の(V1)に示すように、アライメント済みの半導体素子パッケージ3上に、キャップ6を斜めに吸着した複数の吸着コレット81を移動させ、次に、これらの吸着コレット81を同時に、図15の(V1I)に示すように、傾斜状態のまま下降させて、キャップ6の先端部をキャップ装着凹部31内に挿入する。この挿入前に、複数のキャップ6のx方向の位置を、対応するキャップ装着凹部31の実際の位置に対して、微調整する。   Specifically, as shown in FIG. 15 (V1), a plurality of suction collets 81 each having a cap 6 sucked diagonally are moved onto the aligned semiconductor element package 3, and then these suction collets 81 are moved. At the same time, as shown in FIG. 15 (V1I), the tip of the cap 6 is lowered while being inclined, and the tip of the cap 6 is inserted into the cap mounting recess 31. Before the insertion, the positions of the plurality of caps 6 in the x direction are finely adjusted with respect to the actual positions of the corresponding cap mounting recesses 31.

具体的には、例えば、図15の(VII)に示すように、複数のキャップ6(図15には1つのみ示す)の先端をキャップ装着凹部にほんの僅かだけ押し込んだ状態で、キャップ6を吸着しているキャップ吸着ユニット8をx方向に沿って微小範囲(例えば、±30μm〜±100μmの範囲)で揺動することにより、キャップ6をキャップ装着凹部31に合わせ込むのである。このような簡単な方法で、複数のキャップ装着凹部31の実際位置の設定位置からのずれを吸収することができる。この結果、x方向の位置に関してキャップ装着凹部31に対して正確に位置決めされた状態で、複数のキャップ6の先端を更に押し込んで、それぞれのキャップ装着凹部31に同時に挿入することができる。図15に示した例では、キャップ6の先端は略5度〜15度の傾斜で挿入される。挿入後のキャップの状態は、図10に示したものと同様である。   Specifically, for example, as shown in FIG. 15 (VII), the caps 6 are moved in a state where the tips of a plurality of caps 6 (only one is shown in FIG. 15) are pushed into the cap mounting recesses only slightly. The cap 6 is aligned with the cap mounting recess 31 by swinging the adsorbing cap adsorbing unit 8 along the x direction in a minute range (for example, a range of ± 30 μm to ± 100 μm). By such a simple method, it is possible to absorb the deviation of the actual positions of the plurality of cap mounting recesses 31 from the set position. As a result, the tips of the plurality of caps 6 can be further pushed in and inserted into the respective cap mounting recesses 31 at the same time while being accurately positioned with respect to the cap mounting recess 31 with respect to the position in the x direction. In the example shown in FIG. 15, the tip of the cap 6 is inserted with an inclination of about 5 to 15 degrees. The state of the cap after insertion is the same as that shown in FIG.

次に、図15の(VIII)に示すように、キャップ6の先端をキャップ装着凹部31に挿入したまま、キャップ6の先端がキャップ装着凹部31の先端側の内壁面に接触するまで、キャップ吸着ユニット8による吸着状態のままキャップ6をy方向に前進させて、キャップ装着凹部31の実際のy位置に対して、キャップ6のy方向の位置決めを行う。   Next, as shown in FIG. 15 (VIII), the cap is adsorbed until the tip of the cap 6 comes into contact with the inner wall surface on the tip side of the cap mounting recess 31 while the tip of the cap 6 is inserted into the cap mounting recess 31. The cap 6 is moved forward in the y direction while the unit 8 is attracted, and the cap 6 is positioned in the y direction with respect to the actual y position of the cap mounting recess 31.

具体的には、第1実施形態と同様、図11に示すように、キャップ先端の位置決め凸部62がキャップ装着凹部31の凹部32にきっちりと嵌まり込むまで、キャップ6を半導体素子パッケージ3の先端側へ移動させる。このとき、合わせて、半導体素子パッケージ3の回転に起因するキャップ装着凹部31の回転方向に対してのキャップ6の位置合わせも行う。   Specifically, as in the first embodiment, as shown in FIG. 11, the cap 6 is inserted into the semiconductor element package 3 until the positioning protrusion 62 at the tip of the cap fits tightly into the recess 32 of the cap mounting recess 31. Move to the tip side. At this time, the cap 6 is also aligned with the rotation direction of the cap mounting recess 31 caused by the rotation of the semiconductor element package 3.

第2実施形態においては、x方向、y方向、回転方向についての位置合わせを含む上記のキャップ挿入工程は、第1実施形態と同様に、2つのキャップ吸着ユニット8に共通の搬送機構と作動機構を用いて、これらのキャップ吸着ユニット8を1つずつ順番に操作して、装着ステージ2に搭載された2列の半導体素子パッケージ3に対して一列ずつ順番に実施している。順番に行うのは、前述の通り、一方の列の半導体素子パッケージ3の向きが他方の列の半導体素子パッケージ3の向きと反対であるため、2つのキャップ吸着ユニット8の動きがy方向に関して逆方向になるからである。   In the second embodiment, the cap insertion process including the alignment in the x direction, the y direction, and the rotation direction is similar to the first embodiment in the conveyance mechanism and the operation mechanism common to the two cap suction units 8. These cap suction units 8 are operated one by one in order, and the two rows of semiconductor element packages 3 mounted on the mounting stage 2 are sequentially executed one by one. Since the direction of the semiconductor element packages 3 in one row is opposite to the direction of the semiconductor element packages 3 in the other row as described above, the movement of the two cap suction units 8 is reversed with respect to the y direction. Because it becomes a direction.

しかし、後述の第3実施形態で説明するように、2つのキャップ吸着ユニット8それぞれに対して個別に搬送機構と作動機構を設けることにより、上記のキャップ挿入工程を、装着ステージ2に搭載された2列の半導体素子パッケージ3に対して同時に行うようにしてもよい。もちろん、半導体素子パッケージ3が一列のみの場合には、1つのキャップ吸着ユニット8のみを操作すればよい。   However, as described in the third embodiment to be described later, the cap insertion process is mounted on the mounting stage 2 by providing a transport mechanism and an operating mechanism for each of the two cap suction units 8 individually. You may make it perform simultaneously with respect to the semiconductor element package 3 of 2 rows. Of course, when the semiconductor element packages 3 are only in one row, only one cap suction unit 8 needs to be operated.

キャップ先端の位置決め後、図15の(IX)に示すように、吸着コレット81を上昇させて、キャップを吸着状態から開放した後、吸着コレット81の姿勢を元の垂直状態に戻す。   After positioning the tip of the cap, as shown in FIG. 15 (IX), the suction collet 81 is lifted to release the cap from the suction state, and then the suction collet 81 is returned to the original vertical state.

吸着コレット81を上昇させた際に、吸着センサーによって、吸着コレット81の先端面におけるキャップ6の有無を検出することにより、キャップ6が半導体素子パッケージ3に装着されたかどうかを、2列または1列の半導体素子パッケージ3全てについて同時に確認する。   When the suction collet 81 is raised, the presence or absence of the cap 6 on the front end surface of the suction collet 81 is detected by the suction sensor to determine whether the cap 6 is attached to the semiconductor element package 3 in two or one row. All the semiconductor device packages 3 are checked simultaneously.

(キャップ圧入工程)
最後に、図16(X)(XI)に示すように、垂直姿勢に戻された吸着コレット81の2段階の下降動作により、吸着コレット81の水平先端面84で、斜め装着されたキャップ6を対応するキャップ装着凹部31に押し込む。なお、このキャップ圧入工程は、2列の半導体素子パッケージ3へのキャップ挿入が完了した後に、2列の半導体素子パッケージ3に対して同時に行ってもよいし、各列の半導体素子パッケージ3へのキャップ挿入が完了する度に、行ってもよい。
(Cap press-fitting process)
Finally, as shown in FIGS. 16 (X) and (XI), the cap 6 mounted obliquely is mounted on the horizontal tip surface 84 of the suction collet 81 by the two-step descending operation of the suction collet 81 returned to the vertical posture. Push into the corresponding cap mounting recess 31. The cap press-fitting step may be performed simultaneously on the two rows of semiconductor element packages 3 after the cap insertion into the two rows of semiconductor element packages 3 is completed, or may be performed on the semiconductor element packages 3 in each row. It may be performed each time the cap insertion is completed.

吸着コレット圧入部材91の2段階の下降動作の効果は、第1実施形態で説明したとおりである。   The effect of the two-step lowering operation of the suction collet press-fitting member 91 is as described in the first embodiment.

2段階の圧入動作により、傾斜状態で挿入されていたキャップ6は、キャップ装着凹部31に水平方向に嵌合された状態となり、キャップ装着動作を完了する。   By the two-stage press-fitting operation, the cap 6 inserted in an inclined state is fitted in the cap mounting recess 31 in the horizontal direction, and the cap mounting operation is completed.

圧入完了後、吸着コレット81を上昇させ、吸着ユニット8を図1,5に示す元の位置(供給ステージ)に戻す。   After completion of press-fitting, the suction collet 81 is raised and the suction unit 8 is returned to the original position (supply stage) shown in FIGS.

上記の工程の結果、半導体素子パッケージ3とキャップ6との高品質なアセンブリが得られる。   As a result of the above process, a high-quality assembly of the semiconductor element package 3 and the cap 6 is obtained.

図14には示していないが、吸着コレット81に対しても、第1実施形態の図9に示したようなバネ12と過負荷センサー13を設けてもよい。   Although not shown in FIG. 14, the spring 12 and the overload sensor 13 as shown in FIG. 9 of the first embodiment may also be provided for the suction collet 81.

上記の説明から分かるように、第2実施形態に係るキャップ装着装置の構成及びこのキャップ装着装置によって実施されるキャップ装着方法によれば、たとえ、複数の半導体素子パッケージ間でキャップ装着凹部の実際の位置にバラツキがあっても、キャップ装着凹部の位置を認識システムを用いて位置認識することなく、対応する半導体素子パッケージのキャップ装着凹部に安定的に挿入して、キャップを精度よく装着することが可能となる。この結果、安定したアセンブリ品質を得ることが可能となる。   As can be seen from the above description, according to the configuration of the cap mounting device according to the second embodiment and the cap mounting method implemented by the cap mounting device, even if the actual cap mounting recesses are between the plurality of semiconductor element packages. Even if there is a variation in position, the cap can be mounted accurately by stably inserting it into the cap mounting recess of the corresponding semiconductor element package without recognizing the position of the cap mounting recess using a recognition system. It becomes possible. As a result, stable assembly quality can be obtained.

また、第2実施形態によれば、複数のキャップ6の同時処理を行っているので、キャップの個別処理に比べて、装着作業の格段のスピードアップが実現できる。   In addition, according to the second embodiment, since a plurality of caps 6 are simultaneously processed, it is possible to realize a significant speed-up of the mounting operation as compared with individual cap processing.

また、第2実施形態によれば、ステージ71の載置面71は水平であり、また、吸着コレット81の先端面も水平であるので、既存のステージや吸着コレットを利用することができる。   Further, according to the second embodiment, the mounting surface 71 of the stage 71 is horizontal, and the tip surface of the suction collet 81 is also horizontal, so that an existing stage or suction collet can be used.

また、第2実施形態によれば、キャップ吸着ユニット8が圧入ユニットを兼ねているので、その分部品点数が少なくなる。   In addition, according to the second embodiment, the cap suction unit 8 also serves as a press-fitting unit, so the number of parts is reduced accordingly.

なお、第1実施形態及び第2実施形態において、図示したキャップ6の形状(先端形状含む)、半導体素子パッケージ3の形状、キャップ装着凹部31の形状(内壁面の形状を含む)は限定的なものではなく、用途に応じて適宜変更されるものである。   In the first embodiment and the second embodiment, the shape of the cap 6 (including the tip shape), the shape of the semiconductor element package 3, and the shape of the cap mounting recess 31 (including the shape of the inner wall surface) are limited. It is not a thing and is suitably changed according to a use.

また、一度に装着するキャップの数は、適宜設定されるものであり、第1及び第2実施形態で説明し、図示したものに限定されるものではない。   Further, the number of caps to be attached at one time is set as appropriate, and is not limited to the one described and illustrated in the first and second embodiments.

(第3実施形態)
第3実施形態は、上記第1実施形態または上記第2実施形態を一部変更して、キャップ装着動作のさらなるスピードアップを図るものである。上記第1実施形態及び上記第2実施形態から変更のない部分については、明細書が冗長になるため、ここでは説明を省略する。また、上記第1実施形態及び上記第2実施形態に関して説明した変更可能事項(例えば、キャップの形状等)は、この第3実施形態にも同様に適用できるものである。以下、上記第1及び第2実施形態と異なる点のみを説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a part of the first embodiment or the second embodiment is changed to further speed up the cap mounting operation. The description of the portions that are not changed from the first embodiment and the second embodiment will be omitted because the specification becomes redundant. Further, the changeable items (for example, the shape of the cap) described with respect to the first embodiment and the second embodiment can be similarly applied to the third embodiment. Only the differences from the first and second embodiments will be described below.

第1及び第2実施形態では、2つのキャップ吸着ユニット8に共通の搬送機構と作動機構を設けて、キャップ吸着工程とキャップ挿入工程において、2つのキャップ吸着ユニット8を順番に操作するようにしていたが、この第3実施形態では、2つのキャップ吸着ユニット8それぞれに専用の搬送機構と作動機構を設けて、2つのキャップ吸着ユニット8を個別に操作するようにしている。したがって、この第3実施形態では、2つのキャップ吸着ユニット8の搬送機構と作動機構を同時に(同期して)動かすことにより、2つのキャップ吸着ユニット8の同時操作が可能となる。   In the first and second embodiments, a common transport mechanism and an operating mechanism are provided for the two cap suction units 8 so that the two cap suction units 8 are sequentially operated in the cap suction step and the cap insertion step. However, in the third embodiment, a dedicated transport mechanism and an operating mechanism are provided for each of the two cap suction units 8, and the two cap suction units 8 are individually operated. Therefore, in the third embodiment, the two cap suction units 8 can be operated simultaneously by simultaneously (synchronously) moving the transport mechanism and the operation mechanism of the two cap suction units 8.

つまり、キャップ吸着工程において、第1及び第2実施形態では、共通の搬送機構と作動機構により、一方のキャップ搬送配列ユニット7から対応する一方のキャップ吸着ユニット8へのキャップ6の移送を行った後、他方のキャップ搬送配列ユニット7から残りのキャップ吸着ユニット8へのキャップ6の移送を行うようにしていた。一方、この第3実施形態の一例では、それぞれのキャップ吸着ユニット8専用の搬送機構と作動機構により、2つのキャップ吸着ユニット8を、同時に、別々の方向(反対方向)に移動させて対応するキャップ搬送配列ユニット7からキャップをピックアップ移送する。したがって、第3実施形態のキャップ吸着工程に要する時間は、第1及び第2実施形態のキャップ吸着工程に比べて、略半分に短縮できる。   That is, in the cap adsorption process, in the first and second embodiments, the cap 6 is transferred from one cap conveyance arrangement unit 7 to the corresponding one cap adsorption unit 8 by the common conveyance mechanism and the operation mechanism. Thereafter, the cap 6 was transferred from the other cap transport arrangement unit 7 to the remaining cap suction unit 8. On the other hand, in the example of the third embodiment, two cap suction units 8 are simultaneously moved in different directions (opposite directions) by a transport mechanism and an operation mechanism dedicated to each cap suction unit 8 and corresponding caps. The cap is picked up and transferred from the transport arrangement unit 7. Therefore, the time required for the cap adsorption process of the third embodiment can be shortened to approximately half as compared with the cap adsorption process of the first and second embodiments.

また、キャップ挿入工程において、第1及び第2実施形態では、共通の搬送機構と作動機構により、2つのキャップ吸着ユニット8を1つずつ順番に操作して、装着ステージ2に搭載された2列の半導体素子パッケージ3に対して一列ずつ順番にキャップの挿入を行っていた。一方、この第3実施形態の一例では、それぞれのキャップ吸着ユニット8専用の搬送機構と作動機構とにより、2つのキャップ吸着ユニット8を同時に個別に操作することにより、装着ステージ2に搭載された2列の半導体素子パッケージ3に対して、同時にキャップの挿入を行う。したがって、第3実施形態のキャップ挿入工程に要する時間は、第1及び第2実施形態のキャップ挿入工程に比べて、略半分に短縮できる。   In the cap insertion process, in the first and second embodiments, two rows mounted on the mounting stage 2 by operating the two cap suction units 8 one by one in order by the common transport mechanism and the operation mechanism. The caps were inserted into the semiconductor element package 3 one by one in order. On the other hand, in the example of the third embodiment, the two cap suction units 8 are mounted on the mounting stage 2 by simultaneously operating the two cap suction units 8 individually by the transport mechanism and the operation mechanism dedicated to each cap suction unit 8. Caps are simultaneously inserted into the semiconductor element packages 3 in the row. Therefore, the time required for the cap insertion process of the third embodiment can be shortened to approximately half compared to the cap insertion process of the first and second embodiments.

なお、2つのキャップ吸着ユニット8の同時動作は、それぞれの搬送機構、作動機構を同期信号により互いに同期させる等の方法で簡単に実現可能である。   The simultaneous operation of the two cap suction units 8 can be easily realized by a method of synchronizing the respective transport mechanisms and operation mechanisms with a synchronization signal.

また、2つのキャップ吸着ユニット8それぞれの搬送機構、作動機構の動作は、必ずしも同期させる必要は無く、動作のタイミングに多少のずれが生じてもよい。この場合であっても、第1及び第2実施形態よりも、キャップ装着時間を短縮できる。   In addition, the operations of the transport mechanism and the operation mechanism of the two cap suction units 8 do not necessarily have to be synchronized, and a slight deviation may occur in the operation timing. Even in this case, the cap mounting time can be shortened compared to the first and second embodiments.

最後に、本発明および実施形態を纏めると、次のようになる。   Finally, the present invention and the embodiment are summarized as follows.

本発明の一側面に係る半導体素子パッケージのためのキャップ装着方法は、
所定の配列ピッチでx方向に沿って配列された複数の半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31にキャップ6を装着するためのキャップ装着方法であって、
複数の半導体素子パッケージ3の配列ピッチに応じた配列ピッチで複数のキャップ6をx方向に沿って配列する工程と、
配列された複数のキャップ6を、同時に、水平方向に対して傾斜させて吸着する工程と、
吸着された前記複数のキャップ6を、同時に、対応する半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31内に傾斜状態のまま挿入する工程と、
を備えたことを特徴とする。
A cap mounting method for a semiconductor device package according to one aspect of the present invention includes:
A cap mounting method for mounting the cap 6 to the cap mounting recesses 31 of the plurality of semiconductor element packages 3 arranged along the x direction at a predetermined arrangement pitch,
Arranging the plurality of caps 6 along the x direction at an arrangement pitch corresponding to the arrangement pitch of the plurality of semiconductor element packages 3;
A step of simultaneously adsorbing the arrayed caps 6 by inclining them with respect to the horizontal direction;
Inserting the adsorbed caps 6 into the cap mounting recesses 31 of the corresponding semiconductor element package 3 in an inclined state at the same time;
It is provided with.

本発明の方法によれば、キャップ6を水平方向に対して傾斜させて吸着し、傾斜状態のまま対応する半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31内に挿入することから、キャップ装着凹部31に対して平行に挿入する場合に比べて、キャップ挿入時のキャップ装着凹部側のマージンが実質的に大きくなるため、キャップ装着凹部31への挿入が容易である。また、キャップ6を傾斜状態でキャップ装着凹部31に挿入してキャップ6の挿入先端をキャップ装着凹部31の内壁面に当てることで、キャップ装着凹部31に対するキャップ6の位置を簡単に調整することができる。これにより、たとえ、複数の半導体素子パッケージ3間でキャップ装着凹部31の実際の位置にバラツキがあっても、キャップ装着凹部31の位置を認識システムを用いて位置認識することなく、対応する半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31に安定的に挿入して、キャップ6を精度よく装着することが可能となる。この結果、安定したアセンブリ品質を得ることも可能となる。   According to the method of the present invention, the cap 6 is sucked and sucked with respect to the horizontal direction, and is inserted into the cap mounting recess 31 of the corresponding semiconductor element package 3 in the tilted state. In comparison with the case where the cap is inserted in parallel, the margin on the cap mounting recess side when the cap is inserted is substantially increased, and therefore the insertion into the cap mounting recess 31 is easy. Also, the cap 6 can be easily adjusted in position relative to the cap mounting recess 31 by inserting the cap 6 into the cap mounting recess 31 in an inclined state and applying the insertion tip of the cap 6 to the inner wall surface of the cap mounting recess 31. it can. Thereby, even if the actual position of the cap mounting recess 31 varies among the plurality of semiconductor element packages 3, the corresponding semiconductor element can be detected without recognizing the position of the cap mounting recess 31 using the recognition system. The cap 6 can be mounted with high accuracy by being stably inserted into the cap mounting recess 31 of the package 3. As a result, stable assembly quality can be obtained.

また、本発明によれば、キャップ装着凹部31の位置を認識システムを用いて個別に位置認識することが不要となるため、複数のキャップ6の同時処理が可能となり、装着作業のスピードアップが実現できる。   In addition, according to the present invention, since it is not necessary to individually recognize the position of the cap mounting recess 31 using the recognition system, a plurality of caps 6 can be processed simultaneously, and the mounting work speed can be increased. it can.

前記吸着する工程では、前記複数のキャップ6を傾斜面74に載置し、前記傾斜面74に対応する傾斜先端面83を有する吸着コレット81を鉛直方向に下降させて、前記傾斜先端面83にキャップ6を吸着してもよいし、または、前記複数のキャップ6を水平面75に載置し、水平先端面84を有する吸着コレット81を鉛直方向に下降させて、前記水平先端面84にキャップ6を吸着して、前記水平面75からキャップ6を持ち上げた後、吸着コレット81を傾斜させてもよい。   In the step of sucking, the plurality of caps 6 are placed on the inclined surface 74, and the suction collet 81 having the inclined tip surface 83 corresponding to the inclined surface 74 is lowered in the vertical direction to form the inclined tip surface 83. The cap 6 may be adsorbed, or the plurality of caps 6 may be placed on the horizontal surface 75 and the adsorbing collet 81 having the horizontal front end surface 84 may be lowered in the vertical direction so that the cap 6 is placed on the horizontal front end surface 84. After adsorbing and lifting the cap 6 from the horizontal plane 75, the adsorption collet 81 may be inclined.

前記のいずれの方法であっても、傾斜状態でのキャップ6の吸着が実現できる。なお、後者の方法を用いた場合には、既存のキャップ載置用のステージ及び吸着コレットを利用することができる。   Any of the above methods can realize the suction of the cap 6 in the inclined state. In addition, when the latter method is used, an existing stage for mounting a cap and a suction collet can be used.

一実施形態では、前記吸着する工程において、配列された前記複数のキャップ6のx方向の位置を粗調整した後に、前記複数のキャップ6を吸着する。   In one embodiment, in the step of sucking, the plurality of caps 6 are sucked after roughly adjusting the positions of the arranged caps 6 in the x direction.

キャップ吸着前に複数のキャップ6のx方向の位置を粗調整しておくことにより、キャップ挿入時のキャップ6の位置決めが容易になる。   By roughly adjusting the positions in the x direction of the plurality of caps 6 before sucking the caps, the caps 6 can be easily positioned when the caps are inserted.

前記吸着する工程において、吸着後の前記複数のキャップ6のx方向の位置を微調整してもよい。   In the step of sucking, the positions in the x direction of the plurality of caps 6 after the suction may be finely adjusted.

キャップ6のx方向の位置の微調整により、キャップ装着凹部31の設定位置に対するキャップ6の位置精度を上げることができる。   By fine adjustment of the position of the cap 6 in the x direction, the position accuracy of the cap 6 with respect to the set position of the cap mounting recess 31 can be increased.

一実施形態では、前記挿入する工程において、吸着された複数のキャップ6をx方向に沿って微小範囲内で動かすことにより、前記複数の半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31の実際の位置に対するこれら複数のキャップ6のx方向の位置を微調整した後に、これらのキャップ6を挿入する。   In one embodiment, in the inserting step, the plurality of sucked caps 6 are moved within a minute range along the x direction so that the cap mounting recesses 31 of the plurality of semiconductor element packages 3 are actually positioned. After finely adjusting the positions of the plurality of caps 6 in the x direction, these caps 6 are inserted.

半導体素子パッケージ3が薄型金属フレームに搭載されている場合、キャップ装着凹部31の位置が不安定になりがちである。すなわち、半導体素子パッケージ3の回転等によって、キャップ装着凹部31の実際位置が設置位置から多少ずれることがよくある。しかし、このようにキャップ装着凹部31の実際位置が設定位置からずれていても、キャップ挿入前に、例えばキャップ6の先端をキャップ装着凹部31にほんの僅かだけ押し込んだ状態で、これらのキャップ6をx方向に沿って微小範囲で動かす(揺動する)ことにより、実際のキャップ装着凹部31の位置のずれを簡単に吸収することができる。したがって、x方向の位置に関してキャップ装着凹部31に対して正確に位置決めされた状態で、複数のキャップ6をそれぞれのキャップ装着凹部31に同時に挿入することができる。位置認識カメラ等の認識システムによるキャップ装着凹部31の位置認識は不要である。   When the semiconductor element package 3 is mounted on a thin metal frame, the position of the cap mounting recess 31 tends to become unstable. That is, the actual position of the cap mounting recess 31 often deviates somewhat from the installation position due to rotation of the semiconductor element package 3 or the like. However, even if the actual position of the cap mounting recess 31 is deviated from the set position in this way, before inserting the cap, for example, the cap 6 is moved with the tip of the cap 6 pushed into the cap mounting recess 31 only slightly. By moving (swinging) in a very small range along the x direction, the actual displacement of the cap mounting recess 31 can be easily absorbed. Therefore, a plurality of caps 6 can be simultaneously inserted into the respective cap mounting recesses 31 while being accurately positioned with respect to the cap mounting recesses 31 with respect to the position in the x direction. It is not necessary to recognize the position of the cap mounting recess 31 by a recognition system such as a position recognition camera.

また、前記挿入する工程において、吸着された複数のキャップ6それぞれの先端62を対応するキャップ装着凹部31の内壁面32に当てた状態で、これらのキャップ6を動かすことにより、対応するキャップ装着凹部31に対する各キャップ6の角度位置を調整することもできる。   In the inserting step, the caps 6 are moved by moving the caps 6 in a state where the tips 62 of the adsorbed caps 6 are in contact with the inner wall surfaces 32 of the corresponding cap mounting recesses 31. The angular position of each cap 6 with respect to 31 can also be adjusted.

一実施形態では、x方向に直交する方向をy方向とするとき、
前記挿入する工程において、吸着された前記複数のキャップ6の先端を対応するキャップ装着凹部31に挿入して、それらの先端32が対応するキャップ装着凹部31の内壁面62に当たるまで前記複数のキャップ6をy方向に前進させることで、前記複数のキャップ6のy方向の位置合わせを行う。
In one embodiment, when the direction perpendicular to the x direction is the y direction,
In the step of inserting, the plurality of caps 6 are inserted until the tips of the plurality of caps 6 adsorbed are inserted into the corresponding cap mounting recesses 31 and the tips 32 abut against the inner wall surfaces 62 of the corresponding cap mounting recesses 31. Is moved forward in the y direction, thereby aligning the plurality of caps 6 in the y direction.

この方法では、複数のキャップ装着凹部31の実際位置に対する各キャップ6のy方向の位置合わせを、キャップの先端32が対応するキャップ装着凹部31の内壁面32に当たるまでy方向に前進させるだけで行うことができる。位置認識カメラ等の認識システムによるキャップ装着凹部31の位置認識は不要である。その結果、複数のキャップ6のy方向の位置合わせを簡単、迅速に行うことができる。   In this method, the alignment of the caps 6 in the y direction with respect to the actual positions of the plurality of cap mounting recesses 31 is performed simply by advancing in the y direction until the tip 32 of the cap hits the inner wall surface 32 of the corresponding cap mounting recess 31. be able to. It is not necessary to recognize the position of the cap mounting recess 31 by a recognition system such as a position recognition camera. As a result, it is possible to easily and quickly align the plurality of caps 6 in the y direction.

一実施形態では、キャップ装着方法は、半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31内に先端が挿入された複数のキャップ6を、2段階のスピードで、対応するキャップ装着凹部内に圧入する工程をさらに備え、2段目のスピードは、1段目よりも遅い。   In one embodiment, the cap mounting method further includes a step of press-fitting a plurality of caps 6 having tips inserted into the cap mounting recesses 31 of the semiconductor element package 3 into the corresponding cap mounting recesses at a two-stage speed. The second stage is slower than the first stage.

このキャップを圧入する工程において、傾斜状態でキャップ装着凹部31に挿入されたキャップ6は、キャップ装着凹部31内で略水平方向となり、半導体素子パッケージ3とキャップ6とのアセンブリが完成する。圧入の際、圧入スピードを2段階とし、1段目のスピードを高速とし、2段目のスピードを低速とし、速度の切り替えタイミングを調整することで、圧入に要する時間を全体として大幅に増加させることなく、半導体素子パッケージ3の内部部品(ワイヤ部品等)にキャップが弾性接触してダメージを与えることを防止することができる。   In the process of press-fitting the cap, the cap 6 inserted into the cap mounting recess 31 in an inclined state is substantially horizontal in the cap mounting recess 31, and the assembly of the semiconductor element package 3 and the cap 6 is completed. When press-fitting, the press-fitting speed is two steps, the first step speed is high, the second step speed is low, and the speed switching timing is adjusted to greatly increase the time required for press-fitting as a whole. Therefore, it is possible to prevent the cap from elastically contacting and damaging the internal components (wire components and the like) of the semiconductor element package 3.

本発明に係る前記キャップ装着方法は、本発明に係るキャップ装着装置1によって実現することができる。   The cap mounting method according to the present invention can be realized by the cap mounting apparatus 1 according to the present invention.

このキャップ装着装置1は、所定の配列ピッチでx方向に配列された複数の半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31にキャップを装着するためのキャップ装着装置であって、
x方向に移動可能であり、前記複数の半導体素子パッケージ3の配列ピッチに応じた配列ピッチで複数のキャップ6を配列してx方向に搬送するキャップ搬送配列ユニット7と、
吸着機構81を有し、x方向及びx方向に直交するy方向に移動可能なキャップ吸着ユニット8と
を備え、
前記キャップ吸着ユニット8は、前記キャップ搬送配列ユニット7により配列された複数のキャップ6を、前記吸着機構81により、同時に、前記半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31に対して傾斜する方向に吸着し、吸着した前記複数のキャップ6を、同時に、対応する半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31内に傾斜させて挿入するようになっていることを特徴とする。
The cap mounting apparatus 1 is a cap mounting apparatus for mounting caps to cap mounting recesses 31 of a plurality of semiconductor element packages 3 arranged in the x direction at a predetermined arrangement pitch.
a cap transport arrangement unit 7 which is movable in the x direction and which arranges a plurality of caps 6 at an arrangement pitch corresponding to the arrangement pitch of the plurality of semiconductor element packages 3 and conveys them in the x direction;
A cap suction unit 8 having a suction mechanism 81 and movable in the x direction and the y direction perpendicular to the x direction;
The cap adsorbing unit 8 adsorbs a plurality of caps 6 arranged by the cap transport arrangement unit 7 simultaneously by the adsorbing mechanism 81 in an inclined direction with respect to the cap mounting recess 31 of the semiconductor element package 3. The plurality of adsorbed caps 6 are inserted into the cap mounting recesses 31 of the corresponding semiconductor element package 3 while being inclined at the same time.

このキャップ装着装置1においては、x方向に移動可能なキャップ搬送配列ユニット7によって、複数のキャップ6が、複数の半導体素子パッケージの配列ピッチに応じた配列ピッチで配列されてx方向に、キャップ吸着ユニット8の位置まで搬送される。そして、複数のキャップ6は、吸着機構81により、同時に、前記半導体素子パッケージのキャップ装着凹部31に対して傾斜する方向に吸着されて半導体素子パッケージ3が配列されている場所2まで運ばれた後、対応する半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31内に傾斜させて挿入される。このように、このキャップ装着装置1は、キャップ搬送配列ユニット7とキャップ吸着ユニット8との組み合わせにより、本発明のキャップ装着方法を実施することができ、キャップ装着方法について説明した効果を奏することができる。   In this cap mounting apparatus 1, a plurality of caps 6 are arranged at an arrangement pitch corresponding to the arrangement pitch of a plurality of semiconductor element packages by a cap transport arrangement unit 7 that is movable in the x direction, and caps are adsorbed in the x direction. It is conveyed to the position of the unit 8. After the plurality of caps 6 are simultaneously sucked by the suction mechanism 81 in a direction inclined with respect to the cap mounting recess 31 of the semiconductor element package and carried to the place 2 where the semiconductor element package 3 is arranged. , And inserted into the cap mounting recess 31 of the corresponding semiconductor element package 3 in an inclined manner. Thus, this cap mounting apparatus 1 can implement the cap mounting method of the present invention by combining the cap transport arrangement unit 7 and the cap suction unit 8, and has the effects described for the cap mounting method. it can.

また、このキャップ装着装置1は、カメラ等を用いた位置認識システムが不要であるため、装置の製造コストをその分低減することができる。   Further, since the cap mounting device 1 does not require a position recognition system using a camera or the like, the manufacturing cost of the device can be reduced accordingly.

前記キャップ搬送配列ユニット7は、前記複数のキャップ6を傾斜して載置するための傾斜載置面74を有するステージ71を備え、前記吸着機構は、前記ステージ71の傾斜載置面74に対応する傾斜先端面83を有する複数の吸着コレット81を備え、前記吸着機構は、前記複数の吸着コレット81が、鉛直方向に下降して、それぞれの傾斜先端面83にキャップ6を吸着するように構成されていてもよい。   The cap transport arrangement unit 7 includes a stage 71 having an inclined mounting surface 74 for mounting the plurality of caps 6 at an inclination, and the suction mechanism corresponds to the inclined mounting surface 74 of the stage 71. A plurality of suction collets 81 having inclined tip surfaces 83, and the suction mechanism is configured such that the plurality of suction collets 81 descend in the vertical direction and suck the cap 6 to each of the inclined tip surfaces 83. May be.

また、前記キャップ搬送配列ユニット7は、前記複数のキャップ6を水平方向に載置する水平載置面75を有するステージ71を備え、前記吸着機構は、水平先端面84を有する複数の吸着コレット81を備え、前記吸着機構は、上記複数の吸着コレット81が、鉛直方向に下降してそれぞれの水平先端面85にキャップ6を吸着し、キャップ吸着後に傾斜することにより、吸着したキャップ6を傾斜させるように構成されていてもよい。   Further, the cap transport arrangement unit 7 includes a stage 71 having a horizontal placement surface 75 for placing the plurality of caps 6 in the horizontal direction, and the suction mechanism has a plurality of suction collets 81 having a horizontal tip surface 84. The suction mechanism is configured such that the plurality of suction collets 81 descend in the vertical direction to suck the caps 6 to the respective horizontal front end surfaces 85 and tilt after the caps are sucked, thereby tilting the sucked caps 6. It may be configured as follows.

一実施形態では、本発明のキャップ装着装置1は、前記キャップ吸着ユニット8を移動させる搬送機構を備え、前記キャップ吸着ユニット8による吸着直後及び/又は前記キャップ装着凹部への挿入前において、前記キャップ吸着ユニットを前記搬送機構によりx方向に沿って微小範囲内で移動させることにより、前記複数のキャップのx方向の位置を微調整するようになっている。   In one embodiment, the cap mounting apparatus 1 of the present invention includes a transport mechanism that moves the cap suction unit 8, and the cap mounting device 1 immediately after suction by the cap suction unit 8 and / or before insertion into the cap mounting recess. By moving the suction unit within the minute range along the x direction by the transport mechanism, the positions of the plurality of caps in the x direction are finely adjusted.

前記キャップ吸着ユニット8による吸着直後のキャップ6のx方向の位置調整は、キャップ装着凹部31の設定位置に対して行われ、キャップ装着凹部31への挿入前のキャップ6のx方向の位置調整は、キャップ装着凹部31の実際位置に対して行われる。   The position adjustment of the cap 6 in the x direction immediately after suction by the cap suction unit 8 is performed with respect to the set position of the cap mounting recess 31, and the position adjustment of the cap 6 in the x direction before insertion into the cap mounting recess 31 is performed. This is performed with respect to the actual position of the cap mounting recess 31.

また、前記キャップ吸着ユニット8による吸着前に、x方向に関して前記キャップ吸着ユニット8に対する前記キャップ搬送配列ユニット7の位置を調整することにより、前記複数のキャップ6のx方向の位置を粗調整するようにしてもよい。   Further, the position of the plurality of caps 6 in the x direction is roughly adjusted by adjusting the position of the cap transport arrangement unit 7 with respect to the cap suction unit 8 with respect to the x direction before suction by the cap suction unit 8. It may be.

キャップ装着装置1は、y方向に関して前記吸着機構に吸着された複数のキャップ6の位置決めを行うための位置決め部材10を備えていてもよい。   The cap mounting apparatus 1 may include a positioning member 10 for positioning the plurality of caps 6 sucked by the suction mechanism in the y direction.

一実施形態では、キャップ装着装置1は、半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部31内に先端が挿入されたキャップ6を、2段階の下降動作で前記キャップ装着凹部31内に圧入する圧入ユニット8,9をさらに備え、2段目の下降動作のスピードは、1段目よりも遅い。   In one embodiment, the cap mounting apparatus 1 includes a press-fitting unit 8 that press-fits a cap 6 having a tip inserted into the cap mounting recess 31 of the semiconductor element package 3 into the cap mounting recess 31 by a two-step lowering operation. 9 is further provided, and the speed of the lowering operation of the second stage is slower than that of the first stage.

前記圧入ユニット9は、前記キャップ吸着ユニット8とは異なるユニット9によって構成されてもよいし、または、前記キャップ吸着ユニット8が前記圧入ユニットを兼ねてもよい。   The press-fitting unit 9 may be configured by a unit 9 different from the cap suction unit 8, or the cap suction unit 8 may also serve as the press-fitting unit.

また、前記圧入ユニット8,9は、キャップへの過負荷を検出する過負荷センサー13を有していてもよい。   The press-fitting units 8 and 9 may have an overload sensor 13 that detects an overload to the cap.

この場合、過負荷センサー13によって、キャップ6へ過負荷がかかっているかどうかを確認しながら、圧入動作を行うことができるので、キャップ6への過負荷に起因する半導体素子パッケージ3へのダメージを最大限回避できる。   In this case, since the press-fitting operation can be performed while confirming whether or not the overload is applied to the cap 6 by the overload sensor 13, damage to the semiconductor element package 3 due to the overload on the cap 6 can be prevented. It can be avoided as much as possible.

また、キャップ装着装置1は、前記キャップ吸着ユニット8によるキャップ6の吸着の有無を検出する吸着センサーを備えていてもよい。   Further, the cap mounting device 1 may include a suction sensor that detects whether or not the cap 6 is sucked by the cap suction unit 8.

この場合、複数の半導体素子パッケージ3へのキャップ装着動作の後に、吸着センサーにより、これら複数の半導体素子パッケージについて、同時に、キャップ装着ミスの有無を検出することが可能となる。   In this case, after the cap mounting operation to the plurality of semiconductor element packages 3, it is possible to simultaneously detect the presence or absence of a cap mounting error for the plurality of semiconductor element packages by the suction sensor.

なお、本発明のキャップ装着方法及びキャップ装着装置は、キャップ装着凹部の位置が不安定になりがちな状態で配置された複数の半導体素子パッケージへのキャップの装着に使用すれば有益なものであるが、キャップ装着凹部の位置が比較的安定しているような場合にも使用できるものである。   The cap mounting method and the cap mounting apparatus of the present invention are useful when used for mounting caps on a plurality of semiconductor element packages arranged in a state where the position of the cap mounting recess tends to become unstable. However, it can also be used when the position of the cap mounting recess is relatively stable.

1 キャップ装着装置
2 装着ステージ
3 半導体素子パッケージ
4 端子部
5 パーツフィーダ
6 キャップ
7 キャップ搬送配列ユニット
8 キャップ吸着ユニット
9 圧入ユニット
10 位置決めガイド
11 クランプ機構
12 バネ
13 過負荷センサー
31 半導体素子パッケージ3のキャップ装着凹部
32 キャップ装着凹部31の先端側内壁面の凹部
62 キャップ先端の位置決め凸部
71 キャップ搬送配列ユニット7のステージ
72 仕切り
73 位置決め突起
74 ステージ71の傾斜載置面
75 ステージ71の水平載置面
80 キャップ吸着ユニット8の保持板
81 キャップ吸着ユニット8の吸着コレット
82 吸着コレット81のチャネル
83 吸着コレット81の傾斜先端面
84 吸着コレット81の水平先端面
91 圧入ユニット9の圧入部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cap mounting apparatus 2 Mounting stage 3 Semiconductor element package 4 Terminal part 5 Parts feeder 6 Cap 7 Cap conveyance arrangement unit 8 Cap adsorption unit 9 Press fitting unit 10 Positioning guide 11 Clamp mechanism 12 Spring 13 Overload sensor 31 Cap of semiconductor element package 3 Mounting concave portion 32 Concave portion 62 on the inner wall surface at the front end side of the cap mounting concave portion 31 Positioning convex portion 71 at the tip end of the cap 72 Stage 72 of the cap transporting array unit 7 Partition 73 Positioning projection 74 80 Holding plate 81 of cap adsorption unit 8 Adsorption collet 82 of cap adsorption unit 8 Channel 83 of adsorption collet 81 Inclined tip surface 84 of adsorption collet 81 Horizontal tip surface 91 of adsorption collet 81 Press-fitting part of press-fitting unit 9

Claims (5)

所定の配列ピッチでx方向に沿って配列された複数の半導体素子パッケージのキャップ装着凹部にキャップを装着するためのキャップ装着方法であって、
複数の半導体素子パッケージの配列ピッチに応じた配列ピッチで複数のキャップをx方向に沿って配列する工程と、
配列された複数のキャップを、同時に、水平方向に対して傾斜させて吸着する工程と、
吸着された前記複数のキャップを、同時に、対応する半導体素子パッケージのキャップ装着凹部内に傾斜状態のまま挿入する工程と、
を備えたことを特徴とするキャップ装着方法。
A cap mounting method for mounting caps to cap mounting recesses of a plurality of semiconductor element packages arranged in the x direction at a predetermined arrangement pitch,
Arranging a plurality of caps along the x direction at an arrangement pitch corresponding to the arrangement pitch of the plurality of semiconductor element packages;
A step of simultaneously adsorbing a plurality of arranged caps by inclining with respect to the horizontal direction;
Inserting the adsorbed caps into a cap mounting recess of a corresponding semiconductor element package at the same time in an inclined state; and
A cap mounting method characterized by comprising:
請求項1に記載のキャップ装着方法において、
前記挿入する工程において、吸着された複数のキャップをx方向に沿って微小範囲内で動かすことにより、前記複数の半導体素子パッケージのキャップ装着凹部の実際の位置に対するこれら複数のキャップのx方向の位置を微調整した後に、これらのキャップを挿入することを特徴とするキャップ装着方法。
The cap mounting method according to claim 1,
In the inserting step, the plurality of caps in the x direction relative to the actual positions of the cap mounting recesses of the plurality of semiconductor element packages are moved by moving the sucked caps within a minute range along the x direction. A cap mounting method comprising inserting these caps after fine-tuning.
請求項1又は2に記載のキャップ装着方法において、
x方向に直交する方向をy方向とするとき、
前記挿入する工程において、吸着された前記複数のキャップの先端を対応するキャップ装着凹部に挿入して、それらの先端が対応するキャップ装着凹部の内壁面に当たるまで前記複数のキャップをy方向に前進させることで、前記複数のキャップのy方向の位置合わせを行うことを特徴とするキャップ装着方法。
In the cap mounting method according to claim 1 or 2,
When the direction perpendicular to the x direction is the y direction,
In the inserting step, the tips of the absorbed caps are inserted into the corresponding cap mounting recesses, and the caps are advanced in the y direction until the tips hit the inner wall surface of the corresponding cap mounting recess. Thus, the cap mounting method is characterized in that the plurality of caps are aligned in the y direction.
所定の配列ピッチでx方向に配列された複数の半導体素子パッケージのキャップ装着凹部にキャップを装着するためのキャップ装着装置であって、
x方向に移動可能であり、前記複数の半導体素子パッケージの配列ピッチに応じた配列ピッチで複数のキャップを配列してx方向に搬送するキャップ搬送配列ユニットと、
吸着機構を有し、x方向及びx方向に直交するy方向に移動可能なキャップ吸着ユニットと
を備え、
前記キャップ吸着ユニットは、前記キャップ搬送配列ユニットにより配列された複数のキャップを、前記吸着機構により、同時に、前記半導体素子パッケージのキャップ装着凹部に対して傾斜する方向に吸着し、吸着した前記複数のキャップを、同時に、対応する半導体素子パッケージのキャップ装着凹部内に傾斜させて挿入するようになっていることを特徴とするキャップ装着装置。
A cap mounting device for mounting caps on cap mounting recesses of a plurality of semiconductor element packages arranged in the x direction at a predetermined arrangement pitch,
a cap transport arrangement unit that is movable in the x direction and that arranges a plurality of caps at an arrangement pitch corresponding to the arrangement pitch of the plurality of semiconductor element packages and conveys the cap in the x direction;
A cap suction unit having a suction mechanism and movable in the x direction and the y direction perpendicular to the x direction,
The cap adsorbing unit adsorbs the plurality of caps arranged by the cap transport arrangement unit at the same time in the direction inclined with respect to the cap mounting recess of the semiconductor element package by the adsorbing mechanism. A cap mounting apparatus, wherein the cap is inserted into the cap mounting recess of the corresponding semiconductor element package at an angle at the same time.
請求項4に記載のキャップ装着装置において、
前記キャップ搬送配列ユニットは、前記複数のキャップを水平方向に載置する水平載置面を有するステージを備え、
前記吸着機構は、水平先端面を有する複数の吸着コレットを備え、
前記吸着機構は、上記複数の吸着コレットが、鉛直方向に下降してそれぞれの水平先端面にキャップを吸着し、キャップ吸着後に傾斜することにより、吸着したキャップを傾斜させるように構成されていることを特徴とするキャップ装着装置。
In the cap mounting apparatus of Claim 4,
The cap transport arrangement unit includes a stage having a horizontal placement surface for placing the plurality of caps in a horizontal direction,
The suction mechanism includes a plurality of suction collets having a horizontal tip surface;
The suction mechanism is configured such that the plurality of suction collets descend in the vertical direction to suck the caps to the respective horizontal front end surfaces and tilt after the caps are sucked, thereby tilting the sucked caps. Cap mounting device characterized by.
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