KR20090039626A - 전자 부품 반송 프레임 및 전자 부품 제조 방법 - Google Patents

전자 부품 반송 프레임 및 전자 부품 제조 방법 Download PDF

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KR20090039626A
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가즈토 니시다
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Abstract

간단한 구조로 저렴하게 제작할 수 있고, 반송시의 발진(發塵)을 억제할 수 있는 반송 프레임 및 전자 부품의 제조 방법을 제공한다.
베이스층재(3)와, 틀층재(2)와, 전자 부품을 수용하는 복수 개의 개구(1a)를 갖는 위치 결정층재(1)에 의해 프레임 본체(5)가 구성된다. 위치 결정층재(1)와 베이스층재(3) 사이의 틀층재(2)로 에워싸인 중공부(6)에 스프링층재(4)가 장착된다. 스프링층재(4)의 각 개구(4a)에는 위치 결정층재(1)의 개구단과의 사이에서 전자 부품을 끼워 누르는 탄성력을 부여하는 소스프링부(4b)가 스프링층재(4)과 일체로 형성되어 있다. 또한 스프링층재(4)의 길이 방향의 일단부에는 장착 상태에서 틀층재(2)의 내면에 맞닿아 길이 방향을 따른 탄성력을 부여하는 대스프링부(4e)가 스프링층재(4)와 일체로 형성되어 있다. 본 구성에서는, 스프링층재(4)에 의하여만 모든 전자 부품이 일괄적으로 위치 결정 고정된다.
전자 부품, 전자 부품 반송 프레임, 베이스층재, 틀층재, 위치 결정층재, 스프링층재, 탄성체, 피가공체

Description

전자 부품 반송 프레임 및 전자 부품 제조 방법{CARRIER FRAME FOR ELECTRONIC COMPONENTS AND PRODUCTION METHOD FOR ELECTRONIC COMPONENTS}
본 발명은 전자 부품을 수납하여 반송하는 반송 프레임 및 전자 부품 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 전자 부품의 제조 공정에 있어서 광학 부품이나 반도체 장치 등의 전자 부품의 반송에 사용되는 반송 프레임 및 해당 반송 프레임을 사용한 전자 부품 제조 방법에 관한 것이다.
전자 부품의 제조 공정에서는 어떤 공정에서 사용되는 제조 장치에서 다음 공정에서 사용되는 제조 장치로의 부품의 반송이나, 어떤 공정에서 사용되는 하나의 제조 장치 내에서의 부품의 반송이나 투입, 배출 등의 작업을 용이하게 수행하기 위하여 반송 프레임이 사용되고 있다. 종래 반송 프레임은 지지판에 형성한 오목형의 다수 개의 리세스(recess) 내에 각각 전자 부품을 수납하고, 이 전자 부품을 수납한 반송 프레임이 제조 장치로 반송되고 있다.
반송 프레임을 사용하는 경우, 지지판에 설치한 오목형의 리세스에 전자 부품을 단순히 수납하면 리세스 속에서 전자 부품이 덜거덕거리게 된다. 이와 같이 리세스 속에서 전자 부품이 덜거덕거리면 반송 프레임이나 전자 부품이 서로 충돌 에 의해 마모하여 먼지를 발생시킬 우려가 있다. 예컨대 전자 부품이 촬상 소자를 갖는 광학 부품인 경우, 촬상 소자에 광을 입사시키기 위하여 패키지의 광 입사면은 투명하게 되어 있다. 이 경우, 발진에 의해 발생한 더스트가 광입사면에 부착되면 영상에 더스트가 반사된다는 문제를 발생시킨다. 또한 유리 캡을 씌워 촬상 소자를 패키지 내부에 밀봉하는 공정에서는 유리 캡을 접착하기 전에 촬상 소자에 이미 더스트가 부착되어 있으면, 유리 캡을 밀폐한 후에는 더스트의 제거가 불가능해진다.
반송 프레임 내에서의 전자 부품의 덜거덕거림을 방지하기 위하여, 종래 기술에서는 전자 부품을 수납하였을 때 해당 전자 부품을 눌러 고정하는 수단을 구비한 반송 프레임이 제안된 바 있다. 예컨대 나중에 게재하는 특허 문헌 1은 위치 결정부, 누름편 및 압축 스프링에 의해 구성된 누름 고정 수단이 다수 개의 전자 부품을 수납하는 각각의 위치 결정부(리세스)에 개별적으로 설치된 반송 프레임을 개시하고 있다. 본 구성에서는 압축 스프링이 위치 결정부를 구성하는 벽면 방향으로 누름편을 탄성 바이어스시키고 있다. 전자 부품은 누름편에 의해 위치 결정부를 구성하는 벽면에 꽉 눌려져서 고정된다. 또한 전자 부품은 압축 스프링을 수축시켜 누름편을 고정 해제 위치로 슬라이딩시킨 상태에서 각 위치 결정부에 수용 또는 배출된다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 2000-49210호 공보
상기 특허 문헌 1에 기재된 종래의 반송 프레임에서는 각각의 위치 결정부에 수납된 전자 부품이 각 위치 결정부에 설치된 누름 고정 수단에 의해 누름 고정된다. 따라서 전자 부품의 덜거덕거림에 기인하는 반송시의 발진이 억제된다. 그러나, 전자 부품에 대한 누름 고정 수단은 전자 부품의 개수만큼 각 위치 결정부에 설치되어 있으며, 게다가 이 누름 고정 수단은 개개의 위치 결정부에 대하여 적어도 2개 이상(특허 문헌 1에서는 누름편과 압축 스프링)의 동작 부품으로 구성되어 있다. 따라서, 전체적인 부품수가 많으면서 복잡한 구조이며, 반송 프레임이 고가가 되게 된다.
또한 개개의 전자 부품을 반송 프레임에 수납하거나 반송 프레임으로부터 배출하기 위하여는 그 때마다 위치 결정부에 설치된 누름 고정 수단을 개별적으로 동작시켜야 하여 전자 부품의 수납 작업 및 반출 작업이 매우 번잡해진다.
더욱이, 상기와 같이 전자 부품의 누름 고정 수단은 부품수가 많으므로 그 동작시에 부품끼리 서로 마찰하여 마모하고, 이 마모로 인해 발진하는 것도 생각할 수 있다. 즉, 특허 문헌 1에 개시된 반송 프레임에서는 더스트의 발생을 완전히 억제할 수 없는 것이다. 따라서, 특허 문헌 1에 기재된 반송 프레임을 전술한 바와 같은 광학 부품의 반송에 사용한 경우라도 전술한 더스트 부착의 문제를 완전히 해결할 수는 없다.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위한 것으로서, 간단한 구조로 저렴 하게 제작할 수 있고, 반송시의 발진을 억제할 수 있는 반송 프레임 및 전자 부품 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하의 기술적 수단을 채용하고 있다. 즉, 본 발명에 따른, 전자 부품을 복수 개 수납하여 반송하는 전자 부품 반송 프레임은, 베이스층재와 틀층재와 위치 결정층재와 스프링층재를 구비한다. 베이스층재는 평면에서 보았을 때 직사각형을 갖는 평판형의 부재이다. 틀층재는 베이스층재의 길이 방향의 일단측에 개방단을 갖는 틀 형상의 부재로서, 베이스층재의 일측면에 고정되어 있다. 위치 결정층재는 평면에서 보았을 때 직사각형을 가지며, 전자 부품을 수납하는 복수 개의 개구가 길이 방향을 따라 설치된 평판형의 부재이며, 베이스층재와 대향하여 틀층재에 고정되어 있다. 또한 스프링층재는 위치 결정층재와 베이스층재 사이의 틀층재로 에워싸인 중공부에 장착되며, 장착 상태에 있어서 위치 결정층재의 각 개구와 대향하는 위치에 전자 부품을 수납하는 개구를 갖는 부재이다. 또한 스프링층재의 각 개구에는 위치 결정층재의 개구를 통하여 수납된 전자 부품을 위치 결정층재의 개구단과의 사이에서 끼워 누르는 탄성력을 부여하는 제1 탄성체가 스프링층재와 일체로 돌출 형성되어 있다. 더욱이, 스프링층재의 길이 방향의 일단부에는 중공부에 장착된 상태에서 틀층재의 내면에 맞닿아 길이 방향을 따른 탄성력을 부여하는 제2 탄성체가 스프링층재와 일체로 형성되어 있다.
본 구성에 따르면, 복수 개의 전자 부품을 위치 결정 고정하기 위한 부품수 가 적으면서 간단한 구조이기 때문에 반송 프레임을 저렴하게 제작할 수 있다. 또한 스프링층재만의 탄성 바이어스력에 의해 모든 전자 부품을 일괄 고정하는 구성이기 때문에 복수 개의 전자 부품의 수납, 배출 작업을 매우 간단하게 행할 수 있다. 나아가, 각 전자 부품이 일괄 고정되기 때문에 반송시의 전자 부품의 덜거덕거림에 기인한 발진이 억제된다. 이에 더하여, 스프링층재가 단일의 부재에 의해 구성되어 있기 때문에 스프링층재의 마찰에 기인하는 발진도 억제된다. 또한 스프링층재가 소모나 파손하였을 때에는 스프링층재만 교환하면 되어 유지 관리성도 뛰어나다.
상기 반송 프레임은 스프링층재의 길이 방향의 타단 양측부에 스토퍼가 형성되고, 틀층재의 개방단측의 내면에 해당 스토퍼를 걸어 고정시키는 스토퍼 받이가 형성된 구성인 것이 바람직하다. 본 구성에 따르면, 스프링층재를 용이하게 장착할 수 있음과 아울러 용이하게 제거할 수 있다.
또한, 스프링층재는 상기 제2 탄성체의 변형량을 규제하는 돌기부를 더 구비한 구성을 채용할 수도 있다. 이에 따라 제2 탄성체에 과잉의 응력이 가해져서 소성 변형하여 탄성 바이어스력이 상실되는 문제의 발생을 방지할 수 있다. 더욱이, 스프링층재의 개구가 직사각형이고, 상기 제1 탄성체가 스프링층재의 개구의 대각 방향으로 탄성력을 부여하는 구성을 채용할 수도 있다. 이에 따라 전자 부품의 유지에 기여하는, 전자 부품과 개구 내주면과의 접촉 면적이 증대하고, 전자 부품을 보다 확실하게 유지하는 것이 가능해진다.
또한 베이스층재는 위치 결정층재의 각 개구에 대응하는 위치에 두께 방향으 로 관통하는 관통 구멍을 더 구비한 구성을 채용할 수도 있다. 이에 따라 빈 반송 프레임 또는 반송 프레임에 전자 부품을 수납할 때 외부에서 침입하는 더스트를 관통 구멍을 통하여 원활하게 배출할 수 있다. 또한 전자 부품의 노출 면적이 증대하기 때문에 전자 부품을 반송 프레임째 세정액으로 세정하거나 건조할 때의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
이에 더하여, 위치 결정층재 및 베이스층재가 서로 대향하는 위치에 두께 방향으로 관통하는 관통홀을 더 구비한 구성을 채용할 수도 있다. 본 구성에 따르면, 전자 부품을 반송 프레임째 가열한 경우에도 관통홀에 의해 열변형의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 예컨대 다이스 본딩이나 와이어 본딩 등을 행할 때 미리 가열된 가공 스테이지 상에 반송 프레임을 올려놓고 진공 처리하는 경우에도 확실하게 흡착 고정할 수 있다.
또한, 전자 부품이 반도체 소자가 탑재된 캐리어에 캡을 접착 밀봉하는 구성을 갖는 경우, 위치 결정층의 상면 위치가 위치 결정층재의 개구를 통하여 수납된 캐리어의 상면 위치보다 소정 높이만큼 낮아지는 상태에서 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라 반도체 소자가 탑재된 캐리어에 캡을 접착 밀봉할 때 접착제가 위치 결정층재의 표면에 부착되는 문제의 발생을 유효하게 방지할 수 있다.
나아가, 베이스층재, 틀층재 및 위치 결정층재로 이루어지는 프레임 본체가 측단면에 전자 부품의 종류에 따라 개수 또는 간격이 서로 다른 홈 형태의 식별 마크를 더 구비한 구성을 채용할 수 있다. 이에 따라 반송 프레임이나 전자 부품이 여러 종류 있는 경우에도 그 식별이 가능해지며, 전자 부품이나 반송 프레임의 관 리가 용이해진다.
또한, 위치 결정층재, 틀층재, 베이스층재 및 스프링층재는 예컨대 스테인리스강을 식각 가공함으로써 반송 프레임을 정밀하고 저렴하게 형성할 수 있다.
한편, 다른 관점에서는, 본 발명은 이상의 반송 프레임을 사용하여 전자 부품의 조립을 행하는 전자 부품 제조 방법을 제공할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전자 부품 제조 방법에서는, 먼저 상기 반송 프레임에 조립 대상인 피가공체가 수납된다. 계속하여, 반송 프레임에 피가공체를 수납한 상태에서, 연속된 적어도 2개의 조립 처리가 실시된다.
예컨대 전자 부품이 반도체 소자가 탑재된 캐리어에 캡을 접착 밀봉하는 구성을 갖는 경우, 상기 연속된 적어도 2개의 조립 처리는 반도체 소자를 캐리어에 다이스 본딩하는 공정, 캐리어에 고정된 반도체 소자에 대하여 와이어 본딩을 하는 공정, 더스트를 제거하는 세정 공정, 캐리어에 캡을 접착 밀봉하는 공정을 실시하는 과정에서의 연속된 적어도 2개의 처리이다. 여기서, 연속된 적어도 2개의 처리는 반송 프레임에 의한 반송을 수반하는 처리이며, 해당 반송은 동일한 조립 장치 내에서의 반송인지 서로 다른 조립 장치 사이에서의 반송인지는 불문이다.
이 전자 부품 제조 방법에 따르면, 반송 프레임에 전자 부품을 수납 고정한 상태인 채 반송이나 조립을 실시할 수 있기 때문에 제조 쓰루풋을 향상시킬 수 있다. 또한 반송 프레임에 탑재한 상태에서 조립을 행하기 때문에 도중에 전자 부품을 출납할 필요가 없고, 전자 부품의 출납에 기인하는 발진도 동시에 억제할 수 있다. 더욱이, 조립 장치가 각 전자 부품을 개별적으로 위치 결정 고정하는 기구를 구비할 필요가 없어 설비비를 억제할 수도 있다.
상기 전자 부품 제조 방법에 있어서, 연속된 적어도 2개의 조립 처리는 조립 대상인 피가공체를 수납한 반송 프레임을 조립 장치가 구비하는 가공 스테이지에 진공 흡착에 의해 흡착 고정한 상태에서 실시되는 처리를 포함할 수 있다. 해당 가공 스테이지에 흡착 고정한 상태에서 실시되는 처리는 예컨대 초음파 드라이클리너에 의해 더스트를 제거하는 처리이다.
본 발명에 따르면, 반송시의 발진을 억제할 수 있는 반송 프레임을 간단한 구조로 저렴하게 제작할 수 있다. 또한, 해당 반송 프레임을 사용하여 전자 부품을 제조함으로써 더스트를 발생시키지 않고 전자 부품을 제조할 수 있다. 그 결과, 전자 부품의 제조 수율을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 해당 반송 프레임을 사용하여 전자 부품을 제조함으로써 제조 쓰루풋을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에 있어서 전자 부품이란 개별화된 반도체 칩이나 반도체 칩이 실장된 패키지 상태의 반도체 장치 등의 반도체 장치 및 촬상 소자를 갖는 촬상 장치 등의 광학 부품을 포함한다. 또한 전자 부품에는 조립 도중의 피가공체도 포함된다.
(제1 실시 형태)
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 반송 프레임의 각 구성 부품을 도시한 평 면도이다. 또한 도 2는 본 실시 형태의 반송 프레임을 도시한 측면도이고, 도 3은 본 실시 형태의 반송 프레임을 도시한 평면도이다. 더욱이, 도 4는 도 2에 도시한 A-A선을 따른 단면도이다.
도 1및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 반송 프레임은, 위치 결정층재(1), 틀층재(2), 베이스층재(3) 및 스프링층재(4)로 이루어진다. 각 층재(1∼4)는 예컨대 모두 얇은 평판형의 스테인리스강을 이용하여 외형을 포함하여 모든 형상을 식각 가공에 의해 형성할 수 있다.
위치 결정층재(1)는, 도 1(a)에 도시한 바와 같이, 평면에서 보았을 때 직사각형의 외형을 갖는 판형 부재이며, 그 길이 방향을 따라 전자 부품을 수납하기 위한 복수 개의 개구(1a)가 형성되어 있다. 각 개구(1a)의 내주부에는 안쪽을 향하여 돌출하는 부품 걸림편(1b)이 3곳에 형성되어 있다. 또한, 위치 결정층재(1)의 길이 방향의 일단부에는 노치(1c)가 형성되어 있다. 또한, 위치 결정층재(1)의 두께는 예컨대 0.2mm이다.
틀층재(2)는, 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 평면에서 보았을 때 위치 결정층재(1)와 대략 동일한 외형을 갖는 틀 형상의 판형 부재이며, 그 길이 방향의 일단측이 개방단(2a)으로 되어 있다. 또한 개방단(2a) 측의 폭방향 양측 내면에는 오목형의 스토퍼 받이(2b)가 형성되어 있다. 또한, 틀층재(2)의 두께는 예컨대 0.4mm이다.
베이스층재(3)는, 도 1(c)에 도시한 바와 같이, 평면에서 보았을 때 위치 결정층재(1)와 대략 동일한 외형을 갖는 판형 부재이며, 그 길이 방향의 일단에 위치 결정층재(1)의 노치(1c)에 합치하는 형상의 노치(3a)가 형성되어 있다. 또한, 베이스층재(3)의 두께는 예컨대 0.3mm이다.
프레임 본체(5)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 아래에서부터 베이스층재(3), 틀층재(2) 및 위치 결정층재(1)를 차례로 적층한 구조를 가지고 있다. 베이스층재(3), 틀층재(2) 및 위치 결정층재(1)는 예컨대 열 압착에 의해 서로 일체로 고정 장착되어 있다. 틀층재(2)는 틀 형상이므로, 프레임 본체(5)의 내부에, 상하가 위치 결정층재(1)와 베이스층재(3)에 의해, 주위가 틀층재(2)에 의해 각각 에워싸인 중공부(6)가 형성되어 있다(도 4 참조). 이 중공부(6)에 스프링층재(4)가 삽입된다.
스프링층재(4)는 전자 부품을 고정하는 기능을 갖는 부품이며, 프레임 본체(5)의 중공부(6)에 착탈될 수 있게, 그 두께는 틀층재(2)의 두께보다 약간 얇아지도록 설정되어 있다. 예컨대 틀층재(2)의 두께가 0.4mm일 때에는 스프링층재(4)의 두께는 0.3mm로 형성된다. 또한 스프링층재(4)는, 도 1(d)에 도시한 바와 같이, 평면에서 보았을 때 직사각형의 얇은 판재를 가공함으로써 길이 방향을 따라 복수 개의 개구(4a)가 형성됨과 아울러, 각 개구(4a)의 한 변으로부터 안쪽을 향하여 제1 탄성체로서의 소스프링부(4b)가 돌출 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는 소스프링부(4b)는 개구(4a)의 안쪽으로 연장된 봉형상부(4b1)와, 이 봉형상부(4b1)의 선단부에 형성된 혹 모양의 누름부(4b2)로 이루어진다. 각 개구(4a)는 위치 결정층재(1)의 각 개구(1a)에 대응하여 설치되어 있다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 프레임 본체(5)에 스프링층재(4)를 장착하였을 때에는 소스프링부(4b)의 누름부(4b2)와 위치 결정층재(1)의 개구(1a)에 형성된 3곳의 부품 걸림편(1b)이 개구(1a)의 안쪽을 향하여 네 방향으로부터 돌출하는 상태가 된다.
더욱이, 스프링층재(4)의 길이 방향의 일단측에는 제2 탄성체로서의 대스프링부(4e)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는 대스프링부(4e)는 S자형으로 굴곡진 굴곡 부분이 폭방향으로 좌우 대칭으로 각각 형성된 구조를 가지고 있으며, 이 굴곡부가 탄성 변형함으로써 스프링성이 부여되고 있다. 또한 스프링층재(4)의 타단측에는 노치(4f)가 형성됨과 아울러, 폭방향 바깥쪽을 향하여 쐐기형의 스토퍼(4g)가 좌우로 돌출 형성되어 있다. 스프링층재(4)의 노치(4f)는 위치 결정층재(1)의 노치(1c) 및 베이스층재(3)의 노치(3a)보다 길이 방향의 형상(노치의 깊이)이 작아지는 상태에서 형성되어 있다. 더욱이, 각 스토퍼(4g)에 근접하여 스프링층재(4)의 길이 방향으로 뻗는 슬릿과 폭방향(짧은 방향)으로 뻗는 슬릿이 일체로 형성된 L자형의 절제부(4h)가 형성되어 있다.
소스프링부(4b)는 전술한 위치 결정층재(1)의 개구(1a) 내에 위치하는 하나의 부품 걸림편(1b)(대향하는 부품 걸림편(1b))과의 사이에서 사각형을 한 전자 부품을 끼워 누르는 탄성력을 부여한다. 또한 대스프링부(4e)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 틀층재(2)의 내면에 맞닿아 프레임 본체(5)의 길이 방향을 따른 탄성력을 부여한다. 따라서, 스프링층재(4)의 소스프링부(4b)와 대스프링부(4e)의 탄성 바이어스 방향은 모두 일치해 있다.
도 5는 스프링층재(4)의 프레임 본체(5)에 대한 장착 방법을 보인 설명도이다. 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 스프링층재(4)를 프레임 본체(5)의 위치 결정층재(1)와 베이스층재(3)에 의해 상하로 끼인 중공부(6)에 틀층재(2)의 개방단(2a) 측에서부터 삽입해 가면, 틀층재(2)의 안쪽 가장자리와 스프링층재(4)의 스토퍼(4g)가 접촉한다. 그 상태에서 스프링층재(4)를 틀층재(2)의 안쪽으로 더 밀어넣으면, 도 5(b)와 같이 스토퍼(4g) 근방의 절제부(4h)가 스프링층재(4)를 구성하는 판재의 탄성에 의해 찌그러짐으로써 스토퍼(4g)가 탄성 변형한다.
더욱이, 스프링층재(4)를 안쪽으로 밀어넣으면, 도 5(c)와 같이 대스프링부(4e)가 틀층재(2)의 단부 내면에 맞닿아 변형함과 아울러, 스토퍼(4g)가 틀층재(2)의 스토퍼 받이(2b)의 부분에 도달한다. 전술한 바와 같이, 스토퍼 받이(2b)는 오목형으로 되어 있기 때문에, 탄성 변형해 있던 스토퍼(4g)가 자유 상태가 되어 절제부(4h)의 형상이 복원된다. 즉, 스토퍼(4g)가 스토퍼 받이(2b) 내에 진입한다.
그 때, 대스프링부(4e)의 변형에 의해 스프링층재(4)는 틀층재(2)의 개방단(2a) 측에 탄성 바이어스되는데, 스토퍼(4g)가 스토퍼 받이(2b)에 걸리기 때문에 스프링층재(4)가 프레임 본체(5)에서 튀어나오지 않고 중공부(6) 내에 고정된다. 또한 스프링층재(4)의 스토퍼(4g)가 스토퍼 받이(2b)에 걸린 상태에서는, 도 3에 도시한 바와 같이 소스프링부(4b)의 일부가 위치 결정층재(1)의 개구(1a)를 통하여 노출된다. 또한, 스프링층재(4)의 노치(4f)가 프레임 본체(5)의 노치(1c(3a))로부터 노출된다.
도 6은 전술한 반송 프레임에 대한 전자 부품 수납 방법을 보인 설명도이다. 반송 프레임에 전자 부품을 수납하기 전의 상태에서는 프레임 본체(5)의 중공부(6)에 스프링층재(4)가 장착되어 있다. 따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 스프링층재(4)의 소스프링부(4b)의 일부가 위치 결정층재(1)의 개구(1a)를 통하여 노출됨과 아울러 노치(4f)도 프레임 본체(5)로부터 노출되어 있다.
반송 프레임에 전자 부품을 수납하는 경우, 먼저 프레임 본체(5)로부터 노출되어 있는 스프링층재(4)의 노치(4f)를 프레임 본체(5)의 안쪽을 향하여 밀어넣는다. 이 때, 소스프링부(4b)는 중공부(6)의 안쪽으로 들어가, 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 평면에서 보았을 때에는 위치 결정층재(1)의 개구(1a)에서 보이지 않게 된다. 도 6(b)는 그 상태에서의 틀층재(2)와 스프링층재(4)의 모습을 보인 도면이다. 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 대스프링부(4e)는 틀층재(2)의 단부 내면에 맞닿아 압축 변형되어 있다. 또한 본 실시 형태에서는 그 상태에서 평면에서 보았을 때 위치 결정층(1)의 각 개구(1a)가 스프링층재(4)의 각 개구(4a) 내에 위치하도록 스프링층재(4)의 각 개구(4a)의 길이 방향의 개구 폭이 위치 결정층(1)의 각 개구(1a)의 길이 방향의 개구 폭보다 크게 되어 있다.
소스프링부(4b)가 위치 결정층재(1)의 개구(1a)에서 보이지 않게 된 상태에서, 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 전자 부품(7)이 위치 결정층재(1)의 개구(1a)에 수납된다. 전술한 바와 같이, 그 상태에서도 위치 결정층재(1)의 개구(1a)와 스프링층재(4)의 개구(4a)가 중첩되어 있기 때문에, 전자 부품(7)은 개구(4a) 및 개구(1a)를 통하여 노출된 베이스층재(3)에 접촉한 상태에서 개구(1a) 및 개구(4a) 내에 수납된다. 또한, 개구(1a)에 이미 전자 부품(7)이 수납되어 있는 경우에는, 그 상태에서 전자 부품(7)을 개구(1a)에서 꺼내는 것이 가능해진다.
전자 부품(7)을 위치 결정층재(1)의 개구(1a)를 통하여 반송 프레임에 수납한 상태에서 스프링층재(4)의 밀어넣음을 해제하면, 대스프링부(4e)의 압축 변형에 의한 탄성 바이어스력에 의해 각 개구(4a)의 소스프링부(4b)는 스프링층재(4)의 이동에 따라 틀층재(2)의 개방단(2a) 측을 향하여 이동한다. 그리고, 소스프링부(4b)와 위치 결정층재(1)의 부품 걸림편(1b) 사이에서 전자 부품(7)이 끼워져서 눌려 고정된다. 본 실시 형태에서는 누름부(4b2)가 전자 부품과 실질적으로 점접촉한다. 이 경우, 전자 부품(7)은 틀층재(2)의 두께를 초과한 만큼이 위치 결정층재(1)의 부품 걸림편(1b)에 걸리게 된다. 따라서, 본 실시 형태에서는 틀층재(2)의 두께는 수납할 전자 부품(7)의 두께보다 작아지도록 미리 설계되어 있다. 또한 각 전자 부품(7)을 위치 결정층재(1)의 각 개구(1a) 내에 수납한 경우, 소스프링부(4b)가 위치 결정층재(1)의 부품 걸림편(1b)과의 사이에서 확실하게 각 전자 부품(7)을 눌러 이 개구(1a) 내에서 덜거덕거림이 발생하지 않도록 대스프링부(4e)의 탄성 바이어스력이 미리 설계된다.
한편, 스프링층재(4)는, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 스프링층재(4)의 스토퍼(4g)를 탄성 변형시켜 틀층재(2)의 스토퍼 받이(2b)에 의한 걸림을 해제함으로써 프레임 본체(5)로부터 빼낼 수 있다. 따라서, 전자 부품(7)의 수납, 꺼냄 동작의 반복에 의해 스프링층재(4)가 소모(소스프링부(4b) 또는 대스프링부(4e)의 탄성 바 이어스력의 저하) 또는 파손하거나 한 경우에도 스프링층재(4)만 용이하게 교환할 수 있다.
이상과 같이 본 실시 형태의 반송 프레임은 각 층재(1∼4)를 식각에 의해 정밀하게 성형할 수 있음과 아울러, 위치 결정층재(1), 틀층재(2), 베이스층재(3)를 서로 열압착에 의해 일체화하여 프레임 본체(5)를 형성하고, 이 프레임 본체(5)에 스프링층재(4)를 착탈 가능하게 장착하는 구성을 가지고 있다. 따라서, 전자 부품(7)을 위치 결정 고정하기 위한 부품수가 적어도 되며, 또한 간단한 구조이기 때문에 반송 프레임을 저렴하게 제작할 수 있다. 또한 다수 개의 전자 부품을 한 번에 수납할 수 있기 때문에 전자 부품의 반송이 용이해진다.
또한 1장으로 구성된 스프링층재(4)의 프레임 본체(5) 안쪽으로 밀어넣는 동작을 반복함으로써 반송 프레임에 수납된 모든 전자 부품을 일괄적으로 동시에 고정 또는 해방할 수 있으므로 다수 개의 전자 부품(7)의 수납, 배출을 간단히 행할 수 있다.
또한 각 전자 부품(7)은 위치 결정층재(1)의 개구(1a) 내에 확실하게 고정되므로, 전자 부품이 덜거덕거려 발진할 우려는 없으며, 나아가 전자 부품을 고정하기 위한 가동부가 적으므로 반송 프레임의 구성 부재의 마모에 기인한 더스트 발생의 우려도 매우 적다. 따라서 광학 부품을 반송할 때에도 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 위치 결정층재(1), 틀층재(2), 베이스층재(3)가 서로 열압착에 의해 일체화되어 있으므로, 각 층재(1∼3) 사이에 틈이 없어 각 층재(1∼3) 사이로부터 의 더스트의 침입을 방지할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 빈틈에 침입한 더스트가 다시 비산되어 제조 도중의 전자 부품을 수납한 반송 프레임째 처리하는 제조 장치 내부에 더스트가 확산되는 것을 방지할 수 있다.
더욱이 또한 전자 부품의 제조 공정 중에는 이 반송 프레임에 전자 부품을 수납한 상태인 채로 액체 세정하는 처리 공정이 존재하는데, 그 처리 공정으로 세정한 후에 반송 프레임을 구성하는 각 층재(1∼3) 사이에 세정액이 잔류하지 않고, 각 층재(1∼3) 사이의 가장 잘 건조되지 않는 세부에도 수분이 잘 침입하지 않기 때문에 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 복수 개의 전자 부품을 일렬로 정렬시켜 수납하는 반송 프레임을 예시하였으나, 복수 열로 정렬시켜 수납하는 반송 프레임을 구성하는 것도 가능하다. 또한 상기에서는 전자 부품을 수용하지 않은 상태에서 프레임 본체로부터 스프링층재가 탈락하는 것을 방지하기 위하여, 스프링층재에 스토퍼를 형성하고, 틀층재에 스토퍼 받이를 형성하였다. 그러나, 스토퍼 및 스토퍼 받이를 구비하지 않는 구성이라 하더라도 전자 부품을 누름 고정하는 것이 가능하다. 또한 전자 부품을 수용하지 않은 상태에서 프레임 본체로부터 스프링층재가 탈락하는 것을 방지하는 구조는 전술한 구조에 한정되지 않으며, 임의의 구조를 채용할 수 있다.
(제2 실시 형태)
상기 제1 실시 형태에서는 스프링층재(4)의 대스프링부(4e)로서 S자형으로 굴곡진 굴곡 부분이 폭방향으로 좌우 대칭으로 배치된 구조를 채용하였다. 그러 나, 대스프링부는 그러한 구조에 한정되지 않으며, 다른 구조에 의하여도 실현 가능하다. 따라서, 본 실시 형태에서는 서로 다른 대스프링부의 구조를 갖는 스프링층재(4)에 대하여 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 제2 실시 형태의 반송 프레임의 스프링층재(4)를 도시한 요부 평면도이다. 도 7에 있어서, 제1 실시 형태와 대응하는 구성 부분에는 동일한 부호를 붙였다.
대스프링부(4e)는 예컨대 도 7(a)에 도시한 바와 같이 가운데가 움푹 들어간 형태로 형성할 수 있다. 그 구조에서는 틀층재(2)에 접촉하는 선단부로부터 뻗는 두 곳의 곡선 부분이 탄성 변형하여 탄성 바이어스력을 얻을 수 있다. 또한 대스프링부(4e)는, 도 7(b)에 도시한 바와 같이, 원호형의 일단을 캔틸레버로 형성하고, 한 곳의 곡선 부분(원호 부분)이 탄성 변형하여 탄성 바이어스력을 얻는 구성으로 할 수도 있다. 더욱이, 대스프링부(4e)는, 도 7(c)에 도시한 바와 같이, S자형의 일단을 캔틸레버로 형성하고, S자형을 구성하는 세 곳의 곡선 부분이 탄성 변형하여 탄성 바이어스력을 얻는 구성으로 할 수도 있다.
이와 같이 스프링층재(4)의 대스프링부(4e)의 형상을 다양하게 설정함으로써 대스프링부(4e)의 스프링 상수와 최대 휨량을 서로 다르게 할 수 있다. 따라서, 대스프링부(4e)의 형상을 적당히 선택함으로써 전자 부품(7)을 수납 유지할 때의 대스프링부(4e)에 의한 탄성 바이어스력을 미리 조정할 수 있다.
(제3 실시 형태)
제2 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 스프링층재(4)의 대스프링부(4e)로서 다양한 구조를 채용할 수 있다. 대스프링부(4e)의 스프링 상수와 최대 휨량은, 전 술한 바와 같이, 대스프링부(4e)의 구조에 따라 다른데, 스프링층재(4)를 프레임 본체(5) 내에 밀어넣을 때 대스프링부(4e)에 탄성 한도를 초과하는 하중이 가해지면 대스프링부(4e)가 소성 변형하여 소정의 탄성 바이어스력을 얻을 수 없게 될 우려가 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는 대스프링부(4e)의 소성 변형을 방지할 수 있는 대스프링부(4e)의 구성에 대하여 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 제3 실시 형태의 반송 프레임의 스프링층재(4)를 도시한 요부 평면도이다. 도 8에서, 제1 실시 형태와 대응하는 구성 부분에는 동일한 부호를 붙였다.
본 실시 형태의 스프링층재(4)는, 도 8(a) 내지 도 8(c)에 도시한 바와 같이, 대스프링부(4e)를 지지하는 스프링층재(4)의 기단부에 대스프링부(4e)의 형성측을 향하여 돌출하는 돌기부(4i)를 구비하고 있다. 돌기부(4i)는 스프링층재(4)를 프레임 본체(5) 내에 밀어넣을 때 탄성 변형한 대스프링부(4e)에 맞닿으며, 스프링층재(4)가 더 이상 프레임 본체(5) 내로 밀려들어가는 것을 방지하는 기능을 갖는다. 즉, 돌기부(4i)의 돌출량은 스프링층재(4)를 프레임 본체(5) 내에 밀어넣을 때 밀어넣는 양이 대스프링부(4e)에 소성 변형이 발생하지 않는 범위의 길이로 설정된다. 또한, 도 8(a)는 제1 실시 형태에서 설명한 대스프링부(4e)를 구비한 스프링층재(4)에 돌기부(4i)를 설치한 상태를 도시하고 있다. 또한 도 8(b)는 제2 실시 형태에서 도 7(a)를 이용하여 설명한 대스프링부(4e)를 구비한 스프링층재(4)에 돌기부(4i)를 설치한 상태를 나타내며, 도 8(c)는 제2 실시 형태에서 도 7(b)를 이용하여 설명한 대스프링부(4e)를 구비한 스프링층재(4)에 돌기부(4i)를 설치한 상태를 나타내고 있다.
본 구성에 따르면, 스프링층재(4)를 프레임 본체(5) 내에 밀어넣을 때 대스프링부(4e)가 소성 변형하는 것을 방지할 수 있다.
(제4 실시 형태)
상기 제1 실시 형태에서는 스프링층재(4)의 소스프링부(4b)가 개구(4a)의 안쪽으로 뻗은 봉형상부(4b1)와, 봉형상부(4b1)의 선단부에 형성된 볼록한 혹 모양의 누름부(4b2)로 이루어지는 구조를 채용한 예를 설명하였다. 그러나, 소스프링부(4b)는 이 구조에 한정되지 않으며, 다른 구조에 의하여도 실현 가능하다. 따라서, 본 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 다른 소스프링부의 구조를 갖는 스프링층재(4)에 대하여 설명하기로 한다. 도 9는 본 발명의 제4 실시 형태의 반송 프레임의 스프링층재(4)를 도시한 요부 평면도이다. 도 9에서, 제1 실시 형태와 대응하는 구성 부분에는 동일한 부호를 붙였다. 또한 도 9에서는 위치 결정층재(1)의 개구부(1a)를 점선으로 나타내었다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 스프링층재(4)는, 소스프링부(4b)가, 제1 실시 형태와 비교하여, 개구(4a) 내에의 돌출 길이가 긴 봉형상부(4b1)와 개구(4a)의 한 귀퉁이에 위치하도록 형성된 누름부(4b2)에 의해 구성되어 있다. 여기서, 누름부(4b2)의 전자 부품(7)과 접촉하는 면은, 제1 실시 형태와 달리, 평면에 의해 구성되어 있다. 본 구성에 따르면, 소스프링부(4b)는 스프링층재(4)의 직사각형 개구(4a)의 대각 방향으로 탄성력을 부여한다. 즉, 누름부(4b2)가 전자 부 품(7)의 코너부를 대각 방향으로 눌러, 위치 결정층재(1)의 개구(1a)의 2개의 부품 걸림편(1b)과의 사이에서 전자 부품(7)을 걸어 고정한다.
예컨대 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 소스프링부(4b)의 누름부(4b2)가 사각형의 전자 부품(7)의 일측면에 점접촉하고, 전자 부품(7)을 위치 결정층재(1)의 개구(1a) 내에 위치하는 하나의 부품 걸림편(1b)에 눌러 전자 부품(7)을 유지하는 구성에서는, 반송 프레임에 수납한 상태에서 전자 부품(7)을 초음파 세정하면, 초음파 진동 때문에 전자 부품(7)이 반송 프레임으로부터 탈락할 확률도 제로는 아닌 것이 예상된다.
이에 대하여, 본 실시 형태의 소스프링부(4b)의 형상에 따르면, 소스프링부(4b)의 누름부(4b2)가 전자 부품(7)을 2개의 부품 걸림편(1b)에 눌러 전자 부품(7)을 유지하기 때문에, 초음파 세정시에 초음파 진동에 의해 전자 부품(7)이 탈락할 가능성을 보다 저감할 수 있다.
(제5 실시 형태)
상기 제1 실시 형태에서는, 도 1(c)에 도시한 바와 같이, 노치(3a) 이외에는 특별히 어떠한 가공도 실시하지 않은, 평면에서 보았을 때 직사각형의 베이스층재(3)를 채용하였다. 그러나, 다른 구조를 갖는 베이스층재(3)를 채용하는 것도 가능하다. 도 10은 본 발명의 제5 실시 형태의 반송 프레임의 베이스층재(3)를 도시한 평면도이다. 도 10에서, 제1 실시 형태와 대응하는 구성 부분에는 동일한 부호를 붙였다. 또한 도 10에서는 위치 결정층재(1)의 개구부(1a)를 점선으로 표시 하였다.
본 실시 형태에서는, 베이스층재(3)에 있어서, 위치 결정층재(1)의 개구(1a)의 중앙에 대응한 위치에 위치 결정층재(1)의 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(3b)이 형성되어 있다. 또한 위치 결정층재(1)의 개구(1a)의 네 귀퉁이에 대응한 위치에 위치 결정층재(1)의 두께 방향으로 관통한 관통 구멍(3c)이 형성되어 있다.
이 구성으로 하면, 전자 부품을 꺼내 비워진 반송 프레임을 다른 공정으로 반송할 때나 빈 반송 프레임에 전자 부품을 수납할 때, 외부에서 침입하는 더스트를 베이스층재(3)의 각 관통 구멍(3b, 3c)을 통하여 원활하게 외부로 배출할 수 있다. 따라서, 반송 프레임 내에 더스트가 퇴적하는 것을 방지할 수 있다.
또한 반송 프레임에 수납한 전자 부품을 반송 프레임째 세정액으로 세정할 때에는, 각 관통 구멍(3b, 3c)을 통하여 전자 부품과 세정액과의 접촉 면적을 증가시킬 수 있고, 또한 건조시에는 수납한 전자 부품과 건조로 내의 고온 분위기와의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 세정시나 건조시의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
(제6 실시 형태)
그런데, 전자 부품의 제조 공정에서는 약 230℃로 가열한 가공 스테이지 상에서 다이스 본딩이나 와이어 본딩 등의 조립 처리를 수행할 수가 있다. 그 때, 복수 개의 전자 부품을 반송 프레임에 탑재한 채 이들의 처리를 행하면, 각 공정에서 전자 부품을 꺼내거나 다시 수납할 필요가 없어 공정이 간략해진다는 이점이 있 다.
그러나, 반송 프레임에 전자 부품을 탑재한 상태인 채로는 상기한 처리를 실시하는 경우, 반송 프레임을 가열한 가공 스테이지에 올려놓았을 때, 반송 프레임이 오목형으로 원호형으로 심하게 휘는 문제가 새삼 발생한다. 그 대책으로서, 기계적인 수단에 의해 반송 프레임을 고정하는 것도 가능한데, 더스트 발생을 억제하는 관점에서는 반송 프레임에 대한 기계적인 접촉 횟수는 최대한 적게 할 필요가 있다. 따라서, 기계적인 수단을 사용하지 않고 다이 본더(다이 본딩 장치)나 와이어 본더(와이어 본딩 장치)의 가공 스테이지에 설치한 진공 구멍으로부터의 배기에 의해 반송 프레임을 스테이지에 흡착 고정하는 것이 바람직하다. 그런데, 이 방식에서는 상기한 바와 같이 열변형에 의해 반송 프레임에 휨이 발생하면, 반송 프레임을 가공 스테이지에 확실하게 흡착시킬 수 없다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 가공 스테이지에 확실하게 흡착 고정할 수 있는 반송 프레임의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 제6 실시 형태의 반송 프레임을 도시한 평면도이다. 도 11에서, 제1 실시 형태와 대응하는 구성 부분에는 동일한 부호를 붙였다. 도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 열변형 대책으로서 반송 프레임에 슬릿(관통홀)을 형성하였다. 즉, 본 실시 형태의 반송 프레임은 위치 결정층재(1)와 베이스층재(3) 각각에서 서로 대향하는 위치에 설치된 복수 개의 직사각형의 슬릿(8)을 구비하고 있다. 예컨대 도 11(a)에서는 위치 결정층재(1)의 각 개구(1a) 사이에 슬릿(8)을 형성하였다. 또한 도 11(b)에서는 위치 결정층재(1)의 각 개구(1a)의 주위를 에워싸는 상태에서 슬릿(8)을 형성하였다. 이와 같이 슬릿(8)의 수 및 크기는 반송할 전자 부품의 종류에 따라 적당히 변경할 수 있다.
이와 같이 슬릿(8)을 형성함으로써 가공 스테이지와 접하는 베이스층재(3)의 뒷면과 가공 스테이지로부터 가장 멀리 떨어져 있는 위치 결정층재(1)의 표면의 온도 변화를 완만하게 함과 아울러 열응력을 도피시킬 수 있다. 그 결과, 반송 프레임이 가열되었을 때의 열변형을 억제할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 가열한 가공 스테이지 상에서 다이스 본딩이나 와이어 본딩 등의 처리를 행할 수 있다. 또한 가열 변형이 억제되기 때문에 가공 스테이지에 진공 구멍을 형성하고, 진공에 의해 반송 프레임을 가공 스테이지에 흡착하여 가공 스테이지 상에 반송 프레임을 확실하게 고정할 수 있다.
특히, 전자 부품이 촬상 소자나 수발광 소자 등의 광학 소자를 갖는 광학 부품인 경우, 그 패키지 부품으로서 세라믹제의 캐리어(이하, 단순히 세라믹 캐리어라고 칭함)가 사용될 수가 있다. 이러한 세라믹 캐리어에 대한 마킹, 세라믹 캐리어 내에 반도체 소자를 고정하는 다이스 본딩, 반도체 소자를 캐리어 상의 다른 반도체 소자 또는 세라믹 캐리어 상의 배선과 결선하는 와이어 본딩, 세정, 건조 및 유리 캡의 접착이라는 일련의 공정을 동일한 반송 프레임에 수납한 상태에서 출납시키지 않고 실시하는 것이 가능해진다.
(제7 실시 형태)
도 12는 본 발명의 제7 실시 형태의 반송 프레임을 도시한 설명도이다. 도 12에서, 제1 실시 형태와 대응하는 구성 부분에는 동일한 부호를 붙였다. 또한, 도 12에서는 오른쪽에 평면도를 나타내고 왼쪽에 측면도를 나타내었다. 본 실시 형태의 반송 프레임의 특징은 해당 프레임 식별용 식별 마크가 실시되어 있는 것이다.
반송 프레임의 구체적인 사양, 즉 위치 결정층재(1)의 개구(1a)의 크기나 스프링층재(4)의 소스프링부(4b)의 위치 및 크기는 수납되는 전자 부품의 품종에 따라 다르다. 따라서 전자 부품의 품종의 수만큼 반송 프레임의 종류가 존재한다. 그러나, 전자 부품은 사각형 등의 유사한 형상인 경우가 많으며, 또한 외형 크기도 유사한 경우가 많다. 따라서 반송 프레임에 수납되어 있는 전자 부품의 외관이나 위치 결정층재(1)의 개구(1a)의 크기 등에 의해 반송 프레임에 수용되어 있는 전자 부품의 품종이나 반송 프레임의 종류를 구별하기는 어렵다. 특히, 반송 프레임은 각 공정에의 투입, 배출, 세정 등을 용이하게 하기 위하여 매거진 등에 일시적으로 적층하여 정렬 수납될 수가 있다. 이 경우, 반송 프레임은 측면만 육안으로 볼 수 있으며, 반송 프레임에 수납된 전자 부품의 치수 형상이나 전자 부품의 마킹 인자 부위를 육안으로 보기는 어렵다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 반송 프레임 프레임 본체(5)의 일부, 예컨대 위치 결정층재(1)의 일단부측의 표면에 숫자, 로마자 등의 각종 기호를 새긴 식별 마크(11)를 형성함으로써 어떤 품종의 전자 부품을 수납, 반송하기 위한 반송 프레임인지(또는, 수납되어 있는 전자 부품의 품종)를 용이하게 식별할 수 있도록 하고 있다. 또한, 이 경우의 식별 마크(11)는 예컨대 위치 결정층재(1)를 식각으로 성형할 때 동시에 새겨넣을 수 있다.
더욱이, 본 실시 형태에서는 프레임 본체(5)의 길이 방향의 측단면에 두께 방향을 따라 홈 형태의 식별 마크(12)가 형성되어 있다. 이와 같이 프레임 본체(5)의 측단면에 홈 형태의 식별 마크(12)을 형성해 두면, 상기와 같이 반송 프레임를 매거진 등에 일시적으로 적층하여 정렬 수납한 경우에도 육안에 의한 식별이 가능하다.
홈 형태의 식별 마크(12)는 수납할 전자 부품의 종류마다 위치, 개수, 간격을 바꿀 수 있다. 예컨대 도 12(a)에 도시한 바와 같이, 번호 "1111"의 식별 마크(11)가 형성된 반송 프레임이 있는 경우, 홈 형태의 식별 마크(12)로서 홈 하나를 프레임 본체(5)의 측단면의 중앙에 형성하였다. 또한, 도 12(a)에 도시한 식별 마크(11, 12)가 실시된 반송 프레임은 비교적 크기가 큰 전자 부품(7)을 반송하는 것이다. 또한, 가열에 의한 휨 방지용 슬릿은 형성되어 있지 않다.
한편, 도 12(b)에 도시한 바와 같이, 번호 "6666"의 식별 기호(11)가 붙여진 반송 프레임이 있는 경우, 홈 형태의 식별 마크(12)로는 홈 3개를 프레임 본체(5)의 측단면에 불규칙한 간격으로 각각 형성하였다. 또한, 도 12(b)에 도시한 식별 마크(11, 12)가 실시된 반송 프레임은 비교적 크기가 작은 전자 부품(7)을 반송하는 것이다. 또한 전술한 가열에 의한 휨 방지용 슬릿(8)이 형성되어 있다.
이와 같이 본 실시 형태의 반송 프레임은 매거진 등에 일시적으로 적층하여 정렬 수납한 경우에도 육안에 의해 식별 마크(12)를 관찰함으로써 각 반송 프레임의 종류의 식별이 가능하다. 따라서, 매거진에 어떤 품종의 전자 부품이 수납되어 있는지, 그리고 품종이 서로 다른 전자 부품이 혼입되어 있지 않은지를 육안으로 간단하게 확인할 수 있어 전자 부품이나 반송 프레임의 관리가 용이해진다.
(제8 실시 형태)
계속하여, 이상에서 설명한 반송 프레임을 사용한 전자 부품의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다. 또한, 이하에서는 전자 부품이 광학 소자를 갖는 광학 부품이고, 광학 소자가 세라믹제의 캐리어에 탑재되며, 그 후 유리제의 캡으로 밀봉되어 광학 부품이 제조되는 사례에 대하여 설명하기로 한다.
도 13은 전술한 반송 프레임을 사용한 전자 부품의 제조 공정의 일부를 보인 도면이다. 도 13(a)는 평면도이고, 도 13(b)는 측면도이다. 또한 도 14는 도 13에서 도시한 공정에 후속되는 제조 공정의 일부를 보인 도면이다. 도 14(a)는 평면도이고, 도 14(b)는 측면도이다. 도 13 및 도 14에서, 제1 실시 형태와 대응하는 구성 부분에는 동일한 부호를 붙였다.
도 13 및 도 14는 광학 소자(7a)가 탑재된 세라믹 캐리어(7b)을 유리 캡(7d)으로 밀봉하는 일련의 공정을 도시하고 있다. 도 13(a) 및 도 13(b)는 세라믹 캐리어(7b)의 개구 가장자리를 따라 접착제(7c)를 도포하는 공정을 나타내고, 도 14(a) 및 도 14(b)는 세라믹 캐리어(7b) 상에 유리 캡(7d)을 설치하는 공정을 나타내고 있다.
도 13(a) 및 도 13(b)에 도시한 바와 같이, 반송 프레임(10)에는 촬상 소자나 포토다이오드 등의 광학 소자(7a)가 다이스 본딩된 세라믹 캐리어(7b)가 수납되어 있다. 각 세라믹 캐리어(7b)의 광학 소자(7a)는 동일한 반송 프레임(10)에 수납된 상태에서 이미 세정이나 와이어 본딩이 완료되어 있다. 그리고, 해당 공정에 서는 도 13(a) 및 도 13(b)의 중앙에 도시한 바와 같이, 도시하지 않은 디스펜서가 세라믹 캐리어(7b)의 개구 가장자리를 따라 상대적으로 이동하여 개구 가장자리의 전체 둘레에 접착제(7c)가 도포된다. 본 공정에서는 반송 프레임(10)에 수납된 모든 세라믹 캐리어(7b)에 대하여 동일한 처리가 동시에 행해지는데, 도 13(a) 및 도 13(b)에서는 설명을 위하여 우단, 중앙, 좌단의 순서로 처리되며, 중앙의 세라믹 캐리어(7b)에 접착제(7c)가 도포되어 있는 상태를 나타내고 있다.
반송 프레임(10) 상의 모든 세라믹 캐리어(7b)의 개구 가장자리에 접착제(7c)가 도포되면, 도 14(a) 및 도 14(b)에 도시한 바와 같이, 유리 캡(7d)이 세라믹 캐리어(7b)에 포개져서 배치됨과 아울러 눌려지고, 유리 캡(7d)가 접착된다. 이에 따라 광학 소자(7a)가 세라믹 캐리어(7b) 내에 밀폐된다.
세라믹 캐리어(7b)의 개구 가장자리의 전체 둘레에 도포된 접착제(7c) 상에 유리 캡(7d)을 포개어 누를 때, 접착제(7c)는 확산되게 된다. 본 실시 형태에서는 확산된 접착제(7c)가 위치 결정층재(1)의 표면에 부착되는 것을 방지하기 위하여, 위치 결정층재(1)와 틀층재(2)의 두께를 최적화하였다.
즉, 위치 결정층재(1)의 표면의 위치는 세라믹 캐리어(7b)의 상면의 위치보다 약간 낮아져서 단차(ΔH)를 발생시키도록 미리 설정되어 있다(도 14(b) 참조). 예컨대 0.2mm의 단차(ΔH)를 형성하는 경우, 위치 결정층재(1)의 두께와 틀층재(2)의 두께를 더한 치수를 세라믹 캐리어(7b)의 두께보다 0.2mm 작게 설정하면 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 유리 캡의 접착과 관련된 일련의 공정을 동일한 반송 프레임에 수납한 상태에서 실시하는 것이 가능해진다. 따라서 제조 쓰루풋을 향상시킬 수 있다. 또한 반송 프레임에 탑재한 상태에서 조립을 행하기 때문에 도중에 캐리어를 출납할 필요가 없고, 캐리어의 출납에 기인하는 발진도 동시에 억제할 수 있다. 더욱이, 조립 장치가 각 캐리어를 개별적으로 위치 결정 고정하는 기구를 구비할 필요가 없어 설비비를 억제할 수도 있다.
(제9 실시 형태)
도 15는 반송 프레임에 전자 부품을 탑재한 상태에서 각종 처리를 행하는 경우, 반송 프레임을 위치 결정 고정하기 위한 가공 스테이지를 도시한 도면이다. 도 15(a)는 종단면도이고, 도 15(b)는 도 15(a)에 도시한 B-B선을 따른 횡단면도이다.
반송 프레임(10)에 전자 부품을 수납한 상태에서, 반도체 소자나 광학 소자를 캐리어에 대하여 다이스 본딩이나 와이어 본딩을 실시하거나, 캐리어에 캡을 접착하는 경우, 각 공정에서 사용되는 조립 장치의 가공 스테이지로서 도 15에 도시한 구성의 가공 스테이지를 바람직하게 사용할 수 있다.
즉, 가공 스테이지(20)는 지지대(21) 내에 진공 처리 배관(22)이 형성되어 있다. 진공 처리 배관(22)은 본관(22a)와 지관(22b)을 가지며, 본관(22a)은 지지대(21)의 길이 방향을 따라 연장되고, 그 일단이 지지대(21)의 단면에 형성된 진공구(23)에 연통되어 있다. 또한 지관(22b)은 그 일단측이 지지대(21) 표면에 개구된 흡인구(24)에 연통되고, 타단측이 본관(22a)에 연통되어 있다. 그리고, 진공구(23)를 통하여 진공 처리함으로써 진공 처리 배관(22) 안이 음압이 되고, 지지대(21) 상에 올려진 반송 프레임(10)이 흡인구(24)에 흡인되어 지지대(21)의 표면 에 흡착 고정된다.
따라서, 이러한 구성의 가공 스테이지(20)를 적용하면, 전자 부품(7)을 수납한 반송 프레임(10)째 가공 스테이지(20)에 흡착 고정할 수 있다. 또한 반송 프레임(10) 상에서는 개개의 전자 부품이 위치 결정된 상태에서 정렬되어 있기 때문에, 반송 프레임(10)을 가공 스테이지(20)에 고정함으로써 복수 개의 전자 부품이 동시에 위치 결정된다. 따라서, 조립 장치가 각 전자 부품을 개별적으로 위치 결정 고정하는 기구를 구비할 필요가 없어 설비비를 억제할 수 있다. 또한 전자 부품을 고정, 해제하는 시간을 절감할 수 있기 때문에 제조 쓰루풋을 향상시킬 수 있다.
(제10 실시 형태)
본 실시 형태에서는 제9 실시 형태에서 설명한 가공 스테이지에 반송 프레임을 흡착 고정한 상태에서 실시하는 공정의 일례인 초음파 드라이클리너를 사용한 세정에 대하여 설명하기로 한다. 도 16은 초음파 드라이클리너를 사용한 세정의 모습을 보인 설명도이다. 또한 도 17은 초음파 드라이클리너의 구성을 보인 사시도이다.
상기 반송 프레임(10)을 이용하여 전자 부품을 반송하거나 각종 조립 처리를 행할 때에는 더스트가 침입할 우려가 있기 때문에 각종 조립 처리를 행하기 전에 미리 전자 부품 및 이를 탑재하는 반송 프레임을 세정하는 것이 바람직한 경우가 있다.
예컨대 제8 실시 형태(도 13, 도 14)에서 설명한 바와 같이, 촬상 소자나 포토 다이오드 등의 광학 소자(7a)가 수납된 세라믹 캐리어(7b)를 반송 프레임(10)에 탑재한 상태에서 세라믹 캐리어(7b)에 접착제를 도포하여 유리 캡(7d)을 접착하는 경우, 유리 캡(7d)에 의한 밀착후에는 세라믹 캐리어(7b) 내에 갇힌 더스트를 제거하기는 불가능해진다. 따라서, 유리 캡(7d)을 접착하기 직전에 세라믹 캐리어(7b) 및 광학 소자(7a)를 세정한다.
해당 세정에는 도 16, 도 17에 도시한 초음파 드라이클리너(30)를 사용할 수 있다. 초음파 드라이클리너(30)는 제8 실시 형태에서 설명한 유리 캡의 접착을 실시하는 유리 캡 접착 장치 내에 설치되어 있다. 해당 유리 캡 접착 장치는 제9 실시 형태에서 설명한 구성의 가공 스테이지(20)를 구비하며, 해당 가공 스테이지(20)에 반송 프레임(10)을 흡착 고정한 상태에서 세정을 실시한다.
도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 초음파 드라이클리너(30)는 클리너 헤드(31)를 구비한다. 클리너 헤드(31)에는 고압 에어를 공급하는 고압 에어 배관(32)과 더스트를 포함한 에어를 흡인 배출하는 에어 배출 배관(33)이 접속되어 있다. 클리너 헤드(31)는 도시하지 않은 초음파 진동자를 내장함과 아울러, 도 17에 도시한 바와 같이 초음파 진동이 부여된 고압 에어를 토출하는 토출구(31a)와 토출후의 더스트를 포함하는 에어를 흡입하는 흡입구(31b)를 구비하고 있다.
유리 캡 접착 장치는 가공 스테이지(20)에 반송 프레임(10)을 흡착 고정한 상태에서 클리너 헤드(31)의 토출구(31a)로부터 반송 프레임(10)을 향하여 초음파진동이 부여된 고압 에어를 분출시켜 광학 소자나 세라믹 캐리어(7b), 반송 프레임(10)에 부착되어 있는 더스트를 날려버린다. 이 때, 날아간 더스트를 포함한 에어를 흡입구(31b)로부터 흡입하여 에어 배출 배관(33)을 경유하여 외부로 배출한 다. 그 때, 클리너 헤드(31) 또는 가공 스테이지(20)를 이동 주사시킴으로써 반송 프레임(10)의 표면 전체의 더스트를 박리, 흡인할 수 있다.
이 구성의 초음파 드라이클리너(30)를 적용하면, 반송 프레임(10)에 복수 개의 전자 부품을 탑재한 채 세정을 실시할 수 있으므로, 종래와 같이 각 전자 부품을 개별적으로 위치 결정 고정하는 기구를 필요로 하지 않는다. 따라서, 설비비를 억제할 수 있다. 또한 개개의 전자 부품을 위치 결정 고정하는 기구가 없기 때문에 토출되는 고압 에어나 흡인되는 에어의 기류를 방해하지 않으며, 세정 효과를 저하시키지 않는다.
또한, 본 실시 형태에서는 광학 소자가 수납된 세라믹 캐리어(7b)를 세정하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 반송 프레임(10)에 다른 전자 부품이 탑재되어 있는 경우에도 세정을 행할 수 있다.
또한 제10 실시 형태에서는 초음파 드라이클리너(30)를 적용하여 전자 부품을 세정하는 경우에 대하여 설명하였으나, 전자 부품을 유기 용제로 세정, 건조하는 경우에도 본 발명의 반송 프레임에 전자 부품을 탑재한 상태에서 세정기 또는 건조로에 수납하여 세정, 건조하는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 반송시의 발진을 억제할 수 있는 반송 프레임을 간단한 구조로 저렴하게 제작할 수 있다. 또한 해당 반송 프레임을 사용하여 전자 부품을 제조함으로써 더스트를 발생시키지 않고 전자 부품을 제조할 수 있다. 그 결과, 전자 부품의 제조 비율을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 해당 반송 프레임을 사용하여 전자 부품을 제조함으로써 제조 쓰루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 이상에서 설명한 각 실시 형태는 본 발명의 기술적 범위를 제한하는 것이 아니며, 이미 기재한 것 이외에도 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형이나 응용이 가능하다. 예컨대 상기에서 예시한 조립 처리에 한정되지 않고, 본 발명의 반송 프레임에 전자 부품인 피가공체를 수납한 상태에서 반송을 수반하여 연속된 적어도 2개의 조립 처리를 실시하면, 종래에 비하여 제조 쓰루풋을 향상시킬 수 있음과 아울러, 종래에 비하여 발진을 억제한 제조 공정을 실현할 수 있다.
(산업상 이용 가능성)
본 발명은 반송시의 발진을 억제할 수 있는 효과를 가지며, 반송 프레임 및 전자 부품의 제조 방법으로서 유용하다.
도 1(a)∼(d)는 본 발명의 제1 실시 형태의 반송 프레임의 각 구성 부품을 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 반송 프레임을 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 반송 프레임을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태의 반송 프레임을 도시한 단면도이다.
도 5(a)∼(c)는 본 발명의 제1 실시 형태의 반송 프레임의 스프링층재를 프레임 본체에 조립해 넣는 과정을 도시한 설명도이다.
도 6(a)∼(d)는 본 발명의 제1 실시 형태의 반송 프레임에 전자 부품을 수납하는 과정을 도시한 설명도이다.
도 7(a)∼(c)는 본 발명의 제2 실시 형태의 반송 프레임의 스프링층재를 도시한 요부 평면도이다.
도 8(a)∼(c)는 본 발명의 제3 실시 형태의 반송 프레임의 스프링층재를 도시한 요부 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 형태의 반송 프레임의 스프링층재를 도시한 요부 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시 형태의 반송 프레임의 베이스층재를 도시한 평면도이다.
도 11(a), (b)는 본 발명의 제6 실시 형태의 반송 프레임을 도시한 평면도이다.
도 12(a), (b)는 본 발명의 제7 실시 형태의 반송 프레임을 도시한 설명도이다.
도 13(a), (b)는 본 발명의 제8 실시 형태의 전자 부품의 제조 과정을 도시한 도면이다.
도 14(a), (b)는 본 발명의 제8 실시 형태의 전자 부품의 제조 과정을 도시한 도면이다.
도 15(a), (b)는 본 발명의 제9 실시 형태의 가공 스테이지를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제10 실시 형태의 초음파 드라이클리너를 사용한 세정을 도시한 설명도이다.
도 17은 초음파 드라이클리너를 도시한 사시도이다.
<부호의 설명>
1…위치 결정층재, 1a…개구,
1b…부품 걸림부, 1c…노치,
2…틀층재, 2a…개방단,
2b…스토퍼 받이, 3…베이스층재,
3a…노치, 3b…관통 구멍,
3c…관통 구멍, 4…스프링층재,
4a…개구, 4b…소스프링부(제1 탄성체),
4e…대스프링부(제2 탄성체), 4f…노치,
4g…스토퍼, 4h…절제부,
4i…돌기부, 5…프레임 본체,
6…중공부, 7…전자 부품,
7a…광학 소자, 7b…세라믹 캐리어,
7c…접착제, 7d…유리 캡,
8…슬릿(관통홀), 10…반송 프레임,
11…식별 마크, 12…식별 마크,
20…가공 스테이지, 30…초음파 드라이클리너

Claims (13)

  1. 전자 부품을 복수 개 수납하여 반송하는 전자 부품 반송 프레임으로서,
    평면에서 보았을 때 직사각형을 갖는 평판형의 베이스층재와,
    상기 베이스층재의 일측면에 고정되며, 상기 베이스층재의 길이 방향의 일단측에 개방단을 갖는 틀 형상의 틀층재와,
    상기 베이스층재와 대향하여 상기 틀층재에 고정되고, 평면에서 보았을 때 직사각형을 가지며, 전자 부품을 수납하는 복수 개의 개구가 길이 방향에 따라 설치된 평판형의 위치 결정층재와,
    상기 위치 결정층재와 베이스층재 사이의 상기 틀층재로 에워싸인 중공부에 장착되며, 장착 상태에 있어서 상기 위치 결정층재의 각 개구와 대향하는 위치에 상기 전자 부품을 수납하는 개구를 갖는 스프링층재와,
    상기 스프링층재의 각 개구에 스프링층재와 일체로 돌출 형성되며, 상기 위치 결정층재의 개구를 통하여 수납된 전자 부품을 상기 위치 결정층재의 개구단과의 사이에서 끼워 누르는 탄성력을 부여하는 제1 탄성체와,
    상기 스프링층재의 길이 방향의 일단부에 스프링층재와 일체로 형성되며, 상기 중공부에 장착된 상태에서 상기 틀층재의 내면에 맞닿아 길이 방향을 따른 탄성력을 부여하는 제2 탄성체를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 부품 반송 프레임.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링층재의 길이 방향의 타단 양측부에 스토퍼가 형성되며, 상기 틀층재의 개방단측의 내면에 상기 스토퍼를 걸어 고정시키는 스토퍼 받이가 형성된 것을 특징으로 하는 전자 부품 반송 프레임.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링층재가 상기 제2 탄성체의 변형량을 규제하는 돌기부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 전자 부품 반송 프레임.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링층재의 개구가 직사각형이며, 상기 제1 탄성체가 상기 스프링층재의 개구의 대각 방향으로 탄성력을 부여하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 반송 프레임.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스층재가 상기 위치 결정층재의 각 개구와 대응하는 위치에 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전자 부품 반송 프레임.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 결정층재 및 상기 베이스층재가 서로 대향하는 위치에 두께 방향으로 관통하는 관통홀을 더 구비한 것을 특징으로 하는 전자 부품 반송 프레임.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 부품이 반도체 소자가 탑재된 캐리어에 캡을 접착 밀봉하는 구성을 가지며, 상기 위치 결정층의 상면 위치가 상기 위치 결정층 재의 개구를 통하여 수납된 캐리어의 상면 위치보다 소정 높이만큼 낮아지는 상태에서 구성된 것을 특징으로 하는 전자 부품 반송 프레임.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스층재, 상기 틀층재 및 상기 위치 결정층재로 이루어지는 프레임 본체가 측단면에 전자 부품의 종류에 따라 개수 또는 간격이 서로 다른 홈 형태의 식별 마크를 더 구비한 것을 특징으로 하는 전자 부품 반송 프레임.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 결정층재, 상기 틀층재, 상기 베이스층재 및 상기 스프링층재가 스테인리스강을 식각 가공함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 전자 부품 반송 프레임.
  10. 제 1 항에 기재된 반송 프레임을 사용하여 전자 부품의 조립을 행하는 전자 부품 제조 방법으로서,
    상기 반송 프레임에 조립 대상인 피가공체를 수납하는 공정과,
    상기 반송 프레임에 피가공체를 수납한 상태에서 반송을 수반하여 연속된 적어도 2개의 조립 처리를 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 전자 부품이 반도체 소자가 탑재된 캐리어에 캡을 접착 밀봉하는 구성을 가지며, 상기 연속된 적어도 2개의 조립 처리가 반도체 소자를 캐리어에 다이스 본딩하는 공정, 캐리어에 고정된 반도체 소자에 대하여 와이어 본딩을 하는 공정, 더스트를 제거하는 세정 공정, 캐리어에 캡을 접착 밀봉하는 공정을 실시하는 과정에서의 연속된 적어도 2개의 처리인 것을 특징으로 하는 전자 부품 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 연속된 적어도 2개의 조립 처리가 조립 대상인 피가공체를 수납한 반송 프레임을 조립 장치가 구비하는 가공 스테이지에 진공 흡착에 의해 흡착 고정한 상태에서 실시되는 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 가공 스테이지에 흡착 고정한 상태에서 실시되는 처리가 초음파 드라이클리너에 의해 더스트를 제거하는 처리인 것을 특징으로 하는 전자 부품 제조 방법.
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