KR20230116077A - 전자부품의 진동 삽입 방법 및 장치 - Google Patents

전자부품의 진동 삽입 방법 및 장치 Download PDF

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사토루 타케우치
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

취급되는 전자부품의 균열이나 깨짐이 발생하기 어려우면서 격납 구멍에 대한 전자부품의 충전율을 용이하게 올릴 수 있는, 전자부품의 진동 삽입 방법 및 장치를 제공한다.
복수개의 격납 구멍(4)을 가지며, 격납 구멍(4) 각각의 개구(5)가 주면(6)을 따라 분포되어 있는 격납 플레이트(2)를 준비하고, 격납 플레이트(2)의 주면(6) 상에 복수개의 전자부품을 투입한다. 격납 플레이트(2)의 주면(6)을 수평자세로 유지하면서, 격납 플레이트(2)에 대하여, X축 방향 및 Y축 방향 중 적어도 한쪽의 수평방향 진동과, Z축 방향의 연직방향 진동을 가한다. 수평방향 진동과 연직방향 진동은 서로 동일한 진동수이면서 서로의 사이에 소정의 위상차를 가지고 있다. 이와 같이, 격납 플레이트(2)가 진동됨으로써, 복수개의 전자부품이 격납 플레이트(2)의 주면(6)을 따라 이동하면서 각 격납 구멍(4) 안에 진동 삽입된다.

Description

전자부품의 진동 삽입 방법 및 장치{VIBRATORY FEEDING METHOD AND DEVICE FOR ELECTRONIC COMPONENTS}
본 발명은 워크(work)로서의 전자부품의 취급에 편의를 도모할 수 있는 형태로 하기 위해, 격납 플레이트에 마련된 복수개의 격납 구멍에 전자부품을 진동 삽입하는 방법 및 이 방법을 실시하는 장치에 관한 것이다.
본건에서 "전자부품"이라고 할 때는 완성품으로서의 전자부품에 한정되지 않고, 예를 들면, 외부전극이 형성되기 전의 칩 형상의 전자부품 본체와 같이, 전자부품의 제조 도중의 중간제품으로서, 완성품으로서의 전자부품을 위한 부품이 되어야 하는 것도 포함한다.
본 발명에서 흥미로운 전자부품의 진동 삽입 방법이, 예를 들면 일본 공개특허공보 특개2004-359512호(특허문헌 1)에 기재되어 있다. 특허문헌 1에는 복수개의 격납 구멍을 가지는 격납 플레이트를 준비하고, 이 격납 플레이트 상에 복수개의 전자부품을 투입하고, 그 상태에서 격납 플레이트를 소정의 축선 주위로 요동시킴과 함께, 상기 축선 방향으로 진동시킴으로써, 복수개의 전자부품을 격납 플레이트 상에서 이동시키면서 각 격납 구멍 안에 진동 삽입하는 방법이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 특개2004-359512호
특허문헌 1에 기재된 방법에서는 격납 플레이트 상에서의 전자부품의 이동은 주로 격납 플레이트의 요동에 의해 일어난다. 그 때문에, 복수개의 전자부품은 한 뭉치가 되어 중력에 의해 구르고 교반되면서 격납 플레이트 상을 한쪽 방향 및 다른 쪽 방향으로 반복하여 이동한다. 그리고 이동하는 전자부품 중 격납 구멍과 위치가 맞추어진 것이 격납 구멍 안으로 진동 삽입된다.
상술한 원리에 의한 진동 삽입 방법에서는 중력에 의한 구름 또는 낙하가 전자부품에 미치는 충격은 비교적 크다. 그 때문에, 전자부품에 균열이나 깨짐이 발생한다는 문제에 마주치기 쉽다. 특히, 부품 본체가 세라믹으로 구성되는 세라믹 전자부품에서 균열이나 깨짐의 문제는 심각하다.
또한, 특허문헌 1에 기재된 방법을 이용하여 격납 구멍에 대한 전자부품의 충전율, 즉, 격납 플레이트가 가지는 격납 구멍의 개수에 대한, 전자부품이 진동 삽입된 격납 구멍의 개수의 비율을 올리기에는 한계가 있다.
즉, 격납 구멍에 대한 전자부품의 충전율을 올리기 위해서는 격납 플레이트의 요동 횟수를 늘리는 것을 생각할 수 있는데, 격납 플레이트의 요동 횟수를 늘릴수록 전자부품이 충격을 받는 횟수가 늘어난다. 그 결과, 균열이나 깨짐이 발생한 전자부품의 수를 원치 않게 늘리게 된다.
또한, 격납 구멍에 대한 전자부품의 충전율을 올리기 위해서는 격납 구멍의 수에 비해 상당히 과잉인 수의 전자부품을 격납 플레이트 상에 투입하는 것도 생각할 수 있다. 그러나 격납 플레이트 상에 투입하는 전자부품의 수가 많아질수록 격납 플레이트의 요동에 따라 구르는 각 전자부품에 대하여 미치는 충격이 보다 커진다. 이것도 균열이나 깨짐이 발생한 전자부품의 수를 원치 않게 늘리는 원인이 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 취급되는 전자부품의 균열이나 깨짐이 발생하기 어려우면서 격납 구멍에 대한 전자부품의 충전율을 용이하게 올릴 수 있는, 전자부품의 진동 삽입 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 복수개의 격납 구멍을 가지며, 격납 구멍 각각의 개구가 주면(主面)을 따라 분포되어 있는 격납 플레이트를 이용하여 실시되는, 전자부품의 진동 삽입 방법을 우선 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전자부품의 진동 삽입 방법은 상기 격납 플레이트를 준비하는 공정과, 격납 플레이트의 주면 상에 복수개의 전자부품을 투입하는 공정을 포함한다. 또한, X축 방향 및 Y축 방향을 수평면 상에서 서로 직교하는 방향으로 하고, X축 방향 및 Y축 방향 쌍방에 직교하는 방향을 Z축 방향으로 했을 때, 본 발명에 따른 진동 삽입 방법은 격납 플레이트의 주면을 수평자세로 유지하면서, 격납 플레이트에 대하여, X축 방향 및 Y축 방향 중 적어도 한쪽의 수평방향 진동과, Z축 방향의 연직방향 진동을 가하는 공정을 포함하고, 이 격납 플레이트에 진동을 가하는 공정은, 복수개의 전자부품을 격납 플레이트의 주면을 따라 이동시키는 공정과, 복수개의 전자부품을 격납 플레이트의 주면을 따라 이동시키면서 각 격납 구멍 안에 진동 삽입하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 따른 진동 삽입 방법에서는 격납 플레이트를 요동시키는 것이 아닌, 격납 플레이트의 주면을 수평자세로 유지하면서, 격납 플레이트에 대하여 수평방향 진동과 연직방향 진동을 가함으로써 복수개의 전자부품을 격납 플레이트의 주면을 따라 이동시키고 있다.
본 발명에서 바람직하게는, 수평방향 진동과 연직방향 진동은 서로 동일한 진동수이면서 서로의 사이에 소정의 위상차를 가지고 있다. 이 구성에 의하면, 격납 플레이트 상에서 전자부품을 확실하게 이동시킬 수 있다.
이 바람직한 실시양태에서 상술한 수평방향 진동 및 연직방향 진동의 진동수는 50㎐ 이상인 것이 바람직하다. 진동수를 50㎐ 이상으로 높게 함으로써 격납 플레이트 상에서의 전자부품의 이동 속도를 높게 할 수 있다.
또한, 상술의 바람직한 실시양태에서, 격납 플레이트에 진동을 가하는 공정은 수평방향 진동과 연직방향 진동 사이의 위상차를 조정하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 이와 같이, 위상차를 조정함으로써 격납 플레이트 상에서의 전자부품의 이동 속도를 바꿀 수 있다.
특히, 위상차를 조정하는 공정에서, 위상차를 양음 반대로 하도록 하면, 격납 플레이트 상에서의 전자부품의 이동 방향을 역전시킬 수 있다.
또한, 상술의 바람직한 실시양태에서, 격납 플레이트에 진동을 가하는 공정은 수평방향 진동 및 연직방향 진동 중 적어도 한쪽의 진폭을 조정하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 이와 같이, 진폭을 조정함으로써 격납 플레이트 상에서의 전자부품의 이동 속도를 바꿀 수 있다.
복수개의 전자부품을 각 격납 구멍 안에 진동 삽입하는 공정에서, 1개의 전자부품이 1개의 격납 구멍에 진동 삽입되는 것이 예정되어 있어도 되고, 복수개의 전자부품이 1개의 격납 구멍에 진동 삽입되는 것이 예정되어 있어도 된다.
전자와 같이, 1개의 전자부품이 1개의 격납 구멍에 진동 삽입되는 것이 예정되어 있는 경우, 격납 구멍의 깊이 치수는 전자부품의 외형 치수에서의 어느 한 변의 길이 치수와 거의 동일한 것이 바람직하다. 이와 같이 구성되면, 격납 구멍에 진동 삽입된 전자부품의 일면(一面)이 격납 구멍의 개구에 정렬되어, 격납 플레이트의 주면과 같은 높이의 면을 주는 상태를 실현하고, 다음으로 상기 격납 구멍을 넘어 통과하려고 하는 전자부품을 지탱하면서 그 이동 경로를 보다 평탄한 것으로 하도록 기능한다. 따라서, 후속하는 전자부품을 격납 플레이트 상에서 원활하게 이동시킬 수 있다.
전자부품이, 특히 서로 직교하는 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향으로 각각 측정한 길이 방향 치수, 폭 방향 치수 및 두께 방향 치수에 의해 규정되는 직방체 형상이고, 길이 방향 치수, 폭 방향 치수 및 두께 방향 치수 중 길이 방향 치수가 가장 클 때, 상술한 작용 효과가 보다 현저하게 발휘될 수 있다.
상술한 바람직한 실시양태에서, 격납 구멍의 깊이 치수는 길이 방향 치수와 거의 동일하고, 격납 구멍의 개구는 길이 방향 치수를 수용하지 않지만, 폭 방향 치수 및 두께 방향 치수를 수용하는 치수로 선택되는 것이 보다 바람직하다. 이 구성에 의하면, 전자부품을 항상 적정한 자세로 격납 구멍 안에 진동 삽입할 수 있다. 또한, 전자부품이 격납 구멍에 진동 삽입된 후, 격납 플레이트의 예를 들면 연직방향 진동에 의해 다시 밖으로 튀어 나온다는 문제를 발생시키기 어렵게 할 수 있다.
이에 반하여, 상술의 조건을 충족하지 않는 경우에는, 복수개의 전자부품을 각 격납 구멍 안에 진동 삽입하는 공정에서, 1개의 전자부품이 1개의 격납 구멍에 진동 삽입되는 것이 예정되어 있음에도 불구하고, 1개의 격납 구멍에 복수개의 전자부품이 진동 삽입되거나, 격납 구멍에 정규 자세 이외의 자세로 전자부품이 진동 삽입되는 부정규 상태가 되는 경우가 있다. 이 경우에는, 격납 플레이트에 진동을 가하는 공정에서, 부정규 상태를 해소하기 위해 적어도 연직방향 진동의 진폭을 보다 크게 하는 공정을 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 진동 삽입 방법에서, 격납 플레이트에 진동을 가하는 공정은, 복수개의 전자부품을 각 격납 구멍 안에 진동 삽입하는 공정 후, 전자부품이 진동 삽입되어 있지 않은 진동 미(未)삽입의 격납 구멍을 찾아내는 공정과, 격납 구멍에 진동 삽입되지 않고 격납 플레이트의 주면 상에 잔존한 전자부품을 진동 미삽입의 격납 구멍을 향해 이동시키는 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 격납 구멍에 대한 전자부품의 충전율을 단시간에 올릴 수 있다.
본 발명에 따른 진동 삽입 방법에서, 격납 플레이트의 주면 상에 복수개의 전자부품을 투입함에 있어서, 격납 구멍의 수보다 많은 수의 전자부품이 투입되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 격납 구멍에 대한 전자부품의 충전율을 100%로 하는 것이 보다 용이해진다.
전술과 같이, 복수개의 전자부품이 1개의 격납 구멍에 진동 삽입되는 것이 예정되어 있는 경우, 격납 구멍이, 복수개의 상기 전자부품을 종렬 상태로 진동 삽입하는 것이 가능한 긴 개구를 가진다는 실시양태도 가능하다.
격납 플레이트가 진동 삽입 장치로부터 꺼낼 수 있게 되어 있는 경우, 본 발명은 복수개의 격납 구멍이 전자부품으로 채워진 격납 플레이트를 꺼내는 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다.
상술의 경우, 복수개의 격납 플레이트가 준비되고, 복수개의 전자부품을 각 격납 구멍 안에 진동 삽입하는 공정은, 복수개의 격납 플레이트를 각각의 주면이 같은 높이가 되도록 늘어놓은 상태로 실시되고, 격납 플레이트를 꺼내는 공정에서는 복수개의 격납 플레이트가 서로 다른 시점에서 꺼내지도록 해도 된다. 이 구성에 의하면, 복수개의 격납 구멍이 전자부품으로 채워진 격납 플레이트부터 순서대로 다음 공정으로 보낼 수 있으므로, 능률적인 공정 진행이 가능해진다. 또한, 하나의 진동 부여 기구를 복수개의 격납 플레이트에 의해 공용할 수 있다.
본 발명은 또한 상술한 전자부품의 진동 삽입 방법을 실시하는, 전자부품의 진동 삽입 장치도 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 격납 플레이트에 대하여 수평방향 진동과 연직방향 진동을 가함으로써 복수개의 전자부품을 격납 플레이트의 주면을 따라 이동시키고 있으므로, 격납 플레이트를 요동시키는 경우에 비해 전자부품에 미치는 충격을 작게 할 수 있다. 따라서, 전자부품에 균열이나 깨짐이 발생하기 어렵다.
또한, 상술한 수평방향 진동 및 연직방향 진동에 의해, 격납 플레이트 상의 복수개의 전자부품은 대부분 교반되지 않고, 격납 플레이트의 주면을 따라 이동하므로 격납 구멍에 진동 삽입되기 쉽다. 또한, 전술한 바와 같이, 전자부품에 미치는 충격이 작으므로, 격납 구멍에 대한 전자부품의 충전율을 올리기 위해 전자부품의 이동을 반복하거나, 격납 구멍의 수에 비해 과잉인 수의 전자부품을 격납 플레이트 상에 투입한다는 수단을 문제 없이 채용할 수 있다. 따라서, 격납 구멍에 대한 전자부품의 충전율을 올리는 것이 비교적 용이하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 전자부품의 진동 삽입 방법을 실시하는 진동 삽입 장치(1)를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 진동 삽입 장치(1)에 내장되는 진동 부여 기구(11)를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 선 III-III을 따른 진동 삽입 장치(1)의 단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 진동 삽입 장치(1)의 동작의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 진동 삽입 장치(1)에서, 격납 플레이트(2)의 격납 구멍(4)에 진동 삽입된 전자부품(3) 및 진동 삽입되려고 하는 전자부품(3)을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 격납 구멍(4)에 진동 삽입된 전자부품(3)의, 격납 플레이트(2)의 주면(6)으로부터의 돌출 치수(P)의 허용 범위를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 도 1에 나타낸 진동 삽입 장치(1)를 이용한 진동 삽입 방법을 실시한 실험에서 구한, 전자부품의 충전율과 경과 시간의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1에 나타낸 진동 삽입 장치(1)를 이용한 진동 삽입 방법을 실시한 실시예와, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 격납 플레이트의 요동을 적용한 진동 삽입 방법을 실시한 비교예에 대해, 실험에 의해 구한 전자부품의 충전율과 전자부품의 투입 배율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1에 나타낸 진동 삽입 장치(1)의 동작의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 1에 나타낸 진동 삽입 장치(1)의 동작의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 전자부품의 진동 삽입 방법을 실시하는 진동 삽입 장치의 일부를 나타내는, 도 5에 대응하는 단면도이다.
도 12는 도 11에 나타낸 실시형태를 설명하기 위한 것으로, 전자부품(3)의 외관을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 13은 도 11에 나타낸 실시형태를 설명하기 위한 것으로, 격납 구멍(4)의 개구(5)를 나타내는 평면도이다.
도 14는 도 11에 나타낸 실시형태에서 마주치는 제1 부정규 상태를 나타내는 단면도이다.
도 15는 도 11에 나타낸 실시형태에서 마주치는 제2 부정규 상태를 나타내는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시형태에 의한 전자부품의 진동 삽입 방법을 실시하는 진동 삽입 장치의 일부를 나타내는, 도 5에 대응하는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시형태에 의한 전자부품의 진동 삽입 방법을 실시하는 진동 삽입 장치에 포함하는 격납 플레이트(2)를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 18은 본 발명의 제5 실시형태에 의한 전자부품의 진동 삽입 방법을 실시하는 진동 삽입 장치에 포함하는 격납 플레이트(2a 및 2b)를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 19는 본 발명의 제6 실시형태에 의한 전자부품의 진동 삽입 방법을 실시하는 진동 삽입 장치에 포함하는 격납 플레이트(2c 및 2d)를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 20은 본 발명의 제7 실시형태에 의한 전자부품의 진동 삽입 방법을 실시하는 진동 삽입 장치(1a)를 나타내는, 도 3에 대응하는 단면도이다.
이하, 본 발명을, 도면을 참조하면서 몇 가지 실시형태에 관련하여 설명한다. 복수의 도면 간에 동일한 요소에는 공통된 참조 부호를 이용하고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 전자부품의 진동 삽입 방법을 실시하는 진동 삽입 장치(1)의 구성에 대해 설명한다.
진동 삽입 장치(1)는 격납 플레이트(2)를 포함한다. 격납 플레이트(2)에는 각각 전자부품(3)(도 5 참조)을 격납하기 위한 복수개의 격납 구멍(4)이 마련되어 있다. 한편, 도 1에서는 복수개의 격납 구멍(4)을 모두 도시하는 것이 아닌, 일부만을 도시하고 있다. 격납 구멍(4) 각각의 개구(5)는 행 방향 및 열 방향으로 배열되면서, 격납 플레이트(2)의 주면(6)을 따라 분포되어 있다. 격납 플레이트(2)의 주면(6)의 둘레가장자리부에는 프레임 부재(7)가 배치되고, 이로 인해 격납 플레이트(2)의 주면(6) 상에 투입된 전자부품(3)이 격납 플레이트(2)로부터 탈락되지 않게 된다.
본 실시형태에서는 전자부품(3)은 각 격납 구멍(4) 안에 1개씩 진동 삽입된다. 격납 구멍(4)에 진동 삽입된 전자부품(3)이 완성품으로서의 전자부품일 때, 복수개의 전자부품(3)이 격납 플레이트(2) 상에 정렬되어 유지됨으로써, 상기 전자부품의 예를 들면 특성 측정 공정 또는 포장 공정으로의 공급 시에 편의를 도모할 수 있다. 또한, 격납 구멍(4)에 진동 삽입된 전자부품(3)이 외부전극이 형성되기 전의 칩 형상의 전자부품 본체일 때, 복수개의 전자부품 본체가 격납 플레이트(2) 상에 정렬되어 유지됨으로써, 상기 전자부품 본체의 외부전극 형성을 위한 공정으로의 공급 시에 편의를 도모할 수 있다.
또한, 격납 플레이트(2)는, 바람직하게는 상기 격납 구멍(4)을 관통 구멍으로서 형성하는 상판(8)과, 격납 구멍(4)의 바닥면 벽을 주는 하판(9)으로 이루어진다. 이 경우, 두께 치수가 다르거나 격납 구멍(4)의 개구 치수가 다른, 몇 가지 종류의 상판(8)을 준비해 두면, 하판(9)을 공통으로 하면서, 취급하는 전자부품(3)의 치수 또는 형상 변경에 신속하게 대응할 수 있다.
진동 삽입 장치(1)는 상술한 격납 플레이트(2)를 지지하기 위한 기대(基臺)(10)를 포함한다. 기대(10)는 격납 플레이트(2)의 주면(6)을 수평자세로 유지한다. 한편, 이하의 설명에서, 도 1 내지 도 5의 각각의 마진(margin) 부분에 도시하는 바와 같이, X축 방향 및 Y축 방향을 수평면 상에서 서로 직교하는 방향으로 하고, X축 방향 및 Y축 방향 쌍방에 직교하는 방향을 Z축 방향으로 한다.
기대(10)와 격납 플레이트(2)는 이하에 상세하게 서술하는 진동 부여 기구(11)를 통해 결합된다.
주로 도 2를 참조하여, 진동 부여 기구(11)는 우선, 격납 플레이트(2)(도 2에서는 상상선으로 나타나있음.)에 대하여 Y축 방향의 진동을 부여하는 Y축 방향 진동 기구(11Y)를 포함한다. Y축 방향 진동 기구(11Y)는, 기대(10)에 마련된 4개의 브래킷(12~15)과, 브래킷(12 및 13) 사이에 걸쳐진 판스프링(16)과, 브래킷(14 및 15) 사이에 걸쳐진 판스프링(17)과, 판스프링(16 및 17) 각각의 긴 쪽 방향 단부 근방에 각각 붙여진 압전 소자(18 및 19)와, 판스프링(16 및 17) 각각의 긴 쪽 방향 중앙부에 연결 스페이서(20 및 21)를 통해 각각 연결된 Y축 진동 전달 로드(rod)(22 및 23)를 포함하고 있다.
Y축 방향 진동 기구(11Y)에서, 격납 플레이트(2)에 대하여 Y축 방향의 진동을 부여하기 위해, 압전 소자(18 및 19)에 소정의 주파수를 가지는 교류 전압이 인가된다. 그 결과, 상기 주파수에 대응하는 진동수로 판스프링(16 및 17)이 동기하여 서로 같은 방향으로 만곡 변형된다. 이 만곡 변형이 연결 스페이서(20 및 21)를 통해 Y축 진동 전달 로드(22 및 23)에 전달되고, Y축 진동 전달 로드(22 및 23)가 상기 진동수로 Y축 방향으로 진동한다.
또한, 진동 부여 기구(11)는 격납 플레이트(2)에 대하여 X축 방향의 진동을 부여하는 X축 방향 진동 기구(11X)를 포함한다. X축 방향 진동 기구(11X)는, 상술한 Y축 진동 전달 로드(22 및 23) 각각의 긴 쪽 방향 단부 사이에 각각 걸쳐진 판스프링(24 및 25)과, 판스프링(24 및 25) 각각의 긴 쪽 방향 단부 근방에 각각 붙여진 압전소자(26 및 27)와, 판스프링(24 및 25) 각각의 긴 쪽 방향 중앙부에 연결 스페이서(28 및 29)를 통해 각각 연결된 X축 진동 전달 로드(30 및 31)를 포함하고 있다. X축 진동 전달 로드(30 및 31) 각각의 긴 쪽 방향 단부 사이는 연결 로드(32 및 33)에 의해 연결된다.
X축 방향 진동 기구(11X)에서, 격납 플레이트(2)에 대하여 X축 방향의 진동을 부여하기 위해, 압전소자(26 및 27)에 소정의 주파수를 가지는 교류 전압이 인가된다. 그 결과, 상기 주파수에 대응하는 진동수로 판스프링(24 및 25)이 동기하여 서로 같은 방향으로 만곡 변형된다. 이 만곡 변형이 연결 스페이서(28 및 29)를 통해 X축 진동 전달 로드(30 및 31)에 전달되고, X축 진동 전달 로드(30 및 31)가 상기 진동수로 X축 방향으로 진동한다.
또한, 진동 부여 기구(11)는 격납 플레이트(2)에 대하여 Z축 방향의 진동을 부여하는 Z축 방향 진동 기구(11Z)를 포함한다. Z축 방향 진동 기구(11Z)는, 상술한 X축 진동 전달 로드(30 및 31) 각각의 긴 쪽 방향 중앙부 사이에 각각 걸쳐진 판스프링(34 및 35)과, 판스프링(34 및 35) 각각의 긴 쪽 방향 단부 근방에 각각 붙여진 압전소자(36 및 37)와, 판스프링(34 및 35) 각각의 긴 쪽 방향 중앙부 사이에 걸쳐진 받침대(38)를 포함하고 있다. 격납 플레이트(2)는 받침대(38) 상에 장착된다.
Z축 방향 진동 기구(11Z)에서, 격납 플레이트(2)에 대하여 Z축 방향의 진동을 부여하기 위해, 압전소자(36 및 37)에 소정의 주파수를 가지는 교류 전압이 인가된다. 그 결과, 상기 주파수에 대응하는 진동수로, 판스프링(34 및 35)이 동기하여 서로 같은 방향으로 만곡 변형된다. 이 만곡 변형이 받침대(38)를 통해 격납 플레이트(2)에 전달되고, 격납 플레이트(2)가 상기 진동수로 Z축 방향으로 진동한다.
전술의 설명에서, Y축 방향 진동 기구(11Y)에 의한 Y축 방향의 진동은 Y축 진동 전달 로드(22 및 23)에 전달되는 것까지를 설명했는데, Y축 진동 전달 로드(22 및 23)의 Y축 방향의 진동은 판스프링(24 및 25), 연결 스페이서(28 및 29), X축 진동 전달 로드(30 및 31), 판스프링(34 및 35), 그리고 받침대(38)를 순차적으로 경유하여 격납 플레이트(2)에 전달된다.
또한, X축 방향 진동 기구(11X)에 의한 X축 방향의 진동에 대해서는 X축 진동 전달 로드(30 및 31)에 전달되는 것까지를 설명했는데, X축 진동 전달 로드(30 및 31)의 X축 방향의 진동은 판스프링(34 및 35), 그리고 받침대(38)를 순차적으로 경유하여 격납 플레이트(2)에 전달된다.
이상과 같이 하여, 격납 플레이트(2)에는, X축 방향 진동 기구(11X), Y축 방향 진동 기구(11Y) 및 Z축 방향 진동 기구(11Z)에 의해, 각각 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향의 진동이 주어진다. 한편, 진동 삽입 장치(1)를 이용하여 전자부품(3)을 격납 구멍(4)에 진동 삽입함에 있어서는, 예를 들면, 수평방향 진동을 부여하기 위해 X축 방향 진동 기구(11X) 및 Y축 방향 진동 기구(11Y) 중 어느 한쪽만이 구동되고, 연직방향 진동을 부여하기 위해 Z축 방향 진동 기구(11Z)가 구동된다. 이하에서, 진동 삽입 장치(1)의 동작을 설명함으로써 본 발명의 제1 실시형태에 의한 진동 삽입 방법을 분명하게 하겠지만, 이 설명에서는 수평방향 진동을 부여하기 위해 X축 방향 진동 기구(11X)만이 구동되는 것으로 한다.
진동 삽입 방법을 실시함에 있어, 우선 격납 플레이트(2)가, 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 진동 삽입 장치(1)에 세팅되고, 격납 플레이트(2)의 주면(6) 상에 복수개의 전자부품(3)이 투입된다. 이 상태가 도 4(1)에 모식적으로 도시되어 있다. 도 4(1)로부터 분명한 바와 같이, 복수개의 전자부품(3)은, 격납 플레이트(2)의 주면(6)의 도면에 의한, 예를 들면 왼쪽 부분에 몰려서 투입된다.
도 4(1)~(4)에서는 격납 구멍(4)의 도시가 생략되어 있다. 도 4(1)~(4)에서, 복수개의 전자부품(3)의 집합체가 전자부품군(3A)으로 도시되어 있다. 일례로, 격납 플레이트(2)에 49행 및 54열을 이루어서 2646개의 격납 구멍(4)이 마련될 때, 격납 구멍(4)의 개수의 약 1.5배인 4000개의 전자부품(3)이 격납 플레이트(2)의 주면(6) 상에 투입된다.
한편, 본 실시형태에서 취급되는 전자부품(3)은 칩 형상이며, 최소 0.25㎜×0.125㎜의 평면 치수를 가지면서 0.125㎜ 이하의 두께 치수를 가지며, 최대 5.7㎜×5.0㎜의 평면 치수를 가지면서 5.0㎜ 이하의 두께 치수를 가지는 것이다.
다음으로, 격납 플레이트(2)의 주면(6)을 수평자세로 유지하면서, X축 방향 진동 기구(11X) 및 Z축 방향 진동 기구(11Z)가 구동된다. 즉, 격납 플레이트(2)에 대하여, X축 방향의 수평방향 진동과 Z축 방향의 연직방향 진동이 가해진다. 이로써, 복수개의 전자부품(3)은 한 뭉치의 전자부품군(3A)을 형성하면서, 격납 플레이트(2)의 주면(6)을 따라, 도 4(1)에 나타내는 바와 같이, X축 방향의 화살표(39) 방향으로 이동한다. 그리고 이 이동 과정에서 전자부품(3)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 각 격납 구멍(4) 안에 1개씩 진동 삽입된다.
상술한 수평방향 진동과 연직방향 진동은, 바람직하게는 서로 동일한 진동수이면서 서로의 사이에 소정의 위상차를 가지고 있다. 그 결과, 수평방향 진동과 연직방향 진동이 합성되어 타원 궤도를 주는 진동이 되고, 이 타원의 긴지름 방향이 격납 플레이트(2)의 주면(6)에 대하여 비스듬히 교차하는 방향을 향한다. 이 비스듬한 방향의 타원 궤도를 가지는 진동이 구동원(驅動源)이 되고, 전자부품(3)이 도 4(1) 및 도 5에서 화살표(39)로 나타내는 방향으로 이동하여, 비어 있는 격납 구멍(4)과 위치가 맞추어졌을 때, 도 5의 오른쪽 부분에 나타내는 바와 같이, 그 격납 구멍(4) 안에 진동 삽입된다.
상술한 수평방향 진동 및 연직방향 진동의 진동수는 바람직하게는 50Hz 이상이 된다. 이와 같이, 진동수를 50Hz 이상으로 높게 함으로써 격납 플레이트(2) 상에서의 전자부품(3)의 이동 속도를 높게 할 수 있다. 또한, 수평방향 진동 및 연직방향 진동 각각의 진폭은, 전자부품(3)이 격납 구멍(4)에 진동 삽입된 후, 다시 밖으로 튀어나온다는 문제를 발생시키지 않을 정도로 선택되는데, 예를 들면, 0.05㎜ 이상이면서 0.5㎜ 이하, 바람직하게는 0.05㎜ 이상이면서 0.15㎜ 이하로 설정된다.
본 실시형태에서는 1개의 전자부품(3)이 1개의 격납 구멍(4)에 진동 삽입되는 것이 예정되어 있다. 이 경우, 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 격납 구멍(4)의 깊이 치수는 전자부품(3)의 외형 치수에서의 가장 긴 변의 길이 치수와 거의 동일하게 된다. 이와 같이 구성되면, 격납 구멍(4)에 진동 삽입된 전자부품(3)의 일면이 격납 구멍(4)의 개구(5)에 정렬되고, 다음으로 상기 격납 구멍(4)을 넘어 통과하려고 하는 전자부품(3)을 지탱하면서 그 이동 경로를 보다 평탄한 것으로 하도록 기능한다. 따라서, 후속하는 전자부품(3)을 격납 플레이트(2) 상에서 원활하게 이동시킬 수 있다.
상술의 작용 효과는 본 실시형태와 같이, 전자부품(3)이, 서로 직교하는 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향으로 각각 측정한 길이 방향 치수, 폭 방향 치수 및 두께 방향 치수에 의해 규정되는 직방체 형상이며, 길이 방향 치수, 폭 방향 치수 및 두께 방향 치수 중 길이 방향 치수가 가장 클 때, 보다 현저하게 발휘될 수 있다.
또한, 본 실시양태에서는, 격납 구멍(4)의 개구는 상기 길이 방향 치수를 수용하지 않지만, 폭 방향 치수 및 두께 방향 치수를 수용하는 치수로 선택되어 있다. 따라서, 전자부품(3)을 항상 적정한 자세로 격납 구멍(4) 안에 진동 삽입할 수 있다. 또한, 전자부품(3)이 격납 구멍(4)에 진동 삽입된 후, 격납 플레이트(2)의 예를 들면 연직방향 진동에 의해, 다시 밖으로 튀어나온다는 문제를 발생시키기 어렵게 할 수 있다.
도 4(1)에 나타낸 전자부품군(3A)의 화살표(39) 방향으로의 이동 결과, 도 4(2)에 나타내는 바와 같이, 전자부품군(3A)은 격납 플레이트(2)의 주면(6)의 오른쪽 부분에 몰린다. 이 이동 도중에 복수개의 전자부품(3)이 격납 구멍(4)에 진동 삽입되므로, 격납 플레이트(2)의 주면(6)의 오른쪽 부분까지 도달하는 전자부품(3)의 개수는 당초 투입된 전자부품(3)의 개수보다 줄어 있다. 또한, 통상 이 단계에서는 모든 격납 구멍(4)이 전자부품(3)으로 충전되는 것이 아닌, 비어 있는 채로의 격납 구멍(4)이 몇 개 남겨진다.
다음으로, 비어 있는 채로 남겨진 격납 구멍(4)에 전자부품(3)을 진동 삽입하기 위해, 도 4(2)에 X축 방향의 화살표(40)로 나타내는 바와 같이, 격납 플레이트(2) 상에서 전자부품군(3A)이 역방향으로 이동된다. 이 역방향의 이동은 격납 플레이트(2)에 부여되는 수평방향 진동과 연직방향 진동 사이의 위상차를 양음 반대로 함으로써 실현된다. 이 전자부품군(3A)의 화살표(40) 방향으로의 이동 도중에 진동 미삽입의 격납 구멍(4)에 전자부품(3)이 진동 삽입된다.
상술한 화살표(40) 방향으로의 이동 공정을 실시하는 시간은 통상 전술한 화살표(39) 방향으로의 이동 공정을 실시하는 시간보다 짧아진다. 바꿔 말하면, 화살표(40) 방향으로의 이동 속도는 화살표(39) 방향으로의 이동 속도보다 높아진다. 화살표(40) 방향으로의 이동 공정을 실시하고자 하는 단계에서는, 격납 구멍(4)에 진동 삽입되지 않고 남겨진 전자부품(3)의 개수가 당초 투입된 전자부품(3)의 개수보다 줄어 있다. 이와 같은 이동 속도의 변경은 수평방향 진동과 연직방향 진동 사이의 위상차를 변경하거나, 수평방향 진동 및 연직방향 진동의 진폭을 변경하여, 수평방향 즉, X축 방향의 진동 성분을 보다 크게 함으로써 달성된다.
도 4(2)에 나타낸 전자부품군(3A)의 화살표(40) 방향으로의 이동 결과, 도 4(3)에 나타내는 바와 같이, 전자부품군(3A)은 격납 플레이트(2)의 주면(6)의 왼쪽 부분에 몰린다. 이 단계에서도 비어 있는 채로의 격납 구멍(4)이 몇 개 남겨져 있는 경우가 있고, 모든 격납 구멍(4)이 전자부품(3)으로 충전될 필요가 있는 경우에는 도 4(3)에 화살표(41)로 나타내는 방향으로 전자부품군(3A)이 이동되며, 도 4(4)에 나타내는 바와 같이, 전자부품군(3A)이 격납 플레이트(2)의 주면(6)의 오른쪽 부분으로 다시 몰린다. 또한, 필요에 따라, 전자부품군(3A)의 이동 방향의 전환이 반복될 수도 있다.
전술한 도 5에 나타내는 바와 같이, 격납 구멍(4)에 진동 삽입된 전자부품(3)의 일면이 격납 구멍(4)의 개구(5)에 정렬되고, 다음으로 상기 격납 구멍(4)을 넘어 통과하려고 하는 전자부품(3)을 지탱하면서 그 이동 경로를 보다 평탄한 것으로 하도록 기능하기 위해서는, 격납 구멍(4)의 깊이 치수가 전자부품(3)의 외형 치수에서의 가장 긴 길이 방향 치수와 거의 동일하게 될 필요가 있다. 그러나 실제로는 이하와 같이, 전자부품(3)의 길이 방향 치수가 격납 구멍(4)의 깊이 치수보다 약간 커도 상술의 기능을 손상시키지 않도록 할 수 있다.
도 6을 참조하여, 격납 구멍(4)에 진동 삽입된 전자부품(3)의, 격납 플레이트(2)의 주면(6)으로부터의 돌출 치수(P)는 0.1㎜ 이하라면 상술의 기능은 손상되지 않는다. 한편, 0.1㎜라는 치수는 연직방향(Z축 방향) 진동 진폭의 2배 정도에 해당한다.
도 4를 참조하여, 진동 삽입 장치(1)를 이용하여 전자부품(3)의 진동 삽입을 실시한 실험예에 대해 설명한다. 이 실험예에서는 평면 치수가 3.2㎜×2.5㎜인 전자부품(3)을 취급했다. 격납 플레이트(2)로서 49행 및 54열을 이루어서 2646개의 격납 구멍(4)이 마련된 것을 이용했다. 또한, 격납 플레이트(2)에 대하여 약 80㎐의 진동수이고, 0.05~0.5㎜ 범위 내의 진폭의 수평방향 진동 및 연직방향 진동을 가하도록 했다.
우선, 도 4(1)에 나타내는 바와 같이, 격납 구멍(4)의 개수의 약 1.5배인 4000개의 전자부품(3)을 격납 플레이트(2)의 주면(6) 상의 왼쪽으로 몰아 투입했다.
다음으로, 격납 플레이트(2)에 대하여 수평방향 진동 및 연직방향 진동을 가하고, 도 4(1)의 화살표(39) 방향으로 전자부품군(3A)을 이동시켰다. 그 결과, 약 21초 후에, 전자부품군(3A)은, 도 4(2)에 나타내는 바와 같이, 격납 플레이트(2)의 주면(6)의 오른쪽 부분으로 몰리도록 이동했다. 이때, 52개의 격납 구멍(4)이 진동 미삽입인 채로 남았다. 즉, 도 7에 나타내는 바와 같이, 98.0%의 충전율이 얻어졌다.
다음으로, 도 4(2)의 화살표(40) 방향으로 전자부품군(3A)을 이동시켰다. 그 결과, 약 30초 후에 전자부품군(3A)은, 도 4(3)에 나타내는 바와 같이, 격납 플레이트(2)의 주면(6)의 왼쪽 부분으로 몰리도록 이동했다. 이때, 8개의 격납 구멍(4)이 계속해서 진동 미삽입인 채로 남았다. 즉, 도 7에 나타내는 바와 같이, 99.7%의 충전율이 얻어졌다.
다음으로, 도 4(3)의 화살표(41) 방향으로 전자부품군(3A)을 이동시켰다. 그 결과, 약 40초 후에 전자부품군(3A)은, 도 4(4)에 나타내는 바와 같이, 격납 플레이트(2)의 주면(6)의 오른쪽 부분으로 몰리도록 이동했다. 이 단계에서 진동 미삽입의 격납 구멍(4)이 없어지고, 도 7에 나타내는 바와 같이 100%의 충전율이 얻어졌다.
상술한 실험예에서는 격납 구멍(4) 개수의 약 1.5배인 개수의 전자부품(3)을 투입하면, 즉 투입 배율을 약 1.5배로 하면, 약 40초 후에 100%의 충전율이 얻어지는 것이 확인되었다. 따라서, 전자부품(3)의 진동 삽입 시간을 약 40초로 고정하면서 투입 배율을 바꾸었을 때, 어느 정도의 충전율이 얻어지는지를 조사하는 실험을 시도했다.
이 실험예에서, 본 발명의 범위 안의 실시예에서는 상술한 도 7의 데이터를 구한 진동 삽입 장치(1)를 이용한 진동 삽입 방법을 채용했다. 한편, 본 발명의 범위 밖의 비교예에서는 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 격납 플레이트의 요동을 적용한 진동 삽입 방법을 채용했다. 비교예에서는 격납 플레이트의 요동 각도가 약 10~20도이고, 격납 플레이트가 40초간 왕복으로 3회 요동하며, 요동축 방향으로 20㎐의 진동을 가했다.
도 8에는 실시예와 비교예에 대해 상기 실험에서 구한 전자부품의 충전율과 전자부품의 투입 배율의 관계가 나타나있다. 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 약 40초의 진동 삽입 조작을 실시했을 때, 실시예에서는 투입 배율을 1.2배 이상으로 하면, 100%의 충전율이 얻어지지만, 비교예에서는 투입 배율을 2배로 해도 100%의 충전율이 얻어지지 않고, 투입 배율을 3배로 했을 때, 겨우 100%의 충전율이 얻어졌다.
이와 같이, 실시예에 의하면, 100%의 충전율을 얻기 위해 필요한 투입 배율을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 상기 실험에서, 격납 구멍에 진동 삽입된 전자부품의 균열이나 깨짐의 발생 상황에 대해서도 조사했다. 그 결과, 비교예에서는 균열이나 깨짐이 비교적 큰 손상으로 나타나고, 또한 투입 배율이 높아질수록 균열이나 깨짐에 의한 손상의 정도가 높으며, 발생수가 많아졌다. 이에 반하여, 실시예에서는 투입 배율이 높아져도 균열이나 깨짐의 발생수가 늘어나는 것이 거의 없고, 균열이나 깨짐이 발생한 경우에도 그 손상의 정도가 낮으며, 또한 균열이나 깨짐의 발생 수도 비교예에 비해 적게 억제할 수 있었다.
이상 설명한 실시형태에서는 격납 플레이트(2)에 대하여 수평방향 진동을 부여하기 위해 X축 방향 진동 기구(11X)만이 구동되었지만, Y축 방향 진동 기구(11Y)만이 구동되어도 되고, X축 방향 진동 기구(11X) 및 Y축 방향 진동 기구(11Y) 쌍방이 구동되어도 된다.
도 9에는 격납 플레이트(2)에 대하여 수평방향 진동을 부여하기 위해 Y축 방향 진동 기구(11Y)만이 구동된 경우가 나타나있다. 이 경우, 전자부품군(3A)은 Y축 방향의 화살표(43) 방향으로 이동한다. Y축 방향 진동 기구(11Y)에 의한 수평방향 진동과 Z축 방향 진동 기구(11Z)에 의한 연직방향 진동의 위상차를 양음 반대로 함으로써, 전자부품군(3A)은 화살표(43) 방향과는 반대인 Y축 방향으로 이동한다.
도 10에는 격납 플레이트(2)에 대하여 수평방향 진동을 부여하기 위해 X축 방향 진동 기구(11X) 및 Y축 방향 진동 기구(11Y) 쌍방이 구동된 경우가 나타나있다. 이 경우, 전자부품군(3A)은 X축 및 Y축 쌍방에 대하여 비스듬한 방향을 향하는 화살표(44) 방향으로 이동한다. 이때, 예를 들면, X축 방향 진동 기구(11X)에 의한 수평방향 진동의 진폭 및 Y축 방향 진동 기구(11Y)에 의한 수평 방향 진동의 진폭 중 적어도 한쪽을 조정함으로써, 화살표(44)가 향하는 방향을 변경할 수 있다.
전술한 도 4 그리고 상술의 도 9 및 도 10을 참조하면, 격납 플레이트(2) 상의 전자부품군(3A)을 임의의 수평방향으로 이동시킬 수 있는 것을 알 수 있다. 이것을 이용하면, 다음과 같은 실시형태가 가능해진다.
즉, 격납 플레이트(2)에 진동을 가함으로써, 복수개의 전자부품(3)을 각 격납 구멍(4) 안에 진동 삽입한 후, 전자부품(3)이 진동 삽입되어 있지 않은 진동 미삽입의 격납 구멍(4)을 찾아내는 공정이 실시된다. 이 공정을 실시하기 위해, 예를 들면, 진동 삽입 장치(1)에 카메라를 장착해 두고, 이 카메라에 의해 진동 미삽입의 격납 구멍(4)을 검지하게 된다. 그리고 격납 구멍(4)에 진동 삽입되지 않고 격납 플레이트(2)의 주면(6) 상에 잔존한 전자부품(3)을 진동 미삽입의 격납 구멍(4)을 향해 이동시키는 공정이 추가로 실시된다. 본 실시형태에 의하면, 격납 구멍(4)에 대한 전자부품(3)의 충전율을 단시간에 올릴 수 있다.
다음으로, 도 11 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 제2 실시형태에 대해 설명한다. 도 11은 도 5에 대응하는 단면도이다. 또한, 도 12는 전자부품(3)의 외관을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 13은 격납 구멍(4)의 개구(5)를 나타내는 평면도이다.
제2 실시형태에서는 제1 실시형태와 비교하여 격납 구멍(4)에 격납되는 전자부품(3)의 자세가 다르다. 전자부품(3)은 전술한 바와 같이 직방체 형상인데, 도 12를 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 서로 직교하는 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향으로 각각 측정한 길이 방향 치수(L), 폭 방향 치수(W) 및 두께 방향 치수(T)에 의해 규정되는 직방체 형상이며, 길이 방향 치수(L), 폭 방향 치수(W) 및 두께 방향 치수(T) 중 길이 방향 치수(L)가 가장 크다. 또한, 폭 방향 치수(W)는 두께 방향 치수(T)보다 크다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 격납 구멍(4)의 깊이 치수는 도 12에 나타낸 전자부품(3)의 두께 방향 치수(T)와 거의 동일하게 된다. 또한, 도 13에 나타낸 격납 구멍(4)의 개구(5)의 치수(A 및 B)는 각각 전자부품(3)의 길이 방향 치수(L) 및 폭 방향 치수(W)를 수용할 수 있도록 선택된다. 따라서, 격납 구멍(4)의 개구(5)는 전자부품(3)의 길이 방향 치수(L)와 폭 방향 치수(W)에 의해 규정되는 LW면을 수용할 수 있고, 그 결과, 전자부품(3)은, 그 길이 방향 치수(L)와 폭 방향 치수(W)에 의해 규정되는 LW면이 격납 구멍(4)의 개구(5)를 따라 연장되는 상태로 격납 구멍(4)에 진동 삽입된다.
상술한 바와 같이, 격납 구멍(4)의 개구(5)는, 전자부품(3)의 LW면을 수용할 수 있다는 것은 LW면보다 작은, 폭 방향 치수(W)와 두께 방향 치수(T)에 의해 규정되는 WT면도, 길이 방향 치수(L)와 두께 방향 치수(T)에 의해 규정되는 LT면도 수용 가능하다. 그 때문에, 본 실시형태에서는 격납 구멍(4)에 대한 전자부품(3)의 진동 삽입에 관해, 도 14에 나타내는 바와 같이 1개의 격납 구멍(4)에 복수개의 전자부품(3)이 진동 삽입되거나, 도 15에 나타내는 바와 같이 격납 구멍(4)에 정규 자세 이외의 자세로 전자부품(3)이 진동 삽입되는 부정규 상태에 마주치는 경우가 있다.
도 14에서는 각각의 WT면을 상방을 향하게 하면서 각각의 LW면을 서로 대향시킨 상태로, 2개의 전자부품(3)이 1개의 격납 구멍(4)에 진동 삽입되어 있다. 도 15에서는 1개의 전자부품(3)이 격납 구멍(4)에 진동 삽입되어 있는데, LT면을 상방을 향하게 한 상태로 되어 있다.
이들 부정규 상태가 초래되었을 때에는 격납 플레이트(2)에 진동을 가하는 공정에서 적어도 연직방향 진동의 진폭을 보다 크게 하는 것이 실시된다. 이 경우, 예를 들면 연직방향 진동의 진폭은, 정규 상태의 전자부품(3)에 대해서는 격납 구멍(4)으로부터 튀어나오지 않지만, 부정규 상태의 전자부품(3)이 격납 구멍(4)으로부터 튀어나오는 것을 가능하게 할 정도로 선택된다. 도 14 및 도 15에 나타낸 부정규 상태의 전자부품(3)의 무게중심은 도 11에 나타낸 정규 상태의 격납 구멍(4) 안의 전자부품(3)의 무게중심보다 높은 위치에 있다. 따라서, 수평방향 진동을 가하면서 연직방향 진동의 진폭을 보다 크게 하면, 부정규 상태의 전자부품(3)만을 격납 구멍(4)으로부터 튀어나오게 할 수 있고, 그 후에, 도 11에 나타내는 바와 같이, 정규 상태로 격납 구멍(4)에 전자부품(3)을 진동 삽입할 수 있다.
한편, 취급되어야 할 전자부품(3)이 폭 방향 치수(W)와 두께 방향 치수(T)가 서로 동일한 경우에는, 도 15에 나타낸 상태는 부정규 상태가 아니게 된다. 따라서, 제2 실시형태는 폭 방향 치수(W)와 두께 방향 치수(T)가 서로 동일한 전자부품(3)을 취급하는 데에 적합하다.
다음으로, 도 16을 참조하여 제3 실시형태에 대해 설명한다. 전술한 실시형태에서는, 복수개의 전자부품(3)을 각 격납 구멍(4) 안에 진동 삽입하는 공정에서 1개의 전자부품(3)이 1개의 격납 구멍(4)에 진동 삽입되도록 되었지만, 본 실시형태에서는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 복수개의 전자부품(3)이 1개의 격납 구멍(4)에 진동 삽입되도록 되어 있다.
도 16에 나타낸 실시형태는 다수의 전자부품(3)을 복수 그룹으로 분배하는 경우에 유리하게 적용된다. 예를 들면, 세라믹 전자부품을 제조하기 위해 실시되는 소성 공정에서 전자부품(3)으로서의 다수의 생(生)세라믹 소체를 동시에 소성하는데, 소성 얼룩이 생기지 않도록 가능한 한 균일한 밀도로 다수의 세라믹 소체를 늘어놓아야 한다. 이때, 도 16에 나타낸 실시형태를 적용하여, 복수개의 격납 구멍(3) 안에 각각 진동 삽입된 적당 수의 전자부품(3)으로서의 세라믹 소체를, 그대로의 위치 관계를 유지하면서 소성로 안에 배치하면, 거의 균일한 밀도로 다수의 세라믹 소체를 늘어놓을 수 있다.
다음으로, 도 17을 참조하여 제4 실시형태에 대해 설명한다. 제4 실시형태는, 상술의 제3 실시형태의 경우와 마찬가지로, 복수개의 전자부품(3)이 1개의 격납 구멍(4)에 진동 삽입되는 것이 예정되어 있다.
제4 실시형태에서는 격납 구멍(4)이 복수개의 전자부품(3)을 종렬 상태로 진동 삽입하는 것이 가능한 긴 개구(5)를 가지고 있다. 본 실시형태에 의하면, 격납 구멍(4)에 진동 삽입된 복수개의 전자부품(3)은 정렬되어 있으므로, 상기 진동 삽입 공정 후에 실시되는 경우가 있는, 예를 들면 전자부품(3)의 공급 공정을 능률적으로 실시할 수 있다.
다음으로, 도 18을 참조하여 제5 실시형태에 대해 설명한다. 제5 실시형태는 복수개, 예를 들면 2개의 격납 플레이트(2a 및 2b)를 이용하는 것을 특징으로 하고 있다. 2개의 격납 플레이트(2a 및 2b)는 각각의 주면(6)이 같은 높이가 되도록 늘어놓인다. 이 상태에서 도시하지 않는 공통의 진동 부여 기구에 의해 2개의 격납 플레이트(2a 및 2b)에 동시에 수평방향 진동 및 연직방향 진동이 가해진다. 도 18 및 후술하는 도 19에서는 도 4(1)~(4)의 경우와 마찬가지로 격납 구멍(4)의 도시가 생략되어 있다.
도 18에 나타내는 바와 같이, 2개의 격납 플레이트(2a 및 2b)가 늘어선 방향의 양 단부에는 제1 및 제2 대기 영역(45 및 46)이 마련되고, 2개의 격납 플레이트(2a 및 2b) 그리고 제1 및 제2 대기 영역(45 및 46)은 공통의 프레임 부재(7)에 의해 둘러싸인다.
도 18에서 복수개의 전자부품(3)의 집합체가 전자부품군(3A)으로서 도시되어 있다. 복수개의 전자부품(3)은 우선, 예를 들면 제1 대기 영역(45)에 투입된다. 다음으로, 격납 플레이트(2a 및 2b)에 대하여 X축 방향의 수평방향 진동과 Z축 방향의 연직방향 진동이 가해진다. 이로써, 복수개의 전자부품(3)은 한 뭉치의 전자부품군(3A)을 형성하면서, 격납 플레이트(2a)의 주면(6) 및 격납 플레이트(2b)의 주면(6)을 순차적으로 따라 화살표(47) 방향으로 이동한다.
상술의 전자부품군(3A)의 화살표(47) 방향으로의 이동 결과, 전자부품군(3A)은 제2 대기 영역(46)에 도달한다. 이 이동 과정에서 전자부품(3)은 격납 플레이트(2a)의 격납 구멍(4) 안으로, 이어서 격납 플레이트(2b)의 격납 구멍(4) 안으로 진동 삽입된다. 그 때문에, 제2 대기 영역(46)에 달하는 전자부품(3)의 개수는 당초 투입된 전자부품(3)의 개수보다 줄어 있다. 또한, 통상 이 단계에서는 모든 격납 구멍(4)이 전자부품(3)으로 충전되는 것이 아닌, 비어 있는 채로의 격납 구멍(4)이 몇 개 남겨진다.
다음으로, 격납 플레이트(2a 및 2b)에 부여되는 수평방향 진동과 연직방향 진동 사이의 위상차가 양음 반대로 되고, 그로 인해, 전자부품군(3A)이 제2 대기 영역(46)으로부터 제1 대기 영역(45)을 향해 이동한다. 이 이동 도중에 진동 미삽입의 격납 구멍(4)에 전자부품(3)이 진동 삽입된다.
이후, 필요한 횟수만큼 전자부품군(3A)의 이동이 반복된다.
본 실시형태에서는 격납 플레이트(2a 및 2b)가 따로따로 진동 삽입 장치로부터 꺼낼 수 있게 되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 바람직한 구성에 의하면, 복수개의 격납 구멍(4)이 전자부품(3)으로 채워진 격납 플레이트(2a 또는 2b)부터 순서대로 다음 공정으로 보낼 수 있으므로, 능률적인 공정 진행이 가능해진다. 또한, 격납 플레이트(2a 및 2b) 중 어느 하나가 꺼내진 후, 꺼내진 격납 플레이트를 대신하는 비어 있는 격납 플레이트가 이어서 세팅된다.
다음으로, 도 19를 참조하여 제6 실시형태에 대해 설명한다. 제6 실시형태는 제5 실시형태의 경우와 마찬가지로, 복수개, 예를 들면 2개의 격납 플레이트(2c 및 2d)를 이용하는 것을 특징으로 하고 있다. 이하, 제6 실시형태의, 제5 실시형태와는 다른 점에 대해 설명한다.
도 19에 나타내는 바와 같이, 2개의 격납 플레이트(2c 및 2d)가 늘어선 방향과 직교하는 방향의 양 단부에는 제1 및 제2 대기 영역(48 및 49)이 마련되고, 2개의 격납 플레이트(2c 및 2d) 그리고 제1 및 제2 대기 영역(48 및 49)은 공통의 프레임 부재(7)에 의해 둘러싸인다.
도 19에서 복수개의 전자부품(3)의 집합체가 전자부품군(3A)으로서 도시되어 있다. 복수개의 전자부품(3)은 우선, 예를 들면 제1 대기 영역(48)에 투입된다. 다음으로, 격납 플레이트(2c 및 2d)에 대하여 Y축 방향의 수평방향 진동과 Z축 방향의 연직방향 진동이 가해진다. 이로써, 복수개의 전자부품(3)은 한 뭉치의 전자부품군(3A)을 형성하면서, 격납 플레이트(2c 및 2d) 각각의 주면(6)을 따라 화살표(50) 방향으로 이동한다.
상술의 전자부품군(3A)의 화살표(50) 방향으로의 이동 결과, 전자부품군(3A)은 제2 대기 영역(49)에 도달한다. 이 이동 과정에서 전자부품(3)은 격납 플레이트(2c 및 2d)의 격납 구멍(4) 안에 진동 삽입된다. 그 때문에, 제2 대기 영역(49)에 달하는 전자부품(3)의 개수는 당초 투입된 전자부품(3)의 개수보다 줄어 있다. 또한, 통상 이 단계에서는 모든 격납 구멍(4)이 전자부품(3)으로 충전되는 것이 아닌, 비어 있는 채로의 격납 구멍(4)이 몇 개 남겨진다.
다음으로, 격납 플레이트(2c 및 2d)에 부여되는 수평방향 진동과 연직방향 진동 사이의 위상차가 양음 반대로 되고, 그로 인해, 전자부품군(3A)이 제2 대기 영역(49)으로부터 제1 대기 영역(48)을 향해 이동한다. 이 이동 도중에 진동 미삽입의 격납 구멍(4)에 전자부품(3)이 진동 삽입된다.
이후, 필요한 횟수만큼 전자부품군(3A)의 이동이 반복된다.
본 실시형태에서도 능률적인 공정 진행을 가능하게 하기 위해, 격납 플레이트(2c 및 2d)가 따로따로 진동 삽입 장치로부터 꺼낼 수 있게 되어 있는 것이 바람직하다.
제6 실시형태에서의 그 밖의 구성 및 작용 효과는 제5 실시형태에서의 그것들과 실질적으로 마찬가지이다.
다음으로, 도 20을 참조하여 제7 실시형태에 대해 설명한다. 도 20은 제1 실시형태를 나타내는 도 3에 대응하는 도면이다. 제7 실시형태는 제1 실시형태와 비교하여, 격납 플레이트(2)가 진동 삽입 장치(1a)로부터 용이하게 탈착 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 따라서, 전술한 제5 및 제6 실시형태에서의 격납 플레이트가 진동 삽입 장치로부터 꺼낼 수 있게 되어 있는 구성은 예를 들면, 제7 실시형태의 구성을 채용함으로써 용이하게 실현할 수 있다.
진동 삽입 장치(1a)에서의 받침대(38)에는 지지대(51)가 장착된다. 지지대(51)는 그 둘레가장자리부에 기립부(rising portion)(52)를 형성하고 있고, 격납 플레이트(2)는 기립부(52)에 끼워져 들어감으로써 위치 결정된 상태로 지지대(51) 상에 놓인다. 격납 플레이트(2)는 제1 실시형태의 경우와 마찬가지로 상판(8) 및 하판(9)으로 구성된다.
한편, 격납 플레이트의 탈착 가능한 구성은 다른 형식의 기계적인 끼워맞춤 구조로 실현되어도 되고, 진공흡착이나 자력(磁力)을 적용한 유지 수단으로 실현되어도 된다.
이상 설명한 각 실시형태는 예시적인 것이며, 본 발명의 범위 안에서 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 취급되는 전자부품은 직방체 형상이 아니어도 된다. 원반 형상, 원기둥 형상, 또는 각기둥 형상의 전자부품이어도 되고, 또한 나선 형상으로 감긴 와이어로 이루어지는 코일 형상의 전자부품이어도 된다.
또한, 복수 종류의 형상·크기의 격납 구멍을 가지는 1개 또는 복수개의 격납 플레이트를 이용하면서, 복수 종류의 전자부품에 대하여 동시에 진동 삽입 공정을 실시하고, 격납 구멍의 종류마다 전자부품을 선별한다는 조작에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 범위는 상술한 실시형태에 한정되지 않고, 다른 실시형태 간에 구성을 부분적으로 치환하거나 조합한 것에도 미치는 것을 지적해 둔다.
1, 1a: 진동 삽입 장치
2, 2a, 2b, 2c, 2d: 격납 플레이트
3: 전자부품
3A: 전자부품군
4: 격납 구멍
5: 개구
6: 주면
10: 기대
11: 진동 부여 기구
11X: X축 방향 진동 기구
11Y: Y축 방향 진동 기구
11Z: Z축 방향 진동 기구
12~15: 브래킷
16, 17, 24, 25, 34, 35: 판스프링
18, 19, 26, 27, 36, 37: 압전소자
20, 21, 28, 29: 연결 스페이서
22, 23: Y축 진동 전달 로드
30, 31: X축 진동 전달 로드
32, 33: 연결 로드
38: 받침대
51: 지지대

Claims (13)

  1. 복수개의 격납 구멍을 가지며, 상기 격납 구멍 각각의 개구가 주면(主面)을 따라 분포되어 있는 격납 플레이트를 준비하는 공정과,
    상기 격납 플레이트의 상기 주면 상에 복수개의 전자부품을 투입하는 공정과,
    X축 방향 및 Y축 방향을 수평면 상에서 서로 직교하는 방향으로 하고, 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향 쌍방에 직교하는 방향을 Z축 방향으로 했을 때, 상기 주면을 수평자세로 유지하면서, 상기 격납 플레이트에 대하여 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향 중 적어도 한쪽의 수평방향 진동과 상기 Z축 방향의 연직방향 진동을 가하는 공정을 포함하고,
    상기 격납 플레이트에 진동을 가하는 공정은, 상기 복수개의 전자부품을 상기 격납 플레이트의 상기 주면을 따라 이동시키는 공정과, 상기 복수개의 전자부품을 상기 격납 플레이트의 상기 주면을 따라 이동시키면서 각 상기 격납 구멍 안에 진동 삽입하는 공정을 포함하고,
    상기 수평방향 진동과 상기 연직방향 진동은, 서로 동일한 진동수이면서 서로의 사이에 소정의 위상차를 가지고 있으며,
    상기 복수개의 전자부품을 각 상기 격납 구멍 안에 진동 삽입하는 공정에서, 1개의 상기 전자부품이 1개의 상기 격납 구멍에 진동 삽입되는 것이 예정되어 있지만, 1개의 상기 격납 구멍에 복수개의 상기 전자부품이 진동 삽입되거나, 상기 격납 구멍에 정규 자세 이외의 자세로 상기 전자부품이 진동 삽입되는 부정규 상태가 되는 경우가 있고, 상기 격납 플레이트에 진동을 가하는 공정은, 상기 부정규 상태를 해소하기 위해 적어도 상기 연직방향 진동의 진폭을 보다 크게 하는 공정을 포함하는, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수평방향 진동 및 상기 연직방향 진동의 상기 진동수는 50㎐ 이상인, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 격납 플레이트에 진동을 가하는 공정은, 상기 수평방향 진동과 상기 연직방향 진동 사이의 상기 위상차를 조정하는 공정을 포함하는, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위상차를 조정하는 공정은 상기 위상차를 양음 반대로 하는 공정을 포함하는, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 격납 플레이트에 진동을 가하는 공정은 상기 수평방향 진동 및 상기 연직방향 진동 중 적어도 한쪽의 진폭을 조정하는 공정을 포함하는, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 격납 구멍의 깊이 치수는 상기 전자부품의 외형 치수에서의 어느 한 변의 길이 치수와 거의 동일한, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전자부품은, 서로 직교하는 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향으로 각각 측정한 길이 방향 치수, 폭 방향 치수 및 두께 방향 치수에 의해 규정되는 직방체 형상이고, 상기 길이 방향 치수, 폭 방향 치수 및 두께 방향 치수 중 상기 길이 방향 치수가 가장 큰, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 격납 구멍의 깊이 치수는 상기 길이 방향 치수와 거의 동일하고, 상기 격납 구멍의 개구는 상기 길이 방향 치수를 수용하지 않지만, 상기 폭 방향 치수 및 두께 방향 치수를 수용하는 치수로 선택되는, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 격납 플레이트에 진동을 가하는 공정은, 상기 복수개의 전자부품을 각 상기 격납 구멍 안에 진동 삽입하는 공정 후, 상기 전자부품이 진동 삽입되어 있지 않은 진동 미삽입의 상기 격납 구멍을 찾아내는 공정과, 상기 격납 구멍에 진동 삽입되지 않고 상기 격납 플레이트의 상기 주면 상에 잔존한 상기 전자부품을 상기 진동 미삽입의 격납 구멍을 향해 이동시키는 공정을 추가로 포함하는, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 격납 플레이트의 상기 주면 상에 복수개의 전자부품을 투입하는 공정에서, 상기 격납 구멍의 수보다 많은 수의 상기 전자부품이 투입되는, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    복수개의 상기 격납 구멍이 상기 전자부품으로 채워진 상기 격납 플레이트를 꺼내는 공정을 추가로 포함하는, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 격납 플레이트를 준비하는 공정은 복수개의 상기 격납 플레이트를 준비하는 공정을 포함하고, 상기 복수개의 전자부품을 각 상기 격납 구멍 안에 진동 삽입하는 공정은 복수개의 상기 격납 플레이트를 각각의 상기 주면이 같은 높이가 되도록 늘어놓은 상태로 실시되며, 상기 격납 플레이트를 꺼내는 공정은 복수개의 상기 격납 플레이트를 서로 다른 시점에서 꺼내는 공정을 포함하는, 전자부품의 진동 삽입 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 전자부품의 진동 삽입 방법을 실시하는, 전자부품의 진동 삽입 장치.
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