JP2002113581A - 光結合素子の製造方法及び装置 - Google Patents
光結合素子の製造方法及び装置Info
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Abstract
とを防止し、溶接ポイントの追加に容易に対応でき、高
価な切替器を不要として、上電極と下電極とを一対一で
対応させ、いずれか1本の上電極のみがリードフレーム
に接触するように制御し、位置センサで上電極が溶接位
置に位置することが検出されたときに当該上電極に接続
された溶接電源を駆動させて溶接することにより、下電
極を最低限の大きさにして余分な電気抵抗を発生させる
ことなく安定した溶接強度を得て、常に1本の上電極に
対して1台の溶接電源を作動させて溶接ポイント数の変
更を容易にし、斯かる変更を低コストで行えるようにす
る。 【解決手段】 位置センサ62により上電極54が溶接位置
66に位置することが検出されたときに、該上電極54に接
続された溶接電源60を駆動させて該上電極54に高電圧を
印加させるコントローラ64を備える。
Description
造方法及びこれを利用する装置に関し、特に発光素子を
搭載した発光側のリードフレームと受光素子を搭載した
受光側のリードフレームとを重ね合わせて溶接する技術
を改良した光結合素子の製造方法及びこれを利用する装
置に関する。
図7に示すような重ね合わされた例えばフープ状のリー
ドフレーム1を溶接する溶接装置2が利用される場合が
ある。この溶接装置2は、水平に設置したリードフレー
ム1の上側と下側で該リードフレーム1を挟んで向き合
う上電極3及び下電極4と、これらの電極3、4に電圧
を印加する溶接電源(蓄電器)5とを備えている。
とでリードフレーム1に対する抵抗値に差が生じないよ
うにして、均一かつ安定した強度で溶接を行うことが望
まれている。このため、下電極4と上電極3でリードフ
レーム1を挟んで加圧しながら通電することによって溶
接を行っている。また、溶接電源5の数を少なくしなが
らも、各溶接ポイントでの均一した強度の溶接を行うこ
とも望まれている。
1点につき下電極4と上電極3と溶接電源5が必要とな
ってしまう。特にフープ状のリードフレームの溶接の場
合は、溶接ポイントが数点にわたり、溶接ポイントの数
と同数の下電極4と上電極3と溶接電源5が必要になっ
てしまう。
移動させることが考えられるが、リードフレーム1はフ
ープ状であるため移動は困難であった。そこで、図8に
示すような溶接装置7が開発されている。この溶接装置
7では、複数の溶接ポイント6に対応して、1組の上電
極3及び下電極4(図中、実線で示す)をX軸方向とY
軸方向に移動させて溶接するようにしている。これによ
り、溶接電源5を1台のみとして、複数点にわたる溶接
ポイント6の溶接を行うことができる。
て、図9及び図10に示す溶接装置8が開発されている。
この溶接装置8では、上電極3が下降して最下点まで来
ると、機械的にマイクロスイッチ9の接点が閉じるよう
に設定されている。図9に示す例では、上電極3、3は
例えば2個で1組になっている。そして、下電極10は、
1組の上電極3、3の両方に向き合うようにリードフレ
ーム1に沿った棒状とされている。
ト6まで下降して各マイクロスイッチ9、9の接点が閉
じると、溶接装置8のコントローラ11にON信号が入力
される。これにより、溶接電源5にON信号12が送信さ
れ、溶接電源5が駆動される。溶接電源5からの電流14
は、一方の上電極3から下電極10を経て、他方の上電極
3へ流れていく。
9、9の両方の接点が閉じるという条件で溶接が可能と
なる。マイクロスイッチ9、9のどちらか片方の接点が
閉じただけでは溶接は行われない。
いる。この溶接装置16では、下電極18と上電極20により
キャップ22とベース24の加圧を行う(特開平6−140
858号公報参照)。そして、蓄電回路25からの通電に
よりキャップ22とベース24との溶接を可能としている。
このときに下電極18と上電極20の間で抵抗値出力回路26
により抵抗値を測定して、ある範囲内で溶接を行い、そ
の範囲外では溶接を行わないようにされている。
たどることなく、下電極18と上電極20の間に溶接される
媒体22、24が挟み込まれている。このため、余分な抵抗
が発生することなく、必要最小限の構成(下電極18、上
電極20、蓄電回路25)となっているので、溶接の安定性
においては一応の効果をもたらしている。
ている。この溶接装置28では、溶接ケーブル30の途中に
切替器32を設けて、そこから各々のタングステン電極34
に接続されている(特開昭60−141371号公報参
照)。この切替器32によりタングステン電極34を切り替
えて、溶接電源38からの電流を溶接接材36に通電するよ
うにしてある。
に、各電極34に接続されて円形状に配置された接点導体
36と、各接点導体36の間を絶縁する絶縁体38と、各接点
導体36の上面に接触部40a によって接して回転可能な回
転ブラシ40と、回転ブラシ40を回転させる駆動機構42
と、回転ブラシ40に通電させる通電ブラシ44とを備えて
いる。これにより、駆動機構42が作動すると、回転ブラ
シ40が回転し、次々と異なる接触導体36に接触する。そ
して、溶接電源38からの電流は通電ブラシ44から駆動機
構42の一部を介して回転ブラシ40に流れ、接触した接点
導体36に接続された電極34から溶接接材36に流れる。
1台で足りるので、溶接の安定性においては一応の効果
をもたらしている。
び図10に示す溶接装置8では、下電極10が長いので、電
流が上電極3から下電極10に流れる際、下電極10で抵抗
が発生してしまう。これにより、下電極10を通った前と
後では抵抗値に差が出てしまう。この結果、溶接強度に
ばらつきが発生してしまう虞がある。溶接強度にばらつ
きがあると、対向している2枚のリードフレーム1のは
がれの原因となる虞がある。また、次工程である封入工
程でリードフレーム1の位置決め用のピン穴のかじりの
原因にもなる虞がある。
の溶接媒体22、24を溶接しようとすると、下電極18と上
電極20と蓄電回路25の組合せが複数組必要になる。ま
た、上電極20と下電極18の一対で複数の溶接ポイントを
溶接すると、X方向及びY方向に移動することで、機構
が複雑になってしまう。さらにインデックスも遅くなっ
てしまう。
と下電極18と蓄電回路25を増やすと、高価な蓄電回路25
が増えることで、溶接装置16の価格は高価になるという
問題も発生してくる。さらに、数アンペアの電流が流
れ、高電圧となる蓄電回路25が増えるので、安全対策の
コストが大きくなってしまう。
は、溶接ケーブル30の途中に切替器32を設けているの
で、余分な電気抵抗を生じてしまい電気的に無駄が生じ
てしまう。また、溶接ケーブル30は、通常太いコードで
あり屈曲性に優れていない。このため、溶接ケーブル30
の途中に切替器32を組み込もうと配線等を行うときに扱
い難く作業性が悪い。
要とするので、切替器32自体が大きくなってしまい、溶
接装置28の小型化を阻害してしまう。しかも、切替器32
では、回転ブラシ40を使用して接触部40aを接点導体36
に直接接触させるため、接触部40aが摩耗して接触不良
を起す虞がある。このため、頻繁なメンテナンスが必要
となる虞がある。
使用することなく1つの溶接電源で複数の溶接ヘッドに
電力を供給すると共に、下電極での抵抗値の差を無くし
て安定した溶接強度を得られる光結合素子の製造方法及
びこれを利用する装置を提供することを目的としてい
る。
めの技術的手段として、この発明に係る光結合素子の製
造方法及び装置は、発光素子を搭載した発光側のリード
フレームと受光素子を搭載した受光側のリードフレーム
とを重ね合わせて、移動可能な上電極と下電極とで挟ん
で高電圧を印加し溶接する光結合素子の製造方法におい
て、前記上電極と前記下電極とを一対一で対応させると
共に、いずれか1本の前記上電極のみが前記リードフレ
ームに接触するようにし、前記上電極が前記リードフレ
ームを加圧した溶接位置に位置するか否かを検出する位
置センサによって前記上電極が前記溶接位置に位置する
ことが検出されたときに該上電極に高電圧を印加して前
記溶接を行うことを特徴としている。
極のみがリードフレームに接触するようにリードフレー
ムを上電極と下電極とで挟む。これにより上電極が溶接
位置に位置することが位置センサにより検出されて、該
上電極に高電圧が付与される。このため、該上電極から
リードフレームを通して下電極に電流が流れて当該個所
での溶接が行われる。
製造方法及び装置は、請求項1に記載の光結合素子の製
造方法において、前記上電極を加圧方向及び該加圧方向
に対して垂直な方向に移動可能にすることを特徴として
いる。
電極により複数の溶接ポイントの溶接を行うことができ
る。
の製造方法及び装置は、請求項1に記載の光結合素子の
製造方法において、前記上電極を加圧方向のみに移動可
能にすることを特徴としている。
り、上電極を移動させる機構を簡易化することができ
る。
製造方法及び装置は、発光素子を搭載した発光側のリー
ドフレームと受光素子を搭載した受光側のリードフレー
ムとを重ね合わせて挟み付ける移動可能な上電極及び下
電極と、これら上電極及び下電極に高電圧を印加して前
記リードフレームを溶接する溶接電源とを備える光結合
素子の製造装置において、前記上電極と前記下電極とは
一対一で対応したものであると共に、いずれか1本の前
記上電極のみが前記リードフレームに接触するように制
御する移動コントローラと、前記上電極が前記リードフ
レームを加圧した溶接位置に位置するか否かを検出する
位置センサと、前記位置センサにより前記上電極が前記
溶接位置に位置することが検出されたときに該上電極に
接続された前記溶接電源を駆動させて該上電極に高電圧
を印加させるコントローラとを備えていることを特徴と
している。
りいずれか1本の上電極のみがリードフレームに接触す
るようにリードフレームを上電極と下電極とで挟む。こ
れにより上電極が溶接位置に位置することが位置センサ
により検出されて、コントローラに入力される。コント
ローラは、位置センサからの信号を受けて、該位置セン
サに対応する上電極に接続された溶接電源を駆動させ
る。このため、該上電極に高電圧が付与されて、該上電
極からリードフレームを通して下電極に電流が流れて当
該個所での溶接が行われる。
製造方法及び装置は、請求項4に記載の光結合素子の製
造装置において、前記位置センサは前記上電極に並列し
て設けられたマイクロスイッチであることを特徴として
いる。
安価な部品で検出が行われる。
製造方法及び装置は、請求項4または請求項5に記載の
光結合素子の製造装置において、前記上電極を加圧方向
及び該加圧方向に対して垂直な方向に移動可能に支持す
る加圧摺動機構を備えていることを特徴としている。
ポイントの溶接を行うことができる。
製造方法及び装置は、請求項4または請求項5に記載の
光結合素子の製造装置において、前記上電極を加圧方向
のみに移動可能に支持する加圧機構を備えることを特徴
としている。
化することができる。
製造方法及び装置は、請求項4ないし請求項7のいずれ
かに記載の光結合素子の製造装置において、前記下電極
を嵌合により支持する電極ステージを備えていることを
特徴としている。
更可能になる。
態に基づいて、この発明に係る光結合素子の製造方法及
び装置を具体的に説明する。図1〜図5に、この発明に
係る光結合素子の製造装置50の一実施形態を示す。この
光結合素子の製造装置50は、発光素子を搭載した発光側
のリードフレーム52と受光素子を搭載した受光側のリー
ドフレーム52とを重ね合わせて挟み付ける上電極54及び
下電極56、58と、これら上電極54及び下電極56、58に高
電圧を印加してリードフレーム52を溶接する溶接電源
(畜電器)60とを備えている。
一で対応している。また、この光結合素子の製造装置50
は、いずれか1本の上電極54のみがリードフレーム52に
接触するように制御する移動コントローラ(図示せず)
と、上電極54がリードフレーム52に加圧された溶接位置
66に位置するか否かを検出する位置センサ62と、位置セ
ンサ62により上電極54が溶接位置66に位置することが検
出されたときに該上電極54に接続された溶接電源60を駆
動させて、該上電極54に高電圧を印加させるコントロー
ラ64とを備えている。
電極54に並列して設けられたマイクロスイッチからなる
ものとしてある。単純な構造のスイッチを使用している
ために、製造装置50を安価に抑えることができる。
電極ステージ68に嵌合により設置されている。一部の電
極ステージ68同士は、銅線ケーブル70で接続されてい
る。そして、上電極54は溶接電源60に直接接続されると
共に、下電極56、58は電極ステージ68及び場合によって
は銅線ケーブル70を介して溶接電源60に接続されてい
る。
の装置と異なり下電極56、58が複数の上電極54に対して
共通化されていないため、通電したときに下電極56、58
による抵抗値の差を無くすことができる。また、消耗品
である下電極56、58は電極ステージ68に嵌合状態で搭載
されているため、下電極56、58の交換を容易に行うこと
ができる。
接続されており、上電極54が下降して、機械的最下点で
ある溶接位置、即ち溶接ポイント66に達するとマイクロ
スイッチの接点が閉じるように設定されている。そして
いずれかの接点が閉じることで、コントローラ64から溶
接電源60に信号72が入力されるようになっている。信号
72が入力されると溶接電源60は電流を流して溶接を行
う。
上電極54を加圧方向及び該加圧方向に対して垂直な方向
(左右方向)に移動可能に支持する加圧摺動機構73によ
り支持されている。加圧摺動機構73は、第1ベース74
と、第1ベース74に取り付けられた第1シリンダ76と、
第1ベース74に取り付けられた第1ガイド78と、第1ガ
イド78に沿って摺動可能な第1スライダ80と、第1スラ
イダ80に固定された第2ベース82と、第2ベース82に取
り付けられた第2シリンダ84と、第2ベース82に取り付
けられた第2ガイド86と、第2ガイド86に沿って摺動可
能な第2スライダ88と、第2スライダ88に固定された溶
接ヘッド90とを備えている。
板92を介して第2ベース82に結合されている。このた
め、第1シリンダ76の動作により溶接ヘッド90を左右方
向に移動させることができる。
介して第2シリンダ84が取り付けられている。この第2
スライダ88には、第3ベース96を介して溶接ヘッド90が
固定されている。また、第2シリンダ84のロッド84a
は、連結板98を介して第3ベース96に結合されている。
このため、第2シリンダ84の動作により溶接ヘッド90を
上下方向に移動させることができる。
極54と、上電極54を上下方向に摺動可能に支持するガイ
ドシャフト100 と、上電極54を下方に付勢する圧縮コイ
ルばねからなる付勢ばね102 と、ガイドシャフト100 の
摺動を検出するように設定された位置センサ62と、付勢
ばね102 を押さえるストッパ112 とを備えている。
ロック106 とプッシュロッド108 と連結板110 とを介し
てガイドシャフト100 に連結されている。これらプッシ
ュロッド108 と連結板110 、ガイドシャフト100 、付勢
ばね102 、ストッパ112 とは、ボディ104 に内蔵されて
いる。そして、上電極54をリードフレーム52に接触させ
たときに、付勢ばね102 のばね力により加圧するように
してある。
して位置センサ62が取り付けられている。電極ブロック
106 は、上電極54に給電するためのものである。また、
ガイドシャフト100 の上端には、位置センサ62をオンす
るためのプッシュボルト116が設けられている。
置50の動作を、以下に説明する。
極54を溶接ポイント66の真上に位置させる。このとき、
溶接ポイント66の真裏には下電極56、58が位置するよう
に配置しておく。
電極54を溶接ポイント66まで下降させる。これにより、
付勢ばね102 が圧縮されて、上電極54と下電極56、58と
によりリードフレーム52が加圧される。
イドシャフト100 を介して位置センサ62をオンする。位
置センサ62の接点が閉じると、コントローラ64から信号
72が発せられて溶接電源60に入力される。そして、溶接
電源60によってこの上電極54に電流が流れ、リードフレ
ーム52を通して下電極56、58に流れていく。このときに
溶接される。また、この通電中は、移動コントローラに
より、他の上電極54がリードフレーム52に接触しないよ
うに制御する。
せて上電極54を上昇させる。 これにより、ガイドシャ
フト100 が下がって、位置センサ62がオフされる。
するため、第1シリンダ76によってスライドして上述し
たのと同様の動作を繰り返す。
の溶接を行うようにする。このため、図1及び図2に示
す製造装置50のように2つの溶接電源60を使用する場合
は、各溶接電源60ごとに1個所ずつの溶接を行うように
する。
の上電極54に対して共通でなく個別に分離しているた
め、下電極56、58による抵抗値の差が生じなくなる。さ
らに、同一の溶接電源60を使用する上電極54同士は同時
には動作を行わない。この結果、上電極54を機械的に交
互に動作させることで、常に1本の上電極54に対して1
台の溶接電源60を使用することになり、安定した溶接強
度を提供することができる。
極54を交互に動作させることで高価なコントローラ64及
び溶接電源60を追加せずに、容易に上電極54と下電極5
6、58を増設して溶接ポイント66を増やすことができ
る。
としているので、特別なスイッチの切替機構を必要とせ
ずに簡素化された構成にすることができる。
の好ましい一形態であって、この発明はこれに限定され
るものではなく、要旨を逸脱しない範囲において種々変
形して実施できることは勿論である。例えば、上述した
実施形態では溶接電源60を2台有しているが、これには
限られず1台でも、或いは3台以上でも構わない。
加圧摺動機構73により支持して左右方向にスライドして
複数の溶接ポイント66の溶接を行ったが、これには限ら
れず左右方向に移動しないようにしても良い。
電極122 を加圧方向にのみ移動可能とし左右方向のスラ
イド動作は行えないようにする加圧機構(図示せず)で
支持すると共に、各溶接ポイント124 に対応させて上電
極122 及び位置センサ126 を設けている。各々の上電極
122 は上下移動機構だけを有している。また、各溶接ポ
イント124 の裏側には下電極128 が設けられている。各
下電極128 は、電極ステージ130 で支持されている。
に対応する上電極122 が下降して溶接し、溶接が完了す
ると当該上電極122 が上昇して、次の溶接ポイント124
に対応する上電極122 が溶接動作を行い、順次溶接動作
を行っていく。このように順次溶接動作を行っていくの
で、上述した図1〜図5に示す実施形態と同様の溶接強
度を得ることができる。また、上電極122 の動作を単純
にできるという効果ももたらす。
合でも、上電極122 と下電極128 と電極ステージ130 と
位置センサ126 を追加することで簡単に増設が可能であ
る。
係る光結合素子の製造方法、及び請求項4の発明に係る
光結合素子の製造装置によれば、上電極と下電極とを一
対一で対応させてあるので、従来の製造装置と異なり下
電極が共通でなく個別に分離して、下電極を最低限の大
きさにできる。したがって、余分な電気抵抗を発生させ
ることなく、安定した溶接強度を得ることができる。
ドフレームのはがれを防止し、次工程である封入工程に
おける位置決め用のピン穴のかじりを極力無くすことが
できる。
ドフレームに接触するようにしているので、常に1本の
上電極に対して1台の溶接電源が作動する。このため、
1台の溶接電源に対して、複数台の上電極及び下電極を
容易に増設することができる。その結果、溶接ポイント
数の変更を容易に行うことができる。しかも、改造コス
トは高価な溶接電源を追加しないため、低コストで行う
ことができる。
製造方法、及び請求項6の発明に係る光結合素子の製造
装置によれば、上電極は加圧方向及び該加圧方向に対し
て垂直な方向に移動可能になるので、1本の上電極によ
り複数の溶接ポイントの溶接を行うことができる。
製造方法、及び請求項7の発明に係る光結合素子の製造
装置によれば、上電極は加圧方向のみに移動可能になる
ので、上電極を移動させる機構を簡易化することができ
る。
製造装置によれば、位置センサは上電極に並列して設け
られたマイクロスイッチであるので、安価な部品で上電
極の位置検出を行うことができる。
の製造装置によれば、下電極を嵌合により支持する電極
ステージを備えているので、下電極の位置や数量を容易
に変更することができる。
略側面図である。
る。
略の正面図である。
る。
る。
である。
である。
Claims (8)
- 【請求項1】 発光素子を搭載した発光側のリードフレ
ームと受光素子を搭載した受光側のリードフレームとを
重ね合わせて、移動可能な上電極と下電極とで挟んで高
電圧を印加し溶接する光結合素子の製造方法において、 前記上電極と前記下電極とを一対一で対応させると共
に、 いずれか1本の前記上電極のみが前記リードフレームに
接触するようにし、 前記上電極が前記リードフレームを加圧した溶接位置に
位置するか否かを検出する位置センサによって前記上電
極が前記溶接位置に位置することが検出されたときに該
上電極に高電圧を印加して前記溶接を行うことを特徴と
する光結合素子の製造方法。 - 【請求項2】 前記上電極を加圧方向及び該加圧方向に
対して垂直な方向に移動可能にすることを特徴とする請
求項1に記載の光結合素子の製造方法。 - 【請求項3】 前記上電極を加圧方向のみに移動可能に
することを特徴とする請求項1に記載の光結合素子の製
造方法。 - 【請求項4】 発光素子を搭載した発光側のリードフレ
ームと受光素子を搭載した受光側のリードフレームとを
重ね合わせて挟み付ける移動可能な上電極及び下電極
と、これら上電極及び下電極に高電圧を印加して前記リ
ードフレームを溶接する溶接電源とを備える光結合素子
の製造装置において、 前記上電極と前記下電極とは一対一で対応したものであ
ると共に、 いずれか1本の前記上電極のみが前記リードフレームに
接触するように制御する移動コントローラと、 前記上電極が前記リードフレームを加圧した溶接位置に
位置するか否かを検出する位置センサと、 前記位置センサにより前記上電極が前記溶接位置に位置
することが検出されたときに該上電極に接続された前記
溶接電源を駆動させて該上電極に高電圧を印加させるコ
ントローラとを備えていることを特徴とする光結合素子
の製造装置。 - 【請求項5】 前記位置センサは前記上電極に並列して
設けられたマイクロスイッチであることを特徴とする請
求項4に記載の光結合素子の製造装置。 - 【請求項6】 前記上電極を加圧方向及び該加圧方向に
対して垂直な方向に移動可能に支持する加圧摺動機構を
備えることを特徴とする請求項4または請求項5に記載
の光結合素子の製造装置。 - 【請求項7】 前記上電極を加圧方向のみに移動可能に
支持する加圧機構を備えることを特徴とする請求項4ま
たは請求項5に記載の光結合素子の製造装置。 - 【請求項8】 前記下電極を嵌合により支持する電極ス
テージを備えていることを特徴とする請求項4ないし請
求項7のいずれかに記載の光結合素子の製造装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7248894B2 (en) | 2002-04-16 | 2007-07-24 | Seiko Instruments Inc. | Data transfer system |
KR101009431B1 (ko) | 2008-10-09 | 2011-01-19 | 주식회사 엔씰텍 | 다결정 실리콘 박막 제조장치 및 방법 |
CN108326486A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-07-27 | 漳州金翔舜智能机电设备有限公司 | 一种智能xy轴轨道自动输送焊接*** |
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2000
- 2000-10-10 JP JP2000309523A patent/JP2002113581A/ja active Pending
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