JP4272402B2 - パッケージとリッドの組み合わせ装置ならびにその組み合わせ方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば表面実装形パッケージのリッド封止構造などに適用可能なパッケージ（箱）とリッド（蓋）の組み合わせ装置ならびにその組み合わせ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パッケージとリッドの組み合わせ（位置決め）は、パッケージの位置をＣＣＤカメラで画像認識して、そのパッケージに対してリッドに３次元（Ｘ，Ｙ，θ）の補正をかけて、リッドをパッケージ上に搭載する方法、もしくはパッケージとリッドをＸＹ方向からチャッキングして、両者をセンタリングしてからリッドをパッケージ上に搭載する方法などが一般に用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のパッケージとリッドの組み合わせ方法は、ＣＣＤカメラなどの画像認識装置（画像処理装置）、チャッキング機構ならびに位置決め機構などの諸設備が必要で、設備費が高価となり、また装置が大型化し、広い設置スペースをとっていた。さらに、パッケージとリッドを一対毎に位置決めして組み合わせるため、作業が煩雑で時間がかかり、生産効率が悪いなどの欠点を有している。
【０００４】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、装置の小型化と設備投資の削減が図れ、しかも生産効率の高いパッケージとリッドの組み合わせ装置ならびにその組み合わせ方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、同じ方向に位置決め用の角部を有し、パッケージとリッドを対にして収納する収納凹部を多数設けた位置決め治具と、前記位置決め用の各角部が下側になるように前記位置決め治具を傾斜する例えば傾斜用シリンダなどからなる傾斜手段と、その傾斜した状態の位置決め治具に振動を与える例えば加振用シリンダを有する加振ユニットなどからなる加振手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記収納凹部の底部にパッケージを浮かすためのガス噴出孔が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の第３の手段は、同じ方向に位置決め用の角部を有する収納凹部を多数設けた位置決め治具にパッケージとリッドを対にしてそれぞれ収納する収納工程と、そのパッケージとリッドを収納して前記位置決め用の各角部が下側になるように位置決め治具を傾斜した状態で、その位置決め治具に振動を与えてパッケージとリッドを位置決めして組み合わせる加振工程とを含むことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第４の手段は前記第３の手段において、前記加振工程でパッケージを収納凹部の底部から浮かせることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施形態】
次に本発明の実施形態を図とともに説明する。図１はパッケージとリッドの組み合わせ装置の動作前の上面図、図２はその装置の動作前の正面図、図３はその装置の動作前の側面図、図４はその装置の動作中の上面図、図５はその装置の動作中の正面図、図６は図４の円内Ａの拡大図である。図７はその装置にセットされる位置決め治具の拡大部分上面図、図８はその位置決め治具の拡大部分断面図、図９は組み合わせ装置の設置位置を説明するための概略図である。
【００１０】
本実施形態に係るパッケージとリッドの組み合わせ装置１は、例えば窒素ガスやアルゴンガスなどの特定のガスが充満したガス室２内に設置されている製造ライン中に組込まれている。
【００１１】
この組み合わせ装置１は図１ないし図３に示すように、基台３上に２本で一対になった支柱４が立設され、支柱４，４間に掛け渡された１本の支軸５の中間位置に加振ユニット６が揺動可能に支持されている。
【００１２】
加振ユニット６上に平板状でほぼ四角形をしたステージ７が取り付けられ、ステージ７の片隅で直交する二つの端辺の近くにピン状のストッパー８がそれぞれ立設されている。図２に示すようにステージ７のストッパー８とは反対側の下面には、傾斜用シリンダ９が連結されている。
【００１３】
前記加振ユニット６には図１ならびに図２に示すように、位置決め治具１１またはステージ７を面方向（Ｘ，Ｙ方向）に振動する２つの加振用シリンダ１０ａ，１０ｂと、位置決め治具１１またはステージ７を厚さ方向に振動する加振用シリンダ１０ｃを備えている。
【００１４】
ステージ７上に載置される搬送治具を兼ねた位置決め治具１１は図７ならびに図８に示すように、平面形状が四角形の収納凹部１２が整列して多数形成され、各収納凹部１２の底部にガス噴出孔１３が設けられている（図８参照）。
【００１５】
位置決め治具１１の各収納凹部１２には、電子部品を実装した例えばセラミックパッケージなどからなるパッケージ１４がその開口部が上を向くようにして収納され（図８参照）、パッケージ１４の上にリッド１５が置かれている。パッケージ１４とリッド１５の平面の形状ならびに広さはほぼ同じに設計されている。パッケージ１４とリッド１５は、例えばパーツフィーダなどにより自動装填される。収納凹部１２の平面の大きさはパッケージ１４ならびにリッド１５よりも若干大きく、収納凹部１２の深さはパッケージ１４とリッド１５の合計高さよりも若干深く設計されている。
【００１６】
パッケージ１４とリッド１５は前の工程で各収納凹部１２にそれぞれ収納され、この状態のときはパッケージ１４とリッド１５は嵌合されておらず、図７ならびに図８に示すように両者はランダムな状態にある。
【００１７】
動作前の組み合わせ装置１は図１ないし図３に示すようにステージ７は水平状態になっており、各収納凹部１２にパッケージ１４とリッド１５を一対にして収納した位置決め治具１１をステージ７上に自動搬送する。次に傾斜用シリンダ９を伸長し、支軸５を中心にしてステージ７を例えば３０〜４５°程度傾ける。傾斜用シリンダ９のストロークにより、ステージ７の適切な傾斜角度が確保される。位置決め治具１１はストッパー８，８で支えられているため、傾斜してもステージ７から脱落することはない。
【００１８】
この傾斜状態で加振ユニット６（加振用シリンダ１０ａ〜１０ｃ）を駆動して、位置決め治具１１に短時間微振動を与える。この振動でパッケージ１４とリッド１５は図６において矢印で示すように収納凹部１２内で下側になった位置決め用の角部１６側に寄せられ、それにより両者の位置が合って（両者が位置決めされて）、パッケージ１４の開口部にリッド１５が自動的に嵌合した後開口部が封止される。パッケージ１４とリッド１５が位置決めされるとリッド１５の一部が自動的にパッケージ１４の開口部に嵌入し易いような形状になっている。
【００１９】
本実施形態の場合、組み合わせ装置１は図９に示すように所定のガス圧（正圧）を維持したガス室２内で稼動されるため、そのガス圧によりパッケージ１４が収納凹部１２の底面に若干押し付けられて、パッケージ１４の振動が抑制される懸念がある。そのため図８に示すように収納凹部１２の底部からガス室２のガスと同じガスＧを吹き込み、パッケージ１４を収納凹部１２の底部から若干浮かせた状態で、パッケージ１４とリッド１５の位置決めを行なっている。このようにすれば、ガス室２内のガス圧に影響されず、パッケージ１４とリッド１５の嵌合がスムーズに行なわれる。なお、パッケージ１４を浮かせた状態でも、リッド１５は収納凹部１２内にあるように収納凹部１２の深さが設計されている。またガス抜き穴１７を設けた押さえ蓋１８により、パッケージ１４とリッド１５が飛び出ないように設計されている。
【００２０】
次にステージ７を元の水平状態に戻し、位置決め治具１１をステージ７から排出し、嵌合されたパッケージ１４とリッド１５を位置決め治具１１から取り出す。
【００２１】
前記実施形態では、ステージ７上に４本のピン状ストッパー８，８を設けたが、位置決め治具１１の一方の角部を支える平面形状がほぼＬ字形のストッパーでも構わない。
【００２２】
前記実施形態では、加振用シリンダ１０ａ〜１０ｃを備えた加振ユニット６を用いたが、例えば電磁式のバイブレータなどを使用する他の形式の加振ユニットを用いても構わない。
【００２３】
前記実施形態では、傾斜用シリンダ９を用いてステージ７を傾斜したり水平状態に戻したりしたが、傾斜用シリンダ９を用いないで、傾斜しているステージ７上に直接位置決め治具１１をセットし、振動を与えた後に傾斜しているステージ７から位置決め治具１１を取り出すようにしても構わない。
【００２４】
前記実施形態では、パッケージ１４を下側にしてその上にリッド１５を掲置したが、反対にリッド１５を下側にしてその上にパッケージ１４を被せるようにしても構わない。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の請求項１ならびに請求項３記載の構成によれば、ＣＣＤカメラなどの画像認識装置（画像処理装置）、チャッキング機構ならびに位置決め機構などの大掛かりな諸設備が不要で、設備投資の削減が図れる。また装置が小型になり、省スペース化が図れる。さらに、多数個のパッケージとリッドを一括して同時に処理できるから、生産効率の向上が図れる。
【００２６】
本発明の請求項２ならびに請求項４記載の構成によれば、加圧下の雰囲気においてもパッケージとリッドをスムーズに嵌合することが可能となるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るパッケージとリッドの組み合わせ装置の動作前の上面図である。
【図２】その装置の動作前の正面図である。
【図３】その装置の動作前の側面図である。
【図４】その装置の動作中の上面図である。
【図５】その装置の動作中の正面図である。
【図６】図４の円内Ａの拡大図である。
【図７】その装置にセットされる位置決め治具の拡大部分上面図である。
【図８】その位置決め治具の拡大部分断面図である。
【図９】組み合わせ装置の設置位置を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１：組み合わせ装置、２：ガス室、３：基台、４：支柱、５：支軸、６：加振ユニット、７：ステージ、８：ストッパー、９：傾斜用シリンダ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ：加振用シリンダ、１１：位置決め治具、１２：収納凹部、１３：ガス噴出孔、１４：パッケージ、１５：リッド、１６：角部、１７：ガス抜き穴、１８：押さえ蓋、Ｇ：噴出ガス。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば表面実装形パッケージのリッド封止構造などに適用可能なパッケージ（箱）とリッド（蓋）の組み合わせ装置ならびにその組み合わせ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パッケージとリッドの組み合わせ（位置決め）は、パッケージの位置をＣＣＤカメラで画像認識して、そのパッケージに対してリッドに３次元（Ｘ，Ｙ，θ）の補正をかけて、リッドをパッケージ上に搭載する方法、もしくはパッケージとリッドをＸＹ方向からチャッキングして、両者をセンタリングしてからリッドをパッケージ上に搭載する方法などが一般に用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のパッケージとリッドの組み合わせ方法は、ＣＣＤカメラなどの画像認識装置（画像処理装置）、チャッキング機構ならびに位置決め機構などの諸設備が必要で、設備費が高価となり、また装置が大型化し、広い設置スペースをとっていた。さらに、パッケージとリッドを一対毎に位置決めして組み合わせるため、作業が煩雑で時間がかかり、生産効率が悪いなどの欠点を有している。
【０００４】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、装置の小型化と設備投資の削減が図れ、しかも生産効率の高いパッケージとリッドの組み合わせ装置ならびにその組み合わせ方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、同じ方向に位置決め用の角部を有し、パッケージとリッドを対にして収納する収納凹部を多数設けた位置決め治具と、前記位置決め用の各角部が下側になるように前記位置決め治具を傾斜する例えば傾斜用シリンダなどからなる傾斜手段と、その傾斜した状態の位置決め治具に振動を与える例えば加振用シリンダを有する加振ユニットなどからなる加振手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記収納凹部の底部にパッケージを浮かすためのガス噴出孔が設けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の第３の手段は、同じ方向に位置決め用の角部を有する収納凹部を多数設けた位置決め治具にパッケージとリッドを対にしてそれぞれ収納する収納工程と、そのパッケージとリッドを収納して前記位置決め用の各角部が下側になるように位置決め治具を傾斜した状態で、その位置決め治具に振動を与えてパッケージとリッドを位置決めして組み合わせる加振工程とを含むことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第４の手段は前記第３の手段において、前記加振工程でパッケージを収納凹部の底部から浮かせることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施形態】
次に本発明の実施形態を図とともに説明する。図１はパッケージとリッドの組み合わせ装置の動作前の上面図、図２はその装置の動作前の正面図、図３はその装置の動作前の側面図、図４はその装置の動作中の上面図、図５はその装置の動作中の正面図、図６は図４の円内Ａの拡大図である。図７はその装置にセットされる位置決め治具の拡大部分上面図、図８はその位置決め治具の拡大部分断面図、図９は組み合わせ装置の設置位置を説明するための概略図である。
【００１０】
本実施形態に係るパッケージとリッドの組み合わせ装置１は、例えば窒素ガスやアルゴンガスなどの特定のガスが充満したガス室２内に設置されている製造ライン中に組込まれている。
【００１１】
この組み合わせ装置１は図１ないし図３に示すように、基台３上に２本で一対になった支柱４が立設され、支柱４，４間に掛け渡された１本の支軸５の中間位置に加振ユニット６が揺動可能に支持されている。
【００１２】
加振ユニット６上に平板状でほぼ四角形をしたステージ７が取り付けられ、ステージ７の片隅で直交する二つの端辺の近くにピン状のストッパー８がそれぞれ立設されている。図２に示すようにステージ７のストッパー８とは反対側の下面には、傾斜用シリンダ９が連結されている。
【００１３】
前記加振ユニット６には図１ならびに図２に示すように、位置決め治具１１またはステージ７を面方向（Ｘ，Ｙ方向）に振動する２つの加振用シリンダ１０ａ，１０ｂと、位置決め治具１１またはステージ７を厚さ方向に振動する加振用シリンダ１０ｃを備えている。
【００１４】
ステージ７上に載置される搬送治具を兼ねた位置決め治具１１は図７ならびに図８に示すように、平面形状が四角形の収納凹部１２が整列して多数形成され、各収納凹部１２の底部にガス噴出孔１３が設けられている（図８参照）。
【００１５】
位置決め治具１１の各収納凹部１２には、電子部品を実装した例えばセラミックパッケージなどからなるパッケージ１４がその開口部が上を向くようにして収納され（図８参照）、パッケージ１４の上にリッド１５が置かれている。パッケージ１４とリッド１５の平面の形状ならびに広さはほぼ同じに設計されている。パッケージ１４とリッド１５は、例えばパーツフィーダなどにより自動装填される。収納凹部１２の平面の大きさはパッケージ１４ならびにリッド１５よりも若干大きく、収納凹部１２の深さはパッケージ１４とリッド１５の合計高さよりも若干深く設計されている。
【００１６】
パッケージ１４とリッド１５は前の工程で各収納凹部１２にそれぞれ収納され、この状態のときはパッケージ１４とリッド１５は嵌合されておらず、図７ならびに図８に示すように両者はランダムな状態にある。
【００１７】
動作前の組み合わせ装置１は図１ないし図３に示すようにステージ７は水平状態になっており、各収納凹部１２にパッケージ１４とリッド１５を一対にして収納した位置決め治具１１をステージ７上に自動搬送する。次に傾斜用シリンダ９を伸長し、支軸５を中心にしてステージ７を例えば３０〜４５°程度傾ける。傾斜用シリンダ９のストロークにより、ステージ７の適切な傾斜角度が確保される。位置決め治具１１はストッパー８，８で支えられているため、傾斜してもステージ７から脱落することはない。
【００１８】
この傾斜状態で加振ユニット６（加振用シリンダ１０ａ〜１０ｃ）を駆動して、位置決め治具１１に短時間微振動を与える。この振動でパッケージ１４とリッド１５は図６において矢印で示すように収納凹部１２内で下側になった位置決め用の角部１６側に寄せられ、それにより両者の位置が合って（両者が位置決めされて）、パッケージ１４の開口部にリッド１５が自動的に嵌合した後開口部が封止される。パッケージ１４とリッド１５が位置決めされるとリッド１５の一部が自動的にパッケージ１４の開口部に嵌入し易いような形状になっている。
【００１９】
本実施形態の場合、組み合わせ装置１は図９に示すように所定のガス圧（正圧）を維持したガス室２内で稼動されるため、そのガス圧によりパッケージ１４が収納凹部１２の底面に若干押し付けられて、パッケージ１４の振動が抑制される懸念がある。そのため図８に示すように収納凹部１２の底部からガス室２のガスと同じガスＧを吹き込み、パッケージ１４を収納凹部１２の底部から若干浮かせた状態で、パッケージ１４とリッド１５の位置決めを行なっている。このようにすれば、ガス室２内のガス圧に影響されず、パッケージ１４とリッド１５の嵌合がスムーズに行なわれる。なお、パッケージ１４を浮かせた状態でも、リッド１５は収納凹部１２内にあるように収納凹部１２の深さが設計されている。またガス抜き穴１７を設けた押さえ蓋１８により、パッケージ１４とリッド１５が飛び出ないように設計されている。
【００２０】
次にステージ７を元の水平状態に戻し、位置決め治具１１をステージ７から排出し、嵌合されたパッケージ１４とリッド１５を位置決め治具１１から取り出す。
【００２１】
前記実施形態では、ステージ７上に４本のピン状ストッパー８，８を設けたが、位置決め治具１１の一方の角部を支える平面形状がほぼＬ字形のストッパーでも構わない。
【００２２】
前記実施形態では、加振用シリンダ１０ａ〜１０ｃを備えた加振ユニット６を用いたが、例えば電磁式のバイブレータなどを使用する他の形式の加振ユニットを用いても構わない。
【００２３】
前記実施形態では、傾斜用シリンダ９を用いてステージ７を傾斜したり水平状態に戻したりしたが、傾斜用シリンダ９を用いないで、傾斜しているステージ７上に直接位置決め治具１１をセットし、振動を与えた後に傾斜しているステージ７から位置決め治具１１を取り出すようにしても構わない。
【００２４】
前記実施形態では、パッケージ１４を下側にしてその上にリッド１５を掲置したが、反対にリッド１５を下側にしてその上にパッケージ１４を被せるようにしても構わない。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の請求項１ならびに請求項３記載の構成によれば、ＣＣＤカメラなどの画像認識装置（画像処理装置）、チャッキング機構ならびに位置決め機構などの大掛かりな諸設備が不要で、設備投資の削減が図れる。また装置が小型になり、省スペース化が図れる。さらに、多数個のパッケージとリッドを一括して同時に処理できるから、生産効率の向上が図れる。
【００２６】
本発明の請求項２ならびに請求項４記載の構成によれば、加圧下の雰囲気においてもパッケージとリッドをスムーズに嵌合することが可能となるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るパッケージとリッドの組み合わせ装置の動作前の上面図である。
【図２】その装置の動作前の正面図である。
【図３】その装置の動作前の側面図である。
【図４】その装置の動作中の上面図である。
【図５】その装置の動作中の正面図である。
【図６】図４の円内Ａの拡大図である。
【図７】その装置にセットされる位置決め治具の拡大部分上面図である。
【図８】その位置決め治具の拡大部分断面図である。
【図９】組み合わせ装置の設置位置を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１：組み合わせ装置、２：ガス室、３：基台、４：支柱、５：支軸、６：加振ユニット、７：ステージ、８：ストッパー、９：傾斜用シリンダ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ：加振用シリンダ、１１：位置決め治具、１２：収納凹部、１３：ガス噴出孔、１４：パッケージ、１５：リッド、１６：角部、１７：ガス抜き穴、１８：押さえ蓋、Ｇ：噴出ガス。
Claims (4)
- 同じ方向に位置決め用の角部を有し、パッケージとリッドを対にして収納する収納凹部を多数設けた位置決め治具と、
前記位置決め用の各角部が下側になるように前記位置決め治具を傾斜する傾斜手段と、
その傾斜した状態の位置決め治具に振動を与える加振手段と
を備えたことを特徴とするパッケージとリッドの組み合わせ装置。 - 請求項１記載のパッケージとリッドの組み合わせ装置において、前記収納凹部の底部にパッケージを浮かすためのガス噴出孔が設けられていることを特徴とするパッケージとリッドの組み合わせ装置。
- 同じ方向に位置決め用の角部を有する収納凹部を多数設けた位置決め治具にパッケージとリッドを対にしてそれぞれ収納する収納工程と、
そのパッケージとリッドを収納して前記位置決め用の各角部が下側になるように位置決め治具を傾斜した状態で、その位置決め治具に振動を与えてパッケージとリッドを位置決めして組み合わせる加振工程と
を含むことを特徴とするパッケージとリッドの組み合わせ方法。 - 請求項３記載のパッケージとリッドの組み合わせ方法において、前記加振工程でパッケージを収納凹部の底部から浮かせることを特徴とするパッケージとリッドの組み合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002298903A JP4272402B2 (ja) | 2002-10-11 | 2002-10-11 | パッケージとリッドの組み合わせ装置ならびにその組み合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002298903A JP4272402B2 (ja) | 2002-10-11 | 2002-10-11 | パッケージとリッドの組み合わせ装置ならびにその組み合わせ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004134636A JP2004134636A (ja) | 2004-04-30 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP7386392B2 (ja) * | 2020-04-02 | 2023-11-27 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 部品装着装置 |
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- 2002-10-11 JP JP2002298903A patent/JP4272402B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2004134636A (ja) | 2004-04-30 |
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