(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品素子の収納されたパッケージとリッドとをシーム接合して電子部品の気密封止を行うシーム接合装置において、
間欠的に回転するターンテーブルと、
該ターンテーブルの外周に沿って一定間隔で着脱自在に取付けられ、前記パッケージが挿入される開口をそれぞれ有する板状の複数の位置ずれ防止部材と、
前記位置ずれ防止部材の前記開口に前記パッケージを１個宛供給するパッケージ供給機構と、
前記パッケージ供給機構により前記位置ずれ防止部材の上面に載置された前記パッケージを前記位置ずれ防止部材の前記開口に入れるパッケージ位置補正手段と、
前記位置ずれ防止部材の前記開口に供給された前記パッケージの上に前記リッドを載置するリッド供給機構と、
前記位置ずれ防止部材の前記開口に供給された前記パッケージの上に載置された前記リッドと前記パッケージとを位置合わせする位置合わせ機構と、
位置合わせされた前記パッケージと前記リッドとの仮付けを行う仮付け機構と、
前記パッケージと前記リッドとをシーム接合するシーム接合機構と、
シーム接合された前記パッケージと前記リッドとを前記ターンテーブルから排出する排出機構とからなることを特徴とするシーム接合装置。
【請求項２】
電子部品素子の収納されたパッケージとリッドとをシーム接合して電子部品の気密封止を行うシーム接合装置において、
間欠的に回転するターンテーブルと、
該ターンテーブルの外周に沿って一定間隔で着脱自在に取付けられ、前記パッケージが挿入される開口をそれぞれ有する板状の複数の位置ずれ防止部材と、
前記位置ずれ防止部材のそれぞれの開口のほぼ中央に位置するように、前記ターンテーブルの外周に沿って一定間隔で埋め込まれた永久磁石と、
前記位置ずれ防止部材の前記開口に前記パッケージを１個宛供給するパッケージ供給機構と、
前記パッケージ供給機構により前記位置ずれ防止部材の上面に載置された前記パッケージを前記位置ずれ防止部材の前記開口に入れるパッケージ位置補正手段と、
前記位置ずれ防止部材の前記開口に供給された前記パッケージの上に前記リッドを載置するリッド供給機構と、
前記位置ずれ防止部材の前記開口に供給された前記パッケージの上に載置された前記リッドと前記パッケージとを位置合わせする位置合わせ機構と、
位置合わせされた前記パッケージと前記リッドとの仮付けを行うと共に、前記パッケージと前記リッドとをシーム接合するシーム接合機構と、
シーム接合された前記パッケージと前記リッドとを前記ターンテーブルから排出する排出機構とからなることを特徴とするシーム接合装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記シーム接合機構は、前記ターンテーブルの回転に伴い前記位置ずれ防止部材が所定位置に来たときに、位置合わせされた前記パッケージと前記リッドとの別々の対向する２辺をそれぞれシーム接合する第１のシーム接合機構と第２のシーム接合機構とからなることを特徴とするシーム接合装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、
前記位置ずれ防止部材は前記開口の周りに複数の小孔を備え、前記ターンテーブルはその外周に沿って一定間隔で前記位置ずれ防止部材の前記小孔に挿入されるピンを備えることを特徴とするシーム接合装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、
前記ターンテーブルはその外周に沿って一定間隔で前記パッケージが載置される位置の周りに複数の小孔を備え、前記位置ずれ防止部材は前記ターンテーブルの小孔に挿入されるピンを備えることを特徴とするシーム接合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子部品の各種素子を搭載してなるパッケージに重ねたリッドのエッジ部分に対して一対のロール状接合電極を回動させて接合するのに適したパラレルシーム接合装置に関する。
【０００２】
従来のこの種のパラレルシーム接合装置においては、図３に示すように水晶発振器や半導体素子などの回路素子を収納してなる角形のパッケージＰを複数搭載したキャリアボード４を順次搬送手段（図示せず）で搬送する。そして、パッケージＰの上に蓋となるリッドＬが供給された後、パッケージＰとリッドＬとが仮付け機構部１０により仮付けされる。
【０００３】
仮付け機構部１０が動作を開始すると、図３に示すように仮付け用電極１０Ａ，１０Ｂが前進すると共に，リッドＬの短辺に所定の加圧を与えるまで降下し，しかる後仮付け用電極１０Ａと１０Ｂ間に電圧を印加して電流を流すことにより、パッケージＰとリッドＬとを仮付けする。そしてパッケージＰとリッドＬの仮付けが完了すると，仮付け用電極１０Ａ，１０Ｂは上昇する。
【０００４】
次に、キャリアボード４上のパッケージＰとリッドＬは搬送手段によりＹ方向接合機構部１１へ送られ，その所定位置で停止する。パッケジＰとリッドＬがＹ方向接合機構部１１の所定位置で停止すると，Ｙ方向接合機構部１１が動作を開始し，その断面台形のロール状電極１１Ａ，１１Ｂが降下してリッドＬに所定の加圧を与え，キャリアボード４の長手方向に回動する。この際，ロール状電極１１Ａと１１Ｂとの間には所定の電圧が印加されているので，ロール状電極１１Ａ，１１Ｂが回動するのに伴いパッケジＰとリッドＬの対向する一対の辺がシーム接合される。このときロール状電極１１Ａ，１１Ｂの回動により、パッケージＰとリッドＬに水平方向の力も加わるが、キャリアボード４がパッケージＰとリッドＬが水平方向に動くのを抑止する。
【０００５】
そして、Ｙ方向の一対の辺のシーム接合が完了すると，ロール状電極１１Ａ，１１ＢがリッドＬから離れ，パッケジＰとリッドＬは再び搬送手段によりキャリアボード４上をＸ方向接合機構部１２へ運ばれる。そしてＹ方向接合機構部１２と同様に，ロール状電極１２Ａ，１２Ｂが動作してパッケジＰとリッドＬの対向する他方の一対の辺をシーム接合する。このように直線上に配置された仮付け接合、Ｙ方向接合、及びＸ方向接合の各機構によってパッケジＰとリッドＬとのシーム接合が行われ、ハーメチックシールされた電子部品が得られる。
【０００６】
パッケジＰとリッドＬとの接合動作については以上述べた通りであるが、仮付け接合を行うに当たってはパッケジＰとリッドＬとの位置合わせを正確に行い、その位置合わせを行った状態を保持しながら仮付け接合を行わなければならない。
【０００７】
現在、広く行われている方法として、画像処理装置を用いた方法がある。この方法は、図示していないがリッドの目標とする中心点に対してパッケージがどの程度Ｘ方向、Ｙ方向，角度θ方向にずれているかを正確に検出し、そのずれた分だけキャリアボードをＸ方向、Ｙ方向，角度θ方向に正確に動かして補正することが行われている。この画像処理による方法はプリント基板に電子部品を搭載しハンダ付けする場合にも、プリント基板に対して電子部品を自動的に正確に位置決めするのに用いられるケースが多い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，従来の装置では仮付け接合、Ｙ方向接合、及びＸ方向接合の各機構が直線上に配列されているので装置が大型になるという問題がある。また、前の工程から送られてきたキャリアボードに搭載された状態でパッケージＰとリッドＬとの位置合わせを画像処理装置で行っているので、その位置決めに要する時間が長くなると同時に、またコストが大幅に割高になるという大きな欠点がある。
【０００９】
したがって、この発明では上記問題を解決するためにパッケージＰとリッドＬとの位置合わせから仮付け接合、Ｘ方向接合，Ｙ方向接合を１か所で回転を行うターンテーブル上で行うようする。しかしこれに伴って、キャリアボードからパッケージＰをターンテーブル上に移載しなければならず、従来のようにキャリアボード上でパッケージＰとリッドＬとの位置合わせから仮付け接合、Ｘ方向接合，Ｙ方向接合などを行うことはできない。
【００１０】
本発明はこのような問題点を解決するため、ターンテーブル上にパッケージＰとリッドＬとの接合時の位置ずれを防止めするための位置ずれ防止部材を複数備えると同時に、それら位置ずれ防止部材がターンテーブルに対して着脱自在な構造をもつことによって、種々の大きさや形状のパッケージＰに対しても容易に対応できるようにすることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、この第１の発明は、電子部品素子の収納されたパッケージとリッドとをシーム接合して電子部品の気密封止を行うシーム接合装置において、間欠的に回転するターンテーブルと、該ターンテーブルの外周に沿って一定間隔で着脱自在に取付けられ、前記パッケージが挿入される開口をそれぞれ有する板状の複数の位置ずれ防止部材と、前記位置ずれ防止部材の前記開口に前記パッケージを１個宛供給するパッケージ供給機構と、前記パッケージ供給機構により前記位置ずれ防止部材の上面に載置された前記パッケージを前記位置ずれ防止部材の前記開口に入れるパッケージ位置補正手段と、前記位置ずれ防止部材の前記開口に供給された前記パッケージの上に前記リッドを載置するリッド供給機構と、前記位置ずれ防止部材の前記開口に供給された前記パッケージの上に載置された前記リッドと前記パッケージとを位置合わせする位置合わせ機構と、位置合わせされた前記パッケージと前記リッドとの仮付けを行う仮付け機構と、前記パッケージと前記リッドとをシーム接合するシーム接合機構と、シーム接合された前記パッケージと前記リッドとを前記ターンテーブルから排出する排出機構とからなるシーム接合装置を提供する。
【００１２】
第２の発明は、電子部品素子の収納されたパッケージとリッドとをシーム接合して電子部品の気密封止を行うシーム接合装置において、間欠的に回転するターンテーブルと、
該ターンテーブルの外周に沿って一定間隔で着脱自在に取付けられ、前記パッケージが挿入される開口をそれぞれ有する板状の複数の位置ずれ防止部材と、前記位置ずれ防止部材のそれぞれの開口のほぼ中央に位置するように、前記ターンテーブルの外周に沿って一定間隔で埋め込まれた永久磁石と、前記位置ずれ防止部材の前記開口に前記パッケージを１個宛供給するパッケージ供給機構と、前記パッケージ供給機構により前記位置ずれ防止部材の上面に載置された前記パッケージを前記位置ずれ防止部材の前記開口に入れるパッケージ位置補正手段と、前記位置ずれ防止部材の前記開口に供給された前記パッケージの上に前記リッドを載置するリッド供給機構と、前記位置ずれ防止部材の前記開口に供給された前記パッケージの上に載置された前記リッドと前記パッケージとを位置合わせする位置合わせ機構と、位置合わせされた前記パッケージと前記リッドとの仮付けを行うと共に、前記パッケージと前記リッドとをシーム接合するシーム接合機構と、シーム接合された前記パッケージと前記リッドとを前記ターンテーブルから排出する排出機構とからなるシーム接合装置を提供する。
【００１３】
第３の発明は、前記第１の発明又は前記第２の発明において、前記シーム接合機構は、前記ターンテーブルの回転に伴い前記位置ずれ防止部材が所定位置に来たときに、位置合わせされた前記パッケージと前記リッドとの別々の対向する２辺をそれぞれシーム接合する第１のシーム接合機構と第２のシーム接合機構とからなるシーム接合装置を提供する。
【００１４】
第４の発明は、前記第１の発明ないし前記第３の発明のいずれかにおいて、前記位置ずれ防止部材は前記開口の周りに複数の小孔を備え、前記ターンテーブルはその外周に沿って一定間隔で前記位置ずれ防止部材の前記小孔に挿入されるピンを備えるシーム接合装置を提供する。
【００１５】
第５の発明は、前記第１の発明ないし前記第３の発明のいずれかにおいて、前記ターンテーブルはその外周に沿って一定間隔で前記パッケージが載置される位置の周りに複数の小孔を備え、前記位置ずれ防止部材は前記ターンテーブルの小孔に挿入されるピンを備えるシーム接合装置を提供する。
【００１６】
【実施例】
以下図面により本発明の一実施例について説明する。図１において，モータ及びその制御装置とからなる駆動装置（図示せず）により間欠的に回転するターンテーブル１上の外周部には、時計の各時刻を示す位置に位置ずれ防止板２が備えられている。このほぼ一定間隔で備えられる位置ずれ防止板２は、図２に示すようにターンテーブル１に植設された２本のピン１Ａが挿入される二つの孔２Ａを有することによって着脱自在に取り付けられるようになっており、その中央にはパッケージＰを入れるための開口２Ｂを備えている。二つの孔２Ａはその開口２Ｂの対角線上に備えられる。
【００１７】
位置ずれ防止板２の厚み及び上面のレベルは、開口２ＢにパッケージＰを納めたとき、パッケージＰの上側が位置ずれ防止板２の上面よりも突出するようなレベルにある。このことは、後述するが、各接合の際に大切な要件である。さらに、ターンテーブル１に植設された２本のピン１Ａに二つの孔２Ａを合わせた状態で、位置ずれ防止板２の開口２Ｂが位置するターンテーブル１の各部分には円板状の永久磁石３が埋め込まれている。この永久磁石３は円板の左半分がＳ極で、右半分がＮ極である構造を有し、パッケージＰを安定にターンテーブル１上に保持する働きを行う。
【００１８】
このように位置ずれ防止板２は、ターンテーブル１に植設された２本のピン１Ａに二つの孔２Ａを合わせたり、外すだけで容易に着脱ができるので、位置ずれ防止板２の二つの孔２Ａの位置を同等にし、パッケージＰの形状や大きさに適応する開口２Ｂを持つ位置ずれ防止板２を種々あらかじめ用意しておけば、多品種のパッケージＰに容易に対応できる。
【００１９】
また、図２の実施例ではターンテーブル１に２本のピン１Ａを植設したが、逆に形成して位置ずれ防止板２の孔２Ａの位置に２本のピンを植設し、ターンテーブル１に二つの孔をも設けるようにしても勿論良い。さらに、ピン及びそのピンを受ける孔の数は２個に限らず、３個以上でも勿論良い。
【００２０】
ターンテーブル１の時計の６時に相当する位置ａで、パッケージ移載ロボットのようなパッケージ供給装置５が通常のキャリアボード４に搭載されて送られてくる複数のパッケージＰ（図示せず）を、１個づつでターンテーブル１上の位置ずれ防止板２の開口２Ｂに供給する。キャリアボード４はコンベアのような搬送手段６により矢印方向に搬送され、搬送手段６が停止するとき、パッケージ供給装置５がキャリアボード４からパッケージＰを真空吸引又は把持爪などの方法によって１個ピックアップして、位置ずれ防止板２の開口２Ｂに移載する。位置ずれ防止板２の開口２Ｂ内でターンテーブル１上に載置されたパッケージＰは永久磁石３によって動くことなく安定にターンテーブル１上に保持される。
【００２１】
次に、ターンテーブル１が反時計方向に回転し、位置ｃで下記のような理由によりパッケージＰの位置補正が行われる。実際の製造ラインでは、種々の大きさのパッケージＰを取り扱うことが多く、この場合、各パッケージＰの大きさに適合するキャリアボード４を用意すれば良いのであるが、コストなどの面から大きなパッケージ用のキャリアボードに小さなパッケージを搭載して搬送することがしばしば行われる。この場合には、パッケージ供給装置５がパッケージＰを位置ずれ防止板２の開口２Ｂ内に移載せずに、その近傍の位置ずれ防止板２上に誤って載置してしまう場合がある。このような可能性のあるキャリアボード４とパッケージＰとの組み合わせの場合には、パッケージ位置補正手段７が必要である。このパッケージ位置補正手段７は、例えば前進と後退が可能なブロックが４方から位置ずれ防止板２の開口２Ｂに前進してパッケージＰを押してその収納開口２Ｂ内に入れた後、後退するような構造のものである。
【００２２】
そしてターンテーブル１が更に１ステップ回転した位置ｄで、リッドＬがパッケージＰ上に供給される。リッドＬの供給は通常のリッド供給装置８により行われる。リッド供給装置８は、リッドが多数収納されたリッドマガジン８Ａからリッドマガジンロボット８Ｂにより供給されるリッドを整列させるアライメント部及びそのリッドを１個づつ位置ｄにおける位置ずれ防止板２の開口２Ｂ内に移載するリッド供給ロボット部などからなる。
【００２３】
次にターンテーブル１が更に１ステップ回転した位置ｅで、位置合わせ機構９によって本発明のリッドＬとパッケージＰとの位置合わせが行われる。前のステップでパッケージＰ上に供給されたリッドＬは、パッケージＰから大きくずれることはないが、従来の画像処理による位置合わせの説明箇所でも述べたとおり、リッドＬとパッケージＰはＸ方向、Ｙ方向、角度θ方向のいずれか又は複数にずれが生じている。したがって、リッドＬとパッケージＰとの位置合わせを正確に行わなければならないのは勿論のこと、高速でかつ経済性に優れた簡便な構造で行わなければならない。
【００２４】
例えば、位置合わせ機構９はリッドＬとパッケージＰの別々の４辺に対して前進、後退できる４個のブロックを備える。４個のブロックは図示されていない駆動機構によりリッドＬとパッケージＰをほぼ中心に前進するとき、対向するブロック同士の間隔が狭くなり、また後退するとき対向するブロック同士の間隔が広がる。そして４個のブロックの特徴は、リッドＬとパッケージＰのそれぞれのエッジｌとｐに当接するテーパー面を備えるところにある。したがって、パッケージＰとこの上に載せられたリッドＬとがずれていても、４個のブロックのテーパー面がずれて突出しているパッケージＰのエッジｐとリッドＬのエッジｌに当接して位置を補正し、さらに前進して４個のブロックのテーパー面が対応するパッケージＰのエッジｐとリッドＬのエッジｌを軽く加圧した段階で、パッケージＰとこの上に載せられたリッドＬとの位置合わせは完了する。このような簡単な機構で位置合わせが高精度で行える。
【００２５】
このようにパッケージＰとリッドＬとの位置合わせを完了した後、その位置でそれらの仮付けが行われる。前記４個のブロックの内の一方の対向する一対のブロックはそのままの状態でパッケージＰとリッドＬとを軽く加圧してずれないようにし、他方の対向する一対のブロックを後退させると共に、その位置に向けて上方から一対の仮付け用電極１０Ａ，１０ＢをリッドＬのエッジｌ部分に当接するまで降下させ、さらに下方向に力をかけて所定の加圧を与える。しかる後に、図示していない電力供給装置から仮付け用電極１０Ａと１０Ｂ間に電流を流して仮付けを行う。
【００２６】
仮付けが終了すると、再びターンテーブル１は反時計方向に回転し、時計の１２時に相当する位置ｇでパッケージＰとリッドＬの対向する一対の辺のシーム接合が行われる。この接合方向行う接合機構が第１のシーム接合機構１１である。第１のシーム接合機構１１は従来と同様な機構であり、一対のロール状電極１１Ａが矢印方向にリッドＬの対向する一対の辺を回動し、一対のロール状電極をリッドＬを通して電流を流すことによりシーム接合が行われる。
【００２７】
第１の一対の辺のシーム溶接が完了すると、再びターンテーブル１は反時計方向に回転し、時計の９時に相当する位置ｊでパッケージＰとリッドＬの対向する一対の他方の辺のシーム接合が行われる。このシーム接合は第２のシーム接合機構１２で行われる。このシーム接合は時計の９時に相当する位置ｊで行われるので、パッケージＰとリッドＬは第１のシーム接合時から９０度回転しており、したがって、第２のシーム接合機構１２の一対のロール状電極１２Ａも第１のシーム接合機構１１の一対のロール状電極と同じ矢印方向に回動してシーム接合を行う。このようにしてパッケージＰとリッドＬとのシーム接合が完了し、ハーメチックシールが完成する。
【００２８】
第２の一対の辺のシーム溶接が完了すると、再びターンテーブル１は反時計方向に回転し、位置ｋでハーメチックシールされたパッケージＰとリッドＬが排出装置１３によりターンテーブル１上から空になった元のキャリアボード４上へ移載される。このようにして、ターンテーブル１の位置ａに供給されたパッケージＰと、位置ｄでパッケージＰの上に載置されたリッドＬとのシーム接合が次々に行われ、位置ｋでターンテーブル１上から空になったキャリアボード４上へ取り出され、ハーメチックシールされた電子部品が得られる。
【００２９】
なお、ターンテーブル１の前記所定箇所に永久磁石を埋め込んだ場合には、その永久磁石がパッケージＰとリッドＬとを安定に保持し、位置ずれしないように働くため、パッケージＰとリッドＬとの位置合わせ場所とは別の位置で仮付け接合を行っても良く、この場合には別途仮付け接合機構を設けずに、最初の２辺を接合する第１のシーム接合機構１１を利用して仮付けを行っても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば，パッケージＰとリッドＬとの接合時の位置ずれを防止めするための位置ずれ防止部材をターンテーブル上に複数備えると同時に、それら位置ずれ防止部材がターンテーブルに対して着脱自在な構造をもつことによって、接合時にパッケージＰとリッドＬが動いてしまうのを防ぐことができ、また容易に位置ずれ防止部材を交換できるので、種々の大きさや形状のパッケージＰに対しても対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施例に説明するための図である。
【図３】従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
Ｐ・・・・パッケージ                  Ｌ・・・・リッド
１・・・・ターンテーブル
２・・・・位置ずれ防止部材            ２Ｂ・・位置ずれ防止部材の開口
３・・・・ピン                        ４・・・・キャリアボード
５・・・・パッケージ供給装置          ６・・・・搬送手段
７・・・・パッケージ位置補正手段      ８・・・・リッド供給機構
９・・・・位置合わせ機構
９Ａ，９Ｂ・・位置合わせ機構９のブロック
１０Ａ、１０Ｂ・・・仮付け用電極
１１・・・・第１のシーム接合機構      １２・・・・第２のシーム接合機構
１３・・・・排出装置
【図１】
0003625970.tif 000002
【図２】
0003625970.tif 000003
【図３】
0003625970.tif 000004