JPS6146100A - ピン自動挿入機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ピングリッドパッケージ製造時のろう付の際
に用いるカーボン基板治具の孔中にり一ドピンを不特定
多数の組合せ配置で挿入するためのピン自動挿入機に関
するものである。

〈従来の技術） ピングリッドパッケージを製造する際、パッケージ基板
（配線基板）の所定の位置にリードピンをろう付により
植立する必要がある。このリードピンの数及び位置は相
当数の組合せ配置を゛必要とするため、各ピンを一定間
隔にしかも基板面に対して所定の組合せ位置に垂直に正
立させることは難しく、一般に夫々の組合せ配置のカー
ボン等の材質よりなると〕Ｉを保持するろう付治具を多
数用′意してピンをパッケージ基板にろう付していた。

従来、このピングリッドパッケージ製造用ろう付治具に
ピンを挿入する作業は、人手による手作業でピンを一本
一本孔へ挿入することによって行なっていた。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、従来ピン挿入作業を手作業で行なって
いたため、ピン挿入に時間がかがるとともに作業の熟練
度により能率も変わるため、ピン挿入作業の能率が悪く
多勢の人手を必要とする欠点があり、またピン植立位置
が夫々のパッケージで相違し、多種類少量生産のため多
種類の治具を必要とし、コストが莫大にかかる欠点があ
った。

本発明の目的は上述した不具合を解消して、多種類のリ
ードピン植立位置を要求される場合でも一種類の治具で
多種類の位置にピンを植立できるようにし、人手がかか
らず単時間で能率よくピンをろう付治具に挿入すること
ができるピン自動挿入様を提供しようとするものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明のピン自動挿入別は、架台に取付けられ１駆動機
構および振動機構により左右に揺動しながら前後に振動
する箱型の治具固定盤の底部に、減圧吸引チューブを介
して真空ポンプが接続され、前記治具固定盤上に多数の
ピン孔を有するカーボン基板治具及び該治具上に配線基
板のピン数に対応するピン孔を有するメタルマスクが載
置され、該メタルマスク上の周囲にリードピンを保留す
るメタルマスク枠体が固定されて、真空ポンプによる減
圧、常圧繰返し操作および揺動別構ならびに振動機構に
よる揺動操作及び振動操作とを制御装置で制御して、メ
タルマスク上に保留された多数のリードピンをメタルマ
スクのピン孔を通してカーボン基板治具のピン孔中に吸
引植立することを特徴とするものである。

（作　用） 以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明のピン自動挿入別の一例の構成を示す斜
視図である。図面において、多数のネイルヘッド型リー
ドピン１はメタルマスク周囲のメタルマスク枠体２内に
収容され、カーボン基板治具と接するメタルマスク１３
上を流動可能となっている。マスク抑え治具３１とマス
ク枠３２より構成される２個のメタルマスク枠体２は透
明のアクリル等の材料により作製され、クランプ４によ
り治具固定ｆＡ５上に取り付けられる。カーボン基板治
具３は各メタルマスク枠体２につき３個ずつ治具固定Ｌ
５に固定される。治具固定盤５は揺動アーム６により枢
支され、図示しない揺動用モータによって揺動軸７．揺
動機構８．揺動アーム６を介して矢印へ方向に左右に揺
動する構成となっている。

この揺動操作はメタルマスク枠体２中のピン１をメタル
マスク１３上を流動させるためのものである。

ざらに治具固定盤５には図示しない撮動用モータにより
駆動される振動機構３５が接続され、揺動方向と９０°
の矢印Ｂ方向に振動するよう構成されている。この振動
操作はメタルマスク枠体２中のピン１の分散および均一
流動を生じさせるためのものである。同時に、治具固定
盤５のメタルマスク枠体２の下面に真空チューブ１０を
設けて真空ポンプ１１と接続することにより、各カーボ
ン基板治具３の孔へメタルマスクのピン孔を通してリー
ドピン１を引き込むため、減圧吸引チューブ１０を介し
て真空ポンプ１１により間欠的に真空吸引を行なってい
る。また、１ヱ動椴構８は架台９の上に固定されていて
、架台９の内部には揺動モータ、振動モータ、真空ポン
プ１１の動きを制御するための制御装置３６が組み込ま
れている。

１２図（Ａ＞はカーボン基板治具１２を示している。本
実施例では、カーボンピングリッド用こま治具１４はセ
ラミック基板上のピングリッドが存在しうる全箇所に対
応、してピン用の孔１５を有している。多孔１５には図
中の表面にテーパーをっけ、ピンのネイルヘッドが適切
に収容できる構成をとっている。また各カーボンピング
リッド用こま治具１４は、セラミック基板の位置に対応
して複数の区画枠を有するカーボン枠治具１６の各区画
に嵌合可能な大きさをもち、一方向すなわち図面手前側
からのみ装着できる構成をとっている。カーボン枠治具
１６は通常のカール〕／より構成され、治具位コ決め用
ガイド孔１１を長手方向の両端に有している。

上述したカーボン枠治具１６とカーボンピングリッド用
こま治具１４によりカーボン竺板治具１２は構成されて
いる。なお、カーボンピングリッド用こま治具１４は基
板となるセラミックの熱膨張係数とはぼ同じ熱膨張係数
をもつカーボンで構成されているため、ろう付時熱膨張
差によりピンが曲がったり所定の位置にろう付されなか
ったりづ゛ることはない。なお、カーボン枠治具１６と
カーボンピングリッド用こま治具１４とは一体としても
勿論よい。

第２図（８ンはメタルマスク１３を示している。

このメタルマスク１３は、例えばセラミック配線基板の
りニドピン数及び位置に対応して必要なピングリッドの
箇所だけに穿設した孔１８が設けられている。そのため
、カーボン基板治具１２上にメタルマスク１３をメタル
マスク枠体２により位置決めして本発明のピン自動挿入
機に装着してピン挿入をすれば、カーボンピングリッド
用こま治具１４のピン用孔１５のうち必要な箇所だけに
ピンを装着できる。・上述した構成のメタルマスク１３
を使用すれば、各種ロジックＩＣのピンの位置に対応し
たメタルマスク１３をその種類数だけ作製しておき、各
種ピングリッドの位置に応じてメタルマスク１３を変え
ることにより、一種類のカーボン治具のみを使って各種
ロジックＩＣ用ピングリッドパッケージを製造すること
ができる。

（実施例） 上述した構成のピン自動挿入機を用い、第３図にその組
立順を示ずように各々３個の配ＦＡ基板のリードピン位
置及び数に対応する孔を有づ°るカーボン基板治具１２
を全部で６１１！ｉｌ治具固定盤５に装着し、配線基板
とピン数及び位置が同一のメタルマスク１３をカーボン
基板治具１２上にのせ、マスク抑え治具３１とマスク枠
３２により構成されるアクリル製メタルマスク枠体２を
固定し、該枠体内に多数のり−ドピンを入れてピン自動
挿入作業を行なった。

このとき揺動、振動及び自動吸引操作は以下のようにし
て制御した。まず、第１図中矢印Ｂ方向のメタルマスク
枠体内のピン分散および均一流動のための振動は全操作
中折なった。また、矢印六方向の上述した振動操作より
はゆっくりした周期の揺動操作を連続的に行なった。真
空吸引操作としては、揺動操作中は真空吸引操作は連続
して行なうが揺動方向を変える静止点ではこの真空吸引
操作を一旦中断して常圧開放し、また逆方向へ揺動する
とぎは再び常圧を閉じて真空吸引を行なう間欠吸引操作
を実施した。この間欠吸引は、リードピン１がネイルヘ
ッド型リードピンの場合、真空吸引によりカーボン基板
治具３上の孔にネイルヘッド部がつまり逆側立状態とな
るピンを倒し正常のピン挿入位置に復帰させるためのも
のである。

このとき、治具固定盤５が傾いた状態で減圧から常圧に
開放することになるので、ネイルヘッド部が孔につまっ
たピンもピンの流動に際し足を払われてメタルマスク枠
体２中の他のピンが集まっている場所へ戻ることになる
。

上述した操作を連続して２分間実施した後のピン充填率
を調べたところ、９９．９％の充填率が得られた。

本発明は上述した実ＩＪ！！例にのみ限定されるもので
なく、幾多の変形、変更が可能である。例えば、上述し
た実施例においては、メタルマスク枠体２を透明のアク
リル板により作製したが、他の不透明な材料によってメ
タルマスク枠体２を構成してもよい。さらに本実施例で
は、３個のセラミック基板に対応する孔を有するカーボ
ン基板治具を全部で６個同時にピン挿入したが、これら
の数はもちろん任意に選択することができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
のピン自動挿入別によれば、人手がかからず単時間でピ
ンを多数のカーボン基板治具に挿入できるため、ピン挿
入の能率が上がるとともに製品のコストダウンがはかれ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のピン自動挿入はの一例の構成を示す斜
視図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）はろう付する際に使用するカーボ
ン基板治具とメタルマスクの一例を示す平面図、 第３図は本発明の一実施例を示す斜視図である。 １・・・リードピン　　　　２・・・メタルマスク枠体
３・・・カーボン基板治具 ４・・・クランプ　　　　５・・・治具固定盤６・・・
揺動アーム　　　７・・・揺動軸８・・・揺動（火桶　
　　　９・・・架台１０・・・減圧吸引チューブ １１・・・真空ポンプ　　　１２・・・カーボン塁板治
具１３・・・メタルマスク　　３５・・・振動＋３３１
　ＪＭ３６・・・制御装置。 特許出願人　　　日本碍子株式会社 同　出願人　　　二チガイセラミックス株式会社第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、架台に取付けられ揺動機構および振動機構により左
   右に揺動しながら前後に振動する箱型の治具固定盤の底
   部に、減圧吸引チューブを介して真空ポンプが接続され
   、前記治具固定盤上に多数のピン孔を有するカーボン基
   板治具及び該治具上に配線基板のピン数に対応するピン
   孔を有するメタルマスクが載置され、該メタルマスク上
   の周囲にリードピンを保留するメタルマスク枠体が固定
   されて、真空ポンプによる減圧、常圧繰返し操作および
   揺動機構ならびに振動機構による揺動操作及び振動操作
   とを制御装置で制御して、メタルマスク上に保留された
   多数のリードピンをメタルマスクのピン孔を通してカー
   ボン基板治具のピン孔中に吸引植立することを特徴とす
   るピン自動挿入機。