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 （●佐用精機は、【知恵と工夫】で半導体関連のサポート・改善を行います。） |
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■点灯検査冶具の作成例
弊社でよく作成する冶具の中に、点灯検査用の冶具があります。
今回は弊社で作成した点灯検査冶具の一例を紹介します。
ストッパーで基板位置を合わせ、レバー操作でプローブを下ろして基板電極に接触させるタイプです。
プローブ部分をクローズアップしてみると…
隣同士のプローブ間隔が1.5ｍｍと、通常より狭い感覚で並んでいます。
小サイズ基板やファインピッチ電極が増えており、この検査機もそのような
製品用に作成されてるみたいです。
また担当者の話では、ヒートシンクを組み込んだものや、多数の製品を
同時検査できるものなど、様々なバリエーションがあるようです。
今回紹介した以外にも、知恵と工夫が詰まったいろいろな冶具があります。
（過去リンク）
試作事例9◇
試作事例38◇
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■基板固定冶具（手作業部品実装時）の紹介
弊社試作サービスの中で好評な物の一つに
『職人による部品手作業』があり、
その実装精度の高さや安定した品質で高い評価を頂いてます。
今回は、その職人を支えているものの一つである
【基板固定冶具】の一例を紹介します。
・基板固定冶具
上の写真は、基板固定冶具の一つです。特徴を見てみると…
①スライド機構
基板サイズに合わせてステージの幅を変更・調節できます。
確実な基板ホールドが、高精度の作業を支えます。
②基板ホールドステージ
基板を中空でホールドし裏面を逃がすことにより、
両面実装作業などにも対応できます。
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■冶具改善でディスペンス作業を効率アップ
＜改善前＞
樹脂塗布や樹脂封止作業などでよく使用するディスペンサーですが、
【シリンジを持って】【スイッチを操作する】と、両手が塞がってしまいます。
封止している製品を移動させるには、どちらかの手を開ける必要が。
強制的に作業が止まってしまい、その分工数が増えてしまいます。
また、【塗布位置の調整】と【塗布量の調整】を片手ずつばらばらに行うため
調整しにくく、高精度作業がやりづらい状態でした。
＜改善後＞
スイッチをボタン型に改造し、シリンジに貼り付けました。
【シリンジを持って】【スイッチを操作する】が片手で可能になったので
空いた手で製品移動ができ、大幅に工数削減出来ました。
又、片手で【塗布位置の調整】と【塗布量の調整】を同時に行えるので
より精度良い調整が出来るようになり、品質向上も実現できました。
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■ＰＫＧ測定用コンタクト冶具の開発
●治具開発以前
PKG品の光学評価において、以前はPKG単体の印可が難しく
基板にPKG、印可端子を実装して測定していた。
基板や端子実装の為の工数や基板・端子代が増えることによる
リードタイム増加やコスト増加が問題になっていた。
また、ＰＫＧに合う基板を探す手間がかかる場合もあった。
●治具開発後
PKG測定用コンタクト冶具により、ＰＫＧ単体の状態でも安定した姿勢でプローブを
接触させることが出来るため、実装に必要な時間、材料コストの削減が出来た。
また、治具のプローブ固定テーブルはPKGサイズに合わせて間隔調整が可能で
様々なPKGに対応できるので、基板を探す手間も削減できた。
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■簡易コンプレッションモールドの紹介
評価用サンプルの樹脂封止で、
「少数だとやってくれるところが中々無い」
「モールド用冶具のイニシャル費用が高い」
「注文から完成までの期間が長い」
「封止樹脂形状が不安定で、比較評価がうまく出来ない」
「樹脂で半球レンズを形成して、出力アップしたい」
等、様々なお困りごとでお悩みのお客様へ。
弊社では、『簡易コンプレッションモールド』のサービスがあります。
●サービス例の紹介
・お客様からのご要望に合った成型型を作成。（本例では半球形状)
・成型型に封止樹脂を充填。サンプル品と合わせ硬化。
・樹脂硬化後、成型型を取り外し完成。
上記のようなお困りごとがありましたら、お気軽にご相談ください。
お困りごと解消のお力になれるかもしれません。
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■パッケージ通電検査用治具の紹介
裏面に端子があるパッケージの通電検査をする時、次のような困難なことがあります。
①端子にプローブを当てるのが困難
②プローブを当てたときにパッケージが傾きやすく、測定の種類によっては信頼性に影響がある。
（配光特性検査、軸上光度検査など）
パッケージセット時の工数も多くかかる為、測定数が多くなると作業時間が大変なことに！
そこで・・・・
専用治具を作成してみました。
この冶具を使用することで、
①パッケージ裏面端子への確実なプローブ接触を容易に実現できる。
②強力なバキュームチャッキングにより、傾き無しで安定した検査が可能。
パッケージセット作業の効率アップによる工数削減も実現できました。
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■ステムリードピンの修正冶具作製
 
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■ステム用のダイボンド冶具で工程改善
ステムにチップをダイボンドする時、次のような困りごとがあります。
①ステムのピンは長く柔らかいので、変形しないように作業するのが大変。
②１つ１つのステムの向きを揃えながら作業しないといけない。
（実装向き間違い防止の為）
特に多数のステムに実装する時には、ステムの向きを揃えるだけで手間がかかる。
なかなか作業が効率よく進まないし、チップ実装向き間違いのリスクが付きまといます。
専用治具を作製してみました。その効果は・・・
①ステムセット時にリード周りがカバーされるので、変形の心配は一切なし。
②『ステム方向固定機構』により、セットするだけで全てのステム方向が揃います。
全ての困りごとが解消出来て、
作業効率アップ・チップ実装向き間違いゼロを実現できました。
※万が一、ステムのリードが変形してしまった際の対応もございます。
次回、更新致しますのでお楽しみにお待ちくださいませ。
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■スクリーン版ズレ確認作業を治具で改善
接合材などのスクリーン印刷を行うときに、スクリーン版と基板パターンとの間で微少なズレが発生することがよくあります。
スクリーン版と基板パターンのズレを確認し微調整するのに肉眼では正確に見えません。
そのため、パターンズレの確認と微調整には顕微鏡が必要ですが・・・
①その都度「空き顕微鏡を探し」、「ベースから取り外す」必要がある。
(探す・取り外す時間：60秒）
また、スクリーン版の上には顕微鏡をセットできるベースがあるはずもなく・・・
②ｽｸﾘｰﾝ版と顕微鏡のピントを合わせるのに時間がかかる。
(ピントを合わせる時間：30秒）
③顕微鏡を片手で持っているため、腕の振るえでピントがずれる。腕も疲れる。
（その都度、②の繰り返し）
④片手で位置ズレ修正をしないといけないので、効率が非常に悪い。
印刷する基板の枚数が多いと大変です。
スクリーン印刷台にライト付顕微鏡ユニットを合体させた専用冶具を作製しました。
この冶具のおかげで、
確認作業が『明るくピントがはっきりした状態で位置確認』をしながら、
『両手で素早く位置修正』が出来るようになりました。
さらに、作業が終わったら顕微鏡部分をスライド移動させることで、
基板の入れ替え作業も楽に出来ます。
困りごとがすべて解消できました。
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■顕微鏡での写真撮影サポート冶具
顕微鏡での外観状態を記録したいときに、接眼レンズ部にカメラを合せて撮影します。
しかしこの作業、カメラの位置や角度が不安定になる為、『ピントずれ』や『ピンボケ』、
『被写体位置ずれ』、『写真倍率のばらつき』等がかなりの確率で発生しますので、
【撮り直しの余計な手間がかかります】。
また、撮影の度に条件が変化してしまい【同条件での撮影が出来ない】状態でした。
問題になっていた
『ピントずれ』・『ピンボケ』・『被写体位置ずれ』・『写真倍率のばらつき』
の発生は、カメラが不安定な状態だから発生します。
そこで、社内でカメラ位置固定が出来る【写真撮影サポート冶具】を作成しました。
カメラ角度・カメラレンズ - 接眼レンズ間の距離・レンズ位置等、
撮影の際重要になる要素をすべて固定させることができ、
【撮り直しの不要】【同条件での撮影】を実現しました。
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■自動機での実装品簡易チェック
チップボンド自動機で稼働時には、
「自動機にセットしてある実装素子の種類や向きが正しい」ことが必須です。
もし、実装素子のセット間違いに気づかずに稼働させると、
生産物の全損リスクが発生します。
実装素子が表示されるディスプレイに
「素子マッチング用シート冶具」を貼り付けます。
透明シート上に素子パターンが印刷されているので、
素子が画面に表示されたときにマッチングシートの
パターンと合っているか一目でわかります。
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■PKG実装角度の調整
L字ベースピンで実装
PKGをL字ベースピンを使って基板にアングルを調整して実装する。
積分球などの評価設備に合わせて、開口部向きを調整出来る。
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ピペットの先端加工
ピペットの先端をゆっくり引き延ばすことで、先端部分を極細形状にする。
これを使用することで、封止樹脂量を微少コントロールすることができる。
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硬化物が、「粘度の極端に低い液状のもの」であったり、
「偏りが許されない封止用材」などの場合、炉内の設置場所に
凹凸があると硬化後の状態に大きな影響が出てしまう。
硬化炉内は極端な温度変化を繰り返しているため、
網棚や床面は熱膨張による変形で凹凸になっている場合がある。
このままの状態では、硬化作業に支障をきたす。
炉内に、「熱膨張による変形対策を施した金属板」を4点で
レベル調整できる状態で設置する。
物設置場所の水平が保持される為、硬化作業も問題なくできる。
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市販のピンセットを使用し手作業でチップを実装する際に、
チップ形状や基板・パッケージの形状によって作業効率や
作業精度が著しく変更してしまいます。
弊社では、チップや基板・パッケージの形状、実装作業の要求精度に
合わせてピンセットを加工することで、より良い製品をより短時間で
提供できるような工夫をしています。
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外観検査で、対象物を側面方向から確認するものがありますが、
普通の顕微鏡では真上からしか見れない為不可能です。
そこで、様々な角度から対象物を観れるよう、
可動式の顕微鏡ホルダーを作成しました。
無理なく、正確な検査や作業が出来ます。
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ワイヤーボンドで2ndボンドがつかない、あるいは強度が維持できないとき、
こんな対策をしたことがあります。
＜対策前イメージ＞
・基板パターンのワイヤー付性が悪く、2ndボンドが接合できずにはねてしまう。
＜対策イメージ＞
・ワイヤーボンドの2ndボンド予定場所に『ダミーチップを導電性接着剤で実装』。
ダミーチップの電極部にバンプ形成し、ワイヤーを打ち込む。
ポイントは、「ダミーチップのジャンクション部を導電性接着剤でショート」させて、
電気的導通を確保すること。
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1stボンドと2ndボンドのレベルが違うものをレベル合わせしたい場合、
以下のような方法をとります。
＜通常ボンディングイメージ＞
＜レベル合わせボンディングイメージ＞
・導電性の物体を2ndボンド部に実装してかさ上げを行います。
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高出力LED実装例です。
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フリップチップ実装（高出力LED）
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バーチカルチップ実装（UV-LED)
ダイアタッチ剤（銀ナノペースト） |
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| 高出力LED点灯 |
放熱基板への半田実装 |
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簡易型による樹脂成型（シリコーン）を行う事が出来ます。
少数のサンプルを作りたい場合、
金型などの大きな設備投資が必要ありません。
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弊社でのシェアー強度測定は、常備しているシェアー強度計で測定しています。
通常サイズ（□1㎜程度）のチップであれば、
常備している、強度計（10kgf程度の測定能力）で十分に測定出来ます。
しかし、この度の案件では、
チップサイズがかなり大きく、10kgf以上の測定能力が必要な事がわかりました。
そこで、50kgfの測定能力を持つシェアー強度計を導入致しました。 |
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| 弊社では必要であるなら、積極的に新規設備を導入しています。 |
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ワイヤーボンドの強度が出ない、付かない場合などは、
ワイヤーボンドエリア内の樹脂などの汚れや付着が原因になっている事がある。
実体顕微鏡で見ても樹脂などの汚れ付着が確認されない場合には、
金属顕微鏡で偏光フィルターを回転させながら観察すれば、
汚れが付着している場合には色合いが変化し、浮き出て見える。 |
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| ※金属顕微鏡でも見れない場合もあります。 |
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赤外発光素子の発光確認を行う場合において、
可視光ではない為に、目視では見る事が出来ません。
デジカメなどを通して視る事により、
赤外線の発光を確認する事が出来ます。 |
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| ※最近のデジカメでは見れない場合があります。 |
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| この試作案件は、ご依頼先のお客様より、ご承諾を得て、掲載しています |
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生産革新 |
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