CN102067296A - 引线框架的定位夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种构造简单、易于定位，并且可以维持在矫正了翘曲或弯曲后的状态的定位夹具。本发明的引线框架的定位夹具，具备有在端部具有组件固定部的引线、以及连设多条所述引线的连结杆；所述引线框架的定位夹具的特征在于，其具备有支持构件，所述支持构件形成有供所述引线在直立的状态下插入、并且夹住而固定所述引线框架的引线框架插入用槽，所述支持构件的上面具有与所述组件固定部的外侧底部相抵接的上部抵接面。

Description

引线框架的定位夹具
技术领域
本发明涉及一种引线框架的定位夹具，其端部具有用于固定半导体发光组件或者半导体受光组件等组件的组件固定部，更详细地说，涉及一种在LED制造程序里封装程序中的液体材料涂布步骤中的引线框架的定位夹具。
背景技术
发光二极管(LED：Light Emitting Diode)因其低消耗电力和长寿命等特征而取代小型灯泡受到广泛使用。并且，近年来，蓝色LED逐渐实用化，采用红、绿、蓝三原色LED的全彩显示、或者采用蓝色LED与荧光体的白色LED也逐渐实用化。
一般炮弹型LED的构造如图1所示。透镜部101以环氧树脂等透明树脂成形。从透镜部101的下部延伸出2条作为端子的引线(102、103)。并且，在以透明树脂成形的透镜部101的内部，密封有作为发光组件的LED芯片104。更详细地说，在一个引线102的端部，在成形为研钵状的芯片安装部(chip mount)105中搭载LED芯片104，通过接线106连接该LED芯片104与另一个引线103。
如图2所示，上述炮弹型LED中所使用的引线框架201在成为完成品前的阶段，成形为以2条连结杆(202、203)连接多个由负侧引线102与正侧引线103所构成的对的状态。此外，将位于引线框架中间的连结杆称为中连结杆202，将位于引线框架端部的连结杆称为下连结杆203。在负侧引线102的与连结杆203相连接侧的端面相反侧的端面，成形有研钵状的芯片安装部105。研钵状的芯片安装部105的开口面一体成形于与引线端面大致相同的面上。并且，研钵状的芯片安装部105的直径大于引线框架201的厚度，其外侧底部204隔着引线框架201而形成于两处。
接着，对LED的制造程序进行说明。大致区分LED的制造程序，由制造LED芯片的步骤与在封装中组装该LED芯片的步骤所构成。更进一步大致区分封装程序，包含有：(1)在成形于一个引线框架的芯片安装部涂布银膏后，载置LED芯片并使银膏硬化的芯片结合步骤；(2)将利用银膏硬化而连接的LED芯片通过接线连接另一个引线框架的接线结合步骤；(3)通过成形透镜部的树脂将搭载有LED芯片侧的前端部密封固定的成模步骤；以及(4)切断引线框架的多余部分的连结杆切割步骤。
此外，在制造上述白色LED时，在(2)接线结合步骤与(3)成模步骤之间，还有在LED芯片上部涂布含有荧光体的液体材料并使其硬化的步骤。
与通常的半导体封装程序相同，在制造LED的封装程序中也使用引线框架，但是使用方式与半导体封装时常用的引线框架不同。封装半导体时，通常在细长薄板状引线框架平放的状态下，即在最宽广的面为上下面(水平面)的状态下进行作业，相对于此，封装LED时，则在细长薄板状引线框架直立的状态下，即在使芯片安装部105位于上侧而直立的状态(图2所示的状态)下进行作业。
如图2所示，在制造LED的各种步骤中，在引线框架直立的状态下进行作业，但是引线框架由金属制薄板等构成而具有发生翘曲等的问题，因此必须“定位”。
专利文献1公开一种成模装置，用于消除引线框架所产生的翘曲，其特征在于，其由具备穿设为半导体装置外围器形状的凹部的外围器成型构件、以及固设于此的引线框架支持构件所构成，该引线框架支持构件具备有引线框架支持部件，上述引线框架支持部件设为使半导体组件所配设的引线的前端插入凹部内，并使半导体组件位于凹部内的规定位置。
专利文献2公开一种接线结合装置中的引线框架的定位装置，其特征在于包括：导轨，从下方支持引线框架并导引搬送；搬送部件，沿导轨搬送引线框架；支持块，支持引线框架的背面；夹紧构件，由驱动部件驱动，将引线框架推抵于支持块而夹紧；推抵构件，由驱动部件驱动，将引线框架的连结杆向下压而推抵于导轨。
专利文献
专利文献1：日本专利特开昭52-70767号公报
专利文献2：日本专利特开平5-74842号公报
发明内容
(发明要解决的问题)
然而，在专利文献1所记载的发明中，通过夹持连结杆部而矫正引线框架的翘曲，但是由于只具有仅夹持连结杆部的构件，因此即使可以矫正引线框架的整体翘曲，对于偏离连结杆部的芯片安装部的局部弯曲，也无法矫正其翘曲或弯曲等。
并且，在专利文献2所记载的发明中，必须具备连杆、凸轮、滚筒等复杂机构，以使夹紧构件、推抵构件运动，并且，为了驱动夹紧构件、推抵构件，必须分别具备驱动部件。因此，在专利文献2所记载的构造中，装置必然大型化，难以实现小型化。
然而，以高精度定位引线框架，比通过涂布装置等作业装置迅速进行芯片结合步骤或成模步骤等更加重要。例如，辨识直立引线框架的位置的作业，如果只在一开始通过摄像机辨识芯片安装部的位置，之后以规定的距离推进，则高精度的定位是不可欠缺的。
另一方面，对于直立引线框架的作业，也有通过作业者的手动作业来进行的情况。在以手动作业进行涂布等作业时，使定位能够易于进行也是本发明必须解决的课题。
有鉴于以上课题，本发明的目的在于提供一种构造简单而易于定位，并且可以维持在矫正翘曲或弯曲后的状态的定位夹具。
(解决技术问题的技术方案)
本发明第1方面的引线框架的定位夹具，具备有在端部具有组件固定部的引线、以及连设多条所述引线的连结杆；所述引线框架的定位夹具的特征在于，其具备有支持构件，所述支持构件形成有供所述引线在直立的状态下插入、并且夹住而固定所述引线框架的引线框架插入用槽，所述支持构件的上面具有与所述组件固定部的外侧底部相抵接的上部抵接面。
本发明第二方面的引线框架的定位夹具的特征为，在本发明第一方面中还具备有推抵机构，所述推抵机构设置于所述引线框架插入用槽的底部附近，在与所述引线框架插入用槽的深度方向相正交的方向上对引线框架施力。
本发明第三方面的引线框架的定位夹具的特征为，在本发明第二方面中，所述推抵机构具有在与所述引线框架插入用槽的深度方向相正交的方向上被施力的推压构件，所述推压构件具有与所述引线框架插入用槽的内侧面相抵接的第1位置、以及与所述引线框架插入用槽的内侧面相分离的第2位置。
本发明第四方面的引线框架的定位夹具的特征为，在本发明第三方面中，在所述引线框架进入所述引线框架插入用槽内达最深位置时，所述推压构件位于第1位置，阻止所述连结杆往上方移动。此处，所述引线框架的最深位置可以由所述支持构件的上部抵接面而定，也可以由所述引线框架的下面而定。
本发明第五方面的引线框架的定位夹具的特征为，在本发明第三或第四方面中，所述推压构件的前端部分构成为球状体。
本发明第六方面的引线框架的定位夹具的特征为，在本发明第一至第五方面中，所述上部抵接面在其短边方向上形成有多条上面导引槽，并且所述引线框架的定位夹具还具备有插入辅助工具，所述插入辅助工具具有与所述上面导引槽相咬合的多个齿。
本发明第七方面的引线框架的定位夹具的特征为，在本发明第六方面中，所述上面导引槽的深度构成为在所述插入辅助工具进入最深时，所述引线框架的下面到达所述引线框架插入用槽的内底面。
本发明第八方面的引线框架的定位夹具的特征为，在本发明第一至第七方面中，所述支持构件在其下面的短边方向上形成有多条下面导引槽，并且所述引线框架的定位夹具还具备有拔脱辅助工具，所述拔脱辅助工具具有与所述下面导引槽相咬合的多个齿。
本发明第九方面的引线框架的定位夹具的特征为，在本发明第八方面中，所述下面导引槽的深度构成为在所述拔脱辅助工具进入最深时，插入至所述引线框架插入用槽的所述引线露出于所述支持构件的上方5mm以上。
本发明第十方面的引线框架的定位夹具的特征为，在本发明第一至第九方面中还具备有在短边方向上连设固定所述支持构件的固定构件。
(发明的效果)
根据本发明，不必设置复杂的机构而可以易于进行引线框架的定位。并且，可以在维持引线框架在矫正了翘曲或弯曲后的状态下进行规定的作业。因此，能够以良好的精度迅速地进行涂布装置等作业装置的作业。
附图说明
图1为表示一般的LED构造的部分剖视图。
图2为表示一般的引线框架形状的概略图。
图3为本发明的夹具的概略立体图。
图4为说明将引线框架插入至本发明的夹具的顺序的说明图。
图5为表示本发明的推抵机构在插入时的作用的部分剖视图。
图6为说明本发明的夹具的弯曲矫正作用的说明图。
图7为说明从本发明的夹具拔脱引线框架的顺序的说明图。
图8为表示本发明的推抵机构在拔脱时的作用的部分剖视图。
图9为实施例1的涂布装置的概略立体图。
图10为表示实施例2的夹具的构成例的概略立体图。
符号说明
101       透镜部
102       负侧引线
103       正侧引线
104       LED芯片
105       芯片安装部
106       接线
107       组件固定部
201       引线框架
202       中连结杆
203       下连结杆
204       芯片安装部外侧底部
300       夹具
301           支持构件
302a、302b    上部抵接面
303a、303b    夹持面
304a、304b    侧部抵接面
305           下部抵接面
306           上面导引槽
307           下面导引槽
308           夹具下面
309           推抵机构
310           引线框架插入用槽
401           插入辅助工具
402           插入辅助工具的齿
501           球状体(推压构件)
502           弹簧
601           弯曲
701           拔脱辅助工具
702           拔脱辅助工具的齿
703           配设有拔脱辅助工具的齿的构件
901           涂布装置
902           X驱动机构
903           Y驱动机构
904           Z驱动机构
905           吐出装置
906           摄像机
907           控制部、影像处理部
908           平台
909           储存容器
910           喷嘴
1001          固定板
1002          把手
1003          框体
1004    把手
1005    平板
1006    导引构件。
具体实施方式
以下，以LED用的引线框架为例，对用于实施本发明的优选实施方式进行说明。
(1)夹具本体
如图3所示，优选实施方式的夹具300由大致形成长方体并具有特别构造的支持构件301所构成。
在支持构件301中，在其上面形成有供引线框架201插入的引线框架插入用槽310，在隔着引线框架插入用槽310而相对峙的上面，形成有上部抵接面(302a、302b)。上部抵接面(302a、302b)为分别抵接于隔着引线框架201而形成于两处的研钵状芯片安装部的外侧底部204的部位。
夹持面(303a、303b)为与上部抵接面(302a、302b)相正交而相邻接的面，为构成引线框架插入用槽310的长边方向内侧面的面。侧部抵接面(304a、304b)为与上部抵接面(302a、302b)相正交而相邻接的面，为构成引线框架插入用槽310的短边方向内侧面的面。由夹持面(303a、303b)以及侧部抵接面(304a、304b)的端部所包围的面，即引线框架插入用槽310的内部底面，为下部抵接面305。两个夹持面(303a、303b)间的距离与引线框架201的厚度大致为相同的尺寸，两个侧部抵接面(304a、304b)间的距离与引线框架201在长边方向的宽度大致为相同的尺寸。从上部抵接面(302a、302b)至下部抵接面305的距离，与从形成于引线框架201的芯片安装部的外侧底部204至下连结杆203的距离大致相等。即，在长方体状的支持构件301的内部形成有槽状空间(引线框架插入用槽310)，其内侧尺寸与引线框架外侧尺寸大致为相同尺寸，该槽状空间的5个内侧面(303a、303b、304a、304b、305)抵接于引线框架201的各外侧面。
并且，在支持构件301的上面以及下面，设置有在插脱引线框架时导引辅助工具的槽(306、307)。
如图3所示，位于上面的槽306沿着与上部抵接面(302a、302b)的短边平行的方向而形成，即与支持构件301的长边方向相正交的方向。槽306的深度从上部抵接面(302a、302b)起，到达深至定位引线框架201时位于LED芯片搭载侧的连结杆(中连结杆)202为止。并且，槽的宽度与成对的引线间的间隔大致为相同的长度。
另一方面，位于下面的槽307，沿着与夹具下面308的短边平行的方向而形成，即与支持构件301的长边方向相正交的方向。槽307的深度从夹具下面308起，到达深至上部抵接面(302a、302b)与夹具下面308间距离的一半程度为止。并且，槽的宽度与成对的引线间的间隔相比，大致为相同或稍大的长度。
更进一步，在支持构件301的高度方向中央偏下方处，配设有从垂直于夹持面(303a、303b)的方向推抵引线框架201的1组推抵机构309。推抵机构309位于成对的二条引线102、103之间。最好以隔着支持构件301长边方向的中心线的方式对称地配置2个以上推抵机构309。关于推抵机构309的详细内容将于后述。
(2)对夹具插脱引线框架
以下，说明于本发明的夹具300插入LED用引线框架201的步骤、以及从夹具300拔脱LED用引线框架201的步骤。
(i)将引线框架插入夹具的顺序
首先，如图4(a)所示，对形成于支持构件301的引线框架插入用槽310插入引线框架201，直到引线框架的下连结杆203抵接于推抵机构309内的球状体501为止。此时推抵机构309的作用如图5(a)所示。即，在最初阶段，由于并未施加足以从上压入引线框架201的力，因此不足以抵抗朝夹持面303b推抵球状体501的弹簧502的力，引线框架201未被压入。
然后，如图4(b)所示，对引线框架201从上方施加较大的力，将下连结杆203压入至推抵机构309的下方。此时，将插入辅助工具401置于其齿402与夹具上面所形成的槽306相合的位置处，从上贴紧中连结杆202而朝下方压入，以此作为本发明的优选方式而揭示。此外，齿402以及槽306最好均等配置有2个以上，以免对引线框架201的特定局部施加过大的力。由此，通过插入辅助工具401将引线框架201往下方压入，直到芯片安装部外侧底面204抵接于上部抵接面(302a、302b)、或者下连结杆203抵接于下部抵接面305为止。
此时推抵机构309的作用如图5(b)所示。即，通过施加足以将引线框架201往下压入的力，而克服推抵于推抵机构309内的球状体501的弹簧502的力，由下连结杆203将球状体501往与弹簧502施力的方向相反的方向压入。然后，在下连结杆203通过此处而引线部分位于此处时，球状体501通过弹簧502的力而进入成对的二条引线102、103之间。
依照以上顺序，通过引线框架201抵接于引线框架插入用槽310的5个内侧面(303a、303b、304a、304b、305)以及上部抵接面(302a、302b)而定位，通过推抵机构309而维持定位的状态。如此，通过将引线框架201插入夹具300，如图6所示，在引线框架201的芯片安装部105附近具有弯曲601的情况下，也可以通过抵接于引线框架201的夹持面(303a、303b)而矫正弯曲601，从而可以正确地定位作为涂布对象的芯片安装部105。
(ii)将引线框架从夹具拔脱的顺序
首先，如图7(a)所示，相对于将引线框架201维持在定位状态下的夹具300，将拔脱辅助工具701的齿702贴合在与形成于支持构件301下面的槽307相咬合的位置处。在拔脱辅助工具701的齿702与下连结杆203的下面相抵接的状态下，往下方压入夹具300，直到齿702抵接于槽307的最内部、或者夹具下面308抵接于配设有拔脱辅助工具701的齿的构件703为止。由此，通过拔脱辅助工具701的作用而将引线框架201往夹具300外推出。
此外，往下方压入夹具300的距离，由拔脱辅助工具701的齿702的长度与形成于夹具下面308的槽307的深度而决定。此距离可以由发明所属技术领域中具有通常知识的技术人员适当调节，但最好留有可握持的富余的距离，使作业者在不必接触到组件固定部107的情况下即可用手指握持从夹具300推出的引线框架201。此距离最好为引线框架201从上部抵接面302a、302b露出5mm以上的距离，优选为上述引线框架201露出10mm以上，更优选为上述引线框架201露出15mm以上。
并且，槽307以及齿702最好均等配置有2个以上，以免对引线框架201的特定局部施加过大的力。
此时推抵机构309的作用如图8所示。即，通过施加足以将引线框架201往上推出的力，而克服推抵于推抵机构309内的球状体501的弹簧502的力，以下连结杆203将球状体501往与弹簧502施力的方向相反的方向压入。然后，当下连结杆203通过此处后，球状体501通过弹簧502的力而再度朝夹持面303b推抵。
依照以上顺序，如图7(b)所示，从由夹具300的夹持面(303a、303b)、侧部抵接面(304a、304b)以及下部抵接面305所包围的引线框架插入用槽310取出引线框架201。如此，依照本发明，定位、固定以及卸除引线框架201的作业可以容易地进行。并且，在定位引线框架201的作业中，可以大幅减少任何构件接触到作为涂布对象部的芯片安装部105的危险性。
以下，通过实施例说明本发明的详细内容，但本发明并不受限于这些实施例。
(实施例1)
本实施例的涂布装置901如图9所示，具备有X驱动机构902、Y驱动机构903、Z驱动机构904、吐出装置905、摄像机906、以及控制这些部件的动作的控制部907。控制部907兼作为处理从摄像机906送来的影像的影像处理部。
在X驱动机构902上设置有Z驱动机构904。在Y驱动机构903上设置有载置作为涂布对象物而定位于夹具300中的引线框架201的平台908。设置在Z驱动机构904上的吐出装置905具备有储存液体材料的储存容器909、以及吐出液体材料的喷嘴910。本实施例的摄像机906与吐出装置905一起设在Z驱动机构904上。然而，并不受限于该构成，也可以使摄像机906独立于Z驱动机构904而配置在X驱动机构902上。
涂布作业时，首先，将固定有引线框架201的夹具300载置在平台908上并加以固定。其次，使X驱动机构902以及Y驱动机构903动作，将固定有引线框架201的夹具300移动至摄像机906的下方。然后，在经摄像机906确认涂布位置后，往喷嘴910的下方移动，开始涂布作业。涂布完成后，平台908以及吐出装置905通过各驱动机构(902、903、904)而往待机位置移动，完成对一个引线框架201的涂布作业。在对多个引线框架持续进行涂布作业时，将涂布过的引线框架更换为未涂布的引线框架而反复进行上述作业。更换时，也可以准备多个夹具300而连同夹具一起更换。
具有以上构成的本实施例的夹具300，不必设置复杂机构即可容易地进行定位，并且可以在矫正了翘曲或弯曲后的状态下进行作业。因此，可以高精度并且迅速地进行涂布装置901的涂布作业。
并且，根据本实施例的构成，由于可以矫正引线框架的弯曲并且可以高精度地进行定位，因此定位作业时的影像辨识处理不是必要的。然而，在基于安全考虑而在定位作业时进行影像辨识的情况下，根据本实施例的构成也可以得到稳定的影像。即，为了检测芯片安装部105的位置，而从芯片安装部105的上方由摄像机进行影像辨识的情况下，由该摄像机所获得的影像为芯片安装部上面的影像，并以存在于芯片安装部105的下部的物体为其背景影像，但是在本实施例中，由于具有将引线框架插入(嵌入)至“槽”的构成，因此上部抵接面302a以及302b会经常存在于芯片安装部的下方。因此，在由本实施例的摄像机所拍摄的影像中，由于上部抵接面302a以及302b经常成为背景，因此可以容易获得芯片安装部105的轮廓等影像。就此点而言，在一板的侧面推抵引线框架而定位固定的现有装置中，芯片安装部在板侧的背景影像有一半是上述板，相反侧的一半背景影像则映入存在于其下方的零件，因此难以得到稳定的影像，从而可能有无法辨识芯片安装部105的情况。
(实施例2)
本实施例的夹具300为连续设置有多个支持构件301的构成。
其原因在于，与图9所示的实施例1相同，在引线框架201直立的状态下定位，因此在平台908上仍有富余的空间，从而可以将多个支持构件301连续配置于短边方向。
支持构件301连续设置的个数，可以依照平台908的大小、驱动机构(902、903、904)的行程等而适当增减。多个支持构件301由任意的固定构件排列固定为可以同时作业。在本实施例中，如图10所示，使用螺丝等固定部件将10个夹具300固设于固定板1001。此时，将形成于每个夹具300上面以及下面的槽(306、307)的位置互相对齐而配置，即配置为在10个相连时宛如一个槽。原因在于，通过将槽(306、307)的位置对齐固定，从而可以一次对10个夹具进行插入以及拔脱。在固定板1001上设置有把手1002，以易于作业。
本实施例的插入辅助工具401如图10所示，构成为可以对连续设置的10个支持构件301同时作业的形状。即，插入辅助工具401的齿402，以横跨10个槽306的长度的3个板状体平行配置而构成。此处，齿402通过设有把手1004的1组框体1003夹持其两端部而固定。设置成以框体1003固定齿402的方式，是因为不损及定位时的辨识性。在以机械进行自动定位而辨识性不成为问题时，也可以设置成将齿402固设在平板的方式。
本实施例的拔脱辅助工具701如图10所示，构成为可以对连续设置的10个支持构件301同时作业的形状。即，拔脱辅助工具701的齿702，以横跨10个槽307的长度的2个板状体平行配置在一片平板1005上而构成。此处，在平板1005上设置有导引相连的支持构件301的导引构件1006，使齿702与槽307的位置不会在压下相连的支持构件301时发生偏移。
根据具有以上构成的本实施例的夹具300，由于可以同时对多个单位的引线框架201进行定位作业，因此可以缩短插入、拔脱作业和涂布作业的时间。
(产业上的可利用性)
本发明的夹具可适用在具有多对端部设有半导体组件的成对引线的引线框架、例如具有多对设置LED芯片、光二极管芯片、光敏晶体管芯片等的成对引线的引线框架。

Claims (10)

1.一种引线框架的定位夹具，具备有在端部具有组件固定部的引线、以及连设多条所述引线的连结杆；所述引线框架的定位夹具的特征在于，
其具备有支持构件，所述支持构件形成有供所述引线在直立的状态下插入、并且夹住而固定所述引线框架的引线框架插入用槽，
所述支持构件的上面具有与所述组件固定部的外侧底部相抵接的上部抵接面。
2.根据权利要求1所述的引线框架的定位夹具，其特征在于还具备有推抵机构，所述推抵机构设置于所述引线框架插入用槽的底部附近，在与所述引线框架插入用槽的深度方向相正交的方向上对引线框架施力。
3.根据权利要求2所述的引线框架的定位夹具，其特征在于，
所述推抵机构具有在与所述引线框架插入用槽的深度方向相正交的方向上被施力的推压构件，
所述推压构件具有与所述引线框架插入用槽的内侧面相抵接的第1位置、以及与所述引线框架插入用槽的内侧面相分离的第2位置。
4.根据权利要求3所述的引线框架的定位夹具，其特征在于，在所述引线框架进入所述引线框架插入用槽内达最深位置时，所述推压构件位于第1位置，阻止所述连结杆往上方移动。
5.根据权利要求3或4所述的引线框架的定位夹具，其特征在于，所述推压构件的前端部分构成为球状体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的引线框架的定位夹具，其特征在于，
所述上部抵接面在其短边方向上形成有多条上面导引槽，并且
所述引线框架的定位夹具还具备有插入辅助工具，所述插入辅助工具具有与所述上面导引槽相咬合的多个齿。
7.根据权利要求6所述的引线框架的定位夹具，其特征在于，所述上面导引槽的深度构成为在所述插入辅助工具进入最深时，所述引线框架的下面到达所述引线框架插入用槽的内底面。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的引线框架的定位夹具，其特征在于，
所述支持构件在其下面的短边方向上形成有多条下面导引槽，并且
所述引线框架的定位夹具还具备有拔脱辅助工具，所述拔脱辅助工具具有与所述下面导引槽相咬合的多个齿。
9.根据权利要求8所述的引线框架的定位夹具，其特征在于，所述下面导引槽的深度构成为在所述拔脱辅助工具进入最深时，插入至所述引线框架插入用槽的所述引线露出于所述支持构件的上方5mm以上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的引线框架的定位夹具，其特征在于还具备有在短边方向上连设固定所述支持构件的固定构件。
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