JP2000332181A - 半導体装置のリード切断装置およびリード加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外径や寸法の異なる多品種の半導体装置のリ
ード切断加工をフレキシブルに行うことが可能で制御の
簡素なリード切断装置を提供する。 【解決手段】 切断装置は向かい合わせに配置された一
対のリード切断機（3A）からなる。夫々のリード切断機
は、回動可能に支持された円盤（27）の外周に刃先寸法
の異なる複数の切断用パンチ（28）を装着してなる可動
ヘッド（28A）と、ダイ（23）と、可動ヘッドを上下動
させる昇降運動機構（13）とを備えている。円盤（27）
を回動させることにより切断用パンチ（28）を選択す
る。切断用パンチを選択したならば、可動ヘッド（28
A）の上下運動のみによりリードの切断を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ実装樹脂封
止済みの半導体装置を夫々複数個備えたリードフレーム
をカセットから１枚ずつ順次に取り出し、枠切断加工、
アウターリード（以下、単にリードという）切断加工、
吊りピン切断加工、リード成形加工を連続して多品種に
わたりフレキシブルに行うことの可能な半導体装置の加
工装置に関する。本発明は、また、チップ搭載樹脂封止
後のリードフレームを切断して得られた枠付き半導体装
置のリードを切断するリード切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１０−２２３８１８号には、チッ
プ実装樹脂封止済みのリードフレームに種々のリード加
工を行うためのリードフレーム加工装置が記載されてい
る。この装置では、複数のＩＣチップを備えたリードフ
レームを重ねて貯蔵した中の最上位のリードフレームが
１枚単位で分離され、１個単位のパッケージ個片に切断
され、切断されたパッケージのリードには切断加工用金
型でピッチ部のカット、ダム部のカット、先端部のカッ
トが施され、曲げ加工装置でＺ字状に曲げ加工が施され
る。この装置の問題点は、リードの切断加工、吊りピン
切断加工に金型が用いてあることである。周知のように
金型は同一の寸法形状を持つ被加工物であれば互換性が
あるが、リードフレームの寸法や形状が異なる場合には
対応できず、金型を切り替えるかあるいは他の装置にて
加工しなければならない。そのため、金型交換工数が増
加する。また、他品種に対応する際は、その都度金型を
設計、製作する必要があり、設計、製作に費用と期間が
かかり、迅速な対応が不可能である。

【０００３】特開平９−１３９４５４号には、品種対応
にフレキシビリティーをもたせた半導体装置のリード成
形加工装置が開示されている。この装置においては、半
導体装置を支持した受け台に対してパンチユニットを移
動可能に設置し、パンチユニットの移動位置でパンチユ
ニットにより受け台上の半導体装置のリード部に成形加
工を行うようになっている。この装置においても、加工
すべき半導体装置の品種の変化に対応するためには半導
体装置のサイズに応じた受け台とパンチを交換しなけれ
ばならない。これは、前述した金型の場合と同様に、受
け台やパンチの交換工数の増加、新規設計・製作などの
問題を伴う。

【０００４】特開平６−２１３００号には、品種に対す
るフレキシビリティーを確保することが容易で、騒音や
振動の少ないロータリ型のリード切断機が開示されてい
る。この切断機では、サイズの異なる複数の切断パンチ
が円板に固定してある。この円板の回転軸はラジアルベ
アリングを介して円板支持ブロックに取り付けてあり、
円板回転用モータによって回転駆動されるようになって
いる。円板支持ブロックはベースプレートに対してスラ
イド可能に配置してあり、円板スライド用モータとボー
ルネジにより並進駆動されるようになっている。リード
切断時には切断パンチはベースプレートに対して回転動
作と並進運動を同時に行いながらダイに係合する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この装置では、円板に
取付けたサイズの異なる複数の切断パンチの中から最適
のサイズの切断パンチを選択して使用することができる
ので、金型や受け台やダイを交換することなく、多品種
の半導体装置に対応出来るという利点がある。また、切
断パンチを取付けた円板の回転により切断を行うロータ
リ型であるので、騒音や振動が少ないという利点があ
る。しかしながら、この装置の問題点は、切断を行うた
めの動作の制御が複雑であるということである。その理
由は、切断動作に円板の回転動作と並進運動とを組み合
わせて行わねばならないからである。このやり方では回
転と並進運動とを同期させて切断加工を行わないと、切
断パンチがリードに対して横滑りをして、リードに対し
てスライド方向の負荷を掛ける。また、モータ駆動軸が
多くなるので、機構部品の数、制御の入出力点数及びシ
ーケンスのライン数が多くなり、装置全体のコストが増
大する。更に、切断パンチはロータリ型であるので、特
定の切断パンチにより得られる切断長を微妙に可変調節
するのが困難である。

【０００６】本発明の目的は、フレキシブルに多品種の
半導体装置のリード切断加工をすることが可能で、制御
の簡素なリード切断装置を提供することにある。本発明
の他の目的は、フレキシブルに多品種の半導体装置のリ
ード切断加工をすることが可能で、機構の簡素なリード
切断装置を提供することにある。本発明の他の目的は、
多品種の半導体装置に対するフレキシビリティーを大幅
に向上させることの可能なリード切断装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のリード切断装置
は被加工物の送り方向に垂直な水平Ｙ軸に沿って相対変
位可能に対向配置された一対のリード切断機を備えてい
る。夫々のリード切断機は、水平軸線周りに回動可能に
支持された円盤の外周に刃先寸法の異なる複数の切断用
パンチを装着してなる可動切断ヘッドと、前記切断用パ
ンチと協働するダイと、前記可動切断ヘッドをダイに対
して上下往復運動させてリードを切断する昇降運動機構
とを備えている。切断用パンチの選択は円盤を回動させ
ることにより行う。いづれかの切断用パンチを選択した
ならば、可動ヘッドの上下運動のみによりリードの切断
を行う。このように切断動作は切断用パンチの上下運動
のみにより行われ、切断には切断用パンチの回転運動や
可動部材の並進運動を伴わないので、装置の制御と装置
各部の機構を簡素化することができる。

【０００８】また、回転運動や並進運動を伴うことなく
切断用パンチの上下運動のみにより切断を行うことは、
切断長さに対するフレキシビリティーを格段に向上させ
るという利点がある。即ち、切断長さの調節に関し、可
動切断ヘッドの円盤には複数の切断用パンチが装着して
あり、この円盤を回動させていづれかの切断用パンチを
選択することにより、先ず、切断長さの調節の第１段階
が行われる。更に、図面を参照にしながら後述するよう
に、切断工程時の切断用パンチの最下点高さ（ストロー
ク）を数値管理することにより、切断長さの調節の第２
段階が行われる。このように切断長さの調節を２段階に
行うので、切断長調節のフレキシビリティーが格段に向
上する。

【０００９】好ましい実施態様においては、Ｙ軸方向に
おける各切断機の初期位置を管理することにより切断用
パンチによる切断開始位置を制御する。他の好ましい実
施態様においては、被加工物を切断前に被加工物の送り
方向（Ｘ軸方向）およびＹ軸方向に関して位置決め（セ
ンタリング）するための手段を設ける。好ましくは、Ｘ
軸方向の位置決めは搬送装置に設けた一対の爪部材によ
り行い、Ｙ軸方向の位置決めは被加工物の両側に２つの
切断機のダイを係合させることにより行う。このように
すれば、特別な位置決め機構を要しないので、装置を簡
素化し製造コストを抑制することができる。

【００１０】本発明の他の観点においては、本発明はリ
ードフレームの供給からリードの成形までの加工を連続
して行う半導体装置加工装置を提供するもので、この装
置は、前述した本発明のリード切断装置に加えて、チッ
プ実装樹脂封止後のリードフレームを個々の枠付き半導
体装置に切断する枠切断装置と、枠付き半導体装置の吊
りピンを切断する吊りピン切断装置と、枠付き半導体装
置のリードを成形加工するリード成形加工と、前記装置
間で被加工物を搬送する搬送装置とを備えている。

【００１１】本発明の上記特徴や効果並びに他の特徴や
効果は以下の実施例の記載につれて更に明らかにする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のリード加工装置の全体構
成を図１に示す。図１を参照するに、本発明のリード加
工装置は、チップ実装リードフレーム９４（チップが実
装され樹脂封止された複数の半導体装置を有する。図２
４（Ａ）参照）が複数枚収納されたカセット（図示せ
ず）からリードフレームを１枚ずつ取り出し反転させて
次工程に送り出すリードフレーム供給装置１と、このリ
ードフレーム供給装置１から送り出されたリードフレー
ムを個々の枠付き半導体装置９５（図２４（Ｂ）参照）
に切断する枠切断分離装置２と、この枠切断分離装置２
によって枠切断加工終了した個々の枠付き半導体装置９
５のリード９６（図２４参照）を切断するリード切断装
置３と、リードが切断された個々の枠付き半導体装置９
５の吊りピン９７（図２４参照）を切断する吊りピン切
断装置４と、吊りピン切断によって枠から分離された個
々の枠付き半導体装置のリードを成形するリード成形装
置５を備えている。リード切断装置３は被加工物の搬送
方向に対して横断方向に向かい合わせに配置された一対
のリード切断機３Ａからなる。

【００１３】これらの装置の間には被加工物（リードフ
レーム又は個々の枠付き半導体装置）を装置間で搬送す
る複数の搬送装置や反転装置が設けてある。これらは、
リードフレーム供給装置１から送り出されたリードフレ
ーム９４を枠切断分離装置２まで搬送する第１搬送装置
６と、枠切断分離装置２によって枠切断加工終了した個
々の枠付き半導体装置９５を枠切断分離装置２から第３
搬送装置８に受け渡すための受け渡し位置７Ａまで搬送
する第２搬送装置７と、第２搬送装置７によって搬送さ
れてきた枠付き半導体装置を受け渡し位置７Ａからリー
ド切断装置３まで搬送すると共にリード切断装置３によ
ってリードが切断された枠付き半導体装置９５をリード
切断装置３から反転装置７２との受け渡し位置まで搬送
する第３搬送装置８と、リード切断以降の工程のため枠
付き半導体装置９５の天地を入れ替えるべく半導体装置
９５を反転させる反転装置７２と、反転終了後の枠付き
半導体装置９５を反転装置７２から吊りピン切断装置４
までおよび吊りピン切断加工を終了した半導体装置９５
を吊りピン切断装置４からリード成形装置５まで搬送す
る第４搬送装置９からなる。

【００１４】リードフレーム供給装置１は特開平９−２
１３７１８９号に開示したところと同様にチップ実装樹
脂封止後のリードフレームをカセットから１枚ずつ取り
出し反転させて送り出すように構成されており、詳細な
説明は省略する。概略のみ説明するに、このリードフレ
ーム供給装置１は、図２に示したように、カセット供給
部１Ａと、カセットに積載されたリードフレームを切り
出すセパレート部１Ｂと、最上位のリードフレームから
１枚づつ反転移載する反転移載部１Ｃと、搬送部１Ｄ
と、カセット回収部１Ｅを備えている。

【００１５】枠切断分離装置２も従来型のもので、図３
および図４に示したようにリードフレーム供給装置１か
ら供給されたリードフレームを個々の枠付き半導体装置
に切断するロータリカッター２Ａを備えている。この枠
切断分離装置２は周知であるので詳細な説明は省略す
る。

【００１６】本発明のリード切断装置３は、図１に示し
たように、２機のリード切断機３Ａを第３搬送装置８を
中心として向かい合わせで配置することにより構成され
ている。概略的に述べれば、夫々のリード切断機３Ａ
は、回動可能な円盤２７の外周に刃先寸法の異なる複数
の切断用パンチ２８を装着してなる可動切断ヘッド２８
Ａを備え、円盤２７を回転させていづれかの切断用パン
チを選択することによりリード切断長さとリード切断位
置を多品種の半導体装置に対応させ、昇降運動機構によ
り可動切断ヘッド２８Ａを上下往復運動させることによ
り選ばれた切断用パンチによってリードを切断するよう
になっている。

【００１７】より詳しくは、図５から図８を参照する
に、夫々のリード切断機３Ａは、第３搬送装置８の半導
体装置搬送方向（Ｘ軸方向）と直交するＹ軸方向に動作
可能にＮＣモータ１０により駆動されるＹ軸駆動部１１
と、ＮＣモータ１２の駆動により垂直昇降動作するＺ軸
駆動部１３と、ＮＣモータ１４の駆動により動作する回
転駆動部１５を備えている。Ｙ軸駆動部１１は、案内機
構と送りネジが内蔵されたベース１６と、Ｙ軸ステージ
１６Ａを備えている。Ｚ軸駆動部１３は、 Ｙ軸ステー
ジ１６Ａに取り付けたベース１３Ｂ上に配置され回転駆
動部１５のＺ軸方向の案内をするための例えば４本のガ
イドシャフト１７と、これらのガイドシャフト１７に上
下運動自在に案内されたＺ軸ステージ１３Ａと、Ｚ軸ス
テージ１３Ａに噛み合ったＺ軸用送りネジ１８を備えて
いる。送りネジ１８は歯付きベルト１８Ａおよびプリー
１８Ｂ、１８Ｃなどからなる駆動伝達手段を介してＮＣ
モータ１２によって回転駆動される。

【００１８】可動切断ヘッド２８Ａの回転駆動部１５は
軸受け装置２５に軸支された回転軸２７Ａを有し、この
回転軸２７Ａはカップリング２６を介してＮＣモータ１
４に接続されている。回転軸２７Ａの先端にはパンチ取
付円盤２７が取り付けてあり、この円盤２７にはその外
周に沿って刃先寸法の異なる複数の切断用パンチ２８が
円周方向等間隔に取付けてある。

【００１９】夫々のリード切断機３Ａは、更に、切断用
パンチ２８と協働するリード切断用のダイ２３と、スト
リッパ１９と、ストリッパ１９を案内するためのガイド
シャフト２０と、ストリッパ１９の下方への動きを規制
するストッパ２１と、リード切断時にストリッパ１９の
動作を規制する圧縮バネ２２と、ダイ２３の下面に取り
付けられリード切断時に発生するリードの切り屑を回収
する回収ダクト２４を備えている。なお、ダイ２３は切
断用パンチ２８の厚さに対して１０％程幅の広い溝２３
Ａ（図２６）を有する。

【００２０】吊りピン切断装置４は、特開平９−１４８
５０５号に開示したように、吊りピンを切断することに
よりリードフレームから半導体装置を分離するように構
成されており、詳細な説明は省略する。簡単に説明する
に、図９および図１０に示したように、吊りピン切断装
置４は、ダイ４Ａとパンチ４Ｂを備えた４つのユニット
４Ｃと、ステージ４Ｄを備えている。

【００２１】リード成形装置５は基本的に特開平９−１
８１２３７号および特願平８−２０３３５３号に開示し
た装置と同様に構成してある。図１１および図１２を参
照するに、概略的にはリード成形装置５は受け台５Ａと
成形部５Ｂと保持部５Ｃを備え、所定寸法に切断したリ
ードを成形するようになっている。詳細については前記
公報を参照することができる。

【００２２】図１３から図１５に示すように、第１搬送
装置６は、ＮＣモータ２９駆動により動作するリードフ
レームガイド部３０と、ＮＣモータ３１駆動により動作
する搬送駆動部３２を有する。リードフレームガイド部
３０は、ＮＣモータ２９とカップリング３３で接続され
た左右送りネジ３４と、送り動作用の直線案内３５と、
左右送りネジ３４および送り用直線案内３５に取り付け
られているリードフレーム幅ガイド３６と、リードフレ
ーム幅ガイド３６に取り付けられたリードフレーム厚さ
ガイド３７で構成されている。リードフレーム幅ガイド
３６間の幅はＮＣモータ２９により調節することができ
る。搬送駆動部３２は、ＮＣモータ１０６と、案内およ
び送りネジが内蔵されＮＣモータ３１によって駆動され
る移動テーブル３８と、この移動テーブル３８に取り付
けられ搬送動作時にリードフレーム９４の先端部のクラ
ンプ動作を行うエアチャック３９を備えている。エアチ
ャック３９はリードフレーム供給装置１によってカセッ
トから１枚ずつ取り出されたリードフレームをクランプ
して枠切断分離装置２まで搬送する。

【００２３】図１３から図１５を更に参照するに、第２
搬送装置７は、第１搬送装置６のＮＣモータ２９の駆動
により動作するリードフレームガイド部４０と、ＮＣモ
ータ１２１の駆動により動作する搬送駆動部を有する。
リードフレームガイド部４０部は、搬送駆動部３２のＮ
Ｃモータ２９と駆動伝達手段で接続された左右送りネジ
４１と、送り動作用の案内と左右送りネジ４１および送
り用直線案内４２に取り付けられたリードフレーム幅ガ
イド４３と、リードフレーム幅ガイド４３に取り付けら
れた回転型アクチュエータ４４と、回転型アクチュエー
タ４４の先端に取り付けられたリードフレームストッパ
４５で構成されている。搬送駆動部４６は案内および送
りネジが内蔵された移動テーブル４７と、移動テーブル
４７に取り付けられリードフレーム９４の先端部のクラ
ンプ動作を行うエアチャック４８で構成されている。第
２搬送装置７は枠切断分離装置２によって枠切断加工終
了した個々の枠付き半導体装置９５を第３搬送装置８へ
の受け渡し位置７Ａ（図１４）まで搬送する。

【００２４】第３搬送装置８は、図１６から図１８に示
したように、ＮＣモータ４９駆動により動作するＹ軸方
向搬送駆動部５０と、この搬送駆動部５０上に配置され
た第１搬送部（Ｙ軸ステージ）５１および第２搬送部６
７を備えている。搬送駆動部５０はＮＣモータ４９と駆
動伝達手段にて接続された送りネジ６８と直線案内６９
を有する。

【００２５】第３搬送装置８の第１搬送部５１は、搬送
駆動部５０上に配置されＺ軸方向の動作の案内となるガ
イドシャフト５２と、Ｚ軸方向の動作の駆動源となるＮ
Ｃモータ５３と、ＮＣモータ５３と駆動伝達手段にて接
続されたＺ軸用送りネジ５４と、Ｚ軸用送りネジ５４に
取り付けられ上下動作を行うＺ軸ブロック又はステージ
５５と、Ｚ軸ブロック５５に取り付けられた回転用モー
タ５６と、Ｚ軸ブロック５５に取り付けられた回転案内
５７と、回転案内５７に回転可能に支持され真空吸着の
ための空気流路を備えた吸着ノズル５８と、搬送駆動部
５０上に配置される支柱５９と、支柱５９およびガイド
シャフト５２の先端に取り付けられた位置決め用プレー
ト６０と、位置決め用プレート６０に取り付けられたＮ
Ｃモータ６２と、位置決め用プレート６０に取り付けら
れた位置決め用直線案内６１と、ＮＣモータ６２の先端
に取り付けられた歯付きプーリ６３と、位置決め用プレ
ート６０に取り付けられたアイドラプーリ６４と、歯付
きプーリ６３とアイドラプーリ６４に無端状に張られて
いる歯付きベルト６５と、位置決め用直線案内６１に取
り付けられ歯付きベルト６５により駆動される一対の位
置決め爪６６を備えている。

【００２６】これら２つの位置決め爪６６はベルト６５
の向かい合った２つの直線部分に夫々固定してあり、ベ
ルト６５がいづれかの方向に回転すると互いに逆方向に
同量動作するようになっている。従って、ベルト６５が
所定方向に回転すると、２つの位置決め爪６６は互いに
接近し、吸着ノズル５８に吸着された半導体装置を吸着
ノズル５８の中心に向かってセンタリングすることがで
きる。吸着ノズル５８は図示しないベルトを介してモー
タ５６に連結してあり、モータ５６の作動により垂直軸
線を中心として９０°回転させることができる。Ｚ軸ブ
ロック又はステージ５５はＮＣモータ５３を駆動するこ
とにより上下動し、吸着ノズル５８を上下させる。第２
搬送部６７は、搬送駆動部５０上に配置されロッドに空
気の流路が設けられた上下動作用エアシリンダ７０と、
エアシリンダ７０のロッド先端に取り付けられた吸着パ
ッド７１を備えている。第１搬送部５１の吸着ノズル５
８と第２搬送部の吸着パッド７１との間の取り付け間隔
は、受け渡し位置７Ａとリード切断装置３との間の間隔
と同一である。

【００２７】図１９から図２１に示したように、反転装
置７２は、反転装置取り付け板７３と、反転装置取り付
け板７３上に配置された上下動作用のエアシリンダ７４
と、上下動作の案内となるガイドシャフト７５と、ガイ
ドシャフト７５の先端に取り付けられ上下動作を行う昇
降プレート７６と、昇降プレート７６に取り付けられた
回転案内７７と、回転案内７７に回転可能に支持され回
転型アクチュエータ７８と、回転型アクチュエータ７８
とプリー７８Ａ、７８Ｂとベルト（図示せず）などの駆
動伝達手段にて接続され真空吸着のための空気流路とを
有する回転軸７９と、回転軸７９に取り付けられ回転軸
７９の空気の流路と接続された真空吸着孔を有する吸着
パッド８０を備えている。

【００２８】第４搬送装置９は、図２２から図２４に示
したように、搬送装置取り付け板８１と、搬送装置取り
付け板８１上に配置され半導体装置９５の搬送方向に移
動可能な送り用直線案内８２と、搬送装置取り付け板８
１上に配置されＺ軸動作の駆動源となるＮＣモータ８３
と、搬送装置取り付け板８１上に配置され搬送方向の駆
動源となるエアシリンダ８４と、搬送装置取り付け板８
１上に配置され上下方向に移動可能な上下用直線案内８
５と、搬送装置取り付け板８１上に配置されＮＣモータ
８３と駆動伝達手段にて接続されている上下動作用送り
ネジ８６と、送り用直線案内８２上に配置されエアシリ
ンダ８４のロッドと接続されていて送り方向の動作を行
う移動プレート８７と、上下用直線案内８５上に配置さ
れ送りネジ８６と接続されていて上下動作を行う移動プ
レート８８と、移動プレート８７上に配置されていて上
下方向に移動可能な上下用直線案内９０と、移動プレー
ト８８上に配置され送り方向に移動可能な送り用直線案
内８９と、送り用直線案内８９および上下用直線案内９
０上に配置された移動プレート９１と、移動プレート９
１上に配置された第１吸着パッド９２および第２吸着パ
ッド９３を備えている。

【００２９】ＮＣモータ８３を駆動して送りネジ８６を
作動させると、上下用直線案内８５を案内として移動プ
レート８８がおよび上下直線用案内９０を案内として移
動プレート９１が上下動作を行う。また、エアシリンダ
８４を駆動すると、送り用直線案内８２を案内として移
動プレート８７がおよび送り用直線案内８９を案内とし
て移動プレート９１が送り動作を行う。移動プレート９
１は上下動作及び送り動作が可能なように構成されてい
る。また、上流工程（第２受け取り位置）側に第１吸着
パッド９２が、下流工程（リード成形装置５）側に第２
吸着パッド９３が配置してある。また、第２受け渡し位
置と吊りピン切断装置４との間の間隔は吊りピン切断装
置４とリード成形装置５との間の間隔に等しく、また、
第４搬送装置９の２つの吸着パッド９２、９３の間の間
隔も同一である。

【００３０】次に、本発明のリード加工装置の動作を説
明する。リードフレーム供給装置１は複数の半導体装置
９５を有するリードフレーム（チップが実装され樹脂封
止されたもの）９４が複数枚収納されているカセットか
らリードフレーム９４を順次１枚ずつ取り出す。本発明
のリード加工装置ではリード９６の切断は切断パンチを
リード９６の厚さ方向に対して上から下に動作させるこ
とにより行う。この時切断によるバリが動作方向と同じ
く上から下に対して発生する。また、カセット内でリー
ドフレーム９４は半導体装置９５のリード９６の実装面
が下になって収納されている。このままの状態でリード
フレーム９４を取り出しリード９６の切断加工を行うと
実装面側に切断時のバリが発生し不具合が生じる。そこ
で、かかる不具合を防止するため、リードフレーム供給
装置１はカセットから取り出したリードフレームの天地
を入れ替えるべくリードフレームを反転させる。

【００３１】カセットから取り出されたリードフレーム
９４はリードフレーム供給装置１によって第２搬送装置
７のリードフレームストッパ４５に当接するまで送られ
る。この時、第１搬送装置６のリードフレーム幅ガイド
３６の幅は、品種毎のデータに基づいて特定品種のリー
ドフレームの幅に合うようあらかじめ設定されている。
設定は品種データを基にＮＣモータ２９を制御し、第１
搬送装置６の左右送りネジ３４および第２搬送装置７の
左右送りネジ４１を動作させることにより行う。第２搬
送装置７のリードフレーム幅ガイド４３はリードフレー
ム幅ガイドを駆動するＮＣモータ２９に駆動伝達手段を
介して接続されているので、リードフレーム幅ガイド３
６と連動して設定が行われる。

【００３２】リードフレーム供給装置１によるリードフ
レームの送りが完了すると、回転形アクチュエータ４４
を動作させてリードフレームストッパ４５を解除する。
次に第１搬送装置６のエアチャック３９がリードフレー
ム９４の先端部をチャックして所定のリード切断位置ま
でリードフレーム９４を搬送駆動部３２にて搬送する。
この時、リードフレーム９４が上下方向に蛇行しないよ
うリードフレーム厚さガイド３７にて防止する。所定の
リード切断位置は、半導体装置９５の大きさやリードフ
レーム９４に対する実装されるピッチ等の条件により半
導体装置毎に異なる。これには搬送駆動部３２を動作さ
せるＮＣモータ３１を制御することにより移動テーブル
１６を動作させることにより対応する。

【００３３】第１搬送装置６によるリードフレーム９４
の枠切断分離位置までの搬送が完了すると、枠切断分離
装置２が作動して、リードフレーム９４（図２５のＡ）
を個々の枠付き半導体装置９５（図２５のＢの単体の状
態）に切断し分離する。

【００３４】切断分離加工が完了すると、第２搬送装置
７のエアチャック４８が枠付き半導体装置９５の枠部分
をチャックする。チャック後、枠付き半導体装置９５を
枠切断分離装置２から第３搬送装置８との受け渡し位置
７Ａ（図１および図１４）まで搬送する。この時、第１
搬送装置６と同様、第２搬送装置７も搬送駆動部４６を
動作させるＮＣモータ１２１を制御することにより移動
テーブル４７を動作させ、品種毎の枠切断分離位置へ対
応させる。これと同時に、第１搬送装置６は次の半導体
装置を枠切断分離加工するためリードフレームの搬送動
作を行う。

【００３５】枠付き半導体装置９５の受け渡し位置７Ａ
への搬送が完了すると、第３搬送装置８が受け渡し位置
７Ａにある枠付き半導体装置９５を取りに来る。受け渡
し位置７Ａにある枠付き半導体装置９５は、第３搬送装
置８の第１搬送部５１の吸着ノズル５８が半導体装置９
５の下面を吸着して搬送する。半導体装置９５の下面は
品種毎にその高さが異なる。そこで、これに対応するた
め、ＮＣモータ５３を制御することによりＺ軸送りネジ
５４を駆動してＺ軸ブロック５５の高さを可変調節す
る。吸着ノズル５８で半導体装置９５を吸着保持した
後、ＮＣモータ４９を駆動して搬送駆動部５０を動作さ
せ、第１搬送部５１によって受け渡し位置７Ａからリー
ド切断装置３まで半導体装置９５を搬送する。

【００３６】リード切断装置３への搬送終了後、図２６
に示すように半導体装置９５の位置決め（ＸＹ方向のセ
ンタリング）動作を行う。先ず、吸着ノズル５８の真空
吸着を停止し、ＮＣモータ６２を駆動してベルト６５を
走行させることにより第３搬送装置８の２つの位置決め
爪６６を吸着ノズル５８に向かって移動させ、図２６
（Ａ、Ｂ）に示したように半導体装置９５の上部樹脂部
に位置決め爪６６を係合させることにより吸着ノズル５
８上で半導体装置９５を搬送方向（Ｘ軸方向）に位置決
めする（図２６（Ｂ））。第３搬送装置８の位置決め爪
６６による位置決め動作は、半導体装置９５の外形寸法
に基づいてＮＣモータ６２を制御することにより行う。
同時にリード切断装置３を用いて半導体装置９５を搬送
方向と直角をなす方向（Ｙ軸方向）に位置決めする。こ
れは、ＮＣモータ１０を駆動してＹ軸駆動部１１を作動
させ、向かい合う２機のリード切断機３Ａを互いに向か
って前進させ、図２６（Ｃ）に示したように向かい合う
２つのダイ２３を半導体装置９５の下部樹脂部に係合さ
せることにより行う。

【００３７】位置決め完了後、第３搬送装置８の吸着ノ
ズル５８による真空吸着を再開し、位置決めした位置を
保持する。真空吸着完了後、リード切断装置３は、所定
のリード９６の切断長さ位置の上空に切断用パンチ２８
を移動させるためにＹ軸駆動部１１を動作させる。Ｙ軸
駆動部１１の移動動作完了後、第３搬送装置８のＮＣモ
ータ５３を駆動して吸着ノズル５８を下降させ、半導体
装置９５のリード９６の下面をリード切断装置３のダイ
２３の上面に載置させる。

【００３８】リード切断に使用する切断用パンチ２８は
パンチ取付円盤２７に取り付けられている複数の切断用
パンチ２８の中から予め選択される。半導体装置９５の
品種データに基づいて半導体装置９５のリード９６切断
範囲に最も近くより長い刃先寸法の切断用パンチ２８を
選択する。切断用パンチ２８が選択されるとＮＣモータ
１４を駆動して回転軸２７Ａを回転させ、選択した切断
用パンチ２８の切り刃を最下点に移動させる。

【００３９】切断用パンチが選択されダイ２３上への半
導体装置９５の載置が完了すると、リード切断を行う。
リード切断は、ＮＣモータ１２を駆動してＺ軸駆動部１
３を下降させ、切断用パンチ２８をダイ２３の溝に貫入
させることにより行う。その際、選択した切断用パンチ
２８の刃幅が半導体装置９５の吊りピン９７間の間隔
（図２７参照）よりも短い場合には問題なく切断加工を
行うことが出来るが、図２７（Ａ）に示すように刃幅が
吊りピン間隔よりも長い場合にはその状態で切断すると
リード９６のみならず吊りピン９７まで切断してしま
う。そこで、選択した切断用パンチ２８の刃幅が吊りピ
ン間寸法より長い場合には、図２７（Ｂ）に示すよう
に、ＮＣモータ１２の回転を数値管理することにより切
断用パンチ２８の下降ストロークを制御すると共に、吸
着ノズル５８よりも半導体装置９５の搬送方向に切断用
パンチ２８の位置を移動させて切断用パンチ２８の切断
開始位置を半導体装置９５から見て下流工程側にずらす
ことにより、半導体装置９５のリード９６切断範囲より
長い切断用パンチ２８であっても対応することができ
る。

【００４０】このように、切断長の調節は、パンチ取付
円盤２７の回転による切断用パンチ２８の選択と、 Ｎ
Ｃモータ１２の数値管理による切断用パンチ２８の下降
ストロークの制御との２段階に行われるので、多品種の
半導体装置に対するリード切断長の調節のフレキシビリ
ティーを格段に向上させることができる。

【００４１】リード９６切断を行うべくＺ軸駆動部１３
が下降すると、まずストリッパ１９がリード９６に接触
する。さらに下降すると、ストリッパ１９はその状態を
保持する。これにより、半導体装置のリードがダイ２３
とストリッパ１９により挟持される。ストッパ２１がス
トリッパ１９より離れ、圧縮バネ２２を圧縮しながらＺ
軸機構部のみが下降する。切断ヘッド２８Ａがさらに下
降すると切断パンチとダイ２３によりリード９６が剪断
により切断される。この時、切断により発生したリード
切断屑は回収ダクト２４に回収され、装置外に排出され
る。以上のリード切断動作は半導体装置９５の向かい合
う２辺のリード９６について同時に行われる。

【００４２】２辺のリード９６の切断が終了すると、Ｚ
軸駆動部１３を上昇させ、切断用パンチ２８をダイ２３
から離し、初期状態に戻す。次に、吸着ノズル５８によ
り半導体装置９５を吸着保持し、上昇させる。この時、
切断時に搬送方向下流側に移動させた半導体装置９５を
元の位置に戻した後行う。

【００４３】上昇終了後、回転用モータ５６を駆動して
吸着ノズル５８を９０°回転させることにより半導体装
置９５を９０°回転させ、切断する辺を入れ替える。加
工する辺を入れ替えるための回転終了後、位置決め以降
リード動作までの上記動作を半導体装置９５の他の２辺
について繰り返す。これにより、半導体装置９５のリー
ドは図２５（Ｃ）に示したように４辺のすべてについて
切断される。

【００４４】リード切断加工が終了すると、枠付き半導
体装置９５を第３搬送装置８の第２搬送部６７によりリ
ード切断装置３から反転装置７２との第２受け渡し位置
まで搬送する。搬送にあたりエアシリンダ７０を作動さ
せ、リード切断加工が終了した半導体装置９５を持ち上
げる。持ち上げた後、真空吸着にて半導体装置９５を吸
着保持する。この時、第１搬送部５１は受け渡し位置７
Ａにある次の半導体装置９５のリード切断装置３への搬
送を同時に行う。第１搬送部５１にてリード切断装置３
に搬送された次の半導体装置９５は上記一連のリード切
断加工に付される。

【００４５】第２搬送部６７によって第２受け渡し位置
まで搬送された半導体装置９５はそのままの状態で反転
装置７２に受け渡される。第２受け渡し位置にある半導
体装置９５に対して、反転装置７２のエアシリンダ７４
が下降動作して昇降プレート７６が下降して吸着パッド
８０が半導体装置９５上面に接する。吸着パッド８０が
半導体装置９５上面に接した後、半導体装置９５の上面
を真空吸着して保持する。吸着完了後エアシリンダ７４
が上昇動作を行う。

【００４６】上昇完了後、回転型アクチュエータ７８が
動作して回転軸７９を回転させ、半導体装置９５の姿勢
をセットに収納されていた状態と同様にリードの実装面
を下側に戻す。回転動作終了後、第４搬送装置９のエア
シリンダを受け渡し位置側に駆動させて移動プレート９
１を第２受け取り位置に移動させ、反転装置７２の吸着
パッド８０上の半導体装置９５を受け取りに行く。受け
取り位置の方向に移動完了した後、ＮＣモータ８３を駆
動してＺ軸送りネジ８６を動作させ、移動プレート９１
を下降させる。

【００４７】半導体装置９５の上面高さは品種毎に異な
る。これに対応するため、品種データに基づいてＮＣモ
ータ８３を制御することによりＺ軸送りネジ８６を駆動
して移動プレートの高さを可変調節する。所定の高さに
移動完了後、真空吸着にて半導体装置９５を吸着して保
持する。この時第２吸着パッド９３はまだ対象の半導体
装置９５が存在しないので、吸着動作は行わない。第１
吸着パッド９２での吸着完了後、反転装置の吸着パッド
８０の吸着を解除する。解除完了後、ＮＣモータ８３を
駆動し、移動プレート９１を上昇させる。上昇完了後、
エアシリンダ８４を駆動して第１吸着パッドを吊りピン
切断装置４上に移動させる。

【００４８】移動完了後、ＮＣモータ８３を駆動し、移
動プレート９１を下降させ、半導体装置９５を吊りピン
切断装置４のダイ４Ａの上面に載置する。下降完了後、
第１吸着パッドの真空吸着を解除し、解除完了後ＮＣモ
ータ８３を駆動して移動プレート９１を上昇させ、エア
シリンダ８４を駆動し、第１吸着パッドを受け取り位置
に移動させる。この時第２吸着パッドは吊りピン切断装
置の上方に移動する。移動完了後、吊りピン切断装置４
により半導体装置９５の四隅の吊りピン９７を切断す
る。吊りピン９７の切断により半導体装置９５は図２５
のＣからＤの状態になる。

【００４９】吊りピン切断後、第４搬送装置９のＮＣモ
ータ８３を駆動して移動プレート９１を下降させ、半導
体装置９５の上面に第２吸着パッドを接触させる。下降
完了後第２吸着パッド９３にて半導体装置９５を真空吸
着し保持する。真空吸着完了後ＮＣモータ８３を駆動し
て移動プレート９１を上昇させる。半導体装置９５を保
持して上昇させることにより、図２５のＤからＥに示し
たように、半導体装置９５はリードフレームの枠から分
離した状態になる。

【００５０】上昇完了後、エアシリンダ８４をリード成
形装置５側に駆動して移動プレート９１をリード成形装
置５の側に移動させる。これにより、第２吸着パッド９
３がリード成形装置５の位置に移動する。この時同時に
第１吸着パッド９２は反転装置７２が保持し反転させた
次の半導体装置９５を吸着保持し、吊りピン切断装置へ
の搬送を行う。移動完了後ＮＣモータ８３を駆動し、移
動プレート９１を下降させ、半導体装置９５をリード成
形装置５に搭載する。搭載終了後、リード成形装置５に
て半導体装置９５の各４辺のリード９６の成形加工を行
う。図２５（Ｆ）にはリード成形後の半導体装置９５Ａ
が示してある。リード９６の成形加工により本加工装置
による加工が終了する。上記加工工程は、供給されたカ
セットに収納されているリードフレーム９４の半導体装
置９５全てに対して連続して行われる。また、同一品種
のカセットを供給して加工を続けることも可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
リードの切断長の調節は、複数の切断用パンチの選択
と、切断用パンチの下降ストロークの制御との２段階に
行われるので、外径や寸法の異なる多品種の半導体装置
に対するリード切断長の調節のフレキシビリティーを格
段に向上させることができる。本発明の他の効果は、切
断動作は切断用パンチの上下運動のみにより行われ、切
断用パンチの回転運動や可動部材の並進運動を伴わない
ので、装置の制御を簡素化することができるということ
である。また、リード切断装置のＺ軸のみの制御でリー
ド切断長を制御できるので、多品種の半導体装置にフレ
キシブルに対応することができる。

【００５２】第３搬送装置に位置決め爪６６のようなＸ
軸方向位置決め手段を組み込んだ実施態様にあっては、
特別な位置決め機構を要しないので、装置の製造コスト
を低減し、装置を簡素化することができる。また、 ２
つの切断機のダイを半導体装置に両側から係合させるこ
とによりＹ軸方向の位置決めを行う実施態様にあって
は、装置を簡素化し製造コストを一層低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリード加工装置の概略を示す平面図で
ある。

【図２】図１に示した加工装置のリードフレーム供給装
置の概略を示す平面図である。

【図３】図２に示したリードフレーム供給装置の正面図
である。

【図４】図２に示したリードフレーム供給装置の側面図
である。

【図５】図１に示した加工装置のリード切断装置の正面
図である。

【図６】図５に示したリード切断装置の平面図である。

【図７】図５のVII−VII線に沿った断面図である。

【図８】図５のVIII−VIII線に沿った断面図である。

【図９】図１に示した加工装置の吊りピン切断装置の概
略を示す平面図である。

【図１０】図９に示した吊りピン切断装置の正面図であ
る。

【図１１】図１に示した加工装置のリード成形装置の概
略を示す平面図である。

【図１２】図１１に示したリード成形装置の正面図であ
る。

【図１３】図１に示した加工装置の第１搬送装置および
第２搬送装置の正面図である。

【図１４】図１３に示した第１搬送装置および第２搬送
装置の平面図である。

【図１５】図１３に示した第１搬送装置および第２搬送
装置の側面図である。

【図１６】図１に示した加工装置の第３搬送装置の一部
切欠き正面図である。

【図１７】図１６に示した第３搬送装置の平面図であ
る。

【図１８】図１６に示した第３搬送装置の側面図であ
る。

【図１９】図１に示した加工装置の反転装置の一部切欠
き正面図である。

【図２０】図１９に示した反転装置の平面図である。

【図２１】図１９に示した反転装置の側面図である。

【図２２】図１に示した加工装置の第４搬送装置の正面
図である。

【図２３】図２２に示した第４搬送装置の平面図であ
る。

【図２４】図２２に示した第４搬送装置の側面図であ
る。

【図２５】本発明の加工装置によるリード加工の遷移図
である。

【図２６】本発明による半導体装置の位置決め状態を示
す概略図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（ Ｃ
）は側面図である。

【図２７】本発明による半導体装置のリード切断状態を
示す模式図である。

【符号の説明】

１： リードフレーム供給装置 ２： 枠切断分離装置 ３： リード切断装置 ３Ａ： リード切断機 ４： 吊りピン切断装置 ５： リード成型装置 ６： 第１搬送装置 ７： 第２搬送装置 ８： 第３搬送装置 ９： 第４搬送装置 １３： 昇降運動機構 ２３： ダイ ２７： リード切断機の切断用パンチ取付円盤 ２８Ａ： 可動切断ヘッド ２８： 切断用パンチ ５８： 吸着ノズル ６６： Ｙ軸方向位置決め手段（位置決め爪） ９４： チップ実装樹脂封止後のリードフレーム ９５： 枠付き半導体装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 栄一郎 東京都港区芝浦三丁目18番21号 日本電気 エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4E048 AB01 AB03 4E070 AA04 AB15 AC03 BF06 5F067 DB00 DB01

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物の送り方向に垂直な水平Ｙ軸に
   沿って相対変位可能に対向配置された一対のリード切断
   機を備え、夫々のリード切断機は、水平軸線周りに回動
   可能に支持された円盤の外周に刃先寸法の異なる複数の
   切断用パンチを装着してなる可動切断ヘッドと、前記切
   断用パンチと協働するダイと、前記可動切断ヘッドをダ
   イに対して上下往復運動させてリードを切断する昇降運
   動機構とを備え、前記円盤の回動によりダイと協働する
   いづれかの切断用パンチを選択し、前記可動ヘッドの上
   下運動により選ばれた切断用パンチによるリードの切断
   を行うようにしたことを特徴とする半導体装置のリード
   切断装置。
2. 【請求項２】 リード切断工程時の切断用パンチの最下
   点高さを管理することによりリードの切断長さを制御す
   ることを特徴とする請求項１に基づくリード切断装置。
3. 【請求項３】 前記Ｙ軸方向における各切断機の初期位
   置を管理することにより切断用パンチによる切断開始位
   置を制御することを特徴とする請求項２に基づくリード
   切断装置。
4. 【請求項４】 被加工物を切断前に被加工物の送り方向
   に関して位置決めするための手段を備えていることを特
   徴とする請求項１から３のいづれかに基づくリード切断
   装置。
5. 【請求項５】 被加工物を搬送してダイ上に載置するた
   めの搬送装置を更に備え、前記位置決め手段は前記送り
   方向に平行に前記搬送装置の被加工物保持部材に向かっ
   て前進するべく搬送装置に設けた一対の爪部材からなる
   ことを特徴とする請求項４に基づくリード切断装置。
6. 【請求項６】 前記搬送装置の被加工物保持部材は垂直
   軸線回りに少なくとも９０°回転可能であり、被加工物
   を９０°回転させることにより被加工物の異なる辺を切
   断するのを可能にしたことを特徴とする請求項５に基づ
   くリード切断装置。
7. 【請求項７】 被加工物の前記Ｙ軸方向両側から２つの
   切断機のダイを被加工物に係合させることにより被加工
   物を切断前にＹ軸方向に関して位置決めすることを特徴
   とする請求項１から６のいづれかに基づくリード切断装
   置。
8. 【請求項８】 水平軸線周りに回動可能に支持された円
   盤の外周に刃先寸法の異なる複数の切断用パンチを装着
   してなる可動切断ヘッドと、前記切断用パンチと協働す
   るダイと、前記可動切断ヘッドをダイに対して上下往復
   運動させてリードを切断する昇降運動機構とを備え、前
   記円盤の回動によりダイと協働するいづれかの切断用パ
   ンチを選択し、前記可動ヘッドの上下運動により選ばれ
   た切断用パンチによるリードの切断を行うようにしたこ
   とを特徴とする半導体装置のリード切断機。
9. 【請求項９】 チップ実装樹脂封止後のリードフレーム
   を個々の枠付き半導体装置に切断するための枠切断装置
   と、得られた枠付き半導体装置のリードを切断するため
   の請求項１から７のいづれかに基づくリード切断装置
   と、枠付き半導体装置の吊りピンを切断するための吊り
   ピン切断装置と、枠付き半導体装置のリードを成形加工
   するためのリード成形加工と、前記装置間で被加工物を
   搬送するための搬送装置とを備え、リードフレームの加
   工を連続して行うことを特徴とする半導体装置のリード
   加工装置。