JP2002100645A - リードフレーム供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予熱されたリードフレームを成形金型に供給
するまでにリードフレームの温度が低下して、樹脂モー
ルド可能な温度に再加熱するのに時間を要するという問
題があった。 【解決手段】 移動中にリードフレーム３の振動を抑え
るためにリードフレーム３を押圧するフレーム押圧部１
９を熱伝導性が劣る部材で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂モールド型電子
部品の製造に用いられるリードフレームを樹脂モールド
金型に供給する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置などの電子部品は半導体ペレ
ットなどの電子部品本体と外部電極であるリードとを電
気的に接続して電子部品本体を外装被覆したもので一般
的にリードフレームを用いて製造される。リードフレー
ムは電子部品本体の電極数に応じた数本のリードを一組
として、これを多数組み平行配置し、各リードの中間部
及び外端部を連結条にて連結一体化するとともに各組の
リードのうち所定のリードを電子部品本体をマウントす
るアイランドに連結したもので、前記アイランドに電子
部品本体をマウントするマウント工程、電子部品本体上
の電極とリードとを電気的に接続するボンディング工
程、電子部品本体を含むリードフレーム上の要部を樹脂
にて被覆し外装する樹脂モールド工程、外装被覆された
樹脂から露呈した連結条を切断し各リードを独立させる
切断工程などを経て、電子部品が製造される。

【０００３】ここで樹脂モールド工程では、アイランド
に電子部品本体をマウントし電子部品本体とリードとを
電気的に接続したリードフレームが樹脂モールド金型間
に供給されるが、電力用半導体装置のように電子部品本
体の発熱量が大きいものでは、内部で発生した熱を効率
良く外部に放出するため、アイランドとして肉厚の放熱
板が用いられる。そのため樹脂モールド金型間に供給さ
れたリードフレームは適温まで温度上昇するのに時間を
要するため、一般的にリードフレームを予熱し樹脂モー
ルド金型に供給後直ちに樹脂の供給を可能としている。
この場合、予熱されたリードフレームを樹脂モールド金
型に移動させる間にリードフレームが温度低下しないよ
うに、予熱ポジションとと樹脂モールドポジションとは
近接配置している。このような樹脂モールド装置は例え
ば特開昭６０−６３９３６号公報（先行技術１）や特開
平７−３２１１３７号公報（先行技術２）に開示されて
いる。

【０００４】このような装置の一例を図３及び図４から
説明する。図において、１は支持ベース、２は図示省略
するが各アイランドに電子部品本体をマウントし電子部
品本体とリードとを電気的に接続した所定長さのリード
フレーム３を多数枚収容するマガジン、４は支持ベース
１に隣接配置されマガジン２を載置して上下動するマガ
ジン昇降機構、５はリードフレーム３を支持してガイド
するガイドレールで、支持ベース１上でマガジン２のリ
ードフレーム切り出しポジションと隣接するように配置
されている。６はガイドレール５の下方に配置され、リ
ードフレーム３を適温に加熱するヒータで、前記ガイド
レール５とヒータ６とで予熱部７を構成している。８は
予熱部７と隣接する領域に固定された固定盤、９は固定
盤８上でガイドポスト１０にガイドされ、図示省略する
が昇降機構により上下して固定盤８に近接離隔する可動
盤を示す。１１は固定盤８上に固定された下金型、１２
は可動盤９の下面に固定された上金型で、各金型１１、
１２の対向面には図示省略するが、リードフレーム３の
要部を樹脂被覆するためのキャビティ、キャビティに流
動化した樹脂をガイドし供給するランナ、樹脂タブレッ
トを加圧し流動化させるポット及びカルが形成され、ポ
ット内にはプランジャが挿入され、プランジャに加圧力
を付与する駆動機構などが付設されている。１３は予熱
部７から金型１１、１２間へリードフレーム３を移動さ
せるリードフレーム供給装置で、図５に示すように予熱
部７上と開いた金型１１、１２間で水平動しそれぞれの
ポジションで上下動する移動ブロック１４と、移動ブロ
ック１４周縁の複数箇所に揺動自在に支持されて下端部
がリードフレーム３の周縁部下面を支持するフレーム支
持部１５と、移動ブロック１４下面にロッド１６にガイ
ドされスプリング１７によって下向きの弾性力が付与さ
れ、フレーム支持部１５に支持されたリードフレーム３
を押圧し挟持するフレーム押圧部１８とを有する。フレ
ーム支持部１５は側面形状がＬ字状で、下端水平部１５
ａがガイドレール５の側方からリードフレーム３の下方
に入り込めるようにガイドレール５に切欠き５ａが形成
されている。

【０００５】尚、金型１１、１２の反対側には、ガイド
レール５と同様にリードフレーム３を整列状態でガイド
するガイドレール、移動ブロック１４と同様に金型１
１、１２から樹脂成形が完了したリードフレーム３を取
出して前記ガイドレール上に移動させる移動ブロック、
リードフレーム３を収容するマガジン、マガジンを昇降
させる昇降機構が付設されるが図示省略している。

【０００６】この装置は、成形金型１１、１２間に供給
されたリードフレーム３に樹脂被覆作業をしている間
に、マガジン２からリードフレーム３を一枚ずつ取出し
て、多数枚のリードフレーム３をガイドレール５上に配
列し、ヒータ６により多数枚のリードフレーム３を一括
して予熱する。この間に移動ブロック１４をガイドレー
ル５上に移動させ、フレーム支持部１５を図５において
図示点線で示すように外方に揺動させて降下させ、フレ
ーム支持部１５の下端水平部１５ａをリードフレーム３
の外方の下方位置で停止させる。この後、外方に開いた
フレーム支持部１５を閉じて、下端水平部１５ａをリー
ドフレーム３の下方に位置させる。次にフレーム押圧部
１８を下げてリードフレーム３の上面を弾性押圧しフレ
ーム支持部１５とともにリードフレーム３を挟持する。
これによりリードフレーム３は移動ブロック１４に安定
保持される。この状態を保って移動ブロック１４を上昇
させ、水平動させてリードフレーム３を金型１１、１２
の間に移動させる。金型１１上で移動ブロック１４を降
下させてリードフレーム３の要部を金型キャビティ（図
示せず）と重合させると同時にフレーム押圧部１８を上
昇させてリードフレーム３を自由状態にする。その後、
さらにフレーム支持部１５を外方に開いて、移動ブロッ
ク１４を上昇させ、金型１１、１２の外方に退避させ
る。下金型１１上に載置されたリードフレーム３は金型
から熱を受けて温度上昇し、上金型１２によって挟持さ
れると直ちに樹脂モールド作業が可能となる。樹脂モー
ルド作業が完了し、金型１１、１２を開くと、リードフ
レーム３はキャビティから持ち上げられ、金型から取り
出し可能となる。移動ブロック１４と同様な機構の取り
出し用移動ブロック（図示せず）がリードフレーム３を
金型１１、１２から取り出すと、次のモールド作業の準
備が可能となる。この装置は多数枚の予熱されたリード
フレーム３を移動ブロック１４により一括して金型１
１、１２間に供給できるため作業性が良好である。

【０００７】ところで、リードフレームは一般的に金属
や合金の平板をプレス加工したりエッチング処理するこ
とにより製造され、小電力の電子部品では厚さ０．２ｍ
ｍ程度のリードフレームが用いられる。このように薄い
リードフレームは下金型に載置し上金型で型締めする間
にリードフレームの温度は上昇するため予熱なしでも樹
脂モールド作業に支障はない。これに対して動作電力が
数Ｗ〜数十Ｗの電子部品は動作時に電子部品本体が発生
する熱を外部に効率良く放出する必要があるため電子部
品本体をマウントするアイランドの肉厚を厚くして放熱
性を良好にしている。例えば銅などの熱伝導性が良好な
材料で厚さ数ｍｍのアイランドを有するリードフレーム
では、樹脂モールド金型の成形温度を１８０℃とする
と、リードフレーム、特にアイランドは１２０℃に予熱
しておく必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、予熱部
７を離れたリードフレーム３は急激に温度が低下し、金
型１１上で再加熱される直前の温度が８０℃を下回った
状態で型締め後、直ちに樹脂の供給を開始すると、未充
填やボイドなどの樹脂成形不良を生じることがあった。
また平面上に整列して配列した多数のリードフレームを
一括して移動させると、配列中央部のリードフレームと
周縁部のリードフレームとで温度差を生じ、リードフレ
ームの配列位置によっても成形品質がばらつくという問
題があった。さらには、電力用のリードフレームはアイ
ランドとリードとの間で段差があり、予熱部７上では図
５に示すようにアイランドにマウントした電子部品本体
などがガイドレール５に直接接触しないようにしている
ため、アイランドは輻射熱により加熱される。そのた
め、樹脂モールド作業時間を短縮すると、アイランドの
温度が十分上昇しないうちに、予熱部７から取出され、
さらに金型１１上に供給されたリードフレームのアイラ
ンドはキャビティの開口部に位置し、金型と直接接触せ
ず間接加熱されるため温度上昇が緩やかで、上金型が衝
合して初めて金型から直接加熱され温度が急上昇する
が、この時点では既に樹脂の注入が開始されるため、金
型上に供給される直前のアイランドの温度によって成形
品質が大きくばらつくという問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的として提案されたもので、リードフレームをガイ
ドし加熱する予熱部とリードフレームを上下から挟持し
てリードフレーム上の要部を樹脂被覆する樹脂成形金型
との間で上下動並びに水平動する移動ブロックと、移動
ブロック周縁の複数箇所に揺動自在に支持されて下端部
がリードフレームの周縁部下面を支持するフレーム支持
部と、移動ブロック下面に支持され下方に向かって弾性
力が付与され、フレーム支持部とともにリードフレーム
を挟持するフレーム押圧部とを有し、予熱部で予熱され
たリードフレームを樹脂成形金型に供給するリードフレ
ーム供給装置において、上記フレーム押圧部の少なくと
もリードフレームと当接する部分に熱伝導抑制部を配置
したことを特徴するリードフレーム供給装置を提供す
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明によるリードフレーム供給
装置は予熱されたリードフレームを移動させる際にリー
ドフレームを挟持するフレーム押圧部の少なくともリー
ドフレームと当接する部分の熱伝導を抑制することを特
徴とするが、フレーム押圧部の全体を熱伝導性が劣る部
材で構成することができる。またフレーム押圧部のリー
ドフレームと当接しない部分に熱反射部を形成しフレー
ムの熱放散を抑制することもできる。さらにはフレーム
押圧部のリードフレームと当接する部分に凹凸を形成
し、リードフレームとの接触面積を減少させて熱伝導を
抑え温度低下を抑制することもできる。またフレーム押
えを構成する部材の熱伝導率より十分小さい熱伝導率の
材料、好ましくは断熱材をリードフレームと当接する部
分に配置することができる。またフレーム支持部のリー
ドフレームと当接する面にも熱伝導抑制部を配置しリー
ドフレームの温度低下を抑えることが出来る。この熱伝
導抑制部は凹凸に形成するかまたは断熱部材を配置する
ことができる。フレーム支持部のフレーム支持面にリー
ドフレームと係合する位置決めピンを突設することによ
り、金型に供給されるリードフレームの位置決め精度を
向上させることが出来る。本発明による装置は予熱され
たリードフレームの温度低下を抑制することができるか
ら、予熱後温度低下すると再温度上昇に時間を要する異
形状のリードフレームに好適である。また金型間に供給
されたリードフレームが型締めによって初めて金型と接
触し温度上昇するに時間を要する肉厚部の一主面が露呈
するように樹脂被覆されるリードフレームにも好適であ
る。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１から説明する。
図において、図５と同一物には同一符号を付して重複す
る説明を省略する。本発明は予熱されたリードフレーム
３を金型間に移動させるリードフレーム供給装置に関す
るもので、特に移動時にリードフレーム３が位置ずれし
たり振動しないようにリードフレーム３の周縁部を上か
ら抑えるフレーム押圧部１９の少なくともリードフレー
ムと当接する部分に熱伝導抑制部１９ａを配置したこと
にある。

【００１２】この図１において熱伝導抑制部１９ａは具
体的にはフレーム押圧部１９を熱伝導性が劣る部材、例
えばニッケルクロム合金、マンガニン、１８／８ステン
レス鋼などの合金、硬質木材、ガラス、エポキシ樹脂な
どで構成している。フレーム押圧部１９を一般的な材料
である鉄またはアルミニウムで構成すると、１２０℃に
予熱したリードフレーム３を予熱部７から金型間に供給
する間に４０〜５０℃温度低下し、金型内で良好な樹脂
モールドをするために適温に加熱するまで数１０秒時間
を要していたのに対し、フレーム押圧部１９を上記熱伝
導抑制部材で構成すると、温度低下が３０℃以下に抑え
られ、金型間にリードフレームを供給した後、直ちに樹
脂モールド作業を開始しても良好な樹脂モールドができ
た。そのため樹脂モールド品質を良好に保った状態で樹
脂モールド作業に要する時間を短縮できた。

【００１３】本発明は上記実施例だけでなく、例えば図
２に示すように、フレーム押圧部１９のリードフレーム
３と当接しない部分に熱反射部１９ｂを形成し、リード
フレーム３から放散される熱をリードフレーム３に反射
させることにより、リードフレームの温度低下を抑制す
ることが出来る。

【００１４】この熱反射部１９ｂはリードフレーム３と
対向する面を凹球面状に研磨し、表面にアルミニウムな
どの蒸着膜を形成して反射面１９ｃとしたもので、凹球
面とすることによりリードフレーム３とフレーム押圧部
１９の距離を大きく出来、、その表面で反射した熱をリ
ードフレーム３上で収束させることが出来る。

【００１５】このフレーム押圧部１９の材料として従来
どおりの鉄やアルミニウムを用いることが出来、熱伝導
性が良好なアルミニウムの場合には、リードフレーム３
と直接当接する部分に凹凸を形成し、熱の伝導面積を縮
小することによって、熱伝導によるリードフレームの温
度低下を防止できる。

【００１６】この凹凸は接触面積が小面積であってもリ
ードフレームを十分加圧できる形状寸法であれば、熱反
射部１９ｂと併用するだけでなく、単独で使用すること
が出来る。

【００１７】またフレーム押圧部１９は耐熱性を有する
部材で攻勢しても良いし、フレーム押圧部のリードフレ
ームと当接する部分にのみ断熱材を配置してもよい。

【００１８】さらにはフレーム押圧部１９だけでなく、
フレーム３を支持するフレーム支持部１５のリードフレ
ーム３と当接する面１５ａに熱伝導抑制部を配置しても
よい。

【００１９】この熱伝導抑制部はリードフレーム３と当
接する面に凹凸を形成したものであっても良いし、断熱
部であってもよい。

【００２０】本発明によるリードフレーム供給装置は、
フレーム支持部１５のフレーム支持面１５ａにリードフ
レーム３と係合する位置決めピン（図示せず）を突設す
ることができる。 この場合、フレーム支持部１５に支
持されたリードフレームの温度低下が抑えられるため、
位置決めピンの位置決め精度を向上させることが出来、
金型上に供給されたリードフレームの位置決め精度も向
上させることができ、金型上にリードフレームを供給し
た後直ちに樹脂モールド作業を開始することが出来る。

【００２１】リードフレームは種々の形状があるが、発
熱が著しい電子部品本体の場合、電子部品本体マウント
部の厚みを厚くする必要があるが、アイランドを厚くす
ると予熱に時間を要し、また一旦所定温度に予熱した
後、温度低下すると再度温度上昇させるのに時間を要す
るが、本発明によるリードフレーム供給装置では移動中
の温度低下がわずかであるため、厚いアイランドを有す
る異形状のリードフレームにも好適で、電力用の電子部
品用リードフレーム一般に適用することが出来る。

【００２２】さらに、肉厚部の一主面が露呈するように
樹脂被覆されるもの、即ち金型上に供給したリードフレ
ームの肉厚部が型締め後、金型と接触し、この接触によ
って加熱が開始されるようなリードフレームの場合で
も、金型に供給されるリードフレームの肉厚部の温度低
下が小さいため、樹脂成形が良好に行える。

【００２３】このように本発明によるリードフレーム供
給装置は、予熱されたリードフレームを金型に供給する
間の温度低下が小さく、金型とリードフレームの位置決
めがスムーズに行え、金型に供給されたリードフレーム
に直ちに樹脂モールド作業が開始できるため、樹脂モー
ルド時間を短縮できる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によればリードフレ
ームに対する樹脂モールド作業をスムーズに行うことが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示すリードフレーム供給装
置の正面図

【図２】 本発明の他の実施例を示すフレーム押圧部の
正断面図

【図３】 樹脂モールド装置の一例を示す一部断面平面
図

【図４】 図３装置の正面図

【図５】 図３装置に用いられるフレーム供給装置の正
面図

【符号の説明】

３ リードフレーム ５ ガイドレール ５ａ 切欠き ６ ヒータ ７ 予熱部 １３ リードフレーム供給装置 １４ 移動ブロック １５ フレーム支持部 １５ａ フレーム支持面 １９ フレーム押圧部 １９ａ 熱伝導抑制部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リードフレームをガイドし加熱する予熱部
   とリードフレームを上下から挟持してリードフレーム上
   の要部を樹脂被覆する樹脂成形金型との間で上下動並び
   に水平動する移動ブロックと、移動ブロック周縁の複数
   箇所に揺動自在に支持されて下端部がリードフレームの
   周縁部下面を支持するフレーム支持部と、移動ブロック
   下面に支持され下方に向かって弾性力が付与され、フレ
   ーム支持部とともにリードフレームを挟持するフレーム
   押圧部とを有し、予熱部で予熱されたリードフレームを
   樹脂成形金型に供給するリードフレーム供給装置におい
   て、 上記フレーム押圧部の少なくともリードフレームと当接
   する部分に熱伝導抑制部を配置したことを特徴するリー
   ドフレーム供給装置。
2. 【請求項２】フレーム押圧部を熱伝導性が劣る部材で構
   成したことを特徴する請求項１に記載のリードフレーム
   供給装置。
3. 【請求項３】フレーム押圧部のリードフレームと当接し
   ない部分に熱反射部を形成したことを特徴とする請求項
   １に記載のリードフレーム供給装置。
4. 【請求項４】フレーム押圧部のリードフレームと当接す
   る部分に凹凸を形成し、リードフレームと接触する面積
   を減少させたことを特徴とする請求項１に記載のリード
   フレーム供給装置。
5. 【請求項５】フレーム押圧部のリードフレームと当接す
   る部分に断熱材を配置したことを特徴とする請求項１に
   記載のリードフレーム供給装置。
6. 【請求項６】フレーム支持部のリードフレームと当接面
   に熱伝導抑制部を配置したことを特徴とする請求項１に
   記載のリードフレーム供給装置。
7. 【請求項７】熱伝導抑制部が凹凸または断熱部であるこ
   とを特徴とする請求項６に記載のリードフレーム供給装
   置。
8. 【請求項８】フレーム支持部のフレーム支持面にリード
   フレームと係合する位置決めピンを突設したことを特徴
   とする請求項１に記載のリードフレーム供給装置。
9. 【請求項９】フレーム支持部によって支持されるリード
   フレームが、両側部分の厚さが異なる異形状のリードフ
   レームであることを特徴とする請求項１に記載のリード
   フレーム供給装置。
10. 【請求項１０】フレーム支持部によって支持されるリー
    ドフレームが、肉厚部の一主面が露呈するように樹脂被
    覆されるリードフレームであることを特徴とする請求項
    ９に記載のリードフレーム供給装置。