JP2720752B2 - フィルム貼り付け方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リードフレームのフィ
ルム貼り付け方法、特に、高品質にフィルムをリードフ
レームに貼り付ける方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】集積回路の高密度実装技術の発展によ
り、チップ面積に対応する入出力ピン数が増加し、基板
上に搭載されるチップ数の減少と基板の小型化が図ら
れ、高密度の実装が実現されている。基板の実装方法に
は、従来のリード型、表面実装型、等が考えられる。チ
ップ面積に対応する入出力ピン数の増加と基板の実装を
考慮し、近年、各種高信頼性、高品質リードフレームの
開発が行われている。

【０００３】ＩＣあるいはＬＳＩなどを搭載するリード
フレームでは、従来からリード先端部の段差やシフトを
防止するため、フィルムを短冊状に打ち抜きまたは切断
し、リード先端部に貼り付けること、あるいは、ＬＯＣ
（Ｌｅａｄ Ｏｎ Ｃｈｉｐ）構造などでは、リードと
チップとを貼り合わせるために、リードフレームにフィ
ルムを貼り付けることが多く行われている。

【０００４】このようなフィルムを貼り付ける方法とし
て、図４に示すようなフィルム貼り付け装置を用いて、
フィルム８を金型で所定形状に切断または打ち抜いてか
ら、その直下に設置された被貼り付け材となるリードフ
レーム１に貼り付ける方法が行われている。図４に示す
フィルム貼付装置において、金型はパンチ７、ダイ２、
パンチガイド３またはストリッパにより構成されてお
り、金型下部にはヒータ４が配置され、ヒータ４上にあ
らかじめ位置決めされたリードフレーム１が載置される
ように構成されている。

【０００５】このようなフィルム貼付装置を用いた従来
のフィルム貼り付け方法を図５（ａ），（ｂ）および
（ｃ）に示す。従来のフィルム貼り付け方法において
は、図５（ａ）に示すように、打ち抜くフィルム８はパ
ンチガイド３とダイ２との間にテープ状に供給されて、
ダイ上面にセットされ、一方リードフレーム１はダイ下
面にセットされた後、金型のシャンク６が押されること
により、図５（ｂ）に示すようにパンチ７がフィルム８
を所定形状に切断もしくは打ち抜き、図５（ｃ）に示す
ようにダイ２の下面に待機しているリードフレーム１に
加熱したヒータ４（熱可塑性フィルムでは、約４００℃
に加熱）を介して貼り付けを行うようになっている。

【０００６】ヒータ４により加熱される金型、すなは
ち、パンチ７、ダイ２およびパンチガイド３には高い寸
法精度が要求されるので、これらがが過熱されると、パ
ンチ７とダイ２との間、およびパンチ７とパンチガイド
３との間のクリアランスが変化するため、正常な打ち抜
きを行うことができない。このため、図４に示すような
従来のフィルム貼り付け装置においては、過熱防止対策
の一例として金型本体に水冷管路１１を設けて、金型全
体を水冷する方法が主に採用されている。この水冷方法
は冷水を金型内の循環水冷管路１１に循環をさせて、金
型を冷却し、パンチ７、ダイ２およびパンチガイド３な
どの過熱を防止しようとするものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の過熱防止対策である水冷方法には、以下のよ
うな問題点があった。 １．この方法は、水冷方式であるため、金型内の過熱部
の熱伝導を考慮し、冷水循環水路網を設ける場合、循環
水路１１の引き廻しが複雑である。 ２．金型内の冷水巡環によって金型内の循環水路１１が
腐食し、水漏れあるいはクリーン度低下の原因となる。

【０００８】３．冷水温度が低い場合、金型表面が結露
し、貼り付けフィルム８が吸湿する。（なお、一般的に
貼り付けフィルムは、吸湿特性の高い材料が多く、吸湿
した場合、貼り付け性、ダイボンド性、あるいは組立後
の特性を著しく低下させる場合がある。） ４．金型内の循環水路１１に冷水を循環をさせる冷水循
環ユニット等、高価な設備および面倒なメンテナンスが
必要となる。 ５．パンチ７が小さいためパンチ先端部への冷水循環路
１１の加工が不可能であり、高温部となるパンチ先端部
のみの冷却ができない。従って、貼り付けの高速化を行
う場合、パンチ先端温度が上昇するため、パンチ３に接
するフィルム８の接着層と接着してしまう。

【０００９】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、金型の不要高温部のみを冷却することができる
とともに、局所冷却によって高速貼り付けを可能とする
ことができるフィルム貼り付け方法を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、パンチ、ダイおよびストリッパまたはパ
ンチガイドにより構成されたフィルム打抜金型を用いて
フィルムを打ち抜き、前記パンチ先端で打ち抜かれたフ
ィルムを所定位置に搬送し、加熱手段により加熱された
リードフレームに前記フィルムを貼り付けるに際し、前
記フィルム貼り付けを行う前記パンチのフィルム貼り付
け部近傍にパンチ側面に解放するように設けた冷風孔に
高圧気体を流し局所冷却して貼り付けを行うことを特徴
とするフィルム貼り付け方法を提供するものである。

【００１１】本発明のフィルム貼り付け方法は、金型へ
の熱の入口であるパンチ先端近傍、すなわち、フィルム
貼り付け部近傍にパンチ側面に解放するように設けた冷
風孔から高圧気体（空気または窒素など）を流出させる
ことにより、金型の局部冷却をおこなうとともにフィル
ム貼り付けの高速化を可能とするものである。

【００１２】

【実施態様】本発明に係るフィルム貼り付け方法を添付
の図面に示す好適実施例に基づいて以下に詳細に説明す
る。

【００１３】図１（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、本発
明のフィルム貼り付け方法の打ち抜き貼り付けプロセス
を、これを実施するフィルム貼り付け装置の一実施例の
要部を用いて示したものであり、それぞれ打ち抜き前の
状態、打ち抜き後局所冷却の状態および貼り付け中の状
態を示す部分断面図である。ここで、本発明に用いられ
るフィルム貼り付け装置は、パンチ７に冷風孔９が設け
られている以外は図４に示すフィルム貼り付け装置と同
様であるので、パンチ７の先端、ダイ２、パンチガイド
３およびヒータ４の一部などを含む主要部のみを図示
し、それ以外の図示および詳細な説明を省略する。

【００１４】図１（ａ）に示すように、本発明のフィル
ム貼り付け方法は、パンチ７の先端に冷風孔（冷気通
路）９を設けたフィルム貼り付け装置を用い、パンチホ
ルダ５側より圧縮した気体を流し、パンチ先端のみを局
部冷却することを特徴とするものである。

【００１５】なお、フィルム貼り付け装置は、リードフ
レーム１を所定位置に設置する位置決め機構（図示せ
ず）と、リードフレーム１を加熱するヒータ４と、フィ
ルム８を所定切り抜き位置まで送り込む送り込み機構と
（図示せず）と、フィルム８を所定形状に切り抜くパン
チ７、ダイ２、パンチガイド３、パンチホルダ５および
シャンク６などからなる切抜機構と、切り抜かれたフィ
ルム８をリードフレーム１の近傍まで搬送するパンチ
７、パンチガイド３およびシャンク６などからなる搬送
機構と、搬送されたフィルム８を所定位置において加熱
されたリードフレーム１に押し付けるパンチ７およびシ
ャンク６などからなる押し付け機構と、パンチ７の先端
を局部冷却する冷風孔９などからなる冷却機構とを有す
る。

【００１６】本発明法においては、図１（ａ）に示すよ
うに、リードフレーム１がフィルム貼り付け装置のダイ
２の下に供給されると、フィルム貼り付け装置の図示し
ない位置決め機構によりリードフレーム１は位置合わせ
されて所定の位置に設置される。次に、図１（ｂ）に示
すように、パンチガイド３とダイ２との間に送られてき
た接着剤付きのフィルム８は、パンチ７およびダイ２か
ら構成される打ち抜き金型において金型のパンチ７を駆
動するシャンク６を押すことによりパンチ７によって所
定形状に打ち抜かれる。ここで、パンチ７内に設けられ
た冷風孔９の先端開放端がダイ２とパンチガイド３との
間の隙間に来て開放されると、パンチホルダ５側より高
圧に圧縮された気体、例えば空気、窒素などが冷風孔９
に流され、その開放端より吐出されることにより、パン
チ７の先端部のみが局部冷却される。

【００１７】図１（ｃ）に示すように、打ち抜かれたフ
ィルム８は、図示しない付着手段によりパンチ７の先端
に付着されたまま、搬送機構を構成するシャンク６の押
圧によりダイ２の下面に待機しているリードフレーム１
の近傍（直上）まで搬送される。そして、搬送されたフ
ィルム８は、ヒータ４によって所定温度（例えば、熱可
塑性フィルム８では約４００℃）に加熱されたリードフ
レーム１に、シャンク６をさらに押圧することにより、
あるいは、その上にリードフレーム１を載置したままヒ
ータ４を図示しない移動機構を用いて上昇させることに
より、押し付けられて、貼り付けられる。ここで、リー
ドフレーム１はヒータ４により接着剤付きフィルム８に
応じた温度に加熱されているが、パンチ７の先端は冷風
孔９により局部冷却されるため、過熱されることはな
く、フィルム８がパンチ７の先端に接着することはな
い。

【００１８】また、本発明においては、図２に示すよう
に、パンチガイド３にドレイン溝１０を設け、フィルム
８上の異物あるいはフィルム８の打ち抜きバリなどを吹
き飛ばして、除去することのできる装置構成としてもよ
い。

【００１９】図３は、熱可塑性接着剤付きフィルムを用
いた場合の接着条件、すなわち貼り付け時間との高速、
貼り付け温度の関係の一例を示したものである。貼り付
け温度を高くすれば貼り付け時間は短縮されるが、さら
に温度を上げていくと、図２に示す従来のパンチホルダ
５の循環冷却水路１１のみを用いる方法では、パンチ７
の先端温度が上がり過ぎて、フィルム接着温度以上に上
昇し、フィルム８がパンチ７に接着してしまう。従っ
て、パンチ７の先端部近傍を直接冷却することが有効で
あるが、本発明においては、パンチ７内にその先端部近
傍まで延在する冷気通路（冷風孔９）を設け、この冷気
通路（冷風孔９）をパンチ７の先端部近傍で解放してい
るので、パンチ７の先端部のみを直接的に冷却すること
ができる。従って、本発明においては、フィルム８の接
着層とパンチ７の接着の問題もなく、常に接着適性領域
で、フィルム８のリードフレーム１への、高品質の貼り
付けを行うことができる。

【００２０】本発明法において冷風孔９内に流下するの
に用いられる気体は、フィルム８、フィルム８の接着
剤、リードフレーム１および装置を構成する種々の部
材、例えばパンチ７、ダイ２、パンチガイド３などの金
型等を劣化させたり、変質させたりするものでなく、パ
ンチ７の先端を冷却できれる冷気であれば、どのような
ものでもよい。例えば、この気体として、空気や窒素、
アルゴンなどの不活性ガスなどを挙げることができる
が、不活性ガスを用いることによって、リードフレーム
１の加熱による酸化防止を同時におこなうことができる
ので、不活性ガスを用いるのが好ましい。また、この気
体の温度は、パンチ７へのフィルム８の接着が生じない
温度までパンチ７の先端を冷却できる温度であれば、常
温でも、低温でも、パンチ７へのフィルム８の接着が生
じる温度以下の温度でも、どのような温度でもよい。

【００２１】図１（ａ）〜（ｃ）に示す例では、パンチ
７内に設けられ、その先端部近傍まで延在する冷気通路
（冷風孔９）をパンチ７の先端部近傍で解放している
が、冷気通路はパンチ７内に図示例のように一本設けら
れてもよいし、複数本設けられてもよく、さらに冷気が
パンチ７内を循環するように構成されていてもよい。

【００２２】上記実施例では、パンチ７内に冷風孔９の
みを設けているが、本発明はこれに限定されず、パンチ
７が大きく、循環冷水管路を設けることが可能な場合に
は、水冷を行ってもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のフィルム
貼り付け方法によれば、熱の入口であるパンチ先端を冷
却するため、金型温度を常に一定に保つことができ（従
って、金型クリアランスを一定に保つことができ）、常
に、適正な高い精度でのフィルムの打ち抜きおよびリー
ドフレームへのフィルムの高品質な貼り付けを行うこと
ができる。また、本発明の方法によれば、冷却を必要と
する部分、すなわちパンチ先端の高温部のみを局所冷却
するため、貼り付け温度を高くすることができ、高速貼
り付けを可能とすることができる。さらに、本発明の方
法によれば、冷却気体に窒素ガス等の不活性ガスを用い
ることにより、リードフレームの高温酸化を防止するこ
とができる。さらにまた、本発明の方法によれば、冷風
孔を従来の金型内循環水路のように閉路とする必要がな
いため、複雑な微細部分にも適用することができるし、
その加工が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ），（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、
本発明に係るフィルム貼り付け方法を実施するフィルム
貼り付け装置の一実施例の打ち抜き前、打ち抜き後局所
冷却および貼り付け中の各プロセスの状態を示す部分断
面図である。

【図２】 本発明に係るフィルム貼り付け方法を実施す
るフィルム貼り付け装置の他の実施例を示す部分断面図
である。

【図３】 本発明のフィルム貼り付け方法二用いられる
フィルム貼り付け条件の一例を示すグラフである。

【図４】 従来技術によるフィルム貼り付け装置の金型
構造を示す部分断面図である。

【図５】 （ａ），（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、
従来のフィルム貼り付け方法を実施するフィルム貼り付
け装置の打ち抜き前、打ち抜き後および貼り付け中の各
プロセスの状態を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ リードフレーム ２ ダイ ３ パンチガイド ４ ヒータ ５ パンチホルダ ６ シャンク ７ パンチ ８ フィルム ９ 冷風孔 １０ ドレン溝 １１ 冷水管路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 敏 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電 線株式会社 システムマテリアル研究所 内 (72)発明者 遠 藤 裕 寿 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電 線株式会社 システムマテリアル研究所 内 (72)発明者 杉 本 洋 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電 線株式会社 システムマテリアル研究所 内 (56)参考文献 特開 平３−228（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パンチ、ダイおよびストリッパまたはパン
   チガイドにより構成されたフィルム打抜金型を用いてフ
   ィルムを打ち抜き、前記パンチ先端で打ち抜かれたフィ
   ルムを所定位置に搬送し、加熱手段により加熱されたリ
   ードフレームに前記フィルムを貼り付けるに際し、前記
   フィルム貼り付けを行う前記パンチのフィルム貼り付け
   部近傍にパンチ側面に解放するように設けた冷風孔に高
   圧気体を流し局所冷却して貼り付けを行うことを特徴と
   するフィルム貼り付け方法。