JP2746462B2 - バッファ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リードフレームを一枚ずつ連続送りしな
がら電子部品ペレットのマウント、ワイヤボンディング
等の作業を行うインライン方式組立製造設備において、
製造ライン中の加熱処理を伴う装置と、リードフレーム
を一時的に蓄積した後受け渡しする後段装置この間に配
置したバッファ装置に関する。

〔従来の技術〕

IC等の半導体装置の製造は、一般に複数のリードを帯
板状に連結したリードフレームを用い、このリードフレ
ームをインライン方式の設備に一枚ずつ連続的に流し、
この設備でダイボンダによる半導体ペレットのマウン
ト、ワイヤボンダによる金属細線を用いた配線作業等の
処理を行っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなインライン方式の設備において、前段のダ
イボンダと後段のワイヤボンダは処理のインデックス時
間が装置の仕様によって、わずかに異なることがある。
このため例えばワイヤボンダの処理が済んでも、ダイボ
ンダから、半導体ペレットを載置したリードフレームが
送られてこないため、ワイヤボンダが作業待ちの状態に
なることがある。またダイボンダの処理が速いためで、
マウントが済んだリードフレームをワイヤボンダに送ろ
うとしても、ワイヤボンダがボンディング作業中であっ
て、リードフレームを供給することができず、ペレット
マウンタが作業中断となることがある。

また前段のダイボンダと後段のワイヤボンダの一方の
装置が故障した場合は、その処理時間中はリードフレー
ムが供給されないか、またはリードフレームを受け取る
ことができないため、他方の装置をも停止させる必要が
あり、装置の１つの故障によって設備全体を停止させる
結果となり、稼働率が大幅に低下する。

特に、後段のワイヤボンダに故障が発生して、前段の
ダイボンダを停止させた場合は、加熱中のリードフレー
ムが長時間排出されない結果、銅板製又はニッケルメッ
キ付き銅板製等のリードフレームが表面酸化不良とな
り、マウントされた半導体ペレットが特性劣化する等の
問題があった。

上記前段装置と後段装置のインデックス不整合、一方
の装置が故障した場合の稼働率低下、後段装置故障時の
前段装置内におけるリードフレーム等の熱劣化の問題
は、ダイボンダとワイヤボンダの組合せ他に、例えばリ
ードフレームに付けられた導電ペーストのキュア装置と
その後段の装置といった他の組合せでも発生する。

そこで、この発明は、加熱を行う前段装置からの後段
装置に、リードフレームを一枚ずつ連続送りして、電子
部品の組立製造を行うインライン方式の設備において、
前段装置と後段装置の間に配置され、リードフレームを
一時的に蓄積しながら受け渡しを行って上記問題を解消
するバッファ装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、リードフレームを一枚ずつ連続送りする
組立製造ライン中において、リードフレームを、加熱処
理する前段装置から後段装置に受け渡すバッファ装置で
あって、 リードフレームを水平方向に収納する収納溝を上下方
向に多段に設け、底部が開口したマガジンと、前記収納
溝の各々をリードフレームの移送高さに、位置決めしな
がら、マガジンを所定ピッチで昇降させるエレベータ機
構と、 移送高さに位置した前記収納溝に、前段装置からリー
ドフレームを送り出すプッシャと、 移送高さに位置した収納溝内にリードフレームがある
か否かを検出するセンサと、 マガジンからリードフレームを排出する際に、マガジ
ン内に底部開口から入り込むように上昇し、移送高さに
ある収納溝内のリードフレームを、後段装置に向けて排
出する第１のベルト式コンベアと、 第１のベルト式コンベアから送り出されたリードフレ
ームを後段装置に移送する第２のベルト式コンベアと、 前段装置がリードフレームの送り出し状態になったと
き移送高さにある前記マガジンの収納溝内にリードフレ
ームがあれば、エレベータ機構に所定ピッチの上昇動作
をさせた後に、前記プッシャに送り出し動作をさせ、リ
ードフレームがなければ直ちにプッシャに送り出し動作
をさせ、 後段装置がリードフレームの受け入れ状態になったと
き、移送高さにある前記マガジンの収納溝内にリードフ
レームがなければ、エレベータ機構に所定ピッチの下降
動作をさせた後、前記第１のベルト式コンベアに排出動
作をさせ、リードフレームがあれば、直ちに第１のベル
ト式コンベアに排出動作をさせる制御部とを具備したこ
とを特徴とするバッファ装置を開示する。

〔作用〕

上記構成において、制御部は、前段装置がリードフレ
ームの送り出し状態にあるか否か、及び後段装置がリー
ドフレームの受け入れ状態になったか否かを検出し、こ
の検出結果と、リードフレームの移送高さにあるマガジ
ンの収納溝内にリードフレームがあるか否かにより、プ
ッシャ、マガジンの昇降機構、及び第１のベルト式コン
ベアの上下運動機構をシーケンス制御し、リードフレー
ムを、マガジンの収納溝及び第２のベルト式コンベアに
通して、前段装置から後段装置に送り出す。

この場合において、前段装置から送り出されるリード
フレームが後段装置の受け入れ量より多くなったとき
（後段装置の故障による場合も含む）及び後段装置のリ
ードフレーム受け入れ量が前段装置のリードフレーム送
り出し量より多くなったとき（前段装置の故障による場
合も含む）は、余ったリードフレームをエレベータ機構
により上下動するマガジンに収納し、不足したリードフ
レームを、このマガジンから供給することにより過不足
を吸収し、各装置を停止させることなく連続運転させ
る。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図に示す全体構成図及び第
２〜第９図に示すその部分図について以下に説明する。

初めに全体構成について説明する。第１図はこの発明
のバッファ装置（１）をダイボンダ等の加熱処理を行う
前段装置（２）と、ワイヤボンダ等のその後段装置
（３）との間に設置した状態を示す。この図において、
（４）は前段装置（２）から後段位置（３）に受け渡さ
れるリードフレーム、（５）はマガジンで、第４図に示
すようにリードフレーム（４）を水平方向に収納する収
納溝（5a）を上下方向に多段に設けた箱形の形状で、そ
の前径及び底部が開口している。（６）はマガジン
（５）のエレベータ機構で、収納溝（5a）の各々を、リ
ードフレーム（４）の移送高さｈに位置決めしながら、
マガジン（５）を所定ピッチで昇降させる。（７）はプ
ッシャで、前後及び上下の循環運動をすることにより、
リードフレームを、前段装置（２）から、移送高さにｈ
に位置した前記収納溝（5a）内に送り出す。（８）はリ
ードフレーム検出用のセンサで、例えば近接センサを、
マガジン（５）が上下動する空間の所定高さ位置に固定
配置し、移送高さに位置した収納溝内にリードフレーム
（４）があるか否かを検出する。（９）はマガジン内の
リードフレーム（４）を後段に移送する第１のベルト式
コンベアで、移送時にのみ上下動機構（10）により上昇
させて、マガジン（５）の底部の開口からマガジン内に
入り込み、移送高さｈにある収納溝（5a）内のリードフ
レーム（４）に接触して、移送動作をする。（11）は第
２のベルト式コンベアで、第１のベルト式コンベアから
送り出されたリードフレーム（４）を後段装置（３）に
移送する。

（12）は制御部で、前段装置（２）がリードフレーム
の送り出し状態になったとき、移送高さにある収納溝内
にリードフレームがあれば、エレベータ機構にピッチの
上昇動作をさせた後に、プッシャに送り出し動作をさ
せ、リードフレームがなければ直ちにプッシャに送り出
し動作をさせる。また後段装置がリードフレームの受け
入れ状態になったとき、移送高さにあるマガジンの収納
溝（5a）内にリードフレームがなければ、エレベータ機
構に所定ピッチのマガジン下降動作をさせた後、第１の
ベルト式コンベアに排出動作をさせ、リードフレームが
あれば、直ちに第１のベルト式コンベアに排出動作をさ
せる。

次に上記構成の各部分について詳しく説明する。

第２図はバッファ装置（１）の側面図で、マガジン
（５）、リードフレーム検出用のセンサ（８）、第１の
ベルト式コンベア（９）、第１のベルト式コンベア
（９）の上下動機構（10）、及び第２のベルト式コンベ
ア（11）が示されている。

第１及び第２のベルト式コンベア（９）（11）は、第
３図の平面図に示すように、夫々２対のプーリ（13）に
無端状のゴムベルト（14）を掛け渡したもので、共通の
モータ（15）で発生した回転力を駆動プーリ（16）及び
従動プーリ（17）に掛け渡したゴムベルト（19）（20）
（21）を通して受けている。なお第１及び第２のベルト
式コンベア（９）（11）は、この実施例のリードフレー
ム（４）に幅方向の段差があるためゴムベルト（14）
は、第４図及び第５図に示すように、高さを異ならせて
配置している。また第１のベルト式コンベア（９）は第
４図に示すようにマガジン（５）内に入り込んで移送を
行うため両側のガイド板が不要であるが、第２のベルト
式コンベア（11）は第５図に示すように両側にガイド板
（11a）を設け、移送時にリードフレーム（４）が脱落
しないようにしている。

第１のベルト式コンベア（９）の上下動機構（10）
は、第２図に示すように第１のベルト式コンベア（９）
の支持フレーム（22）を、左右一対のボールスライド
（23）で上下動自在に支持し、その間に設けたエアシリ
ンダ（24）によって、小さなストロークで上下動させる
ものである。この上下動機構（10）の目的は、第１のベ
ルト式コンベア（９）を移送動作時のみ、リードフレー
ム（４）の移送高さに押し上げ、その以外のときはリー
ドフレーム（４）に接触しないように下側に待機させる
ものである。この上昇限度は、エアシリンダ（24）のス
トッパ（24a）によって調整可能である。

近接スイッチ等を用いたリードフレーム検出用のセン
サ（８）は、第２図及び第３図に示すように、第１のベ
ルト式コンベア（９）の直下に、その動きとは無関係に
固定配置されるもので、その取付高さはリードフレーム
（４）の移送高さより、わずかに低い位置である。

マガジン（５）を所定ピッチで昇降させるエレベータ
機構（６）は、第６図〜第９図に示されている。このエ
レベータ機構（６）は、マガジン（５）の保持ブロック
（25）を左右一対のボールスライド（26）で上下動自在
に支持し、その中央に設けたボールネジ（27）により昇
降動作を行うものである。マガジンの保持ブロック（2
5）には、第６図に示すように収納されたマガジン
（５）のがたつきをなくすための板ばね（28）と、マガ
ジン収納状態を検知するマイクロスイッチ（29）が設け
られ、またこの反対側には、第７図に示すようにピッチ
送りするための位置決め用スリット板（30）及び下限位
置検出用のスリット板（31）が設けられ、本体フレーム
に固着された光センサ（32）（33）で、各スリット（30
a）（31a）が検出される。

ボールネジ（27）は、本体フレームに固定したモータ
（34）によってベルトドライブで回転させられる。

上記バッファ装置（１）の動作について説明する。

前段装置（２）及び後段装置（３）が、夫々稼働して
いる通常の動作状態では、基本的にはマガジン（５）は
単なる通路として機能する。

すなわち、制御部（12）によって、前段装置（２）の
リードフレーム（４）送り出し状態を検出すると、プッ
シャ（７）にリードフレーム（４）をマガジン（５）の
収納溝（5a）に送り出させ、後段装置（３）がリードフ
レーム（４）の受け入れ状態になったことを制御部（1
2）が検出すると、上下動機構（10）によって第１のベ
ルト式コンベア（９）を上昇させて、収納溝（5a）内の
リードフレーム（４）を第２のベルト式コンベア（11）
に送り、さらに第２のベルト式コンベア（11）から後段
装置（３）に送り出す。

しかし、前段装置（２）と後段装置（３）の処理のイ
ンデックス速度は、わずかに異なるのが一般的であるの
で、上記リードフレーム（４）の受け渡しを連続して行
うと、前段装置（２）からリードフレーム（４）を送り
出そうとしても、移送高さｈに位置するマガジンの収納
溝（5a）にリードフレーム（４）が入っていたり、後段
装置（３）がリードフレームの受け渡し状態になって
も、移送高さに位置した収納溝（5a）にリードフレーム
（４）がない場合が生じる。

そこで、前段装置（２）がリードフレーム（４）を送
り出そうとしたとき、移送高さｈに位置した収納溝（5
a）内にリードフレーム（４）が存在していれば、エレ
ベータ機構（６）によってマガジン（５）を１ピッチ上
昇させ、その下段の収納溝（5a）を、移送高さｈに合わ
せ、その後に前段装置（２）からリードフレーム（４）
を受け取るようにする。この動作によってリードフレー
ム（４）は収納溝（5a）に上側から下側に向かって、蓄
積されて行くので、後段装置（３）がリードフレーム
（４）の受け入れ状態になったとき、移送高さｈにある
収納溝（5a）にリードフレーム（４）がないときには、
エレベータ機構（６）によりマガジン（５）を１ピッチ
ずつ下降させれば、後段装置（３）にリードフレーム
（４）を送り出すことができる。

なおマガジン（５）へのリードフレーム（４）の収納
又は取出の一方のみが連続して行われると、マガジン
（５）の各収納溝（5a）の全てがリードフレーム（４）
で一杯になり、又は空になって、バッファ機能を失うの
で、このような場合は、適当な数のリードフレーム
（４）を収納したマガジン（５）と変換すればよい。

このようなバッファ機能は、前段装置（２）と後段装
置（３）のインデックス速度の調整の他、前段装置
（２）又は後段装置（３）が故障したときにも有効に機
能する。

すなわち前段装置（２）が故障した場合は、前段装置
（２）で処理済みのリードフレーム（４）を収納したマ
ガジン（５）と、積み替えて行けば、処理済みのリード
フレーム（４）が用意されている限り、後段装置を連続
運転することができ、稼働率低下を防止できる。また後
段装置（３）が故障した場合は、前段装置（２）から送
られるリードフレーム（４）を空のマガジン（５）に収
容して行けば前段装置を連続運転して、その稼働率低下
を防止できる。

特に、後段装置（３）が故障した場合には、熱処理を
行う前段装置（２）からリードフレーム（４）を次々と
取り出せるもので、リードフレームが加熱状態のまま長
時間残留してリードフレームの酸化不良、半導体ペレッ
トの特性不良、半導体ペーストの劣化等の問題が生じる
のをなくすことができ、効果が大きい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、インライン方式の半導体製造設備
において、熱処理を行う前段装置とその後段装置の間に
おいて、リードフレームを一時的に蓄積して受け渡しを
行うことにより、前段装置と後段装置の夫々を、相手側
の状態に関係なく自己のインデックス速度で運転するこ
とができ、インデックス速度の相異及び一方の装置の故
障によって設備全体の稼働率を低下するのを防止でき
る。

特に、後段装置の故障により熱処理を行う前段装置内
にリードフレームが滞留して不良品が発生するのを防止
できるから、歩留まり向上に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のバッファ装置を半導体装置を製造す
るラインの前段装置と後段装置の間に組み込んだ状態を
示す側面図である。第２図〜第９図はこの発明のバッフ
ァ装置の各部分の構成を示し、第２図はバッファ装置の
側面図、第３図は第１図及び第２のベルト式コンベアの
連結状態を示す平面図、第４図は第１図のベルト式コン
ベアの表面図、第５図は第２図のベルト式コンベアの正
面図、第６図はマガジンのエレベータ機構の正面図、第
７図は第６図のエレベータ機構の正面図、第７図は第６
図のエレベータ機構の位置決め手段を示す部分図、第８
図及び第９図は第６図のエレベータ機構の側面図及び正
面図である。 （１）……バッファ装置、（２）……前段装置（ダイボ
ンダ）、（３）……後段装置（ワイヤボンダ）、（４）
……リードフレーム、（５）……マガジン、（６）……
エレベータ機構、（７）……プッシャ、（８）……セン
サ、（９）……第１のベルト式コンベア、（10）……上
下動機構、（11）……第２のベルト式コンベア、（12）
……制御部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リードフレームを一枚ずつ連続送りする組
   立製造ラインの、加熱処理を併う前段装置から後段装置
   にリードフレームを受け渡すバッファ装置であって、 リードフレームを水平方向に収納する収納溝を上下方向
   に多段に設け、底部が開口したマガジンと、 前記収納溝の各々をリードフレームの移送高さに、位置
   決めしながら、マガジンを所定ピッチで昇降させるエレ
   ベータ機構と、 移送高さに位置した前記収納溝に、前段装置からリード
   フレームを送り出すプッシャと、 移送高さに位置したマガジンの収納溝内にリードフレー
   ムがあるか否かを検出するセンサと、 マガジンからリードフレームを排出する際に、マガジン
   内に底部開口から入り込むように上昇し、移送高さにあ
   る収納溝内のリードフレームを、後段装置に向けて排出
   する第１のベルト式コンベアと、 第１のベルト式コンベアから送り出されたリードフレー
   ムを後段装置に移送する第２のベルト式コンベアと、 前段装置がリードフレームの送り出し状態になったとき
   移送高さにある前記マガジンの収納溝内にリードフレー
   ムがあれば、エレベータ機構に所定ピッチの上昇動作を
   させた後に、前記プッシャに送り出し動作をさせ、リー
   ドフレームがなければ直ちにプッシャに送り出し動作を
   させ、 後段装置がリードフレームの受け入れ状態になったと
   き、移送高さにある前記マガジンの収納溝内にリードフ
   レームがなければ、エレベータ機構に所定ピッチの下降
   動作をさせた後、前記第１のベルト式コンベアに排出動
   作をさせ、リードフレームがあれば、直ちに第１のベル
   ト式コンベアに排出動作をさせる制御部とを具備したこ
   とを特徴とするバッファ装置。