JP2755865B2

JP2755865B2 - リードフレームの洗浄および乾燥装置

Info

Publication number: JP2755865B2
Application number: JP4106609A
Authority: JP
Inventors: 哲男吉田; 貴義西
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1992-04-24
Filing date: 1992-04-24
Publication date: 1998-05-25
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JPH05299572A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機容剤等を用いない
リードフレームの洗浄・乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造に用いるリードフレー
ムは、銅又は鉄系の材状材料を打ち抜き（スタンピン
グ）加工することにより所望の形状に成形される。この
時、プレス機のブレード（刃）を保護する為にスタンピ
ングオイル（防錆剤入）を使用するが、このオイルが付
着したままだと後のメッキ工程や半導体チップ組立工程
で支障をきたすため、ライン投入前にリードフレームの
洗浄を行う必要がある。

【０００３】斯る洗浄には、従来１．１．１トリクロロ
エタン、フレオン溶剤等の有機溶剤が多用されていた
（例えば、特開昭６１−２３０３４７）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年は
環境問題の点から脱フロン、脱塩素系有機溶剤の動きが
活発化しており、半導体製造部間においてもこの動きは
避けられない状況にある。そのため、リードフレームの
洗浄を有機溶剤を用いないで行うことのできる装置、方
法の開発が望まれていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した欠点に
鑑み成されたもので、リードフレームの洗浄液として界
面活性剤を入れた水を主成分とする洗浄液を用いること
を骨子とする。また、洗浄液の噴出ノズルの先端を洗
浄槽の液面より下に配置すること、洗浄槽を複数用意
し、最後の槽の液温を他より高温にすること、重ね合
わせたリードフレームの厚み方向に乾燥ブロアを動かす
こと、乾燥ブロア付近に搬送されたワークを一時停止
させるストッパー部材を設けること、により、脱有機溶
剤を実現したリードフレームの洗浄及び乾燥装置を提供
するものである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、水を主成分とする洗浄液で処
理することができる。その他、噴出ノズルが洗浄液内
にあるので、洗剤による泡立ちを抑えることができる、
他より高温に設定することにより、リードフレームに
熱的ショックを与えることができる、乾燥ブロアを重
ね合わせたリードフレームの重み方向に動かすことによ
って、重ね合ったリードフレームを順次１枚づつ剥離し
ながら乾燥できる、ストッパー手段を設けたことによ
り、搬送手段の搬送速度より長い時間乾燥処理ができ
る、という作用を有するものである。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら詳細に説明する。図１と図２は本発明によるリードフ
レームの洗浄・乾燥装置の概略を示す図面であり、図１
は装置の左半分、図２は装置の右半分を示す。実際の装
置は図１と図２を合体させた、洗浄から乾燥までが一体
化した装置である。

【０００８】図１、図２を参照して、この装置は大別し
て洗浄部下(１)と乾燥部(２)との２つに分離される。洗
浄部(１)は、リードフレームを多数収納したワーク(３)
の搬入部(４)、第１の洗浄槽(５)、第２の洗浄槽(６)、
第３の洗浄槽(７)、および第４の洗浄槽(８)から成る。
乾燥部(２)は、第４の洗浄槽(８)から連続する乾燥ステ
ージ(９)とワーク(３)の搬出を行う搬出部(１０)から成
る。

【０００９】搬入部（４）から搬出部（１０）までは、
作業台上の全てをクリーンベンチ（１１）でカバーさ
れ、各ステージ毎に排気ダクト（１２）を設けて雰囲気
の排気を行う。クリーンベンチ（１１）の搬入部（４）
と搬出部（１０）、および各ステージ毎は、雰囲気を外
部から遮断するために上下可動なシャッター（１３）に
よって仕切られている。また、第１〜第４洗浄槽（５）
〜（８）の各最後尾、各シャッター（１３）の前にはＤ
ＲＹＡＩＲを噴出するＡＩＲノズル（１４）が設けら
れている。

【００１０】第１と第２の洗浄槽（５）（６）は、例え
ばニューアポロン（ＮＥ：新和化成商品名）等の非イオ
ン系の界面活性剤を純水に混入した１０％水溶液から成
る洗浄液（１５）で満たされている。各々の洗浄槽
（５）（６）の下部には洗浄液（１５）のタンク（１
６）を有し、ポンプ（１７）によって洗浄液（１５）が
常時供給されると共に、オーバフローした洗浄液（１
５）はドレーンパイプによって下のタンクに排出されて
循環されている。洗浄槽内およびタンク内の洗浄液（１
５）はヒータ（１８）によって４０〜５０°の水温に加
熱されている。第１の洗浄槽（５）には洗浄槽（５）内
に没したワーク（３）に向って洗浄液（１５）を噴出す
るノズル（１９）がその先端を液面下に没するような位
置に設けられており、ポンプ（１７）によって３５〜７
０気圧の圧力で常時洗浄液（１５）が噴出されている。
第２の洗浄槽（６）には噴出ノズル（１９）を設けず、
洗浄液（１５）を静かに循環させている。尚、場合によ
っては第１と第２の洗浄槽（５）（６）を一体化させて
も良い。この場合は槽の前半に噴出ノズル（１９）を配
置すれば良い。また、第１と第２の洗浄槽（５）（６）
の底部には超音波洗浄装置（ＵＳ）が設けられている。

【００１１】第３と第４の洗浄槽（７）（８）は洗浄剤
を洗い流すために純水を洗浄液（２０）とする。第４の
洗浄槽（８）にはスチームで加熱された超純水が供給さ
れ、ヒータ（１８）によって７０°前後の水温に加熱さ
れている。第４の洗浄槽（８）をオーバフローした使用
済の超純水は、第３の洗浄槽（７）の下部に設置された
タンク（１６）に供給される。第３の洗浄槽（７）には
第４の洗浄槽（８）のものより純度が少し落ちる１次純
水（ＲＯ）がポンプ（Ｐ）によって常時噴射され、ヒー
タ（１８）によって４０〜５０°の水温に保たれてい
る。第３の洗浄槽（７）への純水の供給は先端が液面下
に位置する噴出ノズル（１９）によって行われる。この
噴出ノズル（１９）は第１の洗浄槽（５）のものと同等
である。また、第３と第４の洗浄槽（７）（８）の底部
には超音波洗浄装置が設置される。

【００１２】乾燥部（９）の搬送手段（２２）下り坂と
なるように５〜１０°の角度で傾斜している。その上方
には２箇所に乾燥用ドライエアをワーク（３）に吹き付
けるブロア（２１）が配置されている。ブロア（２１）
からはヒータによって６０℃前後に加熱されたＤＲＹ
ＡＩＲが噴射される。続いて、主要部の細部の構成を図
３以降の図面で説明する。

【００１３】図３はワーク（３）を示す斜視図である。
ワーク（３）は、太さ数ｍｍのステンレスの棒で立方体
に枠組みし、この枠を多数本の棒で橋絡することにより
箱体にしたもので、液体と気体が自由に通過できるよう
になっている。このワーク（３）には、スタンピング加
工した短冊状のリードフレーム（２３）が４０〜２００
枚重ねた状態で縦に収納できる（図示する向き）ように
なっている。

【００１４】リードフレーム（２３）を収納したワーク
（３）は、先ず搬入部（４）に投入され、配送手段（２
２）によって搬出部（１０）まで搬出される。搬送手段
（２２）の細部を図４乃至図６に示す。図４は搬送手段
（２２）を示す平面図、図５は側面図、図６は正面図で
ある。搬送手段は、２本のＬ字形レール（２４）を平行
に固定し、固定したレール（２４）の上に軸（２５）を
共通にした回転自在なるローラ（２６）を等間隔で載置
し、さらに各ローラ（２６）間を軸（２５）を共通にし
た２本のチェーン（２７）で連絡したコンベヤである。
ローラ（２６）の軸（２５）とチェーン（２７）の軸
（２５）は太さ５〜７ｍｍのステンレス製の棒であり、
数ｃｍのピッチで配置されてその上にワーク（３）を載
置できるようになっている。また、６００ｍｍ程度の一
定間隔でワーク（３）の移動を規制する係止部材（２
８）が軸（２５）に固定されている。係止部材（２８）
は板状、ピン等、要はワーク（３）の搬送方向への移動
をストップさせるものであれば足りる。レール（２４）
は搬入部（４）から搬出部（１０）まで、ワーク（３）
の処理順路に従って延在し、チェーン（２７）には図示
せぬモータが接続されている。そして、前記モータの回
転によりレール（２４）の上をローラ（２６）が回転し
ながら移動し、軸（２５）の上に載置されたワーク
（３）を等速度で搬送するようになっている。尚、チェ
ーン（２７）はループ状に無端接続されている。

【００１５】図７の（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ噴出
ノズル（１９）を示す正面図、側面図、下面図である。
このノズル（１９）は第１と第３の洗浄槽（５）（７）
に設けられたものである。ノズル（１９）の先端に直径
０．５〜１．０ｍｍの貫通孔（２９）と切欠きが設けら
れ、切欠き（３０）によって洗浄液（１５）を扇状に噴
射するようになっている。

【００１６】図８はノズル（１９）を設けた洗浄槽を上
方から見た図である。２個のノズル（１９）が１本のパ
イプ（３１）に接続され、パイプ（３１）が前後２箇所
に取り付けられている。２個のノズル（１９）は、扇状
に噴射する洗浄液（１５）の向きが一方のパイプ（３
１）では搬送方向に平行、他方のパイプ（３１）ではこ
れと直角方向になるような向きで取り付けられている。
パイプ（３１）の一方は、図示せぬ可動手段によって図
面上下方向に水平移動できるように取り付けられ、パイ
プ（３１）の他方は図示せぬ可動手段によって回転可能
に取り付けられている。回転に代わり、図面左右方向へ
の水平移動としても良い。ノズル（１９）の先端は各洗
浄槽（５）（７）の液面より下となる位置に配置され、
リードフレーム（２３）を図示する向きで収納したワー
ク（３）が搬送手段（２２）によってノズル（１９）の
下を通過するようになっている。

【００１７】図９の（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ乾燥
部（２）のブロア（２１）を示す正面図、側面図、下面
図である。ブロア（２１）はプラスチック成形品であ
り、その先端には直径数ｍｍの吹出し孔（３２）が縦一
列に並べられている。図１０は乾燥部（２）の一部を上
方より見た図である。図９のブロア（２１）がリードフ
レーム（２３）の向きと平行に直列に３個並べられて１
ユニットとする。このユニットは図示せぬ可動手段によ
って３個同時にリードフレーム（２３）の厚み方向に水
平移動（図面上下方向）可能なように取り付けられてい
る。搬送手段（２２）上に載置されたワーク（３）はブ
ロア（２１）の下部を通過する。その最後尾にはブロア
（２１）の直下でワーク（３）を一時停止させるための
ストッパー手段（３３）を設ける。ストッパー手段（３
３）はスプリング等からなり、搬送手段（２２）の移動
に逆らってワーク（３）をすべらせるだけの強さを有
し、且つ搬送手段（２２）の係止手段（２８）によって
ワーク（３）が押された場合にはワーク（３）を開放す
るような強さを有している。

【００１８】３個１ユニットのブロア（２１）は、図１
１に示すように搬送手段（２２）の上に３箇所配置され
る。搬送手段（２２）の係止手段（２８）の間隔（これ
を１ステーションと称す）は６００ｍｍであり、この時
３ユニットのブロア（２１）はストッパー手段（３３）
から１０００ｍｍの間に等間隔で配置される。尚、搬送
手段（２２）は１ステーションにつき１個のワーク
（３）を搬送する。

【００１９】以下に投入から搬出までのワーク（３）の
処理を順を追って説明する。再び図１，２を参照して、
リードフレームを４０〜２００枚収納したワーク（３）
は手作業により搬入部（４）の搬送手段の上に置かれ
る。搬送手段の上に置かれたワーク（３）は搬送手段
（２２）の移送速度（６００ｍｍ／８０ｓｅｃ）に従っ
て装置内部へ搬入される。先ず搬送手段（２２）の動き
に連動してシャッター（１３）が開かれ、ワーク（３）
をクリーンベンチ（１１）内へと導びく。搬送手段（２
２）はその直後上方に傾斜しており、この傾斜によって
ワーク（３）を搬送手段（２２）の係止手段（２８）に
よって係止するまで搬送手段（２２）上を滑落させ、ワ
ーク（３）に対する各処理時間が一定となるようにワー
ク（３）の位置をそろえる。

【００２０】搬送手段（２２）によって移送されたワー
ク（３）は、先ず洗浄液（１５）によって満たされた第
１の洗浄槽（５）内に導かれる。この時、搬送手段（２
２）は第１の洗浄槽（５）に向って下方に傾斜してお
り、ワーク（３）は重力に従って搬送手段（２２）上を
１ステーション（６００ｍｍ）分だけ滑落して他方の係
止手段（２８）により係止される。下方に傾斜した搬送
手段（２２）は第１の洗浄槽（５）の底部付近で水平状
態となり、第１の洗浄槽（５）を出る際に再び上方へ傾
斜する。水平状態の時、ワーク（３）は洗浄液（１５）
に完全に没すると共に噴出ノズル（１９）の下方を通過
する。噴出ノズル（１９）の下方を通過する際、ワーク
（３）に収納されたリードフレーム（２３）は噴出ノズ
ル（１９）から３５〜７０気圧の圧力で噴射される洗浄
液（１５）によって１次洗浄される。洗浄液（１５）の
噴出状態は図７，８に示した通りである。必要とあらば
超音波洗浄を併用する。本発明では噴出ノズル（１９）
の先端を洗浄液（１５）の液面下に配置した結果、洗浄
液（１５）が空気をまきこむことがなく、そのため洗浄
液（１５）の泡立ちを抑えることができる。ノズル（１
９）を液面より上に設けると、泡立ちが激しく、泡が隣
の洗浄槽他に達して支障をきたす。また、洗浄液（１
５）には非イオン系の界面活性剤を用いる。イオン系を
用いると銅剤、フレームを洗浄する時に銅とイオンが反
応してリードフレーム（２３）の表面に水酸化物を形成
してしまう。

【００２１】第１の洗浄槽（５）で油、汚れの大部分が
落されたワーク（３）はＡＩＲノズル（１４）で水切り
され、シャッター（１３）を通過した後第２の洗浄槽
（６）へ搬送される。第２の洗浄槽（６）は第１の洗浄
槽（５）のものと同等の洗浄液（１５）で満たされ、こ
の洗浄液（１５）に浸されたワーク（３）を超音波洗浄
してリードフレーム（２３）の２次洗浄を行う。尚、第
１と第２の洗浄槽（５）（６）を一体化して、噴出ノズ
ル（１９）−超音波洗浄という流れにしても良い。ま
た、下方−水平−上方という搬送手段（２２）の形態は
各洗浄槽共通であるので、説明を省略する。

【００２２】１次、２次洗浄を終えたワーク（３）は、
搬送手段（２２）によって第３の洗浄槽（７）へと導び
かれる。第３の洗浄槽（７）は洗剤を入れない純水を洗
浄液（２０）とし、リードフレーム（２３）に残った界
面活性剤を噴出ノズル（１９）から３５〜４０気圧の圧
力で噴射される洗浄液（２０）と超音波洗浄により洗い
落とす。噴出ノズル（１９）の形態は第１の洗浄槽
（５）に設けたものと同等である。また、第３の洗浄槽
（７）は洗浄液（２０）で満たすのではなく、洗浄液
（２０）を噴射するだけの構成としてもよい。つまり、
洗浄液（２０）が常に上から下へ噴射され、排出されて
いる状値である。

【００２３】第３の洗浄槽（７）によりすすぎを終えた
ワーク（３）は、搬送手段（２２）によって第４の洗浄
槽（８）へ移送される。第４の洗浄槽（８）は最終洗浄
であるため最も純度が高い１次純水を洗浄液（２０）と
する。また、第１〜第３の洗浄槽（５）（６）（７）の
液温が４０〜５０℃であるのに対し、第４の洗浄槽
（８）はスチームによって約７０℃に加熱され、高温に
設定されている。高温に設定したことにより、洗浄液
（２０）に浸したリードフレーム（２３）が熱膨張によ
り熱的ショックを受け、リードフレーム（２３）に付着
した汚れが超音波洗浄により落ち易くしてある。

【００２４】第１乃至第４の洗浄槽（５）（６）（７）
（８）によって洗浄されたワーク（３）は、搬送手段
（２２）によって乾燥部（２）へ移送される。乾燥部
（２）の搬送手段（２２）は、ワーク（３）が軸（２
５）の上を滑落できるような角度でレール（２４）が下
方に傾斜している。搬送手段（２２）の上方に設置した
ブロア（２１）からはヒータによって６０℃前後に加熱
されたＤＲＹＡＩＲがリードフレーム（２３）に向っ
て吹き出され、リードフレーム（２３）に付着した水分
を乾燥させる。ブロア（２１）は図１０に示したように
重なりあったリードフレーム（２３）の厚み方向に往復
運動している。フロン等の有機溶剤を用いた場合の乾燥
は比較的容易であるが、本願のように水を用いたもので
あると、水の表面張力によってリードフレーム（２３）
が強固に密着する場合がある。ブロア（２１）をリード
フレーム（２３）の向きに合わせ且つ重み方向に移動さ
せると、重ね合ったリードフレーム（２３）を１枚１枚
開くような力が働くので、このように密着したリードフ
レーム（２３）でも１枚１枚乾燥することができる。

【００２５】乾燥部（２）の終端付近には、図１０に示
した通りブロア（２１）の直下でワーク（３）を停止さ
せるストッパー手段（３３）を有する。このストッパー
手段（３３）は、図１２に示すような動作を行う。先ず
傾斜によってワーク（３）は搬送手段（２２）の上を滑
落し、係止手段（２８）によって保持されている
（ａ）。搬送手段（２２）の移動によりワーク（３）が
ストッパー手段（３３）に接すると、ストッパー手段
（３３）は搬送手段（２２）の動きに逆らってワーク
（３）をその位置に停止させる（ｂ）。次の係止手段
（２８）が停止させているワーク（３）を押すと、スト
ッパー手段（３３）はその力によって開放され、停止し
ていたワーク（３）は下に滑落する（ｃ）。ストッパー
手段（３３）は次のワーク（３）を停止させて（ａ）に
もどる（ｄ）。この様にストッパー手段（３３）がブロ
ア（２１）の直下にワーク（３）を一時停止させること
により、ワーク（３）のリードフレーム（２３）を搬送
手段（２２）の搬送速度に応じた時間より長い時間乾燥
処理できる。

【００２６】その後、乾燥部（２）の雰囲気と外気とを
遮へいするシャッター（１３）が開閉され、搬送手段
（２２）によりワーク（３）が搬出部（１０）へと搬出
されてリードフレーム（２３）の洗浄と乾燥が終了す
る。以上に説明した本発明の装置によって、リードフレ
ーム（２３）の洗浄を純水と界面活性剤とで行うことが
できる。しかも、噴射ノズル（１９）の先端を液面下
にすることによって、洗浄液（１５）の泡立ちを抑える
ことができる、温度差をつけて熱的ショックを与える
ことにより、堅固に付着した汚れをも落とすことができ
る、ブロア（２１）をリードフレーム（２３）の厚み
方向に往復運動させることにより、水分の表面張力で密
着したリードフレーム（２３）を１枚１枚剥がすように
乾燥できるので、乾燥残りがない、ストッパー手段
（３３）によってワーク（３）を一時停止できるので、
搬送速度で決まる時間より長い時間乾燥処理できる、と
いう特徴を有するものである。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明によれば、
純水と界面活性剤によりリードフレーム（２３）の洗浄
を行うことができる利点を有する。フロン等の有機溶剤
を用いないので、環境問題対策に適用できる。さらに、
ノズル（１９）の先端を液面下に配置することにより洗
剤の泡立ちを抑制できるという効果、熱的ショックによ
り堅固に付着した汚れ、洗剤残りをも除去できるという
効果、リードフレーム（２３）を１枚１枚剥がすように
乾燥することによって水分を完全に乾燥できるという効
果、ストッパー手段（３３）により乾燥時間を長くとれ
ると共に、搬送速度を速くできるという効果をも有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の概略を示す図である。

【図２】本発明装置の概略を示す図である。

【図３】ワーク（３）とリードフレーム（２３）を示す
斜視図である。

【図４】搬送手段（２２）を示す平面図である。

【図５】搬送手段（２２）を示す側面図である。

【図６】搬送手段（２２）を示す正面図である。

【図７】噴出ノズル（１９）を示す図である。

【図８】噴出ノズル（１９）とワーク（３）を示す図で
ある。

【図９】乾燥ブロア（２１）を示す図である。

【図１０】乾燥部（２）を示す図である。

【図１１】乾燥部（２）を示す図である。

【図１２】ストッパー手段（３３）の動作を説明するた
めの図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 23/50 B08B 3/02 C23G 3/00 F26B 15/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】泡立ちが生ずる洗浄液と、前記洗浄液を
入れる洗浄槽と、前記洗浄液を噴出するノズルとを有
し、前記ノズルの先端を前記洗浄槽の洗浄液の液面より下に
配置し、空気の巻き込みを抑えて泡立ちを抑えたことを
特徴とするリードフレームの洗浄装置。
【請求項２】前記洗浄液は、非イオン系の界面活性剤
が混入された水であることを特徴とする請求項１記載の
リードフレームの洗浄装置。
【請求項３】純度の高い水で成る第１の洗浄槽の後
に、更に純度の高い水で成る第２の洗浄槽が取り付けら
れ、リードフレームを順に浸して洗浄を行うリードフレ
ームの洗浄装置に於いて、前記第２の洗浄槽の液温を第１の洗浄槽の液温よりも高
温にし、リードフレームが第２の洗浄槽に浸された際、
リードフレームの熱膨張により熱的ショックを与えて洗
浄することを特徴とするリードフレームの洗浄装置。
【請求項４】短冊状リードフレームを多数重ねて収納
したワークを水を主成分とする洗浄液に浸して洗浄し、
その後エアを吹き付けて乾燥させるリードフレームの乾
燥装置に於いて、前記エアの吹き出しブロアを前記リードフレームの厚み
方向に移動可能にしたことを特徴とするリードフレーム
の乾燥装置。
【請求項５】下り坂となるように傾斜して設けられ、
その上にリードフレームを収納したワークを載置して移
送するコンベヤ方式の搬送手段と、前記搬送手段は前記ワークが重力に従って滑落できるよ
うになっており、且つ前記搬送手段には滑落したワークを停止させる係止
部材が一定間隔で設けられ、前記傾斜した搬送手段の終端付近に配置され、前記ワー
クのリードフレームにエアを吹き付けるブロアと、前記ブロアに対応する位置に設置され、前記ワークを一
時的に保持すると共に、次の係止部材の押圧によって保
持したワークを開放するストッパー手段とを具備するこ
とを特徴とするリードフレームの乾燥装置。