JP2977337B2 - リードフレーム検査装置 - 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検査装置
に関する。詳しくは半導体チップを搭載し、ワイヤ付け
後のリードフレームのワイヤ形状等を検査するため、マ
ガジンに収容されたリードフレームの取り出し及び収納
を自動で行なうリードフレーム検査装置に関する。

【０００２】半導体ＩＣの組立工程において、樹脂によ
るモールド封止工程前のリードフレームはフレーム自体
の強度が弱いことから、わずかな外力が加わるだけでも
変形する。またＩＣのチップとリードフレームとは細い
金線等で結線されているが（この金線をワイヤと呼
ぶ）、リードフレームの変形や衝撃等の荷重を受けるこ
とによりワイヤの変形や断線を引き起こしＩＣ不良の原
因となる為、ワイヤ付け後に行う検査においては、リー
ドフレームに外力や衝撃等がかからない様に注意しなが
ら、マガジンからの取り出し・収納作業や顕微鏡を使っ
ての検査を行う必要がある。

【０００３】

【従来の技術】従来のワイヤ付け後のリードフレームの
検査においては、図１３に示すように作業者が手でマガ
ジンからリードフレームを取り出し、リードフレームを
のせるテーブルである検査台にリードフレームを移して
検査を行っている。検査終了後には再び作業者が手でリ
ードフレームを検査台からマガジンの元の段に戻すよう
にしている。

【０００４】市販されている装置には、マガジンからリ
ードフレームを自動で取り出し及び収納可能なものもあ
るが、近年１つの工場で製造しているＩＣの種類は多
く、全品種に対応できない事や、品種変更時の交換部品
の数が多く、生産現場用としての使い勝手に問題があ
り、調査・研究用としての用途が主であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の手作業で行う検
査方法では、リードフレームを手で移し替える際に、リ
ードフレームを強く持ちすぎてワイヤ変形を起こした
り、手がワイヤに接触して断線を起こしたり、リードフ
レームを落としたりする場合があり、この様な人為的ミ
スによって発生する不良は少なくないという問題があっ
た。また、従来の自動機では汎用性に欠けるという問題
があった。

【０００６】本発明は、マガジンと検査用顕微鏡間のリ
ードフレームの搬送をリードフレームに手を触れずに行
うことができ、作業者のハンドリングミスによるワイヤ
変形及び断線の発生を防止したリードフレーム検査装置
を実現しようとする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のリードフレーム
検査装置に於いては、複数枚のリードフレーム４を収容
したマガジン３を支承して上下に移動させるマガジンエ
レベータ１５と、該マガジン３からリードフレーム４を
押し出すプッシャーユニット１４と、押し出されたリー
ドフレーム４を引き出すフィーダーユニット１６と、引
き出されたリードフレーム４を支承する検査台５と、該
検査台５を支承する検査台テーブル７と、該検査台テー
ブル７の移動を案内するガイドテーブル８と、該検査台
テーブル７を支承し搬送する搬送テーブル９と、該搬送
テーブル９の移動を案内するガイド１１を有し且つ上下
に昇降できる昇降テーブル２１と、該昇降テーブル２１
に沿って配置された顕微鏡１２，１３と、上記マガジン
エレベータ１５、プッシャーユニット１４、フィーダユ
ニット１６の動作を制御するコントロールパネル１８と
を具備し、前記マガジンに収容されたリードフレームを
顕微鏡の下に搬送し、該顕微鏡による検査後は元のマガ
ジンに返送収納する一連の動作を自動的に行なうことが
できることを特徴とする。

【０００８】また、それに加えて、上記マガジンエレベ
ータ１５はラックアンドピニオン方式を用いた固定方式
で、幅の変更に関わらず常に中心基準でマガジン３を位
置決め固定することを特徴とする。またそれに加えて、
上記プッシャーユニット１４は、マガジン３の長さの変
化に対応できるようにパルスモータ制御によって移動し
位置決めを行うことを特徴とする。

【０００９】また、それに加えて、上記プッシャーユニ
ット１４のプッシャー板２は過負荷が掛かると駆動用の
ブロック２４から外れるようになっていることを特徴と
する。また、それに加えて、上記フィーダーユニット１
６は平行チャック５３を使用したグリップ方式であり、
リードフレーム４先端のつかみ位置を一定にするストッ
パー５８によりリードフレーム４の安定した搬送を行う
ことを特徴とする。この構成を採ることにより、マガジ
ンと検査用顕微鏡間のリードフレームの搬送をリードフ
レームに手を触れずに行うことができ、作業者のハンド
リングミスによるワイヤ変形及び断線の発生を防止した
リードフレーム検査装置が得られる。

【００１０】

【作用】図１は本発明の原理説明図である。図により本
発明のリードフレーム検査装置の作用を説明する。 （ａ）エアシリンダ１によりプッシャー板２を押し出
し、該プッシャー板２によりマガジン３内のリードフレ
ーム４を矢印ａ方向に押し出す。 （ｂ）押し出されたリードフレーム４の先端を平行チャ
ックを利用したグリッパ６でつかみ検査台５上に載せる
様に矢印ｂ方向に引き出す。 （ｃ）検査台５を支承している検査台テーブル７をガイ
ドレール８に沿って矢印ｃ方向に移動させ、該検査台テ
ーブル７を搬送テーブル９にドッキングさせる。

【００１１】なお、該搬送テーブル９は、リードフレー
ム４のチップ回り４方向のワイヤを検査できるように２
段構造とし、上のテーブルはガイドシャフト１０により
Ｙ方向に移動し、下のテーブルはガイドレール１１によ
り矢印ｄ方向に移動する。 （ｄ）検査台テーブル７をドッキングした搬送テーブル
９をガイドレール１１に沿って金属顕微鏡１２及び実体
顕微鏡１３の下に移動し、リードフレーム４のワイヤ検
査を行う。

【００１２】（ｅ）検査終了後は搬送テーブル９を元の
位置に戻し、該搬送テーブル９から検査台テーブル７切
り離して元の位置に戻す。 （ｆ）検査台テーブル７に支承されている検査台５上の
リードフレーム４をグリッパ６でマガジン３の元の段へ
押し戻し収納して一連の操作が終了する。

【００１３】以上の様に、マガジン３からのリードフレ
ーム４の取り出し及び収納を自動化し、リードフレーム
の顕微鏡位置までの移動時には、検査台５を載せた検査
台テーブル７ごと移動することにより、作業者がリード
フレームに直接手を触れることがなく、人為的ミスによ
るワイヤ変形及び断線等の不良発生を防止できる。

【００１４】

【実施例】図２は本発明の実施例の装置全体を示す斜視
図である。本実施例は同図に示すように、リードフレー
ム４をマガジン３から押し出すプッシャーユニット１４
と、マガジン３から取り出すリードフレーム４の選択の
為にマガジン３を上下方向に移動させるマガジンエレベ
ータ１５と、プッシャー板２で押し出されたリードフレ
ーム４をリードフレームを載置するためのテーブルであ
る検査台５まで搬送するフィーダーユニット１６と、検
査台５を支承する検査台テーブル７と、該検査台テーブ
ル７を顕微鏡位置まで搬送する為の検査台搬送ユニット
１７と、顕微鏡１２，１３と、装置の動作スイッチが設
置されているコントロールパネル１８と、装置全体の電
源及び制御部品を収納する制御部１９と、各ユニットを
固定しているベース板２０と、該ベース板２０から切り
離されて昇降可能とした検査用の昇降テーブル２１と、
ベース板２０を固定する架台２２とを具備して構成され
ている。

【００１５】次に各ユニットについて説明する。図３は
プッシャーユニットを示す図である。プッシャーユニッ
ト１４は、板状のフレーム１４ａ上にエアシリンダ１
と、ガイドレール２３と、プッシャー板押え２７とが固
定されており、ガイドレール２３の上にはエアシリンダ
１で駆動されるブロック２４が摺動可能に設けられ、該
ブロック２４にはプッシャー板２の一端がボールプラン
ジャ２５で押えられている。また該プッシャー板２はリ
ードフレーム押し出し時の撓みを防止するためプッシャ
ー板押え２７に摺動自在に支持されている。

【００１６】さらに該プッシャーユニット１４はリード
フレームの品種変更時にマガジンの寸法が短い場合、エ
アシリンダ１のストロークだけではマガジンからリード
フレームを押し出せない場合があるため、プッシャーユ
ニット全体の移動動作が必要となる。このため、ベース
板２０に固定したブラケット２８にスライドベアリング
２９を固定し、該スライドベアリング２９に支持された
スライドシャフト３０をフレーム１４ａに固定してユニ
ットの移動を可能にしている。

【００１７】プッシャーユニット移動用には、パルスモ
ータ３１を使用し、継手３２を介して駆動力をボールネ
ジ３３に伝えることにより、パルスモータの数値制御に
よるプッシャーユニット１４の多点位置決めを可能とし
ている。ボールネジ３３の図示なきブッシュ部はユニッ
トに固定されており、１端はネジ支柱３４中のベアリン
グ３５で受けており、他端はブラケット２８内の図示な
きベアリングで受けている。

【００１８】図４は前記ブロック２４のボールプランジ
ャ２５の作用を説明するための図であり、（ａ）は通常
状態、（ｂ）は過負荷状態を示す図である。（ａ）図に
示す通常状態では、ブロック２４内に差し込まれたプッ
シャー板２は、その表面に形成されたＶ字形の溝２ａを
ボールプランジャ２５のボールで固定しており、ブロッ
ク２４の移動と一体となって移動する。

【００１９】リードフレームがプッシャー板２で押し出
され、途中でひっかかり等が生じた場合は、プッシャー
板２に過負荷がかかり（ｂ）図のようにボールプランジ
ャ２５のボールが溝２ａから押し上げられてプッシャー
板２とブロック２４が切り離される。切り離されてブロ
ック２４から突き出したプッシャー板２をセンサ２６で
検出させ、アラームを鳴らして異常を作業者に知らせる
と同時に、プッシャー板２の押し出し動作を止めプッシ
ャー板２を戻す。この動作によりリードフレームの引か
かり時の不良発生を防止することができる。

【００２０】図５は本発明の実施例におけるマガジンエ
レベータを示す斜視図である。同図において、４０はマ
ガジン３を載せるマガジントレーであり、該マガジント
レー４０はガイド棒４０ａに案内され、且つモータ３６
によりプーリ３８ａ、ベルト３７、プーリ３８ｂを介し
て回転駆動されるボールネジ３９によって昇降される。

【００２１】図６は上記マガジントレー４０を下から見
た図（図５のＺ矢視図）である。同図において４２はマ
ガジン固定の為の押え板（図５参照）を支持する４本の
支柱であり、該支柱４２は２本ずつアーム４３及び４
３′に固定されており、該アーム４３，４３′はスライ
ドベアリング４４とスライドシャフト４５とにより互い
に平行に移動でき、ラック４７とピニオン４８とにより
中心軸５０から等距離にあるように駆動される。駆動力
はエアシリンダ４６から一方のアーム４３に伝えられ
る。なおラック４７の脱落防止とピニオン４８側へ予圧
をかけるためラックガイド４９を設け、ピニオン４８の
抜け防止の為中心軸５０にはＥ型止メ輪５１を取り付け
ている。

【００２２】この機構により、アーム４３に取り付けら
れた押え板４１が、エアシリンダ４６の駆動によってマ
ガジン幅の大小にかかわらず常に中心基準の位置決めが
行われる。作業者はマガジン３を先端板５２に合わせ、
コントロールパネルのスイッチを操作するだけでエアシ
リンダ４６を動作させ、マガジン３の位置決め固定を行
うことができる。

【００２３】図７は本発明の実施例におけるフィーダー
ユニットを示す斜視図である。同図において、３はマガ
ジン、４はリードフレーム、５は検査台であり、１６が
フィーダーユニットである。該フィーダーユニットは、
リードフレーム４をつかむ爪５４を有する平行チャック
５３（例えばエアシリンダを用いたもの）と、ガイド５
５と、ボールネジ５６と、該ボールネジを回転駆動する
パルスモータ５７とよりなり、平行チャック５３はアー
ム５３ａによってガイド５５に支持され、ガイド５５は
レール５５ａ上を移動できるようになっている。

【００２４】また、アーム５３ａにはネジブッシュ５６
ａが固設されており、ボールネジ５６にかみ合って、該
ボールネジ５６の回転により平行チャック５３を矢印ｂ
方向に移動させることができる。これにより平行チャッ
ク５３は爪５４によりリードフレーム４の一端をくわえ
て検査台５の溝５ａに沿って引出すことができる。なお
リードフレーム４の品種によってマガジンから押し出さ
れるリードフレームの先端位置及び、爪５４でグリップ
してリードフレーム４を搬送する時の移動量が異なるた
め、平行チャック５３の移動はパルスモータ５７の制御
による多点位置決めを行う。

【００２５】また、パルスモータ制御を行ってもプッシ
ャー板２の押し出し速度の変化により、リードフレーム
４が流れて必要以上に爪５４側に近ずことがある。その
ため、リードフレームのつかみ代を必要以上に大きくし
ない様に、図８（ａ）に示すように爪５４にストッパー
５８を設けている。そしてリードフレーム４が流れた場
合は、同図に示すように爪５４が取り出し位置に移動す
る際に、リードフレーム４の先端をストッパー５８に当
てて一旦マガジン３側に押し戻してから図８（ｂ）のよ
うにリードフレーム４をグリップして検査台５上へ引き
出すことで常に一定のつかみ代を確保することができ
る。検査が終了してリードフレーム４をマガジン３に戻
す際には、図８（ｃ）に示すように爪５４を閉じてリー
ドフレーム４をマガジン３の元の段に押し戻す。

【００２６】図９は本発明の実施例における検査台テー
ブルを示す図であり、（ａ）は検査台を支承した状態を
示す斜視図（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）図のＺ矢視図でロ
ック機構を説明する図である。 （ａ）図において、５は検査台であり、７が該検査台５
を支承する検査台テーブルである。該検査台テーブル７
は取手５９とロック機構を有し、ガイドレール８上を手
前に引出すことができるようになっている。

【００２７】上記ロック機構は、図９（ｂ）に示すよう
に、ベース板２０に固設された位置決めブロック６２の
孔に係合するシャフト６１と、該シャフトに固定された
レバー６０と、圧縮バネ６３とを具備し、図の状態でロ
ック状態となっている。ロックの解除は、作業者が取手
５９を握り、親指でレバー６０を図９（ｃ）の如く矢印
方向にスライドさせ、シャフト６１を位置決めブロック
６２から抜き出すことによりロックを解除することがで
きる。検査台テーブル７を少し引き出した後、レバー６
０から親指を離すことにより、圧縮バネ６３の反力でレ
バー６０は元の位置に戻る。

【００２８】そのままの状態で検査台テーブル７を搬送
テーブル側に引き出すと、図１０の如く、搬送テーブル
側の位置決めブロック６２′の斜め入り勝手のテーパー
部６２′ａでシャフト６１が持ち上げられ、孔位置でシ
ャフト６１が圧縮バネ６３の反力で押し出され、位置決
めブロック６１′にロックされる。従って、作業者はロ
ック解除時のみのレバー操作だけで、検査台テーブル７
原点側と搬送テーブル側との間で自由に移動でき、どち
らの位置でも確実にロックされる為、リードフレーム取
り出し、収納時及び搬送テーブル移動時の検査台のガタ
つき等は発生しない。

【００２９】図１１は本発明の実施例における検査台搬
送ユニットを示す斜視図である。この検査台搬送ユニッ
ト１７は搬送テーブル９と、該搬送テーブルを案内する
ガイドレール１１とよりなり、該搬送テーブル９は上下
２段のテーブル９ａ，９ｂによる２段構造となってお
り、上のテーブル９ｂは下のテーブル９ａに設けられた
ガイドシャフト１０に支持されてＹ方向に動くことがで
き、且つその上面には、検査台テーブル７が搬送されて
来るガイドテーブル８に接続するレール９ｃが設けられ
ていて検査台テーブルを受け入れることができるように
なっている。また該搬送テーブル９はガイドレール１１
上をＸ方向に移動することができるようになつている。

【００３０】図１２は本発明の実施例における検査用の
昇降テーブルを説明するための図であり、（ａ）は昇降
テーブル下降時、（ｂ）は昇降テーブル上昇時を示す。
同図において、２０はベース板、２１は検査用の昇降テ
ーブル、６４はエアシリンダ、６５はレバー、６６はブ
ロックシャフト、６７は圧縮コイルバネである。検査用
の昇降テーブル２１は通常図１２（ａ）の如く上昇した
状態でブロックシャフト６６によりロックされている。
リードフレームはこの状態で金属顕微鏡により検査され
るが、実体顕微鏡での検査では、対物レンズの焦点距離
が長いため、昇降テーブルを下げる必要がある。

【００３１】その場合はコントロールパネルのスイッチ
操作で、図１２（ｂ）に示すようにエアシリンダ６４を
押し出し、レバー６５に固定されたロックシャフト６６
を引き込み、ロックを解除することによりテーブルを降
下させることができる。この際テーブル２１が急激に下
がらない様にバネ等でつり合いを保ち、上下移動時にガ
タつかない様にガイドを設けておくことが好ましい。昇
降テーブル２１の上昇時は、テーブルを手で持ち上げる
だけでテーブル端面がブロックシャフト６６のテーパー
面を押し、シャフトが引き込み、最上部に来るとブロッ
クシャフト６６が圧縮コイルバネ６７の反力で押し戻さ
れ自動的にロックされる。

【００３２】以上のように構成された本実施例は、マガ
ジンに収容されているリードフレームを引き出して顕微
鏡による検査を行ない、検査終了後は再びマガジンに収
容する一連の動作において、作業者がリードフレームに
手を触れる必要がないため、ワイヤの切断、変形等の発
生を防止することができる。なお以上の実施例では、検
査台テーブルのロック解除及びテーブルの移動と、搬送
テーブルの移動を作業者が行なう様になっているが、こ
れらの部分にエアシリンダやパルスモーターを使用して
自動搬送とすることも可能である。

【００３３】

【発明の効果】本発明に依れば、リードフレームのワイ
ヤ検査時における作業者の手によるリードフレームの取
り出し及び収納から、自動取り出し及び収納方式と、２
種類のテーブルを使用しての検査台移動方式により、従
来同様のワイヤ検査が行える上、人為的なミスによる不
良の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の実施例の装置全体を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の実施例におけるプッシャーユニットを
示す斜視図である。

【図４】図３のプッシャーユニットにおけるブロックの
ボールプランジャーの作用を説明するための図である。

【図５】本発明の実施例におけるマガジンエレベータを
示す斜視図である。

【図６】図５のＺ矢視図である。

【図７】本発明の実施例におけるフィーダーユニットを
示す斜視図である。

【図８】図７における平行チャックの作用を説明するた
めの図である。

【図９】本発明の実施例における検査台テーブルを示す
図で、（ａ）は斜視図、（ｂ），（ｃ）はロック機構の
作用説明図である。

【図１０】検査台テーブルのロック機構の作用を説明す
るための図である。

【図１１】本発明の実施例における検査台搬送ユニット
を示す斜視図である。

【図１２】本発明の実施例における検査用の昇降テーブ
ルを説明するための図である。

【図１３】従来のリードフレームの取扱方法を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…エアシリンダ ２…プッシャー板 ３…マガジン ４…リードフレーム ５…検査台 ６…グリッパー ７…検査台テーブル ８…ガイドテーブル ９…搬送テーブル １０…ガイドシャフト １１…ガイドレール １２…金属顕微鏡 １３…実体顕微鏡 １４…プッシャーユニット １５…マガジンエレベータ １６…フイーダーユニット １７…検査台搬送ユニット １８…コントロールパネル １９…制御部 ２０…ベース板 ２１…昇降テーブル ２２…架台 ２３…ガイドレール ２４…ブロック ２５…ボールプランジャー ２６…センサ ２７…プッシャー板押え ２８…支柱 ２９…スライドベアリング ３０…スライドシャフト ３１…パルスモータ ３２…継手 ３３…ボールネジ ３４…ネジ支柱 ３５…ベアリング ３６…モータ ３７…ベルト ３８ａ，３８ｂ…プーリ ３９…ボールネジ ４０…マガジントレー ４１…押え板 ４２…支柱 ４３…アーム ４４…スライドベアリング ４５…スライドジャフト ４６…エアシリンダ ４７…ラック ４８…ピニオン ４９…ラックガイド ５０…中心軸 ５１…Ｅ形止輪 ５２…先端板 ５３…平行チャック ５４…爪 ５５…ガイド ５６…ボールネジ ５７…パルスモータ ５８…ストッパー ５９…取手 ６０…レバー ６１…シャフト ６２…位置決めブロック ６３…圧縮バネ ６４…エアシリンダ ６５…レバー ６６…ブロックシャフト ６７…圧縮コイルバネ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚のリードフレームを収容したマガ
   ジンを支承して上下に移動させるマガジンエレベータ
   と、 該マガジンからリードフレームを押し出すプッシャーユ
   ニットと、 押し出されたリードフレームを引き出すフィーダーユニ
   ットと、 引き出されたリードフレームを支承する検査台と、 該検査台を支承する検査台テーブルと、 該検査台テーブルの移動を案内するガイドテーブルと、 該検査台テーブルを支承し搬送する搬送テーブルと、 該搬送テーブルの移動を案内するガイドレールを有し且
   つ上下に昇降できる昇降テーブルと、 該昇降テーブルに沿って配置された顕微鏡と、 上記マガジンエレベータ、プッシャーユニット、フィー
   ダーユニットの動作を制御するコントロールパネルとを
   具備し、前記マガジンに収容されたリードフレームを顕微鏡の下
   に搬送し、該顕微鏡による検査後は元のマガジンに返送
   収納する一連の動作を自動的に行うことができる ことを
   特徴とするリードフレーム検査装置。
2. 【請求項２】 上記マガジンエレベータはラックアンド
   ピニオン方式を用いた固定方式で、幅の変更に関わらず
   常に中心基準でマガジンを位置決め固定することを特徴
   とする請求項１のリードフレーム検査装置。
3. 【請求項３】 上記プッシャーユニットは、マガジンの
   長さの変化に対応できるようにパルスモータ制御によっ
   て移動し位置決めを行うことを特徴とする請求項１のリ
   ードフレーム検査装置。
4. 【請求項４】 上記プッシャーユニットのプッシャー板
   は過負荷が掛かると駆動用のブロックから外れるように
   なっていることを特徴とする請求項１のリードフレーム
   検査装置。
5. 【請求項５】 上記フィーダーユニットは平行チャック
   を使用したグリップ方式であり、リードフレーム先端の
   つかみ位置を一定にするストッパーによりリードフレー
   ムの安定した搬送を行うことを特徴とする請求項１のリ
   ードフレーム検査装置。