JP3077645B2 - リードフレーム搬送装置及びそれを備えた樹脂封止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
工程、特に樹脂封止工程に用いて好適なリードフレーム
搬送装置及びそれを備えた樹脂封止装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置の樹脂封止工程におい
ては、トランスファーモールド装置等に代表される樹脂
封止装置が用いられている。図５は、従来の樹脂封止装
置を示す平面図であり、リードフレーム供給部１と、リ
ードフレーム配列部２と、樹脂供給部３と、プレス部
（樹脂封止部）４と、分離部５と、収納部６と、金型ク
リーナー７と、集塵機８とにより構成されている。

【０００３】リードフレーム供給部１は、供給トレー１
１と、供給トレー１１に収納されたリードフレーム（図
示せず）を切り出すリードフレームプッシャー１２とに
より構成されている。リードフレーム配列部２は、リー
ドフレームプッシャー１２により切り出されたリードフ
レームを収納し配列するものである。樹脂供給部３は、
樹脂を位置決め配列する樹脂ローダー１３と、樹脂ロー
ダー１３に樹脂を供給する供給部１４とにより構成され
ている。

【０００４】プレス部４は、上下１組の金型により構成
され半導体装置の樹脂封止を行う樹脂封止金型１５と、
制御部等の周辺装置（図示せず）により構成されてい
る。分離部５は、樹脂封止後の半導体装置から不要な樹
脂を分離除去する構成である。収納部６は、樹脂封止後
の半導体装置を収納するもので、半導体装置を収納する
収納マガジン１６が配置されている。

【０００５】金型クリーナー７は、樹脂封止成形終了毎
に、樹脂封止金型１５の金型表面に付着する樹脂バリを
清掃除去する構成である。集塵機８は、金型クリーナー
７により樹脂封止金型１５の金型表面から除去された樹
脂バリを吸引収集する構成である。そして、リードフレ
ーム配列部２に供給されたリードフレームを樹脂封止金
型１５に供給するためのリードフレーム搬送装置が、リ
ードフレーム配列部２と樹脂封止金型１５との間を自在
に移動するように設けられている。

【０００６】図６は、このリードフレーム搬送装置を備
えた樹脂封止装置の一例を示す側面図である。リードフ
レーム搬送装置の供給ハンド（リードフレーム搬送手
段）２１は、リードフレーム配列部２と樹脂封止金型１
５との間を自在に移動できるように設けられたもので、
基台２２の下端部には、リードフレーム２３を両側から
保持する２組の爪２４、２４と、封止用の樹脂を保持す
る樹脂保持部２５がそれぞれ垂下する様に取り付けられ
ている。

【０００７】この供給ハンド２１は、樹脂ローダー１３
から供給された樹脂を樹脂保持部２５で保持した状態で
下降し、リードフレーム配列部２上面のリードフレーム
収納凹部２６、２６に収納・配列されているリードフレ
ーム２３、２３を保持する構成である。また、リードフ
レーム配列部２には、リードフレーム収納凹部２６、２
６の略下方に、リードフレーム２３、２３を予熱するた
めのカートリッジヒーター２７、２７が取り付けられて
いる。

【０００８】次に、このリードフレーム搬送装置の動作
について図５〜図７に基づき説明する。リードフレーム
２３は、供給トレー１１からリードフレームプッシャー
１２によってリードフレーム配列部２まで切り出され、
リードフレーム収納凹部２６に収納される。その後、リ
ードフレーム配列部２を反転させ、更にもう一枚のリー
ドフレーム２３がリードフレーム配列部２に切り出さ
れ、リードフレーム収納凹部２６に収納される。リード
フレーム配列部２では、リードフレーム２３、２３の配
列だけではなくカートリッジヒーター２７、２７による
予熱も同時に行われる（図５及び図６）。

【０００９】供給ハンド２１は、樹脂ローダー１３から
供給された樹脂を樹脂保持部２５で保持した状態で、リ
ードフレーム配列部２に対して下降し、爪２４、２４の
開閉動作を行うことで、リードフレーム収納凹部２６、
２６に収納されているリードフレーム２３、２３を保持
し、一旦上昇する（図７（ａ））。その後、供給ハンド
２１は、樹脂封止金型１５上に移動する（図７
（ｂ））。

【００１０】供給ハンド２１は、樹脂封止金型１５に対
して下降し、爪２４、２４の開閉動作によって、樹脂封
止金型１５上の金型内に、リードフレーム２３、２３を
セットする。この時、同時に樹脂も樹脂封止金型１５に
供給される。リードフレーム２３、２３をセットし終え
たら、また、供給ハンド２１は一旦上昇する（図７
（ｃ））。

【００１１】その後、供給ハンド２１は、再度、リード
フレーム配列部２上に戻り、同じ動作を繰り返し行う。
以上が、このリードフレーム搬送装置の供給ハンド２１
の動作である。樹脂封止金型１５ヘのリードフレーム２
３、２３及び樹脂の供給が終了した後は、プレス部４を
作動させることにより樹脂封止金型１５の型締めを行
い、樹脂封止を行う。樹脂封止後は、前述のように分離
部５にて、不要になったカルやランナー部の樹脂を分離
除去する。不要樹脂を分離除去した樹脂封止後の製品
は、収納部６の収納マガジン１６に収納される（図
５）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来のリードフレーム
搬送装置の問題点は、樹脂封止前にリードフレーム配列
部２にて予熱されたリードフレーム２３が、樹脂封止金
型１５上に搬送されるまでの間に放熱し冷えてしまうと
いう点である。特に、熱放射率が高い銅合金系のリード
フレームや、サイズが、長さ１８０ｍｍ、幅５０ｍｍの
リードフレームでは、予熱後５秒程度で約６０〜８０℃
も温度が低下してしまう。

【００１３】リードフレーム２３が、樹脂封止金型１５
上に搬送するまでの間に冷えてしまうと、図８に示すよ
うに、樹脂封止金型１５の金型内に収納された際に、そ
の下面が樹脂封止金型１５により加熱されるために、リ
ードフレーム２３の下部が上部に比べて伸び、リードフ
レーム２３全体が上に反ってしまうという不具合が生じ
ることとなる。この反りは、樹脂封止金型１５から加熱
されている間に無くなるが、この反りが無くなるまでの
時間が１０〜２０秒程度と比較的長く、樹脂封止工程の
生産効率を著しく低下させる要因になっている。

【００１４】また、リードフレーム２３が反った状態の
まま樹脂封止金型１５の型締めを行うと、リードフレー
ム２３の位置決めを行う樹脂封止金型１５のパイロット
ピンと、リードフレーム２３のパイロットピン用の穴と
が位置ズレを起こしてしまい、穴が変形したり、リード
フレーム２３が変形したり等の様々な不具合が生じるこ
ととなる。穴に変形が生じると次工程での搬送が困難と
なり、生産効率の低下を引き起こすこととなる。また、
リードフレーム２３の変形は、製品としての信頼性の低
下を招く要因となる。

【００１５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、搬送中にリードフレームの予熱を効果的且
つ効率的に行うことができ、搬送後の工程の生産効率を
向上させるとともに得られた製品の信頼性を向上させる
ことが可能なリードフレーム搬送装置及びそれを備えた
樹脂封止装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様なリードフレーム搬送装置及びそれ
を備えた樹脂封止装置を提供する。すなわち、請求項１
記載のリードフレーム搬送装置は、リードフレームを保
持しつつ搬送するリードフレーム搬送手段に、前記リー
ドフレームを予熱する近赤外線ヒーターと、該近赤外線
ヒーターの放射熱の方向を一定にして近赤外線を前記リ
ードフレームに集光するカバーとを備えたことを特徴と
する。

【００１７】請求項２記載の樹脂封止装置は、リードフ
レームを収納する収納凹部が形成されたリードフレーム
配列部と、リードフレームを収納し樹脂封止を行なう樹
脂封止部と、本発明のリードフレーム搬送装置とを備え
たことを特徴とする。 請求項３記載の樹脂封止装置は、
複数のレールを所定の間隔をおいて互いに平行に配置し
てなるリードフレーム配列レールと、リードフレームを
収納し樹脂封止を行なう樹脂封止部と、請求項１記載の
リードフレーム搬送装置とを備えたことを特徴とする。

【００１８】本発明のリードフレーム搬送装置では、リ
ードフレームを保持しつつ搬送するリードフレーム搬送
手段に、前記リードフレームを予熱する近赤外線ヒータ
ーと、該近赤外線ヒーターの放射熱の方向を一定にして
近赤外線を前記リードフレームに集光するカバーとを備
えたことにより、リードフレームの搬送中においても該
リードフレームが集光された近赤外線により予熱され、
搬送中のリードフレームの温度を所望の温度に保持する
ことが可能になる。

【００１９】これにより、搬送中にリードフレームが所
定の温度以下に冷えてしまうのが防止され、搬送後、速
やかに次工程を行うことが可能になり、生産効率が向上
する。また、搬送中のリードフレームの冷えが防止され
ることから、急激な温度変化によるリードフレームの反
りや変形等が防止され、得られた製品の信頼性が向上す
る。

【００２０】また、本発明の樹脂封止装置では、リード
フレームを収納する収納凹部が形成されたリードフレー
ム配列部、複数のレールを所定の間隔をおいて互いに平
行に配置したリードフレーム配列レールのいずれかと、
リードフレームを収納し樹脂封止を行なう樹脂封止部
と、本発明のリードフレーム搬送装置とを備えたことに
より、搬送中もリードフレームを予熱し所望の温度に保
持することが可能になり、このリードフレームを樹脂封
止部に収納しても該樹脂封止部からの加熱による反りや
変形等が生じる虞が無くなり、リードフレームの反りや
変形等を防止することが可能になる。

【００２１】これにより、リードフレームを樹脂封止部
にセットしてすぐに樹脂封止工程を実施することが可能
になり、生産効率が向上する。また、リードフレームを
樹脂封止部にセットしてすぐに樹脂封止しても、リード
フレームの反りや変形等が生じず、得られた製品の信頼
性が向上する。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明のリードフレーム搬送装置
の一実施形態について図面に基づき説明する。図１は本
発明の一実施形態のリードフレーム搬送装置を備えた樹
脂封止装置を示す側面図である。

【００２３】このリードフレーム搬送装置は、リードフ
レーム２３を保持しつつ搬送する供給ハンド（リードフ
レーム搬送手段）３１の基台２２の下端部のそれぞれの
組の爪２４、２４の間に、リードフレーム２３を予熱す
る近赤外線ヒーター３２が設けられている。

【００２４】近赤外線ヒーター３２には、該近赤外線ヒ
ーター３２の放射熱の方向を一定にすることにより、近
赤外線を効果的にリードフレーム２３に集光させて予熱
するカバー３３が設けられている。また、リードフレー
ム配列部２には、従来のカートリッジヒーター２７、２
７等の予熱手段を備える必要はない。

【００２５】次に、このリードフレーム搬送装置の動作
について図２に基づき説明する。まず、リードフレーム
配列部２のリードフレーム収納凹部２６、２６に収納さ
れているリードフレーム２３、２３を爪２４、２４によ
り保持する（図２（ａ））。この時、近赤外線ヒーター
３２をＯＮし、リードフレーム２３の予熱を開始する。
そして、予熱した状態のままリードフレーム２３、２３
を樹脂封止金型１５上まで搬送する（図２（ｂ））。

【００２６】その後、供給ハンド３１の下降動作と爪２
４、２４の開動作によって、リードフレーム２３、２３
を樹脂封止金型１５上にセットし、その後、供給ハンド
３１を再度上昇させる（図２（ｃ））。次に、この状態
から供給ハンド３１は、リードフレーム配列部２上に戻
り、リードフレーム２３、２３の供給動作を同じように
繰り返す。

【００２７】ここで、リードフレーム２３、２３の予熱
温度は、樹脂封止金型１５の温度である約１８０℃にな
るべく近い方がよいが、これより低い温度、例えば１２
０〜１５０℃であれば、樹脂封止金型１５上でのリード
フレーム２３、２３の反りなどは生じない。近赤外線ヒ
ーター３２、３２によって、リードフレーム２３、２３
は搬送中の時間内に、１２０〜１５０℃にまで昇温する
ことは可能である。

【００２８】もちろん、供給ハンド３１の爪２４、２４
の近傍に温度センサーや熱電対などを取り付け、リード
フレーム２３、２３が適正温度まで昇温したことを確認
した後に、リードフレーム２３、２３を樹脂封止金型１
５上にセットする動作フローにしてもよい。

【００２９】本実施形態のリードフレーム搬送装置によ
れば、供給ハンド３１の基台２２の下端部のそれぞれの
組の爪２４、２４の間に、リードフレーム２３を予熱す
る近赤外線ヒーター３２を設けたので、リードフレーム
２３搬送中もリードフレーム２３を予熱することがで
き、樹脂封止金型１５上でのリードフレーム２３の反り
や変形等を防ぐことができる。これにより、リードフレ
ーム２３を樹脂封止金型１５上にセットしてすぐに樹脂
封止を行うことができ、樹脂封止工程の生産効率を向上
させることができる。

【００３０】また、リードフレーム２３を樹脂封止金型
１５上にセットしてすぐに樹脂封止しても、リードフレ
ーム２３に反りや変形等が生じる虞が無くなり、得られ
た製品の信頼性を向上させることができる。さらに、供
給ハンド３１によりリードフレーム２３の予熱を行うこ
とができるので、従来のようにリードフレーム配列部２
にカートリッジヒーター２７、２７等の予熱手段を備え
る必要が無く、リードフレーム配列部２の構造を簡略化
することができる。

【００３１】図３は、本発明の一実施形態のリードフレ
ーム搬送装置を備えた樹脂封止装置の変形例を示す側面
図である。ここでは、リードフレーム２３、２３をリー
ドフレーム配列部２のリードフレーム収納凹部２６、２
６に収納する替わりに、複数のレール４１を所定の間隔
を置いて互いに平行に配置されたリードフレーム配列レ
ール４２にてリードフレーム２３、２３の配列を行う点
に特徴がある。

【００３２】なお、このリードフレーム配列レール４２
においては、リードフレーム２３の長さや幅に応じて、
レール４１の長さやレール４１、４１間の間隔を調整で
きるものを採用してもよい。

【００３３】このリードフレーム搬送装置の動作につい
ては、図４に示すように、リードフレーム２３、２３の
配列をリードフレーム配列レール４１により行う点以
外、図２に示したリードフレーム搬送装置の動作と全く
同様であるから、説明を省略する。このリードフレーム
搬送装置においても、図１及び図２に示したリードフレ
ーム搬送装置と全く同様の作用・効果を奏することがで
きる。

【００３４】なお、本実施形態のリードフレーム搬送装
置では、供給ハンド３１の基台２２の下端部のそれぞれ
の組の爪２４、２４の間に、リードフレーム２３を予熱
する近赤外線ヒーター３２を設けた構成としたが、近赤
外線ヒーター３２はリードフレーム２３を予熱するのに
十分な位置に取り付けられてあれば良く、取り付け位置
は上記実施形態に限定されることはなく、様々に変形可
能である。

【００３５】また、上述した近赤外線ヒーターに限ら
ず、近赤外線ランプ等を用いてもよいのはもちろんであ
る。さらに、この近赤外線ヒーター３２に、樹脂封止金
型１５上でのリードフレーム２３の予熱温度を最適温度
とするように放熱量を変化させる制御手段を設ければ、
供給ハンド３１の樹脂封止金型１５までの距離の長短に
かかわらず、樹脂封止時のリードフレーム２３を樹脂封
止に最適な温度とすることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明のリードフレ
ーム搬送装置によれば、リードフレームを保持しつつ搬
送するリードフレーム搬送手段に、前記リードフレーム
を予熱する近赤外線ヒーターと、該近赤外線ヒーターの
放射熱の方向を一定にして近赤外線を前記リードフレー
ムに集光するカバーとを備えたので、搬送中のリードフ
レームの温度を所望の温度に保持することができ、搬送
中のリードフレームが所定の温度以下に冷えるのを防止
することができる。したがって、搬送後、速やかに次工
程を行うことができ、次工程の生産効率を向上させるこ
とができる。

【００３７】また、搬送中のリードフレームの冷えを防
止することができるので、温度変化によるリードフレー
ムの反りや変形等を防止することができ、得られた製品
の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態のリードフレーム搬送装
置を備えた樹脂封止装置を示す側面図である。

【図２】 図１のリードフレーム搬送装置の動作を示す
過程図である。

【図３】 本発明の一実施形態のリードフレーム搬送装
置を備えた樹脂封止装置の変形例を示す側面図である。

【図４】 図３のリードフレーム搬送装置の動作を示す
過程図である。

【図５】 従来の樹脂封止装置の一例を示す平面図であ
る。

【図６】 従来のリードフレーム搬送装置を備えた樹脂
封止装置の一例を示す側面図である。

【図７】 図６のリードフレーム搬送装置の動作を示す
過程図である。

【図８】 従来のリードフレーム搬送装置による不具合
の一例を示す側面図である。

【符号の説明】

１ リードフレーム供給部 ２ リードフレーム配列部 ３ 樹脂供給部 ４ プレス部 ５ 分離部 ６ 収納部 ７ 金型クリーナー ８ 集塵機 １１ 供給トレー １２ リードフレームプッシャー １３ 樹脂ローダー １４ 供給部 １５ 樹脂封止金型 １６ 収納マガジン ２１ 供給ハンド（リードフレーム搬送手段） ２２ 基台 ２３ リードフレーム ２４ 爪 ２５ 樹脂保持部 ２６ リードフレーム収納凹部 ２７ カートリッジヒーター ３１ 供給ハンド（リードフレーム搬送手段） ３２ 近赤外線ヒーター ３３ カバー ４１ レール ４２ リードフレーム配列レール

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/56 H01L 23/50

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレームを保持しつつ搬送するリ
   ードフレーム搬送手段に、前記リードフレームを予熱す
   る近赤外線ヒーターと、該近赤外線ヒーターの放射熱の
   方向を一定にして近赤外線を前記リードフレームに集光
   するカバーとを備えたことを特徴とするリードフレーム
   搬送装置。
2. 【請求項２】 リードフレームを収納する収納凹部が形
   成されたリードフレーム配列部と、リードフレームを収
   納し樹脂封止を行なう樹脂封止部と、請求項１記載のリ
   ードフレーム搬送装置とを備えたことを特徴とする樹脂
   封止装置。
3. 【請求項３】 複数のレールを所定の間隔をおいて互い
   に平行に配置してなるリードフレーム配列レールと、リ
   ードフレームを収納し樹脂封止を行なう樹脂封止部と、
   請求項１記載のリードフレーム搬送装置とを備えたこと
   を特徴とする樹脂封止装置。