JP3479107B2 - 半導体リードフレームおよびその搬送供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体リードフレームの
樹脂封止成形を行う際、成形金型上へリードフレームを
搬送供給する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体樹脂封止装置に使用されている半
導体リードフレームの搬送供給装置には、その一例とし
て実公平１−４２３４３が知られている。これは、整列
されたリードフレームをチャック爪にて係止或いは把持
して、成形金型上へ搬送供給する。リードフレームは図
６に示すような形状をしており、図に示すリードフレー
ム１は樹脂封止される前の状態で、リードフレーム１上
には半導体素子２がマウントされボンディングワイヤ３
によってリード部４と接続されている。リードフレーム
１の縁部には、前工程或いは後工程で使用するピッチ送
り或いは方向判別或いは位置決め用の治具穴とよばれる
丸穴５ａ，角穴５ｂが設けられている。当然のことであ
るがリードフレーム１の形状は品種毎に違うので、治具
穴５の位置或いは大きさ及び形状も品種毎に決められて
いる。

【０００３】半導体樹脂封止装置に於いては、成形金型
上へ所定方向でセットしないと型締め時に金型の破損を
招くことがあるため、この治具穴５を検出し、所定方向
で把持しているか判別する手段を設けている。判別機構
には、進退可能なパイロットピンを設けてリードフレー
ム１の係止或いは把持時にパイロットピンの進退状態
で、所定位置に治具穴５が有るか無いか判別する方法、
又は搬送供給装置側或いはリードフレーム整列装置側に
於いて光センサを用いて直接治具穴の有無を検出する方
法で行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の半導体リードフレーム搬送供給装置では、第１
にリードフレーム１を爪にて係止或いは把持する場合、
リードフレーム１の一部分を支えているに過ぎない。よ
って支えていない部分に於いてはリードフレーム１の自
重による撓みが発生して搬送時に於ける振れを誘発し、
ボンディングワイヤの断線或いは変形が生じる。爪数を
増やせば整列装置から受け取る際の爪の逃げを多くする
ことに繋がり、整列装置の側面ガイドの構成が困難とな
り、整列時のリードフレームの引っ掛かり或いは整列不
良が生じることがある。

【０００５】近年リードフレームの薄厚化が進みさらに
深刻化している。又、整列装置の側面ガイドに設ける爪
の逃げは、品種毎に変わるため側面ガイドを品種毎に交
換するという段取り性の悪化を招く。

【０００６】第２にリードフレーム１を下面から支える
ことになるから、成形金型上への載置時に爪の肉厚以上
の上空よりリードフレーム１を落下させることになり、
リードフレーム１へ衝撃が加わりボンディングワイヤの
断線或いは変形が生じやすくなる。又、アンチャック後
のリードフレーム１は自然落下のため、金型上面に確実
に載置されず金型パイロットピンに引っ掛かり、そのま
ま型締めを行ってリードフレーム１の変形による成形不
良を生じさせることがある。

【０００７】第３にリードフレーム方向判別機構がリー
ドフレーム１の治具穴の有無のみで判別していること
と、リードフレーム１の治具穴はＩＣピッチ毎に設けら
れている事から、整列装置に於いてリードフレーム１が
整列搬送方向に対しＩＣピッチずれていても同一位置に
治具穴が存在し、方向判別どころか所定位置での整列状
態も判別できず、金型の破損或いは成形樹脂の漏れによ
る装置トラブルが発生することがある。さらにリードフ
レーム１の大きさが小さくなると爪と方向判別機構を構
成させることが困難となる。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、その第１の目的は、リードフレームの搬送供給時
に於けるボンディングワイヤの断線或いは変形を防止す
る。第２の目的は、リードフレームの方向判別を確実に
行い、さらに金型上へ確実に載置することで成形金型の
破損或いは装置のトラブル発生を防止する。第３の目的
はリードフレームの形状に左右されること無く品種対応
を容易にし段取り性を向上させることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の半導体リードフレーム搬送供給装置は、リードフレー
ムの両縁に設けられた第１と第２の吸着領域を吸着し
て、該リードフレームを搬送する半導体リードフレーム
搬送供給装置において、前記各吸着領域の位置に合わせ
て昇降自在に配設された吸着治具を備え、前記吸着治具
は、第１と第２の２つの治具から構成されると共に、前
記吸着領域に交互に設けられた、吸着部とリードフレー
ムを貫通する方向判別あるいは位置決め用の治具穴のう
ち、吸着部と密着する位置にそれぞれ複数の吸引口を有
し、前記第１の吸着治具における吸引口は、前記第１の
吸着領域における治具穴と同幅等間隔に設けられ、前記
第２の吸着治具における吸引口は、前記第２の吸着領域
における治具穴および前記第１の吸着治具における吸引
口よりも広幅に設けられ、かつ、前記第１の吸着治具に
おける吸引口は前記第２の吸着領域における治具穴と重
ならない位置に設けられ、前記第２の吸着治具における
吸引口は前記第１の吸着領域における治具穴と重なる位
置に設けられていることを特徴とする。

【００１０】又、請求項２に記載の半導体リードフレー
ムは、リードフレームの両縁には、このリードフレーム
を吸着搬送するための吸着治具に設けられた複数の吸引
口と接触し、前記吸引口の開口部と密着する吸着部と前
記リードフレームを貫通する方向判別あるいは位置決め
用の治具穴とをそれぞれ交互に備える第１と第２の吸着
領域が、それぞれ設けられ、前記第１の吸着領域におけ
る吸着部は、該吸着領域における治具穴と同幅等間隔に
設けられ、前記第２の吸着領域における吸着部は、該吸
着領域における治具穴および前記第１の吸着領域におけ
る吸着部よりも広幅に設けられ、前記第１の吸着領域と
前記第２の吸着領域を比較した場合、前記第１の吸着領
域における治具穴は前記第２の吸着領域における吸着部
と重なる位置に設けられ、前記第２の治具穴は前記第１
の吸着部とは重ならない位置に設けられていることを特
徴とする。

【００１１】

【作用】上記のような構成からなる本発明の半導体リー
ドフレーム及びその搬送供給装置によれば、リードフレ
ームの第１の吸着領域における搬送供給装置の治具穴
が、当該リードフレームの第２の吸着領域における吸着
部と重なる位置に設けられ、前記第２の治具穴は前記第
１の吸着部とは重ならない位置に設けられているので、
半導体リードフレームが当該装置に対して正規方向以外
で載置された場合には、当該装置が吸着動作を行ったと
しても当該リードフレームは吸着されない。すなわち、
本発明では、半導体リードフレームがリードフレーム搬
送供給装置に対して正規方向以外で載置されたとして
も、このリードフレームを当該装置が吸着することがな
い。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１乃至図６を参照
して説明する。まず、リードフレームについて図６を参
照して説明する。１は樹脂封止前のリードフレームで、
中央部に半導体素子２がマウントされ、ボンディングワ
イヤ３によってリード部４と接続されている。リードフ
レーム１の縁部には、前工程或いは後工程で使用するピ
ッチ送り或いは方向判別或いは位置決め用の治具穴と呼
ばれる丸穴５ａ，角穴５ｂが設けられている。当然のこ
とであるがリードフレームの形状は品種毎に違うので、
治具穴５の位置或いは大きさ及び形状も品種毎に決めら
れている。

【００１３】さて、本発明の実施例について図１及び図
３を参照して構成について説明する。ここで、まず図１
に於いて、１０はリードフレーム整列装置で、側板１１
ａ，１１ｂは、リードフレーム１の幅寸法によって紙面
横方向に調整できるようガイドバー１２に対し摺動可能
に構成されている。側板１１ａ，１１ｂにはリードフレ
ーム１を整列搬送させるための鍔付きローラ１３が複数
個配設され、リードフレーム１の搬送と幅方向の整列ガ
イドを行う。鍔付きローラ１３の鍔の内寸Ａは、リード
フレーム１の幅寸法に対し０．２〜０．４ｍｍ大きく調
整されている。

【００１４】リードフレーム調整装置１０の紙面奥側に
はストッパ１４（図２に示す）が設けられ、所定位置に
リードフレーム１が搬送位置決めされるようになってい
る。リードフレーム搬送供給装置２０は、リードフレー
ム１当接面が平面で、ボンディングワイヤに干渉しない
よう中央部が凹状をした吸着治具２１を備えている。吸
着治具２１は、ガイドバー２２及びブッシュ２３により
上下方向に摺動可能なプレート２４にボルトにて密着固
定されている。プレート２４は、ばね２５により下方へ
弾性押圧力が加えられており、吸着治具２１に対する上
方への力による逃げ構造及びリードフレーム１の吸着時
に於ける或る一定の押圧力を与える役目を持たせてあ
る。

【００１５】また吸着治具２１はリードフレーム１の幅
方向に対しては同一寸法、長手方向に対しては若干小さ
く製作されている。ガイドバー２２の上端部には、ばね
２５の弾性押圧力に対するストッパの役目をするストッ
パリング２６が設けられている。ブッシュ２３はキャリ
アプレート２７に固定され、キャリアプレート２７はリ
ードフレーム整列装置及び成形金型装置間を往復動でき
るように構成される。（図示しない）

【００１６】吸着治具２１はリードフレーム１を吸引す
るため複数個の吸引口２１ａが配設され、プレート２４
に設けられた真空吸引口２４ａに連通されている。真空
吸引口２４ａ上面には継ぎ手２８によりホース２９が連
結され、ホース２９は真空吸引発生装置（図示しない）
へ連結されている。図中のホース２９に記された矢印
は、真空吸引または真空破壊時の空気の流れ方向を表し
ている。尚、図１は本発明の実施例の正面図で図２に示
したＸ−Ｘ及びＹ−Ｙ縦断面図、図２は図１で示したＺ
−Ｚ縦断面図である。

【００１７】ここで、吸着治具２１の吸引口２１ａの配
置について説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は図２
に於けるＷ−Ｗ横断面図を示し、治具穴５ａ，５ｂに干
渉せず、またリードフレーム１の吸引方向が正規方向以
外に於いて治具穴５ｂが吸引口２１ａと干渉する様な位
置に吸引口２１ａを設けてある。図３（ｂ）はリードフ
レーム１が正規方向と反対方向で整列された場合を示し
た図で、吸引口２１ａと治具穴５ｂ（角穴）が干渉して
いることが分る。

【００１８】次に、上記構成の作用について図４及び図
５を参照して説明する。まず図４は、リードフレーム搬
送供給装置２０へのリードフレーム１の供給を示し、リ
ードフレーム整列装置１０にリードフレーム１が突き出
され、所定位置に整列搬送される（図４（ａ））。次に
リードフレーム整列装置１０はリードフレーム１が吸着
治具２１の下面に当接するまで上昇する。この時、吸着
治具２１を上方へ少し押し上げるまで上昇させ、吸着治
具２１の吸着面にばね２５の弾性押圧力が加わるように
する（図４（ｂ））。真空吸引装置（図示せず）をＯＮ
にし、リードフレーム１を吸着させる。所定時間内に真
空圧力が所定値に達するとリードフレーム整列装置は下
降し、リードフレーム１のリードフレーム搬送供給装置
２０へのセットが完了する。（図４（ｃ））。

【００１９】この時、リードフレーム１が正規の方向以
外であれば図３（ｂ）に示したように吸着治具２１の吸
引口２１ａと治具穴５ｂが干渉しているため、真空圧力
が所定値に達しないので異常警報を出し装置を停止させ
る。またリードフレーム１の方向が正しくても整列時の
引っ掛かりにより、ＩＣピッチずれていてもずれた分の
リードフレーム１を吸収するべき吸引口が解放状態とな
るため、真空圧力が所定値に達することはなく同様に異
常を検出することができる。よって正規の方向及び位置
で整列されたリードフレーム１以外は吸着できず、また
容易に検出することができ、金型を破損したりすること
を防止できる。さらに、吸着治具２１はリードフレーム
１の投影面積より同一或いは小さいため、リードフレー
ム整列装置１０の側板１１に干渉されることもなくリー
ドフレーム１の幅及び長さ以外の要因による特殊な形状
は必要ない。言い換えれば幅及び長さにのみ対応できる
構造にすればいかなる品種にも対応できる。

【００２０】リードフレーム１を吸着したリードフレー
ム搬送供給装置２０は、金型上へ走行動作し、金型への
リードフレーム１の供給について図５を参照して説明す
る。リードフレーム搬送供給装置２０が金方上空に停止
する（図５（ａ））と、成形装置３０のスライドプレー
ト３１上に固定された下型３２が上昇し、リードフレー
ム１を受取りに行く（図５（ｂ））。この時の下型上昇
位置は、図４（ｂ）に示したリードフレーム整列装置１
０の上昇限と略一致する位置乃至下型上面がリードフレ
ーム下面に当接する位置まで上昇する。これによりリー
ドフレーム下面と下型上面は全面密着する。

【００２１】次に、真空吸引装置をＯＦＦし、リードフ
レーム吸引動作を解除，吸引口内圧力を大気圧乃至それ
以上の圧力にし、下型３２が下降することでリードフレ
ーム１は下型上面に載置される。リードフレーム１を吸
着して金型へ載置する間に於いて、リードフレーム１は
平面的な吸着治具下面に吸着されているので、リードフ
レーム１の剛性が向上しリードフレーム１自体の撓みに
よる振れを防ぎ、ボンディングワイヤの断線及び変形を
防止できる。また、金型載置時に於いては、リードフレ
ームは落下されたわけではないので落下による衝撃での
ボンディングワイヤへのダメージも防止できる。

【００２２】さて、下型が下降した後、すなわち下型３
２が吸着治具２１から離れた後、再度真空吸引装置をＯ
Ｎにする（図５（ｃ））。この時、真空圧力がリードフ
レーム１を全く吸着していないときと同じ真空圧力であ
れば、金型への載置が確実に完了したと判断し、次のリ
ードフレーム１の供給動作に移る。これにより、金型へ
の載置確認が容易に行え、吸着治具へのリードフレーム
１の密着トラブルが発生しても検出することができ、リ
ードフレーム１なしによる成形或いは型締めを行い金型
を破損すると言う事を防止できる。

【００２３】この様に、本実施例によれば、吸着治具２
１の吸引口２１ａの配置が、治具穴５ａ，５ｂに干渉し
ない。また、リードフレーム１の吸引方向が正規方向以
外に於いて治具穴５ｂが吸引口２１ａと干渉する様に設
けてあるので、正規の方向及び位置で整列されたリード
フレーム１以外は吸着できず、また容易に検出すること
ができ、金型を破損したりすることを防止できる。さら
に、吸着治具２１はリードフレーム１の投影面積より同
一或いは小さいため、リードフレーム整列装置１０の側
板１１に干渉することもなくリードフレーム１の幅及び
長さ以外の要因による特殊な形状は必要ない。言い換え
れば幅及び長さにのみ対応できる構造にすればいかなる
品種にも対応できる。

【００２４】そして、リードフレーム１を吸着して金型
へ搭載する間に於いて、リードフレーム１は平面的な吸
着治具下面に吸着されていることにより、リードフレー
ム１の剛性が向上し、リードフレーム１自体の撓みによ
る振れを防ぎ、ボンディングワイヤの断線及び変形を防
止できる。また、金型載置時に於いては、リードフレー
ム１は落下されたわけではないので落下による衝撃での
ボンディングワイヤへのダメージも防止できる。また、
リードフレーム１を金型へ供給後、金型上空で真空吸引
動作を行うことで、金型への載置確認が容易に行え、吸
着治具へのリードフレーム１の密着トラブルが発生して
も検出することができ、リードフレーム１なしによる成
形或いは型締めを行い金型を破損すると言う事を防止で
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
のリードフレーム搬送供給装置によれば、リードフレー
ム当接面が平面を成した吸着治具で平面吸着するため、
吸着されたリードフレームは吸着治具の剛性と同等にな
り、搬送時に於けるリードフレームの自重による撓みや
振れが生じることがなくボンディングワイヤの断線或い
は変形を防止できる。また、リードフレームの第１の吸
着領域における搬送供給装置の治具穴が、当該リードフ
レームの第２の吸着領域における吸着部と重なる位置に
設けられ、前記第２の治具穴は前記第１の吸着部とは重
ならない位置に設けられているので、半導体リードフレ
ームが当該装置に対して正規方向以外で載置された場合
には、当該装置が吸着動作を行ったとしても当該リード
フレームは吸着されない。すなわち、本発明では、半導
体リードフレームがリードフレーム搬送供給装置に対し
て正規方向以外で載置されたとしても、このリードフレ
ームを当該装置が吸着することがない。

【００２６】さらに、爪等によるリードフレームの係止
或いは把持でないため、金型載置時にはリードフレーム
下面全面を金型上面に吸引状態で当接着地させること
で、落下による衝撃をなくしボンディングワイヤの断線
或いは変形を防止できる。リードフレームを金型上へ載
置し、金型吸着治具が離れた後に真空吸引を再度行うこ
とで、その真空圧力値で確実にリードフレームが金型上
へ載置できたか判別確認できるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すＸ−Ｘ及びＹ−Ｙ縦断
正面図。

【図２】本発明の一実施例を示すＺ−Ｚ縦断正面図。

【図３】本発明の吸着治具の吸引口の一実施例を示すＷ
−Ｗ横断平面図。

【図４】本発明の他の実施例に基づく作用説明に於ける
図１相当図。

【図５】本発明の他の実施例に基づく作用説明に於ける
図１相当図。

【図６】樹脂封止成形前の状態を示す半導体リードフレ
ームの平面図。

【符号の説明】

１…半導体リードフレーム ３…ボンディングワイヤ １０…リードフレーム整列装置 １２，２２…ガイドバー １３…鍔付きローラ １４…ストッパ ２０…リードフレーム搬送供給装置 ２１…吸着治具 ２１ａ…吸引口 ２４…プレート ２４ａ…真空吸引口 ３０…成形装置 ３２…下型

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレームの両縁に設けられた第１
   と第２の吸着領域を吸着して、該リードフレームを搬送
   する半導体リードフレーム搬送供給装置において、 前記各吸着領域の位置に合わせて昇降自在に配設された
   吸着治具を備え、 前記吸着治具は、第１と第２の２つの治具から構成され
   ると共に、前記吸着領域に交互に設けられた、吸着部と
   リードフレームを貫通する方向判別あるいは位置決め用
   の治具穴のうち、吸着部と密着する位置にそれぞれ複数
   の吸引口を有し、 前記第１の吸着治具における吸引口は、前記第１の吸着
   領域における治具穴と同幅等間隔に設けられ、 前記第２の吸着治具における吸引口は、前記第２の吸着
   領域における治具穴および前記第１の吸着治具における
   吸引口よりも広幅に設けられ、 かつ、前記第１の吸着治具における吸引口は前記第２の
   吸着領域における治具穴と重ならない位置に設けられ、
   前記第２の吸着治具における吸引口は前記第１の吸着領
   域における治具穴と重なる位置に設けられていることを
   特徴とする半導体リードフレーム搬送供給装置。
2. 【請求項２】 リードフレームの両縁には、このリード
   フレームを吸着搬送するための吸着治具に設けられた複
   数の吸引口と接触し、前記吸引口の開口部と密着する吸
   着部と前記リードフレームを貫通する方向判別あるいは
   位置決め用の治具穴とをそれぞれ交互に備える第１と第
   ２の吸着領域が、それぞれ設けられ、 前記第１の吸着領域における吸着部は、該吸着領域にお
   ける治具穴と同幅等間隔に設けられ、 前記第２の吸着領域における吸着部は、該吸着領域にお
   ける治具穴および前記第１の吸着領域における吸着部よ
   りも広幅に設けられ、 前記第１の吸着領域と前記第２の吸着領域を比較した場
   合、前記第１の吸着領域における治具穴は前記第２の吸
   着領域における吸着部と重なる位置に設けられ、前記第
   ２の治具穴は前記第１の吸着部とは重ならない位置に設
   けられていることを特徴とする半導体リードフレーム。