JP3577412B2 - リードフレーム搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体樹脂封止装置に組込まれ、移動機構により搬送方向に移動されるプッシャによって、リードフレームを取出位置から搬送位置まで搬送するリードフレーム搬送装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えばＱＦＰ，ＳＯＰ等の半導体部品の組立てに用いられる半導体樹脂封止装置は、樹脂封止前のリードフレームを、モールド成形装置に向けて搬送するリードフレーム搬送装置を組込んで構成される。このリードフレーム搬送装置は、例えばモータの回転を直線移動に変換するボールねじ機構により搬送用コンベアに沿って直線移動するプッシャを備え、そのプッシャにより、樹脂封止前のリードフレームを、前記搬送用コンベア上の一端側の取出位置（リードフレームがマガジンより繰出された位置）から、他端側の搬送位置（リードフレーム整列ステージ）までスライド移動させるようになっている。尚、上記モータ及びボールねじ機構に代えて、エアシリンダ等を駆動源とするものもある。
【０００３】
ところで、この種のリードフレーム搬送装置にあっては、ゴミや樹脂のばり等が搬送用コンベア上に残存していたとき、あるいは、装置や治具の位置ずれ等の要因で、搬送されるリードフレームの先端部がそれら障害物に当たってその移動が阻害され、搬送方向とは反対方向に大きな負荷が作用するというトラブルが発生することが考えられる。このようなリードフレームの搬送異常が発生すると、プッシャーひいてはボールねじ機構に過負荷が作用し、装置に何らかのダメージを与えてしまう虞がある。
【０００４】
そこで、従来では、機構部分にダメージを与える虞のあるような負荷が作用したことを検知して装置を停止させる安全機能が設けられていた。しかしながら、従来の安全機能は、機構部分に負荷が加わった場合に装置にダメージを与えることを防ぐ目的で設けられており、その安全機能が働いた時点では、既にリードフレームの変形や破損等は避けられないものであった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、搬送中にリードフレームに負荷が作用することに伴うリードフレームの変形等を防止することができるリードフレーム搬送装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のリードフレーム搬送装置は、移動機構により搬送方向に移動されるプッシャによって、リードフレームを取出位置から搬送位置まで搬送するものにあって、通常時には静摩擦力により前記プッシャを前記移動機構の移動体に対して通常位置に保持し、前記リードフレームに搬送方向から過負荷が作用したときに前記静摩擦力を越えて該プッシャが過負荷位置に揺動変位するように、前記プッシャを前記移動体に対して揺動可能に枢支する軸支持部と、前記プッシャが過負荷位置に変位したことを検出する検出手段と、この検出手段の検知に基づき前記移動機構によるプッシャの移動を停止させる停止手段とを具備するところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００７】
これによれば、プッシャにより搬送されるリードフレームに、搬送方向からの過負荷が作用すると、その過負荷によってプッシャが過負荷位置に変位する。すると、検出手段によりその旨が検知され、停止手段により移動機構によるプッシャの移動が停止されるようになる。従って、リードフレームの変形を招くに至らない程度の大きさの負荷が作用した時点で、プッシャが過負荷位置に変位するように軸支持部の静摩擦力を設定しておくことにより、リードフレームの変形などを未然に防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を半導体樹脂封止装置に適用した第１の実施例について、図１ないし図３を参照して述べる。まず、図３は半導体樹脂封止装置１の外観構成を示しており、この半導体樹脂封止装置１は、一部クリーンルームを構成するキャビネット２内に、右奥側に位置するタブレット供給室３、左奥側に位置するローダ室４、右手前側に位置するプレス室５、左手前側に位置するアンローダ室６を有して構成されている。キャビネット２の上壁部には、前記ローダ室４の上方に位置してクリーンエアユニット７が設けられている。
【００１１】
詳しい図示及び説明は省略するが、そのうち前記プレス室５には、金型によりリードフレーム８（図１，図２参照）に対する樹脂モールド（パッケージの成形）を行うモールド成形装置や、そのモールド成形装置の金型に対するリードフレーム８の出し入れを行う移載装置などが設けられている。前記キャビネット２の前面部及び右側面部には、このプレス室５を開閉するための扉５ａが設けられている。
【００１２】
また、前記タブレット供給室３には、前記モールド成形装置にタブレット状の樹脂材料を供給するための樹脂供給装置が設けられている。このとき、前記キャビネット２の右側壁部には、タブレットボックス投入扉３ａが設けられると共に、タブレット回収ボックス取出口３ｂが設けられている。
【００１３】
そして、前記ローダ室４には、マガジンに収容された樹脂封止前のリードフレーム８を、前記プレス室５の近傍の整列ステージに搬送するための、本実施例に係るリードフレーム搬送装置９が配設されている。このリードフレーム搬送装置９の詳細については後述する。さらに、前記アンローダ室６には、樹脂封止後のリードフレーム８を搬出し、収納カセットに収納する移送装置等が設けられている。前記キャビネット２の背面部には、前記マガジンをローダ室４内にセットするための図示しないマガジン投入扉が設けられ、キャビネット２の前面部には、前記収納カセットを取出すための収納カセット取出扉６ａが設けられている。
【００１４】
ここで、前記リードフレーム８は、これも詳しく図示はしないが、周知の通り、ＩＣ等の半導体チップが搭載されるステージと、その周囲に延び半導体部品のリード脚となる複数のリード脚部と、それらを相互に連結し最終的には切除される連結部とを一枚の金属板から打抜き形成して構成される。そして、前記ステージに半導体チップが装着され、所定のワイヤボンディングがなされた状態で、前記マガジンに整列状態に収容されて供されるようになっている。ちなみに、本実施例では、このリードフレーム８は、材質４２アロイ、厚み寸法 ０．１２５ｍｍ、長さ寸法 ２１９．５ｍｍ、幅寸法３６ｍｍとされている。
【００１５】
尚、図示はしないが、この半導体樹脂封止装置１は、キャビネット２内の各機構の制御を行うためのマイコン等からなる運転制御装置を備えている。また、このとき、キャビネット２の前面部にはタッチパネルディスプレイ１０が設けられ、所要の表示が行われるようになっていると共に、作業者による入力操作が可能とされている。前記運転制御装置は、そのタッチパネルディスプレイ１０からの入力等に基づき、作業プログラムに従って各機構を制御し、樹脂封止の作業を自動で実行するようになっている。
【００１６】
さて、前記リードフレーム搬送装置９について以下述べる。図１及び図２は、このリードフレーム搬送装置９の要部構成を概略的に示しており、このリードフレーム搬送装置９は、リードフレーム８を、図で左右方向に延びる搬送用コンベア（図示せず）上の左端側の取出位置（前記リードフレーム８がマガジンから繰出された位置）から、右端側の搬送位置（前記整列ステージ）までスライド移動させるようになっている。このリードフレーム搬送装置９は、リードフレーム８の図で左端縁部を押して図で右方（矢印Ａ方向）に搬送するプッシャ１１と、このプッシャ１１を移動させる移動機構たるボールねじ機構１２を備えて構成されている。
【００１７】
前記ボールねじ機構１２は、搬送用コンベアに沿って図で左右方向に延びるボールねじ１３と、そのボールねじ１３に螺合するボールねじナット（図示せず）を有する移動体１４とを備え、図示しないＡＣサーボモータを駆動源として前記ボールねじ１３が回転されることにより、前記移動体１４を左右方向自在に移動させるようになっている。そして、前記プッシャ１１は、移動体１４に対して下向きに延びて設けられるのであるが、このとき、本実施例では次のように連結されるようになっている。
【００１８】
即ち、プッシャ１１の上端部には、図で左方に延びる薄板状の変位部材１５が、全体として逆Ｌ字状をなすように取付けられている。このプッシャ１１（及び変位部材１５）は、前記移動体１４に対し、軸支持部たるシャフト２１によって、プッシャ１１が真下を向く通常位置（図１参照）と、その状態からプッシャ１１の下端側が左方に傾いた過負荷位置（図２参照）との間で揺動変位可能に支持されるようになっている。
【００１９】
このとき、前記シャフト２１とプッシャ１１との間はその表面粗度等により所定の摩擦係数を存するようになっており、その静摩擦力によって、プッシャ１１は、通常時には移動体１４から真っ直ぐ下方に延びる通常位置に保持され、図２に示すように、リードフレーム８に搬送方向から過負荷つまりリードフレーム８が座屈する荷重に相当する力Ｆ（例えば３０ｇｆを越えた荷重）が作用したときに、その静摩擦力を越えてプッシャ１１が過負荷位置へ揺動変位するように構成されている。前記変位部材１５は、プッシャ１１の通常位置ではほぼ水平状態とされ、プッシャ１１が過負荷位置に変位すると、それと一体的に図で左側が上方へ傾き、過負荷位置に変位するようになる。
【００２０】
そして、このリードフレーム搬送装置９には、前記変位部材１５が過負荷位置に変位したことを検出するための検出手段としての透過型光センサ１７が設けられている。この透過型光センサ１７は、投光素子１７ａと受光素子１７ｂとを図で左右に対向配置してなるものであるが、このとき、その光軸Ｌが通常位置の変位部材１５のやや上方を通過し、変位部材１５が過負荷位置に傾くと、その変位部材１５により光軸Ｌが遮られるように配設されている。
【００２１】
これにて、変位部材１５の過負荷位置への変位を透過型光センサ１７により検出することが可能となり、この透過型光センサ１７の検出信号は、前記運転制御装置に入力されるようになっている。運転制御装置は、そのソフトウエア的構成により、前記透過型光センサ１７が変位部材１５の過負荷位置への変位を検出すると、ボールねじ機構１２（ＡＣサーボモータ）の駆動を停止し、プッシャ１１のそれ以上の移動を停止するようになっている。従って、この運転制御装置が、本発明にいう停止手段として機能するのである。尚、上記移動停止時には、運転制御装置は、ブザーやランプ等の報知手段により、作業者にその旨を報知するようになっている。
【００２２】
次に、上記構成の作用について述べる。上記した半導体樹脂封止装置１においては、次のような樹脂モールドの作業が、運転制御装置により繰返し実行される。即ち、まずローダ室４においては、マガジンからリードフレーム８が繰出され、リードフレーム搬送装置９によりそのリードフレーム８が整列ステージに搬送される。整列ステージのリードフレーム８は、移載装置によってプレス室５のモールド成形装置の金型に供給される。一方、タブレット供給室３の樹脂供給装置により、モールド成形装置に樹脂材料が供給されるようになる。
【００２３】
そして、モールド成形装置において、リードフレーム８が供給された金型の型締めが行われ、金型内への樹脂の注入が行われる。これにて、リードフレーム８の半導体チップが樹脂モールドされ、パッケージが形成される。成型後は、リードフレーム８が金型から取出され、アンローダ室６の移送装置により移送されて収納カセットに収納されるようになっている。
【００２４】
しかして、前記リードフレーム搬送装置９においては、図１に示すように、プッシャ１１が通常位置にある状態でリードフレーム８を搬送するようになっているのであるが、このリードフレーム８の搬送時において、ゴミや樹脂のばり等が搬送用コンベア上に残存している、あるいは、装置や治具の位置ずれ等の要因で、搬送されるリードフレーム８の先端部が障害物に当たってその移動が阻害され、搬送方向とは反対方向に大きな負荷が作用するというトラブルが発生することが考えられる。
【００２５】
本実施例では、このリードフレーム８の搬送時において、もし、リードフレーム８に搬送方向から力Ｆが作用したときには、図２に示すように、その負荷によってプッシャ１１及び変位部材１５が傾き、過負荷位置へ変位するようになる。すると、変位部材１５が透過型光センサ１７の光軸Ｌを遮り、透過型光センサ１７により変位部材１５の過負荷位置への変位が検出され、運転制御装置は、ボールねじ機構１２（ＡＣサーボモータ）の駆動を停止し、もってプッシャ１１のそれ以上の移動が停止されるようになるのである。
【００２６】
これにより、リードフレーム８の搬送時にその先端部が障害物に当たるようなことがあっても、プッシャ１１にリードフレーム８の変形を招くに至らない程度の大きさの負荷が作用した時点で、変位部材１５がプッシャ１１と一体的に過負荷位置に変位し、その時点でプッシャ１１の移動が停止されるので、リードフレーム８を変形させるような大きな負荷が作用することが未然に防止されるようになるのである。
【００２７】
このように本実施例によれば、プッシャ１１により搬送されるリードフレーム８に所定値以上の負荷が作用した際に、変位部材１５が過負荷位置に変位することを検出し、それに基づいてプッシャ１１の移動を停止する構成としたので、搬送中にリードフレーム８に負荷が作用することに伴うリードフレーム８の変形等を防止することができ、ひいては歩留りの向上を図ることができるという優れた実用的効果を得ることができる。この場合、上記所定値の負荷とは、リードフレーム８の変形を招くに至らない程度の大きさであり、ボールねじ機構１２やプッシャ１１部分にダメージを与える虞のある程度の負荷よりも十分小さいので、機構部分にダメージを与えることがないことは勿論である。
【００３２】
尚、上記実施例では、移動機構としてモータ及びボールねじ機構１２を採用したが、エアシリンダ等から構成するようにしても良い。また、上記実施例では、部品の表面粗度によって所定の静摩擦力を得るようにしたが、例えばねじの締付け度合の調整によって摩擦力を調整できるような機構を設けても良い。さらには、検出手段としては、透過型の光センサ１７に限らず、各種のセンサを採用することができる。
【００３３】
その他、例えばプッシャに変位部材を一体に設けるような構成としても良く、また、半導体樹脂封止装置に限らずリードフレームを搬送する装置全般に適用することができる等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【００３４】
【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装置によれば、プッシャによる搬送中にリードフレームに作用する搬送方向からの負荷に応じて変位する変位部材と、この変位部材が過負荷位置に変位したことを検出する検出手段と、この検出手段の検知に基づき移動機構によるプッシャの移動を停止させる停止手段とを設けたので、搬送中にリードフレームに負荷が作用することに伴うリードフレームの変形等を防止することができ、ひいては歩留まりの向上につながるという優れた実用的効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、搬送時の様子を示す要部の左側面図
【図２】搬送時にリードフレームに負荷が作用した様子を示す要部の左側面図
【図３】半導体樹脂封止装置の外観を示す斜視図
【符号の説明】
図面中、１は半導体樹脂封止装置、４はローダ室、８はリードフレーム、９はリードフレーム搬送装置、１１はプッシャ、１２はボールねじ機構（移動機構）、１４は移動体、１５は変位部材、１７は透過型光センサ（検出手段）、２１はシャフト（軸支持部）を示す。

Claims (1)

1. 移動機構により搬送方向に移動されるプッシャによって、リードフレームを取出位置から搬送位置まで搬送するリードフレーム搬送装置において、
   通常時には静摩擦力により前記プッシャを前記移動機構の移動体に対して通常位置に保持し、前記リードフレームに搬送方向から過負荷が作用したときに前記静摩擦力を越えて該プッシャが過負荷位置に揺動変位するように、前記プッシャを前記移動体に対して揺動可能に枢支する軸支持部と、
   前記プッシャが前記過負荷位置に変位したことを検出する検出手段と、
   この検出手段の検知に基づき前記移動機構によるプッシャの移動を停止させる停止手段とを具備することを特徴とするリードフレーム搬送装置。

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