JP3645257B2 - リードフレームを成形する成形装置のための円筒形ペレットを調量して搬送及び選択する装置 - Google Patents

Description

本発明は、リードフレームを成形する成形装置のための円筒形ペレットを調量して搬送及び選択する装置に関する。
チップは、適切なリードフレームの中央部分に装着され、チップの接続点は、細いワイヤを介してフレームのストリップ状リードに接続されている。その後、リード及びワイヤは、成形装置の中で保護合成樹脂によりカプセル化される。このような成形装置の中でピル又はペレット状の合成樹脂材料ユニットが用いられ、合成樹脂ユニットは、適切な温度及び圧力を印加されて合成樹脂となり、この状態で、鋳型の空洞の中に配置されているリードフレームに送られる。成形が行われる環境はクリーンであり、クリーンルーム又はクリーン環境である。
材料の性質に起因してペレットは、汚染源である。例えばペレットが崩れると、これにより塵埃が発生し、これにより汚染される。従って、ペレット、とりわけペレットの破片等を、成形装置のクリーン環境に近づけないことが重要である。正しく処理されたペレットしか、すなわち、欠損等の損傷が無いペレットしか、成形装置に送られないことが必要である。貯蔵器から成形装置へ向かう途中でペレットは、損傷されることがある。従って、ペレットの取扱い及び搬送は、非常に慎重に行われなければならない。
本発明の前記の課題は、リードフレームを成形する成形装置のためのペレットを調量して搬送及び選択する装置において、
１つ１つ順次にペレットを搬送する手段と、
正しい長さのペレットを選択して搬送通路へペレットを送る手段と、
搬送されるペレットの搬送速度を低める手段と、
ペレットを１つ１つ分離して搬送キャリアへペレットを転送する手段と、
搬送キャリアから搬送装置へ、更に成形装置の鋳型へペレットを転送する手段とを具備することを特徴する装置により解決される。
次に実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の装置の概念図、第２図は本発明の供給及び送り装置の斜視図、第３図は切込み及び選択装置の斜視図、第４図は第３図の切込み及び選択装置の代替実施例の斜視図、第５図は本発明の制動装置の斜視図、第5a図は第５図のV a−V a線による断面図、第６図は本発明のペレット分離装置の斜視図、第７図は本発明の調量装置の斜視図、第８図は本発明の搬送装置の斜視図、第９図は第８図のIXの詳細を示す斜視図、第10図は第９図の装置の代替実施例の斜視図である。
本発明の装置１は、供給・送り装置２と、切込み及び選択装置３と、ホース４と、制動装置５と、ペレット分離装置６と、搬送装置７とを有する。１ストックのペレットが、供給フィード装置２の中に置かれ、次いで、そこから１つ１つ順次に切込み及び選択装置３に搬送される。選択装置３の中で、損傷されたすなわち完全に円筒ではないペレット及び破片は、選別されて除去される。容認されたペレットは、１つ１つ順次にホース４に送られ、次いで、真空手段を用いて制動装置５に搬送される。比較的高速で搬送されるペレットは、制動装置５の中で減速され、ペレット分離装置７の一部を形成するバッファに送られる。次いで、１つ１つ順次に、そして搬送装置７の動作に同期して、ペレットは、チップを担持しているリードフレームをカプセル化する成形装置に送られる。
構成要素２及び３は、ハウジング（第１図）の中に収容され、これにより、高い塵埃レベル環境と低い塵埃レベルと環境との間の分離が達成される。
本発明の装置１は、ペレットを破壊する確率を低減し、更に、所定の要求を満足しないペレットを搬送する確率を低減する、なお、所定の要求を満足しないペレットには例えば、欠損ペレット、エッジが平滑でないペレット等があり、このようなペレットは、ホース４等を含む搬送路に渋滞を発生させることがある。更に装置１は、ペレットが、成形装置の外部にできるだけ長時間保持されることを保証する。これは、重要である、何故ならば成形装置は原理的には、クリーンルームの環境の中で動作しなければならず、これに反して、材料の性質に起因してペレットは塵埃を発生させるからである。成形装置の中の周囲温度は、約60〜70℃に到達し、これに対してペレットのキュアは、既に約35℃で開始する。従って、供給・送り装置２と切込み及び選択装置３とを成形装置の外部に保つことが推奨される。
供給・送り装置２は、上部壁９を有する円筒形ハウジングを有する。取入れ開口10を介してペレットは、ホッパ11の中に入れられる。センサ19がホッパ11の底面に取付けられ、センサ19は、容量性手段によりホッパ11の下部の中のペレットのストックを測定し、ホッパ11へのペレットの送り量を制御する信号を発生する。ホッパ11の排出端部にはふるい状のシェーキングトラフ（振動とい）12が取付けられ、シェーキングトラフ12は、振動しながら水平方向にいわゆるラインドライバにより動かされる、なお、ラインドライバには、例えばAEG社からKR2タイプとして市販のものがある。ラインドライバが推奨されるが、しかし、例えば偏心駆動装置等のその他の振動駆動装置でもよい。シェーキングトラフ12の開放形排出側15には送り装置20が取付けられ、送り装置20は、スパイラル状通路21を有する。この通路21の中には円錐形部材16が設けられ、円錐形部材16は、ペレットの堆積を防止する。更に、検出スイッチ17が、案内通路21の近辺に配置され、これにより、案内通路21の中のペレットのレベルが検出される。ペレット材料の破片は、シェーキングトラフ12によりふるいにかけられて除去される。損傷に関する要求を満足するペレットは、開口24を通過して、切込み及び選択装置への接続ラインへ送られる。
切込み及び選択装置３は、第３図に詳細に示されている。選択装置３は、フレーム25と案内通路26とを有し、案内通路26は往復運動を行い、その際、往運動方向すなわち搬送方向（P1）での速度が、復運動方向すなわち戻り方向（P2）での速度に比して低い。ペレットは、ペレットホッパ２に接続されているダクト27を介して搬送される。ペレットの順次の流れからその都度１つのペレットが、共働ローラ28,29により把持され、共働ローラ28,29は、それぞれの歯付ベルト30,31を介して同期して駆動される。ローラ28は、スロット32を通過して案内通路26の中に突出している。案内通路26と組合せてローラ28,29を連続的に駆動することにより、ペレットは、１つ１つ順次に選択部33に搬送される。案内通路26の長手方向に３つのセンサ34,35,36が配置され、これらのセンサ34,35,36は、対応する光電池37,38,39と共働する。正しい長さのペレットのみが、容認可能と評価されて引き続き搬送され、ホース４に到達する。容認されなかったペレットは、圧縮空気手段により側方へ排出されて収集貯蔵器40に収容される。圧縮空気は、チャネル41,42を介して吐出される。所定の要求を満足しないペレットが検出されると、そのペレットは、空気パルスにより側方へ排出される。
第４図は、第３図の切込み及び選択装置の代替実施例を示す。この場合、ペレットを把持及び搬送するローラ43及び44は、水平に配置されている。動作は原理的には、第３図の装置の動作と同一である。
第３図又は第４図の切込み及び選択装置を出ると、ホース４を通過しての搬送が開始する。この搬送は可能である、何故ならば真空装置を用いて圧力差が、ホースの始端と終端との間に形成されるからである。ホース４を通過して搬送されると、ペレットは、制動装置５（第５図）に到達する。制動装置５はチャンバ50を有し、チャンバ50の中には真空が形成されており、チャンバ50の中でホース４は終端する。チャンバ50の中には４つの円筒形管51,52,53,54が配置され、これらの円筒形管51,52,53,54は、ペレットの通路の境界を形成している。この通路に沿って、共働するブラシ55,56,57,58が配置され、ブラシ55,56,57,58の剛毛は、隣接する円筒形管51,52,53,54の間に延在して入込んでいる。ブラシ55,56の剛毛と、57,58の剛毛とはそれぞれ、シャフト59又は60により駆動される。チャンバ50の中に真空は、管61に接続されている吸気装置を介して維持されている。一方の一対のブラシ55,56は、他方の一対のブラシ57,58に比して比較的高速に回転する。２つの一対のブラシ55,56及び57,58の動作によりペレットは、ダイヤフラム62に搬送され、ダイヤフラム62の中には、ペレットの寸法の開口が形成されている。ダイヤフラム62の中の開口は、ペレットにより閉鎖されるので、真空の吸気動作は、図示から分かるようにペレットの下方側で低下し、従ってペレットは、開口の中に宙づりされたままとなる。後続のペレットが、２つの一対のブラシ55,56及び57,58により搬送されると、ダイヤフラム62の中に存在するペレットは、更に押され、従って、まず初めに開口は空になり、次いで、後続の下方へ押すペレットが、ダイヤフラム62の開口の中に宙づりになり、これにより真空が回復される。ダイヤフラム62の中の開口は、ペレットの直径と実質的に同一の直径を有するので、実際の上でダイヤフラム62の摩耗は発生しない。
チャンバ50には円筒形管63が接続され、円筒形管63の内部では圧力及び温度が、管64に接続されている圧力冷却器により制御されている。第５図に示されているように、円筒形管63の中には、通路の境界を定めている管51,52,53,54に加えて、冷却空気供給管65,66も配置されており、冷却空気供給管65,66の壁の中には冷却空気出口開口が形成されている。次いでペレットは、第６図に詳細に示されているペレット分離装置に入る。分離装置の中でペレットは、互いに水平方向に可動な２つのクランプ70,71の間にクランプされる。対のクランプ70,71の運動は、空圧ユニット72の動作により定められる。下側には底面プレート73が設けられ、底面プレート73の中には通路開口74が形成され、通路開口74の直径は、ペレットの直径に比して大きい。プランジャ75は、垂直方向に上下に可動であり、底面プレート73の中の開口の中にまで延在して到達できる。
３つのセンサが設けられている。第１のセンサ76は、分離装置の中にペレットが存在するかどうかを検出する。
第２のセンサ93は、底面プレート73と搬送キャリア80との間のスペースの中にペレットが存在するかどうかを検出する。ペレットが存在する場合、搬送キャリア80は、水平方向に移動させることができる。第３のセンサ（図示せず）は、ペレットが搬送キャリア80の上に積まれたかどうかを検出する。
プランジャ75が、開口74の中に延在して入込んでいる場合、プランジャはペレットの下面を把持する。次いでプランジャ75は、ペレットの高さだけて下方へ動き、これにより、後続のペレットがクランプ70,71の間に正確に落下する。このペレットが、対のクランプ70,71の中にクランプされると、プランジャ75は、更に下方へ動かされ、これにより、前のペレットは、底面プレート92の上に搬送されて載置する。底面プレート92は、ペレットを収容する複数の開口110を有する。底面プレート92は、位置合せ運動により移動される。ペレットの直径は、プランジャ75の通路開口の直径に比して大きい。従ってペレットの受取りは、２つのステップで行われる。第１のステップは、プランジャ、85により行われ、第２のステップは、プランジャ75により行われる。第１のステップでの行程長の調整は、ロッカ84により行われ、ロッカ84の行程長は、レバーアーム87とストッパ88との間に置かれているペレット86により決まる。一方、後続のペレットは、対のクランプ70,71の間にクランプされる。底面プレート92（第７図参照）は、搬送キャリア80の一部を形成する。搬送キャリア80は、案内通路81に沿って水平方向に可動である。駆動は、歯付ベルト82により行われる。ストッパ95は、運動行程を制限する。
プランジャ85を変位することにより、プランジャ75は、上方へ動かされて底面プレート92より高い位置に到達し、その際、プランジャ75の行程長は、プランジャ85がプランジャ75に連結されていることにより調整されて定められる。従って、プランジャ75の上に載置して起立しているペレットは、分離装置の中のペレットを支持する。次いで、後続のペレットは、クランプ70,71によりクランプされる。
ペレットが、クランプ70及び71によりクランプされると、プランジャ75は、下方へ動かされて最低位置に到達する。この場合、プランジャ75は、底面プレート92より低い位置に到達し、従ってペレットは、底面プレート92の上に載置する。次いで供給キャリア100は、水平方向に変位する。
第８図で供給キャリア100は、搬送装置７と成形装置との間に位置する。供給キャリア100により搬送されるべきペレットは、位置合せ運動により搬送されて、供給キャリア100に渡される。それと同時に、ペレットは、円筒形プッシャ手段101により上方へ搬送されて、４つのガイドピンにより包囲されているスペースの中に入込む。支持フィンガ103を備えピックアップ手段として用いられるロッカ104を作動すると、ペレットは、フィンガ103により支持される。次いで、ペレットは、ペレットが処理される鋳型の上方の位置に搬送される。この位置でロッカ部材104は、非動作位置に戻され、次いで、下方へ向いている円筒形部材106を有するエジェクタ部材105を用いて、ペレットは、ガイドの間の位置から鋳型の中に搬送される。エジェクタ部材105は、駆動されるのではなく、重力により下方へ動く。ペレットは、ガイドピンの間に収容されているので、比較的広いスペースが形成され、従って塵埃等によるペレットの渋滞の危險が、除去される。
第９図の代替実施例では、円筒形スリーブ106はガイドとして形成され、このガイドの中で、受取られたペレットは、フィンガ103を有するロッカ104を用いて支持される。その他の動作は、第８図の場合と同一である。

Claims (14)

1. リードフレームを成形する成形装置のためのペレットを調量して搬送及び選択する装置において、１つ１つ順次にペレットを搬送する手段（２）と、正しい長さのペレットを選択して搬送通路（４）へペレットを送る手段（３）と、搬送されるペレットの搬送速度を低める手段（５）と、ペレットを１つ１つ分離して搬送キャリア（80）へペレットを転送する手段（６）と、搬送キャリア（80）から搬送装置へ、更に成形装置の鋳型へペレットを転送する手段（７）とを具備することを特徴する装置。
2. １つ１つ順次にペレットを搬送する手段が、ホッパ（２）により形成され、前記ホッパ（２）の排出端部が、ふるい状のシェーキングトラフ（12）に接続され、前記シェーキングトラフ（12）の排出端部は、スパイラル状の案内通路（21）と共働することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。
3. ペレットを検出する検出スイッチ（17）が、案内通路（21）の近くに配置されていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。
4. 正しい長さのペレットを選択する手段（３）が、案内通路（26）により形成され、前記案内通路（26）は、１つ１つ順次にペレットを搬送する手段につながり、１つ１つ順次にペレットを搬送する前記手段の長手方向に複数のセンサ（34,35,36）が順次に配置され、前記センサ（34,35,36）の出力信号は、案内通路（26）から長さ不足のペレットを除去する手段に接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。
5. ペレットを除去する手段が、圧縮空気源に接続されている少なくとも１つのノズル（41,42）により形成されていることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の装置。
6. 搬送方向で見てセンサ（34,35,36）の前に、案内通路（26）の中に延在して入込み同期駆動される対のホイール（28,29）が配置され、前記案内通路（26）は、長手方向での往復運動を行い、その際、搬送方向での速度は、戻り方向での速度に比して低いことを特徴とする請求の範囲第４項又は第５項に記載の装置。
7. ペレットの搬送速度を低める手段（５）が、対の回転ブラシ（55,56;57,58）から成り、前記回転ブラシ（55,56;57,58）は、ホースを介して、正しい長さのペレットを選択する手段に接続され、搬送方向で見て第１の対の前記ブラシ（55,56）は、第２の対の回転ブラシ（57,58）に比して高い回転速度を有し、前記手段（５）が、ペレットの直径に適応されている通路開口を有し前記第２の対の回転ブラシ（57,58）の近くに配置されたダイヤフラム（62）から更に成り、前記手段（５）が、負圧を発生する手段から更に成ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。
8. 手段（65,66）が、圧縮冷却空気を供給するために設けられていることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の装置。
9. ペレット分離装置（６）が、底面プレート（92）により排出端部で境界を定められているペレット用案内通路と、前記底面プレート（92）の中の開口を貫通して延在することもできる少なくとも１つのプランジャ（75）と、案内通路の近くに配置され前記案内通路の中に延在して入込んでいるクランプ手段（70,71）とにより形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。
10. 底面プレート（92）が、ペレットをピックアップし搬送する調量装置の一部を形成することを特徴とする請求の範囲第１項から第９項のうちのいずれか１つの項に記載の装置。
11. 底面プレート（92）が、複数の順次のペレットを収容する開口（110）を有し、前記底面プレート（92）は、前記開口（110）の中に延在して入込むこともできるプッシャ部材（101）に連動して、位置合せ運動により動かされて終位置に到達することが可能であることを特徴とする請求の範囲第10項に記載の装置。
12. 供給キャリア（100）が、調量装置の底面プレート（92）に連動する位置でありかつ前記底面プレート（92）の上方にある位置と、前記位置から水平方向に間隔を置いている位置との間で変位可能であり、前記供給キャリア（100）が、１列に配置されているピックアップ部材から成るピックアップ手段と、ロッカフィンガ（103,104）とから成り、前記ロッカフィンガ（103,104）が、前記ピックアップ部材の下面を閉鎖する位置と、ピックアップ部材を開く位置との間で回転可能であることを特徴とする請求の範囲第１項又は第11項に記載の装置。
13. ピックアップ部材が、平行に配置されている複数のピンから成ることを特徴とする請求の範囲第12項に記載の装置。
14. ピックアップ部材が、円筒形スリーブ（106）から成ることを特徴とする請求の範囲第12項に記載の装置。

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