JP3776174B2 - 半導体部品の搬送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、リードフレーム、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ・Ｇｒｉｄ・Ａｒｒａｙ）基板、ポリイミド系樹脂よりなるテープ等単数又は複数の半導体部品を片持ち状にチャックしてモールド金型へ搬送する半導体部品の搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンベンショナルタイプの樹脂モールド装置においては、接離動可能な上型と下型との間に被成形品を搬入してこれを型閉じして樹脂モールドを行っている。例えば、図５に示す樹脂モールド装置において上記金型内にリードフレームを搬入する場合、リードフレーム５１を収容するフレーム供給部５２よりリードフレーム５１が供給プレート５３上に１枚ずつ切り出され、プレヒートされる。トランジスタのような半導体装置は、リードフレーム５１の一端側にチップがボンディングされており、この一端側を樹脂封止するため、リードフレーム５１を搬送する場合にはその長手方向他端側（樹脂封止側と反対側）を片持ち状にチャックして搬送する必要がある。
【０００３】
そこで、図示しないローダー等の半導体部品の搬送装置により複数のリードフレーム５１を片持ち状にチャックすると共に、樹脂タブレットをチャックしてモールド金型５４へ搬入していた。上記トランジスタ用のように板厚が厚いリードフレーム５１を樹脂封止する場合、モールド金型５４のリード間には樹脂漏れ防止用のダムブロックが形成されている。このダムブロック間に形成された搭載面に、上記ローダーにチャックされて搬送されたリードフレーム５１のチャックを解放してモールド金型５４へ移載していた。
【０００４】
上記半導体部品の搬送装置の一例について具体的に説明すると、例えば、図６（ａ）に示すようにリードフレーム５１は、リード部５１ａとチップ搭載面に相当するヒートシンク部５１ｂが形成されており、該リードフレーム５１は、図６（ｂ）に示すように、モールド金型５４に形成されたダムブロック５５間に形成された搭載面を狙って図７に示すようなローディング用チャックハンド５６によりセットされていた。
即ち、上記ローディング用チャックハンド５６は、先端部に爪５７ａを形成した可動板５７と固定板５８とでリードフレーム５１のリード部５１ａの端部を上下方向にチャックして片持ち状に保持してモールド金型５４に搬送して移載していた。尚、モールド金型５４にセットされたリードフレーム５１のＸＹ方向の位置決めは、図６（ｃ）に示すリード部５１ａが形成された端部の穴５１ｃをモールド金型５４側の位置決めピン５９に挿入することで位置決めしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記リードフレーム５１を搭載するモールド金型５４には、図６（ｂ）に示すようにダムブロック５５が比較的狭ピッチで形成されており、該ピッチ間に全てのリードフレーム５１をチャックハンド５６により正確に位置決めして落とし込むのは困難であった。
【０００６】
即ち、図７に示す可動板５７と固定板５８との間には、所定のクリアランスが設けられているため、チャックハンド５６によりリードフレーム５１をチャックしてモールド金型５４へ搬送中に該リードフレーム５１がばたつくおそれがある。また、リードフレーム５１を片持ち状に保持して搬送するため、リードフレーム５１を傾いた状態で保持された場合には、モールド金型５４のダムブロック５５間に正確に移載することが難しい。
よって、従来のチャックハンド５３では、全ての種類のリードフレーム５１を整列性を保持して金型５４に移載することは困難であった。また、リードフレーム５１の位置ずれを起こしたリードフレーム５１は、作業者がローディング作業が終了した後、手作業によりセットし直す必要があり作業性が低かった。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、半導体部品の一端を片持ち状にチャックして搬送する際に、該半導体部品をばたつくことなく保持して、位置ずれを生ずることなく確実にモールド金型へ移送可能な半導体部品の搬送装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
即ち、樹脂封止部とこれに連なるリード部が形成された半導体部品のリード部側端縁を長手方向に沿って片持ち状にチャックしてモールド金型へ搬送する半導体部品の搬送装置において、支持体上に整列配置された単数又は複数の半導体部品を上面側よりパイロット孔へ挿通して位置決めするガイドピンと、支持体上に整列配置された単数又は複数の半導体部品を上面側よりリード部側端縁を長手方向全面にわたって押圧するよう付勢された押圧ブロックと、前記押圧ブロックとオーバーラップする位置に複数箇所で回転可能に設けられ、該押圧ブロックにより付勢された半導体部品のリード部側端縁に係止して下面側より支持する爪が形成されたチャックハンドと、前記チャックハンドを前記半導体部品のリード部側端縁近傍を支持するチャック位置と該チャック位置より退避した退避位置との間を回転させるための駆動手段とを備え、前記搬送装置が下動することにより支持体上に整列配置された単数又は複数の前記半導体部品の上面側よりガイドピンをパイロット孔に挿通させ、前記半導体部品のリード部側端縁近傍を押圧ブロックが長手方向全面にわたって押圧し、前記駆動手段によりチャックハンドを退避位置よりチャック位置に回転させてから搬送装置を上動することにより、前記押圧ブロックとチャックハンドの爪との間で半導体部品を挟圧して片持ち状にチャックしたままモールド金型へ搬送することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の態様を添付図面に基づいて詳細に説明する。
本実施例は、半導体部品の搬送装置の一例として、リードフレームをモールド金型へ搬送するローダーを用いて説明するものとする。
図１はロータリーチャックの構成及びチャック動作を示す説明図、図２はローダーの正面図、上視図及び下視図である。
【００１１】
先ず、図２を参照してトランファ成形機構を備えたオートモールドタイプの樹脂モールド装置に装備されるローダーの概略構成について説明する。
先ず、トランファ成形機構を備えたオートモールドタイプの樹脂モールド装置の概略構成について説明すると、半導体素子をボンディングしたリードフレームをリードフレーム供給部より１枚ずつプレヒート部に供給され、樹脂タブレットもポットピッチに合わせてタブレットホルダーに保持されてプレヒート部に供給され、整列レール上に整列配置され、プレヒートされる。
そして、搬送装置としてのローダーによりリードフレーム及び樹脂タブレットをチャックしてモールド金型へ移送して載置し、図示しない下型を接離動させて樹脂モールドを行うものである。樹脂モールド後、アンローダーにより成形品がチャックされて取り出され、ゲートブレイクされて不要樹脂が回収された後、成形品は収納される。
【００１２】
次に、上記樹脂モールド装置におけるローダーの構成について図２を参照して説明する。
１はローダーであり、後述するようにプレヒート部の整列レール上に整列配置された複数のリードフレーム及び樹脂タブレットをチャックして、図示しない移動機構によりモールド金型へ移送して載置する。
２は駆動手段としての回動シリンダであり、図２（ａ）に示すように、下側保持プレート１３にローダー１の長手方向両側に取り付けられている。上記回動シリンダ２のシリンダロッドの先端部は、図２（ｂ）に示すように、連結体２ｂを介して可動部材２ａに連結している。上記可動部材２ａには回動アーム４の一端が回動可能に連結されている。この回動アーム４の他端には、可動支持手段としてのロータリーチャック５の回動軸１５（図１参照）が一体に連結されている。このロータリーチャック５は、整列レールに載置されたリードフレームの一端近傍を下面側より支持するチャック位置と、リードフレームの一端近傍より退避した退避位置とを回動可能に構成されている。
【００１３】
また、図２（ａ）（ｃ）において、６は突き下げシリンダであり、ローダー１の幅方向中心部に設けられており、該シリンダロッド６ａは回動アーム７に連結されている。この回動アーム７は下側保持プレート１３に立設された取付板９に回動可能に取り付けられている。上記回動アーム７を回転させると、該回動アーム７が連結している支持プレート１０ａは上下方向に移動可能に構成されている。上記支持プレート１０ａには、その長手方向に、突き下げピン１０が複数箇所に取り付けられている。この突き下げピン１０は、後述するタブレット収容部１１ａにおけるチャックを解放された樹脂タブレットＴを突いて金型のポット内に確実に移載させる。また、上記突き下げピン１０は、上記ガイドプレート８の長手方向両端側に設けられたガイドブッシュ８ａとガイド軸８ｂによりガイドされて上下動するように構成されている。
【００１４】
また、図２（ｄ）に示すように、ローダー１の下側保持プレート１３の下面側には、幅方向中心部に樹脂タブレットＴをチャックするための複数の収納穴を設けたタブレット収容部１１ａが下側保持プレート１３の長手方向に複数箇所に設けられている。このタブレット収容部１１ａに収容された樹脂タブレットＴは、突起を設けた長手方向（図２（ｄ）の矢印方向）にスライド可能なチャックプレート１１ｂによりタブレット収容部１１ａ内で挟圧されて保持される。
上記タブレット収容部１１ａの両側には、押圧手段としての押圧ブロック１２が長手方向にわたって設けられている。この押圧ブロック１２は、支持体としての整列レール１９上に整列配置されたリードフレーム１７を上面側より押圧する（図１参照）。
上記押圧ブロック１２の外側には、リードフレーム１７の一端近傍を整列レール１９の下面側より支持するロータリーチャック５を構成する回動ブロック１６が長手方向に複数箇所に設けられている。
また、図２（ｃ）において、２５はローダー１全体を上下動させる上下動シリンダである。上記ローダー１は、図２（ｃ）の二点鎖線に示す移動部材２６によって整列レール１９（図１参照）とモールド金型との間を往復移動する。
【００１５】
次に、上述のように構成されたローダー１に装備されるロータリーチャック５の構成について図１を参照して詳述する。
ロータリーチャック５の回動軸１５は、下側保持プレート１３をベアリングを備えた軸受１４を介して挿通することにより回動可能に保持されている。この回動軸１５の下端には、回動ブロック１６が取り付けられている。この回動ブロック１６には、切欠きが形成されており、前記押圧ブロック１２とオーバーラップする位置にリードフレーム１７の一端１７ａを挿入可能な挿入溝１６ａが形成されている。上記回動ブロック１６は、回動軸１５が回動することにより、リードフレーム１７の一端１７ａの下面側を挿入溝１６ａにより支持するチャック位置と（図１（ｂ）（ｃ）参照）、該リードフレーム１７の一端１７ａより退避した退避位置（図１（ａ）参照）とを回動する。
上記回動ブロック１６は、押圧ブロック１２とオーバーラップするよう配置されるため、該回動ブロック１６の回動範囲では押圧ブロック１２に対する円弧状の逃げが形成されている。また上記押圧ブロック１２に逃げを形成する代わりに回動ブロック１６を小さくしても良い。また、図２（ｅ）において、上記回動ブロック１６に挿入溝１６ａを形成しなくても、該回動ブロック１６の先端を回動軸１５よりも外径を大きくし、かつ押圧ブロック１２に対する逃げを形成した任意の形状にしてもよい。
【００１６】
また、上記下側保持プレート１３にはコイルスプリング１８を介して押圧ブロック１２が取り付けられている。従って、上記押圧ブロック１２は常時下側保持プレート１３より離間するよう下方に付勢されている。上記押圧ブロック１２の押圧面は、リードフレーム１７のフレーム面に合わせて突条１２ａがリードフレーム端部とダムブロック部に形成されている。また、上記下側保持プレート１３には、整列レール１９に整列載置されたリードフレーム１７のパイロット孔を挿通して位置決めするためのガイドピン１２ｂが突設されている。このガイドピン１２ｂは、上記押圧ブロック１２及び回動ブロック１６によってリードフレーム１７をチャックする場合に、リードフレーム１７が位置ずれしないようにパイロット孔に挿通して位置決めするものである。上記ガイドピン１２ｂは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ガイドピン取付ブロック１２ｃにより下側保持プレート１３に取り付けられており、図示しないスプリングにより付勢されて押圧ブロック１２より下方に突出している。
また、プレヒート部には、供給されたリードフレーム１７を整列配置する整列レール１９が設けられており（図１（ａ）参照）、上記リードフレーム１７は整列レール１９上に整列して載置されてプレヒートされる。
【００１７】
次に、上述のように構成されたロータリーチャック５のチャック動作について図１を参照して説明する。
図１（ａ）において、リードフレーム１７は、図示しないリードフレーム供給部より供給され、整列レール１９上に整列配置されプレヒートされている。ローダー１が上記整列レール１９上に移動して下動することにより、リードフレーム１７はガイドピン１２ｂがパイロット孔に挿通して位置決めされ、押圧ブロック１２がリードフレーム１７のフレーム面を押圧して固定される。
このとき、ロータリーチャック５は、回動ブロック１６の挿入溝１６ａがリードフレーム１７の一端１７ａより退避した退避位置で待機している。
【００１８】
次に、図１（ｂ）に示すように、回動シリンダ２を作動させて回動軸１５を回動させて回動ブロック１６を１８０°回転させ、リードフレーム１７の一端１７ａを挿入溝１６ａに挿入するチャック位置へ回転させる。このとき、リードフレーム１７の一端１７ａは挿入溝１６ａ内に上下に隙間が開いた状態にある。次に、上下動シリンダ２５を作動させて、ローダー１の上動とコイルスプリング１８により付勢された押圧ブロック１２の下動による協働作用により、押圧ブロック１２の押圧面と回動ブロック１６の挿入溝１６ａの底面との間でリードフレーム１７の一端１７ａ近傍は上下方向に挟圧される。そして、上記ローダー１の更なる上動によりリードフレーム１７は整列レール１９より離間する。このように、複数のリードフレーム１７は、ロータリーチャック５により同時に片持ち状にチャックされてモールド金型へ搬送される。
尚、上記リードフレーム１７と共に図示しない樹脂タブレットもタブレット収容部１１ａ（図２（ｄ）参照）にチャックされてモールド金型へ搬送される。
【００１９】
次に、図１（ｃ）に示すように、ローダー１はリードフレーム１７及び樹脂タブレットをチャックしたままモールド金型（下型）上に移動して、キャビティが形成された成形部にリードフレーム１７を移載する。このとき、ローダー１が下動してリードフレーム１７を成形部に搭載すると、押圧ブロック１２がコイルスプリング１８の付勢力に抗して若干上動するため、リードフレーム１７は回動ブロック１６の挿入溝１６ａ内で上下に隙間が開いた状態になる。この状態で回動シリンダ２を作動させて、回動ブロック１６をチャック位置から退避位置まで１８０°回転させる。
【００２０】
そして、更にローダー１を上動させると押圧ブロック１２がリードフレーム１７より離間してガイドピン１２ｂがパイロット孔より抜けると、リードフレーム１７は金型の成形部に位置決めしてセットされる。
尚、前記タブレット収容部１１ａにチャックされた樹脂タブレットＴは、チッャクプレート１１ｂのチャックを解放されてポット内に嵌入され、突き下げシリンダ６（図２（ｃ）参照）を作動させることにより突き下げピン１０により完全にポット内に収容される。
【００２１】
上記構成によれば、整列レール１９に整列配置された複数の前記リードフレーム１７の一端１７ａ近傍を、上面側より押圧ブロック１２により押圧した状態で、回動ブロック１６を退避位置より下面側のチャック位置に移動させて、前記押圧ブロック１２の押圧面と回動ブロック１６の挿入溝１６ａとの間で挟圧するよう片持ち状にチャックするので、リードフレーム１７のチャック動作時や搬送中のばたつきや位置ずれを生ずることがなく、安定したチャック状態でリードフレーム１７を搬送できる。
また、モールド金型にリードフレーム１７を押圧ブロック１２により押圧しながら移載するため、成形部に上記リードフレーム１７を位置決めした状態で確実にセットすることができる。
また、上記モールド金型にダムブロックがある場合には、該ダムブロックの上部にまで押圧ブロック１２により押圧するようにすることでより確実にセットできる。
【００２２】
次に、前記半導体部品の搬送装置としてのローダーの他の実施例について図３及び図４を参照して説明する。尚、前記実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。
図４（ｃ）において、ローダー２０には、可動支持手段として、先端にリードフレーム１７の一端を係止可能な爪２１ａを形成したチャックハンド２１を装備している。このチャックハンド２１は、図４（ａ）に示すように、下側保持プレート１３にローダー１の長手方向両側に複数取り付けられたエアシリンダ２２により開閉駆動される。
上記エアシリンダ２２を作動させることにより、チャックハンド２１を開閉させて片持ち用のリードフレーム１７の一端１７ａを押圧ブロック１２と共に挟圧してチャックする（図３参照）。上記押圧ブロック１２の押圧面には突条１２ａは必ずしも設けられていなくても良く、リードフレーム１７も、片持ち用のものに限らず、幅方向両側を把持できるタイプのものでも良い。
また、図４（ｃ）に示すように、ローダー２０の下側保持プレート１３の下面側に設けたタブレット収容部１１ａに保持された樹脂タブレットＴは、チャックプレート１１ｂにより挟圧されて保持される。また、チャックを解放する場合には、図４（ｂ）に示すように、突き下げシリンダ６に連結した回動アーム７を回動させ上側保持プレート３を下動させて、突き下げピン１０により樹脂タブレットＴを突き下げることによりモールド金型のポットへ確実に嵌入させる。
【００２３】
次に、上述のように構成されたチャックハンド２１のチャック動作について図３を参照して説明する。尚、図中２７は、リードフレーム１７に搭載された半導体素子である。
図３（ａ）において、リードフレーム１７は、図示しないリードフレーム供給部より供給され、整列レール１９上に整列配置されプレヒートされている。ローダー２０が上記整列レール１９上に移動して下動することにより、リードフレーム１７はガイドピン１２ｂがパイロット孔に挿通して位置決めされ、押圧ブロック１２がフレーム面を押圧して固定される。
このとき、エアー供給路２３より高圧エアーが供給されており、チャックハンド２１はコイルスプリング２４の押圧力に抗して時計回り方向に付勢されているため、爪２１ａがリードフレーム１７の一端１７ａより外側に退避した退避位置で待機している。
【００２４】
次に、図３（ｂ）に示すように、エアシリンダ２２のエアーの供給を停止させると、コイルスプリング２４の付勢力によりチャックハンド２１を反時計回り方向に回転させて爪２１ａをリードフレーム１７の一端１７ａの下面側に進入したチャック位置に移動させる。次に、上下動シリンダ２５を作動させてローダー２０の上動とコイルスプリング１８により付勢された押圧ブロック１２の下動による協働作用により、押圧ブロック１２の押圧面とチャックハンド２１の爪２１ａとの間でリードフレーム１７の一端１７ａ近傍は上下方向に挟圧される。そして、上記ローダー２０の更なる上動によりリードフレーム１７は整列レール１９より離間する。このように、複数のリードフレーム１７は、チャックハンド２１により同時に片持ち状にチャックされてモールド金型へ搬送される。
尚、リードフレーム１７と共に図示しない樹脂タブレットＴもタブレット収容部１１ａ（図４参照）にチャックされてモールド金型へ搬送される。
【００２５】
次に、図３（ｃ）に示すように、ローダー２０はリードフレーム１７及び樹脂タブレットＴをチャックしたまま金型（下型）上に移動して、キャビティが形成された成形部にリードフレーム１７を移載する。このとき、ローダー２０が下動してリードフレーム１７を成形部に移載すると、押圧ブロック１２がコイルスプリング１８の付勢力に抗して若干押し上げられる。そして、再びエアシリンダ２２よりエア供給路２３を介して高圧エアーが供給され、コイルスプリング２４の付勢力に抗してチャックハンド２１を反時計回り方向に回転させて、爪２１ａがリードフレーム１７の一端１７ａを挟圧するチャック位置から一端１７ａより離間した退避位置に退避する。
【００２６】
そして、更にローダー２０を上動させると押圧ブロック１２がリードフレーム１７より離間してガイドピン１２ｂがパイロット孔より抜けると、リードフレーム１７はモールド金型の成形部に位置決めしてセットされる。
【００２７】
上記構成によっても、ローダー２０によるリードフレーム１７の搬送中のばたつきや位置ずれが生じ難く、モールド金型の成形部に確実にセットできる。
【００２８】
上記各実施例に示す搬送装置を用いれば、半導体部品としてトランジスタ，ＩＣ，フレーム型ダイオードまで幅広い製品に適用可能な汎用性の高い装置を提供できる。また、ローダーとモールド金型の樹脂路とのレイアウトの関係で、ポット側にチャック逃げを設けることが困難な場合にも、ポット側にチャック等の可動支持手段を設けていないので、モールド金型上のスペースを有効に利用できる。
【００２９】
尚、本発明の半導体部品の搬送装置は上記実施の態様に限定されるものではなく、マルチプランジャタイプ或いはシングルプランジャタイプ等の種々の樹脂モールド装置に広く応用可能であり、リードフレーム等の半導体部品は長尺状の多数個取りのものでも、個片状のものでもいずれも適用可能である等、発明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し得るのはもちろんのことである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は前述したように、支持体上に整列配置された単数又は複数の半導体部品の上面側よりガイドピンをパイロット孔に挿通させ、押圧ブロックによりリード部側端縁近傍を長手方向にわたって押圧した状態で、チャックハンドを退避位置より下面側のチャック位置に移動させて、押圧ブロックとチャックハンドとで挟圧して長手方向に沿って片持ち状にチャックしたままモールド金型へ搬送するため、半導体部品のチャック動作時や搬送中のばたつきや位置ずれを生ずることなく、安定したチャック状態で半導体部品をモールド金型へ搬送できる。
また、モールド金型に押圧手段によりリードフレームを押圧しながら移載するため、成形部にリードフレームを位置決めした状態で確実にセットすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロータリーチャックの構成及びチャック動作を示す説明図である。
【図２】ローダーの正面図、上視図及び下視図である。
【図３】他例にかかるチャックハンドの構成及びチャック動作を示す説明図である。
【図４】他例にかかるローダーの正面図、上視図及び下視図である。
【図５】従来の樹脂モールド装置の概略構成を示す説明図である。
【図６】従来のリードフレームの説明図である。
【図７】従来のチャックハンドの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２０ ローダー
２ 回動シリンダ
２ａ 可動部材
２ｂ 連結体
３ 上側保持プレート
４，７ 回動アーム
５ ロータリーチャック
６ 突き下げシリンダ
６ａ シリンダロッド
８ ガイドプレート
８ａ ガイドブッシュ
８ｂ ガイド軸
９ 取付板
１０ 突き下げピン
１０ａ 支持プレート
１１ａ タブレット収容部
１１ｂ チャックプレート
１２ 押圧ブロック
１２ａ 突条
１２ｂ ガイドピン
１２ｃ ガイドピン取付ブロック
１３ 下側保持プレート
１４ 軸受
１５ 回動軸
１６ 回動ブロック
１６ａ 挿入溝
１７ リードフレーム
１７ｂ ガイドピン
１８，２４ コイルスプリング
１９ 整列レール
２１ チャックハンド
２１ａ 爪
２２ エアシリンダ
２３ エアー供給路
２５ 上下動シリンダ
２６ 移動部材
２７ 半導体素子
【産業上の利用分野】
本発明は、リードフレーム、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ・Ｇｒｉｄ・Ａｒｒａｙ）基板、ポリイミド系樹脂よりなるテープ等単数又は複数の半導体部品を片持ち状にチャックしてモールド金型へ搬送する半導体部品の搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンベンショナルタイプの樹脂モールド装置においては、接離動可能な上型と下型との間に被成形品を搬入してこれを型閉じして樹脂モールドを行っている。例えば、図５に示す樹脂モールド装置において上記金型内にリードフレームを搬入する場合、リードフレーム５１を収容するフレーム供給部５２よりリードフレーム５１が供給プレート５３上に１枚ずつ切り出され、プレヒートされる。トランジスタのような半導体装置は、リードフレーム５１の一端側にチップがボンディングされており、この一端側を樹脂封止するため、リードフレーム５１を搬送する場合にはその長手方向他端側（樹脂封止側と反対側）を片持ち状にチャックして搬送する必要がある。
【０００３】
そこで、図示しないローダー等の半導体部品の搬送装置により複数のリードフレーム５１を片持ち状にチャックすると共に、樹脂タブレットをチャックしてモールド金型５４へ搬入していた。上記トランジスタ用のように板厚が厚いリードフレーム５１を樹脂封止する場合、モールド金型５４のリード間には樹脂漏れ防止用のダムブロックが形成されている。このダムブロック間に形成された搭載面に、上記ローダーにチャックされて搬送されたリードフレーム５１のチャックを解放してモールド金型５４へ移載していた。
【０００４】
上記半導体部品の搬送装置の一例について具体的に説明すると、例えば、図６（ａ）に示すようにリードフレーム５１は、リード部５１ａとチップ搭載面に相当するヒートシンク部５１ｂが形成されており、該リードフレーム５１は、図６（ｂ）に示すように、モールド金型５４に形成されたダムブロック５５間に形成された搭載面を狙って図７に示すようなローディング用チャックハンド５６によりセットされていた。
即ち、上記ローディング用チャックハンド５６は、先端部に爪５７ａを形成した可動板５７と固定板５８とでリードフレーム５１のリード部５１ａの端部を上下方向にチャックして片持ち状に保持してモールド金型５４に搬送して移載していた。尚、モールド金型５４にセットされたリードフレーム５１のＸＹ方向の位置決めは、図６（ｃ）に示すリード部５１ａが形成された端部の穴５１ｃをモールド金型５４側の位置決めピン５９に挿入することで位置決めしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記リードフレーム５１を搭載するモールド金型５４には、図６（ｂ）に示すようにダムブロック５５が比較的狭ピッチで形成されており、該ピッチ間に全てのリードフレーム５１をチャックハンド５６により正確に位置決めして落とし込むのは困難であった。
【０００６】
即ち、図７に示す可動板５７と固定板５８との間には、所定のクリアランスが設けられているため、チャックハンド５６によりリードフレーム５１をチャックしてモールド金型５４へ搬送中に該リードフレーム５１がばたつくおそれがある。また、リードフレーム５１を片持ち状に保持して搬送するため、リードフレーム５１を傾いた状態で保持された場合には、モールド金型５４のダムブロック５５間に正確に移載することが難しい。
よって、従来のチャックハンド５３では、全ての種類のリードフレーム５１を整列性を保持して金型５４に移載することは困難であった。また、リードフレーム５１の位置ずれを起こしたリードフレーム５１は、作業者がローディング作業が終了した後、手作業によりセットし直す必要があり作業性が低かった。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、半導体部品の一端を片持ち状にチャックして搬送する際に、該半導体部品をばたつくことなく保持して、位置ずれを生ずることなく確実にモールド金型へ移送可能な半導体部品の搬送装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
即ち、樹脂封止部とこれに連なるリード部が形成された半導体部品のリード部側端縁を長手方向に沿って片持ち状にチャックしてモールド金型へ搬送する半導体部品の搬送装置において、支持体上に整列配置された単数又は複数の半導体部品を上面側よりパイロット孔へ挿通して位置決めするガイドピンと、支持体上に整列配置された単数又は複数の半導体部品を上面側よりリード部側端縁を長手方向全面にわたって押圧するよう付勢された押圧ブロックと、前記押圧ブロックとオーバーラップする位置に複数箇所で回転可能に設けられ、該押圧ブロックにより付勢された半導体部品のリード部側端縁に係止して下面側より支持する爪が形成されたチャックハンドと、前記チャックハンドを前記半導体部品のリード部側端縁近傍を支持するチャック位置と該チャック位置より退避した退避位置との間を回転させるための駆動手段とを備え、前記搬送装置が下動することにより支持体上に整列配置された単数又は複数の前記半導体部品の上面側よりガイドピンをパイロット孔に挿通させ、前記半導体部品のリード部側端縁近傍を押圧ブロックが長手方向全面にわたって押圧し、前記駆動手段によりチャックハンドを退避位置よりチャック位置に回転させてから搬送装置を上動することにより、前記押圧ブロックとチャックハンドの爪との間で半導体部品を挟圧して片持ち状にチャックしたままモールド金型へ搬送することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の態様を添付図面に基づいて詳細に説明する。
本実施例は、半導体部品の搬送装置の一例として、リードフレームをモールド金型へ搬送するローダーを用いて説明するものとする。
図１はロータリーチャックの構成及びチャック動作を示す説明図、図２はローダーの正面図、上視図及び下視図である。
【００１１】
先ず、図２を参照してトランファ成形機構を備えたオートモールドタイプの樹脂モールド装置に装備されるローダーの概略構成について説明する。
先ず、トランファ成形機構を備えたオートモールドタイプの樹脂モールド装置の概略構成について説明すると、半導体素子をボンディングしたリードフレームをリードフレーム供給部より１枚ずつプレヒート部に供給され、樹脂タブレットもポットピッチに合わせてタブレットホルダーに保持されてプレヒート部に供給され、整列レール上に整列配置され、プレヒートされる。
そして、搬送装置としてのローダーによりリードフレーム及び樹脂タブレットをチャックしてモールド金型へ移送して載置し、図示しない下型を接離動させて樹脂モールドを行うものである。樹脂モールド後、アンローダーにより成形品がチャックされて取り出され、ゲートブレイクされて不要樹脂が回収された後、成形品は収納される。
【００１２】
次に、上記樹脂モールド装置におけるローダーの構成について図２を参照して説明する。
１はローダーであり、後述するようにプレヒート部の整列レール上に整列配置された複数のリードフレーム及び樹脂タブレットをチャックして、図示しない移動機構によりモールド金型へ移送して載置する。
２は駆動手段としての回動シリンダであり、図２（ａ）に示すように、下側保持プレート１３にローダー１の長手方向両側に取り付けられている。上記回動シリンダ２のシリンダロッドの先端部は、図２（ｂ）に示すように、連結体２ｂを介して可動部材２ａに連結している。上記可動部材２ａには回動アーム４の一端が回動可能に連結されている。この回動アーム４の他端には、可動支持手段としてのロータリーチャック５の回動軸１５（図１参照）が一体に連結されている。このロータリーチャック５は、整列レールに載置されたリードフレームの一端近傍を下面側より支持するチャック位置と、リードフレームの一端近傍より退避した退避位置とを回動可能に構成されている。
【００１３】
また、図２（ａ）（ｃ）において、６は突き下げシリンダであり、ローダー１の幅方向中心部に設けられており、該シリンダロッド６ａは回動アーム７に連結されている。この回動アーム７は下側保持プレート１３に立設された取付板９に回動可能に取り付けられている。上記回動アーム７を回転させると、該回動アーム７が連結している支持プレート１０ａは上下方向に移動可能に構成されている。上記支持プレート１０ａには、その長手方向に、突き下げピン１０が複数箇所に取り付けられている。この突き下げピン１０は、後述するタブレット収容部１１ａにおけるチャックを解放された樹脂タブレットＴを突いて金型のポット内に確実に移載させる。また、上記突き下げピン１０は、上記ガイドプレート８の長手方向両端側に設けられたガイドブッシュ８ａとガイド軸８ｂによりガイドされて上下動するように構成されている。
【００１４】
また、図２（ｄ）に示すように、ローダー１の下側保持プレート１３の下面側には、幅方向中心部に樹脂タブレットＴをチャックするための複数の収納穴を設けたタブレット収容部１１ａが下側保持プレート１３の長手方向に複数箇所に設けられている。このタブレット収容部１１ａに収容された樹脂タブレットＴは、突起を設けた長手方向（図２（ｄ）の矢印方向）にスライド可能なチャックプレート１１ｂによりタブレット収容部１１ａ内で挟圧されて保持される。
上記タブレット収容部１１ａの両側には、押圧手段としての押圧ブロック１２が長手方向にわたって設けられている。この押圧ブロック１２は、支持体としての整列レール１９上に整列配置されたリードフレーム１７を上面側より押圧する（図１参照）。
上記押圧ブロック１２の外側には、リードフレーム１７の一端近傍を整列レール１９の下面側より支持するロータリーチャック５を構成する回動ブロック１６が長手方向に複数箇所に設けられている。
また、図２（ｃ）において、２５はローダー１全体を上下動させる上下動シリンダである。上記ローダー１は、図２（ｃ）の二点鎖線に示す移動部材２６によって整列レール１９（図１参照）とモールド金型との間を往復移動する。
【００１５】
次に、上述のように構成されたローダー１に装備されるロータリーチャック５の構成について図１を参照して詳述する。
ロータリーチャック５の回動軸１５は、下側保持プレート１３をベアリングを備えた軸受１４を介して挿通することにより回動可能に保持されている。この回動軸１５の下端には、回動ブロック１６が取り付けられている。この回動ブロック１６には、切欠きが形成されており、前記押圧ブロック１２とオーバーラップする位置にリードフレーム１７の一端１７ａを挿入可能な挿入溝１６ａが形成されている。上記回動ブロック１６は、回動軸１５が回動することにより、リードフレーム１７の一端１７ａの下面側を挿入溝１６ａにより支持するチャック位置と（図１（ｂ）（ｃ）参照）、該リードフレーム１７の一端１７ａより退避した退避位置（図１（ａ）参照）とを回動する。
上記回動ブロック１６は、押圧ブロック１２とオーバーラップするよう配置されるため、該回動ブロック１６の回動範囲では押圧ブロック１２に対する円弧状の逃げが形成されている。また上記押圧ブロック１２に逃げを形成する代わりに回動ブロック１６を小さくしても良い。また、図２（ｅ）において、上記回動ブロック１６に挿入溝１６ａを形成しなくても、該回動ブロック１６の先端を回動軸１５よりも外径を大きくし、かつ押圧ブロック１２に対する逃げを形成した任意の形状にしてもよい。
【００１６】
また、上記下側保持プレート１３にはコイルスプリング１８を介して押圧ブロック１２が取り付けられている。従って、上記押圧ブロック１２は常時下側保持プレート１３より離間するよう下方に付勢されている。上記押圧ブロック１２の押圧面は、リードフレーム１７のフレーム面に合わせて突条１２ａがリードフレーム端部とダムブロック部に形成されている。また、上記下側保持プレート１３には、整列レール１９に整列載置されたリードフレーム１７のパイロット孔を挿通して位置決めするためのガイドピン１２ｂが突設されている。このガイドピン１２ｂは、上記押圧ブロック１２及び回動ブロック１６によってリードフレーム１７をチャックする場合に、リードフレーム１７が位置ずれしないようにパイロット孔に挿通して位置決めするものである。上記ガイドピン１２ｂは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ガイドピン取付ブロック１２ｃにより下側保持プレート１３に取り付けられており、図示しないスプリングにより付勢されて押圧ブロック１２より下方に突出している。
また、プレヒート部には、供給されたリードフレーム１７を整列配置する整列レール１９が設けられており（図１（ａ）参照）、上記リードフレーム１７は整列レール１９上に整列して載置されてプレヒートされる。
【００１７】
次に、上述のように構成されたロータリーチャック５のチャック動作について図１を参照して説明する。
図１（ａ）において、リードフレーム１７は、図示しないリードフレーム供給部より供給され、整列レール１９上に整列配置されプレヒートされている。ローダー１が上記整列レール１９上に移動して下動することにより、リードフレーム１７はガイドピン１２ｂがパイロット孔に挿通して位置決めされ、押圧ブロック１２がリードフレーム１７のフレーム面を押圧して固定される。
このとき、ロータリーチャック５は、回動ブロック１６の挿入溝１６ａがリードフレーム１７の一端１７ａより退避した退避位置で待機している。
【００１８】
次に、図１（ｂ）に示すように、回動シリンダ２を作動させて回動軸１５を回動させて回動ブロック１６を１８０°回転させ、リードフレーム１７の一端１７ａを挿入溝１６ａに挿入するチャック位置へ回転させる。このとき、リードフレーム１７の一端１７ａは挿入溝１６ａ内に上下に隙間が開いた状態にある。次に、上下動シリンダ２５を作動させて、ローダー１の上動とコイルスプリング１８により付勢された押圧ブロック１２の下動による協働作用により、押圧ブロック１２の押圧面と回動ブロック１６の挿入溝１６ａの底面との間でリードフレーム１７の一端１７ａ近傍は上下方向に挟圧される。そして、上記ローダー１の更なる上動によりリードフレーム１７は整列レール１９より離間する。このように、複数のリードフレーム１７は、ロータリーチャック５により同時に片持ち状にチャックされてモールド金型へ搬送される。
尚、上記リードフレーム１７と共に図示しない樹脂タブレットもタブレット収容部１１ａ（図２（ｄ）参照）にチャックされてモールド金型へ搬送される。
【００１９】
次に、図１（ｃ）に示すように、ローダー１はリードフレーム１７及び樹脂タブレットをチャックしたままモールド金型（下型）上に移動して、キャビティが形成された成形部にリードフレーム１７を移載する。このとき、ローダー１が下動してリードフレーム１７を成形部に搭載すると、押圧ブロック１２がコイルスプリング１８の付勢力に抗して若干上動するため、リードフレーム１７は回動ブロック１６の挿入溝１６ａ内で上下に隙間が開いた状態になる。この状態で回動シリンダ２を作動させて、回動ブロック１６をチャック位置から退避位置まで１８０°回転させる。
【００２０】
そして、更にローダー１を上動させると押圧ブロック１２がリードフレーム１７より離間してガイドピン１２ｂがパイロット孔より抜けると、リードフレーム１７は金型の成形部に位置決めしてセットされる。
尚、前記タブレット収容部１１ａにチャックされた樹脂タブレットＴは、チッャクプレート１１ｂのチャックを解放されてポット内に嵌入され、突き下げシリンダ６（図２（ｃ）参照）を作動させることにより突き下げピン１０により完全にポット内に収容される。
【００２１】
上記構成によれば、整列レール１９に整列配置された複数の前記リードフレーム１７の一端１７ａ近傍を、上面側より押圧ブロック１２により押圧した状態で、回動ブロック１６を退避位置より下面側のチャック位置に移動させて、前記押圧ブロック１２の押圧面と回動ブロック１６の挿入溝１６ａとの間で挟圧するよう片持ち状にチャックするので、リードフレーム１７のチャック動作時や搬送中のばたつきや位置ずれを生ずることがなく、安定したチャック状態でリードフレーム１７を搬送できる。
また、モールド金型にリードフレーム１７を押圧ブロック１２により押圧しながら移載するため、成形部に上記リードフレーム１７を位置決めした状態で確実にセットすることができる。
また、上記モールド金型にダムブロックがある場合には、該ダムブロックの上部にまで押圧ブロック１２により押圧するようにすることでより確実にセットできる。
【００２２】
次に、前記半導体部品の搬送装置としてのローダーの他の実施例について図３及び図４を参照して説明する。尚、前記実施例と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとする。
図４（ｃ）において、ローダー２０には、可動支持手段として、先端にリードフレーム１７の一端を係止可能な爪２１ａを形成したチャックハンド２１を装備している。このチャックハンド２１は、図４（ａ）に示すように、下側保持プレート１３にローダー１の長手方向両側に複数取り付けられたエアシリンダ２２により開閉駆動される。
上記エアシリンダ２２を作動させることにより、チャックハンド２１を開閉させて片持ち用のリードフレーム１７の一端１７ａを押圧ブロック１２と共に挟圧してチャックする（図３参照）。上記押圧ブロック１２の押圧面には突条１２ａは必ずしも設けられていなくても良く、リードフレーム１７も、片持ち用のものに限らず、幅方向両側を把持できるタイプのものでも良い。
また、図４（ｃ）に示すように、ローダー２０の下側保持プレート１３の下面側に設けたタブレット収容部１１ａに保持された樹脂タブレットＴは、チャックプレート１１ｂにより挟圧されて保持される。また、チャックを解放する場合には、図４（ｂ）に示すように、突き下げシリンダ６に連結した回動アーム７を回動させ上側保持プレート３を下動させて、突き下げピン１０により樹脂タブレットＴを突き下げることによりモールド金型のポットへ確実に嵌入させる。
【００２３】
次に、上述のように構成されたチャックハンド２１のチャック動作について図３を参照して説明する。尚、図中２７は、リードフレーム１７に搭載された半導体素子である。
図３（ａ）において、リードフレーム１７は、図示しないリードフレーム供給部より供給され、整列レール１９上に整列配置されプレヒートされている。ローダー２０が上記整列レール１９上に移動して下動することにより、リードフレーム１７はガイドピン１２ｂがパイロット孔に挿通して位置決めされ、押圧ブロック１２がフレーム面を押圧して固定される。
このとき、エアー供給路２３より高圧エアーが供給されており、チャックハンド２１はコイルスプリング２４の押圧力に抗して時計回り方向に付勢されているため、爪２１ａがリードフレーム１７の一端１７ａより外側に退避した退避位置で待機している。
【００２４】
次に、図３（ｂ）に示すように、エアシリンダ２２のエアーの供給を停止させると、コイルスプリング２４の付勢力によりチャックハンド２１を反時計回り方向に回転させて爪２１ａをリードフレーム１７の一端１７ａの下面側に進入したチャック位置に移動させる。次に、上下動シリンダ２５を作動させてローダー２０の上動とコイルスプリング１８により付勢された押圧ブロック１２の下動による協働作用により、押圧ブロック１２の押圧面とチャックハンド２１の爪２１ａとの間でリードフレーム１７の一端１７ａ近傍は上下方向に挟圧される。そして、上記ローダー２０の更なる上動によりリードフレーム１７は整列レール１９より離間する。このように、複数のリードフレーム１７は、チャックハンド２１により同時に片持ち状にチャックされてモールド金型へ搬送される。
尚、リードフレーム１７と共に図示しない樹脂タブレットＴもタブレット収容部１１ａ（図４参照）にチャックされてモールド金型へ搬送される。
【００２５】
次に、図３（ｃ）に示すように、ローダー２０はリードフレーム１７及び樹脂タブレットＴをチャックしたまま金型（下型）上に移動して、キャビティが形成された成形部にリードフレーム１７を移載する。このとき、ローダー２０が下動してリードフレーム１７を成形部に移載すると、押圧ブロック１２がコイルスプリング１８の付勢力に抗して若干押し上げられる。そして、再びエアシリンダ２２よりエア供給路２３を介して高圧エアーが供給され、コイルスプリング２４の付勢力に抗してチャックハンド２１を反時計回り方向に回転させて、爪２１ａがリードフレーム１７の一端１７ａを挟圧するチャック位置から一端１７ａより離間した退避位置に退避する。
【００２６】
そして、更にローダー２０を上動させると押圧ブロック１２がリードフレーム１７より離間してガイドピン１２ｂがパイロット孔より抜けると、リードフレーム１７はモールド金型の成形部に位置決めしてセットされる。
【００２７】
上記構成によっても、ローダー２０によるリードフレーム１７の搬送中のばたつきや位置ずれが生じ難く、モールド金型の成形部に確実にセットできる。
【００２８】
上記各実施例に示す搬送装置を用いれば、半導体部品としてトランジスタ，ＩＣ，フレーム型ダイオードまで幅広い製品に適用可能な汎用性の高い装置を提供できる。また、ローダーとモールド金型の樹脂路とのレイアウトの関係で、ポット側にチャック逃げを設けることが困難な場合にも、ポット側にチャック等の可動支持手段を設けていないので、モールド金型上のスペースを有効に利用できる。
【００２９】
尚、本発明の半導体部品の搬送装置は上記実施の態様に限定されるものではなく、マルチプランジャタイプ或いはシングルプランジャタイプ等の種々の樹脂モールド装置に広く応用可能であり、リードフレーム等の半導体部品は長尺状の多数個取りのものでも、個片状のものでもいずれも適用可能である等、発明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し得るのはもちろんのことである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は前述したように、支持体上に整列配置された単数又は複数の半導体部品の上面側よりガイドピンをパイロット孔に挿通させ、押圧ブロックによりリード部側端縁近傍を長手方向にわたって押圧した状態で、チャックハンドを退避位置より下面側のチャック位置に移動させて、押圧ブロックとチャックハンドとで挟圧して長手方向に沿って片持ち状にチャックしたままモールド金型へ搬送するため、半導体部品のチャック動作時や搬送中のばたつきや位置ずれを生ずることなく、安定したチャック状態で半導体部品をモールド金型へ搬送できる。
また、モールド金型に押圧手段によりリードフレームを押圧しながら移載するため、成形部にリードフレームを位置決めした状態で確実にセットすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロータリーチャックの構成及びチャック動作を示す説明図である。
【図２】ローダーの正面図、上視図及び下視図である。
【図３】他例にかかるチャックハンドの構成及びチャック動作を示す説明図である。
【図４】他例にかかるローダーの正面図、上視図及び下視図である。
【図５】従来の樹脂モールド装置の概略構成を示す説明図である。
【図６】従来のリードフレームの説明図である。
【図７】従来のチャックハンドの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２０ ローダー
２ 回動シリンダ
２ａ 可動部材
２ｂ 連結体
３ 上側保持プレート
４，７ 回動アーム
５ ロータリーチャック
６ 突き下げシリンダ
６ａ シリンダロッド
８ ガイドプレート
８ａ ガイドブッシュ
８ｂ ガイド軸
９ 取付板
１０ 突き下げピン
１０ａ 支持プレート
１１ａ タブレット収容部
１１ｂ チャックプレート
１２ 押圧ブロック
１２ａ 突条
１２ｂ ガイドピン
１２ｃ ガイドピン取付ブロック
１３ 下側保持プレート
１４ 軸受
１５ 回動軸
１６ 回動ブロック
１６ａ 挿入溝
１７ リードフレーム
１７ｂ ガイドピン
１８，２４ コイルスプリング
１９ 整列レール
２１ チャックハンド
２１ａ 爪
２２ エアシリンダ
２３ エアー供給路
２５ 上下動シリンダ
２６ 移動部材
２７ 半導体素子
Claims (1)
- 樹脂封止部とこれに連なるリード部が形成された半導体部品のリード部側端縁を長手方向に沿って片持ち状にチャックしてモールド金型へ搬送する半導体部品の搬送装置において、
支持体上に整列配置された単数又は複数の半導体部品を上面側よりパイロット孔へ挿通して位置決めするガイドピンと、
支持体上に整列配置された単数又は複数の半導体部品を上面側よりリード部側端縁を長手方向全面にわたって押圧するよう付勢された押圧ブロックと、
前記押圧ブロックとオーバーラップする位置に複数箇所で回転可能に設けられ、該押圧ブロックにより付勢された半導体部品のリード部側端縁に係止して下面側より支持する爪が形成されたチャックハンドと、
前記チャックハンドを前記半導体部品のリード部側端縁近傍を支持するチャック位置と該チャック位置より退避した退避位置との間を回転させるための駆動手段とを備え、
前記搬送装置が下動することにより支持体上に整列配置された単数又は複数の前記半導体部品の上面側よりガイドピンをパイロット孔に挿通させ、前記半導体部品のリード部側端縁近傍を押圧ブロックが長手方向全面にわたって押圧し、前記駆動手段によりチャックハンドを退避位置よりチャック位置に回転させてから搬送装置を上動することにより、前記押圧ブロックとチャックハンドの爪との間で半導体部品を挟圧して片持ち状にチャックしたままモールド金型へ搬送することを特徴とする半導体部品の搬送装置。
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