JP7199324B2 - リードフレーム搬送装置 - Google Patents

Description

この発明は、リードフレーム搬送装置に関する。

特開平６－３０２６４３号公報（特許文献１）には、フィーダ部の搬送経路に、リードフレームを支持する支持面およびリードフレームを搬送方向に誘導する誘導面を備えた２本の搬送ガイドレールが配置されたワイヤボンディング装置が開示される。当該装置において、２本の搬送ガイドレールは、リードフレームの搬送方向に沿って延在するとともに、互いに離間して配置されている。一方の搬送ガイドレール側には、リードフレームの長手方向の一方の辺の近傍を挟持し、かつ、リードフレームを搬送方向に所定の間隔で搬送する搬送爪部材が配置されている。

特開平６－３０２６４３号公報

上記ワイヤボンディング装置においては、各搬送ガイドレールには、リードフレームを容易に搬送するために、リードフレームと搬送ガイドレールとの間に間隙（クリアランス）が設けられている。

しかしながら、２本の搬送ガイドレールのうちの一方にのみ搬送爪が設けられているため、リードフレームが、搬送ガイドレールに対して傾いた状態で搬送爪部材によって挟持される場合が生じる。このような場合、リードフレームを搬送爪部材によって搬送する際に、リードフレームが搬送ガイドレールに接触することによって、ボンディングワイヤが破断する、または半導体ペレッタからボンディングワイヤが剥離する可能性がある。その結果、ワイヤボンディング装置の生産性が低下することが懸念される。

この発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、リードフレームと搬送レールとの接触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ことである。

この発明のある局面に従えば、リードフレームを搬送するリードフレーム搬送装置は、第１の搬送レールおよび第２の搬送レールと、搬送爪と、搬送機構と、爪移動機構と、制御装置と、センサとを備える。第１の搬送レールおよび第２の搬送レールは、互いに平行に配設され、リードフレームを長手方向に沿って案内するための溝部を有する。搬送爪は、第１の搬送レールに対して第１の搬送レールの前記長手方向に移動自在に設けられ、リードフレームを搬送するように構成される。搬送機構は、搬送爪を長手方向に移動させるように構成される。爪移動機構は、搬送爪の長手方向に垂直な方向における位置を移動させるように構成される。制御装置は、搬送機構および爪移動機構の動作を制御する。センサは、リードフレームと溝部との位置関係を検出するように構成される。制御装置は、センサにより検出された位置関係に基づいてリードフレームと溝部との間のクリアランス量を検出する。制御装置は、検出されたクリアランス量が基準量となるように、爪移動機構によって搬送爪の位置を補正する。

この発明によれば、リードフレームと搬送レールとの接触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ことができる。

実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置の上面図である。 図１におけるＩＩ－ＩＩ線での断面図である。 図１に示されるリードフレーム搬送装置の側面図である。 制御装置の機能的構成を説明するためのブロック図である。 リードフレームと搬送レールとの位置関係を説明するための図である。 リードフレームおよび搬送レールの位置関係を模式的に示す図である。 実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置における搬送爪の移動制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。 図７のステップＳ２０～Ｓ５０の詳細な処理手順を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２に係るリードフレーム搬送装置の上面図である。 リードフレームおよび搬送レールの位置関係の第１の例を模式的に示す図である。 リードフレームおよび搬送レールの位置関係の第２の例を模式的に示す図である。 実施の形態２に係るリードフレーム搬送装置における搬送爪の移動制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３に係るリードフレーム搬送装置の上面図である。 実施の形態３に係るリードフレーム搬送装置における搬送爪の移動制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。

実施の形態１．
（リードフレーム搬送装置の構成）
図１は、実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置の上面図である。図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線での断面図である。図３は、図１に示されるリードフレーム搬送装置の側面図である。

実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置１００は、例えば、集積回路が形成された半導体ペレットを有する半導体装置の製造プロセスのうちのボンディング工程において使用される。図１の構成例では、ボンディング工程において、リードフレーム１のリードと、半導体ペレットの外部接続端子（ボンディングパッド）とを導線性金属ワイヤによって電気的に接続するワイヤボンディング処理が行なわれる。

実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置１００は、ワイヤボンディング処理が行なわれる位置にリードフレーム１を搬入するとともに、ワイヤボンディング処理が行なわれたリードフレーム１を当該位置から搬出するように構成される。以下の説明では、リードフレーム１をリードフレーム搬送装置１００に搭載した状態において、リードフレーム１の長手方向をＸ軸方向とし、リードフレーム１の幅方向をＹ軸方向とし、リードフレーム１の厚み方向をＺ軸方向とする。リードフレーム搬送装置１００は、リードフレーム１をＸ軸方向に沿って搬送する。

リードフレーム１は、例えば、銅を主成分とする矩形状の板状体を有する。板状体は、Ｘ軸方向の長さが２５０ｍｍ程度、Ｙ軸方向の長さ（幅）が６５ｍｍ程度、Ｚ軸方向の長さ（厚み）が０．５ｍｍ程度である。リードフレーム１の第１の面上には、ＩＣチップまたはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）チップなどのパワーモジュールが搭載されている。

図１を参照して、リードフレーム搬送装置１００は、一対の搬送レール２ａ，２ｂと、搬送爪３と、ボンディング装置４と、スライド軸１０と、アーム１１と、ナット１２と、ねじ軸１３と、搬送用モータ１４と、制御装置２０とを備える。

搬送レール２ａおよび搬送レール２ｂは、リードフレーム１の搬送方向であるＸ軸方向に沿って互いに平行に配置される。図２に示すように、搬送レール２ａ，２ｂの各々には、リードフレーム１をガイドする溝部２１が形成されている。溝部２１は、断面がリードフレーム１側が開口された、コの字型の形状を有している。

搬送爪３は、搬送レール２ｂに対してＸ軸方向に移動自在に取り付けられる。図１の構成例では、搬送レール２ｂは「第１の搬送レール」に対応し、搬送レール２ａは「第２の搬送レール」に対応する。

搬送爪３は、リードフレーム１のＹ軸方向における第１の端部を把持するように構成される。具体的には、図２に示すように、搬送爪３は、上側爪３ａおよび下側爪３ｂを有する。上側爪３ａと下側爪３ｂとはＺ軸方向に沿って対向して配置されており、少なくとも一方をＺ軸方向に移動させることにより、リードフレーム１の第１の端部を把持することができる。

搬送爪３は、Ｙ軸方向における第１の端部が搬送レール２ｂの溝部２１内に位置し、第２の端部が搬送レール２ａの溝部２１内に位置するように、リードフレーム１の第１の端部を把持する。ただし、リードフレーム１の端部と搬送レール２ａ，２ｂとが接触していると、リードフレーム１を搬送する際にリードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂとの間に共振が生じる場合がある。この共振によってリードフレーム１が振動すると、半導体ペレットにボンディングされた金属ワイヤが破断するおそれ、あるいは、金属ワイヤが半導体ペレットから剥がれるおそれがある。したがって、図２に示すように、リードフレーム１の端部が搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１に接触しないように、リードフレーム１を把持する必要がある。搬送爪３によるリードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂとの位置関係の調整については後述する。

搬送爪３によるリードフレーム１の把持および把持の解除は、「爪開閉機構」によって行なうことができる。図２の構成例では、爪開閉機構は、偏芯ピン１８および開閉用モータ１９を有する。偏芯ピン１８は、上側爪３ａおよび下側爪３ｂの間に配置されており、開閉用モータ１９のシャフトに連結されている。開閉用モータ１９の駆動によって偏芯ピン１８が回転すると、上側爪３ａおよび下側爪３ｂの少なくとも一方が、リードフレーム１を把持するための位置と、把持を解除するための位置との間を移動する。なお、図１の構成例では、搬送レール２ｂに２個の搬送爪３が設けられているが、搬送爪３の個数は単数であっても３個以上であってもよい。

搬送レール２ａの側方には、ボンディング装置４が設置されている。ボンディング装置４は、ボンディングアーム５、ボンディングツール６、ボンディングヘッド７およびＸＹテーブル８を有する。

ボンディングアーム５は、ボンディングヘッド７に対してＺ軸方向に移動可能に設けられている。ボンディングアーム５の先端部にはボンディングツール６が取付けられている。ＸＹテーブル８は、ボンディングヘッド７をＸＹ軸方向に移動可能に構成される。

スライド軸１０、アーム１１、ナット１２、ねじ軸１３および搬送用モータ１４は、搬送爪３を搬送レール２ｂに沿って移動させるための「搬送機構」を構成する。具体的には、搬送爪３にはスライド軸１０が接続される。スライド軸１０は、Ｘ軸方向に延びており、アーム１１を介してナット１２に連結される。ナット１２は、ねじ軸１３に螺合される。ねじ軸１３は、Ｘ軸方向に延びており、その端部が正逆両方向に回転可能な搬送用モータ１４のシャフトに固定される。搬送用モータ１４の駆動により、ナット１２，アーム１１およびスライド軸１０がＸ軸方向に沿って移動する。スライド軸１０の移動とともに、搬送爪３もＸ軸方向に移動する。

搬送爪３は、リードフレーム１を把持した状態で、上述した搬送機構によってＸ軸方向に移動することにより、リードフレーム１を搬送レール２ｂに沿って移動させることができる。ボンディング工程では、搬送爪３は、予め定められたピッチ量分リードフレーム１をＸ軸方向に沿って移動させる。図１の構成例では、リードフレーム１のＸ軸方向における位置に応じて、２個の搬送爪３のうちの少なくとも一方を用いて、リードフレーム１を移動させることができる。

この搬送爪３の移動により、ボンディングツール６の下方に設定されたボンディング位置にリードフレーム１を送ることができる。具体的には、搬送爪３はリードフレーム１を把持し、ピッチ量分リードフレーム１をボンディング位置に送ると、把持を解除して元の位置に戻る。ボンディング装置４のボンディングツール６によってワイヤボンディング処理が行なわれると、搬送爪３は再びリードフレーム１を把持し、ピッチ量分リードフレーム１を送る。これにより、ボンディング完了後の半導体ペレットがボンディング位置から搬出されるとともに、次にボンディング処理が行なわれる半導体ペレットがボンディング位置に送られる。このように搬送爪３によるリードフレーム１の把持および解除と、搬送爪３の移動とを繰り返すことにより、リードフレーム１に搭載された複数の半導体ペレットのワイヤボンディング処理が順番に行なわれる。

ここで、上述したように、リードフレーム１のＹ軸方向における端部が搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１に接触していると、搬送中のリードフレーム１に振動が生じるために、金属ワイヤの破断および／または金属ワイヤの剥離が発生するおそれがある。

リードフレーム１が搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１に接触することを防止するため、実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置１００は、搬送爪３を移動させることによって、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂとを適正な位置関係に調整するように構成される。

具体的には、リードフレーム搬送装置１００は、搬送爪３のＺ軸方向およびＹ軸方向における位置を調整するための「爪移動機構」を備える。図２および図３に示すように、爪移動機構は、例えば、ボールねじ１５ａ，１５ｂおよび移動用モータ１６ａ，１６ｂを有する。

ボールねじ１５ａは、第１の端部が搬送爪３の下側爪３ｂの下面に接続され、第２の端部が移動用モータ１６ａのシャフトに接続されている。移動用モータ１６ａは、正逆両方向に回転可能である。ボールねじ１５ａを移動用モータ１６ａによって駆動することにより、搬送爪３をＺ軸方向に移動させることができる。

ボールねじ１５ｂは、第１の端部が搬送爪３の下側爪３ｂの側面に接続され、第２の端部が移動用モータ１６ｂのシャフトに接続されている。移動用モータ１６ｂは、正逆両方向に回転可能である。ボールねじ１５ｂを移動用モータ１６ｂによって駆動することにより、搬送爪３をＺ軸方向に移動させることができる。

しかしながら、搬送爪３のＺ軸方向の位置によっては、リードフレーム１に撓みが生じてしまい、Ｙ軸方向における端部が搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１に接触することがある。したがって、リードフレーム１の端部と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１との間のＺ軸方向の隙間（クリアランス）が、リードフレーム１の端部が搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１に接触しないための適正な大きさ（クリアランス量）となるように、搬送爪３のＺ軸方向の位置を調整する必要がある。

また、搬送爪３のＹ軸方向の位置によっては、リードフレーム１のＹ軸方向における第１および第２の端部のいずれか一方が搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１に接触することがある。したがって、リードフレーム１の端部と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１との間のＹ軸方向の隙間（クリアランス）が、リードフレーム１の端部が搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１に接触しないための適正な大きさ（クリアランス量）となるように、搬送爪３のＹ軸方向の位置を調整する必要がある。

実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置１００は、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１との間のクリアランス量を検出するためのセンサとして、２台のカメラ３０ａ，２０ｂをさらに備える。図１の構成例では、カメラ３０ａは、搬送レール２ａ（第２の搬送レール）のＸ軸方向の端部近傍に、搬送レール２ａを撮像視野に含むように配置される。カメラ３０ｂは、搬送レール２ｂ（第１の搬送レール）のＸ軸方向の端部近傍に、搬送レール２ｂを撮像視野に含むように配置される。カメラ３０ａは「第２のカメラ」の一実施例に対応し、カメラ３０ｂは「第１のカメラ」の一実施例に対応する。

カメラ３０ａ，３０ｂは、レンズなどの光学系および撮像素子を含む。撮像素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどにより実現される。撮像素子は、光学系を介して対応する搬送レールの端部から入射される光を電気信号に変換することにより撮像画像を生成する。カメラ３０ａは、搬送レール２ａの溝部２１とリードフレーム１との間に形成されるクリアランスを撮像するように構成される。カメラ３０ｂは、搬送レール２ｂの溝部２１とリードフレーム１との間に形成されるクリアランスを撮像するように構成される。カメラ３０ａ，３０ｂの撮像により生成された画像データは制御装置２０に送られる。

制御装置２０は、リードフレーム搬送装置１００全体を制御する。制御装置２０は、主な構成要素として、プロセッサ２０１と、メモリ２０２と、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０３と、通信Ｉ／Ｆ２０４とを有する。これらの各部は図示しないバスを介して互いに通信可能に接続されている。

プロセッサ２０１は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの演算処理部である。プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、リードフレーム搬送装置１００の各部の動作を制御する。具体的には、プロセッサ２０１は、当該プログラムを実行することによって、上述した爪開閉機構、搬送機構、爪移動機構およびカメラ３０ａ，３０ｂの動作を制御する。

メモリ２０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびフラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって実現される。メモリ２０２は、プロセッサ２０１によって実行されるプログラムおよび、プロセッサ２０１によって用いられるデータなどを記憶する。

入出力Ｉ／Ｆ２０３は、プロセッサ２０１とリードフレーム搬送装置１００の各部との間で各種データを遣り取りするためのインターフェイスである。

通信Ｉ／Ｆ２０４は、リードフレーム搬送装置１００と他の装置との間で各種データを遣り取りするための通信インターフェイスである。なお、通信方式は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などによる無線通信方式であってもよいし、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などを利用した有線通信方式であってもよい。

制御装置２０には、ディスプレイ２０５および操作部２０６が接続される。ディスプレイ２０５は、画像を表示可能な液晶パネルなどで構成される。操作部２０６は、リードフレーム搬送装置１００に対するユーザの操作入力を受け付ける。操作部２０６は、典型的には、タッチパネル、キーボード、マウスなどで構成される。

（制御装置２０の機能的構成）
図４は、制御装置２０の機能的構成を説明するためのブロック図である。

図４を参照して、制御装置２０は、ボンディング制御部２１０、爪開閉制御部２１１、搬送制御部２１２、爪移動制御部２１３、撮像制御部２１４，画像処理部２１５および主制御部２１６を有する。これらは、プロセッサ２０１がメモリ２０２に格納されたプログラムを実行することに基づいて実現される機能ブロックである。

ボンディング制御部２１０は、ボンディング装置４の動作を制御する。具体的には、ボンディング制御部２１０は、予め設定されているボンディング条件に従って、ＸＹテーブル８をＸＹ軸方向に駆動するためのテーブル用モータ２２の動作を制御する。ＸＹテーブル８をＸＹ軸方向に駆動することによって、ボンディングヘッド７をＸＹ軸方向に移動させることができる。さらにボンディング制御部２１０は、図示しないＺ軸駆動用モータによってボンディングアーム５をＺ軸方向に移動させることができる。

爪開閉制御部２１１は、爪開閉機構の動作を制御する。具体的には、爪開閉制御部２１１は、開閉用モータ１９を駆動することによって偏芯ピン１８を回転させる。偏芯ピン１８の回転角度を制御することによって、搬送爪３の上側爪３ａおよび下側爪３ｂによるリードフレーム１の把持および把持の解除を行なうことができる。

搬送制御部２１２は、搬送機構の動作を制御する。具体的には、搬送制御部２１２は、予め設定されたボンディング条件に従って搬送用モータ１４を駆動することにより、スライド軸１０に接続される搬送爪３をＸ軸方向に移動させることができる。

爪移動制御部２１３は、爪移動機構の動作を制御する。具体的には、爪移動制御部２１３は、ボールねじ１５ａを移動用モータ１６ａによって駆動することにより、搬送爪３をＺ軸方向に移動させることができる。また爪移動制御部２１３は、ボールねじ１５ｂを移動用モータ１６ｂによって駆動することにより、搬送爪３をＹ軸方向に移動させることができる。

撮像制御部２１４は、カメラ３０ａ，３０ｂによる撮像を制御する。具体的には、撮像制御部２１４は、搬送レール２ａの溝部２１とリードフレーム１との間のクリアランスを撮像するようにカメラ３０ａを制御する。また撮像制御部２１４は、搬送レール２ｂの溝部２１とリードフレーム１との間のクリアランスを撮像するようにカメラ３０ｂを制御する。

画像処理部２１５は、カメラ３０ａ，３０ｂの撮像により生成された画像データを取得する。画像処理部２１５は、カメラ３０ａにより取得された画像データに対して公知の画像処理を施すことにより、搬送レール２ａの溝部２１とリードフレーム１との間のクリアランス量を検出する。画像処理部２１５は、カメラ３０ｂにより取得された画像データに対して公知の画像処理を施すことにより、搬送レール２ｂの溝部２１とリードフレーム１との間のクリアランス量を検出する。画像処理部２１５は、検出したクリアランス量を主制御部２１６へ出力する。

主制御部２１６は、ボンディング制御部２１０、爪開閉制御部２１１、搬送制御部２１２、爪移動制御部２１３、撮像制御部２１４および画像処理部２１５を統括的に制御する。具体的には、主制御部２１６は、操作部２０６に入力されるボンディング条件などに基づいて、各部に対して制御指令を与える。

主制御部２１６はさらに、画像処理部２１５により検出された、搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１とリードフレーム１との間のクリアランス量を、予め設定されているクリアランス量の基準量と比較し、比較結果に基づいて、クリアランス量を基準量とするための搬送爪３のＺ軸方向およびＹ軸方向の位置の補正量を算出する。主制御部２１６は、算出した補正量を示す信号を爪移動制御部２１３へ出力する。爪移動制御部２１３は、主制御部２１６から与えられた補正量に従って爪移動機構（ボールねじ１５ａ，１５ｂおよび移動用モータ１６ａ，１６ｂ）を駆動することにより、搬送爪３をＹ軸方向および／またはＺ軸方向に移動させる。これにより、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂとを適正な位置関係に調整することができる。

（爪移動制御）
次に、実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置１００における搬送爪３の移動制御について説明する。

図５は、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂとの位置関係を説明するための図である。図５には、リードフレーム１、搬送レール２ａ，２ｂおよび搬送爪３のＸ軸方向に直交する断面が模式的に示されている。

図５では、リードフレーム１の第１の端部が搬送爪３によって持ち上げられることによって、リードフレーム１の第１の端部および第２の端部がそれぞれ、搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１に接触した状態となっている。この状態では、搬送中のリードフレーム１に振動が生じるおそれがある。

図５中の領域３００ａはカメラ３０ａの撮像領域を示し、領域３００ｂはカメラ３０ｂの撮像領域を示している。制御装置２０において、画像処理部２１５は、カメラ３０ａ，３０ｂの撮像により得られた画像データを取得すると、この画像データに対して公知の画像処理を施すことにより、画像データからリードフレーム１および搬送レール２ａ，２ｂを抽出する。画像処理部２１５は、抽出したリードフレーム１および搬送レール２ａ，２ｂの位置関係に基づいて、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１との間のクリアランス量を検出する。

図６には、リードフレーム１および搬送レール２ｂの位置関係が模式的に示される。図６（Ａ）は、リードフレーム１が正しく搬送レール２ｂの溝部２１内に位置している理想的な位置関係を示している。リードフレーム１が搬送レール２ｂの溝部２１に接触しておらず、リードフレーム１と溝部２１との間にはＺ軸方向およびＹ軸方向のいずれにおいてもクリアランスが形成されている。以下の説明では、リードフレーム１の第１面１Ａと溝部２１との間のＺ軸方向のクリアランス量をＣ１とし、リードフレーム１の第２面１Ｂと溝部２１との間のＺ軸方向のクリアランス量をＣ２とする。リードフレーム１と溝部２１との間のＹ軸方向のクリアランス量をＣ３とする。図６（Ａ）に示すクリアランス量Ｃ１～Ｃ３は、クリアランス量の基準量となる。

図６（Ｂ）は、リードフレーム１の第１の端部が持ち上げられてリードフレーム１に撓みが生じている状態でのリードフレーム１および搬送レール２ｂの位置関係を示している。図６（Ｂ）の例では、リードフレーム１の第１面１Ａが溝部２１と接触しているため、クリアランス量Ｃ１＝０となっている。また、クリアランス量Ｃ２は基準量よりも大きくなっている。

図６（Ｃ）は、リードフレーム１の第１の端部が溝部２１に接近している状態でのリードフレーム１および搬送レール２ｂの位置関係を示している。図６（Ｃ）の例では、クリアランス量Ｃ３は基準量よりも小さくなっている。図６（Ｃ）の例では、リードフレーム１は溝部２１に接触していないものの、将来的にリードフレーム１の第１の端部が溝部２１に接触する可能性がある。したがって、クリアランス量Ｃ３が基準量となるように、リードフレーム１をＹ軸方向に移動させることが好ましい。

図７は、実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置１００における搬送爪３の移動制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。

図７を参照して、制御装置２０は、ステップＳ１０により、爪開閉機構（偏芯ピン１８および開閉用モータ１９）を駆動することにより、搬送爪３によってリードフレーム１の第１の端部を把持する。

次に、制御装置２０は、ステップＳ２０により、搬送爪３により把持されたリードフレーム１と、搬送レール２ａ，２ｂとの位置関係を検出する。実施の形態１では、２台のカメラ３０ａ，３０ｂが、搬送レール２ａの溝部２１とリードフレーム１との間に形成されるクリアランスおよび、搬送レール２ｂの溝部２１とリードフレーム１との間に形成されるクリアランスをそれぞれ撮像する。

次に、制御装置２０は、ステップＳ３０により、ステップＳ２０にて検出されたリードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂとの位置関係に基づいて、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１とのクリアランス量を検出する。実施の形態１では、制御装置２０は、Ｚ軸方向におけるクリアランス量（図６（Ａ）のクリアランス量Ｃ１，Ｃ２）と、Ｙ軸方向におけるクリアランス量（図６（Ａ）のクリアランス量Ｃ３）とを検出する。

制御装置２０は、ステップＳ４０により、ステップＳ３０により検出されたクリアランス量に基づいて、搬送爪３の位置の補正量を算出する。具体的には、制御装置２０は、予め設定されている基準量に対する、検出されたクリアランス量の差分を算出し、算出した差分を零にするための、搬送爪３のＺ軸方向およびＹ軸方向の位置の補正量を算出する。

制御装置２０は、ステップＳ５０により、ステップＳ４０で算出された補正量に従って爪移動機構を駆動して搬送爪３をＺ軸方向および／またはＹ軸方向に移動させることにより、搬送爪３のＺ軸方向およびＹ軸方向の位置を補正する。

制御装置２０は、ステップＳ６０により、搬送機構を駆動して、位置が補正された搬送爪３をＸ軸方向に沿って移動させることにより、リードフレーム１の搬送動作を実行する。

図８は、図７のステップＳ２０～Ｓ５０の詳細な処理手順を説明するためのフローチャートである。図８のステップＳ２１，Ｓ２２は図７のステップＳ２０に含まれ、図８のステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３は図７のステップＳ３０に含まれる。図８のステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３は図７のステップＳ４０に含まれ、図８のステップＳ５１，Ｓ５２，Ｓ５３は図７のステップＳ５０に含まれる。

図８を参照して、制御装置２０は、ステップＳ２１にて、カメラ３０ａにより、搬送レール２ａの溝部２１とリードフレーム１との間に形成されるクリアランスを撮像する。

制御装置２０は、ステップＳ３１により、カメラ３０ａの撮像により生成された画像データに対して公知の画像処理を施すことにより、リードフレーム１と搬送レール２ａの溝部２１との間のＺ軸方向のクリアランス量（図６のクリアランス量Ｃ１，Ｃ２に相当）を検出する。

制御装置２０は、ステップＳ４１により、ステップＳ３１により検出されたＺ軸方向のクリアランス量と基準量との差分に基づいて、搬送爪３のＺ軸方向の位置の補正量を算出する。

制御装置２０は、ステップＳ５１により、ステップＳ４１により算出された補正量に従って爪移動機構（ボールねじ１５ａおよび移動用モータ１６ａ）を駆動することにより、搬送爪３をＺ軸方向に移動させる。

制御装置２０は、ステップＳ２２に進み、カメラ３０ｂにより、搬送レール２ｂの溝部２１とリードフレーム１との間に形成されるクリアランスを撮像する。

制御装置２０は、ステップＳ３２により、カメラ３０ｂの撮像により生成された画像データに対して公知の画像処理を施すことにより、リードフレーム１と搬送レール２ｂの溝部２１との間のＺ軸方向のクリアランス量を検出する。

制御装置２０は、ステップＳ４２により、ステップＳ３２により検出されたＺ軸方向のクリアランス量と基準量との差分に基づいて、搬送爪３のＺ軸方向の位置の補正量を算出する。

制御装置２０は、ステップＳ５２により、ステップＳ４２により算出された補正量に従って爪移動機構（ボールねじ１５ａおよび移動用モータ１６ａ）を駆動することにより、搬送爪３をＺ軸方向に移動させる。すなわち、搬送レール２ａ側のクリアランス量および搬送レール２ｂ側のクリアランス量に基づいて、搬送爪３のＺ軸方向の位置を段階的に補正する。これによると、搬送レール２ａ，２ｂのいずれか一方のクリアランス量に基づいて搬送爪３の位置を補正する構成に比べて、より確実にクリアランスを確保することができる。

制御装置２０は、続いてステップＳ３３により、カメラ３０ｂの撮像により生成された画像データから、リードフレーム１と搬送レール２ｂの溝部２１との間のＹ軸方向のクリアランス量を検出する。

制御装置２０は、ステップＳ４３により、ステップＳ３３により検出されたＹ軸方向のクリアランス量と基準量との差分に基づいて、搬送爪３のＹ軸方向の位置の補正量を算出する。

制御装置２０は、ステップＳ５３により、ステップＳ４３により算出された補正量に従って爪移動機構（ボールねじ１５ｂおよび移動用モータ１６ｂ）を駆動することにより、搬送爪３をＹ軸方向に移動させる。これにより、搬送爪３のＹ軸方向の位置を補正する。

以上説明したように、実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置によれば、カメラの撮像により検出された、リードフレームおよび搬送レールの位置関係からリードフレームおよび搬送レールの間のクリアランス量を検出し、検出したクリアランス量が基準量となるように搬送爪の位置を補正することにより、リードフレームと搬送レールとの間に適正なクリアランスを確保できる。これにより、搬送中のリードフレームが搬送レールに接触することを防止することができるため、リードフレームの振動による金属ワイヤの破断または剥離を抑制することができる。その結果、ボンディング工程における歩留まりを向上させることが可能となる。

実施の形態２．
実施の形態１では、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１との位置関係を検出するためのセンサとして、２台のカメラ２０ａ，２０ｂを用いる構成について説明した。実施の形態２では、当該センサに光学センサを用いる構成について説明する。

図９は、実施の形態２に係るリードフレーム搬送装置の上面図である。実施の形態２に係るリードフレーム搬送装置１００は、図１に示した実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置におけるカメラ３０ａ，３０ｂを、光学センサ４０に置き換えたものである。

図９を参照して、光学センサ４０は、リードフレーム１の第１面１ＡのＺ軸方向上方に配置される。光学センサ４０には、例えばレーザ変位計を用いることができる。光学センサ４０は、リードフレーム１の第１面１ＡのＺ軸方向の位置を測定し、測定値を制御装置２０へ出力する。光学センサ４０は、第１面１Ａの変位を測定する「変位計」の一実施例に対応する。変位計には、レーザ変位計などの光学式の変位計に代えて、接触式、渦電流式または超音波式の変位計を用いることができる。

（爪移動制御）
次に、実施の形態２に係るリードフレーム搬送装置１００における搬送爪３の移動制御について説明する。

図１０には、リードフレーム１および搬送レール２ａ，２ｂの位置関係の第１の例が模式的に示される。図１０（Ａ）は、リードフレーム１が正しく搬送レール２ｂの溝部２１内に位置している理想的な位置関係を示している。リードフレーム１が搬送レール２ｂの溝部２１に接触しておらず、リードフレーム１と溝部２１との間にはＺ軸方向およびＹ軸方向のいずれにおいてもクリアランスが形成されている。図１０（Ｂ）は、リードフレーム１の第１の端部が持ち上げられている状態でのリードフレーム１および搬送レール２ａ，２ｂの位置関係を示している。図１０（Ｂ）の例では、リードフレーム１が搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１に接触している。

光学センサ４０は、発光素子４１および受光素子４２を有する。発光素子４１は、リードフレーム１の第１面１Ａに向けて光（レーザ光）を照射する。発光素子４１から照射された光は、リードフレーム１の第１面１Ａで反射される。受光素子４２は、第１面１Ａからの反射光を受光する。光学センサ４０は、受光素子４２の受光した反射光の位置および／または光量に応じた信号を制御装置２０へ出力する。

図１０（Ｂ）では、図１０（Ａ）に比べて、リードフレーム１の第１面１Ａが傾いていることから、受光素子４２における受光位置および／または受光量が変化する。制御装置２０は、光学センサ４０から受光位置および／または受光量を示す信号を受けると、当該信号に基づいて第１面１ＡのＺ軸方向における変位量を算出する。

制御装置２０は、算出した第１面１ＡのＺ軸方向における変位量に基づいて、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１との間のＺ軸方向のクリアランス量を検出する。具体的には、制御装置２０は、Ｚ軸方向における変位量とＺ軸方向のクリアランス量との関係を予め実験または計算によって導出しておき、この関係を用いて、変位量からクリアランス量を求めることができる。制御装置２０は、検出されたＺ軸方向のクリアランス量と基準量との差分に基づいて、搬送爪３のＺ軸方向の位置の補正量を算出する。

図１１には、リードフレーム１および搬送レール２ａ，２ｂの位置関係の第２の例が模式的に示される。図１１（Ａ）は、リードフレーム１が正しく搬送レール２ｂの溝部２１内に位置している理想的な位置関係を示している。図１１（Ｂ）は、リードフレーム１の第２の端部が搬送レール２ａの溝部２１に接近している状態でのリードフレーム１および搬送レール２ａ，２ｂの位置関係を示している。

図１１（Ｂ）では、リードフレーム１がＹ軸方向にずれていることによって、発光素子４１から照射された光は、リードフレーム１上のリードがない空隙部分を通過している。そのため、受光素子４２における受光量は０となっている。

制御装置２０は、光学センサ４０からの信号に基づいて第１面１ＡのＹ軸方向における変位量を算出する。制御装置２０は、算出した第１面１ＡのＹ軸方向における変位量に基づいて、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１との間のＹ軸方向のクリアランス量を検出する。制御装置２０は、検出されたＹ軸方向のクリアランス量と基準量との差分に基づいて、搬送爪３のＺ軸方向の位置の補正量を算出する。

図１２は、実施の形態２に係るリードフレーム搬送装置１００における搬送爪３の移動制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。図１２には、図７のステップＳ２０～Ｓ５０の詳細な処理手順が示される。図１２のステップＳ２５，Ｓ２６は図７のステップＳ２０に含まれ、図１２のステップＳ３５，Ｓ３６は図７のステップＳ３０に含まれる。図１２のステップＳ４５，Ｓ４６は図７のステップＳ４０に含まれ、図１２のステップＳ５５，Ｓ５６は図７のステップＳ５０に含まれる。

図１２を参照して、制御装置２０は、ステップＳ２５にて、光学センサ４０（レーザ変位計）の出力信号に基づいて、リードフレーム１の第１面１ＡのＺ軸方向における変位量を検出する。

制御装置２０は、ステップＳ３５により、Ｚ軸方向における変位量に基づいて、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１との間のＺ軸方向のクリアランス量を検出する。

制御装置２０は、ステップＳ４５により、ステップＳ３５により検出されたＺ軸方向のクリアランス量と、基準量との差分に基づいて、搬送爪３のＺ軸方向の位置の補正量を算出する。

制御装置２０は、ステップＳ５５により、ステップＳ４５により算出された補正量に従って爪移動機構（ボールねじ１５ａおよび移動用モータ１６ａ）を駆動することにより、搬送爪３をＺ軸方向に移動させる。これにより、搬送爪３のＺ軸方向の位置を補正する。

制御装置２０は、ステップＳ２６に進み、光学センサ４０（レーザ変位計）の出力信号に基づいて、リードフレーム１の第１面１ＡのＹ軸方向における変位量を検出する。

制御装置２０は、ステップＳ３６により、Ｙ軸方向における変位量に基づいて、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１との間のＹ軸方向のクリアランス量を検出する。

制御装置２０は、ステップＳ４６により、ステップＳ３６により検出されたＹ軸方向のクリアランス量と、基準量との差分に基づいて、搬送爪３のＹ軸方向の位置の補正量を算出する。

制御装置２０は、ステップＳ５６により、ステップＳ４６により算出された補正量に従って爪移動機構（ボールねじ１５ｂおよび移動用モータ１６ｂ）を駆動することにより、搬送爪３をＹ軸方向に移動させる。これにより、搬送爪３のＹ軸方向の位置を補正する。

以上説明したように、実施の形態２に係るリードフレーム搬送装置によれば、光学センサにより検出された、リードフレームおよび搬送レールの位置関係からリードフレームおよび搬送レールの間のクリアランス量を検出し、検出したクリアランス量が基準量となるように搬送爪の位置を補正することにより、リードフレームと搬送レールとの間に適正なクリアランスを確保できる。これにより、搬送中のリードフレームが搬送レールに接触することを防止することができるため、リードフレームの振動による金属ワイヤの破断または剥離を抑制することができる。その結果、ボンディング工程における歩留まりを向上させることが可能となる。

実施の形態３．
実施の形態３では、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１との位置関係を検出するためのセンサとして、カメラ２０ａ，２０ｂおよび光学センサ４０を用いる構成について説明する。

図１３は、実施の形態３に係るリードフレーム搬送装置の上面図である。実施の形態３に係るリードフレーム搬送装置１００は、図１に示した実施の形態１に係るリードフレーム搬送装置１００に対して、光学センサ４０を追加したものである。

光学センサ４０は、実施の形態２に係るリードフレーム搬送装置１００における光学センサ４０を同じものである。光学センサ４０は、例えばレーザ変位計であり、リードフレーム１の第１面１Ａの変位量を検出する。

図１４は、実施の形態３に係るリードフレーム搬送装置１００における搬送爪３の移動制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。図１４には、図７のステップＳ２０～Ｓ５０の詳細な処理手順が示される。図１４のステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２６は図７のステップＳ２０に含まれ、図１４のステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３６は図７のステップＳ３０に含まれる。図１４のステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４６は図７のステップＳ４０に含まれ、図１４のステップＳ５１，Ｓ５２，Ｓ５６は図７のステップＳ５０に含まれる。

図１４を参照して、制御装置２０は、ステップＳ２１にて、カメラ３０ａにより、搬送レール２ａの溝部２１とリードフレーム１との間に形成されるクリアランスを撮像する。

制御装置２０は、ステップＳ３１により、カメラ３０ａの撮像により生成された画像データに対して公知の画像処理を施すことにより、リードフレーム１と搬送レール２ａの溝部２１との間のＺ軸方向のクリアランス量を検出する。

制御装置２０は、ステップＳ４１により、ステップＳ３１により検出されたＺ軸方向のクリアランス量と、基準量との差分に基づいて、搬送爪３のＺ軸方向の位置の補正量を算出する。

制御装置２０は、ステップＳ５１により、ステップＳ４１により算出された補正量に従って爪移動機構（ボールねじ１５ａおよび移動用モータ１６ａ）を駆動することにより、搬送爪３をＺ軸方向に移動させる。

制御装置２０は、ステップＳ２２に進み、カメラ３０ｂにより、搬送レール２ｂの溝部２１とリードフレーム１との間に形成されるクリアランスを撮像する。

制御装置２０は、ステップＳ３２により、カメラ３０ｂの撮像により生成された画像データに対して公知の画像処理を施すことにより、リードフレーム１と搬送レール２ｂの溝部２１との間のＺ軸方向のクリアランス量を検出する。

制御装置２０は、ステップＳ４２により、ステップＳ３２により検出されたＺ軸方向のクリアランス量と基準量との差分に基づいて、搬送爪３のＺ軸方向の位置の補正量を算出する。

制御装置２０は、ステップＳ５２により、ステップＳ４２により算出された補正量に従って爪移動機構（ボールねじ１５ａおよび移動用モータ１６ａ）を駆動することにより、搬送爪３をＺ軸方向に移動させる。これにより、搬送爪３のＺ軸方向の位置を補正する。

制御装置２０は、続いてステップＳ２６により、光学センサ４０（レーザ変位計）の出力信号に基づいて、リードフレーム１の第１面１ＡのＹ軸方向における変位量を検出する。

制御装置２０は、ステップＳ３６により、Ｙ軸方向における変位量に基づいて、リードフレーム１と搬送レール２ａ，２ｂの溝部２１との間のＹ軸方向のクリアランス量を検出する。

制御装置２０は、ステップＳ４６により、ステップＳ３６により検出されたＹ軸方向のクリアランス量と、基準量との差分に基づいて、搬送爪３のＹ軸方向の位置の補正量を算出する。

制御装置２０は、ステップＳ５６により、ステップＳ４６により算出された補正量に従って爪移動機能（ボールねじ１５ｂおよび移動用モータ１６ｂ）を駆動することにより、搬送爪３をＹ軸方向に移動させる。これにより、搬送爪３のＹ軸方向の位置を補正する。

以上説明したように、実施の形態３に係るリードフレーム搬送装置によれば、カメラおよび光学センサにより検出された、リードフレーム１および搬送レール２ａ，２ｂの位置関係からリードフレームおよび搬送レールの間のクリアランス量を検出し、検出したクリアランス量が基準量となるように搬送爪の位置を補正することにより、リードフレームと搬送レールとの間に適正なクリアランスを確保できる。これにより、搬送中のリードフレームが搬送レールに接触することを防止することができるため、リードフレームの振動による金属ワイヤの破断または剥離を抑制することができる。その結果、ボンディング工程における歩留まりを向上させることが可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ リードフレーム、２ａ，２ｂ 搬送レール、３ 搬送爪、３ａ 上側爪、３ｂ 下側爪、５ ボンディングアーム、６ ボンディングツール、７ ボンディングヘッド、８ ＸＹテーブル、１０ スライド軸、１１ アーム、１２ ナット、１３ ねじ軸、１４ 搬送用モータ、１５ａ，１５ｂ ボールねじ、１６ａ，１６ｂ 移動用モータ、１８ 偏芯ピン、１９ 開閉用モータ、２０ 制御装置、２１ 溝部、２２ テーブル用モータ、３０ａ，３０ｂ カメラ、４０ 光学センサ、４１ 発光素子、４２ 受光素子、１００ リードフレーム搬送装置、２０１ プロセッサ、２０２ メモリ、２０３ 入出力Ｉ／Ｆ、２０４ 通信Ｉ／Ｆ、２１０ ボンディング制御部、２１１ 爪開閉制御部、２１２ 搬送制御部、２１３ 爪移動制御部、２１４ 撮像制御部、２１５ 画像処理部、２１６ 主制御部、３００ａ，３００ｂ 撮像領域。

Claims (4)

1. リードフレームを搬送するリードフレーム搬送装置であって、
   互いに平行に配設され、前記リードフレームを長手方向に沿って案内するための溝部を有する第１の搬送レールおよび第２の搬送レールと、
   前記第１の搬送レールに対して前記第１の搬送レールの前記長手方向に移動自在に設けられ、前記リードフレームを搬送する搬送爪と、
   前記搬送爪を前記長手方向に移動させるための搬送機構と、
   前記搬送爪の前記長手方向に垂直な方向における位置を移動させるための爪移動機構と、
   前記搬送機構および前記爪移動機構の動作を制御する制御装置と、
   前記リードフレームと前記溝部との位置関係を検出するためのセンサとを備え、
   前記制御装置は、
   前記センサにより検出された前記位置関係に基づいて前記リードフレームと前記溝部との間のクリアランス量を検出し、検出された前記クリアランス量が基準量となるように、前記爪移動機構によって前記搬送爪の位置を補正する、リードフレーム搬送装置。
2. 前記センサは、
   前記リードフレームと前記第１の搬送レールの前記溝部との位置関係を撮像する第１のカメラと、
   前記リードフレームと前記第２の搬送レールの前記溝部との位置関係を撮像する第２のカメラとを含み、
   前記制御装置は、前記第１のカメラおよび前記第２のカメラの撮像により生成された画像データに基づいて、前記クリアランス量を検出する、請求項１に記載のリードフレーム搬送装置。
3. 前記センサは、前記第１および前記第２の搬送レールに対する前記リードフレームの前記垂直な方向の変位量を検出する変位計を含み、
   前記制御装置は、前記変位計により検出された前記垂直な方向の変位量に基づいて、前記クリアランス量を検出する、請求項１に記載のリードフレーム搬送装置。
4. 前記センサは、
   前記リードフレームと前記第１の搬送レールの前記溝部との位置関係を撮像する第１のカメラと、
   前記リードフレームと前記第２の搬送レールの前記溝部との位置関係を撮像する第２のカメラと、
   前記第１および前記第２の搬送レールに対する前記リードフレームの前記垂直な方向の変位量を検出する変位計とを含み、
   前記制御装置は、前記第１のカメラおよび前記第２のカメラの撮像により生成された画像データならびに前記変位計により検出された前記垂直な方向の変位量に基づいて、前記クリアランス量を検出する、請求項１に記載のリードフレーム搬送装置。
   

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