JPH0389485A - 電子装置の製造工程におけるフープ状リードフレームの連続加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本願発明は電子装置の製造工程におけるフープ状リード
フレームの連続加熱装置に関する。

【従来の技術】

たとえば、ダイオード等の比較的小型の電子装置は、長
尺状のフープ状フレームを、一連に配置された各製造工
程を連続的に通過させることにより、上記フープ状フレ
ームに対して、チップボンディング、ワイヤボンディン
グ、樹脂マウント、リードへのハンダ付は等の一連の工
程が順次行われて製造される。 上記フープ状リードフレームは、電子装置に外部からの
駆動電力等を供給し、あるいは信号等を出力するリード
線を、帯状薄板に一体的に打ち抜き加工をしたものであ
って、上記多数の電子装置を製造するためにリードフレ
ームを一体連続形成して長尺状に形成したものである。 電子装置の上記製造工程中、たとえば、チップボンディ
ング工程等においては、上記リードフレームの所定部位
に半導体チップをロウ付けするために、連続して搬送さ
れる上記フープ状リードフレームの一部が連続的に加熱
される０通常、上記半導体チップをロウ付けするために
、クリームハンダあるいは銀ペースト等が用いられる。 そして、上記リードフレームのアイランド部表面と半導
体チップとの間に上記クリームハンダ等を挟み込んだ状
態で、所定温度に設定された加熱炉中あるいはヒートブ
ロック上を連続的に通過させることにより上記フープ状
リードフレームが加熱され、上記ハンダ等が溶融して上
記半導体千ノブがフープ状リードフレームに固定される
。 上記フープ状リードフレームを連続的に加熱する上記加
熱炉は窒素ガス等の不活性ガスを充填した高温雰囲気を
有する炉であり、その中を上記フープ状リードフレーム
が連続的に搬送されることにより加熱が行われて半導体
チップのロウ付けが行われる。また、ヒートブロックは
、所定温度に加熱されたブロック状の支持体であり、上
記ヒートブロックの上を上記フープ状リードフレームを
接触通過させることにより、連続的に加熱を行うもので
ある。

【発明が解決しようとする課題】

ところが、上記加熱炉を用いる場合、加熱炉内部の雰囲
気全体を高温にしなければならないため装置が大型化す
るとともに、長尺状のフープ状リードフレームを連続し
て所定温度まで上昇させるには温度管理が非常に困難で
ある。しかも、上記加熱炉から出たときには、酸化を防
止するため所定温度以下に冷却する必要があるが、装置
全体が高温に加熱されていることから別途冷却装置等を
設ける必要があり、装置がさらに大型化、？！雑化して
設備コストが上昇するという問題がある。 また、フープ状リードフレームを局部的に加熱すること
が困難なためフープ状リードフレームの加熱を要する部
分以外の長い部分にわたって加熱されることとなり、半
導体チップ等に悪影響を与える恐れもある。 さらに、なんらかの事情で製造ラインの運転が突然止ま
り、フープ状リードフレームの送りが停止した場合には
、加熱炉を通過中のフープ状フレームが長時間にわたっ
て高温に曝されることとなり、半導体チップ等が変質を
おこして電子装置の品質が低下するといった問題も生じ
る。 一方、ヒートブロックを用いた加熱装置を用いた場合に
おいても、周辺の装置類に熱の影響を及ぼさないため断
熱手段を設ける必要があり、このため装置の小型化を図
るには限界がある。また、フープ状リードフレームは上
記ヒートブロックの表面に接触した状態で送られるが、
その際ハンダのフラックスが蒸散して周辺の送りガイド
等に付着堆積し、フープ状リードフレームの搬送に支障
をきたす恐れがある。このため、定期的にヒートブロッ
ク表面およびその周辺を清掃する必要がありメンテナン
ス上の問題がある。さらに、上記加熱炉と同様に、なん
らかの事情でフープ状リードフレームの送りが停止した
場合に、上記し−ドブロック上のフープ状フレームが長
時間高温に曝されることととなり、電子装置の品質が低
下するといった問題が発生する。 本願発明は、上記従来の加熱装置の問題を解決し、装置
を小型化できるとともに、フープ状リードフレームの送
りが停止した場合にもフープ状リードフレームが高温に
長時間隔されることなく製品の品質が低下する恐れのな
い、電子装置の製造工程におけるフープ状リードフレー
ムの連続加熱装置を提供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本願発明では、次の技術的
手段を講している。 すなわち、本願発明は、電子装置製造工程の各工程間に
おいて上記電子装置またはその半製品を所定間隔で保持
搬送するフープ状リードフレームを、連続的に加熱する
連続加熱装置であって、上記フープ状リードフレームに
近接して設けられる誘導コイルを備えるとともに、上記
誘導コイルに高周波電流を印加する高周波電源装置を備
えることを特徴とする。

【発明の作用および効果】

本願発明は、電子装置の製造工程における加熱工程に、
高周波誘導加熱の原理を用いた加熱装置を用いることに
よって、従来の加熱装置における問題を解消しようとす
るものである。 高量ｍ誘導加熱とは、導体を時間的に変化する磁場によ
って誘起された電流で加熱する加熱方法である。通常、
被加熱体を高周波電流を通しる誘導コイル内に置き、あ
るいは誘導コイルに近接させる。すると、波力ｎ熱体内
部に渦電流が発生し、この渦電流の抵抗発熱作用によっ
て、被加熱体の内部から発熱し温度が上昇する。この高
周波誘導加熱は、被加熱体の局部を極めて速く加熱する
ことができ、加熱に要する時間が最小限ですむという特
徴がある。 本願発明は、上記高周波誘導加熱の特徴に着目し、この
加熱方法をフープ状リードフレームを用いて製造される
電子装置の製造工程に適用したものである。 フープ状リードフレームは、電子装置の各製造工程間を
連続して搬送される帯状の導電体であるため、上記高周
波誘導加熱を適用することができる。 本願発明に係る加熱装置は、搬送経路に沿って順次搬送
される上記フープ状リードフレームに近接して設けられ
る誘導コイルを備える。誘導コイルを近接させることに
より、フープ状リードフレームを局部的に加熱すること
が可能となり、従来のように加熱加工を要する部分の前
後の部分まで熱が及ぶことを防止することができる。 また、本願発明に係る加熱装置は、上記誘導コイルと高
周波電源装置とを備え、温度調節は上記高周波電源装置
によって誘導コイルに印加される印加電流をコントロー
ルすればよいことから、温度管理が非常に容易となり、
また、装置の大きさも従来の加熱装置と比べて大幅に小
型化することができる。 さらに、上記高周波電源装置によって誘導コイルにｉｔ
流が印加されているときにのみ、リードフレームを加熱
することができることに加え、誘導コイル等装置全体の
熱容量が小さいため、電流の印加を中止すれば装置およ
びリードフレームは急速に冷える。このため、従来の加
熱装置のように、リードフレームの送りが停止した場合
にも、上記誘導コイルへの印加電流を切ればフープ状リ
ードフレームが高温に長時間隔されることはなく、電子
装置の品質が低下するというような問題は発生しない。

【実施例の説明】

以下、本願発明の実施例を第１図および第２図に基づい
て具体的に説明する。 第１図は本願発明る係るフープ状リードフレームの連続
加熱装置の概略を模式的に表した図である。 フープ状リードフレーム１は、この図に示すように、電
子部品に電力を供給し、あるいは信号を出力する端子と
なるリード部２．２を、帯状の金属薄板からプレス成形
等によって一体的に打ち抜き連続形成したものである。 上記フープ状リードフレーム１は、その両側に所定間隔
で設けられた送り穴３．３を有するサイドフレーム部４
．４を備えており、上記送り穴３，３が図示しない搬送
装置の送り突起に係合することにより各製造工程間を所
定速度で連続的に搬送される。 上記フープ状リードフレームｌの各電子装置形成部の中
心部には、一端がサイドフレーム部４゜４に連結された
リード部２．゛２を介して半導体チフブ５を固定するア
イランド部６，６が形成されており、本実施例において
は、上記一対の上記アイランド部６．６に挟持されるよ
うにして半導体チフブ５が上記フープ状リードフレーム
１に仮止めされている０本実施例は、半導体ダイオード
の製造工程のチップポンディング工程に本願発明の加熱
装置を採用したものであり、上記状態のフープ状リード
フレーム１を以下に説明する加熱装置よって所定温度に
加熱することにより、上記アイランド部６，６の内面に
添着塗布されたクリームハンダが溶融リフローして、半
導体チップ５が上記アイランド部６．６に固定される。 本願発明に係る加熱装置７は、第１図に示すように、Ｕ
字状をした銅製の誘導コイル８と、その両端に高周波電
流を印加する高周波型１ｌｌＸ装置９とから大略構成さ
れている。 本実施例に係る上記誘導コイル８は、第２図に示すよう
に、内部に冷却水を通せるように中空状に形成されてお
り、上記中空コイル１０の両端に接続されたｗ４製のチ
ューブ接続継手１１を介して樹脂製冷却チューブ１２を
備えている。上記チューブ接続継手１１はその一端に冷
却チューブ１２が接続されるとともにと、他端が上記中
空コイル１０に電気的に接続されており、上記中空コイ
ル１０に高周波電流を印加するための電極としても用い
られている。このため、上記チューブ接Ｖｉ継手１１の
外側に高周波電′ｔＡ装置９から延出するコード１３が
接続されている。また、中空コイルｌＯの表面の酸化を
防止するとともに、表面でのショートを防止するために
、中空コイル１０表面にはセラミックコーティングが施
されている。 本願発明における高周波電源装置９は、図示はしないが
、コンバータあるいは真空管発振器を用いた高周波発振
装置を備えており、上記誘導コイル８の両端に設けられ
た電極に所定周波数の交番電流を印加できるように構成
されている。 さて、本実施例においては、第１図に示すように、上記
構成のＵ字状誘導コイル８のＵ字内側に二連のフープ状
リードフレームｌａ、ｌｂが平行状に通挿され、上記フ
ープ状リードフレームｌａ。 ｌｂを取り囲むようにして誘導コイル８が配置されてい
る。そして、上記樹脂製冷却チューブ１２により上記Ｌ
ｉ　Ｒコイル８内部に矢印方向に冷却水を流しつつ、高
周波電流が印加される。 上記誘導コイル８に高周波電流が印加されると、フープ
状リードフレームｌａ、ｌｂが通過する上記誘導コイル
８のＵ字内側に、上記高周波電流の変化に応じて時間的
に変化する磁場が形成される。 上記フープ状リードフレーム１ａ、１ｂは、銅等の導体
で形成されているため、上記磁場の変化による１を磁誘
導作用によって、その内部に渦電流が誘起され、上記渦
電流の抵抗発熱作用によって内部から発熱し、加熱され
る。 本実施例においては、フープ状リードフレーム１の上記
電磁誘導作用によって発熱する部分は、上記Ｕ字状誘導
コイル８のＵ字内側に位置するごく限られた部分であり
、半導体チップ５を固定するに必要な部分のみを局部的
に連続加熱することができ、従来のように、加熱を必要
とする部分の前後の部分まで熱が及ぶことを防止するこ
とができる。 また、本実施例に係る加熱装置７は、上記誘導コイル８
と高周波電源装置９とによって大略構成されており、温
度調節は上記高周波電源装置９によって、誘導コイル８
に印加される印加電流をコントロールすればよいことか
ら、温度管理が非常に容易となる。 さらに、本実施例に係る加熱装置７においては、誘導コ
イル８自体熱容量が小さい上に、加熱加工中モの内部に
冷却水を通しているため、加熱装置自体はほとんど発熱
しない、したがって、加熱装置７を通過したフープ状リ
ードフレームｌは、自然にしかも急速に冷却される。こ
のため、従来のように、フープ状リードフレームｌの冷
却装置を別途設けたり、加熱装置自体のための断熱手段
を設ける必要がなくなり、従来の加熱装置に比べて装置
を大幅に小型化することが可能となる。 しかも、上記高周波電源装置９によって誘導コイル８に
高周波電流が印加されているときにのみ、フープ状リー
ドフレーム１を加熱することができるとともに、上記の
ように加熱装置７自体が発熱していないため、高周波電
流の印加を中止すればフープ状リードフレームｌは急速
に冷える。このため、従来の加熱装置のように、フープ
状リードフレーム１の送りが停止した場合にも、上記Ｎ
’ｌｌを切ればフープ状リードフレーム１が高温に長時
間曝されることはなく、電子装置の品質が低下するとい
うような問題も発生しない。 加えて、本実施例においては、非接触でフープ状リード
フレームｌを加熱することができるため、従来のヒート
ブロックのようにクリームハンダ等のフラックスが付着
することも少なく、メンテナンスも非常に容易となる。 上述のように、本願発明によって、装置を従来に比し大
幅に小型化できるとともに、フープ状リードフレームの
送りが停止した場合にもフープ状リードフレームが高温
に長時間曝されることなく、製品の品質が低下する恐れ
のない、電子装置の製造工程におけるフープ状リードフ
レームの連続加熱装置を提供することができる。 本願発明の範囲は上述の実施例に限定されるこ９とはな
い。実施例においては、誘導コイルとして略Ｕ字状の中
空コイル１０を用いたが、円形等信の形状のＨＥＲコイ
ルを採用することもできる。また、本実施例においては
、フープ状リードフレーム１が上記中空コイル１０のＵ
字内側部を通過するように誘導コイル８を配置したが、
フープ状リードフレーム１に誘導コイル８を近接させて
配置すれば同様の効果を発揮させることができる。また
、実施例においては、誘導コイルの内部に冷却水を通過
させるように構成したが、通過させなくとも同様の効果
を発揮させることができる。さらに、実施例においては
二連のフープ状リードフレームを連続加熱することがで
きるように構成したが、一連あるいは二連以上のフープ
状リードフレームを同時に加工することもできる。さら
に、上記実施例においては、ダイオードのチンプボンデ
ィング工程に、本願発明に係る加熱装置を適用したが、
他の電子装置の製造工程における、加熱を要する工程に
本願発明に係る加熱装置を適用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明に係るフープ状リードフレームの連続
加熱装置の実施例の概略を模式的に表した斜視図、第２
図は本願発明に係るフープ状リードフレームの連続加熱
装置の一部断面図である。 １・・・フープ状リードフレーム、７・・・加熱装置、
８・・・誘導コイル、９・・・高周波電源装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子装置製造工程の各工程間において上記電子装
   置またはその半製品を所定間隔で保持搬送するフープ状
   リードフレームを、連続的に加熱する連続加熱装置であ
   って、 上記フープ状リードフレームに近接して設 けられる誘導コイルを備えるとともに、上記誘導コイル
   に高周波電流を印加する高周波電源装置を備えることを
   特徴とする、電子装置の製造工程におけるフープ状リー
   ドフレームの連続加熱装置。