JPH0441624A - 帯状のリードフレーム材料の連続焼鈍装置 - 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〕 本発明は、たとえば金属薄板の帯状材料をスリッティン
グ及びプレス打抜き加工によってリードフレームパター
ンを形成する際に生じる残留応力を除去するた約の連続
焼鈍装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置用のリードフレームの製造では、スリッティ
ングした帯状材料をプレス加工又はエツチング加工して
所定のリードフレームパターンが形成される。この加工
、形成の過程で、帯状材料には残留応力及び歪が発生す
るので、これを除去するための熱処理が行われる。

この熱処理のための装置としては、スリッティングした
帯状材料またはプレス加工したリードフレームの全体を
酸化防止の加熱雰囲気中に連続供給して間接加熱する光
輝焼鈍装置や真空焼鈍装置及び電Ｗｔ現象を利用して金
属内で電気エネルギを直接熱エネルギに変換して加熱す
る高周波焼鈍装置等が一般に利用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、光輝焼鈍装置や真空焼鈍装置等は、パネルヒ
ータの内部の加熱コイルによってマツフル炉内に加熱霊
囲気を形成し、この中に被加熱物を連続供給して残留応
力を除去する方式なので、帯状材料の全体を均一に加熱
できるが、設備が大掛かりになる。また、加熱時間も長
くしかも加熱量を確保するためにパスライン方向の装置
の全長も長くなり、帯状材料の硬度の低下や幅方向の縁
部が波打つ耳波等が生じやすく、また、加熱雰囲気温度
の制御が困難である等の問題がある。

一方、従来の高周波加熱装置では、先に述べた装置に比
べると加熱時間や装置の全長も非常に短く、加熱温度の
制御も簡単である。しかし、帯状材料に高周波誘導によ
る渦電流を発生させて加熱する誘導加熱方式なので、帯
状材料の幅、板厚及び材質によって加熱パターンが異な
る。したがって、帯状材料に均一な加熱を施す加熱バク
ーンの形成が難しく、完全に耳波や残留応力が除去され
ないままとなる等の問題がある。

そこで、本発明は、帯状材料の残留応力を除去するに際
して、適正な加熱パターンを形成して帯状材料の硬度の
低下や耳波の発生を防止し最適な焼鈍処理が行えるよう
にすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、金属の帯状材料を加熱によって内部応力を除
去する連続焼鈍装置であって、高周波誘導加熱体を前記
帯状材料の幅方向の一端から該帯状材料の肉厚方向の両
面を挟むコ字状に配置し、更に前記帯状材料のパス方向
と逆向きに突き出る凸部を前記高周波誘導加熱体に備え
たことを特徴とする。

〔作用〕

高周波誘導加熱体に設けた帯状材料のパス方向と逆向き
に突き出る画部分を帯状材料の幅方向の中央に合わせれ
ば、帯状材料をパス方向に連続供給することによって、
この中央部分が先行して誘導加熱され、更に後段の高周
波誘導加熱体によって帯状材料の幅方向の全体に適正な
加熱パターンを形成し、内部残留応力及び耳波を除去す
るに適切な温度分布が得られる。

〔実施例〕

第１図は本発明の連続焼鈍装置に用いる高周波加熱装置
の縦断面図、第２図は帯状材料のパス方向に見た縦断面
図、第３図は連続焼鈍装置の設備全体の概略図である。

なお、実施例では帯状材料をスリッティング及びプレス
加工した帯状のリードフレーム材料の焼鈍について説明
する。

第３図において、連続焼鈍装置の設備は、高周波誘導加
熱装置１及びこれに一体にパスの下流に接続した徐冷装
置２を備え、スリッティング又はプレス加工後のリード
フレームの帯状の材料Ａを巻き付けたアンコイラ３．テ
ンション装置４及び焼鈍後の材料へを巻き取って回収す
るコイラ５を配置している。この設備では、アンコイラ
３及びコイラ５を所定の回転速度で回転させ、テンショ
ン装置４によって材料への進行方向とは逆向きにテンシ
ョンを与えながら高周波誘導加熱装置ｌ及び徐冷装置２
によって連続的に焼鈍処理できる。

高周波誘導加熱装置１は、支持枠１ａに上ハウジングＩ
ｂ及び下ハウジング１ｃを一体化すると共にこれらのハ
ウジングｌｂ、　ｌｃＯ間にスペーサ１ｄを挟み込んだ
構成を持つ。そして、材ＩＩＡのパスラインを含めて加
熱チャンバ１０を形成し、上、下ハウジングｌｂ、　ｌ
ｃに組み込んだ上部加熱コイル１１及び下部加熱コイル
Ｉ２によってパスして行く材料へを高周波誘導加熱する
。なお、加熱コイル１１．１２は１本のコイルで直結さ
れていることは年輪である。

上部１下部加熱コイル１１．１２は、第４図の概略図に
示すように、材料への上下面に被さるように配置され、
実施例ではパス方向に２組設けられている。そして、第
５図に示すように、上部、下部加熱コイル１１．１２の
それぞれには電源に接続するための接続プレート１３．
１４が連結され、これらの接続プレー［３，１４の間に
は絶縁プレート１５を挟み込んでいる。また、上部、下
部加熱コイル１１゜１２には、材料Ａが進む方向とは逆
向きに突き出る凸部１１ａ、１２ａを持たせている。更
に、上部、下部加熱コイル１１．１２のそれぞれには、
凸部１１ａ１２ａを含む前段加熱部１１ｂ、１２ｂとパ
スの後方側に位置させた後段加熱部１１ｃ、１２ｃｂ＜
形成されている。このような前後の加熱部１１ｃ、１２
ｃによって、材料Ａには２段の加熱が与えられると共に
、凸部１］ａ、１２ａを含めると３段式の加熱が行われ
る。なお、上部１下部加熱コイルＨ，１２には外部から
の冷却水を循環させるために、冷却水流路１１（１，１
２ｄをそれぞれ内部に設けている。

材料Ａがパスする加熱チャンバ１０及び徐冷装置２の中
には、不活性ガスが供給されて＠環し、焼鈍を不活性雰
囲気の中で処理する。第３図に示すように、不活性ガス
の供給タンク２０を含む循ｉ回路２１を設け、上、下ハ
ウジングｌｂ、　ｌｃの材料への入側及び出側に配置し
たヘッダ２２．２３に不活性ガスを送り込み、徐冷装置
２の末端から供給タンク２０へ回収する系を構成してい
る。入側のへラダ２２には加熱チャンバ１０の中に不活
性ガスを吹き込むノズル２２ａが設けられ、出側のヘッ
ダ２３にも不活性ガスを徐冷装置２の中に送り込むノズ
ル２３ａを備えている。

このような不活性ガスの循環路２１を設けてノズル２２
ａ、２３ａから吹き込むので、材料へが高周波誘導加熱
装置１の中で加熱される間と徐冷装置２で徐冷される間
継続して不活性雰囲気の中で焼鈍処理できる。また、ノ
ズル２２ａ、２３ａは、材料Ａの上下に配置されている
ので、これらのノズル２２ａ、２３ａから吹き込む不活
性ガスの流量や流速を適切に設定しておけば、材料へを
浮かせたようにしてパスさせることができる。このため
、材料Ａは上部、下部加熱コイル１１．１２に接触する
ことなく走行し、表面傷の発生やリードの曲がり変形等
のない焼鈍処理が可能となる。なお、高周波誘導加熱装
置１の入側及び出側には材料への両端部をガイドするガ
イドビン１ｅが設けられ、材料へが上部、下部加熱コイ
ル１１．１２の表面との間で間隔を持つようにパスでき
るようにしている。

第６図及び第７図は加熱構造の他の例を示すものである
。これは、上部、下部加熱コイル１１．１２をほぼ長方
形状としてこれらをダストコア２０で支持した構成であ
り、その他は第１図及び第２図で示したものと全く同様
である。

以上の構成において、アンコイラ３に巻きつけられてい
た材料Ａはテンション装置４によってテンションを走行
方向とは逆に受けながら、高周波誘導加熱装置１に送り
込まれる。高周波誘導加熱装置１の中では、残留応力分
布に基づいた加熱パターンを形成する上部、下部加熱コ
イル１１．１２による誘導加熱によって材料Ａは硬度の
維持及び耳波の発生を抑えるように加熱される。また、
加熱チャンバ１０には不活性ガスがノズル２２Ａから供
給されているので、材料Ａは不活性雰囲気の中で加熱さ
れ、不活性ガスの流れによって上部、下部加熱コイル１
１．１２に接触することなく搬送される。

高周波誘導加熱装置１で加熱された材料Δは次段の徐冷
装置２に入り込み、ここで徐冷されて焼鈍過程を経た材
１１Ａがコイル５に巻き取られる。

そして、徐冷装置２の中にもノズル２３ａから不活性ガ
スが供給されているので、加熱後の材料が酸化すること
なく適正な焼鈍が行われる。

ここて、上部、下部加熱コイル１１．１２にはそれぞれ
凸部１１ａ、１２ａを設けた前段加熱部１１ｂ、１２ｂ
とこれに続く後段加熱部１１ｃ、１２Ｃを備えている。

したがって、材料Ａはまず凸部１１ａ、１２ａにより幅
方向の中央部が加熱され、これに続けて前段加熱部１１
ｂ、１２ｂの全体及び後段加熱部１１Ｃ。

１２ｃによって幅方向の全体が加熱される。

第８図は連続供給する材１＝ｌＡを停止させて高周波加
熱装置２によって加熱したときの加熱パターンの概略で
ある。図において施した斜線の密度が高いものが高温に
加熱されている領域であり、凸部１１ａ、１２ａによっ
てパス方向の先端部５０及び幅方向の縁部５１が高温に
加熱されている。そして、中央部５２の加熱度はその周
りに比べると低く、その後方部分５３は比較的高温に加
熱される。

このような加熱パターンであれば、素材を帯状の材ＩＩ
Ａにスリッティングするときに内部残留応力が発生しや
すい縁部５１の焼鈍が最適化される。

そして、凸部１１ａ、１２ａによって縁部５１に先行し
て先端部５０を加熱するので、急加熱及び急冷却が避け
られる。このため、熱変形が発生せず、縁部５１に耳波
が発生することが防止される。なお、図示の加熱パター
ンは、材料への幅、厚み、材質によって適切に設計され
たものである。

このような加熱により、材１１Ａがリードフレームのパ
ターンをプレス加工した後のものであっても、幅方向の
中央部に形成される微小なインナーリードの先端部に対
する加熱を先行させることができる。このため、幅方向
の縁部まで内部応力の分布に基づいた適切な加熱パター
ンで加熱されるので、複雑な残留応力分布を持つ内部リ
ードも適正に加熱され、十分に残留応力の除去処理が行
われる。また、凸部１１ａ１２ａは図示の直線的なもの
に眼らず、突き出た部分を波状にして加熱量を増やした
り、そのほかの様々な平面形状とすることができる。

なお、実施例ではリードフレームの焼鈍について説明し
たが、これ以外の金属ストリップ等の焼鈍にも本発明の
装置が利用できることは年輪である。

〔発明の効果〕

本発明は、帯状材料の材質、板厚及び内部リード等の打
抜き形状によって生成する内部応力の分布に対応させた
高周波誘導加熱体を備えている。

したがって、帯状材料や複雑なリードフレームのパター
ンを形成する加工履歴によって帯有する内部残留応力分
布に対応した適切な加熱パターンを形成できるので、内
部残留応力除去し、加熱によって生じる耳波の防止及び
硬度を維持して半導体装置組立て工程における加熱処理
によっても変形しない高品質１歩留まり良好なリードフ
レームを提供する焼鈍処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焼鈍装置に用いる高周波加熱装置及び
徐冷装置の一部を示す縦断面図、第２図は高周波加熱装
置をパス方向に見た縦断面図、第３図は焼鈍装置の全体
を示す概略図、第４図は加熱コイルの概略配置を示す斜
視図、第５図は加熱コイルの具体的な配置を示す図、第
６図はダストコアを用いたときの加熱部の要部縦断面図
、第７図は横断面図、第８図は材料の加熱パターンを示
す概略図である。 １：高周波加熱装置 ３：アンコイラ ５：コイル １１：上部加熱コイル １２：下部加熱コイル ２：徐冷装置 ４：テンション装置 １０：加熱チャンバ １１ａ：凸部 １２ａ：凸部 特許出願人　　　　　株式会社　三井ハイチック代　　
理　　人　　　　　　　　小　　堀　　　益第１図 第 図 第２図 第 図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、金属の帯状材料を加熱によって内部応力を除去する
   連続焼鈍装置であって、高周波誘導加熱体を前記帯状材
   料の幅方向の一端から該帯状材料の肉厚方向の両面を挟
   むコ字状に配置し、更に前記帯状材料のパス方向と逆向
   きに突き出る凸部を前記高周波誘導加熱体に備えたこと
   を特徴とする帯状材料の連続焼鈍装置。