JPH0543183B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の背景 発明の技術分野 本発明は半導体リードフレームの処理に関し、
詳細にはリードフレームとこのリードフレームの
パツドをメツキするメツキヘツド等の処理装置と
を自動的に配列する装置に関する。

従来技術の説明 半導体リードフレームのパツドのメツキの際
に、リードフレームのかなり長い距離がインデツ
クス装置によりメツキヘツドを通つて増分的に前
進される。各停止において、多数のパツドが同時
にメツキされる。次に、リードフレームがインデ
ツクス装置により選択された距離例えば９ないし
11インチ前進され、これによりメツキされるべき
新しいパツドをメツキヘツドに運ぶ。インデツク
ス装置がかなり長い距離をメツキヘツドから離れ
るので、ヘツドに対してパツドを位置決めする際
に誤差が発生する。これらの誤差はパツドが正し
くメツキされることを保証するために保証されね
ばならない。

従来技術では、これらの位置決め誤差を補償す
るために、リードフレームが停止された後にメツ
キヘツドが少し移動される。メツキヘツドの移動
は手動で例えばハンドルを回転することによりあ
るいは他の同様の手段によつて前進ネジを手動で
回転させて行なわれる。これらの調整はメツキヘ
ツドの動作中絶えずオペレータの注意を必要と
し、別に人件費及び正確な繰返しの困難さを生じ
る。更に、人間の誤差がメツキヘツドに対するパ
ツドの正確な一致を困難にする。

前述の問題を考慮して、リードフレームがイン
デツクス装置により、例えばメツキヘツドの一群
のパツドのメツキに続いて移動された後に、メツ
キヘツドと半導体リードフレームのパツドとを自
動的に一致する装置が必要とされる。本発明は、
前述の必要用を満たし、かつ構造が簡単かつ丈夫
とされ、極めて信頼性が高く、また実質的にオペ
レータの注意を必要としないような装置を提供す
る。

本発明の要約 本発明の装置は、２入力を有するコンパレータ
の信号出力より附勢される駆動モーターを備えて
いる。コンパレータの１方の入力は基準位置を与
える信号を受信し、他方の入力は回転光学エンコ
ーダの出力端から信号を受信する。光学エンコー
ダはピンを介してアクチユエータに係合されてい
るラツク及びピニオン装置により附勢される。こ
のピンは、メツキヘツドを通る半導体リードフレ
ームの１方の縁中の基準孔内に嵌合できる。アク
チユエータ装置はリードフレームの垂直の運動つ
まりインデツクス運動の終端近くで附勢され、そ
のためピン及びラツク装置がリードフレームによ
り増分的距離例えば0.100ないし0.200インチを移
動される。

ラツク及びピニオンの移動が回転エンコーダの
動作により信号を発生し、そして信号がコンパレ
ータに印加されそして基準電圧に比較される。コ
ンパレータの出力はサーボ増幅器によつて駆動モ
ーターに印加される。このサーボ増幅器はメツキ
ヘツド自体に係合された親ネジあるいは他の同様
の装置を動作する。このように、駆動モータが附
勢された時に、メツキヘツドが増分距離だけで移
動され、その結果メツキヘツドがリードフレーム
上のパツドと正しく一致するようになる。基準位
置が装置の手動動作によりまず選択され、そして
１度確立されると同じ位置にとどまる。これはア
クチユエータ装置のピンを連続的に受ける基準孔
が、リードフレームに沿つて均一に隔置されてい
るからである。

本発明の主な目的は、半導体の処理装置を半導
体のリードフレーム上の基準ロケーシヨンに一致
させる装置を提供することである。この装置で
は、一致は自動的にオペレータの注意を必要とせ
ずに行なわれ、これにより一致の信頼性を犠牲に
せずにコストを最小にできる。

本発明の別の目的は、半導体のリードフレーム
のパツドをメツキヘツドに一致する装置を提供す
ることである。この装置は、回転エンコーダを動
作させるために半導体リードフレームをインデツ
クス中に短かい距離を移動するピン構造を備えて
いる。このエンコーダは、駆動モーターに入力信
号を与えるために基準信号に比較される信号を与
える。このように、メツキヘツドは半導体リード
フレーム上のパツドに正しく一致させるのに十分
なだけの増分距離を移動できる。これらの全ては
自動的にかつオペレータの注意を必要とせず実行
できる。

好適実施例の詳細な説明 本発明の装置は数字10によつて一般的に示され
ており（第３図）、半導体リードフレーム１６の
パツド１４をメツキする通常のメツキヘツド１２
に使用される（第４図）。周知のように、リード
フレームは、ダイを保持しかつダイとソケツト、
印刷回路板あるいは他の装置との間に適正な電気
的接続を与える。ダイがリードフレームにボンド
されかつ電気的接続が行なわれた後に、完成した
アセンブリはしばしば適当なプラスチツク材料中
に実装される。半導体ダイを保持するリードフレ
ームは従来技術において周知であり、数多くの異
なつたサイズ及び形状で市販されている。第４図
に示されたリードフレーム１６は、メツキヘツド
１２によつて使用されるリードフレームの形式だ
けを表わしている。

第２図に示されているように、メツキヘツド１
２は、固定された水平支持棒１７にシフト可能に
結合されたサポート１８を有している。例とし
て、サポート１８は垂直板２０である。メツキヘ
ツド１２は端板２６により結合されている１対の
ヘツド部２２及び２４を有している。ヘツド部２
２及び２４は、半導体リードフレーム１６上で閉
じることを可能にしかつリードフレームの１つ以
上のパツド１４を同時にメツキするために互いに
近づいたり遠ざかつたり移動可能である。一般に
は、メツキヘツドの容量はリードフレームの大き
さと同様にその大きさによるが４ないし８個のパ
ツド１４が同時にメツキされる。

端板２６はリードフレーム１６がその中を通る
スロツト２８を有している。同様に、メツキヘツ
ド１２の反対端の端板もリードフレームを受ける
同様のスロツト（図示せず）を有しており、リー
ドフレームの移動の方向は矢印３２によつて示さ
れている。

前述のヘツド１２等のメツキヘツドは周知であ
り通常の構成である。メツキヘツド１２は、本発
明の装置１０を使用することに半導体リードフレ
ーム上の基準位置に正確に一致できるデバイスの
１例を示している。装置１０はメツキヘツド１２
のヘツド部２２及び２４のメツキ部分に対して半
導体リードフレーム１６のパツド１４の正確な位
置合せを与える。パツドは適正に芯合わせされて
いない場合にはヘツド１２により適正にメツキで
きず、そのため欠陥部品、低い歩留り及び高いコ
ストを生じさせる。

インデツクス手段２９が、メツキヘツド１２に
対してリードフレームを増大させるように進める
ためにリードフレーム１６（エツジ上に図示され
ている）に結合されている。典形的には、インデ
ツクス２９は自動的に動作できる空気圧インデク
サである。大低の用途では、インデクサはメツキ
ヘツドからかなり長い距離例えば25ないし50フイ
ートにある。市販のインデクサは附勢される度
に、10ないし12インチのオーダーの距離を経てリ
ードフレームを増大するべく前進させる。

第３図に示されているように、装置１０は回転
可能な親ネジ３８を含むハウジング３６内にDC
サーボモータ３４を有している。モータ３４の駆
動軸４０は親ネジ３８に係合した平歯車を有して
いる。モータ３４が附勢された時に、親ネジ３８
が回転され、メツキヘツド１２に結合されたリン
ク４４をシフトしてメツキヘツドを矢印４６の方
向に前進する。この動作は以下に更に説明され
る。ハウジング３６はクランプ４８（第２図）に
より剛性の支持棒１７に固定されている。この支
持棒１７に沿つてサポート２０及びヘツド１２が
移動する。このように、モータ３４及び親ネジ３
８は支持棒１７に対して固定的である。

ハウジング５０はハウジング３６からリードフ
レーム１６の移動径路の反対側上をロツド５２
（第２図及び第３図）によつて運ばれる。ハウジ
ング５０は空気圧アクチユエータ５４を有してい
る。アクチユエータ５４は、ハウジング５０から
突出しかつリードフレーム１６の下側縁６０に沿
つて基準孔５８に入ることができるリトラクタブ
ルピン５６を有している。

ロツド５２はハウジング６６の一方の側面６４
上に軸受６２によりシフト可能に取り付けられて
いる。ハウジング６６内の回転光学エンコーダ６
８がロツド５２の内側端７４上で歯７２と噛合し
ている平歯車７０を有している。このように、ロ
ツド５２の内側端７４及び平歯車７０がラツク及
びピニオン装置を形成し、この装置内で平歯車は
ロツド５２が左側へ移動した時に反時計方向に回
転する。ピン５６がリードフレーム６０の孔５８
に受けられかつインデツクス運動の最終の部分の
間に増分した距離を通つてリードフレームによつ
て横方向に引かれた時に、ロツド５２は左側へ移
動する。

回転エンコーダ６８は、パルスをカウントしこ
のカウントを基準カウントに比較する回路７６に
接続されている。これらのカウントの間の差はデ
ジタル−アナログ変換器に印加される。得られた
出力電圧はサーボ増幅器（正帰還として）に印加
される。この増幅器はモーター３４を移動し、こ
れが親ネジ３８を回転させリンク４４及びメツキ
ヘツド１２を矢印４６の方向に増加的に移動させ
る（第３図）。

動作について説明する。リードフレーム１６は
第２図及び第３図に示されているようにヘツド部
分２２と２４との間にネジを切られかつ第３図に
示されているようにインデクサ２９に接続されて
いる。インデクサ２９がリードフレームを最初の
メツキ動作の位置に進めた場合には、ヘツドはモ
ータ３４に接続された手動スイツチを動作するこ
とによりリードフレーム１６のパツド１４とヘツ
ド部分２２及び２４とを正確に一致するために手
動で調整される。アクチユエータ５４及びピン５
６は線３１により示されているように（第３図）
インデクサ２９に接続されている。このように、
線３１中のスイツチ３３はアクチユエータ５４を
附勢し、ピン５６をリードフレーム内のタイミン
グ孔５８中に突出させる。このように、手動で動
作された時にモーター３４はヘツドを増分的に典
形的には0.100ないし0.200インチを通つて駆動
し、そこでコネクタ４４がメツキヘツドをメツキ
のためにパツド１４との正確な一致に移動する。
リードフレームのこの小量の移動がハウジング５
０従つてピン５６の横方向の移動を生じさせ、ロ
ツド５２のラツク部分７４に20ないし30度のオー
ダーの角度距離だけ歯車７０を回転させる。典形
的には、エンコーダ６８の出力は平歯車７０の回
転毎10000パルスである。このように、30度の回
転に対して、エンコーダは基準位置カウンタ１０
１によりカウントされるほぼ1000パルスを出力す
る。基準位置が確立された場合には、機械が自動
的に動作され、これによりオペレータの注意を必
要とせずにリードフレームパツド１４をメツキす
る。

動作の第１のサイクル中に、インデクサ２９が
所定距離典形的には10ないし12インチだけリード
フレーム１６を前進させ、新しいパツド１４をメ
ツキされるべきメツキヘツド１２に運ぶ。リード
フレームの10ないし12インチの移動の終端近く
で、スイツチ３３が装置５４を動作するために閉
成され、ピン５６を外向きに突出させそしてリー
ドフレーム１６の縁６０内の次の孔５８に入るた
めの位置にさせる。ピンがこの孔に入つた時に、
装置５４はリードフレームに接続されそして短か
い距離左側に前進され、ロツド５２を左側に移動
させそして歯車７０を回転させる。この回転がカ
ウンタ１００に印加される一連の出力パルスを発
生する。カウンタ１００の出力は基準カウンタ１
０１に比較され、所望の位置からの距離に比例す
る電圧が供給される。この電圧は次にノード１０
３でモーターの逆EMFに比例する電圧と加算さ
れ（速度帰還）、サーボ増幅器１０４に印加され
モーター３４を駆動し親ネジ３８を回転させる。
親ネジ３８の回転によつてリンク４４が矢印４６
の方向に移動され、これによりメツキヘツド１２
をリードフレーム１６のパツド１４との正確な一
致に移動する。次にメツキヘツドが動作され多数
のパツド１４をヘツドにメツキする。メツキがヘ
ツド自体の構造に応じて各パツドの一方の側面上
だけあるいは反対の側面上で行なわれる。メツキ
が完了した時に、ヘツド部分が開き、インデクサ
２９が再び動作されリードフレーム１６を左側に
前進させ、そして処理が繰り返される。

メツキ動作の後にメツキ部分が開いた時に、モ
ーター３４がメツキヘツド１２をその当初の開始
位置に戻す。このことは装置が常に一方向に移動
することを可能にし、そしてバツクラツシユの作
用及び装置の複雑さを最小にさせる。１度装置が
動作すると、ヘツド１２が、加算接続点１０２に
印加される基準カウントの値を調整することによ
り最良の位置を実現するべく完全に「同調」でき
る。

モータ１０５からの逆EMF帰還が速度を調整
し、タコメータの必要をなくした。このように、
連続した速度及び位置帰還が最大の速度及び位置
精度に使用できる。位置帰還は、接続点１０２で
加算され、速度が接続点１０３で加算される。

【図面の簡単な説明】

第１図は処理装置用自己配列装置の簡単化ブロ
ツク図、第２図はメツキヘツド及び本発明の自己
配列装置の要素の斜視図、第３図は、本発明の装
置の上面図、第４図は本発明の装置に使用するの
に適する典形的な半導体リードフレームを示す図
である。 １０：自己配列装置、１２：メツキヘツド、１
４：パツド、１６：半導体リードフレーム、１
７：水平支持棒、１８：サポート、２２，２４：
ヘツド部、２６：端板、２８：スロツト、２９：
インデツクサ、３４：直流サーボモーター、３
６，６６：ハウジング、３８：親ネジ、４０：駆
動軸、４４：リンク、４８：クランプ、５４：ア
クチユエータ、６８：回転エンコーダ、７０：平
歯車、７６，１０４：サーボ増幅器、１００，１
０１：カウンタ、１０２：加算接続点、１０３：
ノード、１０５：モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 経路に沿つて移動する半導体リードフレーム
   と該半導体リードフレームを処理する処理装置と
   を整列させる装置において、 前記半導体リードフレーム内の基準孔に入るこ
   とができる引き込み可能な突起を有するアクチユ
   エータ装置であつて、前記突起を隣接する前記リ
   ードフレームの前記基準孔に嵌合させることがで
   き、前記突起が前記リードフレームの前記基準孔
   に嵌合している時に前記リードフレームと共に移
   動するアクチユエータ装置と、 前記経路に沿つて前記アクチユエータ装置を移
   動可能に取り付けるための支持手段と、 前記アクチユエータ装置に結合され、前記アク
   チユエータ装置を前記リードフレームと共に移動
   する距離の関数としての出力信号を発生する発生
   手段と、 前記出力信号に応答して前記リードフレームに
   対して前記処理装置を移動させるために前記処理
   装置と結合された駆動手段であつて、親ネジに結
   合された出力軸を有する駆動モータを備え、該親
   ネジが前記処理装置と結合され、前記駆動モータ
   の作動により前記処理装置をシフトさせる駆動手
   段と、 を具備することを特徴とする装置。 ２ 前記支持手段がラツク及びピニオン装置を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ３ 前記アクチユエータ装置が、シフト可能なピ
   ンを有する空気圧アクチユエータを備え、前記ピ
   ンが前記突起に対応することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ４ 前記支持手段がラツク及びピニオン装置を含
   み、該ラツクの一端に前記空気圧アクチユエータ
   が結合され、 前記発生手段が前記ラツクの線形移動に応答す
   る回転デコーダを備える ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装
   置。 ５ 前記回転エンコーダからの信号と基準信号と
   を受け取るコンパレータを備え、該コンパレータ
   の出力が前記駆動手段に結合されることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の装置。 ６ 前記アクチユエータ装置が、前記リードフレ
   ーム内の孔に嵌合され得るピンを有する空気圧ア
   クチユエータを備え、前記ピンが前記突起に対応
   し、 前記支持手段が、一端に歯を持つシフト可能な
   ロツドと該歯に噛合する平歯車とを備え、 前記発生手段が、前記平歯車に噛合しその回転
   に応答して前記出力信号を与える回転エンコーダ
   を備え、該回転エンコーダが、前記出力信号を受
   け取る第１の入力と基準信号を受け取る第２の入
   力とを有するコンパレータを備え、 前記駆動手段が、前記コンパレータの出力に結
   合された駆動モータと、該駆動モータに結合され
   て回転されると共に前記処理装置に結合されてい
   る親ネジとを備える ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 ７ 前記リードフレームを前記処理装置に対して
   移動させるインデツクス装置を更に備え、該イン
   デツクス装置が前記アクチユエータ装置を付勢す
   る移動端信号を与えることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の装置。