JPH06283556A - リードフレーム状部品加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 装置のシール性を向上させ、リードフレーム
状部品の酸化を防止してペレットの接合材との馴染み性
を改善し、ボイドの発生率を低減して製品品質の向上、
コストダウン、納期短縮、フレキシビリティー性能の向
上等を同時に図り得るリードフレーム状部品加熱装置を
提供すること。 【構成】 ヒーターレール１２を分割せず、一連一体構
造とし、従来の中間プレートを省略して各部材間の重ね
合わせ部を減少させ、シール性を向上させ、加熱室１８
を形成するヒーターレール１２と上蓋１４との重ね合わ
せ部に弾性と耐熱性を有するシール材１５を配設し、し
かも、加熱室１８への不活性ガスの供給通路１２ｂをヒ
ーターレール１２に、部材同士の重ね合わせ部を経由さ
せることなく形成させて加熱室１８のシール性をさらに
向上させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リードフレーム状部品
を酸化させることなく、設定温度まで加熱する装置に関
するもので、例えば、半導体ペレットをリードフレーム
の基板上にマウントするために、該基板上にハンダを供
給する際、前以て不活性雰囲気下で基板を加熱しておく
ことによって、ハンダの供給を容易化し、半導体ペレッ
トの基板上への固着を良好とするために行なわれるリー
ドフレーム状部品の加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置の製造過程で、半導体
ペレットをリードフレームの基板上にマウントする際、
予め、基板を加熱してハンダを載せやすくしているが、
この基板の加熱により、基板の上面が酸化し、また、溶
融したハンダの表面が酸化して半導体ペレットをリード
フレームの基板上に良好にマウントすることができない
場合があった。そこで、基板の加熱からハンダの供給、
半導体ペレットのマウントまでの工程を全て不活性雰囲
気下で行なわれている。そのための具体的な装置は、図
３の（ａ）に示すように、リードフレーム状部品（１）
をヒーターレール（２）とガイドレール（３）とで両サ
イドから位置決め案内しつつ図面の表裏方向へ搬送可能
に支持し、上面に中間プレート（４）を介して上蓋
（５）を載置してリードフレーム状部品（１）を殆ど密
封状態で囲繞する加熱室（６）を形成し、この加熱室
（６）には、ヒーターレール（２）及び上蓋（５）に連
通形成したガス供給通路（２ａ）（５ａ）を通じて不活
性ガスを供給するように構成している。なお、中間プレ
ート（４）には、適宜、連通孔（４ａ）が形成されてお
り、また、ヒーターレール（２）には、パイプヒーター
等の適宜のヒーターコアを挿入するためのヒーター挿入
孔（２ｂ）が等間隔等で設置されている。そして、上蓋
（５）には、ハンダ供給孔、ハンダ攪拌孔、ペレット供
給孔が順次設置され、かつ、リードフレーム状部品
（１）を定ピッチづつ間欠的に搬送するための送り爪が
挿入される挿入孔が設置され、この挿入孔は、搬送方向
にピッチ送りストローク分の長さで形成されるため、ス
ライドカバーが設置され、このスライドカバーには、送
り爪の挿入を可能とする最小限の挿入孔が形成されてい
る。また、加熱室（６）の入口及び出口は、リードフレ
ーム状部品（１）の通過孔を中央部に形成した蓋板で被
覆されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
ヒーターレール（２）とガイドレール（３）の重ね合わ
せ部、中間プレート（４）と上蓋（５）、ヒーターレー
ル（２）、ガイドレール（３）との各重ね合わせ部等、
外部空気の加熱室（６）内への侵入箇所が多い上に、不
活性ガスの供給通路（２ａ）（５ａ）が、部材同士の重
ね合わせ部を経由して形成されているため、ここからも
外部空気が不活性ガスと共に加熱室（６）内に侵入し、
加熱室（６）内の酸素濃度が高く、リードフレーム状部
品（１）の基板表面や溶融ハンダ表面等が酸化され、供
給される半導体ペレットと上記ハンダやリードフレーム
状部品（１）との馴染み性が悪く、ハンダ接合部にボイ
ド（気泡）等が発生し、放熱性の劣化、接合強度の低下
等、製品品質の劣化につながる欠点があった。

【０００４】しかも、従来では、図３の（ｂ）に示すよ
うに、ヒーターレール（２）をリードフレーム状部品
（１）の搬送方向に３分割して取り付けベース（７）に
取り付けているため、これらの分割箇所からも外部空気
が侵入し、シール性が悪く、さらに、ヒーターレール
（２）の熱膨張等による反り変形に対し、放熱用の穴
（２ｃ）を設置しているが、熱変形対策が不十分なた
め、リードフレーム状部品（１）の搬送に支障が発生す
ることを防止できなかった。

【０００５】また、従来の装置は、品種の異なるリード
フレーム状部品（１）毎に、当該リードフレーム状部品
（１）の形状に合わせて、加熱装置全体を設計及び加工
する必要があり、各種形状へのフレキシビリティーに乏
しく、構成部品数も多いため、これらの部品の設計・加
工時間が長くなり、コストが高くつき、納期も遅延しが
ちとなる欠点があった。

【０００６】本発明は、従来の加熱装置の上記欠点に鑑
みて提案されたもので、その目的とするところは、装置
のシール性を向上させ、リードフレーム状部品の酸化を
防止してペレットの接合材との馴染み性を改善し、ボイ
ドの発生率を低減して製品品質の向上、コストダウン、
納期短縮、フレキシビリティー性能の向上等を同時に図
り得るリードフレーム状部品加熱装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、上面にリードフレーム状部品の搬送方向に沿
って延びる凹溝を有すると共に、ヒーターを内蔵し、各
品種毎のリードフレーム状部品に対して共用可能とした
単一のヒーターレールと、ヒーターレールの凹溝内に収
納され、各品種毎のリードフレーム状部品に対応して、
当該リードフレーム状部品を両サイドから位置決め案内
しつつ搬送可能に支持するアダプタレールと、前記アダ
プタレールを収納したヒーターレールの凹溝内を密封状
態で囲繞してアダプタレールの不活性ガス供給通路を経
由して不活性ガス雰囲気の加熱室を形成すべく前記ヒー
ターレールの凹溝上に載置固定された上蓋とを具備し、
前記アダプタレールを各品種毎のリードフレーム状部品
に対応してヒーターレールと上蓋とで形成される加熱室
内に交換装着可能としたものである。

【０００８】また、本発明は、上面にリードフレーム状
部品の搬送方向に沿って延びる凹溝を有すると共に、ヒ
ーターを内蔵したヒーターレールと、ヒーターレールの
凹溝内を密封状態で囲繞してアダプタレールの不活性ガ
ス供給通路を経由して不活性ガス雰囲気の加熱室を形成
すべく前記ヒーターレールの凹溝上に載置固定された上
蓋と、前記ヒーターレールの凹溝と上蓋との重ね合わせ
部にリードフレーム状部品の搬送方向全長に亘って設置
された弾性と耐熱性を有するシール材とを具備し、前記
加熱室への不活性ガスの供給通路をヒーターレールに、
部材同士の重ね合わせ部を経由させることなく形成させ
たものである。

【０００９】さらに、本発明は、上面にリードフレーム
状部品の搬送方向に沿って延びる凹溝を有すると共に、
ヒーターを内蔵し、各品種毎のリードフレーム状部品に
対して共用可能とした単一のヒーターレールと、ヒータ
ーレールの凹溝内に収納され、各品種毎のリードフレー
ム状部品に対応して、当該リードフレーム状部品を両サ
イドから位置決め案内しつつ搬送可能に支持するアダプ
タレールと、前記アダプタレールを収納したヒーターレ
ールの凹溝内を密封状態で囲繞してアダプタレールの不
活性ガス供給通路を経由して不活性ガス雰囲気の加熱室
を形成すべく前記ヒーターレールの凹溝上に載置固定さ
れた上蓋と、前記ヒーターレールの凹溝上面と上蓋との
重ね合わせ部にリードフレーム状部品の搬送方向全長に
亘って設置された弾性と耐熱性を有するシール材とを具
備し、前記アダプタレールを各品種毎のリードフレーム
状部品に対応してヒーターレールと上蓋とで形成される
加熱室内に交換装着可能とし、かつ、前記加熱室への不
活性ガスの供給通路をヒーターレールに、部材同士の重
ね合わせ部を経由させることなく形成させたものであ
る。

【００１０】

【作用】本発明では、ヒーターレールを分割せず、一連
一体構造とし、従来の中間プレートを省略したから、各
部材間の重ね合わせ部を減少させ、シール性を向上させ
ることができる。そして、加熱室を形成するヒーターレ
ールと上蓋との重ね合わせ部に弾性と耐熱性を有するシ
ール材を配設し、しかも、加熱室への不活性ガスの供給
通路をヒーターレールに、部材同士の重ね合わせ部を経
由させることなく形成させたから、加熱室のシール性が
さらに向上し、部品の酸化が防止され、ボイドの発生率
を減少させることができる。

【００１１】また、本発明は、ヒーターレールを、各品
種毎のリードフレーム状部品に対して共用可能としたこ
とと、アダプタレールを、各品種毎のリードフレーム状
部品に対応して製作し、しかして、その外形状を、ヒー
ターレールの凹溝内に収納可能な外形状に統一したこと
と、上蓋をヒーターレールの凹溝上に直接載置固定して
加熱室を形成させたこととによって、個々のリードフレ
ーム状部品毎にアダプタレールと上蓋とを準備するだけ
でよいため、部品点数が減少し、この種装置の設計及び
加工が容易となり、コストダウンと納期短縮が図れ、フ
レキシビリティーも向上する。

【００１２】

【実施例】図１は本発明装置の実施例を示す縦断面図、
図２の（ａ）は本発明装置の概略平面図、（ｂ）は上蓋
の概略平面図、（ｃ）は加熱室の出入口の蓋板の概略正
面図であって、図１において、（１１）はリードフレー
ム状部品、（１２）はヒーターレール、（１３）はアダ
プタレール、（１４）は上蓋、（１５）はシール材、
（１６）はサポータ、（１７）は取り付けベースを示し
ている。

【００１３】リードフレーム状部品（１１）は、半導体
ペレットをマウントする基板部分及びリード部分が長尺
帯状金属板にプレス加工によって打ち抜き成形され、し
かして、個々に分離せずにフレーム枠によって一連に連
続せしめられた形状で製作されている。そして、フレー
ム枠の一部には、搬送用の送り爪が係合する凹部が送り
駒状に形成されている。

【００１４】ヒーターレール（１２）は、上面にリード
フレーム状部品（１１）の搬送方向に沿って延びる凹溝
（１２ａ）を有し、該凹溝（１２ａ）に Ｎ2等の不活性
ガスを供給するガス供給通路（１２ｂ）を備え、かつ、
ヒーターコアを挿入するヒーター挿入孔（１２ｃ）を具
備し、各品種毎のリードフレーム状部品（１１）に対し
て共用可能とした構成である。上記ガス供給通路（１２
ｂ）は、部材同士の重ね合わせ部を経由させることなく
形成させてある。

【００１５】アダプタレール（１３）は、ヒーターレー
ル（１２）の凹溝（１２ａ）内に収納可能な外形状とさ
れ、各品種毎のリードフレーム状部品（１１）に対応し
て、当該リードフレーム状部品（１１）を幅調整用レー
ル（１３ａ）と側壁（１３ｂ）とで両サイドから位置決
め案内しつつ搬送可能に支持し得るように製作され、前
記ヒーターレール（１２）の不活性ガスの供給通路（１
２ｂ）に連通するタンク室（１３ｃ）ガス連通路（１３
ｄ）を有する構成である。

【００１６】上蓋（１４）は、各品種毎のリードフレー
ム状部品（１１）に対応して製作され、前記アダプタレ
ール（１３）を収納したヒーターレール（１２）の凹溝
（１２ａ）内を密封状態で囲繞して加熱室（１８）を形
成すべく前記ヒーターレール（１２）の凹溝（１２ａ）
上に載置され、ボルト（１９）によって締付固定される
構成である。この上蓋（１４）には、図２の（ａ）
（ｂ）に示すように、ハンダ供給ノズル（２０）が挿入
されるハンダ供給孔（２１）、供給されたハンダを攪拌
する攪拌棒（２２）の挿入孔（２３）、半導体ペレット
（２４）の供給孔（２５）がそれぞれ各品種毎のリード
フレーム状部品（１１）の基板部分のペレットマウント
部に対応した位置に所定間隔で形成されており、また、
リードフレーム状部品（１１）を定ピッチづつ間欠的に
搬送するための送り爪（２６）が挿入されるスリット状
の挿入孔（２７）が形成され、この挿入孔（２７）には
スライドカバー（２８）が設置されている。このスライ
ドカバー（２８）には、前記送り爪（２６）が挿入可能
な最小限の小孔（２９）が形成されている。

【００１７】シール材（１５）は、ヒーターレール（１
２）の凹溝（１２ａ）上面と上蓋（１４）との重ね合わ
せ部に、リードフレーム状部品（１１）の搬送方向全長
に亘って設置されるもので、弾性と耐熱性を備えた材料
で構成され、例えば、薄肉円筒状のステンレスパイプに
銀メッキ処理を施したものが使用されている。

【００１８】サポータ（１６）は、ヒーターレール（１
２）を取り付けベース（１７）に取り付けるためのもの
で、ヒーターレール（１２）の熱膨張収縮による反り変
形等を防止するため、図２の（ａ）に示すように、ヒー
ターレール（１２）の両端付近の２箇所で熱変形を吸収
し得るように支持させている。なお、本発明におけるヒ
ーターレール（１２）は、リードフレーム状部品（１
１）の搬送方向全長に亘って一連一体に連続して構成さ
れている。

【００１９】ヒーターレール（１２）の凹溝（１２ａ）
の両端に位置する加熱室（１８）の入口及び出口には、
図２の（ｃ）に示すような蓋板（３０）が取り付けら
れ、この蓋板（３０）には、その中央にリードフレーム
状部品（１１）の通過孔（３１）が形成されている。

【００２０】本発明の実施例は以上の構成からなり、次
に、動作を説明する。先ず、長尺帯状をなすリードフレ
ーム状部品（１１）は、加熱室（１８）の入口側の蓋板
（３０）の通過孔（３１）から加熱室（１８）内に供給
される。加熱室（１８）内に供給されたリードフレーム
状部品（１１）は、ヒーターレール（１２）の凹溝（１
２ａ）内でアダプタレール（１３）により位置決め案内
されつつ送り爪（２６）により定ピッチづつ間欠的に搬
送され、その間、ヒーターレール（１２）からの加熱作
用がアダプタレール（１３）を経由してリードフレーム
状部品（１１）に伝達され、ハンダの溶融温度付近、例
えば、４００℃程度に加熱される。そして、ハンダ供給
孔（２１）の位置で基板上にハンダの供給を受け、次の
位置で攪拌棒（２２）が挿入孔（２３）から挿入されて
供給されたハンダが攪拌され、次の位置でペレット供給
孔（２５）から攪拌されたハンダ上に半導体ペレット
（２４）が供給され接合される。リードフレーム状部品
（１１）の各基板上に順次上記動作が反復される。上記
動作中、加熱室（１８）内には、ヒーターレール（１
２）のガス供給通路（１２ｂ）及びアダプタレール（１
３）のガス連通路（１３ｄ）を通じて Ｎ2等の不活性ガ
スが供給され、加熱されたリードフレーム状部品（１
１）や溶融ハンダ等が酸化することが防止される。

【００２１】上記した本発明の実施例では、加熱室（１
８）内の酸素濃度が従来に比較して１／４となり、リー
ドフレーム状部品（１１）や溶融ハンダ等の酸化を防止
することで、被加熱部品へ供給されるペレットの接合材
との馴染み性を改善し、結果として、ボイドの発生率が
１０％から３％へ低減させることができた。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、加熱装置の加熱室内の
シール性を向上させることができ、被加熱部品の酸化が
防止され、半導体ペレットとの馴染み性が改善され、ハ
ンダ等の接合材にボイドが発生することを低減すること
ができ、製品の品質を向上させることができる。また、
本発明によれば、各品種毎のリードフレーム状部品に対
して、アダプタレールと上蓋の交換で対応させ、ヒータ
ーレールを共用化したことによって、部品製作コスト及
び納期が大幅に改善され、各品種間でのフレキシビリテ
ィーが増大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の実施例を示す縦断面図。

【図２】（ａ）は本発明装置の概略平面図、（ｂ）は上
蓋の概略平面図、（ｃ）は加熱室の出入口の蓋板の概略
正面図。

【図３】（ａ）は従来の装置の縦断面図、（ｂ）はその
概略平面図。

【符号の説明】

１１ リードフレーム状部品 １２ ヒーターレール １２ａ 凹溝 １２ｂ ガス供給通路 １２ｃ ヒーター挿入孔 １３ アダプタレール １３ｄ ガス連通路 １４ 上蓋 １５ シール材 １８ 加熱室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面にリードフレーム状部品の搬送方向
   に沿って延びる凹溝を有すると共にヒーターを内蔵し、
   各品種毎のリードフレーム状部品に対して共用可能とし
   た単一のヒーターレールと、 ヒーターレールの凹溝内に収納され、各品種毎のリード
   フレーム状部品に対応して、当該リードフレーム状部品
   を両サイドから位置決め案内しつつ搬送可能に支持する
   アダプタレールと、 前記アダプタレールを収納したヒーターレールの凹溝内
   を密封状態で囲繞してアダプタレールの不活性ガス供給
   通路を経由して不活性ガス雰囲気の加熱室を形成すべく
   前記ヒーターレールの凹溝上に載置固定された上蓋とを
   具備し、 前記アダプタレールを各品種毎のリードフレーム状部品
   に対応してヒーターレールと上蓋とで形成される加熱室
   内に交換装着可能としたことを特徴とするリードフレー
   ム状部品加熱装置。
2. 【請求項２】 上面にリードフレーム状部品の搬送方向
   に沿って延びる凹溝を有すると共に、ヒーターを内蔵し
   たヒーターレールと、 ヒーターレールの凹溝内を密封状態で囲繞してアダプタ
   レールの不活性ガス供給通路を経由して不活性ガス雰囲
   気の加熱室を形成すべく前記ヒーターレールの凹溝上に
   載置固定された上蓋と、 前記ヒーターレールの凹溝と上蓋との重ね合わせ部にリ
   ードフレーム状部品の搬送方向全長に亘って設置された
   弾性と耐熱性を有するシール材とを具備し、前記加熱室
   への不活性ガスの供給通路をヒーターレールに、部材同
   士の重ね合わせ部を経由させることなく形成させたこと
   を特徴とするリードフレーム状部品加熱装置。
3. 【請求項３】 上面にリードフレーム状部品の搬送方向
   に沿って延びる凹溝を有すると共に、ヒーターを内蔵
   し、各品種毎のリードフレーム状部品に対して共用可能
   とした単一のヒーターレールと、 ヒーターレールの凹溝内に収納され、各品種毎のリード
   フレーム状部品に対応して、当該リードフレーム状部品
   を両サイドから位置決め案内しつつ搬送可能に支持する
   アダプタレールと、 前記アダプタレールを収納したヒーターレールの凹溝内
   を密封状態で囲繞してアダプタレールの不活性ガス供給
   通路を経由して不活性ガス雰囲気の加熱室を形成すべく
   前記ヒーターレールの凹溝上に載置固定された上蓋と、 前記ヒーターレールの凹溝上面と上蓋との重ね合わせ部
   にリードフレーム状部品の搬送方向全長に亘って設置さ
   れた弾性と耐熱性を有するシール材とを具備し、 前記アダプタレールを各品種毎のリードフレーム状部品
   に対応してヒーターレールと上蓋とで形成される加熱室
   内に交換装着可能とし、かつ、前記加熱室への不活性ガ
   スの供給通路をヒーターレールに、部材同士の重ね合わ
   せ部を経由させることなく形成させたことを特徴とする
   リードフレーム状部品加熱装置。