JPH0646644B2 - 半導体フレームの送り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体組立機（ペレットボンディング装置、
ワイヤボンディング装置等）における半導体フレーム
（リードフレーム、基板等）の送り装置に関する。

［従来の技術］ 従来の半導体フレームの送り装置として、半導体フレー
ムをガイドするガイドレールと、ガイドレールによる半
導体フレーム送りラインの上下に設けられる上下のチャ
ック爪と、上下のチャック爪を開閉させてそれらチャッ
ク爪間に半導体フレームをチャックするチャック開閉装
置と、上下のチャック爪をガイドレールに沿って移動さ
せるチャック移動装置とを有してなるものがある。

ここで、上記従来の半導体フレームの送り装置を構成す
るチャック開閉装置は、カムを用いて上下のチャック爪
を開閉動作させている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来のチャック開閉装置にあって
は、閉じ位置に設定させる上下のチャック爪がそれぞれ
の開き方向に自由に逃げることができるようになってい
る。このため、上下のチャック爪が挟圧することにて定
める半導体フレームの送りラインレベルを特定の定位置
に安定的に定めることができない。したがって、例えば
半導体フレームの厚みが変化する時、場合によっては、
半導体フレームを上下のチャック爪で挟圧することによ
って、半導体フレームをガイドレールのレール面に押し
付けてしまい、結果として半導体フレームの下面がガイ
ドレールのレール面にこすられながら送られる等の不都
合を招くおそれがある。

本発明は、上下のチャック爪が定める半導体フレームの
送りラインレベルを安定的に定め、両チャック爪による
半導体フレームのチャックおよび送り動作を安定化する
ことを目的とする。

［課題を解決しようとする手段］ 本発明は、半導体フレームをガイドするガイドレール
と、ガイドレールによる半導体フレーム送りラインの上
下に設けられる上下のチャック爪と、上下のチャック爪
を開閉させてそれらチャック爪間に半導体フレームをチ
ャックするチャック開閉装置と、上下のチャック爪をガ
イドレールに沿って移動させるチャック移動装置とを有
してなる半導体フレームの送り装置において、チャック
開閉装置が、上下のチャック爪を開閉動作させるカムを
有し、下チャック爪の閉じ位置はカムによって定め、上
チャック爪の閉じ位置は上記下チャック爪の閉じ位置を
基準として定めるように構成するようにしたものであ
る。

［作用］ 本発明によれば、下チャック爪の閉じ位置レベルが基準
となり、これによって両チャック爪が定める半導体フレ
ームの送りラインレベルが安定的に定められる。したが
って、下チャック爪の閉じ位置レベルをガイドレールの
レール面レベルと同一に設定しておくことにより、半導
体フレームの厚みが変化しても、上下のチャック爪によ
る挟圧時に、半導体フレームをガイドレールのレール面
に押し付けてしまうことがない。さらに下チャック爪の
閉じ位置レベルをガイドレールのレール面レベルより高
く設定しておけば、両チャック爪が定める半導体フレー
ムの下面レベルをガイドレールのレール面レベルより所
定量持ち上げることができ、結果として両チャック爪に
より半導体フレームのチャックおよび送り動作を安定化
できる。

なお、本発明にあっては、上チャック爪の閉じ位置が下
チャック爪の閉じ位置を基準として定められるから、上
チャック爪の閉じ位置は下チャック爪に支持される半導
体フレームの上面レベルの変化に自在に追従して設定さ
れることになる。したがって、半導体フレームの厚みが
変化しても、両チャック爪の閉じ状態下でのギャップ調
整を必要とせず、常に、半導体フレームにダメージを与
えることなく確実にチャックできる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を模式的に示す正面図、第２
図は第１図の平面図、第３図は第１図の側面図、第４図
はチャック移動装置の一例を示す平面図、第５図はチャ
ック開閉装置の一例を示す側面図、第６図は第５図のVI
−VI線に沿う矢視図、第７図は第５図の要部を模式的に
示す側面図、第８図は偏心回転軸を示す断面図、第９図
は本発明のチャック開閉装置を示す模式図である。

送り装置１０は、ペレットボンディング装置、ワイヤボ
ンディング装置等の半導体組立機の一部を構成し、例え
ば第１図の如く、基台１１の上部において、リードフレ
ーム供給装置１２とリードフレーム排出装置１３の間に
配置され、リードフレーム供給装置１２から供給される
リードフレーム１４をボンディング位置１５（第２図参
照）に設定し、ボンディング後のリードフレーム１４を
リードフレーム排出装置１３に排出する。

（Ａ）送り装置１０は、基台レール部１６の上部に相対
する可動台１７、１８を架設し、これらの可動台１７、
１８の相対する上縁部にリードフレーム１４をガイドす
る一対のガイドレール１９、２０を固定している。ここ
で、両可動台１７、１８は左ねじと右ねじを備えた不図
示の間隔調整ねじを介して連結され、この間隔調整ねじ
の螺動により相互に接近／離隔し、両ガイドレール１
９、２０の間隔を今回送り対象としてのリードフレーム
１４の幅に適合する間隔に設定替えできるようになって
いる。

（Ｂ）一方の可動台１７には以下の如くのチャック移動
装置が配設されている。（第３図、第４図参照）。

すなわち、可動台１７の水平床部１７Ａにはチャック移
動モータ２１（例えばＤＣサーボモータからなる）が設
置され、このモータ２１の出力軸には送りねじ軸２２が
連結され、送りねじ軸２２の延在端は可動台１７に設置
されている軸受２３に支持されている。送りねじ軸２２
の中間部には従動ナット２４が螺着され、このナット２
４の下面部に設けられているローラー２５は水平床部１
７Ａに設けられている一対のレール２６に挟まれてガイ
ドされるようになっている。送りねじ軸２２とレール２
６は前述のガイドレール１９、２０と平行に設定されて
いる。

他方、可動台１７の垂直壁部１７Ｂには前述のガイドレ
ール１９、２０と平行な直線移動軸受２７が固定され、
この軸受２７にはチャック移動台２８が滑動自在に結合
されている。この時、チャック移動台２８はローラー２
９を備え、前記従動ナット２４の正面部に設けられてい
る一対のローラー３０が上記ローラー２９を挟み、これ
により前記従動ナット２４とチャック移動台２８とがガ
イドレール１９、２０に沿う方向に連動可能に結合され
る。

すなわち、チャック移動モータ２１の駆動時に、従動ナ
ット２４がレール２６に沿って移動すると、この移動力
がチャック移動台２８に伝えられ、チャック移動台２８
は直線移動軸受２７に沿ってガイドレール１９、２０と
平行に移動することとなる。

（Ｃ）次に、上記チャック移動台２８のガイドレール１
９に沿う長手方向の２位置で、ボンディング位置１５を
挟む２位置には、それぞれ、チャック支持台３１が固定
され、各チャック支持台３１には以下の如く、上下のチ
ャック爪３２、３３が設けられている（第１図、第２
図、第３図、第５図、第６図参照）。

すなわち、チャック支持台３１は支軸３４を備え、支
軸３４の両側外周部には上チャック爪支持アーム３５が
揺動可能に支えられ、支持アーム３５の正面部には上チ
ャック爪３２が固定されている。また、支軸３４の中
間外周部には下チャック爪支持アーム３６が揺動可能に
支えられ、支持アーム３６の正面部には下チャック爪３
３が固定されている。この時、上下のチャック爪３２、
３３は前述のガイドレール１９、２０によるリードフレ
ーム１４の送りラインの上下に設定される。

（Ｄ）次に、一方の可動台１７には以下の如くのチャッ
ク開閉装置が配設されている（第１図、第２図、第３
図、第５図、第７図、第８図参照）。

すなわち、ガイドレール１９に沿う２位置で、前述のチ
ャック移動台２８とともに移動する上下のチャック爪３
２、３３の移動ストロークに対応する２位置には、それ
ぞれ、上下の偏心回転軸（カム）３７、３８が設置され
ている。各偏心回転軸３７、３８は、第７図、第８図に
示す如く、可動台１７に設けられる軸受３９に支持され
る中心軸部４０と、中心軸部４０と一体化されて支軸部
を構成するとともに該中心軸部４０に対して偏心量ｅだ
け偏心している偏心軸部４１と、偏心軸部４１の外周部
にボール軸受４２を介して回動自在に被冠されているフ
リーローラー４３とからなる。両偏心回転軸３７、３８
の上記軸受３９から突出する端部には歯付プーリ４４、
４５が固定されている。また、可動台１７にはチャック
開閉モータ４６（例えばステッピングモータ）が設置さ
れ、モータ４６の出力軸に固定されている歯付プーリ４
７と上記両歯付プーリ４４、４５には歯付ベルト４８が
巻き回されている。すなわち、チャック開閉モータ４６
の駆動時に、偏心回転軸３７、３８は連動して偏心回転
する。

他方、上チャック爪３２の支持アーム３５には上従動回
転子４９が回動自在に設けられ、下チャック爪３３の支
持アーム３６には下従動回転子５０が回動自在に設けら
れ、各従動回転子４９、５０はそれぞれチャック支持台
３１との間に設けられるばね５１、５２の弾発力により
前述の上偏心回転軸３７、下偏心回転軸３８のフリーロ
ーラー４３に常時当接せしめられている。従動回転子４
９、５０は、チャック爪３２、３３が前述のチャック移
動台２８とともに移動する時、対応する偏心回転軸３
７、３８の軸長方向に沿ってそれらのフリーローラー４
３に当接しながら転動する。

したがって、前述のチャック開閉モータ４６が駆動する
時、偏心回転軸３７、３８は自らの中心軸部４０のまわ
りにそのフリーローラー４３を偏心回転し、これによ
り、フリーローラー４３が定める従動回転子４９、５０
の設定位置を調整することにより、チャック爪３２、３
３を第７図（Ａ）、（Ｂ）に示す如く開閉動作できるこ
ととなる。

なお、上下のチャック爪３２、３３はチャック開閉モー
タ４６の駆動による偏心回転軸３７、３８の偏心回転に
より互いに接近／離隔する如く対向移動して開閉する。

ところで、この実施例のチャック開閉装置は第９図
（Ａ）に模式的に示す如く構成され、下従動回転子５
０の開き方向への逃げを下偏心回転軸３８により阻止
し、結果として下チャック爪３３の閉じ位置を下偏心回
転軸３８によって定め、上従動回転子４９の開き方向
への逃げを自在とし、結果として上チャック爪３２の閉
じ位置を、上記の下チャック爪３３の閉じ位置を基準
として定めるようになっている。そしてこの実施例にお
いては、下チャック爪３３の閉じ位置レベルが、ガイド
レール１９（２０）のレール面レベルより所定量高くな
るように設定される。

次に、上記送り装置１０の動作について説明する。

上下のチャック爪３２、３３が開いた状態で待機して
いる時、リードフレーム供給装置１２の内部のリードフ
レーム１４が不図示のプッシャもしくはチャック装置に
よりガイドレール１９、２０に沿って引き出される。リ
ードフレーム１４の引き出され端がボンディング位置１
５よりリードフレーム供給装置１２の側に位置している
両チャック爪３２、３３の間に送り込まれる。この時、
センサ５３がリードフレーム１４の通過を検出し、この
検出結果によりリードフレーム１４の上記送り込み量の
適否が判定される。

次に、チャック開閉モータ４６が一時駆動され上下の
チャック爪３２、３３が閉じてリードフレーム１４をガ
イドレール１９、２０のレール面より所定量持ち上げた
状態でチャックするとともに、チャック移動モータ２１
が正転駆動され上下のチャック爪３２、３３が上記リー
ドフレーム１４をチャックした状態でガイドレール１
９、２０に沿って移動し、リードフレーム１４の被ボン
ディング部位を前述のボンディング位置１５に位置決め
する。この時、センサ５４がリードフレーム１４の送り
量を検出し、この検出結果によりチャック移動モータ２
１の駆動量が補正されてリードフレーム１４を正確にボ
ンディング位置１５に位置決めすることとしている。そ
して以後上下のチャック爪３２、３３の開閉動作と、ガ
イドレール１９、２０に沿う往復動作とが交互に行なわ
れ、リードフレーム１４の被ボンディング部位を順次ボ
ンディング位置１５に位置決めする。

なお、ボンディング位置１５に位置決めされた被ボンデ
ィング部位には、ペレットボンディングもしくはワイヤ
ボンディングされる。

リードフレーム１４のピッチ動が進み、ボンディング
位置１５よりリードフレーム排出装置１３の側に位置し
ている上下のチャック爪３２、３３の移動範囲にリード
フレーム１４の先端が到達すると、以後のリードフレー
ム１４のピッチ動は、このチャック爪３２、３３にて与
えられる。

リードフレーム１４の１つの被ボンディング部位にボ
ンディング作業が行なわれている時間内において、チャ
ック移動モータ２１は逆転駆動し、チャック爪３２、３
３は待機位置に一度復帰する。そしてリードフレーム供
給装置１２の側に位置している上下のチャック爪３２、
３３は、上記と同様に引き出された後続のリードフレ
ーム１４の引き出され端をチャックするとともに、チャ
ック駆動モータ２１の正転駆動により、後続のリードフ
レーム１４の先端をボンディング位置１５の手前位置ま
で移動させ、これにより後続のリードフレーム１４を待
機させておく。

さて上記の作業が終了すると、リードフレーム排出
装置１３の側のチャック爪３２、３３はの動作を続行
する。

１枚のリードフレーム１４におけるすべての被ボンデ
ィング部位に対してボンディング作業が終了すると、そ
のリードフレーム１４をリードフレーム排出装置１３の
側に位置しているチャック爪３２、３３がチャックして
ボンディング位置１５から移動させるとともに、待機し
ていた後続のリードフレーム１４を、リードフレーム供
給装置１２の側に位置しているチャック爪３２、３３が
チャックし、その最初の被ボンディング部位をボンディ
ング位置１５に位置決めする。以後はと同様となる。

また、ボンディングの終了したリードフレーム１４
は、後続のリードフレーム１４の１つの被ボンディング
部位にボンディング作業が行なわれている時間を利用し
てリードフレーム排出装置１３に送り込まれる。これは
チャック移動モータ２１が正転、逆転駆動を複数回くり
返すとともに、タイミングをとりながらリードフレーム
排出装置１３の側に位置するチャック爪３２、３３が開
閉動作を行なうことでリードフレーム１４をリードフレ
ーム排出装置１３の方に移動させ、最終的に閉じた状態
のチャック爪３２、３３にてリードフレーム１４の後端
を押し込むことにより行なわれる。

上記が終了すると、リードフレーム供給装置１２の
側に位置するチャック爪３２、３３は、上記の作業に
おけるリードフレーム１４のピッチ動を続行する。以上
により順次リードフレーム１４の送りが行なわれる。な
お、リードフレーム１４のピッチ動毎にチャック爪３
２、３３は開くとともに、ボンディング位置１５に位置
決めされたリードフレーム１４は、図示省略の位置決め
装置ならびにフレーム押さえ等にて位置決め保持され
る。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、チャック開閉モータ４６によっ
て偏心回転軸３７、３８を回転させることにより、偏心
回転軸３７、３８のフリーローラー４３に接する従動回
転子４９、５０の当接位置を調整し、結果として開閉チ
ャック爪３２、３３を開閉動作し、チャック移動モー
タ２１により、上下のチャック爪３２、３３をガイドレ
ール１９、２０に沿って移動する時、該チャック爪３
２、３３に設けられている従動回転子４９、５０を偏心
回転軸３７、３８の軸長方向に沿って該偏心回転軸３
７、３８のフリーローラー４３に当接しながら移動せし
めることにより、上記にて定められる開閉チャック爪
３２、３３の開閉位置を保持しながらそれらチャック爪
を移動可能とすることとなる。

しかして、上記実施例によれば、下チャック爪３３の閉
じ位置レベルが基準となり、これによって両チャック爪
３２、３３が定めるリードフレーム１４の送りラインレ
ベルが安定的に定められる。したがって、下チャック爪
３３の閉じ位置レベルをガイドレール１９、２０のレー
ル面レベルより所定量高く設定したことにより、リード
フレーム１４の厚みが変化しても、常に、両チャック爪
３２、３３が定めるリードフレーム１４の下面レベルを
ガイドレール１９のレール面レベルより所定量持ち上げ
ることができる。このため両チャック爪３２、３３にチ
ャックされたリードフレーム１４は、その下面がガイド
レール１９、２０のレール面にこすられることなく移動
させられ、結果として両チャック爪３２、３３によるリ
ードフレーム１４のチャックおよび送り動作を安定化で
きる。

なお、上記実施例にあっては、上チャック爪３２の閉じ
位置が下チャック爪３３の閉じ位置を基準として定めら
れるから、上チャック爪３２の閉じ位置は下チャック爪
３３に支持されるリードフレーム１４の上面レベルの変
化に自在に追従して設定されることになる。したがっ
て、リードフレーム１４の厚みが変化しても、両チャッ
ク爪３２、３３の閉じ状態下でのギャップ調整を必要と
せず、常に、リードフレーム１４にダメージを与えるこ
となく確実にチャックできる。

また、実施例においては、下チャック爪３３の閉じ位置
レベルをガイドレール１９（２０）のレール面レベルよ
り所定量高く設定し、チャック移動時にリードフレーム
１４の下面がレール面と非接触状態となるように構成し
た。しかし上下のチャック爪３２、３３がリードフレー
ム１４をチャックする時に、リードフレーム１４がレー
ル面に押し付けられるのを防止するという点からみる
と、下チャック爪３３の閉じ位置レベルをレール面レベ
ルと同一に設定すれば充分である。

第９図（Ｂ）は本発明の変形例を示す模式図である。こ
の変形例は、下チャック爪３３の側のばね５２のばね力
Ｆ２が上チャック爪３２の側のばね５１のばね力Ｆ１よ
り大きく設定され、これにより、下チャック爪３３の閉
じ位置を下偏心回転軸３８によって定め、上チャック爪
３２の閉じ位置を、上記下チャック爪３３の閉じ位置を
基準として定めるように構成している。

第９図（Ｃ）も本発明の変形例を示す模式図である。こ
の変形例は、単一のカム１００を用いて、下チャック爪
３３の閉じ位置をカム１００によって定め、上チャック
爪３２の閉じ位置を、上記下チャック爪３３の閉じ位置
を基準として定めるように構成している。

なお、第９図（Ａ）、（Ｃ）の例にあっては、下チャッ
ク爪３３の開き方向への自由な移動がカム（３８、１０
０）によって完全に阻止されているから、下チャック爪
３３の上面に下向きの力を加えても該下チャック爪３３
は変位しない。したがって、下チャック爪３３の爪の平
行度等を測定しやすい。この測定は、例えば上チャッ
ク爪３２を開いた状態下で、下チャック爪３３の上面に
ダイヤルゲージを当てながら該ゲージをフレーム送り方
向に移動させ、ゲージの針の振れをみることにて測定で
き、あるいは下チャック爪３３のチャック面の中間部
に、該チャック面と平行をなす如くに設けた逃げ面に上
記ダイヤルゲージを当てて同様に測定できる。

また、本発明の実施において、チャック爪はカムによっ
て直接駆動されるものでなく、カムとチャック爪との間
に連動機構を介在させるものであってもよい。また、カ
ムは偏心軸以外の任意のカム曲線からなるものであって
もよい。また、カムの開閉動作は、回転移動に限らず、
直線移動するものであってもよい。さらに上下のチャッ
ク爪の開閉動作は回転運動に限らず直線運動するもので
あってもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、上下のチャック爪が定
める半導体フレームの送りラインレベルを安定的に定
め、両チャック爪による半導体フレームのチャックおよ
び送り動作を安定化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を模式的に示す正面図、第２
図は第１図の平面図、第３図は第１図の側面図、第４図
はチャック移動装置の一例を示す平面図、第５図はチャ
ック開閉装置の一例を示す側面図、第６図は第５図のVI
−VI線に沿う矢視図、第７図は第５図の要部を模式的に
示す側面図、第８図は偏心回転軸を示す断面図、第９図
は本発明のチャック開閉装置を示す模式図である。 １０……送り装置、 １４……リードフレーム（半導体フレーム）、 １９、２０……ガイドレール、 ２１……チャック移動モータ、 ２２……送りねじ軸、 ２８……チャック移動台、 ３１……チャック支持台、 ３２、３３……チャック爪、 ３７、３８……偏心回転軸（カム）、 ４０……中心軸部、 ４１……偏心軸部、 ４３……フリーローラー、 ４６……チャック開閉モータ、 ４９、５０……従動回転子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体フレームをガイドするガイドレール
   と、ガイドレールによる半導体フレーム送りラインの上
   下に設けられる上下のチャック爪と、上下のチャック爪
   を開閉させてそれらチャック爪間に半導体フレームをチ
   ャックするチャック開閉装置と、上下のチャック爪をガ
   イドレールに沿って移動させるチャック移動装置とを有
   してなる半導体フレームの送り装置において、チャック
   開閉装置が、上下のチャック爪を開閉動作させるカムを
   有し、下チャック爪の閉じ位置はカムによって定め、上
   チャック爪の閉じ位置は上記下チャック爪の閉じ位置を
   基準として定めるように構成したことを特徴とする半導
   体フレームの送り装置。