JPH10178135A - リードフレームの吸着搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外力等により変形させることなく確実に保持
し、位置決め精度よく開放し、しかもリードフレームの
種類や形状によって調整を必要としないリードフレーム
の吸着搬送装置を提供する。 【解決手段】吸着部とその吸着部を所定の位置に移動す
る移動部とを有するリードフレームの吸着搬送装置であ
って、前記吸着部は真空排気系に接続された真空チャン
バと、その真空チャンバの少なくとも一面を形成する多
孔板とから構成され、前記多孔板にはその厚さ方向に貫
通する複数の細管孔が形成され、前記細管孔は空気を吸
入する場合にはその入口から出口の間で圧力損失を生
じ、空気を吸入しない場合にはその入口の圧力は真空チ
ャンバ内部の圧力にほぼ等しくなる形状を有する、リー
ドフレームの吸着搬送装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はリードフレームの搬
送技術に属する。特に、エッチング、スタンプ加工等が
行われ剛性が小さく、しかも連続平面は小さな領域にし
か存在しない集積回路のリードフレームを搬送する装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】リードフレームは、銅合金もしくは４２
％ニッケル−鉄合金からなる厚さ０．１〜０．２５ｍｍ
程度の薄板であるリードフレーム素材を加工して製造さ
れる。その製造工程の一例を説明する。まず、リードフ
レーム素材を十分洗浄した後、重クロム酸カリウムを感
光剤とした水溶性カゼインレジスト等のフォトレジスト
をリードフレーム素材の両表面に均一に塗布する。次
に、所定のパターンが形成されたマスクを介して高圧水
銀灯でレジスト部を露光した後、所定の現像液でその感
光性レジストを現像して、レジストパターンを形成す
る。次に、そのレジストパターンを硬膜処理、洗浄処理
等を必要に応じて行い、塩化第二鉄水溶液を主要な成分
とするエッチング液をスプレイによりそのリードフレー
ム素材に吹きつけ、所定の寸法形状にエッチングし貫通
させる。次に、レジスト膜を剥離処理し、洗浄後、所望
のリードフレームを得て、エッチング加工工程を終了す
る。このように、エッチング加工等によって製作された
リードフレームは、更に、所定のエリアに銀メッキ等が
施される。次に、洗浄、乾燥等の処理を経て、インナー
リード部を固定用の接着剤付きポリイミドテープにてテ
ーピング処理し、必要に応じて所定の量だけタブ吊りバ
ーを曲げ加工し、ダイパッド部をダウンセットする処理
を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、製造工
程において複数の加工処理が施されるリードフレーム
は、その加工処理の度に保持搬送手段により保持と搬送
が行われ所定の場所へと移動する。図５は従来のリード
フレームの保持搬送方法の説明図である。図５（Ａ）は
チャッキング方式の保持搬送方法の説明図である。図５
（Ａ）に示すように、バネ材等により造られたチャック
キング部分（つかみ部分）でリードフレームの両サイド
を挟み摩擦力によって保持する。このチャッキング方式
では、チャックキング部分の幅調整に技量を必要とし、
その調整が適正に行われない場合には、リードフレーム
を保持した後に搬送の過程で落とす、または、積み重ね
られたリードフレームを２枚取りする、ということがあ
る。また、リードフレームの素材が薄くなり、広幅化が
進むに連れ、チャッキング時のリードフレームの撓みが
大きくなり、品質を損なう恐れがある。

【０００４】また、図５（Ｂ）はすくい上げ方式の保持
搬送方法の説明図である。図５（Ｂ）に示すように、バ
ネ材等により造られたＬ字型部分でリードフレームの両
サイドをすくい上げて保持する。積み重ねられたリード
フレームの場合には、その底にＬ字型部分の先端を進入
させることができないため、このすくい上げ方式は適用
できない。また、リードフレームを開放する際に吊り下
げられて落ちるため、片吊り状態と成りやすく位置精度
が悪くなる。また、図５（Ｃ）は吸着パット方式の保持
搬送方法の説明図である。図５（Ｃ）に示すように、吸
着パットはリードフレームの平面部分を目指すが、周辺
の平面部分は幅が最大で２ｍｍ程度しかなく、吸着パッ
トの位置調整が非常に困難である。

【０００５】そこで本発明の目的は、エッチング、スタ
ンプ加工等が行われ剛性が小さく、しかも連続平面は小
さな領域にしか存在しない集積回路のリードフレームで
あっても、外力等により変形させることなく、確実に保
持して位置決め精度よく開放し、しかも製造対象のリー
ドフレームが切り替わる場合においても調整を必要とし
ないリードフレームの吸着搬送装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の本発
明によって達成される。すなわち、本発明は「吸着部と
その吸着部を所定の位置に移動する移動部とを有するリ
ードフレームの吸着搬送装置であって、前記吸着部は真
空排気系に接続された真空チャンバと、その真空チャン
バの少なくとも一面を形成する多孔板とから構成され、
前記多孔板にはその厚さ方向に貫通する複数の細管孔が
形成され、前記細管孔は空気を吸入する場合にはその入
口から出口の間で圧力損失を生じ、空気を吸入しない場
合にはその入口の圧力は真空チャンバ内部の圧力にほぼ
等しくなる形状を有する、ことを特徴とするリードフレ
ームの吸着搬送装置」である。

【０００７】上記のように本発明は吸着部とその吸着部
を所定の位置に移動する移動部とを有するリードフレー
ムの吸着搬送装置であって、吸着部によりリードフレー
ムが吸着され、その吸着されたリードフレームは吸着部
とともに移動部によって所定の位置に移動することがで
きる。本発明の装置において、吸着部は真空排気系に接
続された真空チャンバと、その真空チャンバの少なくと
も一面を形成する多孔板とから構成され、その多孔板に
はその厚さ方向に貫通する複数の細管孔が形成されてい
る。

【０００８】この細管孔は空気を吸入する場合にはその
入口から出口の間で圧力損失を生じ、空気を吸入しない
場合にはその出口の圧力は真空チャンバ内部の圧力にほ
ぼ等しくなる形状を有する。したがって、リードフレー
ムによって塞がれた細管孔の入口は真空チャンバ内部の
圧力にほぼ等しくなるため、リードフレームを吸着する
ように作用する。また、リードフレームによって塞がれ
ていない細管孔の入口は空気を吸入するため出口までの
間で圧力損失を生じ、真空チャンバ内部の圧力を外部の
圧力から遮断して保持することができる。この時、細管
孔であるため吸入する空気の量は少なくて済む。これに
より真空排気系のブロアー等の容量が少なくてすむ。こ
のような細管孔の作用はリードフレームの形状に依存し
ないから、リードフレームの種類や形状により吸着部を
調整する必要がない。また、リードフレームには吸着の
際も、開放の際も厚さ方向の外力だけが作用するため、
吸着位置と開放位置の精度が良く、しかもリードフレー
ムは多孔板に密着するからリードフレームを変形させる
外力は作用しない。

【０００９】したがって、本発明のリードフレームの吸
着搬送装置によれば、エッチング、スタンプ加工等が行
われ剛性が小さく、しかも連続平面は小さな領域にしか
存在しない集積回路のリードフレームであっても、外力
等により変形させることなく、確実に保持して位置決め
精度よく開放し、しかも製造対象のリードフレームが切
り替わる場合においても調整を必要としないリードフレ
ームの吸着搬送を行うことができる。

【００１０】また本発明は「前記細管孔はほぼ円筒形状
であり、その円筒の（全長／直径）の値が３以上１００
以下であるリードフレームの吸着搬送装置」である。本
発明によれば、円筒形状の細管孔において、円筒の（全
長／直径）の値を３以上とするから空気を吸入する場合
にはその入口から出口の間で圧力損失を生じる。また、
円筒の（全長／直径）の値を１００以下とするから、圧
力損失が過大とならずリードフレームと多孔板との密着
が不完全であっても、近接することにより吸着が確実に
行われる。

【００１１】また本発明は「前記複数の細管孔は前記多
孔板の全面にほぼ均一の密度で形成されるリードフレー
ムの吸着搬送装置」である。本発明によれば、リードフ
レームの種類や形状によらず確実にリードフレームを吸
着搬送することができる。また本発明は「前記搬送部が
前記吸着部を移動する所定の位置は、集積したリードフ
レームを吸着する吸着位置と吸着したリードフレームを
開放する開放位置の２つの位置があり、前記吸着位置に
おけるリードフレームの吸着は前記真空排気系の排気バ
ルブを開いた状態で行われ、前記開放位置におけるリー
ドフレームの開放は前記排気バルブを閉じた状態で行わ
れるリードフレームの吸着搬送装置」である。本発明に
よれば排気バルブを開とすることにより真空チャンバの
内部は真空状態となりリードフレームを吸着する。ま
た、排気バルブを閉とするだけで、リードフレームによ
って塞がれていない細管孔から空気が流入し真空チャン
バの内部は外気圧となり吸着力を失う。すなわち、排気
バルブを開閉するだけでリードフレームの吸着と開放を
行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明について実施の形態
により説明する。図１は本発明のリードフレーム搬送装
置の吸着部の構造を示す図である。図１において、１
ａ，１ｂは吸着部、２ａ，２ｂは真空チャンバ、３ａ，
３ｂは多孔板、４はリードフレームである。真空チャン
バ２ａ，２ｂは真空排気系（図示せず）に接続され、多
孔板３ａ，３ｂは真空チャンバ２ａ，２ｂの少なくとも
一面、図１においては底面を形成する。

【００１３】真空排気系は、真空を作りまたは維持する
ための装置であり、気体を排除する機器としてのポン
プ、トラップ、真空チャンバ（真空容器）とポンプを連
結するフランジ・配管、気体の流れを制御するバルブ、
圧力を計測する真空計等で構成される。

【００１４】図１に示すように、リードフレーム４は多
孔板３ａ，３ｂから、僅かに離れた位置に示されてい
る。吸着部１ａ，１ｂは、リードフレーム４を吸着する
ためにリードフレーム４に近づくが、接触する位置から
僅かに離れた位置まで達したところで停止する。その位
置においてリードフレーム４は空気の流れによって浮き
上がり吸着され、多孔板３ａ，３ｂに密着する。このよ
うに、吸着部１ａ，１ｂは吸着する際に接触しないか
ら、リードフレーム４に対して真空による吸着力以外の
外力を加えることがなく、押し当てる等の外力によって
リードフレーム４を変形させるようなことがない。

【００１５】なお、吸着部１ａ，１ｂは移動部（図示せ
ず）の支持部材（図示せず）によって支持され、吸着部
１ａ，１ｂはその移動部によって所定の位置に移動する
ことができる。移動部は様々な形態で実施することがで
き、具体的な形態は適用する製造工程の要請等によって
決定される設計事項である。すなわち、移動部は周知技
術によって達成されるものであるから、ここでは図と説
明を省略する。

【００１６】図２は多孔板の断面を模式的に示す図であ
る。図２において、３は多孔板、５ａ〜５ｇは細管孔、
６ａ，６ｂはリードフレームの平面部である。図２にお
ける多孔板３の上側は真空チャンバの内部であり真空
（負圧Ｐ１）となっており、下側は真空チャンバの外部
であり大気圧Ｐ０となっている。Ｐ０＞Ｐ１であるか
ら、真空チャンバの外部（細管孔の入口）から真空チャ
ンバの内部（細管孔の出口）に向かって空気は細管孔を
流れて行く。

【００１７】その際に圧力損失を生じる。圧力損失は、
空気流体と細管孔との摩擦損失、細管孔の流路形状
の変化による流れの急縮小急拡大、流れの方向変化、
が原因となって細管孔の入口から出口の間で失われる圧
力である。図２においては、細管孔の出口において真空
チャンバの内部に空気流体が急拡大する場合に圧力損失
を生じるが、多孔板３の厚みｔが厚く細管孔の流路が長
い場合には摩擦損失による圧力損失が大きくなる。

【００１８】細管孔は任意の断面形状、また任意の方向
に流路が変化していてもよい。勿論、単純で加工し易い
流路が直線状の円筒形状であってもよい。本発明におい
ては細管孔が円筒形状の場合には、その円筒の（全長／
直径）の値が３以上１００以下とする。円筒形状の細管
孔において、円筒の（全長／直径）の値を３以上とする
ことにより空気を吸入する場合にはその入口から出口の
間で圧力損失を生じる。また、円筒の（全長／直径）の
値を１００以下とするから、圧力損失が過大とならずリ
ードフレームと多孔板との密着が不完全であっても、近
接することにより吸着が確実に行われる。

【００１９】また、その円筒の直径の好ましい寸法は５
０μｍ〜２ｍｍ程度である。直径が５０μｍ以下では極
めて多数の細管孔を設けないと空気の流量が不足し吸着
が困難となる。多数の細管孔を設ける加工は困難であ
り、また塵埃等による目づまりが起き易い。直径が２ｍ
ｍ以上ではリードフレームによって完全に塞ぐことので
きる細管孔の割合が小さくなり、やはり吸着が困難とな
る。このような細管孔は多孔板（たとえば、厚さ５ｍ
ｍ）の全面にほぼ均一の密度（たとえば、直径３００μ
ｍ、ピッチ２．５４ｍｍ）で形成する。これにより、リ
ードフレームの種類や形状によらず確実にリードフレー
ムを吸着搬送することができる。多孔板の材質は特に限
定はなく、プラスチック材料（ポリエチレン、塩化ビニ
ル、アクリル、ゴム系等）、金属材料（銅、ステンレ
ス、鉄、真鍮等）、あるいは、複合材料（ガラスエポキ
シ）等を使用することができる。

【００２０】図２において、細管孔５ｃ，５ｄはリード
フレームの平面部によって塞がれていない細管孔であ
る。したがって、その細管孔５ｃ，５ｄの入口は空気を
吸入しており、その入口から出口の間で圧力損失を生じ
る。この時、細管孔５ｃ，５ｄが吸入する空気の量は少
なくて済み、真空チャンバ内部の圧力を外部の圧力から
遮断して維持することができる。また図２において、細
管孔５ａ，５ｂ，５ｆはリードフレームの平面部によっ
て塞がれている細管孔である。この時、細管孔５ａ，５
ｂ，５ｆは空気を吸入しないからその出口の圧力は真空
チャンバ内部の圧力にほぼ等しくなる。したがって、細
管孔５ａ，５ｂ，５ｆはリードフレームを吸着するよう
に作用する。

【００２１】ところで、リードフレーム素材は製造仕様
によって異なる様々な形状のレジストパターンによって
エッチング加工が行われる。そのエッチング加工により
貫通または抜け落ちる部分も様々であるから、エッチン
グ加工後のリードフレームは様々な形状を有する。しか
し、上記の細管孔５ａ〜５ｇの作用はリードフレームの
形状に依存しないことは明らかである。したがって、リ
ードフレームの種類や形状により吸着部を調整する必要
がない。

【００２２】次に、本発明のリードフレームの吸着搬送
装置の動作について説明する。所定の吸着位置にあるリ
ードフレームを吸着するために、移動部により支持され
移動可能な吸着部は、まず、所定の待機位置からその所
定の吸着位置の上方に移動する。吸着部の多孔板（吸着
面）はリードフレームの面と平行になっており、次に、
その姿勢のまま吸着部は下降して行き、リードフレーム
に近づくが、接触する位置から僅かに離れた位置まで達
したところで停止する。その位置において吸着部に接続
された真空排気系の排気バルブが開かれる。これによ
り、真空チャンバ内部が真空状態となり、多孔板の細管
孔の入口から流入する空気の流れによってリードフレー
ムは浮き上がり吸着され、多孔板に密着する。

【００２３】次に、リードフレームを吸着したまま吸着
部は所定の高さまで上昇して上昇を停止し、つづいて水
平方向に移動しリードフレームを開放するために所定の
開放位置の上方まで移動する。次に、吸着部は下降して
行き、所定の開放位置に近づくが接触する位置から僅か
に離れた位置まで達したところで停止する。その位置に
おいて吸着部に接続された真空排気系の排気バルブが閉
じられる。これにより、塞がれていない多孔板の細管孔
の入口から流入する空気の流れによって真空チャンバ内
部は外部の大気の圧力と平衡状態となり、リードフレー
ムは開放され所定の開放位置に設置される。その後、吸
着部は所定の待機位置に移動する。

【００２４】次に、吸着部とリードフレームの位置関係
について説明する。図３、図４は吸着部とリードフレー
ムの位置関係の例を示す図である。図３、図４において
４ａ〜４ｄはリードフレーム、３ａ〜３ｉは吸着部の多
孔板（底面）である。図３（Ａ）は一列の大判シートの
リードフレーム４ａを吸着する場合の位置関係の例であ
り、図３（Ａ）に示すように、リードフレーム４ａの両
側に配置した２つの多孔板３ａ，３ｂによって吸着が行
われる。図３（Ｂ）は二列の大判シートのリードフレー
ム４ｂを吸着する場合の位置関係の例であり、図３
（Ｂ）に示すように、リードフレーム４ｂの両側に配置
した２つの多孔板３ｃ，３ｅと中央に配置した１つの多
孔板３ｄによって吸着が行われる。

【００２５】図４（Ａ）は多連の短冊のリードフレーム
４ｃを吸着する場合の位置関係の例であり、図４（Ａ）
に示すように、リードフレーム４ｃの両側に配置した２
つの多孔板３ｆ，３ｇによって吸着が行われる。図４
（Ｂ）は一連の短冊のリードフレーム４ｄを吸着する場
合の位置関係の例であり、図４（Ｂ）に示すように、リ
ードフレーム４ｄの両側に配置した２つの小型の多孔板
３ｈ，３ｉによって吸着が行われる。

【００２６】図３、図４に示したような大判シートある
いは短冊のリードフレームの寸法は多様であるが、その
寸法によって複数の多孔板の配置をプリセットすること
により、容易に対応が可能である。プリセット機構とし
ては、多孔板を支持するステージを周知の直線移動位置
決め装置を用いて所定の位置に配置する機構等によって
実施することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、エッチン
グ、スタンプ加工等が行われ剛性が小さく、しかも連続
平面は小さな領域にしか存在しない集積回路のリードフ
レームであっても、外力等により変形させることなく、
確実に保持して位置決め精度よく開放し、しかも製造対
象のリードフレームが切り替わる場合においても調整を
必要としないリードフレームの吸着搬送を提供すること
ができる。また、細管孔はほぼ円筒形状であり、その円
筒の（全長／直径）の値が３以上１００以下である本発
明によれば、円筒形状の細管孔において、空気を吸入す
る場合にはその入口から出口の間で圧力損失を生じ、ま
た圧力損失が過大とならずリードフレームと多孔板との
密着が不完全であっても、近接することにより吸着が確
実に行われる。また、複数の細管孔は前記多孔板の全面
にほぼ均一の密度で形成される本発明によれば、リード
フレームの種類や形状によらず確実にリードフレームを
吸着搬送することができる。また、搬送部が前記吸着部
を移動する所定の位置の内で、吸着位置におけるリード
フレームの吸着は真空排気系の排気バルブを開いた状態
で行われ、開放位置におけるリードフレームの開放は排
気バルブを閉じた状態で行われる本発明によれば、排気
バルブを開閉するだけでリードフレームの吸着と開放を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリードフレーム搬送装置の吸着部の構
造を示す図である。

【図２】多孔板の断面を模式的に示す図である。

【図３】吸着部とリードフレームの位置関係の例を示す
図（その１）である。

【図４】吸着部とリードフレームの位置関係の例を示す
図（その２）である。

【図５】従来のリードフレームの保持搬送方法の説明図
である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 吸着部 ２ａ，２ｂ 真空チャンバ ３ａ〜３ｉ 多孔板 ４，４ａ〜４ｄ リードフレーム ５ａ〜５ｇ 細管孔 ６ａ，６ｂ 平面部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸着部とその吸着部を所定の位置に移動す
   る移動部とを有するリードフレームの吸着搬送装置であ
   って、 前記吸着部は真空排気系に接続された真空チャンバと、
   その真空チャンバの少なくとも一面を形成する多孔板と
   から構成され、 前記多孔板にはその厚さ方向に貫通する複数の細管孔が
   形成され、 前記細管孔は空気を吸入する場合にはその入口から出口
   の間で圧力損失を生じ、空気を吸入しない場合にはその
   入口の圧力は真空チャンバ内部の圧力にほぼ等しくなる
   形状を有する、 ことを特徴とするリードフレームの吸着搬送装置。
2. 【請求項２】前記細管孔はほぼ円筒形状であり、その円
   筒の（全長／直径）の値が３以上１００以下であること
   を特徴とする請求項１記載のリードフレームの吸着搬送
   装置。
3. 【請求項３】前記複数の細管孔は前記多孔板の全面にほ
   ぼ均一の密度で形成されることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載のリードフレームの吸着搬送装置。
4. 【請求項４】前記搬送部が前記吸着部を移動する所定の
   位置は、集積したリードフレームを吸着する吸着位置と
   吸着したリードフレームを開放する開放位置の２つの位
   置があり、前記吸着位置におけるリードフレームの吸着
   は前記真空排気系の排気バルブを開いた状態で行われ、
   前記開放位置におけるリードフレームの開放は前記排気
   バルブを閉じた状態で行われる、ことを特徴とする請求
   項１〜４記載のリードフレームの吸着搬送装置。