JPH10242359A - 半導体装置用リードフレームの製造設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着剤を引きちぎることがなく切断できて接
合テープの切断性が良く、しかも品質の良い半導体装置
用リードフレームを効率的に製造可能な半導体装置用リ
ードフレームの製造設備を提供する。 【解決手段】 昇降可能な第１のヒータブロック１１を
備え、リードフレーム基材１３を予熱する予備加熱ステ
ーション１２と、予熱されたリードフレーム基材１３の
搬送を行うフレーム搬送手段１５、接合テープ１６を搬
送する接合テープ送り手段１７、及び所定位置にある接
合テープ１６に所定形状の打ち抜き加工を行い、更に打
ち抜いた接合テープ片２７をリードフレーム基材１３の
所定部分に仮付けする打ち抜き仮圧着手段を備えた接合
テープ仮付けステーション１９と、接合テープ片２７が
仮付けされたリードフレーム基材１３を更に加熱及び押
圧してリードフレーム基材１３に固着する加熱押圧ステ
ーション２１とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に集積回路素子
又は集積回路素子搭載基板を接合する可塑性接着剤付き
の耐熱テープを貼り付けて形成された半導体装置用リー
ドフレームの製造設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置は信号処理速度の高速化が強
く望まれ、高周波化した信号を処理することになって、
使用時に半導体装置自体の温度が上昇する。半導体装置
の温度が上昇すると、半導体装置は機能性に悪影響を受
けるので、温度上昇を抑制する必要があり、銅や銅合金
からなる放熱板をチップ搭載部やインナーリードの下方
に設置している。また、半導体装置にはインナーリード
の下面又は上面に半導体素子を取付けたＬＯＣ（リード
オンチップ）やＣＯＬ（チップオンリード）というもの
が提案されている。前記放熱板の設置や前記半導体素子
の取付けには、絶縁性接合テープが使用され、一般に絶
縁性接合テープはパンチとダイとを有する打ち抜き金型
によって、短冊状又は枠状に打ち抜かれて、リードパタ
ーンが形成されたリードフレームの所定箇所、例えばイ
ンナーリード部、或いは素子搭載部とインナーリード部
に貼着されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、絶縁性
接合テープは通常両面に接着剤が塗布され、又は接着剤
のみをテープ状にしたものが用いられるが、軟質である
ので打ち抜き性が悪く、特に、同一の箇所で接合テープ
の打ち抜きと打ち抜いた接合テープ片の押圧接合を行う
と、接合するリードフレームを加熱する必要もあって、
打ち抜き金型自体の温度が上昇し、熱可塑性樹脂が更に
軟化して切断不良を起こすという問題があった。また、
仮に切断できても、絶縁性接合テープの端面に接着剤が
引きちぎれたように付着し、且つ打ち抜き端面形状が劣
化して、リードフレームへの貼着不良又は貼着できても
その後の半導体装置の組立過程で剥離発生等が発生する
という問題がある。本発明はかかる事情に鑑みてなされ
たもので、接着剤を引きちぎることがなく切断できて接
合テープの切断性が良く、しかも品質の良い半導体装置
用リードフレームを効率的に製造可能な半導体装置用リ
ードフレームの製造設備を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の半導体装置用リードフレームの製造設備は、所定
の形状加工が行われたリードフレーム基材に、少なくと
も裏面に熱可塑性接着剤が塗布された所定形状の接合テ
ープ片が熱圧接によって貼着された半導体装置用リード
フレームの製造設備であって、昇降可能な第１のヒータ
ブロックを備え、前記リードフレーム基材を予熱する予
備加熱ステーションと、予熱された前記リードフレーム
基材を接合加工位置に搬入及び搬出するフレーム搬送手
段、接合テープを前記接合加工位置まで供給する接合テ
ープ送り手段、及び前記接合加工位置にある前記接合テ
ープに所定形状の打ち抜き加工を行い、更に打ち抜き形
成した前記接合テープ片を搬入した前記リードフレーム
基材の所定部分に仮付けする打ち抜き仮圧着手段を備え
た接合テープ仮付けステーションと、昇降可能な第２の
ヒータブロックを備え、前記接合テープ片が仮付けされ
て前記接合テープ仮付けステーションから搬出されたリ
ードフレーム基材を更に加熱及び押圧して前記接合テー
プ片を前記リードフレーム基材に本付けする加熱押圧ス
テーションとを備えている。請求項２記載の半導体装置
用リードフレームの製造設備は、請求項１記載の製造設
備において、前記打ち抜き仮圧着手段は、昇降するパン
チ、該パンチと対になるダイ、及び抜き落とし後の接合
テープを保持するストリッパーを備え、これらの１又は
２以上に冷媒を用いた第１の冷却手段が設けられてい
る。請求項３記載の半導体装置用リードフレームの製造
設備は、請求項２記載の製造設備において、前記第１の
冷却手段は、前記ダイ及び／又は前記ストリッパー内に
配管された冷媒を通す耐蝕性樹脂パイプを備えている。
請求項４記載の半導体装置用リードフレームの製造設備
は、請求項２又は３記載の製造設備において、前記ダイ
と前記ストリッパーの境界に冷風通路を備えている。請
求項５記載の半導体装置用リードフレームの製造設備
は、請求項１〜４のいずれか１項記載の製造設備におい
て、前記接合テープ送り手段には、搬送する前記接合テ
ープの温度を下げる第２の冷却手段が設けられている。
請求項６記載の半導体装置用リードフレームの製造設備
は、請求項１〜５のいずれか１項記載の製造設備におい
て、前記接合テープ送り手段と、前記打ち抜き仮圧着手
段とを恒温の冷却ボックスで被っている。

【０００５】請求項１〜６記載の半導体装置用リードフ
レームの製造設備においては、予備加熱ステーションに
よって予熱したリードフレーム基材を接合加工位置に搬
送すると共に、接合テープ送り手段によって、予め用意
された接合テープを供給し、接合加工位置で所定形状に
打ち抜きを行い、打ち抜かれた接合テープ片を下部に配
置されたリードフレーム基材の所定位置に押しつける。
接合テープ片の裏面には予め熱可塑性樹脂からなる接着
剤が塗布され、リードフレーム基材は予熱されているの
で打ち抜きされた接合テープ片はリードフレーム基材の
特定部分に仮付けされる。そして、接合テープ片の仮付
けされたリードフレーム基材は、そのフレーム搬送手段
によって搬出され、第２のヒータブロックによって搬送
され、そこで、リードフレーム基材が加熱されると共
に、接合テープ片が押圧されて、リードフレーム基材に
完全に固着する。この場合、接合加工位置では接合テー
プ片の仮付けのみを行い、加熱を必要とする加熱押圧は
別のステーションで行っているので、打ち抜き仮圧着手
段が比較的加熱されにくい状態となる。また、必要に応
じて適当に冷却しておけば、パンチやダイに接着剤が付
着しにくく、より十分な切れ味を保持できる。

【０００６】特に、請求項２記載の半導体装置用リード
フレームの製造設備においては、打ち抜き仮圧着手段
が、昇降するパンチ、パンチと対になるダイ、及び抜き
落とし後の接合テープを保持するストリッパーを備え、
これらの１又は２以上には冷媒を用いた第１の冷却手段
が設けられているので、接合テープに触れるパンチ、ダ
イの温度上昇を防止することができて、刃物に接合テー
プの接着剤の付着を防止できる。請求項３記載の半導体
装置用リードフレームの製造設備においては、第１の冷
却手段が、ダイ及び／又はストリッパー内に配管された
冷媒を通す耐蝕性樹脂パイプを備え、請求項４記載の半
導体装置用リードフレームの製造設備においては、ダイ
とストリッパーの境界に冷風通路を備えているので、水
等による腐食が発生しにくいと共に、ダイ及び／又はス
トリッパーを確実に冷却できる。請求項５記載の半導体
装置用リードフレームの製造設備においては、接合テー
プ送り手段に、搬送する接合テープの温度を下げる第２
の冷却手段が設けられているので、接合テープの接着剤
の固化状態を保つことができるので、パンチとダイによ
る打ち抜きが容易であり、更に接合テープの接着剤がパ
ンチやダイに付着しにくい。そして、請求項６記載の半
導体装置用リードフレームの製造設備においては、接合
テープ送り手段と打ち抜き仮圧着手段とを恒温の冷却ボ
ックスで被ったので、作業時の温度上昇を更に防止で
き、接合テープの接着剤を固化状態に保持でき、更には
接合テープの接着剤が他の部分に付着するのを防止でき
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る半導体装置用リードフレームの製造設備の平面
構成図、図２は同側断面図、図３（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）は半導体装置用リードフレームの製造設備の各部
の断面図、図４はリードフレーム基材の平面図、図５
（Ａ）、（Ｂ）は冷却手段の説明図である。

【０００８】図１〜図３に示すように、本発明の一実施
の形態に係る半導体装置用リードフレームの製造設備１
０は、昇降可能な第１のヒータブロック１１を備えた予
備加熱ステーション１２と、リードフレーム基材１３を
接合加工位置１４に搬入及び搬出するフレーム搬送手段
１５、裏面及び表面に熱可塑性の接着剤が塗布された接
合テープ１６を接合加工位置１４まで搬送する接合テー
プ送り手段１７、及び接合加工位置１４にある接合テー
プ１６の打ち抜き及び仮付けを行う打ち抜き仮圧着手段
１８を備えた接合テープ仮付けステーション１９と、第
２のヒータブロック２０を備える加熱押圧ステーション
２１とを備えている。以下、これらについて詳しく説明
する。

【０００９】前記第１のヒータブロック１１は図２、図
３（Ａ）に示すように、電熱ヒータからなって図示しな
いシリンダーによって昇降し、上昇した場合には、上部
を通過するリードフレーム基材１３の裏面側に当接し、
リードフレーム基材１３を約１４０〜１５０℃程度まで
加熱するようになっている。前記フレーム搬送手段１５
は、通常のリードフレーム条材の間欠搬送手段と同様周
知な構造となって、上下から挟持部材によって複数のリ
ードフレーム基材１３が連結された連結リードフレーム
基材１３ａを挟んで所定距離前進し、次に該挟持部材を
開放して別の挟持部材で連結リードフレーム基材１３ａ
を保持し、挟持部材のみ後退して元の位置に戻るピッチ
送り動作を、図示しない制御装置からの信号によって行
っている。これによって、図１に示すリードフレーム基
材１３の１ピッチ矢印Ａ方向に送られるようになってい
る。このフレーム搬送手段１５を、接合テープ仮付けス
テーション１９の上流側及び下流側に設けることは自由
である。

【００１０】前記接合テープ１６は薄い絶縁シートであ
るポリイミド樹脂シートの両面に熱可塑性の接着剤を塗
布して構成され、接合テープ送り手段１７によって接合
テープ仮付けステーション１９の接合加工位置１４に搬
送されるようになっている。接合テープ送り手段１７
は、接合テープ１６を両側から挟む第１の挟持手段を用
いて接合テープ１６を保持した状態で送り方向に前進
し、第１の挟持手段が開放状態で後退する場合には、第
２の挟持手段が接合テープ１６を挟持する装置が接合テ
ープ仮付けステーション１９の上流側及び下流側に設け
られて、接合テープ１６を緊張状態で間欠送りするよう
になっている。

【００１１】前記打ち抜き仮圧着手段１８は、図２、図
３（Ｂ）に示すように、基準プレート２２上に載置され
るダイ２３と、ダイ２３上に載置されるストリッパー２
４と、ダイ２３と対となるパンチ２５と、パンチ２５を
昇降するシリンダーからなる昇降手段２６とを有してい
る。パンチ２５は図１に示すように、断面コ字状となっ
た雄型が対向して構成され、パンチ２５が下降すること
によって、リードフレーム基材１３の進行方向とは直交
する方向からダイ２３上を間欠送りされる接合テープ１
６を上部から打ち抜く構造となっている。そして、打ち
抜かれた接合テープ片２７は、下部を搬送される予熱さ
れたリードフレーム基材１３上に押し付けられるよう
に、パンチ２５のストロークが決定されている。

【００１２】前記ダイ２３の上部には、図５（Ａ）に示
すように、凹溝２８が設けられて、内部に耐蝕性樹脂パ
イプ（又は、ステンレスパイプ）からなる冷却配管２９
（第１の冷却手段の一例）が嵌入している。この冷却配
管２９は図示しないポンプと熱交換器３０に接続され
て、常時ダイ２３の温度上昇を防止している。なお、こ
の実施の形態においては、ダイ２３の上面は凹溝２８の
部分を除いて平坦に形成されているが、図５（Ｂ）に示
すように、ダイ３１の上に平面視して四角形（又は円
形、その他の多角形）の凸部３２を多数設けて、その表
面積を増加し、図示しないファンによって強制空冷も合
わせてすることも可能である。前記実施の形態は、ダイ
２３、３１の上部に凹溝２８を設けたが、ダイ上にのる
ストリッパーの下部に凹溝を設けてその内部に水等の冷
媒の流れる冷却配管２９を配管することも可能であり、
更にはストリッパーの下部に凹凸を設けて冷風通路を確
保し冷却用の表面積を増加することも可能である。ま
た、場合によっては、ダイ及びこれに当接するストリッ
パーの両方に符合する凹溝を設けてこの凹溝内に前記し
た冷却配管２９を配置することも可能である。

【００１３】更には、前記打ち抜き仮圧着手段１８の入
り側の接合テープ１６は加熱されると、表裏の接着剤が
軟化するので、供給される接合テープ１６の温度上昇を
防止するために、入り側の接合テープ送り手段１７に図
１に示すように冷媒の一例である水を流す冷却配管３３
（第２の冷却手段の一例）が設けられている。以上の構
成とすることによって、供給される接合テープ１６をで
きるだけ低い温度で切断して、接合テープ１６の接着剤
のたれや、接着剤がパンチ２５に付着するのを極力防止
している。なお、前記ダイ２３の下部中央には、リード
フレーム基材１３を通過させる隙間３４が設けられ、更
には固定状態のストリッパー２４の下部中央には、リー
ドフレーム基材１３と直交して搬送される接合テープ１
６が通過する隙間３５が形成されている。

【００１４】前記加熱押圧ステーション２１は、図２、
図３（Ｃ）に示すように、下部が開口した基準プレート
２２を通過するリードフレーム基材１３に図示しないシ
リンダー等の昇降手段を有して下方から当接する第２の
ヒータブロック２０と、接合テープ片２７が仮接合され
たリードフレーム基材１３を上部から押圧する押圧金型
３６と、押圧金型３６をガイドする枠状ガイド３７と、
押圧金型３６を所定位置まで昇降するシリンダー等の昇
降手段３８を有し、昇降手段３８を作動させることによ
って、押圧金型３６がリードフレーム基材１３の表面に
仮付けされた接合テープ片２７を加熱状態で押圧し、接
合テープ片２７の固着を図っている。前記押圧金型３６
の押圧部は、接合テープ片２７の平面形状と同一であっ
ても良いが、接合テープ片２７全体を押圧すれば良いの
で、この条件を満足する四角形状であってもよい。従っ
て、接合テープ仮付けステーション１９によって接合テ
ープ片２７が仮付けされたリードフレーム基材１３はこ
の加熱押圧ステーション２１によって、リードフレーム
基材１３を加熱した状態で、上部から押圧金型３６で押
圧するので、熱可塑性接着剤が溶けて略完全に、接合テ
ープ片２７がリードフレーム基材１３の所定位置に固着
される。なお、接合テープ片２７の表面にも接着剤が塗
布されているので、接合テープ片２７の表面まで熱が伝
達しないうちに、この処理を行うのが好ましい。

【００１５】従って、予め所定の条材にプレス加工及び
／又はエッチング加工によって、図４に示すように単一
のリードフレーム基材１３が複数連結された連結リード
フレーム基材１３ａを用意し、この半導体装置用リード
フレームの製造設備１０にかけると、フレーム搬送手段
１５によって基準プレート２２上を間欠搬送される。そ
して、リードフレーム基材１３が予備加熱ステーション
１２の部分に位置したときに、下部から第１のヒータブ
ロック１１が上昇して、リードフレーム基材１３を所定
温度（１４０〜１５０℃）に加熱し、接合加工位置１４
に搬送する。一方、リードフレーム基材１３の流れの方
向とは直交する方向から、接合テープ１６が接合テープ
送り手段１７によって送られ、接合加工位置１４にある
時点で、打ち抜き仮圧着手段１８が作動し、接合テープ
１６からパンチ２５とダイ２３によって所定形状の接合
テープ片２７を打ち抜き、下部のリードフレーム基材１
３の所定位置に仮付けする。この状態で、更にリードフ
レーム基材１３を隣の加熱押圧ステーション２１に搬送
すると、前述のように押圧金型３６によって、仮付けさ
れた接合テープ片２７が所定の位置に確実に固着され
る。

【００１６】以上の処理によってパンチ２５及びダイ２
３の温度を比較的低い温度に常時保つことができ、接合
テープ１６の高精度の繰り返し切断が可能となる。な
お、以上の構成としても、接合テープ仮付けステーショ
ン１９の温度が更に上昇する場合には、接合テープ仮付
けステーション１９に恒温の冷却ボックス４１を被せ、
内部に冷風を入れて、比較的低い温度（２０〜４０℃）
の低温状態とすることも可能である。また、水等の冷媒
を用いて冷却する場合、装置が冷えすぎると金型や他の
装置が結露するので、２０〜４０℃の常温程度に冷却す
るのが好ましい。更には、エア等を用いて冷却する場合
にはできるだけ乾燥した冷気を使用するのが好ましい。
前記実施の形態においては、接合テープの両面に接着剤
が塗布されていたが、裏面のみに接着剤が塗布されてい
る場合も、本発明は適用できる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１〜６記載の半導体装置用リード
フレームの製造設備においては、打ち抜き仮圧着加工を
行う部分と、リードフレーム基材を加熱して接合テープ
片を固着する部分とを別にしているので、打ち抜き仮圧
着手段への熱の伝導が極力防止され、結果として精度の
良い打ち抜き加工ができると共に、リードフレーム基材
の高い精度の貼着ができる。これによって、接合テープ
の接着剤が金型等に付着してライン停止が発生する回数
を減少できる。特に、請求項２〜６記載の半導体装置用
リードフレームの製造設備においては、特定部分を更に
冷却しているので、接合テープの接着剤の固化状態を保
つことができて、パンチとダイによる打ち抜きが容易と
なり、更に精度の良い打ち抜き加工を繰り返し行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体装置用リー
ドフレームの製造設備の平面構成図である。

【図２】同側断面図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は半導体装置用リード
フレームの製造設備の各部の断面図である。

【図４】リードフレーム基材の平面図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は冷却手段の説明図である。

【符号の説明】

１０ 半導体装置用リードフレームの製造設備 １１ 第１のヒータブロック １２ 予備加熱
ステーション １３ リードフレーム基材 １３ａ 連結リ
ードフレーム基材 １４ 接合加工位置 １５ フレーム
搬送手段 １６ 接合テープ １７ 接合テー
プ送り手段 １８ 打ち抜き仮圧着手段 １９ 接合テープ仮付けステーション ２０ 第２のヒ
ータブロック ２１ 加熱押圧ステーション ２２ 基準プレ
ート ２３ ダイ ２４ ストリッ
パー ２５ パンチ ２６ 昇降手段 ２７ 接合テープ片 ２８ 凹溝 ２９ 冷却配管 ３０ 熱交換器 ３１ ダイ ３２ 凸部 ３３ 冷却配管 ３４ 隙間 ３５ 隙間 ３６ 押圧金型 ３７ 枠状ガイド ３８ 昇降手段 ４１ 冷却ボックス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の形状加工が行われたリードフレー
   ム基材に、少なくとも裏面に熱可塑性接着剤が塗布され
   た所定形状の接合テープ片が熱圧接によって貼着された
   半導体装置用リードフレームの製造設備であって、 昇降可能な第１のヒータブロックを備え、前記リードフ
   レーム基材を予熱する予備加熱ステーションと、 予熱された前記リードフレーム基材を接合加工位置に搬
   入及び搬出するフレーム搬送手段、接合テープを前記接
   合加工位置まで供給する接合テープ送り手段、及び前記
   接合加工位置にある前記接合テープに所定形状の打ち抜
   き加工を行い、更に打ち抜き形成した前記接合テープ片
   を搬入した前記リードフレーム基材の所定部分に仮付け
   する打ち抜き仮圧着手段を備えた接合テープ仮付けステ
   ーションと、 昇降可能な第２のヒータブロックを備え、前記接合テー
   プ片が仮付けされて前記接合テープ仮付けステーション
   から搬出されたリードフレーム基材を更に加熱及び押圧
   して前記接合テープ片を前記リードフレーム基材に本付
   けする加熱押圧ステーションとを備えたことを特徴とす
   る半導体装置用リードフレームの製造設備。
2. 【請求項２】 前記打ち抜き仮圧着手段は、昇降するパ
   ンチ、該パンチと対になるダイ、及び抜き落とし後の接
   合テープを保持するストリッパーを備え、これらの１又
   は２以上に冷媒を用いた第１の冷却手段が設けられてい
   ることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用リード
   フレームの製造設備。
3. 【請求項３】 前記第１の冷却手段は、前記ダイ及び／
   又は前記ストリッパー内に配管された冷媒を通す耐蝕性
   樹脂パイプを備えていることを特徴とする請求項２記載
   の半導体装置用リードフレームの製造設備。
4. 【請求項４】 前記ダイと前記ストリッパーの境界に冷
   風通路を備えていることを特徴とする請求項２又は３記
   載の半導体装置用リードフレームの製造設備。
5. 【請求項５】 前記接合テープ送り手段には、搬送する
   前記接合テープの温度を下げる第２の冷却手段が設けら
   れていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項
   記載の半導体装置用リードフレームの製造設備。
6. 【請求項６】 前記接合テープ送り手段と、前記打ち抜
   き仮圧着手段とを恒温の冷却ボックスで被ったことを特
   徴とするを請求項１〜５のいずれか１項記載の半導体装
   置用リードフレームの製造設備。