JPH0353500Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、半導体部品の製造過程において、リ
ードフレームを１の位置から他の位置へ搬送する
際のリードフレームの保持装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体部品の製造においては、半導体チツプを
マウントしたリードフレームをモールドする工程
がある。従来、このようなモールド工程では、先
ず半導体チツプをマウントしたリードフレーム及
びモールド用樹脂タブレツトを手作業でモールド
金型に入れ、モールドした後、再び手作業でリー
ドフレームをモールド金型より取り出すようにし
ている。作業の能率化のためには、このようなモ
ールド工程の自動化が望まれている。

〔考案が解決しようとする問題点〕 ところで、モールド工程の自動化に際しては、
特に半導体チツプをマウントしたリードフレーム
を保持してモールド金型へ搬送するとき、リード
フレームを正しい位置に且つ反り、変形のない状
態で保持して搬送する必要がある。

本考案は、リードフレームをその保持状態の良
否を判別して搬送できるようにしたリードフレー
ムの保持装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、第１図、第６図〜第８図に示すよう
にリードフレーム３を挟持する少なくとも一対の
爪部３０を有するリードフレームの保持装置１６
において、真空吸着手段３３，３３ａ，３３ｂと
光検出手段３４，３４ａ，３４ｂを備えたリード
フレームの検出部３５を有して成る。

リードフレーム３は多数のリード部が配され、
中間部分に補強を兼ねる幅広の連結部５を有して
構成される。検出部３５はリードフレーム３の長
手方向に関して少なくとも２つ以上設けられる。
そして夫々の真空吸着手段３３はリードフレーム
の連結部５の中央を吸着するように設けられる。
また夫々光検出手段３４は発光素子と受光素子を
有し、連結部５の中心を通る基準線３５に対して
互いに対向する側に変位した位置関係をもつて配
される。

〔作用〕

爪部３０にて両側辺よりリードフレーム３が挟
持的に保持される。このとき、リードフレーム３
が正しい位置に保持されていれば、夫々の光検出
手段３４ａ及び３４ｂからの光はリードフレーム
３の連結部５で反射され、その反射光が検出され
る。反対にリードフレーム３が長手方向に位置ず
れしていれば、いずれか一方の光検出手段３４ａ
又は３４ｂからの光が連結部５で反射されないこ
とになり、変位が検出される。また、リードフレ
ーム３に反り、変形がなければ、リードフレーム
の連結部５が完全に真空吸着される。しかし、リ
ードフレームに反り、変形が生じていれば、真空
もれが生じ、不良であることが検出される。この
ようにして、リードフレームを保持した際の保持
状態の良否が判別され、良い状態のリードフレー
ムだけが搬送される。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本考案によるリードフレー
ムの保持装置を適用した半導体部品の製造装置の
実施例を説明する。

先ず、第２図乃至第４図を用いてモールドされ
るリードフレームについて説明する。本考案では
第２図及び第３図に示すように１枚の半導体スラ
イス１に形成した多数の半導体素子例えば可変容
量ダイオードのチツプ２を点線矢印の順、即ちＣ
−Ｖ曲線特性の近い順にリードフレーム３にマウ
ントする。この例では番号〔１〕から番号〔50〕
までのチツプ２を第１リードフレーム３ａにマウ
ントし、番号〔51〕から番号〔100〕までのチツ
プ２を第２リードフレーム３ｂにマウントし、以
下同様にして順次チツプ２を第３、第４…のリー
ドフレーム３にマウントする。１枚の半導体スラ
イス１でみた場合隣り合うチツプは互いに特性が
類似する。従つて図示の配列順にチツプ２をリー
ドフレーム３にマウントすれば、リードフレーム
３内では同じような特性のチツプ２が順にマウン
トされる。リードフレーム３は５つのリード部毎
に補強を兼ねる比較的幅広の連結部５が設けられ
ている。６は小孔である。そして第４図に示すよ
うに順次チツプをマウントした40枚のリードフレ
ーム３，３ａ，３ｂ…が第１のマガジン４ａに下
段から上段に向つて順番に収納される。本例では
半導体スライス１の１枚分が18個のマガジン４ａ
〜４ｒに収納される。この18個のマガジン４ａ〜
４ｒがケースに納まつて各工程に搬送されるよう
になされる。

而して、第１図はモールド工程における製造装
置の全体を示す構成図である。同図において、１
１は例えば可変容量ダイオードを構成する半導体
チツプ２をマウントしたリードフレーム３、即ち
このリードフレーム３を収納した18個のマガジン
４（第４図参照）を収納する第１の収納部であ
る。１２はリードフレーム３をモールドするモー
ルド金型１３を備えたモールドプレス装置、１４
はモールドされたリードフレーム３のカル、ラン
ナー、ゲートでの樹脂残りをトリミングするトリ
ミング金型、１５はトリミングされたリードフレ
ーム３を再び順序よくマガジン４′に収納する第
２の収納部である。又１６は第１の収納部１１か
らのリードフレーム３をモールド金型１３に供給
する等に用いられる本考案に係る保持装置即ちワ
ーキングアーム、１７はモールド後のリードフレ
ーム３をトリミング金型１４に供給する等に用い
られるワークステーシヨンである。

第１の収納部１１にいては、リードフレーム３
を収納した18個のマガジン４，４ａ〜４ｒがケー
ス（図示せず）に入つた状態で収納部１１の上段
に収納され、順次マガジン４よりリードフレーム
３が送り出されて後、空になつたマガジン４が収
納部１１の下段に移されるように構成される。例
えば第５図に示すように収納部１１の上段に収納
された18個のマガジン４が押片１８によつて図に
おいて右側に押され、マガジン４ａが受台１９上
に載る。次にシリンダ２０によつて受台１９が所
定位置（実線位置）、即ちマガジン４内の最下段
に配されているリードフレーム３がガイド部２１
（第１図参照）に対応した位置に降下したところ
で、マガジン４ａが降下台２２上に載る。その
後、受台１９は後方に逃げる。次に降下台２２が
一段ずつ降下してリードフレーム３を順次一枚ず
つガイド部２１に送り出す。そしてマガジン４ａ
内のリードフレーム３が全て送り出されたところ
でマガジン４ａは収納部１１の下段に下り、次に
受台１９が上段に揃ぶ元の位置に復帰したとき、
これと連動する部材２３によつて空のマガジン４
ａが収納部１１の下段の奥に送り込まれる。

第１の収納部１１の外側に配したガイド部２１
にはローラ２４が配され、このローラ２４によつ
てガイド部２１上のリードフレーム３がガイド部
２１に近接した第１のセパレータ２５に送られ
る。この第１のセパレータ２５は２枚のリードフ
レーム３が並列に入り得る２つの溝部２６ａ，２
６ｂを有し、軸２７を中心に180゜回転できるよう
に構成される。即ち第９図Ａ及びＢ示すように元
の状態では一方の溝部２６ａがガイド部２１に対
向し、180゜回転した状態で他方の溝部２６ｂがガ
イド部２１に対向するようになされる。この第１
のセパレータ２５ではリードフレーム３がガイド
部２１から送られて所定位置に載ると溝部２６
ａ，２６ｂよりピン（図示せず）が突出し、リー
ドフレーム３の小孔６に挿入されてリードフレー
ム３が位置決めされる。２８はワーキングアーム
１６の爪部３０が入り得るための切欠である。

ワーキングアーム１６は先端部に第６図の拡大
図で示すようにリードフレーム３の両側辺より挟
持する対をなす爪部３０を有し、この先端部が第
１のセパレータ２５とワークステーシヨン１７間
に亘る一方向、これと直交する方向（モールド金
型１３に対して出入する方向）及び上下方向に移
動可能に配される。この先端部にはモールド用の
樹脂タブレツト３２を入れる５つのタブレツト収
納部３１が設けられる。このタブレツト収納部３
１は樹脂タブレツト３２を挿入した状態では下部
が閉じられて樹脂タブレツト３２がタブレツト収
納部内に保持され、ワーキングアーム１６の先端
部がモールド金型１３内に入つた時点で開いて樹
脂タブレツト３２がモールド金型１３の所定部分
に投入されるように構成される。さらに、このワ
ーキングアーム１６の先端部には、リードフレー
ムが正しく保持されているか、否かを検知するた
めに真空吸着手段３３，３３ａ，３３ｂ及び光検
出手段３４，３４ａ，３４ｂを備えた検出部３５
が設けられる。この検出部３５は真空吸着手段３
３と光検出手段３４を組として各リードフレーム
に対応して夫々２組以上（本例では２組）設けら
れる。そして第８図に示すように真空吸着手段３
３ａ，３３ｂは夫々リードフレーム３の連結部５
の中央に位置するように設けられると共に、光検
出手段３４ａ，３４ｂは発光素子と受光素子を有
し、連結部５の中心を通る基準線３５に対して互
いに対向する側に変位した位置関係をもつて配さ
れる。従つて、第８図においてリードフレーム３
が長手方向（左右方向）に位置ずれしてワーキン
グアーム１６に保持されたときにはいずれか一方
の光検出手段３４ａ又は３４ｂからの光は連結部
５に反射されないことになり、変位が検出され
る。本例では、0.3mm以上の位置ずれにリードフ
レーム無しと判断される。またリードフレーム３
が正しい位置に配されていても真空吸着手段３３
ａ及び３３ｂで吸引したとき、真空もれが生じた
ときは、リードフレーム３に曲り、変形が生じて
いる為であり、不良と判断される。

モールドプレス装置１２におけるモールド金型
１３は、下金型１３Ａ及び上金型１３Ｂからな
り、上金型１３Ｂが降下してリードフレーム３に
対するモールドが行われるように構成される。こ
のモールドプレス装置１２にはブラシ４０を備え
たモールド金型の掃除手段４１が移動可能に設け
られ、モールド後、モールド金型１３内に入つて
掃除が行われるようになされる。このモールドプ
レス装置１２の前方にはタブレツト検出手段３９
が配される。

一方、タブレツト供給部４２が配され、このタ
ブレツト供給部４２とワーキングアーム１６間に
ワーキングアーム１６のタブレツト収納部３１に
樹脂タブレツト３２を供給するためのタブレツト
ローダ４３が設けられる。このタブレツトローダ
４３は、複数個、本例では５個の樹脂タブレツト
３２を同時に挟持する一対の爪部４４を備え、軸
４５を中心にタブレツト供給部４２とワーキング
アーム１６の所定移動位置間を回動可能に取付け
られる。タブレツト供給部４２では樹脂タブレツ
ト３２が５個一列で複数段積み重ねるようにして
マガジン４６に収容され、このマガジン４６が複
数個配列され、矢印方向Ａに間歇的に１マガジン
ずつ移動できるように構成される。そして１つの
マガジン４６の樹脂タブレツト３２が全て供給し
終ると、次のマガジン４６がタブレツトローダ４
３に対応する位置に移動される。マガジン４６に
おいては、その上端より５個の樹脂タブレツト３
２がせり出し、タブレツトローダ４３で上端の５
個の樹脂タブレツト３２を取出した後は、マガジ
ン４６内より次の５個の樹脂タブレツト３２がせ
り出すように構成される。

ワークステーシヨン１７においては、上面に２
つのリードフレーム３を夫々挟持する２対の爪部
４７を有し、軸４８を中心に180゜反転（裏返し）
可能に配される。同時に、このワークステーシヨ
ン１７は定位置よりトリミング金型１４間の往復
動及び定位置よりトリミング金型１４を経て第２
のセパレータ５０間の往復動を可能にするように
且つ上下動可能に構成される。トリミング金型１
４では上金型の降下によつてモールド後のリード
フレーム３におけるカル、ランナー、ゲート等の
樹脂残りが除去されるように構成される。

第２のセパレータ５０は第１のセパレータ２５
と同様に２枚のリードフレーム３が載置される２
つの溝部５１ａ，５１ｂを有し、軸５２を中心に
180゜回転可能に配される。５３はリードフレーム
送り手段であつて、送りネジ５４によつてガイド
棒５５に沿つて往復動と上下動可能に形成され、
ピン５６がリードフレーム３の端辺で降下し、そ
の端辺に当接し移動することによつて１枚のリー
ドフレーム３を第２の収納部１５のガイド部５７
に移送するようになされる。

第２の収納部１５は第１の収納部１１と同様に
構成される。この場合、収納部１５の上段には空
のマガジン４′が収容され、リードフレーム３を
収納したマガジン４′が下段に収容されるように
なされる。即ち、シリンダー２０で上段の空のマ
ガジン４′が１段ずつ降下し下から順にガイド部
５７を通つたリードフレーム３が収納され、所定
枚数（本例では40枚）のリードフレーム３が全て
収納し終つた時点でそのマガジン４′に収納部１
５の下段に収容されるようになる。

次に、かかる装置の動作を説明する。なお、第
１図においてFLの矢印はリードフレーム３の流
れを示し、また各部の矢印は各ユニツトの動きを
示す。

第１の収納部１１ではチツプ２をマウントした
リードフレーム３が各マガジン４に収納され、こ
のマガジン４が第１３図に示す状態で収容され
る。そして、第１のマガジン４ａがシリンダー２
０によつて間歇的に１段ずつ下降するのに伴いそ
のマガジン４ａ内のリードフレーム３が下から順
にガイド部２１に送られる。即ち、先ず番号
〔１〕から〔50〕のチツプ２をマウントした１枚
目のリードフレーム３ａが第９図Ａに示すように
ガイド部２１を通つて第１のセパレータ２５の第
１の溝部２７に送られる。次に第９図Ｂに示すよ
うに第１のセパレータ２５が180゜回転して第２の
溝部２８に次の番号〔51〕から〔100〕までのチ
ツプをマウントした２枚目のリードフレーム３ｂ
が送られる。溝部２７，２８にリードフレーム３
ａ，３ｂが送られると、セパレータ２５の位置決
めピンがリードフレーム３ａ，３ｂの小孔６に入
りリードフレーム３ａ，３ｂが位置決めされる。

ワーキングアーム１６は、第１０図に示すよう
に先ず定位置（符号）から所定位置に待期して
いるタブレツトローダ４３の下に移動して（符号
）５個の樹脂タブレツト３２をそのタブレツト
収納部３１内に受け取る。次にこのワーキングア
ーム１６が第１のセパレータ２５に移動して（符
号）２枚のリードフレーム３ａ，３ｂを爪部３
０により挾持する。ワーキングアム１６によつて
２枚のリードフレーム３ａ，３ｂを挟持した状態
で光検出手段３４ａ，３４ｂ及び真空吸着手段３
３ａ，３３ｂによつてリードフレーム３ａ，３ｂ
の有無及び正しい状態か否かが検出される。そし
て正しい状態であればワーキングアーム１６は符
号の位置に移動する。ここにおいてタブレツト
検出手段３９によつてアーム先端のタブレツト収
納部３１内の樹脂タブレツト３２の有無が確認さ
れる。樹脂タブレツト３２有りが確認されたなら
ば、ワーキングアーム１６は移動し、リードフレ
ーム３ａ，３ｂをモールドプレス装置１２のモー
ルド金型１３内に運ぶ（符号）。第１のセパレ
ータ２５はワーキングアーム１６によつて２枚の
リードフレーム３ａ，３ｂが運ばれた後は再び
180゜逆転して元に戻る。ワーキングアーム１６は
モールド金型１３内において降下し、樹脂タブレ
ツト３２及びリードフレーム３ａ，３ｂを所定位
置に置いて後、上昇しモールド金型１３から出て
所定位置に戻り、モールド作業中待期する（符号
）。もし樹脂タブレツト３２が残つているとエ
ラーの信号を出す。モールドプレス装置１２では
上金型１３ｂが降下し２つのリードフレーム３
ａ，３ｂの各チツプ２をモールドする。このモー
ルド期間中、第１の収納部１１のマガジン４ａか
ら次の２枚のリードフレーム３が第１のセパレー
タ２５に送られて待期する。又、タブレツトロー
ダ４３もタブレツト供給部４２から樹脂タブレツ
ト３２を受け取つて所定位置に待機する。次に、
モールド終了後、ワーキングアーム１６はモール
ド金型１３に入り（符号）、モールドされて一
体化されたリードフレーム３ａ，３ｂを挟持して
符号位置に戻る。ここで製品のカルが残つてい
るとエラー信号を出す。そしてワーキングアーム
１６はワーキングステーシヨン１７に移動し、そ
のリードフレーム３ａ，３ｂをワークステーシヨ
ン１７に載せる（符号）。この間に掃除手段４
１が駆動してモールド金型１３内を掃除する。な
おワーキングアーム１６が符号の位置に来
たとき、タブレツト検出手段３９で検出される。
第１４図はモールドされた状態の２つのリードフ
レーム３ａ，３ｂを示し、６０は半導体素子部、
６１は樹脂部である。ワーキングアーム１６はワ
ークステーシヨン１７にリードフレーム３ａ，３
ｂを置いた後、ワークステーシヨン１７の近傍位
置に待期しているタブレツトローダ４３より樹脂
タブレツト３２を受取り（符号）、そのまま第
１のセパレータ２５に移動し、以後同様の動作
〜が繰返えされる。なお、符号の位置でワー
キングアーム１６がリードフレーム３ａ，３ｂを
挟持ミス（リードフレーム無し、又は位置ずれ）
したときには、ワーキングアーム１６はその場で
停止し、アラーム（エラー）信号を出す。

ワークステーシヨン１７においては、モールド
後のリードフレーム３ａ，３ｂが一定期間冷却さ
れる。その後、第１１図に示すようにワークステ
ーシヨン１７がその爪部４７でリードフレーム３
ａ，３ｂを保持した状態で軸４８を中心に180゜反
転し、リードフレーム３ａ，３ｂが裏返しにされ
る。反転する理由はモールド後のトリミングを行
い易くすること、印刷がモールド裏面に行われる
こと、表側に導出されたリードかモールド表側に
折曲されること等のためである。次にワークステ
ーシヨン１７はトリミング金型１４に移動し（符
号）、リードフレーム３ａ，３ｂをトリミング
金型１４に置いて再び元の位置に戻る（符号）。
そしてトリミング金型１４が動作して、即ちその
上金型が降下してカル、ランナ、ゲート等の樹脂
残りが除去される。第１５図はトリミング後のリ
ードフレーム３ａ，３ｂを示す。トリミング終了
後、ワークステーシヨン１７は移動し、トリミン
グ金型１４よりリードフレーム３ａ，３ｂを取り
出し（符号）、続いて第２のセパレータ５０ま
で移動し（符号）、この第２のセパレータ５０
に２枚のリードフレーム３ａ，３ｂを載せる。し
かる後、ワークステーシヨン１７は元の位置に戻
り（符号）、その位置で爪部４７が表側となる
ように180゜反転して次の待期状態に入る。

トリミング金型１４から第２のセパレータ５０
にリードフレーム３ａ，３ｂが送られると、直ち
に第２のセパレータ５０が180゜回転し（第１２図
Ａ〜Ｂ）、リードフレーム送り手段５３を介して
リードフレーム３ａが先ずガイド部５７を通つて
第２の収納部１５のマガジン４′の最下段に収納
され、次に第２のセパレータ５０が180゜逆転して
リードフレーム３ｂがガイド部５７を通つてマガ
ジン４′に収納される。このとき第２の収納部１
５のマガジン４′はシリンダー２０によつて１段
降下されるので、リードフレーム３ｂはリードフ
レーム３ａの上段に収納される。この工程が繰返
されて順次モールドされたリードフレーム３ａ，
３ｂは順番にマガジン４′に収納される。

この装置では最初に第１の収納部１１の上段に
18個のマガジン４ａ〜４ｒを収めたケースを配し
た状態、即ち第１３図に示すようにケースを手に
持つたとき、例えば右側にマガジン４ａ、左側に
マガジン４ｒが位置し、且つマガジン４ａ内でリ
ードフレーム３が手前に番号〔１〕、奥に番号
〔50〕となるような配列状態でセツトすれば、第
２の収納部１５よりは同図で示すように第１の収
納部１１と同じ配列状態で取り出すことができ
る。従つて、リードフレーム３を収納した18個の
マガジン４をケース５８と一緒に第１の収納部１
１へセツトした配列状態で第２の収納部１５より
取り出して次の工程へ搬送することができる。ま
た、第２図及び第３図で示したように特性の近い
チツプ２が隣り合うように半導体スライス１より
順番にリードフレーム３にマウントするときは、
リードフレーム上で同じ特性のチツプが順に配列
されるため、特別な選別作業を必要とせずに特性
の同じ複数の半導体素子を容易に得ることができ
る。また、第２の収納部１５ではリードフレーム
３は裏返しの状態で収納されるので、その後の裏
面への印刷等の作業が容易になる。

尚、上例では可変容量ダイオードをマウントし
たリードフレームに適用したが、その他の半導体
素子をマウントしたリードフレームのモールドに
も適用できる。

〔考案の効果〕

上述した本考案によれば、爪部３０にてリード
フレーム３を挟持的に保持した状態で、光検出手
段３４によつてリードフレーム３の位置ずれが検
出され、また真空吸着手段３３によつてリードフ
レーム３３の反り、変形が検出される。これによ
つて保持装置１６では良い状態のリードフレーム
のみを次の工程へ搬送することができる。

従つて、本考案のリードフレームの保持装置
は、半導体チツプをマウントしたリードフレーム
を第１の収納部に収納後、リードフレームをモー
ルド装置に搬送し、さらにモールドしたリードフ
レームを第２の収納部へ収納する一連の工程を自
動化した半導体部品の製造装置におけるリードフ
レームの搬送手段に適用して好適ならしめるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるリードフレームの保持装
置を適用した半導体部品の製造装置の一例を示す
構成図、第２図は半導体スライスの例を示す平面
図、第３図は半導体チツプをマウントしたリード
フレームの例を示す平面図、第４図はリードフレ
ームを収納したマガジンを示す斜視図、第５図は
第１の収納部の一例を示す要部の略線的断面図、
第６図はワーキングアームの要部を示す斜視図、
第７図はワーキングアームのリードフレーム検出
部の要部の側面図、第８図はリードフレームと検
出部の位置関係を示す平面図、第９図Ａ及びＢは
第１のセパレータの動作状態を示す平面図、第１
０図はワーキングアームの動作状態を示す平面
図、第１１図はワークステーシヨンの動作状態を
示す一部斜視図を含む平面図、第１２図Ａ〜Ｃは
第２のセパレータの動作状態を示す平面図、第１
３図は第１及び第２の収納部のマガジンの配列状
態を示す略線的斜視図、第１４図はモールドした
直後のリードフレームを示す斜視図、第１５図は
トリミング後のリードフレームを示す斜視図であ
る。 ２は半導体チツプ、３はリードフレーム、４は
マガジン、１１は第１の収納部、１３はモールド
金型、１４はトリミング金型、１５は第２の収納
部、１６はワーキングアーム、１７はワーキング
ステーシヨン、３２は樹脂タブレツト、３３ａ，
３３ｂは真空吸着手段、３４ａ，３４ｂは光検出
手段である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. リードフレームを挟持する少なくとも一対の爪
   部を有するリードフレームの保持装置において、
   真空吸着手段と光検出手段を備えた上記リードフ
   レームの検出部を２つ以上有し、該夫々の検出部
   の上記光検出手段が上記リードフレームの基準線
   に対して変位して配されて成るリードフレームの
   保持装置。