JPH04286342A - ボンディング装置におけるフレーム搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボンディング装置にお
けるフレーム搬送装置に関し、特にセルフティーチ時に
おいて所定のマガジン内に収納される長さの異なるフレ
ームであってもトルクリミッタを利用することによって
自動的にプッシャの全移動量を簡単に決定することので
きるワイヤボンディング装置におけるリードフレーム搬
送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワイヤボンディング装置において
は、複数の半導体部品（ＩＣチップ）を長手方向に並べ
て保持したワイヤボンディング用の複数枚のリードフレ
ームをマガジン内に配列して収容しておき、これらリー
ドフレームをリードフレーム搬送装置によりマガジン外
に順次押し出してボンディング手段によるボンディング
位置に搬送を行う。このボンディング手段は、この搬送
されたリードフレームをヒートブロックによって加熱さ
れたボンディングステージ上に担持し、該リードフレー
ム上に配設されたＩＣチップを周囲のリードとワイヤを
ボンディング工具（キャピラリ）を用いてボンディング
接続するものである。

【０００３】リードフレーム搬送装置は、マガジン内に
配列されたリードフレーム各々をその一部がマガジン外
に突出するように順次押し出すフレーム押出手段と、該
フレーム押出手段により押し出されたリードフレームを
該リードフレーム上の各ＩＣチップの配列ピッチづつ間
欠送りしてボンディング位置に移送させるフレーム移送
手段とを有している。

【０００４】図４は、従来のワイヤボンディング装置が
具備したリードフレーム搬送装置の平面図である。

【０００５】図４に示すように、このリードフレーム搬
送装置においては、略長方形形状の複数枚のリードフレ
ーム３１を上下方向、即ち紙面に対して垂直な方向にお
いて配列収容してなるマガジン３２を担持するマガジン
受け３３を有してこれを該マガジンにおける各リードフ
レーム３１の配列ピッチづつ間欠的に下降又は上昇させ
る昇降機構３５と、この昇降機構３５の動作に連動して
マガジン３２内のリードフレーム３１を一枚づつ押し出
すためのプッシュ機構３７とを有している。これら昇降
機構３５及びプッシュ機構３７により上述したフレーム
押出手段が構成される。また、昇降機構３５の側方には
、マガジン外に押し出されたリードフレーム３１をボン
ディング手段（図示せず）によるボンディング位置４１
に移送するフレーム移送手段３９が設けられている。

【０００６】なお、昇降機構３５の詳細な構成について
は、例えば出願人が実願平１−１０８３８２号として出
願しているので、詳細な構成については詳述しない。ま
た、フレーム移送手段３９の構成についても、例えば実
開昭６１−１５６２３３号公報により開示されているの
で、以下の説明に留める。

【０００７】フレーム移送手段３９は、マガジン３２か
ら突出するリードフレーム３１をその幅方向両側から挟
むように配設されかつ互いに相対的に近接離間可能にし
て該リードフレームの案内を行う一対の平行なガイドレ
ール４２及び４３と、該両ガイドレールの各々に対して
螺合した送りねじ４４及び４５並びにこの両送りねじ４
４及び４５にトルクを付与するモータ４６及び４７を有
して両ガイドレール４２，４３を接続させるレール駆動
機構と、リードフレーム３１が該両ガイドレール４２及
び４３に沿ってボンディング位置４１方向に移動可能な
ように該リードフレーム３１に対して駆送力を付与する
駆送力付与手段（図示せず）とを有している。

【０００８】上記モータ４６及び４７が正又は逆回転さ
れることによりレール間隔を拡げたり狭くし、リードフ
レームの品種交換によるフレーム幅寸法の変化に対応で
きるように構成されている。なお、前述のフレーム押出
手段によってマガジン３２から押し出されたリードフレ
ーム３１が上述したフレーム移送手段が具備する駆送力
付与手段により駆送力を付与されうる位置、即ち移送起
点位置に達したことを検知して検知信号を発するセンサ
５０が設けられている。

【０００９】一方、昇降機構３５と共に上記フレーム押
出手段を構成するプッシュ機構３７については、ベース
５２と、該ベース５２上に固設されたガイドシャフト５
３と、このガイドシャフト５３により案内されるスライ
ダ５４と、このスライダ５４に取り付けられて各リード
フレーム３１の１枚づつにその先端にて当接してこれを
マガジン３２外に押し出すためのプッシャ５５と、ベー
ス５２上に設けられてスライダ５４を介してプッシャ５
５を駆動するエアシリンダ５６とから構成されている。

【００１０】次に、上記構成よりなる装置の動作につい
て説明する。まず、モータ４６及び４７の回動により搬
送されるべきリードフレーム３１の幅寸法に適合するよ
うに両ガイドレール４２及び４３の間隔が調節される。 この後、エアシリンダ５６の出力軸を引き込ませてプッ
シャ５５を矢印Ｘ方向に移動させる。すると、マガジン
３２内に配列収容されている複数枚のリードフレーム３
１のうち、例えば最下段のものの後端にプッシャ５５の
先端が当接し、該リードフレームを一定量ａだけ押しマ
ガジン３２外に突出させる。すると、センサ５０がこの
リードフレーム３１の先端を検知し、該リードフレーム
がフレーム移送手段３９により移送され得る移送起点位
置に達したことが確認される。次に、フレーム移送手段
３９が作動して該リードフレームはボンディング位置４
１まで移送され図示せぬボンディング手段によって該リ
ードフレーム上の各ＩＣチップに対するボンディング作
業が順次行われる。その後、このボンディング作業が完
了したリードフレームはフレーム移送手段３９によって
更に矢印Ｘ方向に駆送され、アンローダ側のマガジンに
回収される。

【００１１】これに続いて、或は上述の一連の動作に連
動して昇降機構３５のマガジン受け３３がリードフレー
ム配列ピッチの１ピッチ分だけ下降し、２枚目のリード
フレームがプッシャ５５に対応する位置に持ち来たされ
る。以下、順次上記一連の動作がこの２枚目以降のリー
ドフレームについて繰り返される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成よりなるリードフレーム搬送装置では、搬送される
べきリードフレームの品種交換に伴ない以下のような欠
点がある。

【００１３】即ち、プッシャ５５の移動量は、エアシリ
ンダ５６の出力軸の作動ストロークにより決定されて常
に一定である。それ故、リードフレームの品種が変更さ
れてその長さが変わると該リードフレームをフレーム移
送手段３９による移送起点位置、即ちセンサ５０により
該リードフレームの先端部が検知され得る位置になるよ
うにプッシャ５５によってマガジン３２外に一定量ａだ
け突出させるためには、該プッシャ５５及びエアシリン
ダ５６が搭載されているベース５２を適宜ずらしてプッ
シュ機構３７の全体の位置を変える必要がある。このよ
うな位置調整作業には多大な時間と労力を費やさなけれ
ばならず、作業者に煩わしさを感じさせると共に誤調整
がなされた場合にはその後の装置の作動によりリードフ
レームの破壊並びに装置自体の故障等を伴う恐れがある
という欠点がある。

【００１４】そこで、本発明は上記従来技術の欠点に鑑
みなされたもので、所定のマガジン内に収納される長さ
の異なるフレームであってもトルクリミッタを利用する
ことによって自動的にプッシャの全移動量を簡単に決定
でき、リードフレームの品種交換が迅速かつ容易になさ
れ、しかも品種交換に伴う人為的な誤りの発生を防ぐこ
とのできるボンディング装置におけるフレーム搬送装置
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、夫々が半導体
部品を保持した複数枚のフレームを配列収容したマガジ
ンから前記フレーム各々をその少なくとも一部が突出す
るように順次押し出すフレーム押出手段と、前記フレー
ム押出手段により押し出されたフレームをボンディング
手段によるボンディング位置に移送するフレーム移送手
段とを含むフレーム搬送装置であって、前記フレーム押
出手段は、往復動自在であり前記フレームを前記マガジ
ン外に押し出すためのプッシャと、前記プッシャの移動
ストロークを可変して駆動可能なプッシャ駆動手段と、
前記フレーム移送手段に対して定位置に設けられて前記
マガジン外に突出するフレームに当接してその突出量を
規制して当接位置と非当接位置との間で移動自在なスト
ッパと、該ストッパを駆動するストッパ駆動手段と、前
記フレームの突出がストッパにより規制されたことを検
知して検知信号を発する検知手段と、前記プッシャ駆動
手段及び前記ストッパ駆動手段の作動制御を行う制御部
とを備え、前記プッシャ駆動手段により前記プッシャを
移動させてフレームを前記ストッパに当接させて前記検
知手段による検知信号を得ることによりフレームの種類
に応じたプッシャの全移動量を決定できるように構成し
たものである。

【００１６】

【実施例】次に、本発明に係るボンディング装置におけ
るフレーム搬送装置の実施例について説明する。なお、
本発明に係るリードフレーム搬送装置は以下に説明する
部分以外は図４に示す従来の装置と同様に構成されてい
るので、装置全体としては詳述しない。また、以下の説
明において図４に示す従来の装置と同一或は対応する部
分については同じ参照符合を用いて説明する。

【００１７】図１に示すように、このリードフレーム搬
送装置においては、昇降機構３５と共にフレーム押出手
段を構成するプッシュ機構１が、ベース２と、このベー
ス２上に固設されたガイドシャフト３と、このガイドシ
ャフト３により案内されるスライダ５と、このスライダ
５に取り付けられてマガジン３２内の各リードフレーム
３１の１枚づつにその先端にて当接してこれをマガジン
３２外に押し出すためのプッシャ６と、ベース２上に設
けられた駆動源としてのモータ７と、このモータ７が発
生する駆動力をスライダ５に伝達するタイミングベルト
８及び一対のタイミングプーリ９とを有している。なお
、モータ７は、例えばパルスモータであり、その回転量
を制御することができる。また、タイミングベルト８及
びタイミングプーリ９は、夫々歯付きベルト車などで構
成されている。そして、プッシャ６はこれを担持したス
ライダ５と共に位置Ａを原点としてガイドシャフト３に
沿って往復動自在である。

【００１８】上記モータ７、タイミングベルト８及びタ
イミングプーリ９によりプッシャ６を駆動するプッシャ
駆動手段が構成されている。即ち、モータ７が回転する
ことによってタイミングベルト８が駆送され、プッシャ
６がスライダ５と共に移動する。そして、このプッシャ
駆動手段が具備するモータ７はその回転量が制御可能で
あるから、プッシャ６の移動ストロークは可変である。

【００１９】ところで、スライダ５はタイミングベルト
８に直接連結されているのではなく、スライダ５とは別
体に設けられてガイドシャフト３上を摺動自在な中間部
材１１と、該中間部材１１とスライダ５とを連結するコ
イルスプリング１２とを介して連結されている。スライ
ダ５の一端部にはブラケット１３を介してフォトカプラ
などからなるセンサ１４が取り付けられており、中間部
材１１にはこのセンサ１４により検知され得る被検知体
としての光遮蔽板１５が取り付けられている。このセン
サ１４はスライダ５と中間部材１１との相対的な接離を
検知するトルクリミッタ（トルクリミット手段）として
の作用をなし、その検知出力によってリードフレームの
損傷を防ぐためモータ７の回転を停止させるように構成
されている。

【００２０】上記中間部材１１と、コイルスプリング１
２と、センサ１４と、光遮蔽板１５とによりプッシャ６
によってマガジン３２外に突出させられるリードフレー
ム３１が後述のストッパによりその突出を規制されたこ
とを検知して検知信号を発する検知手段を構成する。

【００２１】このような検知手段の構成によりプッシャ
６が往動、即ちマガジン３２内のリードフレーム３１を
押し出す方向に移動している際にリードフレームが何等
かの原因によってその動きを阻止された場合、プッシャ
６とスライダ５は停止し、タイミングベルト８の駆動に
伴ってコイルスプリング１２が伸びて中間部材１１のみ
が往動する。よって、リードフレーム３１には衝撃力は
加わらずその損傷は免れる。

【００２２】ところで、フレーム移送手段３９が具備す
る２本のガイドレール４２及び４３は、上述のプッシュ
機構１によりマガジン３２外に突出させられるリードフ
レーム３１の先端に当接してその突出量を規制してプッ
シャ６の全移動量を決定する場合のストッパとして作用
する。それ故、送りねじ４４，４５並びにモータ４６及
び４７で構成され、これらガイドレール４２，４３を互
いに近接及び離間させるためのレール駆動機構は、前記
ストッパをリードフレーム３１と当接する当接位置と非
当接位置との間で移動させるストッパ駆動手段として作
用する。

【００２３】なお、本実施例においては、リードフレー
ム３１の案内を行うガイドレール４２，４３をストッパ
として、またレール駆動手段として活用しているので特
別なストッパ及びストッパ駆動手段を設ける必要がない
ため部品点数を少なく抑えることができ装置の小型化及
びコストの低減が図られている。しかし、ストッパ及び
ストッパ駆動手段としての各ガイドレール及びレール駆
動手段を利用することなく別に設けてもよい。

【００２４】図２に示すように、プッシャ駆動手段に含
まれるモータ７は、制御部１８によりその回転量を制御
される。この制御部１８は、昇降機構３５、モータ４６
及び４７、並びにフレーム移送手段３９の作動制御を行
う。また、前述のセンサ１４及び５０より発せられる検
知信号は制御部１８に送出される。

【００２５】次に、上記構成よりなるリードフレーム搬
送装置のプッシャ６の必要な全ストロークを決定する場
合の作用について説明する。まず、セルフテーチ時等に
おいて、マガジン３２の長さに対してリードフレーム３
１の長さは品種によって一定でないため、品種交換時に
図１の二点鎖線で示す位置に確実に押し出すために必要
なストロークを決定する必要が生ずる。

【００２６】そこで、まず、図２に示されるキーボード
１９を作業者が操作することにより、これから搬送が行
われるべきリードフレームの種類についてのデータが入
力され、作動スタートスイッチが操作される。すると、
制御部１８は図２に示すＲＯＭ（ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ　
ｍｅｍｏｒｙ）２０に記憶されている多数の種類のリー
ドフレームの幅方向、長さ方向の寸法等のデータから所
定のリードフレームに関する所望のデータを読み出す。 そして、この読み出されたデータに基づいてモータ４６
及び４７を正転させ、ストッパとしてのガイドレール４
２及び４３を図１及び図３（ａ）に示すリードフレーム
との非当接位置から図３（ｂ）に示す当接位置に移動さ
せる。

【００２７】次に、モータ７を正転させてプッシャ６を
原点位置Ａ（図１に図示）から往動させる。すると、こ
のプッシャ６により押されマガジン３２内の各リードフ
レームのうち、例えば最下段のものが突出させられる。

【００２８】このリードフレーム３１の突出は、ガイド
レール４２，４３の端面に当接することにより規制され
る。その結果、プッシャ６の原点位置Ａからマガジン３
２に収納されるリードフレーム３１の後端面までの移動
量がわかり、これをｂで示す。この移動量ｂは、タイミ
ングベルト８の駆送量でもある。

【００２９】この時、モータ７はなお回転されているの
でタイミングベルト８に直結された中間部材１１のみの
往動が行われるが、これと一体の光遮蔽板１５もセンサ
１４から離脱する方向に移動するので、該センサ１４の
発光部と受光部とが導通して検知信号が発せられる。こ
れによりトルクリミッタが作動してモータ７は停止され
る。

【００３０】しかして、リードフレーム３１の先端がガ
イドレール４２，４３の端面に衝突してからセンサ１４
が検知するまでには遅れ（センサ１４から光遮蔽板１５
が離脱するまでの距離）が発生する、即ちこの遅れはタ
イミングベルト８の駆送量であるのでこれを補正値ｉと
する。

【００３１】ところで、図１に示すようにガイドレール
４２及び４３の端面からセンサ５０が検出する位置まで
の必要な突出量ａは、予め決定されており、ＲＯＭ２０
に記憶されているので、プッシャ６を原点位置Ａからリ
ードフレーム３１を押し出すために必要なストローク、
即ちタイミングベルト８の全駆送量Ｓは、Ｓ＝ａ＋ｂ＋
ｉ となる。制御部１８は、制御部１８内の記憶手段に全駆
送量Ｓを記憶させる。

【００３２】次に、制御部１８は、その後、モータ４６
及び４７を逆転させて両ガイドレール４６，４７を上記
当接位置から非当接位置へと復帰させ、しかも搬送され
るべきリードフレーム３１の幅寸法に適合するようにレ
ール間隔を調整する。

【００３３】上記のようなリードフレームの品種に応じ
た条件設定が行われると、ボンディング作業が開始され
てフレーム移送手段３９によりリードフレーム３１はボ
ンディング位置４１まで移送され図示せぬボンディング
手段によって該リードフレーム上の各ＩＣチップに対す
るワイヤ接続作業、即ちボンディング作業が順次行われ
る。なお、このとき、モータ７は逆転され、プッシャ６
は原点位置Ａまで戻される。この後、ボンディング作業
を終了したリードフレーム３１は、フレーム移送手段に
より更に矢印Ｘ方向に駆送されてアンローダ側のマガジ
ン内に回収される。続いて、昇降機構３５のマガジン受
け３３がリードフレーム配列ピッチの１ピッチ分だけ下
降させられ、２枚目のリードフレームがプッシャ６に対
応する位置に位置決めされる。

【００３４】以下、上述した一連の動作がこの２枚目以
降のリードフレームについて繰り返される。

【００３５】なお、タイミングベルト８の全駆送量Ｓの
決定は、セルフティーチ時、品種交換時等に行えばよく
常時行う必要がないことは勿論である。

【００３６】また、図１において参照符合２５は、昇降
機構３５上に設けられたマガジンガイド板を示す。この
マガジンガイド板２５は、取り扱われるリードフレーム
の品種に応じて長さ寸法の異なる各種のマガジンに対応
できるように矢印Ｘ方向及びその反対方向において可動
であり、図示せぬパルスモータによってマガジン３２の
長さに適合するように移動制御可能な構成となっている
。このマガジンガイド板２５については、出願人が実願
平２−６０１４８号として出願している。前述したプッ
シュ機構１をその基体部分であるベース２をも含めて上
述のマガジンガイド板２５上に搭載させればプッシャ６
の移動ストロークを小さく抑えることが可能となり装置
の小型化を達成することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リードフレームの品種交換に伴いフレーム押出手段によ
ってマガジン内のリードフレームを後段のフレーム移送
手段による移送起点位置に持ち来たされるように押出量
を自動的に設定することが可能となり、作業者によるプ
ッシャ位置調整作業が不要となる。従って、品種交換時
間の大幅な短縮及びその簡略化並びに作業者の誤調整の
防止等が図られ、生産性の高いボンディング装置を提供
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るリードフレーム搬送装置
の一部断面を含む平面図である。

【図２】図２は、図１に示したリードフレーム搬送装置
の制御系のブロック図である。

【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、図１に示したリード
フレーム搬送装置の動作説明図である。

【図４】図４は、従来のリードフレーム搬送装置の一部
断面を含む平面図である。

【符合の説明】１　　プッシュ機構 ２　　ベース ３　　ガイドシャフト ５　　スライダ ６　　プッシャ ７　　モータ ８　　タイミングベルト ９　　タイミングプーリ １１　　中間部材 １２　　コイルスプリング １３　　ブラケット １４　　センサ １５　　光遮蔽板 １８　　制御部 １９　　キーボード ２０　　ＲＯＭ ２５　　マガジンガイド板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　夫々が半導体部品を保持した複数枚の
   フレームを配列収容したマガジンから前記フレーム各々
   をその少なくとも一部が突出するように順次押し出すフ
   レーム押出手段と、前記フレーム押出手段により押し出
   されたフレームをボンディング手段によるボンディング
   位置に移送するフレーム移送手段とを含むフレーム搬送
   装置であって、前記フレーム押出手段は、往復動自在で
   あり前記フレームを前記マガジン外に押し出すためのプ
   ッシャと、前記プッシャの移動ストロークを可変して駆
   動可能なプッシャ駆動手段と、前記フレーム移送手段に
   対して定位置に設けられて前記マガジン外に突出するフ
   レームに当接してその突出量を規制して当接位置と非当
   接位置との間で移動自在なストッパと、該ストッパを駆
   動するストッパ駆動手段と、前記フレームの突出がスト
   ッパにより規制されたことを検知して検知信号を発する
   検知手段と、前記プッシャ駆動手段及び前記ストッパ駆
   動手段の作動制御を行う制御部とを備え、前記プッシャ
   駆動手段により前記プッシャを移動させてフレームを前
   記ストッパに当接させて前記検知手段による検知信号を
   得ることによりフレームの種類に応じたプッシャの全移
   動量を決定できるように構成したことを特徴とするボン
   ディング装置におけるフレーム搬送装置。
2. 【請求項２】　　前記検知手段は、前記プッシャに対し
   て可動に設けられて前記プッシャ駆動手段により駆動力
   を付与される中間部材と、前記プッシャと中間部材とを
   連結する弾性部材と、前記プッシャ及び中間部材のいず
   れか一方に対する他方の接離を検知するためのセンサと
   で構成されたことを特徴とする請求項（１）記載のフレ
   ーム搬送装置。
3. 【請求項３】　　前記フレーム移送手段は、少なくとも
   一方が他方に対して近接離間可能にして前記フレームの
   案内を行う一対の平行なガイドレールを有し、前記ガイ
   ドレール各々のうち少なくともいずれか一方が前記スト
   ッパであることを特徴とする請求項（１）又は請求項（
   ２）記載のフレーム搬送装置。