JPH06334086A

JPH06334086A - 電子部品製造用フレームの前処理方法および装置ならびに電子部品製造方法

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Publication number: JPH06334086A
Application number: JP5033894A
Authority: JP
Inventors: Eikichi Yamaharu; 栄吉山春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1994-03-22
Publication date: 1994-12-02
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: JP2750500B2

Abstract

(57)【要約】【目的】プレス打ち抜きによって形成される電子部品
製造用フレームを、内部リードの変形を生じさせること
のないように、チップボンディングに先立って前処理す
る方法および装置を提供することを目的とする。【構成】平均粒径が１００μｍ以下、好ましくは５０
μｍ以下のガラスビーズ等の比較的比重の小さい球体
を、低圧高速大流量の空気流に乗せて上記製造用フレー
ム表面に対して吹きつけることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本願発明は、電子部品製造用フレ
ームの前処理方法および装置、ならびに電子部品製造方
法に関する。

【０００１】

【従来の技術】ＩＣやＬＳＩ等の半導体装置に代表され
る樹脂パッケージ型の電子部品は、リードフレームと呼
ばれる製造用フレームを用いて製造される。

【０００２】かかる半導体装置の高集積化が進むにつ
れ、外部リードの多端子化、およびファインピッチ化が
進んできている。このようなファインピッチ化が進んだ
半導体装置のための製造用フレームＦの一例を図１５な
いし図１８に示す。図１５から明らかなように、樹脂パ
ッケージングされるべき領域を画定する四辺のダムバー
ａのそれぞれについて、互いのピッチ間間隔が狭められ
た外部リードｂと、内部リードｃとが一体延出形成され
ている。上記四辺のダムバーによって画定される領域の
中央部には、半導体チップがボンディングされるべきア
イランドｄが、サポートフレームｈによって支持される
ようにして形成されている。

【０００３】この図から明らかなように、上記ダムバー
ａから内方に延びる内部リードｃは、その先端が上記ア
イランドｄの各辺に集められており、したがって、この
内部リードｃの内端における相互の間隔は、さらに小さ
なものとなっている。

【０００４】上記の製造用フレームＦに対し、次のよう
な各工程処理を施すことによって、半導体装置が製造さ
れる。まず、上記アイランドｄ上に半導体チップ（図示
略）がボンディングされる。そして、こうしてボンディ
ングされたチップの上面上の端子パッドと上記各内部リ
ードｃの先端との間がワイヤボンディングによってつな
がれる。次に、上記ダムバーａで画定される矩形の領域
が樹脂モールドパッケージングされる。そして、上記ダ
ムバーの不用部分を打ち抜いて各リードを独立させると
ともに、外部リードをフレームから切断するとともに、
所定のリードフォーミングが行われる。もちろん、この
間、リードフレームに対するハンダメッキ処理や、樹脂
パッケージに対する標印、ないしは所定の検査工程が行
われる。

【０００５】ところで、上記したように、リード端子の
ファインピッチ化が進むにつれ、特に、その内部リード
ｃの先端の間隔がきわめて小さくなり、そのゆえに、こ
の内部リードｃが外力によって変形しやすい。内部リー
ドｃが変形すると、チップとのワイヤボンディングが適
正に行われなくなるばかりか、隣合う内部リードどうし
が接触して短絡不良を起こす。

【０００６】そのために、上記製造用フレームＦを用い
た半導体装置の製造過程において、次のような対処方法
が従来行われている。すなわち、各内部リードｃの先端
部どうしを、図１６に詳示するように連結バーｅによっ
てつなげておき、そして、同じく図１６に示すように各
内部リードの中間部分を樹脂テープｆ等によって拘束
し、しかる後に、上記の先端連結部分を切り落として図
１８に示すように各内部リードを独立させるのである。

【０００７】そうすると、各内部リードｃは、樹脂テー
プｆによって互いの間隔が規定されることになるため、
内部リードｃの先端の変形をある程度防止することがで
きる。

【０００８】しかしながら、上記のような手法を採用し
たとしても、なお次のような問題が残っている。

【０００９】上記のようなファインピッチ化された半導
体装置を製造するためのフレームＦは、厚み０．２ｍｍ
程度の導電性金属薄板をプレスによって打ち抜くことに
より製造するか、金属薄板にエッチング処理を施すこと
によって製造するかのいずれかの手法によって製造する
のが一般である。コスト面および効率面からいえば、プ
レス打ち抜きによる製造手法が有利であることは明らか
である。しかしながら、プレス打ち抜きによる製造用フ
レームは、特に上記のようなファインピッチ化された半
導体装置用のものである場合、次のような重大な問題が
指摘されてきている。

【００１０】すなわち、プレス打ち抜き加工をする際、
ダイスとポンチから与えられる外力により、とりわけ上
記内部リード部分に残留応力が残ってしまう。そして、
図１７に詳示するように、リードに、打ち抜きによって
生じた返りあるいはバリｇが必然的に生じる。

【００１１】残留応力は、リードフレームＦ全体に緊張
を与え、べこつきが生じる場合があるとともに、上記し
たように、各内部リードｃを樹脂テープｆでつないた後
に先端間を連結する部分を切除したときに、残留応力が
解放されて内部リードｃの先端に変位が生じることがあ
る。

【００１２】そうすると、上記のように樹脂テープを用
いた内部リードの変形防止策を講じたとしても、最終的
に各内部リードの先端に変位が生じてワイヤボンディン
グでの不都合を起こしたり、内部リードの先端どうしの
接触による短絡不良を起こしたりしてしまうのである。

【００１３】多数の内部リードのうち、一つでも上記の
ような短絡不良を起こすと、全体が製品不良となってし
まうのであり、このことによる歩留りの低下が著しかっ
たのである。

【００１４】さらに、上記のように打ち抜きによって生
じる返りやバリを何らの対処もなく残したまま後工程を
行っていたため、リードフレームに対するハンダメッキ
を行おうとする場合、ハンダが平均的になじまず、ハン
ダ不良を起こしたり、バリや返りの部分から水分が樹脂
モールドパッケージ内に侵入したりするという不具合を
起こすこともあった。

【００１５】フレームをエッチングによって作製する場
合には、上記のような諸問題は発生しないが、前述した
ように、かかるエッチングによるフレーム製造は、時間
とコストがかかってしまうという別の不具合がある。

【００１６】本願発明は、上記のような事情のもとで考
え出されたものであって、ファインピッチ化された外部
リードおよび内部リードをもつ電子部品をプレス打ち抜
きされた製造用フレームを用いて製造する場合におい
て、プレス打ち抜き加工時に生じる残留応力に起因する
諸問題を解消するとともに、プレス打ち抜き加工時に生
じる返りやバリに起因して生じる諸問題をも一挙に解消
することをその課題とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では次の各技術的手段を講じている。

【００１８】本願の請求項１に記載した発明は、プレス
打ち抜き成形による電子部品製造用フレームの前処理方
法であって、上記製造用フレームに対し、１００μｍ以
下、好ましくは５０μｍ以下の平均粒径の球体または粒
体を高速空気流に乗せて吹きつけることを特徴としてい
る。

【００１９】上記高速空気流は、低圧ブロア等によって
得られる低圧大流量の空気流であることが好ましく（請
求項２）、かかる低圧ブロアによって得られる空気流
は、１００ｍ／秒あるいはそれ以上の流速を達成するこ
とが可能であり、条件によっては、２００ｍ／秒に到達
させることも不可能ではない（請求項３）。

【００２０】上記のように、粒径が１００μｍ以下、さ
らには、５０μｍ以下の非常に小さな球体として現状に
おいて入手可能な最適なものとしては、ガラスビーズが
ある（請求項４）。

【００２１】本願の請求項５に記載した発明は、上記の
ようにして前処理された製造用フレームを用いて電子部
品の製造を行う方法である。かかる製造方法には、チッ
プボンディング、ワイヤボンディング、樹脂モールディ
ング等の工程処理が含まれる。

【００２２】請求項６に記載した発明は、上記の前処理
方法をブラスト装置を利用して行うことを規定したもの
である。ブラスト装置には、内部にブラストノズルが配
置されたブラスト室をもつという基本的構成をもつ。た
だし、本願発明においては、ブラストノズルから高速空
気流に乗せて噴射するべき研掃材として、１００μｍ以
下、好ましくは５０μｍ以下のガラスビーズ等の球体ま
たは粒体をプレス打ち抜き成形による電子部品製造用フ
レームに対して吹きつけるのである。

【００２３】上記ブラストノズルから噴射させられる低
圧高速の空気流は、好ましくは低圧ブロアによって発生
させられるのであり、その吐出圧は０．３ないし０．６
気圧（ゲージ圧）という、低圧に設定される（請求項
７）。なお、このような低圧高速の空気流は、コンプレ
ッサによって発生させられる高圧の圧縮空気を０．３な
いし０．６気圧に減圧したものを用いることもできる
（請求項８）。

【００２４】この場合においても、上記の低圧ブロアに
よって空気流を発生する場合、ブラストノズルから１０
０ｍ／秒以上の高速で空気を噴射することができる（請
求項９）。

【００２５】さらに、請求項１０に記載した発明は、上
記した各前処理方法を行うための前処理装置であり、ブ
ラスト装置を利用し、１００μｍ以下、好ましくは５０
μｍ以下の平均粒径の球体または粒体を低圧高速の空気
流に乗せてブラストノズルから噴射し、これを搬送機構
によって搬送される電子部品製造用フレームに対して連
続的に当てるように構成したものである。かかる構成を
採用することにより、製造用フレームに対する前処理を
自動的に行うことが可能である。

【００２６】この場合においても、上記球体として適当
なものはガラスビーズがある（請求項１１）。

【００２７】請求項１０の電子部品製造用フレームの前
処理装置において、搬送される製造用フレームの表裏両
面を処理するべく、少なくとも二つのブラストノズルを
備えるのが望ましい（請求項１２）。

【００２８】

【発明の作用および効果】本願発明は要するに、電子部
品製造用フレーム、とりわけ、ファインピッチ化が進ん
だ電子部品のための製造用フレームをプレス打ち抜きに
よって形成する場合において、プレス打ち抜き時に付与
されてしまう残留応力の影響と、バリや返りの影響を無
くすようにチップボンディング前のフレームに対して適
正な前処理を行う新たな方法を提供しようとするもので
ある。そのために、本願発明では、基本的にエアブラス
トによる処理が採用されている。

【００２９】エアブラストを採用するに際し、本願発明
は、その研掃材として、きわめて小さな粒径をもつ球体
（ビーズ）または粒体を高速空気流に乗せて吹きつける
ということに基本的に特徴づけられる。研掃材として球
体を用いるものとしては、従来、鋼球を圧縮空気によっ
て吹き飛ばしてワークに当てつけるという、いわゆるシ
ョットピーニングがあるが、本願発明の方法は、かかる
従前のいわゆるショットピーニングとは次の点で圧倒的
に異なる。

【００３０】第一に、用いるべき研掃材としての球体の
粒径は、１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下の、
きわめて小さな粒径のものであるという点、第二に、圧
縮空気流ではなく、低圧の高速空気流に乗せてかかる小
さな粒径の球体または粒体を吹きつけるようにしている
点である。

【００３１】高速空気流を発生するための手法として
は、本願発明では、低圧ブロアが好適に用いられる。低
圧ブロアの例としては、ルーツブロアがあり、かかるブ
ロアによって発生させられる空気流は、コンプレッサに
よって発生させられるものが高圧小流量の空気流である
のに対し、低圧大流量の空気流であるという点において
大きく異なる。また、空気流の速度も、ノズル先端にお
いて１００ｍ／秒以上とすることが容易であり、条件に
よっては、空気流の流速を２００ｍ／秒のきわめて高速
なものとすることが容易である。なお、この高速空気流
は、コンプレッサによって発生させられる高圧小流量の
空気流を、二次空気を導入するなどして減圧するととも
に、高速大流量の空気流れに変換して得ることも可能で
ある。

【００３２】さらに、研掃材としての球体は、上記のよ
うな粒径のきわめて小さなものであることに加え、球体
としては、鋼球に比較して比重の小さいガラスビーズが
好適に用いられる。

【００３３】上記の研掃材としての粒径および材質は前
処理をするべき電子部品製造用フレームの厚みに応じて
適当に選択される。ファインピッチ化された電子部品の
ための製造用フレームは、たとえば厚みが０．２ｍｍと
比較的薄状であり、ピッチ間間隔がたとえば、０．５ｍ
ｍである場合には、その内部リードの先端部間の間隔
は、さらに狭ピッチとなる。このような場合には、たと
えば現状の技術において作製可能な最小粒径のガラスビ
ーズ、より詳しくは、３０μｍ程度の粒径をもつガラス
ビーズが好適に採用される。

【００３４】従来、一般的なショットピーニングにおい
て高圧空気流を用いることに比較し、本願発明のように
低圧大流量の高速空気を用いる場合には、ノズルの断面
を大きくして研掃材混じりの空気流断面積を拡大するこ
とができるので、広範囲の面積を平均的に処理するのに
適している。すなわち、ブラスティングによって上記の
ようなファインピッチ用の製造用フレームであっても、
これにダメージを与えることが少ないのである。

【００３５】上記のように、きわめて粒径の小さい大量
のガラスビーズを１００ｍ／秒以上の高速で流れの断面
を大きくして製造用フレームに対して噴射する場合、次
のような作用により、残留応力の影響を無くすととも
に、好適にバリや返りを取り除くことができる。

【００３６】まず、第一に、比重が小さく、しかもきわ
めて小さい粒径のガラスビーズ等の球体または粒体を高
速でフレームに対して当てることにより、フレームにダ
メージを与えることなく、いわゆるピーニング効果を与
えることができる。すなわち、細かいガラスビーズが高
速でフレーム表面に当たることにより、フレーム内の残
留応力を解放しつつ表面に適度な加工硬化を起こさせる
ことができ、これによってプレス成形時に内部に発生し
ていた残留応力を実質的に除去することができる。そう
すると、ファインピッチ用の製造用フレームであって
も、その内部リードの先端が残留応力が解放されること
によって変形し、短絡不良やワイヤボンディング不良を
惹起することを効果的に回避することができる。

【００３７】また、上記のようなピーニング効果に加
え、研掃効果を期待することができる。その理由は、研
掃材としてビーズが用いられてはいるが、これがきわめ
て高速でフレームに当てつけられることからフレームに
打ち抜きによって形成されたバリや返りを都合よく削り
取ることができるのである。この点につき、ビーズの材
質により、これがフレームに対する衝突を繰り返す間に
適度に破砕し、鋭利な破砕面をもつようになることか
ら、これが上記の研掃効果を助成することにもなる。

【００３８】以上のことから、本願発明によれば、プレ
ス打ち抜きされて残留応力が残る電子部品製造用フレー
ムにおいて、上記残留応力が実質的に除去されることに
なり、しかも、プレス打ち抜きによって必然的に生じる
バリやエッジも除去される。

【００３９】これにより、とりわけファインピッチ化さ
れた電子部品に対応する製造用フレームをプレス打ち抜
きによって作製する場合において、残留応力の影響によ
り内部リードが変形して短絡不良を起こしたり、ボンデ
ィング不良を起こしたりという事態を有効に回避するこ
とができ、ファインピッチ、多端子の樹脂パッケージ型
電子部品の歩留りが著しく向上させられる。このように
して、安価に製造できるプレス打ち抜きによる製造用フ
レームが問題なく使用できるようになることから、電子
部品製造のコストが総合的に低減される。

【００４０】加えて、リードに形成されたバリや返りが
除去されることから、リードにハンダメッキを施す場合
において馴染み良くハンダが乗り、回路基板に対する実
装においてハンダ付け不良を起こしたりするということ
は軽減される。

【００４１】さらに、表面がクリーニングされるので、
製造用フレームに対してハンダあるいはその他の被覆層
をメッキによって形成する場合において、従前において
必須であった脱脂処理を省略することも可能となり、か
かるメッキ処理が簡略化される。

【００４２】

【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００４３】本願発明の電子部品製造用フレームの前処
理方法は、ブラスト装置１の構成を援用することによっ
て実施することができる。図１ないし図１２に、ブラス
ト装置を援用した本願発明の電子部品製造用フレームの
前処理装置を示す。この装置１は、基本的に、ブラスト
室２において搬送機構３によって水平方向または略水平
方向に搬送される製造用フレームＦに対し、ブラストノ
ズル４から低圧高速大流量の空気流に乗せて噴射される
小粒径の球体または粒体を当てるように構成したもので
ある。

【００４４】上記ブラスト室２内において、上述のよう
に搬送機構３によって水平方向に搬送される製造用フレ
ームＦを向くようにして、上下にそれぞれ複数個のブラ
ストノズル４が配置されている。ブラスト室２の上部に
は、ルーツブロア等の低圧空気発生源（図示略）から送
られた空気が供給される空気供給管５が配置されてお
り、この空気供給管５から分岐させられた空気供給ホー
ス５ａが、それぞれ、上記各ブラストノズル４の基端部
に接続されている。各ブラストノズル４の基端部にはま
た、研掃材供給ホース６が接続されている。

【００４５】ブラストノズル４は、上記空気供給ホース
５ａから送られてブラストノズル内孔を高速で通過する
空気流に吸引されるようにして、上記研掃材供給ホース
６から送られる研掃材が混入されるように構成されたも
のを用いることができる。なお、このブラストノズル４
の具体的構成については、さらに後述する。

【００４６】上記ブラスト室２の上部には、傘状の集塵
フード７が配置されており、この集塵フード７の上部
は、集塵管８を介して、ブラスト室２の外部にこれと隣
接して配置された集塵装置９（図２）に接続されてい
る。この集塵装置９は、集塵管１０の上部に設置された
吸引ブロア１１によって吸引力を発生させ、この吸引力
によって集塵管８から集塵管１０内に導入された粉塵混
じり空気から、フィルタによって粉塵を除去するように
構成された公知ものを用いることができる。

【００４７】一方、ブラスト室２の下部は、ホッパ状に
縮径させられており、このホッパ部１２の下方には、研
掃材回収容器１３が接続されている。本実施例の装置に
おいては、上記ブラスト室２の下部に接続された研掃材
回収容器１３内に溜まった研掃材Ｓを、次のようにして
研掃材供給ホース６を介して各ブラストノズル４に送
り、研掃材Ｓを循環使用できるようにしている。

【００４８】すなわち、図３におよび図４によく表れて
いるように、上記研掃材回収容器１３の一側壁１３ａに
研掃材吸引パイプ１４を貫通支持させる一方、上記回収
容器１３の他側壁１３ｂには、上記各吸引パイプ１４と
同一軸線をもつようにして送気管１５が貫通状に支持さ
れており、上記各吸引パイプ１４の外端を研掃材供給ホ
ース６を介して上記のように各ブラストノズル４の基端
部に連結するとともに、上記各送気管１５の基端側は、
送風手段１６に連結されている。

【００４９】本実施例において上記各吸引パイプ１４
は、回収容器１３の一側壁に貫通形成されたボス部１７
に対して水平方向にスライド位置調整できるようになっ
ており、調整後の位置は、上記ボス部１７の側壁から螺
合された止めネジ１８によって保持されるようにしてあ
る。

【００５０】また、上記各送気管１５もまた、上記回収
容器１３の他側壁に支持されたボス部１９内を水平方向
にスライド位置調節可能に通挿支持されており、ボス部
１９に螺合した止めネジ２０により、各送気管１５の軸
方向への調節後の位置が保持されるようにしてある。

【００５１】上記のようにすることにより、各吸引パイ
プ１４と各送気管１５のいずれか一方または双方の軸方
向位置を調節することによって、上記吸引パイプ１４の
内端開口と、上記送気管１５の先端部との間の環状隙間
２１の大きさおよび軸方向長さを適宜調節しうる。

【００５２】上述したように、各送気管１５の基端側
は、送風手段１６に連結されるのであるが、本実施例に
おいては、図２に示されるように、上記各送気管１５の
外端を、ホース２２を介してサージタンク２３に連結
し、かつこのサージタンク２３をブロア２４に連結して
いる。したがって、各送気管１５には、ブロア２４から
の空気がサージタンク２３ないし各ホース２２を介して
送り込まれる。

【００５３】上記の装置が作動状態にあるとき、集塵装
置９が作動状態にあってブラスト室２の上部の集塵フー
ド７には吸引力が作用させられている。そして、図示し
ないルーツブロア等の空気発生源からの空気が空気供給
管５を介して各ブラストノズル４に送られている。そう
して、上記のように、研掃材回収容器１３において、各
送気管１５に、ブロア２４からの空気が各吸引パイプ１
４の内端開口に向けて送り込まれる。

【００５４】回収容器１３において、各送気管１５を介
して各吸引パイプ１４内に空気が送り込まれると、この
空気流に引き寄せられるようにして、回収容器１３の下
部に溜まった研掃材Ｓが、上記各吸引パイプ１４と上記
送気管１５との環状隙間２１を介して吸引パイプ１７内
に引き込まれる。こうして吸引パイプ１７に引き込まれ
た研掃材は、上記送気管１５からの空気流れによる動圧
が与えられるとともに、各ブラストノズル４内を空気供
給管５を介して流れる高速空気によって発生させられる
負圧の作用により、研掃材供給ホース６を介して各ブラ
ストノズル４に送られ、そうしてブラストノズル４内に
おいて上記高速空気流に混入されて再び噴射される。換
言すると、上記吸引パイプ１４内に引き込まれた研掃材
は、送気管１５からの空気流れによるポンピング力と、
ブラストノズル４内に発生する負圧との相乗作用によ
り、位置的に高いブラストノズル４まで研掃材供給ホー
ス６を介して都合よく搬送されるのである。

【００５５】しかも、上記吸引パイプ１４と上記送気管
１５がなす環状の隙間２１の大きさおよび軸方向長さを
調節することにより、使用される研掃材の粒径あるいは
比重に応じて、吸引パイプ１４および研掃材供給ホース
６を介してブラストノズル４に送られて循環使用される
研掃材の量が適宜調節することができる。

【００５６】一方、製造用フレームＦを上記のブラスト
室２を貫通するようにして水平方向に搬送することがで
きる上記搬送機構３は、基本的に、搬送方向に対して左
右に配置された二組の無端ベルト２５，２６を備える。
各無端ベルト２５，２６は、ブラスト室２の前後方向対
向側壁にそれぞれ形成された入口部２７および出口部２
８に水平軸周りに回転可能に取付けられたベルトプーリ
２９ａ，２９ｂに掛け回される。

【００５７】図１２に示すように、上記搬送機構３にお
いて用いられる左右一対の無端ベルト２５，２６は、外
周に複数のＶ溝が形成されたベルトプーリに掛け回して
動力を伝達するべく用いられる無端ベルトを、内外を反
転させて用いている。すなわち、本来Ｖ溝付のベルトプ
ーリに掛け回されるべきＶ溝が形成された方を外側に向
け、本来外側に位置するべき平坦部分を内側にして平ベ
ルト用のプーリ２９ａ，２９ｂに掛け回している。この
ような一対のベルトを対向させることにより、図１２に
示すように、ベルトのＶ溝に製造用フレームＦの両側縁
を係止するようにして、ベルト走行にともなって、上記
製造用フレームＦを都合よく搬送することができるので
ある。

【００５８】上記各ベルト２５，２６は、出口側のベル
トプーリ２９ａを回転駆動することにより走行させられ
るようになっており、かつ、入口側の両ベルトプーリ２
９ａ，２９ｂ間の間隔、および、出口側の両ベルトプー
リ２９ｂ，２９ｂ間の間隔を調整することにより、上記
のように、製造用フレームＦの両側縁を係止するべきベ
ルト走行部分の間隔を変更できるようにしてある。

【００５９】上記のようなベルトを用いて製造用フレー
ムＦを搬送する場合、ベルト２５，２６は通常ゴムで形
成されていることから、搬送するべき製造用フレームＦ
が薄板状であったとしても、これに不用意にダメージを
与えるということを有効に回避することができる。そし
て、後述するように、こうして両側縁を左右一対のベル
ト２５，２６のＶ溝に係止されながら水平方向に搬送さ
れる製造用フレームＦには、ブラストノズルからの研掃
材による処理を受けるが、ベルトそれ自体が研掃材によ
る研掃作用を受けることがないので、ブラスト室内にお
ける搬送機構として、寿命の長いきわめて適正なものと
なる。

【００６０】上記無端ベルト２５，２６の掛け回し構造
を、入口側２７と出口側２８とに分けて以下に説明す
る。

【００６１】図５ないし図８は、左右の無端ベルト２
５，２６の入口側における支持構造を示している。上記
ベルトプーリ２９ａ，２９ａを上端に取付けた支軸３
０，３０は、それぞれ、搬送方向に対して左右方向にス
ライド移動しうる支持部材３１，３１に対して垂直状に
支持されている。上記各支持部材３１，３１は、図６に
表れているように、入口部容器２７ａ内において前後に
配置されたガイド部材３２，３２に係合して、各別に左
右方向にスライド移動可能となっている。そして、上記
各支持部材３１，３１には、左右方向の貫通孔３３，３
３が設けられている。

【００６２】一方、入口容器２７ａの側壁に取付けられ
た雌ネジ部材３４（図７）には、回転軸３５に形成され
た雄ネジ部３５ａが螺合させられている。そして、この
回転軸３５の内方小径部３５ｂが上記支持部材３１の左
右方向の貫通孔３３に通挿させられており、かつこの回
転軸３５の内端部には、大径部３５ｃが形成されてい
る。さらに、上記回転軸３５の外端部３５ａには、工具
係合手段が形成されている。

【００６３】したがって、上記回転軸３５を、その外端
工具係合手段に適当な工具を作用させて回転させると、
上記雌ネジ部材３４に対する回転軸３５の雄ネジ部３５
ａの回転によるネジ送り作用により、この回転軸３５は
その軸方向に往復移動する。そうすると、この回転軸３
５の小径部３５ｂが挿通される上記支持部材３１，３１
が上記回転軸３５の軸方向移動にともなって左右方向移
動させられる。

【００６４】左右の無端ベルト２５，２６に対応する入
口側各ベルトプーリ２９ａ，２９ｂは、各独立の支持部
材３１，３１に対して上記のようにして支持されてお
り、回転軸３５による左右方向の位置調整機構も、左右
それぞれに対して設けられている。したがって、左右の
無端ベルト２５，２６の入口部を支持する各ベルトプー
リ２９ａ，２９ｂの間隔は、上記のようにして各支持部
材３１，３１を左右方向に移動させることにより、調節
することができる。

【００６５】なお、図５および図６において符号３６で
示すのは、製造用フレームＦを上記左右の無端ベルト２
５，２６の間に導入するための導入ガイドである。

【００６６】図８にないし図１１は、左右の無端ベルト
２５，２６の出口側２８での支持構造を示している。各
無端ベルト２５，２６の出口部が掛け回されるベルトプ
ーリ２９ａ，２９ｂを上端に取付けた垂直状の支軸３
７，３７は、出口容器２８ａ内において左右方向に位置
調整可能に支持された支持部材３８，３８に対して回転
可能に取付けられている。

【００６７】上記の各支持部材３８，３８は、各独立に
左右方向に位置調節可能としてあり、かかる位置調節可
能とするための機構は、前述の入口部側各ベルトプーリ
のための調節機構と同様である。

【００６８】すなわち、上記支持部材３８，３８には左
右方向に貫通する貫通孔３９，３９が設けられており、
この貫通孔３９，３９には、出口容器２８ａの側壁に螺
進退可能に貫通支持された回転軸４０の内方小径部４０
ｂが挿通されており、この小径部４０ｂの内端には、抜
け止め大径部４９ｃが形成されている。したがって、こ
の回転軸４０を回転させて出口容器２８ａの側壁に対し
て左右方向に螺進退させることより、上記支持部材３
８，３８ないしこれに垂直軸３７，３７を介して支持さ
れる上記各ベルトプーリ２９ａ，２９ｂ間の間隔を適宜
調節することができる。

【００６９】ところで、本実施例においては、各無端ベ
ルト２５，２６は、その出口側が掛け回されるベルトプ
ーリ２９ｂ，２９ｂを回転駆動することにより走行させ
られる。また、両ベルトプーリ２９ｂ，２９ｂは、等速
で反対方向に同期回転させられる必要があり、本実施例
においては、これを次のように構成している。

【００７０】図８および図１１に表れているように、上
記無端ベルト２５，２６を掛け回すベルトプーリ２９
ｂ，２９ｂを上端に取付けた支軸３７，３７の下端部
に、それぞれ従動スプロケット４１，４１が取付けられ
る。もちろん、両支軸に取付けられるべき従動スプロケ
ット４１，４１の径は、互いに同一である。

【００７１】一方、出口容器２８ｂ内の静止部材４２に
は、前後二つのスプロケット４３，４４が回転可能に取
付けられており、そのうちの一方（図９によって右側）
のスプロケット４４を減速機構付モータ４５によって回
転駆動するようにしている。このように前後方向に配置
されるべき二つのスプロケット４３，４４は、上記各従
動スプロケット４１，４１と同一高さ位置に配置されて
おり、かつこれら四つのスプロケット４１，４１，４
３，４４には、駆動用無端チエン４６が掛け回されてい
る。

【００７２】ただし、この駆動用無端チエン４６の走行
によって上記各従動スプロケット４１，４１が逆方向に
回転する必要があるため、駆動用無端チエン４６は、図
１１に表れているように掛け回される。このようにする
ことにより、モータ４５の支軸に取付けられたスプロケ
ット４４が図１１の矢印方向に回転駆動させられると、
駆動用無端チエン４６が図１１の矢印方向に走行し、こ
れにより、左右の従動スプロケット４１，４１が互いに
逆方向に回転駆動させられる。その結果、左右の無端ベ
ルト２５，２６の互いに平行に走行する部分２５ａ，２
５ｂは、等速で入口側から出口側へ引っ張られるように
して同期走行させられることになる。

【００７３】なお、左右の無端ベルト２５，２６の平行
状走行部分２５ａ，２５ｂに適度の張力を作用させてそ
の直線走行性を達成するために、入口側の支持部材３
１，３１および出口部材３８，３８間を掛けわたすよう
にして配置されるガイド５０，５０に、テンションプー
リ４９，４９が取付けられている。

【００７４】また、上記ガイド５０，５０には、搬送方
向の適部において、上記各無端ベルト２５，２６間に両
側縁を係合支持されて搬送される製造用フレームＦをバ
ックアップするバックアップガイド４８，４８が固定状
に取付けられる。より具体的には、前述したように、ブ
ラスト室２内には、上記のようにして搬送される製造用
フレームＦの上面を向くブラストノズル４と、下面を向
くブラストノズル４が好ましくは搬送方向について交互
に配置されるが、上面を向くブラストノズル４が配置さ
れる部位においては、上記製造用フレームＦの裏面をバ
ックアップするバックアップガイド４８を設け、下面を
向くブラストノズル４が配置される部位においては、製
造用フレームＦの上面のバックアップするバックアップ
ガイド４８，４８を設けるのである。

【００７５】このバックアップガイド４８，４８は、好
ましくはゴム等の弾性部材を表面に貼着しておくのが望
ましい。その理由は、研掃材としてのガラスビーズがバ
ックアップガイドに衝突して無駄な破砕を起こすことを
防止することと、研掃材による研掃効果を適度に緩和し
て、薄状の製造用フレームＦに対して処理を行う場合に
この製造用フレームに無駄なダメージを与えることを防
止するためである。

【００７６】入口側投入ガイド３６から投入されたチッ
プボンディング工程前の電子部品製造用フレームＦは、
互いに平行状に走行する左右の無端ベルト２５，２６の
対向するＶ溝内に両側縁が係合支持されるようにして、
ベルト走行にともない、出口に向けて水平状に搬送され
る。

【００７７】上記ブラストノズル４は、図１３および図
１４に示すように、その内部において、空気供給ホース
６から導入された低圧高速大流量の空気流れに、研掃材
供給管５から導入された研掃材を混入してノズル端部か
ら噴射するものであるが、本実施例においては、端部ノ
ズル孔が図１３および図１４に示すように長孔状となっ
たノズルピース４７を先端部に取付けている。そして、
このノズルピース４７は、図１２に示すように長軸が上
記のようにして搬送される製造用フレームＦの搬送方向
と直交するように向けられる。このようにする理由は、
一定の幅をもつ製造用フレームＦの全幅の領域を、平均
的に処理することができるようにするためである。

【００７８】ノズルピース４７は、その基端部に二次空
気導入孔５１，５１が開口しており、これにより、ノズ
ル本体から前方に向けて流れる空気流れに減速が生じる
ことなく、勢いよく研掃材混じりの空気流が噴射できる
ようにしてある。

【００７９】なお、このノズルピース４７としては、ゴ
ム等の弾性部材を主材料として形成することが、研掃材
による磨耗を防止する上で望ましい。

【００８０】さて、本願発明の電子部品製造用フレーム
の前処理方法および装置においては、上記のようにして
ブラストノズル４から高速空気流に乗せて噴射するべき
研掃材として、特に、粒径が２００μｍ以下、好ましく
は１００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下の球
体または粒体を採用している。そして、この球体として
は、ガラスビーズが、その比重が金属に比べて小さいた
めに、薄板状の製造用フレームＦを処理する上で望まし
いことが判明している。

【００８１】ガラスビーズの場合、その比重は一般的に
は２ないし４程度のあり、表面のビッカース硬度５００
ないし７００ｋｇ／ｍｍ²程度である。上記ガラスビー
ズの粒径としては、できるだけ小さい方が望ましいと考
えられるが、現時点においては、約３０μｍ（ほぼ４０
０メッシュに相当）のものが容易に入手可能である。か
かるガラスビーズの粒径は、処理するべき電子部品製造
用フレームの、特に厚みや、ファインピッチ化の程度に
よって適当に選択すればよい。

【００８２】以下に、本願発明方法によって製造用フレ
ームＦを処理した試験例を参考のために示す。製造用フ
レームＦとしては、短辺が４９ｍｍ、長辺が１６４ｍｍ
の、リードパターンが図１５に示すようなものを用い
た。フレームの厚みは０．２ｍｍであり、外部リードの
ピッチは、０．５ｍｍである。ブラストノズル４のノズ
ルピース４７は、４×３０ｍｍのものを用いた。また、
研掃材としてのガラスビーズとしては、約４００メッシ
ュ相当、すなわち、平均粒径が３８μｍのものを用い
た。搬送機構の搬送スピードは、上記長辺が１６４ｍｍ
の製造用フレームが、３秒で通過するように設定した。
空気発生装置としてのルーツブロアの吐出圧力が０．３
５ｋｇ・ｆ／ｃｍ²となるように、ブロアの出力を設定
した。この場合、ブラストノズル４から噴射される空気
流の速度は、理論上２００ｍ／秒にも及ぶが、研掃材混
入によるエネルギロスを考慮に入れても、少なくとも１
００ｍ／秒に及ぶ。また、ブラストノズルのノズルピー
ス端部から搬送機構によって搬送される製造用フレーム
Ｆまでの距離を２００ｍｍに設定した。このような条件
により、製造用フレームＦの表面側と、裏面側とをそれ
ぞれ１回づつ処理したところ、製造用フレームＦの所見
は、次のとおりであった。

【００８３】フレームの表面は、細かな梨地状となって
いた。処理前においては、若干のべこつき傾向があった
が、処理後においてはかかるべこつき傾向は消失してい
た。内部リードの先端どうしをつなぐ連結バーを切断し
たところ、各内部リードの変形は、ほとんど見られなか
った。処理前においては、裏面にプレス打ち抜きによっ
てバリあるいは返りが存在していたが、かかるバリある
いは返りは、きれいに消失していた。

【００８４】また、ガラスビーズとして、粒径５０μ
ｍ、および１００μｍのものに変更して同様の試験をし
たところ、上記粒径３８μｍのガラスビーズを用いる場
合には及ばないにせよ、相当の効果があった。これによ
り、ガラスビーズの粒径をさらに小さくすると、より好
ましい結果が得られると考えられる。

【００８５】以上のことから、上記のような条件によっ
て本願発明による処理を行ったところ、プレス打ち抜き
によって各リードの内部に残留していた応力は、実質的
に消失させられたということができる。その理由として
は、比較的比重の小さい細かなガラスビーズがきわめて
高速で衝突させられることにより、リードの表面がいわ
ゆるピーニング効果によって、内部応力を放出しつつ表
面が加工硬化せられ、内部応力が実質的に消失させられ
たと考えられることと、バリや返りがきれいに消失して
いることとの相乗的な作用によるものと想像される。ま
た、上記の返りやバリの消失は、研掃材が球状のビーズ
であるにもかかわらず、これがきわめで粒径が小さく、
かつきわめて高速で打ちつけられているがために、研掃
効果を発揮しているためであると考えられる。

【００８６】このように、本願発明によれば、ファイン
ピッチ化された電子部品に対応した製造用フレームをプ
レス打ち抜きによって作製しても、これに対して本願発
明の前処理を行えば、プレス打ち抜き時に残留する内部
応力を実質的に除去して、内部リードの変形を防止し、
短絡不良やワイヤボンディング不良が発生することを効
果的に防止することができ、電子部品の歩留りが著しく
向上させられるとともに、その製造コストが低減させら
れる。

【００８７】また、従来、図１５に示すような製造用フ
レームＦを用いる場合、内部リードの先端をつなぐタイ
バーを切断して各内部リードを独立させる前に、内部リ
ードの中間部分を非導電性の樹脂テープ等によって連結
しておくという操作が必須であったが、本願発明の処理
を行うのであれば、かかる面倒な処理を省略することも
可能となる。ただし、打ち抜き成形時においてはフレー
ム内に残留応力が生じるので、ファインピッチ対応のフ
レームにおいては、各内部リードｃの先端間をつなぐ連
結バーを形成しておくことがやはり必要であると考えら
れる。

【００８８】また、本願発明によれば、上記のように製
造用フレームの内部応力を実質的に除去することができ
る他、プレス打ち抜きによって形成されるバリや返りが
都合よく消失させられるので、リードに対するハンダメ
ッキ、あるいは回路基板に対するハンダ実装時に、ハン
ダ不良を起こすことを効果的に回避することができる。

【００８９】さらに、リードのバリが消去されているの
で、樹脂モールドパッケージ内にバリの部分から水分が
内部に侵入して回路不良を起こすという従来の問題も都
合よく解消される。

【００９０】さらに、表面が梨地状に下地形成されるの
で、ハンダ等のメッキ処理を行うに際し、脱脂処理を省
略することも可能となり、メッキ処理工程が簡略化さ
れ、これによるコストダウンが期待できるという付随的
な効果もある。

【００９１】もちろん、本願発明の範囲は上述した実施
例に限定されるものではない。ブラスト装置の構成とし
て、ブラストノズルから研掃材混じりの高速空気を噴射
する手法としては、実施例のような手法に限定されな
い。高速空気としては、ルーツブロア等の低圧空気発生
源によって発生された低圧大流量の空気を高速で噴射す
ることが求められる。ただし、コンプレッサによって発
生させられる圧縮空気を減圧して低圧大流量の高速空気
流を得、これを用いることも可能である。また、ブラス
トノズルの数も、フレームの搬送機構の搬送速度とのか
ねあいで、適当数に設定すればよい。すなわち、図面に
示した実施例では、上に２本下に２本、計４本のブラス
トノズルを設けているが、搬送速度の速度をさらに上げ
るのであれば、ブラストノズル数を増やせばよい。

【００９２】また、製造用フレームを搬送する機構とし
ても、上記のような左右一対のベルトを備えるものとす
る他、本願の出願人によってすでに出願されている特願
平４−２６５０４５号に記載されている搬送機構、ある
いは、同じく特願平４−１７７８５号に記載されている
フレームの搬送機構を採用することができる。また、製
造用フレームをプレス打ち抜きによって形成する場合に
は、このプレス打ち抜き装置から搬送される製造用フレ
ームを連続して本願発明の前処理装置に搬入するように
すると、半導体装置の製造ラインがさらに連続化され、
半導体装置製造の効率がさらに高まると考えられる。

【００９３】さらに、図に示した実施例では、左右の無
端ベルトの間に、製造用フレームを水平状に保持するよ
うにしているが、無端ベルトを上下に配置し、リードフ
レームが垂直状に搬送されるようにしてもよい。もちろ
ん、この場合、こうして搬送される製造用フレームに対
して研掃材混じりの高速空気を吹きつけるべきブラスト
ノズルは、その両側方に配置されることになる。

【００９４】また、製造用フレームとしては、短冊状の
リードフレームのほか、これを長手方向に連続させたよ
うなフープ状フレームもあり、いずれのフレームに対し
ても本願発明を適用することができる。

【００９５】さらに、上述した実施例では、ファインピ
ッチ化された電子部品のための製造用フレームを前提と
しているが、本願発明を適用するべき製造用フレームと
しては、これに限られることはない。

【００９６】さらに、高速空気流にのせて電子部品製造
用フレームに吹きつけるべき球体または粒体としても、
ガラスビーズに限らず、技術が進展することによって、
粒径１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下の樹脂ビ
ーズ（球体）が製造可能となれば、もちろん、かかる樹
脂ビーズを用いることも、本願発明の範囲に含まれるこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明方法を実施するための装置の一実施例
の全体概略構成を示す断面図である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図２のIII −III 線に沿う断面図である。

【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】図１の装置のフレーム搬送機構の入口部の構成
を示す略示平面図である。

【図６】図５のVI−VI線に沿う断面図である。

【図７】図６のVII −VII 線に沿う断面図である。

【図８】図１の装置のフレーム搬送機構の出口部の構成
を示す略示平面図である。

【図９】図８のIX−IX線に沿う断面図である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図１１】図９のXI−XI方向矢視図である。

【図１２】図１のXII −XII 線に沿う拡大断面図であ
る。

【図１３】ブラストノズルの一例の縦断面図である。

【図１４】図１３のXIV 方向矢視図である。

【図１５】本願発明方法で処理する電子部品製造用フレ
ームの一例の部分拡大平面図である。

【図１６】図１５に示されるフレームの一部をさらに拡
大して示す平面図である。

【図１７】図１６のXVII−XVII線に沿う拡大断面図であ
り、リードの裏面にプレス打ち抜き時に生じるバリある
いは返りが示されている。

【図１８】図１６に示す状態から各内部リードの先端を
つなぐ連結バーをの除去した状態を示す平面図である。

【符号の説明】

１電子部品製造用フレームの前処理装置２ブラスト室３搬送機構４ブラストノズルＦ電子部品製造用フレームｂ外部リードｃ内部リードｇバリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレス打ち抜き成形による電子部品製造
用フレームに対し、１００μｍ以下、好ましくは５０μ
ｍ以下の平均粒径の球体または粒体を高速空気流に乗せ
て吹きつけることを特徴とする、電子部品製造用フレー
ムの前処理方法。
【請求項２】上記高速空気流は、低圧ブロアによって
発生させられる、またはコンプレッサによって発生させ
られる圧縮空気を減圧して得られる低圧大流量の空気流
である、請求項１の方法。
【請求項３】上記高速空気流の流速は、１００ｍ／秒
以上である、請求項２の方法。
【請求項４】上記球体は、ガラスビーズである、請求
項１ないし３のいずれかの方法。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかの方法によ
って前処理された電子部品製造用フレームを用い、チッ
プボンディング、ワイヤボンディング、樹脂モールディ
ングを含む各工程処理を行うことを特徴とする、電子部
品の製造方法。
【請求項６】ブラスト室と、このブラスト室内に配置
されたブラストノズルと、を備えるブラスト装置を用
い、上記ブラスト室内に導入したプレス打ち抜き成形に
よる電子部品製造用フレームに対し、上記ブラストノズ
ルから、１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下の平
均粒径の球体または粒体を低圧高速の空気流に乗せて吹
きつけることを特徴とする、電子部品製造用フレームの
前処理方法。
【請求項７】上記低圧高速の空気流は、低圧ブロアに
よって吐出圧が０．３ないし０．６気圧で生成される空
気流である、請求項６の方法。
【請求項８】上記低圧高速の空気流は、コンプレッサ
によって発生させられる圧縮空気を０．３ないし０．６
気圧に減圧して得られる空気流である、請求項６の方
法。
【請求項９】上記ブラストノズルから噴射される空気
流の流体は、１００ｍ／秒以上である、請求項７または
８の方法。
【請求項１０】ブラスト室と、このブラスト室内に配
置され、１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下の平
均粒径の球体または粒体を低圧高速の空気流に乗せて吹
きつけるブラストノズルと、電子部品製造用フレームを
上記ブラスト室内に導入する搬送機構と、を備え、上記
ブラストノズルから噴射される高速空気に混入する大量
の上記球体または粒体を、上記搬入機構によって搬送さ
れる電子部品製造用フレームに対して連続的に当てるよ
うにしたことを特徴とする、電子部品製造用フレームの
前処理装置。
【請求項１１】上記球体は、ガラスビーズである、請
求項１０の装置。
【請求項１２】上記搬送機構によって搬送される上記
製造用フレームの一面を向くノズルと、他面を向くノズ
ルとを備える、請求項１０の装置。