JPH0646643B2 - 半導体フレームの送り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体組立機（ペレットボンディング装置、
ワイヤボンディング装置等）における半導体フレーム
（リードフレーム、基板等）の送り装置に関する。

［従来の技術］ 従来の半導体フレームの送り装置として、半導体フレー
ムをガイドするガイドレールと、ガイドレールによる半
導体フレーム送りラインの上下に設けられる上下のチャ
ック爪と、上下のチャック爪の少なくとも一方である開
閉チャック爪を開閉させてそれらチャック爪間に半導体
フレームをチャックするチャック開閉装置と、上下のチ
ャック爪をガイドレールに沿って移動させるチャック移
動装置とを有してなるものがある。

ここで、上記従来の半導体フレームの送り装置を構成す
るチャック開閉装置は、ガイドレールに沿って設けられ
るガイド軸と、開閉チャック爪に回動自在に設けられガ
イド軸の外周面に当接し、かつ前記チャック移動装置の
動作時に該ガイド軸の軸長方向に沿って該ガイド軸の外
周面に当接しながら移動する従動子と、ガイド軸の設定
位置を変更するカム機構とからなっている。

すなわち、上記従来の半導体フレームの送り装置にあっ
ては、チャック開閉装置のカム機構により、ガイド軸
の設定位置を変更し、ガイド軸の外周面が定める従動子
の当接位置を調整することにより開閉チャック爪を開閉
動作し、チャック移動装置により、上下のチャック爪
をガイドレールに沿って移動する時、該チャック爪に設
けられている上述の従動子をガイド軸の軸長方向に沿っ
て該ガイド軸の外周面に当接しながら移動せしめること
により、上記にて定められる開閉チャック爪の開閉位
置を保持しながらそれらチャック爪を移動可能とする。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の半導体フレームの送り装置に
あっては、チャック開閉装置が複雑なカムを用いるこ
と、上記カムの運動をガイド軸に伝えるために複雑な
カム／ガイド軸連動機構を設けることの問題点がある。

本発明は、簡素な構造により、上下のチャック爪の少な
くとも一方を開閉動作し、かつ該チャック爪の開閉位置
を保持する状態で該チャック爪をガイドレールに沿って
移動可能とし、上下のチャック爪により半導体フレーム
を確実に送り可能とすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、半導体フレームをガイドするガイドレール
と、ガイドレールによる半導体フレーム送りラインの上
下に設けられる上下のチャック爪と、上下のチャック爪
の少なくとも一方である開閉チャック爪を開閉させてそ
れらチャック爪間に半導体フレームをチャックするチャ
ック開閉装置と、上下のチャック爪をガイドレールに沿
って移動させるチャック移動装置とを有してなる半導体
フレームの送り装置において、チャック開閉装置が、ガ
イドレールに沿って設けられる偏心回転軸と、開閉チャ
ック爪に設けられて上記偏心回転軸の外周面に当接し、
かつ前記チャック移動装置の動作時に該偏心回転軸の軸
長方向に沿って該偏心回転軸の外周面に当接しながら移
動する従動子と、偏心回転軸を回転させ、偏心回転軸の
外周面が定める上記従動子の設定位置を調整することに
より開閉チャック爪を開閉動作させる駆動部とからなる
ようにしたものである。

［作用］ 本発明によれば、チャック開閉装置の駆動部によって
偏心回転軸を回転させることにより、偏心回転軸の外周
面が定める従動子の設定位置を調整し、結果として開閉
チャック爪を開閉動作し、チャック移動装置により、
上下のチャック爪をガイドレールに沿って移動する時、
該チャック爪に設けられている上述の従動子を偏心回転
軸の軸長方向に沿って該偏心回転軸の外周面に当接しな
がら移動せしめることにより、上記にて定められる開
閉チャック爪の開閉位置を保持しながらそれらチャック
爪を移動可能とすることとなる。

したがって、本発明によれば、複雑なカムを用いず
に、単純な偏心回転軸によってチャック爪を開閉動作で
き、従来のカムとガイド軸を単一の偏心回転軸にて集
約し、したがって複雑なカム／ガイド軸連動機構等を必
要としない。すなわち、本発明は簡素な構造により、上
下のチャック爪の少なくとも一方を開閉動作し、かつ該
チャック爪の開閉位置を保持する状態で該チャック爪を
ガイドレールに沿って移動可能とし、上下のチャック爪
により半導体フレームを確実に送ることができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を模式的に示す正面図、第２
図は第１図の平面図、第３図は第１図の側面図、第４図
はチャック移動装置の一例を示す平面図、第５図はチャ
ック開閉装置の一例を示す側面図、第６図は第５図のVI
−VI線に沿う矢視図、第７図は第５図の要部を模式的に
示す側面図、第８図は偏心回転軸を示す断面図である。

送り装置１０は、ペレットボンディング装置、ワイヤボ
ンディング装置等の半導体組立機の一部を構成し、例え
ば第１図の如く、基台１１の上部において、リードフレ
ーム供給装置１２とリードフレーム排出装置１３の間に
配置され、リードフレーム供給装置１２から供給される
リードフレーム１４をボンディング位置１５（第２図参
照）に設定し、ボンディング後のリードフレーム１４を
リードフレーム排出装置１３に排出する。

（Ａ）送り装置１０は、基台レール部１６の上部に相対
する可動台１７、１８を架設し、これらの可動台１７、
１８の相対する上縁部にリードフレーム１４をガイドす
る一対のガイドレール１９、２０を固定している。ここ
で、両可動台１７、１８は左ねじと右ねじを備えた不図
示の間隔調整ねじを介して連結され、この間隔調整ねじ
の螺動により相互に接近／離隔し、両ガイドレール１
９、２０の間隔を今回送り対象としてのリードフレーム
１４の幅に適合する間隔に設定替えできるようになって
いる。

（Ｂ）一方の可動台１７には以下の如くのチャック移動
装置が配設されている。（第３図、第４図参照）。

すなわち、可動台１７の水平床部１７Ａにはチャック移
動モータ２１（例えばＤＣサーボモータからなる）が設
置され、このモータ２１の出力軸には送りねじ軸２２が
連結され、送りねじ軸２２の延在端は可動台１７に設置
されている軸受２３に支持されている。送りねじ軸２２
の中間部には従動ナット２４が螺着され、このナット２
４の下面部に設けられているローラー２５は水平床部１
７Ａに設けられている一対のレール２６に挟まれてガイ
ドされるようになっている。送りねじ軸２２とレール２
６は前述のガイドレール１９、２０と平行に設定されて
いる。

他方、可動台１７の垂直壁部１７Ｂには前述のガイドレ
ール１９、２０と平行な直線移動軸受２７が固定され、
この軸受２７にはチャック移動台２８が滑動自在に結合
されている。この時、チャック移動台２８はローラー２
９を備え、前記従動ナット２４の正面部に設けられてい
る一対のローラー３０が上記ローラー２９を挟み、これ
により前記従動ナット２４とチャック移動台２８とがガ
イドレール１９、２０に沿う方向に連動可能に結合され
る。

すなわち、チャック移動モータ２１の駆動時に、従動ナ
ット２４がレール２６に沿って移動すると、この移動力
がチャック移動台２８に伝えられ、チャック移動台２８
は直線移動軸受２７に沿ってガイドレール１９、２０と
平行に移動することとなる。

（Ｃ）次に、上記チャック移動台２８のガイドレール１
９に沿う長手方向の２位置で、ボンディング位置１５を
挟む２位置には、それぞれ、チャック支持台３１が固定
され、各チャック支持台３１には以下の如く、上下のチ
ャック爪３２、３３が設けられている（第１図、第２
図、第３図、第５図、第６図参照）。

すなわち、チャック支持台３１は支軸３４を備え、支
軸３４の両側外周部には上チャック爪支持アーム３５が
揺動可能に支えられ、支持アーム３５の正面部には上チ
ャック爪３２が固定されている。また、支軸３４の中
間外周部には下チャック爪支持アーム３６が揺動可能に
支えられ、支持アーム３６の正面部には下チャック爪３
３が固定されている。この時、上下のチャック爪３２、
３３は前述のガイドレール１９、２０によるリードフレ
ーム１４の送りラインの上下に設定される。

（Ｄ）次に、一方の可動台１７には以下の如くのチャッ
ク開閉装置が配設されている（第１図、第２図、第３
図、第５図、第７図、第８図参照）。

すなわち、ガイドレール１９に沿う２位置で、前述のチ
ャック移動台２８とともに移動する上下のチャック爪３
２、３３の移動ストロークに対応する２位置には、それ
ぞれ、上下の偏心回転軸３７、３８が設置されている。
各偏心回転軸３７、３８は、第７図、第８図に示す如
く、可動台１７に設けられる軸受３９に支持される中心
軸部４０と、中心軸部４０と一体化されて支軸部を構成
するとともに該中心軸部４０に対して偏心量ｅだけ偏心
している偏心軸部４１と、偏心軸部４１の外周部にボー
ル軸受４２を介して回動自在に被冠されているフリーロ
ーラー４３とからなる。両偏心回転軸３７、３８の上記
軸受３９から突出する端部には歯付プーリ４４、４５が
固定されている。また、可動台１７には本発明の駆動部
としてのチャック開閉モータ４６（例えばステッピング
モータ）が設置され、モータ４６の出力軸に固定されて
いる歯付プーリ４７と上記両歯付プーリ４４、４５には
歯付ベルト４８が巻き回されている。すなわち、チャッ
ク開閉モータ４６の駆動時に、偏心回転軸３７、３８は
連動して偏心回転する。

他方、上チャック爪３２の支持アーム３５には上従動回
転子４９が回動自在に設けられ、下チャック爪３３の支
持アーム３６には下従動回転子５０が回動自在に設けら
れ、各従動回転子４９、５０はそれぞれチャック支持台
３１との間に設けられるばね５１、５２の弾発力により
前述の上偏心回転軸３７、下偏心回転軸３８のフリーロ
ーラー４３に常時当接せしめられている。従動回転子４
９、５０は、チャック爪３２、３３が前述のチャック移
動台２８とともに移動する時、対応する偏心回転軸３
７、３８の軸長方向に沿ってそれらのフリーローラー４
３に当接しながら転動する。

したがって、前述のチャック開閉モータ４６が駆動する
時、偏心回転軸３７、３８は自らの中心軸部４０のまわ
りにそのフリーローラー４３を偏心回転し、これによ
り、フリーローラー４３が定める従動回転子４９、５０
の設定位置を調整することにより、チャック爪３２、３
３を第７図（Ａ）、（Ｂ）に示す如く開閉動作できるこ
ととなる。

なお、上下のチャック爪３２、３３はチャック開閉モー
タ４６の駆動による偏心回転軸３７、３８の偏心回転に
より互いに接近／離隔する如く対向移動して開閉する。
また、チャック爪３２、３３が閉じ状態においてリード
フレーム１４を挟圧する時、上従動回転子４９は上偏
心回転軸３７のフリーローラー４３から開き方向に逃げ
ることができ、結果として上チャック爪３２の閉じ位置
は開き方向に逃げることができるが、下従動回転子５
０は下偏心回転軸３８のフリーローラー４３から開き方
向に逃げることができず、結果として下チャック爪３３
の閉じ位置は開き方向に逃げることができずその閉じ位
置を固定化されるようになっている。すなわち、この実
施例において、下チャック爪３３の爪閉じレベルはガイ
ドレール１９、２０のレール面レベルと略同一に設定さ
れてリードフレーム１４をガイドレール１９、２０のレ
ール面に押し付けることなくチャックできるように、あ
るいはそのレール面レベルより若干高く設定されてリー
ドフレーム１４を該レール面レベルから一定量持ち上げ
て該リードフレーム１４をガイドレール１９、２０のレ
ール面にこすることなく送れるようになっている。

次に、上記送り装置１０の動作について説明する。

上下のチャック爪３２、３３が開いた状態で待機して
いる時、リードフレーム供給装置１２の内部のリードフ
レーム１４が不図示のプッシャもしくはチャック装置に
よりガイドレール１９、２０に沿って引き出される。リ
ードフレーム１４の引き出され端がボンディング位置１
５よりリードフレーム供給装置１２の側に位置している
両チャック爪３２、３３の間に送り込まれる。この時、
センサ５３がリードフレーム１４の通過を検出し、この
検出結果によりリードフレーム１４の上記送り込み量の
適否が判定される。

次に、チャック開閉モータ４６が一時駆動され上下の
チャック爪３２、３３が閉じてリードフレーム１４をチ
ャックするとともに、チャック移動モータ２１が正転駆
動され上下のチャック爪３２、３３が上記リードフレー
ム１４をチャックした状態でガイドレール１９、２０に
沿って移動し、リードフレーム１４の被ボンディング部
位を前述のボンディング位置１５に位置決めする。この
時、センサ５４がリードフレーム１４の送り量を検出
し、この検出結果によりチャック移動モータ２１の駆動
量が補正されてリードフレーム１４を正確にボンディン
グ位置１５に位置決めすることとしている。そして以後
上下のチャック爪３２、３３の開閉動作と、ガイドレー
ル１９、２０に沿う往復動作とが交互に行なわれ、リー
ドフレーム１４の被ボンディング部位を順次ボンディン
グ位置１５に位置決めする。

なお、ボンディング位置１５に位置決めされた被ボンデ
ィング部位には、ペレットボンディングもしくはワイヤ
ボンディングされる。

リードフレーム１４のピッチ動が進み、ボンディング
位置１５よりリードフレーム排出装置１３の側に位置し
ている上下のチャック爪３２、３３の移動範囲にリード
フレーム１４の先端が到達すると、以後のリードフレー
ム１４のピッチ動は、このチャック爪３２、３３にて与
えられる。

リードフレーム１４の１つの被ボンディング部位にボ
ンディング作業が行なわれている時間内において、チャ
ック移動モータ２１は逆転駆動し、チャック爪３２、３
３は待機位置に一度復帰する。そしてリードフレーム供
給装置１２の側に位置している上下のチャック爪３２、
３３は、上記と同様に引き出された後続のリードフレ
ーム１４の引き出され端をチェックするとともに、チャ
ック駆動モータ２１の正転駆動により、後続のリードフ
レーム１４の先端をボンディング位置１５の手前位置ま
で移動させ、これにより後続のリードフレーム１４を待
機させておく。

さて上記の作業が終了すると、リードフレーム排出
装置１３の側のチャック爪３２、３３はの動作を続行
する。

１枚のリードフレーム１４におけるすべての被ボンデ
ィング部位に対してボンディング作業が終了すると、そ
のリードフレーム１４をリードフレーム排出装置１３の
側に位置しているチャック爪３２、３３がチャックして
ボンディング位置１５から移動させるとともに、待機し
ていた後続のリードフレーム１４を、リードフレーム供
給装置１２の側に位置しているチャック爪３２、３３が
チャックし、その最初の被ボンディング部位をボンディ
ング位置１５に位置決めする。以後はと同様となる。

また、ボンディングの終了したリードフレーム１４
は、後続のリードフレーム１４の１つの被ボンディング
部位にボンディング作業が行なわれている時間を利用し
てリードフレーム排出装置１３に送り込まれる。これは
チャック移動モータ２１が正転、逆転駆動を複数回くり
返すとともに、タイミングをとりながらリードフレーム
排出装置１３の側に位置するチャック爪３２、３３が開
閉動作を行なうことでリードフレーム１４をリードフレ
ーム排出装置１３の方に移動させ、最終的に閉じた状態
のチャック爪３２、３３にてリードフレーム１４の後端
を押し込むことにより行なわれる。

上記が終了すると、リードフレーム供給装置１２の
側に位置するチャック爪３２、３３は、上記の作業に
おけるリードフレーム１４のピッチ動を続行する。以上
により順次リードフレーム１４の送りが行なわれる。な
お、リードフレーム１４のピッチ動毎にチャック爪３
２、３３は開くとともに、ボンディング位置１５に位置
決めされたリードフレーム１４は、図示省略の位置決め
装置ならびにフレーム押さえ等にて位置決め保持され
る。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、チャック開閉モータ４６によっ
て偏心回転軸３７、３８を回転させることにより、偏心
回転軸３７、３８のフリーローラー４３に接する従動回
転子４９、５０の当接位置を調整し、結果として開閉チ
ャック爪３２、３３を開閉動作し、チャック移動モー
タ２１により、上下のチャック爪３２、３３をガイドレ
ール１９、２０に沿って移動する時、該チャック爪３
２、３３に設けられている従動回転子４９、５０を偏心
回転軸３７、３８の軸長方向に沿って該偏心回転軸３
７、３８のフリーローラー４３に当接しながら移動せし
めることにより、上記にて定められる開閉チャック爪
３２、３３の開閉位置を保持しながらそれらチャック爪
を移動可能とすることとなる。

したがって、上記実施例によれば、複雑なカムを用い
ずに、単純な偏心回転軸３７、３８によってチャック爪
３２、３３を開閉動作でき、従来のカムとガイド軸を
単一の偏心回転軸３７、３８にて集約し、したがって複
雑なカム／ガイド軸連動機構等を必要としない。すなわ
ち、簡素な構造により、上下のチャック爪３２、３３を
開閉動作し、かつ該チャック爪３２、３３の開閉位置を
保持する状態で該チャック爪３２、３３をガイドレール
１９、２０に沿って移動でき、上下のチャック爪３２、
３３によりリードフレーム１４を確実に送ることができ
る。

また、上記実施例にあっては、開閉チャック爪３２、３
３を開閉動作させるために偏心回転軸３７、３８の設定
位置が変更せしめられる時、偏心回転軸３７、３８は従
動回転子４９、５０に当接しているフリーローラー４３
を該従動回転子４９、５０に対して相対移動させること
なく、その支軸部を構成する中心軸部４０と偏心軸部４
１を上記フリーローラー４３に対して相対回動させなが
ら、上記設定位置を変更せしめられる。したがって、こ
の時、偏心回転軸３７、３８のフリーローラー４３は従
動回転子４９、５０との接触点を互いに変化することな
く共有し続け、従動回転子４９、５０に擦過力を与える
ことなく該従動回転子４９、５０の位置調整を行なうこ
ととなる。このため、従動回転子４９、５０は円滑に位
置調整され、そのボール軸受４２にスラスト力を付与さ
れることがなく、寿命の低下がない。

なお、本発明の実施においては、上下のチャック爪の一
方のみを駆動して開閉動作させるものであってもよい。
また、上下のチャック爪の開閉動作は回転運動に限らず
直線運動するものであってもよい。

また、本発明の実施において、偏心回転軸はその外周部
に必ずしもフリーローラーを備えることを必要としな
い。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、簡素な構造により、上
下のチャック爪の少なくとも一方を開閉動作し、かつ該
チャック爪の開閉位置を保持する状態で該チャック爪を
ガイドレールに沿って移動可能とし、上下のチャック爪
により半導体フレームを確実に送ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を模式的に示す正面図、第２
図は第１図の平面図、第３図は第１図の側面図、第４図
はチャック移動装置の一例を示す平面図、第５図はチャ
ック開閉装置の一例を示す側面図、第６図は第５図のVI
−VI線に沿う矢視図、第７図は第５図の要部を模式的に
示す側面図、第８図は偏心回転軸を示す断面図である。 １０……送り装置、 １４……リードフレーム（半導体フレーム）、 １９、２０……ガイドレール、 ２１……チャック移動モータ、 ２２……送りねじ軸、 ２８……チャック移動台、 ３１……チャック支持台、 ３２、３３……チャック爪、 ３７、３８……偏心回転軸、 ４０……中心軸部、 ４１……偏心軸部、 ４３……フリーローラー、 ４６……チャック開閉モータ（駆動部）、 ４９、５０……従動回転子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体フレームをガイドするガイドレール
   と、ガイドレールによる半導体フレーム送りラインの上
   下に設けられる上下のチャック爪と、上下のチャック爪
   の少なくとも一方である開閉チャック爪を開閉させてそ
   れらチャック爪間に半導体フレームをチャックするチャ
   ック開閉装置と、上下のチャック爪をガイドレールに沿
   って移動させるチャック移動装置とを有してなる半導体
   フレームの送り装置において、チャック開閉装置が、ガ
   イドレールに沿って設けられる偏心回転軸と、開閉チャ
   ック爪に設けられて上記偏心回転軸の外周面に当接し、
   かつ前記チャック移動装置の動作時に該偏心回転軸の軸
   長方向に沿って該偏心回転軸の外周面に当接しながら移
   動する従動子と、偏心回転軸を回転させ、偏心回転軸の
   外周面が定める上記従動子の設定位置を調整することに
   より開閉チャック爪を開閉動作させる駆動部とからなる
   ことを特徴とする半導体フレームの送り装置。