JP2003318206A - 半導体製造装置およびそのヒータプレート着脱治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のネジ固定方式のＨ／Ｐ、Ｈ／Ｂの問題を
解決し、高温のままＨ／Ｐの交換を可能とすると共に、
その交換作業時間を少なくし、また、簡単な形状として
コストを低減する。 【解決手段】半導体製造装置は、リードフレームを加工
するためにこのリードフレームを保持して加熱される板
部材からなるヒータプレート１０と、このヒータプレー
ト１０が着脱されると共に、このヒータプレートを固定
保持して加熱するヒータブロック２０とを有することを
特徴とし、ヒータプレート着脱治具３０は、半導体製造
装置のヒータプレート１０を着脱しこれを保持すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置お
よびそのヒータプレート着脱治具に関し、特にリードフ
レーム（Ｌ／Ｆ）を加熱・加工するヒータプレート（Ｈ
／Ｐ）をもった半導体製造装置およびそのヒータプレー
ト着脱治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の半導体製造装置において、熱圧着
ボンディングを行うためのヒータプレートは、半導体装
置のリードフレームにヒータからの熱を伝えるものであ
り、半導体デバイスの品種変更に伴って交換をを行う必
要がある部品である。半導体装置における多品種少量生
産等、品種切替を頻繁に行う場合においては、このヒー
タプレート交換作業が多大な工数を発生させる要因とな
っており、その作業性の向上、生産性の向上を図る上で
妨げとなっている。

【０００３】従来、このヒータプレートの固定には、ほ
とんどネジを用いて固定されていることが多く、かなり
の小さなネジを使用し、作業性が悪い。又工具の準備時
間の発生やネジ落下等による機械への悪影響が発生し、
いろいろなロスが増えている。従来技術の一例として、
特許第２９９６８７７号（特開平８―３１８５８号）の
特許公報に示されたものを、図１０，１１により説明す
る。

【０００４】図１０，１１はヒータプレートとヒータブ
ロック（Ｈ／Ｂ）との関係を説明する断面図である。こ
れらを用いて構造を簡単に説明する。図１０はヒータブ
ロック５０にヒータープレート４０が取付けられた構
造、図１１はヒータブロック５０にヒータープレート４
０を取付ける際の動作を示している。ほぼ矩形状のヒー
タープレート４０は、熱伝達部材としてのヒータブロッ
ク５０から熱伝達される。このヒータープレート４０
は、その中央線上にＨ／Ｂ５０と対向する基準面４１の
凹部４２に、傾斜面６０ａのある平ネジ６０が取付けら
れ、もう一方の凹部４２に傾斜部４３が設けられっでい
る。

【０００５】また、ヒータブロック５０は、その中央線
上にＨ／Ｐ４０と対向する基準面５１の凹部５２，５３
に、係止手段となる駒部材７０，７１が丸ネジ７２、
（７３）により固定されている。ヒータプレート４０の
ネジ６０が、逆傾斜面７０ａをもつ駒部材７０と係止可
能な位置になり、また、もう一方の凹部４２の傾斜部４
３がコの字形の駒部材７１に係止される。

【０００６】この状態で、矢印ｂにて示すようにヒータ
プレート４０の他端部を下げ、手を離せば、駒部材７０
がネジ６０に係合すると同時に、ヒータプレート４０が
駒部材７１による付勢力によって復動し、図１０に示す
状態となり取付け完了する。ヒータプレート４０のねじ
６０は第１の被係止部位として、一方の駒部材７０によ
って係止される訳であるが、具体的には、図１０に示す
ように、皿ねじ６０の皿状頭部の斜面６０ａが当接面と
して駒部材７０の傾斜面７０ａに当接する。

【０００７】一方、図１０に示すように、他方の駒部材
７１によって係止されるべくヒータプレート４０に第２
の被係止部位として設けられた傾斜面４３は、駒部材７
１に形成された傾斜面７１ｄと略同じ向きに傾斜してお
り、当接面として該傾斜面７１ｄに当接する。

【０００８】ヒータプレート４０をヒータブロック５０
に対して着脱自在に装着するための係止手段において
は、駒部材７１が板ばねからなって可撓性を有するか
ら、ヒータプレート４０（の傾斜面４０ｃ）に対する直
接的係止部として駒部材７１が有する斜状部７１ｃは、
駒部材７１自体の撓みによって他方の駒部材７０に対し
て近接離間可能である。そして駒部材７１はまた、その
弾性の故に、直接的係止部である斜状部７１ｃを他方の
駒部材７０に対して近接する方向に付勢する付勢手段と
して作用する。従って、ヒータプレート４０は、この付
勢力を以て、両駒部材７０、７１の各傾斜面７０ａ、７
１ｄとヒータブロック５０の装着基準面５４との３面に
よって挾持された状態となる。

【０００９】この係止手段に基づき、ヒータプレート４
０をヒータブロック５０に対して装着する際の動作につ
いて図１１により説明する。まず、図のように、ヒータ
プレート４０に第２の被係止部位として設けられた傾斜
面４３を一方の係止部としての駒部材７１の斜状部７１
ｃに当てがいつつ押し（矢印ａにて示す）、駒部材７１
を図示のように該駒部材７１の付勢力に抗するように撓
ませる。この斜状部７１ｃは、前述したように、駒部材
７１が傾斜面４３に対する直接的係止部として有するも
のであるが、この撓み動作によって移動する。このよう
にして駒部材７１を撓ませると、図示のように、第１の
被係止部位としてヒータプレート４０に設けられたねじ
６０が他の係止部としての駒部材７０に対して係止可能
な位置に至る。この状態で、矢印ｂにて示すようにヒー
タプレート４０の他端部を下げ、手を離せば、駒部材７
０がねじ６０に係合すると同時に、ヒータプレート４０
が駒部材７１による付勢力によって復動し、図１０に示
す状態となり、ヒータプレート４０の係止が完了する。
また、ヒータプレート４０をヒータブロック５０から取
り外す場合もこれと同様である。

【００１０】このワイヤボンディング装置においては、
リードフレームＬ／Ｆを加熱するヒータプレート４０が
ヒータブロック５０に対して係止手段によって着脱自在
に装着され、この係止手段は、ヒータプレート４０の複
数の被係止部位（ここではねじ６０及び傾斜面４３の２
箇所）に対応して該ヒータプレート４０及びヒータブロ
ック５０の少なくとも一方に設けられ、その少なくとも
一が他に対して近接離間可能となされた複数の係止部
（駒部材７０及び７１) と、この可動な係止部（駒部材
７１) を他の係止部（駒部材７０) に対して近接若しく
は離間する方向に付勢（近接する方向に付勢）する付勢
手段（駒部材７１自体をこの付勢手段として兼用してい
る）とからなる。

【００１１】この構成においては、ヒータブロック５０
に対するヒータプレート４０の装着時、ヒータプレート
４０の一方の被係止部位に対応して設けられた可動な係
止部を、付勢手段による付勢力に抗して移動させるよう
にしつつ、ヒータプレート４０の他方の被係止部位に対
応して設けられた他の係止部を係合させれば、ヒータプ
レート４０が付勢手段による付勢力によって復動し、以
てヒータプレート４０の両被係止部位が係止される。ま
た、ヒータプレート４０をヒータブロック５０から取り
外す場合もこれと同様である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
のＨ／Ｐ４０の構造では、交換時温度を下げなければ、
Ｈ／Ｐ４０を交換できない。また、Ｈ／Ｐ４０の耐久性
（熱・繰返し疲労）に問題があり、Ｈ／Ｐの形状が複雑
で、Ｈ／Ｐ４０の製作費用が掛かりすぎるという難しい
問題がある。

【００１３】本発明の目的は、従来のネジ固定方式のＨ
／Ｐ、Ｈ／Ｂの問題を解決し、高温のままＨ／Ｐの交換
を可能とすると共に、その交換作業時間を少なくし、ま
た、簡単な形状としてコストを低減した半導体製造装置
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
の構成は、リードフレームを加工するためにこのリード
フレームを保持して加熱される板部材からなるヒータプ
レートと、このヒータプレートが着脱されると共に、こ
のヒータプレートを固定保持して加熱するヒータブロッ
クとを有することを特徴とする。

【００１５】本発明において、ヒータプレートが、加熱
される板部材からなるプレート部と、このプレート部の
一部に突出してリードフレームが載置されるＬ／Ｆ保持
部とを備え、前記プレート部にはヒータブロックのピン
と嵌合す位置決め穴と、治具のネジ部と螺合するネジ穴
とを有することができ、また、プレート部は、その長さ
方向の両端上側にテーバ部を有することができ、さら
に、ヒータブロックが、ヒータプレートのプレート部が
載置されその上面に前記ヒータプレートの位置決め穴と
嵌合するピンを有するヒータ台と、前記ヒータプレート
のプレート部の長さ方向の両端に支持されその長さ方向
に可動なクランプと、これらクランプの間に挿入されそ
のクランプを互に引っ張るばねと、前記各クランプうち
の一方の一端と前記プレート部の中央との間でクランプ
を開閉する開閉アームとを備えることができ、また、長
さ方向に可動なクランプが、プレート部のテーバ部と重
なり合う形状のテーバ部を有するようにできる。

【００１６】本発明のヒータプレート着脱治具の構成
は、上述したらの半導体製造装置のヒータプレートを着
脱しこれを保持することを特徴とし、ヒータプレートの
プレート部の側面の幅で、その側面が挿入されるコの字
ブロックと、このコの字ブロックの上面中央に設けられ
前記ヒータプレートのネジ穴に螺合するネジ部とを有す
ることができる。

【００１７】本発明の構成によれば、ヒータプレート
（Ｈ／Ｐ）交換時、Ｈ／Ｐの温度を下げなくても、Ｈ／
Ｐ取り付けるＨ／Ｐ着脱治具を押し込み・固定すること
で、簡単に脱着か可能にできる。また、手でＨ／Ｐを交
換するには、Ｈ／Ｐの温度を十分に下げなければいけな
いが、ワンタッチクランプ固定ヒータブロック（Ｈ／
Ｂ）とＨ／Ｐ取り付け治具の組合せにより、２００℃程
度の高温のＨ／Ｐを手で触れることなく交換出来、交換
時間の削減が出来る。さらに、従来のＨ／Ｐねじ固定方
式から、ワンタッチ固定にしたことにより、使用工具を
削減し、ネジ落下等による設備へのダメージをなくしす
ことができ、また、従来のＨ／Ｐねじ固定方式を改造す
ることにより、低コストで実施ですることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。図１（ａ）（ｂ）は本発明の一
実施形態を説明するヒータプレート（Ｈ／Ｐ）１０をヒ
ータブロック（Ｈ／Ｂ）２０に実装した場合の正面図と
側面図、図２（ａ）（ｂ）は図１のヒータプレート１０
の部分の正面図と側面図、図３（ａ）（ｂ）は図１のヒ
ータブロック２０の部分の正面図と側面図、図４（ａ）
（ｂ）は図２のヒータプレート１０を図３のヒータブロ
ック２０に装着するためのＨ／Ｐ着脱治具の正面図と側
面図である。

【００１９】本実施形態の半導体製造装置は、リードプ
レームＬ／Ｆを加熱するヒータプレート（Ｈ／Ｐ）１０
と、このヒータプレート１０をワンタッチで実装するヒ
ータブロック（Ｈ／Ｂ）２０と、ヒータプレート１０を
ヒータブロック２０に取付け取外しするＨ／Ｐ着脱治具
３０とから構成される。

【００２０】ヒータプレート１０は、図２（ａ）（ｂ）
のように、ヒータブロック２０により加熱される直方体
のプレート部１１と、このプレート部１１の一部にリー
ドプレーム（図示せず）が真空吸着される吸着穴１３に
より保持される部分のＬ／Ｆ保持部１２とが熱良導体に
より一体成形されたものである。その大きさは、幅Ａが
２０ｍｍ、長さ９０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ程度である。ま
た、プレート部１１は幅が２６ｍｍで、そのほぼ中央
に、Ｈ／Ｐ着脱治具のネジ部と嵌合するネジ穴１４と、
プレート部１１の両端には、ヒータブロック２０の左右
クランプの傾斜に合ったテーパ部１５と、ヒータブロッ
ク２０の位置決めピンに合うピン穴１６とを有してい
る。そのテーパ部１５は、Ｈ／Ｐ１０の端面をワンタッ
チ固定できるようにテーパ加工した部分である。

【００２１】また、ヒータブロック２０は、図３（ａ）
（ｂ）に示されるように、ヒータプレート１０を加熱す
るヒータ台部２１（幅２０ｍｍ、長さ９０ｍｍ、厚さ２
５ｍｍ程度）と、このヒータ台部２１の中央線上の２個
所にその表面から突出して設けられピン穴１６と嵌合す
るの位置決めピン２２と、ヒータ台部２１の側面でヒー
タプレート１０を縦方向の両端で抑える右クランプ２
５、左クランプ２６と、これらクランプ２５，２６の一
方の端部とヒータ台部２１のほぼ中央との間を支持する
折り曲げ機構からなるクランプ開閉アーム２４と、クラ
ンプ２５，２６の端部間を弾性力で引っ張るバネ２３と
から構成され、ヒータプレート１０を保持し加熱する。

【００２２】Ｈ／Ｐ着脱治具３０は、図４（ａ）（ｂ）
に示されるように、ヒータプレート１０をヒータブロッ
ク（Ｈ／Ｂ）２０に取り付け、取り外しする治具であ
り、高温（２００°Ｃ）となったヒータプレート１０を
挟んで保持するコの字ブロック３１と、このコの字ブロ
ック３１の中央に設けられヒータプレート１０のネジ穴
１４に螺合するネジ部３２とからなり、ネジ部３２に
は、ネジ先３５を手動回転できるネジつまみ３４が設け
られている。

【００２３】図４のＨ／Ｐ着脱治具３０は、高温となっ
たＨ／Ｐ１０（図２）の取り付け取り外しをすると共
に、Ｈ／Ｂ２０のクランプ開閉アーム２４を押し下げる
治具である。このＨ／Ｐ着脱治具３０のコの字部分の寸
法Ｂは、図２のＨ／Ｐ１０の幅２０ｍｍ＋０．２ｍｍ
で、Ｈ／Ｂ２０の幅にスムーズに入るように、またＨ／
Ｐ１０をセンターにセットできる様に案内することによ
って、Ｈ／Ｂ２０の位置決めピン２２にＨ／Ｐの位置決
め穴１６が迷いもせず入れることができる。

【００２４】このＨ／Ｐ着脱治具３０は、ネジ部３２に
よりＨ／Ｐ１０を固定し、コの字型ブロック３１によ
り、Ｈ／Ｂ２０のクランプ開閉アーム２３を押すように
して、Ｈ／Ｐ１０と一体型となっている。Ｈ／Ｐ着脱治
具３０のネジ部３２のつまみ３４を回すことによって、
治具３０の凹部３３に、図２のＨ／Ｐ１０の幅が０．２
ｍｍのガタではまり込まれる。

【００２５】Ｈ／Ｐ着脱治具３０によりＨ／Ｐ１０を保
持した場合の図が、図５（ａ）（ｂ）のようになる。す
わわち、図５（ａ）のように，Ｈ／Ｐ着脱治具３０が、
Ｈ／Ｐ１０を挟み、ネジ部３２のネジ３３がＨ／Ｐ１０
のネジ穴１４の螺合して、図５（ｂ）のようになる。ネ
ジ３３をネジ込んだ後、Ｈ／Ｐ１０とこの治具３０が平
行に合体することで、スムーズに位置決めピン２２にＨ
／Ｐ１０を脱着させる事ができる。この治具を使用する
にあたって、高温となったＨ／Ｐ１０を手で触らずに行
うことが出来る。

【００２６】図３は、従来のネジ固定Ｈ／Ｂ（２０）に
左右のクランプアーム２５，２６を取り付けたもので、
バネ２３により引っ張りあっている。右クランプ２５に
はクランプ開閉アームが連動していて、クランプ開閉ア
ーム２４が押し下げられると、右クランプ２６が５ｍｍ
程度開く仕組みになっている。従来のＨ／ＰとＨ／Ｂの
組み合わせ設計上、左クランプ２６のとじしろは１ｍｍ
動作であるため、アーム２４に連動しなくても脱着な可
能である。なお、Ｈ／Ｐ１０の位置決め固定の前後左右
は、従来の位置決めピン２２を使用さ、上下固定が左右
のクランプアーム２５，２６のテーパ部２７，２８とＨ
／Ｐ１０のテーパ部１４とを約２Ｋｇのバネ力にて接触
し、Ｈ／Ｐ１０の浮き防止の役割を果たしている。この
ようにＨ／Ｐ１０がＨ／Ｂ２０に固定された状態が図１
となる。

【００２７】次に、本実施形態の動作を、図６〜図９の
側面図により説明する。図６から図９の順にＨ／Ｐ１０
の取り外し方を説明する。尚 取付け時は、この逆のフ
ローとなる。

【００２８】図６のＨ／Ｂ２０からＨ／Ｐ１０を取り外
す時、図４のＨ／Ｐ着脱治具３０を使って矢印ａの方向
に力をかけ下げる事により、クランプ開閉アーム２４が
下がる。すると、図７のように右クランプ２６も連動し
で、矢印ｂの方向に広がる。次に図８は、図４の治具の
ネジ部３２を回し、Ｈ／Ｐ１０と治具３０とを固定した
後、矢印ｄ方向にＨ／Ｐ１０付きの治具３０が持ち上げ
られる。左右のクランプは、矢印ｅ，ｆ方向に閉じよう
とする力がバネ２３によってかかる。左クランプ２５は
開閉させていないが、１ｍｍの動作の為、傾かせると簡
単に抜け、図９のように矢印ｇ方向に持ち上げ、取り外
し完了となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の構成によれ
ば、次のような効果がある。従来例の手でＨ／Ｐを脱着
させる構造では、手で触れるとなると、Ｈ／Ｐの温度が
低温になるまで待つ必要があるが、本発明の構造では、
高温の状態でもＨ／Ｐの脱着が可能となるため、交換時
間でかなりの差が出て短縮される。また、使用工具の削
減・ネジレス化による機械へのダメージ減少なども期待
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）は本発明の第１の実施形態の半導
体製造装置を説明するヒータプレートをヒータブロック
に実装した正面図および側面図。

【図２】（ａ）（ｂ）は図１のヒータプレート１０の部
分の正面図および側面図。

【図３】（ａ）（ｂ）は図１のヒータブロック２０の部
分の正面図および側面図。

【図４】（ａ）（ｂ）は図１のヒータプレート１０をヒ
ータブロック２０に取付け取外しするＨ／Ｐ着脱治具の
正面図および側面図。

【図５】（ａ）（ｂ）は図４のＨ／Ｐ着脱治具３０にヒ
ータプレート１０を装着した時の正面図および側面図。

【図６】図４のＨ／Ｐ着脱治具３０をヒータプレート１
０に装着する際の側面図。

【図７】図６の次にＨ／Ｐ着脱治具３０をヒータプレー
ト１０に装着した時の側面図。

【図８】図７の次にＨ／Ｐ着脱治具３０をヒータブロッ
ク２０から取外す際の側面図。

【図９】図８の次にＨ／Ｐ着脱治具３０をヒータブロッ
ク２０から取外した時の側面図。

【図１０】従来例のヒータプレートとヒータブロックと
の関係を示す側面図。

【図１１】図１０のヒータブロックからヒータプレート
を外した場合の側面図。

【符号の説明】

１０，４０ ヒータプレート １１ プレート部 １２ Ｌ／Ｆ保持部 １３ 吸着穴 １４ ネジ穴 １５ テーパ部 １６ 位置決め穴 ２０，５０ ヒータブロック ２１ ヒータ台部 ２２ 位置決めピン ２３ バネ ２４ クランプ開閉アーム ２５，２６ 左、右クランプ ３０ Ｈ／Ｐ着脱治具 ３１ コの字部 ３２ ネジ部 ３３ 治具凹部 ３４ ネジつまみ ３５ ネジ先 ４１，５４ 基準面 ４２，５１，５２ 凹部 ４３，６０ａ，７０ａ，７０ｄ 傾斜面 ６０ 皿ネジ ７０，７１ 駒部材 ７２ 丸ネジ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレームを加工するためにこのリ
   ードフレームを保持して加熱される板部材からなるヒー
   タプレートと、このヒータプレートが着脱されると共
   に、このヒータプレートを固定保持して加熱するヒータ
   ブロックとを有することを特徴とする半導体製造装置。
2. 【請求項２】 ヒータプレートが、加熱される板部材か
   らなるプレート部と、このプレート部の一部に突出して
   リードフレームが載置されるＬ／Ｆ保持部とを備え、前
   記プレート部にはヒータブロックのピンと嵌合す位置決
   め穴と、治具のネジ部と螺合するネジ穴とを有する請求
   項１記載の半導体製造装置。
3. 【請求項３】 プレート部は、その長さ方向の両端上側
   にテーバ部を有する請求項２記載の半導体製造装置。
4. 【請求項４】 ヒータブロックが、ヒータプレートのプ
   レート部が載置されその上面に前記ヒータプレートの位
   置決め穴と嵌合するピンを有するヒータ台と、前記ヒー
   タプレートのプレート部の長さ方向の両端に支持されそ
   の長さ方向に可動なクランプと、これらクランプの間に
   挿入されそのクランプを互に引っ張るばねと、前記各ク
   ランプうちの一方の一端と前記プレート部の中央との間
   でクランプを開閉する開閉アームとを備えた請求項１記
   載の半導体製造装置。
5. 【請求項５】 長さ方向に可動なクランプが、プレート
   部のテーバ部と重なり合う形状のテーバ部を有するよう
   にした請求項４記載の半導体製造装置。
6. 【請求項６】 請求項１から３記載の半導体製造装置の
   ヒータプレートを着脱しこれを保持することを特徴とす
   るヒータプレート着脱治具。
7. 【請求項７】 ヒータプレートのプレート部の側面の幅
   で、その側面が挿入されるコの字ブロックと、このコの
   字ブロックの上面中央に設けられ前記ヒータプレートの
   ネジ穴に螺合するネジ部とを有する請求項６記載のヒー
   タプレート着脱治具。