JP2010238857A - スパンカー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】母材に対する並行度を不具合無く維持することができるスパンカー構造を提供する。
【解決手段】リードフレーム上の半田を押圧する圧印体７３の揺動中心９１を、リードフレームに対向する圧印面８４の中央に設定することで、リードフレームに押圧された圧印体７３がリードフレーム２の表面に対して並行となるように回動する際に、圧印面８４上に設定された揺動中心９１を中心に回動させる。中空シャフト２４の内側に中間部材６１をＹ方向６４へ揺動自在に支持し、この中間部材６１の内側に圧印体７３をＸ方向７６へ揺動自在に支持する。圧印体７３の基端に、揺動中心９１を中心とした球面状の凸球面９２を設定し、ホルダ２５の圧印体７３の基端に対向する部位に、凸球面９２に適合した凹球面９３を凸球面９２と摺接可能に設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ワーク上に塗布された塗布剤を整形するスパンカー構造に関する。

従来、半導体等のチップを母材としてのリードフレームにボンディングする際には、予め塗布剤としての半田が塗布されたボンディングポイントにチップを載置してボンディングが行われており、前記ボンディングポイントに塗布された半田は、スパンカーによって均一の厚みに整えられていた。

この半田が塗布されたリードフレームは、温度や材料特性によって表面の並行度が変化することがある。このため、前記リードフレーム上の半田をスパンカーで押圧する際には、前記スパンカーの圧印体の圧印面と前記リードフレーム表面とを並行に調整する必要があり、この調整作業には苦労を要する。

そこで、調整作業が不要なスパンカー構造が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

このスパンカー構造では、前記半田を押圧する圧印体が回転軸を介して支持部品に回動自在に支持されており、前記圧印体の圧印面がリードフレームの当接した際に、前記圧印体が前記回転軸を中心に回動することで、当該圧印体の前記圧印面を前記リードフレームに対して並行に保った状態で、前記半田を前記圧印面で押圧できるように構成されている。

特開平１０−２４７６６５号公報

しかしながら、このような従来のスパンカー構造にあっては、圧印体を支持する回転軸が圧印面より離れた位置にあるため、傾き補正動作時において、前記圧印面のリードフレームへの接地位置が傾き補正動作に伴って、水平方向に大きく変位してしまう。

これにより、半田形成部の位置ずれが大きくなったり、母材への傷付きが懸念される。また、圧印体自体が受けるダメージも大きくなってしまう。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、母材に対する並行度を不具合無く維持することができるスパンカー構造を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明の請求項１のスパンカー構造にあっては、スパンカー本体に揺動自在に支持された圧印体により母材上の塗布剤を押圧して整形するスパンカー構造において、前記印圧体の揺動中心を、前記母材に対向する前記圧印体の圧印面近傍に設定した。

すなわち、母材上の塗布剤を押圧する圧印体は、その揺動中心が前記母材に対向する圧印面近傍に設定されている。

このため、前記母材に押圧された前記圧印体が当該母材の表面に対して並行となるように回動する場合、前記圧印体は、前記圧印面近傍に設定された揺動中心を中心に回動する。

また、請求項２のスパンカー構造においては、外ブロックの内側に内ブロックをＸ方向へ揺動自在に支持し、前記内ブロックの内側に前記圧印体を前記Ｘ方向と交差するＹ方向へ揺動自在に支持する一方、前記揺動中心を中心とした球面状の凸球面を前記圧印体の基端に設定し、当該圧印体の基端に対向する対向部位に前記凸球面に適合して没入した球面状の凹球面を前記凸球面と摺接可能に設けた。

すなわち、外ブロックの内側には、内ブロックがＸ方向へ揺動自在に支持されており、この内ブロックの内側には、前記圧印体がＹ方向へ揺動自在に支持されている。このため、前記外ブロックに対して前記内ブロックが前記Ｘ方向へ揺動するとともに、前記内ブロックに対して前記圧印体が前記Ｙ方向へ揺動することによって、当該圧印体は、いずれの方向への揺動も許容される。

そして、前記圧印体の基端には、前記揺動中心を中心とした球面状の凸球面が設定されており、当該圧印体の基端に対向する対向部位には、前記凸球面に適合した凹球面が前記凸球面と摺接可能に設けられている。

これにより、前記対向部位に対する前記圧印体の揺動が自由に行われるとともに、母材押圧時に前記圧印体に生じた反力は、前記凸球面を介して前記凹球面へ分散される。

さらに、請求項３のスパンカー構造では、前記揺動中心を中心とした曲面状の凸曲面を前記内ブロックの基端に設定するとともに、当該内ブロックの基端に対向する対向部位に前記凸曲面に適合して没入した曲面状であって前記内ブロックの前記Ｘ方向への揺動を許容する凹曲面を前記凸曲面と摺接可能に設けた。

すなわち、前記内ブロックの基端には、前記揺動中心を中心とした曲面状の凸曲面が設定されており、当該内ブロックの基端に対向する対向部位には、前記凸曲面に適合して没入した曲面状であって前記内ブロックの前記Ｘ方向への揺動を許容する凹曲面が前記凸曲面と摺接可能に設けられている。

このため、前記内ブロックの凸曲面が、その対向部位に設けられた凹曲面に摺動することによって前記Ｘ方向への揺動が許容される。

そして、母材押圧時に前記圧印体に生じた反力は、前記凸曲面を介して前記凹曲面へ分散される。

以上説明したように本発明の請求項１のスパンカー構造にあっては、母材上の塗布剤を押圧する圧印体の揺動中心が前記母材に対向する圧印面近傍に設定されており、前記母材に押圧された前記圧印体が当該母材の表面に対して並行となるように回動する際には、前記圧印面近傍に設定された揺動中心を中心に回動することとなる。

このため、圧印体の回転軸が圧印面から離れた位置にある構造上、傾き補正動作時において、前記圧印面の母材への接地位置が傾き補正動作に伴って大きく水平方向に変位してしまう従来と比較して、母材に対する圧印体の横ずれを抑えることができる。

したがって、整形される塗布剤の位置ずれを抑えることができるとともに、前記圧印体による前記母材への傷付きを防止することができる。また、前記母材と前記圧印体との摺接を抑えることができるので、圧印体自体が受けるダメージを小さくすることができ、耐久性を高めることができ。

よって、母材に対する圧印面の並行度を不具合無く維持することができる。

また、請求項２のスパンカー構造においては、外ブロックの内側には、内ブロックがＸ方向へ揺動自在に支持されており、この内ブロックの内側には、前記圧印体がＹ方向へ揺動自在に支持されている。このため、前記外ブロックに対して前記内ブロックが前記Ｘ方向へ揺動するとともに、前記内ブロックに対して前記圧印体が前記Ｙ方向へ揺動することによって、当該圧印体を、いずれの方向へも揺動することができる。

そして、前記圧印体の基端には、前記揺動中心を中心とした球面状の凸球面が設定されており、当該圧印体の基端に対向する対向部位には、前記凸球面に適合した凹球面が前記凸球面と摺接可能に設けられている。

これにより、前記対向部位に対する前記圧印体の揺動を自由に行うことができるとともに、母材押圧時に前記圧印体に生じた反力を、前記凸球面を介して前記凹球面へ分散することができる。

したがって、圧印体が回転軸を中心に回動する構造上、回動時に加わる荷重や、圧印体押圧時に生ずる反力の総てが前記回転軸に集中してしまう従来と比較して、耐久性を高めることができる。

さらに、請求項３のスパンカー構造では、前記内ブロックの基端には、前記揺動中心を中心とした曲面状の凸曲面が設定されており、当該内ブロックの基端に対向する対向部位には、前記凸曲面に適合して没入した曲面状であって前記内ブロックの前記Ｘ方向への揺動を許容する凹曲面が前記凸曲面と摺接可能に設けられている。

このため、前記内ブロックの凸曲面が、その対向部位に設けられた凹曲面に摺動することによって前記Ｘ方向への揺動を許容することができる。

そして、前記母材押圧時に前記圧印体に生じた反力を、前記凸曲面を介して前記凹曲面へ分散することができる。

このため、圧印体が回転軸を中心に回動する構造上、回動時に加わる荷重や、圧印体押圧時に生ずる反力の総てが前記回転軸に集中してしまう従来と比較して、耐久性を高めることができる。

本発明の一実施の形態を示す側面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２の要部を示すＡ−Ａ断面の斜視図である。 図２の要部を示すＢ−Ｂ断面の斜視図である。 図３の要部を示す断面図である。 図４の要部を示す断面図である。 リング部材の斜視図である。 中間部材の斜視図である。 圧印体の斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。

図１は、本実施の形態にかかるスパンカー構造を備えたスパンカー１を示す図で、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、このスパンカー１は、母材としてのリードフレーム２にチップをボンディングするボンディング装置の一部を構成している。

このボンディング装置で、前記リードフレーム２にチップをボンディングする際には、上流に設けられた半田塗布装置において、前記リードフレーム２のボンディングポイント１１に塗布剤としての半田１２を塗布する。次に、この半田１２を、前記スパンカー１で押圧することで、所定の形状であって所定の厚みに整形する。そして、この整形された半田１２上にチップを移送することより、当該チップを前記リードフレーム２の前記ボンディングポイント１１に固定できるように構成されている。

このボンディング装置からは、図１に示したように、可動アーム２１が延出しており、該可動アーム２１には、固定ブラケット２２が固定されている。該固定ブラケット２２には、図２も示したように、スパンカー本体２３を構成する外ブロックとしての中空シャフト２４が固定されており、該中空シャフト２４内には、有底筒状のホルダ２５が上下動自在に収容されている。該ホルダ２５の中空部２６には、円柱状のヒータ２７が収容されており、該ヒータ２７上端と前記中空シャフト２４に設けられたキャップ２８天面２９との間には、コイルスプリング３１が弾持されている。

これにより、前記ヒータ２７には、前記コイルスプリング３１からの付勢力が伝達されており、当該ヒータ２７は、下方へ向けた付勢力を前記ホルダ２５に付与するように構成されている。

前記ホルダ２５の先端部には、円錐台形状のテーパー部４１が形成されており、該テーパー部４１からは円柱部４２が先端へ向けて延出している。

前記中空シャフト２４の下端部は、図１及び図２に示したように、二股に形成されており、相対向する対向片５１，５１で構成されている。この対向片５１，５１の内側面は、図３に示したように、下端側が後退しており、この後退部５２，５２と一般部５３との間には、段差５４が形成されている。

前記両対向片５１，５１の間には、図３から図７に示すように、リング部材５５が挟持された状態で固定されており、該リング部材５５は、前記対向片５１，５１に挟持されたウエスト部５６，５６と、両ウエスト部５６，５６を連設する円弧部５７，５７とによって構成されている。

このリング部材５５は、図３に示したように、前記ウエスト部５６の外角部が前記段差５４に当接した状態で位置決め固定されており、この固定状態において、図４に示したように、前記各円弧部５７，５７が前記両対向片５１，５１間に延在し各対向片５１，５１間と共に円筒形状を形成するように構成されている。

前記リング部材５５の前記ウエスト部５６，５６の上部内縁は、図３に示したように、面取りされており、前記ホルダ２５の前記テーパー部４１と対面するように構成されている。これにより、このテーパー部４１は、前記リング部材５５の面取り部５８によって下方への移動が規制されるように構成されている。

前記中空シャフト２４の両対向片５１，５１の先端部間には、有底円筒状の内ブロックとしての中間部材６１が設けられている。該中間部材６１の側面には、円柱状のピン６２，６２が対向する二箇所に貫通した状態で固定されており、外側に延出した各ピン６２，６２の先端は、前記中空シャフト２４の前記対向片５１，５１に設けられた横穴６３，６３に移動自在に挿入されている。該横穴６３，６３は、横方向に延在する長穴で構成されており、当該横穴６３，６３の幅寸法は、前記各ピン６２，６２の外形寸法よりやや大径に設定されている。これにより、前記中間部材６１は、図３中、Ｙ方向６４に揺動自在に支持されている。

前記中間部材６１の底面７１中央には、図５及び図８にも示すように、開口部７２が開設されており、この開口部７２には、図９にも示すような圧印体７３の胴部７４が遊嵌している。該胴部７４には、前記ピン６２，６２に対応した二箇所に縦穴７５，７５が凹設されており、各縦穴７５，７５には、前記中間部材６１の内側に延出した各ピン６２，６２の基端が挿入されている。前記各縦穴７５，７５は、縦方向に延在する長穴で構成されており、当該縦穴７５，７５の幅寸法は、前記各ピン６２，６２の外形寸法より大径に設定されている。これにより、前記圧印体７３は、図３中、Ｘ方向７６に揺動自在に支持されている。

前記圧印体７３の上端部には、図５に示したように、前記胴部７４より大径の頭部８１が一体形成されており、前記胴部７４に形成された鍔部８２からは、直方体形状の整形部８３が下方へ向けて延出している。該整形部８３の下端面は、前記リードフレーム２に塗布された前記半田１２を押圧する圧印面８４を構成しており（図２参照）、当該圧印面８４には、前記半田１２を整形する為の矩形状の凹部８５が形成されている。

そして、この圧印面８４の中央には、当該圧印体７３の揺動中心９１が設定されており、前記中空シャフト２４に前記中間部材６１を介して揺動自在に支持された当該圧印体７３は、前記揺動中心９１を中心として揺動できるように構成されている。

すなわち、前記圧印体７３の前記頭部８１の天面は、前記揺動中心９１を中心とした球面状に形成されており、当該天面には、中央が上方へ向けて突出した凸球面９２が形成されている。この凸球面９２が対向する前記ホルダ２５の前記円柱部４２の端面には、前記凸球面９２に適合して没入した球面状の凹球面９３が形成されており、前記圧印体７３の前記凸球面９２が前記ホルダ２５の前記凹球面９３に摺接することによって、前記圧印体７３が前記揺動中心９１を中心に前記Ｘ方向７６及び前記Ｙ方向６４へ揺動できるように構成されている。

また、この印圧体７３の前記胴部７４及び前記頭部８１の側部には、図４及び図６に示すように、前記Ｘ方向７６に延在する平面部１０１，１０１が形成されており、各平面部１０１，１０１に対応する前記中間部材６１の内側面には、前記平面部１０１，１０１に対向した対向面１０２，１０２が形成されている。これにより、この対向面１０２，１０２によって前記中間部材６１に対して前記圧印体７３の揺動方向を前記Ｘ方向７６に規制する二面幅ガイド部が構成されている。

そして、前記中間部材６１には、前記ピン６２，６２が設けられた部位の上端面が前記揺動中心９１を中心とした曲面状に形成されており、当該中間部材６１の上端面には、前記ピン６２，６２の真上部分が上方へ向けて突出した凸曲面１１１，１１１が形成されている。

この凸曲面１１１，１１１が対向する前記リング部材５５の下面には、前記凸曲面１１１，１１１に対面する部位に、各凸曲面１１１，１１１に適合して没入した曲面状であって前記中間部材６１の前記Ｙ方向６４への揺動を許容する凹曲面１１２，１１２が形成されている。さらに、前記中空シャフト２４に設けられた前記横穴６３は、前記揺動中心９１を中心とした円弧状に形成されている。

これによって、前記中間部材６１の前記凸曲面１１１が前記リング部材５５の前記凹曲面１１２に摺接することによって、当該中間部材６１が前記Ｙ方向６４に揺動するとともに、当該中間部材６１に支持された前記圧印体７３が、前記中間部材６１に対して前記揺動中心９１を中心にＸ方向７６へ揺動できるように構成されている。

以上の構成にかかる本実施の形態において、リードフレーム２上の半田１２を押圧する圧印体７３は、その揺動中心９１が前記リードフレーム２に対向する圧印面８４上に設定されており、前記リードフレーム２に押圧された前記圧印体７３が当該リードフレーム２の表面に対して並行となるように回動する際には、前記圧印面８４上に設定された揺動中心９１を中心に回動することとなる。

このため、圧印体の回転軸が圧印面から離れた位置にある構造上、傾き補正動作時において、前記圧印面の母材への接地位置が傾き補正動作に伴って大きく水平方向に変位してしまう従来と比較して、母材に対する圧印体７３の横ずれを抑えることができる。

したがって、整形される前記半田１２の位置ずれを抑えることができるとともに、前記圧印体７３による前記リードフレーム２への傷付きを防止することができる。また、前記リードフレーム２と前記圧印体７３との摺接を抑えることができるので、圧印体７３自体が受けるダメージを小さくすることができ、耐久性を高めることができ。

よって、母材に対する圧印面８４の並行度を不具合無く維持することができる。

また、外ブロックを構成する前記中空シャフト２４の内側には、内ブロックを構成する中間部材６１がＹ方向６４へ揺動自在に支持されており、この中間部材６１の内側には、前記圧印体７３がＸ方向７６へ揺動自在に支持されている。このため、前記中空シャフト２４に対して前記中間部材６１が前記Ｙ方向６４へ揺動するとともに、前記中間部材６１に対して前記圧印体７３が前記Ｘ方向７６へ揺動することによって、当該圧印体７３を、いずれの方向へも揺動することができる。

そして、前記圧印体７３の基端には、前記揺動中心９１を中心とした球面状の凸球面９２が設定されており、当該圧印体７３の基端に対向する対向部位には、前記凸球面９２に適合した凹球面９３が前記凸球面９２と摺接自在に設けられている。

これにより、前記対向部位に対する前記圧印体７３の揺動を自由に行うことができるとともに、母材押圧時に前記圧印体７３に生じた反力を、前記凸球面９２を介して前記凹球面９３へ分散することができる。

したがって、圧印体が回転軸を中心に回動する構造上、回動時に加わる荷重や、圧印体押圧時に生ずる反力の総てが前記回転軸に集中してしまう従来と比較して、耐久性を高めることができる。

さらに、前記中間部材６１の基端には、前記揺動中心９１を中心とした曲面状の凸曲面１１１，１１１が設定されており、当該中間部材６１の基端に対向する対向部位には、前記凸曲面１１１，１１１に適合して没入した曲面状であって前記中間部材６１の前記Ｙ方向６４への揺動を許容する凹曲面１１２，１１２が前記凸曲面１１１，１１１と摺接自在に設けられている。

このため、前記中間部材６１の前記凸曲面１１１，１１１が、その対向部位に設けられた凹曲面１１２，１１２に摺動することによって、前記Ｙ方向６４への揺動を許容することができる。

そして、母材押圧時に前記圧印体７３に生じた反力を、前記凸曲面１１１，１１１を介して前記凹曲面１１２，１１２へ分散することができる。

このため、圧印体が回転軸を中心に回動する構造上、回動時に加わる荷重や、圧印体押圧時に生ずる反力の総てが前記回転軸に集中してしまう従来と比較して、耐久性をさらに高めることができる。

１ スパンカー
２ リードフレーム
１２ 半田
２３ スパンカー本体
２４ 中空シャフト
６１ 中間部材
６４ Ｙ方向
７３ 圧印体
７６ Ｘ方向
８４ 圧印面
９１ 揺動中心
９２ 凸球面
９３ 凹球面

Claims (3)

1. スパンカー本体に揺動自在に支持された圧印体により母材上の塗布剤を押圧して整形するスパンカー構造において、
   前記印圧体の揺動中心を、前記母材に対向する前記圧印体の圧印面近傍に設定したことを特徴とするスパンカー構造。
2. 外ブロックの内側に内ブロックをＸ方向へ揺動自在に支持し、前記内ブロックの内側に前記圧印体を前記Ｘ方向と交差するＹ方向へ揺動自在に支持する一方、
   前記揺動中心を中心とした球面状の凸球面を前記圧印体の基端に設定し、当該圧印体の基端に対向する対向部位に前記凸球面に適合して没入した球面状の凹球面を前記凸球面と摺接可能に設けたことを特徴とする請求項１記載のスパンカー構造。
3. 前記揺動中心を中心とした曲面状の凸曲面を前記内ブロックの基端に設定するとともに、当該内ブロックの基端に対向する対向部位に前記凸曲面に適合して没入した曲面状であって前記内ブロックの前記Ｘ方向への揺動を許容する凹曲面を前記凸曲面と摺接可能に設けたことを特徴とする請求項２記載のスパンカー構造。

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