説明

半田平坦化用治具

【課題】供給された半田を矩形状に成形することができ、不良品の発生を防止することができる半田平坦化用治具を提供する。
【解決手段】ワーク上に供給された半田21を押圧して平坦状とする半田平坦化用治具である。半田21を押圧して外側へはみ出させる矩形状の平坦状押圧面1と、押圧面の外周側に配設される矩形状の外壁9と、外壁9と押圧面1との間に、押圧面1からはみ出た半田21を外壁9のコーナー部9bを含む各辺9aまで行き渡らせる半田案内構造2とを設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リードフレーム等のワーク上に供給された半田を押圧する半田平坦化用治具に関する。
【背景技術】
【0002】
リードフレームのアイランドにチップをボンディングするダイボンダは、アイランドに定量の半田が供給される半田供給機構と、半田供給を受けたアイランド上の半田を平坦に押し拡げてチップとほぼ同一の形状(矩形状)に成形する半田たたき機構と、半田上にチップをボンディングするボンディング機構とを備える。
【0003】
半田たたき機構は、図5に示すような四角柱状の半田平坦化用治具101を備えている(特許文献1及び特許文献2)。図6は、図5におけるC−C線断面図あり、図6に示すように、外周縁部102よりも内側に、矩形状の凹部103が設けられている。この凹部103の底部104は平面状となっている。
【0004】
図7(a)に示すように、半田供給機構にてリードフレーム107のアイランド105に半田106が円形に供給されると、供給された半田106に、図示省略の駆動機構によって半田平坦化用治具を下降させて、加熱した半田平坦化用治具の凹部103を半田106に押し付ける。これにより、凹部103の底部104にて半田105が外側に押し拡げられ、凹部103の形状(矩形状)に半田を成形する。
【0005】
特許文献1に記載のものは、凹部の底部と外部とを連通する連通孔を設けることにより、凹部内に巻き込まれた空気を連通孔を介して排出するものである。特許文献2に記載のものは、凹部の周縁部に溝を形成し、余分な半田を溝へ吸収するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2002−273566号公報
【特許文献2】特開2005−177853号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
前記特許文献1〜特許文献2に記載のものを用いて、供給された半田106を押し拡げると、凹部103の底部104はほぼ平面状であるため、半田106は同心円状に拡がる。このため、図7(b)に示すように、半田106は、矩形状である凹部103よりはみ出てしまい、矩形状に成形することができない。なお、図7(b)の点線は、凹部103の外縁を示している。また、半田106の供給量を少なくすると、円形のままであり、矩形状に成形することができない。
【0008】
ところで、半田上にボンディングされるチップの形状が矩形状である場合、チップのコーナー部を含む全域に半田を供給する必要があるため、半田の形状も矩形状とする必要がある。すなわち、押し拡げられた半田の形状が小さな円である場合、チップのコーナー部に半田が供給されず、また、押し拡げられた半田の形状が大きな円である場合、リードフレームから半田がはみ出して不良品となるおそれがある。このため、押し拡げられた半田の形状を、チップの形状に合わせて矩形状に成形する必要がある。
【0009】
そこで、本発明は上記課題に鑑みて、供給された半田を矩形状に成形することができ、不良品の発生を防止することができる半田平坦化用治具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の半田平坦化用治具は、ワーク上に供給された半田を押圧して平坦状とする半田平坦化用治具であって、半田を押圧して外側へはみ出させる矩形状の平坦状押圧面と、この押圧面の外周側に配設される矩形状の外壁と、この外壁と押圧面との間に、押圧面からはみ出た半田を外壁のコーナー部を含む各辺まで行き渡らせる半田案内構造とを設けたものである。
【0011】
本発明の半田平坦化用治具によれば、平坦状押圧面を設けたことにより、この平坦状押圧面にて半田を押圧して、外側に向かってはみ出させることができる。また、平坦状押圧面の外周側に半田案内構造を設けているため、はみ出た半田を外壁にまで案内して、外壁の各辺及びコーナー部にまで行き渡らせることができる。しかも、外壁にて半田が外部にはみ出るのを防止することができる。これにより、供給された半田を矩形状に成形することができる。
【0012】
前記半田案内構造は、押圧面側から外壁の各辺に向かって順次深くなる階段状凹部を備えたものとしたり、底面が押圧面から外壁の辺に向かって順次深くなるよう傾斜するテーパ面とした凹部を備えたものとしたりできる。これにより、半田案内構造の底部が深くなる程、半田の流動速度が遅くなって、半田の流動速度を押圧面側から外壁側に向かって遅くすることができる。
【0013】
前記半田案内構造は、前記外壁のコーナー部近傍を除く部位に、外壁の各辺側に流れる半田を逃がす逃げ孔を備えたものとできる。押圧された半田は、同心円状に拡がるため、まず、中心からの距離が最短である外壁の辺の中央部に最初に到達する。これに対して、中心からの距離が最長である外壁のコーナー部には、この中央部に到達した後、最後に到達する。このため、逃げ孔を設けると、コーナー部よりも先に到達した余分な半田は逃げ孔に向かって流動することになり、その間に、コーナー部に必要な半田を到達させることができる。これにより、外壁から半田がはみ出るのを防止できる。
【0014】
前記逃げ孔は、外壁の各辺に沿って複数設けられ、コーナー部寄りの逃げ孔の開口面積を、中央部側の逃げ孔の開口面積よりも小さくしたり、逃げ孔の間隔を、辺の中央部側からコーナー部側ヘ向かって疎としたりすることができる。すなわち、辺の中央部では最初に半田が到達するため、半田を押圧してから半田が到達するまでに最も時間を要しない。一方、コーナー部に寄る程、遅く半田が到達するため、半田を押圧してから半田が到達するまでに時間を要する。これにより、辺の中央部側における半田到達時と、コーナー部における半田到達時との時間差が最も大となり、辺の中央部側では半田を逃がす量を最も多くする必要がある。このため、辺の中央部側において、逃げ孔の開口面積を大きくしたり、逃げ孔の間隔を密にしたりすることにより、半田の逃げ量を多くして半田が流れる量を少なくすれば、辺の中央部への到達とコーナー部への到達とを同時とすることができる。
【0015】
前記半田案内構造は、前記押圧面側からコーナー部側に向かって、半田をガイドするためのガイド溝を備えるものとできる。これにより、押圧面からコーナー部に向かって直線的に半田を供給することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明では、供給された半田を矩形状に成形することができて、チップの形状にほぼ沿った形状とすることができる。これにより、不良品の発生を防止することができる。
【0017】
前記半田案内構造を、押圧面側から外壁の各辺に向かって順次深くなる階段状凹部を備えたものとしたり、底面が押圧面から外壁の辺に向かって順次深くなるよう傾斜するテーパ面とした凹部を備えたものとしたりすると、容易に半田案内構造を形成することができる。
【0018】
逃げ孔を設けると、外壁から半田がはみ出るのを防止できるため、不良品の発生を一層防止することができる。
【0019】
辺の中央部側において、逃げ孔の大きさを大きくしたり、逃げ孔の間隔を密にしたりすると、辺の中央部側において半田が流れる量を少なくすることができ、辺の中央部への到達とコーナー部への到達とを同時とすることができ、効率良く半田を矩形状とすることができる。
【0020】
押圧面からコーナー部に向かって直線的に半田を供給することができるため、コーナー部に半田を、迅速かつ確実に供給することができて、一層効率良く、安定して半田を矩形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第1実施形態の半田平坦化用治具の斜視図である。
【図2】前記図1のA−A線断面図である。
【図3】前記図1のB−B線断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態の半田平坦化用治具を使用して半田を押し拡げる前後を示す平面図であり、(a)は半田を押し拡げる前、(b)は半田を押し拡げた後である。
【図5】従来の半田平坦化用治具の斜視図である。
【図6】前記図6のC−C線断面図である。
【図7】従来の半田平坦化用治具を使用して半田を押し拡げる前後を示す平面図であり、(a)は半田を押し拡げる前、(b)は半田を押し拡げた後である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下本発明の実施の形態を図1〜図4に基づいて説明する。
【0023】
図1に本発明の半田平坦化用治具の斜視図を示し、この半田平坦化用治具は、リードフレームにチップをボンディングするダイボンダに設けられるものである。すなわち、ダイボンダは、アイランドに定量の半田が供給される半田供給機構と、半田供給を受けたアイランド上の半田を平坦に押し拡げてチップとほぼ同一の形状(矩形状)に成形する半田たたき機構と、半田上にチップをボンディングするボンディング機構とを備える。半田平坦化用治具は、半田たたき機構に備えられており、リードフレーム等のワーク上に、半田供給機構にて供給された半田を押圧して平坦状とするものである。
【0024】
このような半田平坦化用治具は、図1に示すように、四角柱状に形成されており、中央部には、供給された半田を押圧して外側にはみ出させる平坦状押圧面1と、この押圧面1の外周側に配設される矩形状の外壁9と、この外壁9と押圧面1との間に設けられて、押圧面1からはみ出た半田を、外壁9のコーナー部9bを含む各辺9aまで行き渡らせる半田案内構造2とを備えている。
【0025】
図2は、図1におけるA−A線断面図であり、平坦状押圧面1は、中央部に設けられた矩形状を有する平面である。この平坦状押圧面1の外周側には、矩形状の外壁9が設けられている。すなわち、平坦状押圧面1の外周側に、矩形状の鍔部10が設けられ、この鍔部10の内周面を外壁9としている。鍔部10の先端部は、平坦状押圧面1よりも僅かに下側に設けられている。
【0026】
半田案内構造2は、外壁9と押圧面1との間に設けられ、押圧面側から外壁9の各辺9aに向かって順次深くなる階段状凹部3を備えている。すなわち、階段状凹部3は、平坦状押圧面1の外側に設けられる第1段部4と、平坦状押圧面1より深い位置に設けられる第1平面部5と、第2段部6と、第1平面部5より深い位置に設けられる第2平面部7とから構成されている。
【0027】
前記外壁9のコーナー部近傍を除く部位に、底部から外部に向かって連通する逃げ孔8を設けている。逃げ孔8は、各辺9aに沿って3つずつ設けられている。すなわち、1つの辺9aの中央部には、1つの逃げ孔8aを設け、その両隣に1つずつ逃げ孔8bを設けている。この場合、コーナー部寄りの逃げ孔8bの開口面積を、中央部の逃げ孔8aの開口面積よりも小さくしている。
【0028】
図3は、図1におけるB−B線断面図であり、半田案内構造2に、押圧面側からコーナー部側に向かって、半田をガイドするためのガイド溝11が設けられている。このガイド溝11は、第2平面部7よりも深い平面状の溝であり、平坦状押圧面1にて押圧された半田を、コーナー部9bへ直線的にガイドすることができる。
【0029】
次に、本発明の半田平坦化用治具によって、リードフレーム上に供給された半田を押圧して、形状を整える方法について説明する。まず、図4(a)に示すように、半田供給機構(図示省略)にてリードフレーム22のアイランド20に定量の半田21が円形に供給される。その後、リードフレーム22は搬送され、半田たたき機構の下方にまで搬送されると、図示省略の駆動機構によって半田平坦化用治具を下降させて、加熱した半田平坦化用治具の平坦状押圧面1を半田21に押し付ける。
【0030】
そして、平坦状押圧面1にて押圧された半田21は、平坦状押圧面1の外側に押し拡げられて半田案内構造2にはみ出る。半田案内構造2に供給された半田21は、半田案内構造2の底部が深くなる程、流動速度が遅くなって、押圧面側から外壁側に向かって遅くなる。すなわち、第1平面部5において流動速度が遅くなり、第2平面部7においては更に遅くなる。このように、半田案内構造2では、半田21の流動速度は押圧面側から外側に向かって速度を落としつつ、同心円状に拡がっていく。
【0031】
また、半田21は、ガイド溝11を通って、押圧面側からコーナー部側に向かって直線的に拡がっていくことになる。
【0032】
同心円状に拡がった半田21は、まず、中心からの距離が最短である外壁9の辺9aの中央部に最初に到達し、中心からの距離が最長である外壁9のコーナー部9bには、中央部に到達した後、最後に到達する。この場合、外壁9のコーナー部近傍を除く部位に逃げ孔8a、8bを設けているので、コーナー部9bよりも先に到達した余分な半田は逃げ孔8a、8bに向かって流動することになる。その間に、コーナー部9bに必要な半田21を到達させることができるため、外壁9から半田21がはみ出るのを防止できる。
【0033】
前記したように、辺9aの中央部では最初に半田21が到達するため、半田21を押圧してから半田21が到達するまでに最も時間を要しない。一方、コーナー部9bに寄る程、遅く半田21が到達するため、半田21を押圧してから半田21が到達するまでに時間を要する。これにより、辺9aの中央部側における半田到達時と、コーナー部9bにおける半田到達時との時間差が最も大となり、辺9aの中央部側では半田21を逃がす量を最も多くする必要がある。そこで、辺9aの中央部側において、逃げ孔8aの開口面積を大きくしているので、半田21の逃げ量を多くして半田21が流れる量を少なくできる。
【0034】
その間に、半田21はガイド溝11を通って、押圧面1からコーナー部9bに向かって直線的に拡がっていき、コーナー部9bに必要な半田21を到達させることができる。このため、辺9aの中央部とコーナー部9bとに、ほぼ同じタイミングで半田21を供給するようにできる。しかも、外壁9にて半田21が外部にはみ出るのを防止できる。
【0035】
その後、駆動機構によって半田平坦化用治具を上昇させる。これにより図4(b)に示すように、半田21を矩形状に成形することができる。
【0036】
本発明では、供給された半田21を矩形状に成形することができて、チップの形状にほぼ沿った形状とすることができる。これにより、不良品の発生を防止することができる。
【0037】
前記半田案内構造2を、押圧面側から外壁9の各辺9aに向かって順次深くなる階段状凹部3を備えたものとすると、容易に半田案内構造2を形成することができる。
【0038】
逃げ孔8を設けると、外壁9から半田21がはみ出るのを防止できるため、不良品の発生を一層防止することができる。
【0039】
辺9aの中央部側において、逃げ孔8の大きさを大きくすると、辺9aの中央部側において半田21が流れる量を少なくすることができ、辺9aの中央部への到達とコーナー部9bへの到達とを同時とすることができ、効率良く半田21を矩形状とすることができる。
【0040】
押圧面1からコーナー部9bに向かって直線的に半田を供給することができるため、コーナー部9bに半田を、迅速かつ確実に供給することができて、一層効率良く、安定して半田を矩形状とすることができる。
【0041】
第2実施形態として、半田案内構造2は、底面が押圧面1から外壁9の辺9aに向かって順次深くなるよう傾斜するテーパ面とした凹部を備えたものとできる。
【0042】
第3実施形態として、逃げ孔8は、外壁9の各辺9aに沿って複数設けられ、逃げ孔8の間隔を、辺の中央部側からコーナー部側ヘ向かって疎とすることができる。
【0043】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、外壁9は正方形であっても長方形であってもよい。長方形とする場合、長辺の逃げ孔8の数を短辺の逃げ孔8の数よりも多くすることができる。逃げ孔8の数は、3つに限られず、少なくすることも多くすることもでき、長孔を設けてもよい。逃げ孔8の開口断面としては、円形に限られず、楕円形、多角形であってもよく、1つの逃げ孔8において、断面積を相違させてもよい。押圧面1の形状は、必ずしも矩形である必要はなく、他の形状であってもよい。階段状凹部3の段部の数も、2つに限られず、1つであったり、3つ以上としたりすることもできる。
【符号の説明】
【0044】
1 平坦状押圧面
2 半田案内構造
3 階段状凹部
8 逃げ孔
9 外壁
9a 辺
9b コーナー部
11 ガイド溝
21 半田
22 ワーク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワーク上に供給された半田を押圧して平坦状とする半田平坦化用治具であって、
半田を押圧して外側へはみ出させる矩形状の平坦状押圧面と、
この押圧面の外周側に配設される矩形状の外壁と、この外壁と押圧面との間に、押圧面からはみ出た半田を外壁のコーナー部を含む各辺まで行き渡らせる半田案内構造とを設けたことを特徴とする半田平坦化用治具。
【請求項2】
前記半田案内構造は、押圧面側から外壁の各辺に向かって順次深くなる階段状凹部を備えたことを特徴とする請求項1の半田平坦化用治具。
【請求項3】
前記半田案内構造は、底面が押圧面から外壁の辺に向かって順次深くなるよう傾斜するテーパ面とした凹部を備えたことを特徴とする請求項1の半田平坦化用治具。
【請求項4】
前記半田案内構造は、前記外壁のコーナー部近傍を除く部位に、外壁の各辺側に流れる半田を逃がす逃げ孔を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項の半田平坦化用治具。
【請求項5】
前記逃げ孔は、外壁の各辺に沿って複数設けられ、コーナー部寄りの逃げ孔の開口面積を、中央部側の逃げ孔の開口面積よりも小さくしたことを特徴とする請求項4の半田平坦化用治具。
【請求項6】
前記逃げ孔は、外壁の各辺に沿って複数設けられ、逃げ孔の間隔を、辺の中央部側からコーナー部側ヘ向かって疎としたことを特徴とする請求項4の半田平坦化用治具。
【請求項7】
前記半田案内構造は、前記押圧面側からコーナー部側に向かって、半田をガイドするためのガイド溝を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項の半田平坦化用治具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−194592(P2010−194592A)
【公開日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−43938(P2009−43938)
【出願日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【出願人】(000110859)キヤノンマシナリー株式会社 (179)
【Fターム(参考)】