(57)【要約】【課題】帯状部材の振動を低減することができる搬送装置を提供する。【解決手段】本発明の帯状部材の搬送装置１は、帯状部材５を搬送するために回転駆動する送りローラ２と、送りローラ２と並設され、送りローラ２によって搬送される帯状部材５の送り穴５１に嵌合部３１を嵌め込み、帯状部材５に張力を導入するテンションローラ３と、帯状部材５がテンションローラ３から離れる角度をθとすると、テンションローラ３のθ＋αの角度位置に、テンションローラ３と接するように配置されたアイドラープーリー４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状部材を搬送するために回転駆動する送りローラと、
前記送りローラと並設され、前記送りローラによって搬送される前記帯状部材の送り穴に嵌合部を嵌め込み、前記帯状部材に張力を導入するテンションローラと、
前記帯状部材が前記テンションローラから離れる角度をθとすると、前記テンションローラのθ＋αの角度位置に、前記テンションローラと略接するように配置されたアイドラープーリーと、
を備える帯状部材の搬送装置。
【請求項２】
前記角度αは、５°以上４５°以下であることを特徴とする請求項１に記載の帯状部材の搬送装置。
【請求項３】
前記角度αは、１０°以上３０°以下であることを特徴とする請求項１に記載の帯状部材の搬送装置。
【請求項４】
前記帯状部材は、ワイヤーボンディングされたフープフレームであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の帯状部材の搬送装置。
【請求項５】
テンションローラの嵌合部に帯状部材の送り穴を嵌め込み、前記テンションローラによって帯状部材に張力を導入し、
前記帯状部材を、当該帯状部材が前記テンションローラから離れる角度をθとすると、前記テンションローラのθ＋αの角度位置に、前記テンションローラと略接するように配置されたアイドラープーリーを介して、前記テンションローラと並設された送りローラによって搬送する帯状部材の搬送方法。
【請求項６】
前記角度αは、５°以上４５°以下であることを特徴とする請求項５に記載の帯状部材の搬送方法。
【請求項７】
前記角度αは、１０°以上３０°以下であることを特徴とする請求項５に記載の帯状部材の搬送方法。
【請求項８】
前記帯状部材は、ワイヤーボンディングされたフープフレームであることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の帯状部材の搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は帯状部材の搬送装置及び搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯状部材の搬送装置は、ワイヤーボンディングされたフープフレームを例えば樹脂封止する半導体製造プロセスにおいて用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１の帯状部材の搬送装置は、テンションローラとフィードローラにフープ状のリードフレームを跨設している。当該帯状部材の搬送装置は、両ローラ間で所定の処理が行われた後、テンションローラによってリードフレームに張力を導入しつつ、当該フィードローラの回転駆動によってリードフレームを搬送している。フィードローラには、リードフレームの送り穴に差し込まれる歯が設けられている。リードフレームの送り穴にフィードローラの歯を差し込んだ状態で、当該フィードローラを回転させてリードフレームを搬送する。
【０００４】
また、特許文献２の帯状部材の搬送装置は、テープフレームのプーリーからの脱落とプーリーにおける位置決め精度を向上する目的で、プーリーの歯が４個または５個程度テープフレームホールに挿入させるよう、プーリー前後の位置にアイドラープーリーを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１０７２０号公報
【特許文献２】特開２００３−３１７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体製造プロセスにおいて、ワイヤーボンダーにて半導体チップに金線接続を行った後のフレームは、振動による金線の疲労破断を防ぐため、極力振動を避ける必要がある。特にフープフレームにおいては、連続的な搬送を伴うため歯付きプーリーを用いることが一般的であるが、プーリーの歯からフレームが外れる際に生ずる振動を極力小さくする手段が必要となる。
【０００７】
具体的に云うと、特許文献１のテンションローラは歯を有するかどうかの記載が無いが、安定して張力を導入するために、当該テンションローラに歯を設けた場合、次のような問題が生ずる。すなわち、テンションローラからフープフレームが外れる際に振動が発生する。当該振動は、図８に示すように、テンションローラ３の歯（嵌合部３１）の根元部分に磨耗、キズを生ずることにより、フープフレーム（帯状部材５）の送り穴５１に引っ掛かりが生じ、帯状部材５がスムーズに外れなくなるため、発生するものである。このように、本来テンションローラ３の歯の頂点で外れるべき帯状部材５が、テンションローラ３の歯に引っ掛かり巻き込まれることにより、図９に示すように、外れた際に当該帯状部材５に微細な高周波の振動を起こすものである。
【０００８】
ちなみに、特許文献２の帯状部材の搬送装置は、搬送対象であるテープフレームがポリイミド等の樹脂テープであるため、テンションローラの歯の磨耗がほとんど発生せず、テープフレームの引っ掛かりとそれに起因する振動の問題は起こらない。また、殆どの場合、金線を用いないバンプ接続であるため、振動が生じたとしても特許文献１のような問題は生じない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る帯状部材の搬送装置は、帯状部材を搬送するために回転駆動する送りローラと、前記送りローラと並設され、前記送りローラによって搬送される前記帯状部材の送り穴に嵌合部を嵌め込み、前記帯状部材に張力を導入するテンションローラと、前記帯状部材が前記テンションローラから離れる角度をθとすると、前記テンションローラのθ＋αの角度位置に、前記テンションローラと略接するように配置されたアイドラープーリーと、を備える。これにより、アイドラープーリーにより振動支点を変化させることで、帯状部材がテンションローラから外れる際の初期振動と初期振動に続く継続的な振動とを低減でき、金線の変形、断線による不良発生を防止できる。
【００１０】
本発明に係る帯状部材の搬送方法は、テンションローラの嵌合部に帯状部材の送り穴を嵌め込み、前記テンションローラによって帯状部材に張力を導入し、前記帯状部材を、当該帯状部材が前記テンションローラから離れる角度をθとすると、前記テンションローラのθ＋αの角度位置に、前記テンションローラと略接するように配置されたアイドラープーリーを介して、前記テンションローラと並設された送りローラによって搬送する。これにより、アイドラープーリーにより振動支点を変化させることで、帯状部材がテンションローラから外れる際の初期振動と初期振動に続く継続的な振動とを低減でき、金線の変形、断線による不良発生を防止できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、帯状部材の振動を低減することができる搬送装置及び搬送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施の形態の搬送装置を概略的に示す正面図である。
【図２】テンションローラとアイドラープーリーとの関係を概略的に示す正面図である。
【図３】テンションローラとアイドラープーリーとの関係を概略的に示す側面図である。
【図４】テンションローラから帯状部材が外れる角度を概略的に示す正面図である。
【図５】本来の帯状部材の搬送ラインと、テンションローラに巻き込まれた帯状部材の搬送ラインとの関係を説明する図である。
【図６】アイドラープーリーを配置した際の帯状部材の初期振幅を説明する図である。
【図７】アイドラープーリーを配置した際の帯状部材の初期振幅を説明する図である。
【図８】テンションローラの歯に帯状部材の送り穴が引っ掛かる原理を説明する図である。
【図９】テンションローラから帯状部材が外れる際に生じる初期振動を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る帯状部材の搬送装置及び搬送方法の実施の形態について説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１４】
帯状部材の搬送装置１は、図１に示すように、送りローラ２、テンションローラ３、アイドラープーリー４を備える。この帯状部材の搬送装置１は、例えばワイヤーボンダーにて半導体チップに金線接続を行った後のフープフレームに樹脂封止を連続的に施す際に用いられる。
【００１５】
送りローラ２は、図示を省略するが、帯状部材５の送り穴に嵌め込まれる嵌合部が形成されている。すなわち、送りローラ２は、帯状部材５の幅寸法と略等しい幅寸法を有する円柱部材である。送りローラ２の円周面の両側には、所定のピッチで嵌合部として歯が形成されている。送りローラ２は、帯状部材５の延在方向に回転軸を中心として回転可能な構成とされている。送りローラ２には、図示を省略したモータ等の駆動装置によって駆動力が伝達される。
【００１６】
テンションローラ３は、送りローラ２と間隔を開けて並設されている。当該間隔部分に、例えば樹脂封止装置（図示省略）が配置される。テンションローラ３は、図２及び３に示すように、帯状部材５の送り穴５１に嵌め込まれる嵌合部３１が形成されている。すなわち、テンションローラ３は、帯状部材５の幅寸法と略等しい幅寸法を有する円柱部材である。テンションローラ３の円周面の両側には、所定のピッチで嵌合部３１として歯が形成されている。テンションローラ３は、帯状部材５の延在方向に回転軸Ｏ１を中心として回転可能な構成とされている。テンションローラ３には、図示を省略したモータ等の駆動装置によって駆動力が伝達される。
【００１７】
つまり、送りローラ２の嵌合部に帯状部材５の送り穴を嵌め込み、当該送りローラ２を駆動手段によって回転駆動させて帯状部材５を矢印Ａ方向に搬送する。同時に、テンションローラ３の嵌合部に帯状部材５の送り穴を嵌め込み、帯状部材５に所定の張力が導入されるように、当該テンションローラ３を駆動手段によって回転駆動させる。このとき、上述のように、本来であればテンションローラ３の嵌合部３１の頂部で外れるべき帯状部材５が、当該嵌合部３１に引っ掛かってテンションローラ３に巻き込まれることにより、外れた際、微細な高周波の振動が起きてしまう。
【００１８】
ここで、図４に示すように、帯状部材５がテンションローラ３から外れる際の角度をθとすると、当該角度θを超えた後も強制的に帯状部材５をテンションローラ２に巻き込んでおくと、帯状部材５がテンションローラ３から外れた際の振動を低減できるはずである。そこで、図２に示すように、テンションローラ３のθ＋α（α＞０）の角度位置に、当該テンションローラ３と略接するようにアイドラープーリー４を配置した。このようにアイドラープーリー４により振動支点を変化させることで、帯状部材５の初期振動と当該初期振動に続く継続的な振動とを低減することができる。ちなみに、テンションローラ３の頂点を０°とし、帯状部材５の搬送方向への回転をプラス方向とする。
【００１９】
アイドラープーリー４は、図３に示すように、帯状部材５の送り穴５１が形成された領域の両側の領域を押さえ込むことができるように、４枚のプーリー４ａが間隔をあけて配置されている。４枚のプーリー４ａは、回転軸Ｏ２を中心として帯状部材５の延在方向に回転可能な構成とされている。プーリー４ａは、例えば直径１１０ｍｍとされる。
【００２０】
アイドラープーリー４は、帯状部材５を良好に押さえることができるように、バネ等の弾性部材でテンションローラ３に押し付けられていることが好ましい。すなわち、バネ等の弾性部材６は、テンションローラ２の直径方向に配置されている。バネ等の弾性部材６の一端部は、アイドラープーリー４の回転軸Ｏ２に連結されている。バネ等の弾性部材６の他端部は、例えば搬送装置１のケーシングに冶具７を介して連結されている。これにより、アイドラープーリー４は、テンションローラ３の中心に向かって押され、帯状部材５を良好に押さえることができる構成となる。
【００２１】
当該角度θを超える角度量に相当する角度αは、テンションローラ３の外形、歯形状、磨耗度、導入する張力等により、帯状部材５がテンションローラ３から外れる位置が異なるので、それを考慮して設定する。このとき、当該角度αは、５°以上４５°以下であることが好ましい。当該角度αが５°より小さい場合は振動抑制効果が小さく、当該角度αが４５°より大きい場合は径の小さなアイドラープーリー４による帯状部材５の変形量が大きくなり、例えば後述するように帯状部材５の半導体チップをワイヤーボンダーにて金線接続を行った後のフープフレームとすると、金線形状に影響を与える。当該角度αは、１０°以上３０°以下がより好ましい。
帯状部材５は、例えばワイヤーボンダーにてマウントされた半導体チップに金線接続を行った後のフープフレームである。
【００２２】
このような帯状部材の搬送装置１を用いると、以下のように帯状部材の搬送方法を実施することができる。
先ず、テンションローラ３の嵌合部３１に帯状部材５の送り穴５１を嵌め込み、テンションローラ３によって帯状部材５に張力を導入する。それと共に、帯状部材５は、当該帯状部材５がテンションローラ３から離れる角度をθとすると、テンションローラ３のθ＋αの角度位置に、テンションローラ３と略接するように配置されたアイドラープーリー４を介して、テンションローラ３と並設された送りローラ２によって搬送する。
【００２３】
上述した帯状部材の搬送装置及び搬送方法は、アイドラープーリー４により振動支点を変化させることで、帯状部材５がテンションローラ３から外れる際の初期振動と初期振動に続く継続的な振動とを低減でき、金線の変形、断線による不良発生を防止できる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【実施例】
【００２５】
本発明に係る帯状部材の搬送装置及び搬送方法の実施例について説明する。
ここで、図５乃至７に示すように、直径２ａのテンションローラ３を想定した場合、振動の大きさを示す初期振幅δ１は、δ１＝ａ−ａ×ｃｏｓθ1＝a（1−ｃｏｓθ1）で示される。
【００２６】
このとき、送りローラ２とテンションローラ３とは離れているので、テンションローラ３に巻き込まれた帯状部材５の搬送ラインと水平線とは略平行となる。そのため、帯状部材５がテンションローラ３から外れる位置における当該テンションローラ３との接線Ｔと、テンションローラ３に巻き込まれた帯状部材５の搬送ラインとの角度θ２は、θ１と近似となり、θ２の角度になった時、帯状部材５はテンションローラ３から外れる。
理想はθ２＝0°であり、δ１＝ａ−ａｃｏｓ０＝０となり振動しない。
【００２７】
次に、図６、７に示すように、アイドラープーリー４（直径２ｂ）を配置し、テンションローラ３に対してθ２の角度を持ったときに帯状部材５が外れるとした場合、帯状部材５とアイドラープーリー４との隙間δ２が振動の大きさを示す初期振幅とすると、近似的に
δ２＝ｂ／ｃｏｓ（θ３／２）−ｂ
θ３＝θ２
（但し、角度θ３は、テンションローラ３から外れた帯状部材５がアイドラープーリー４に接触する位置と当該アイドラープーリー４の中心とを結んだ線Ｌ１と、テンションローラ３とアイドラープーリー４との接点とアイドラープーリー４の中心とを結んだ線Ｌ２とで成す角度である。）
δ２＝ｂ／ｃｏｓ（θ２／２）−ｂ＝b（1／ｃｏｓ（θ２／２）−１）
が得られる。
【００２８】
仮に、テンションローラ３の直径をφ１６０ｍｍ、アイドラープーリー４の直径をφ４０ｍｍ、θ２＝２０°とした場合
δ１＝φ１６０／２×（１−ｃｏｓ２０°）＝４．８ｍｍ
δ２＝φ４０／２×（１／ｃｏｓ（２０°／２）−１）＝０．３ｍｍ
【００２９】
このように、アイドラープーリー４を設定した場合、初期振幅を非常に低減することが可能になる。また、アイドラープーリー４がない場合、振動を自由に許すが、アイドラープーリー４がある場合、帯状部材５はすぐにアイドラープーリー４に接触し、振動を抑制する働きを持つ。
【符号の説明】
【００３０】
１  搬送装置
２  送りローラ
３  テンションローラ、３１  嵌合部
４  アイドラープーリー、４ａ  プーリー
５  帯状部材、５１  送り穴
６  弾性部材
７  冶具
Ｏ１  回転軸
Ｏ２  回転軸
【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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【図８】
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【図９】
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