(57)【要約】【課題】処理面に凹部が形成された形態の電子部品を対象として、バリ取り処理を容易にするための電解処理の処理効率を向上させるとともに、封止樹脂の品質劣化を防止することができる電解バリ取り装置および電解バリ取り方法を提供することを目的とする。【解決手段】処理面に凹部が形成された形態のリードフレーム５を対象とする電解バリ取り装置１において、処理槽２内の電解液３中にて凹部１３ａの底面に対して電解液３の噴流を噴射するようにしている。これにより、電解処理の過程で凹部１３ａの底面に発生する気体を噴流によって凹部１３ａから排出して底面の金属表面１２ａに電解液３を常に接触状態にすることができ、処理面に凹部が形成された形態の電子部品を対象として、バリ取り処理を容易にするための電解処理の処理効率を向上させるとともに、封止樹脂の品質劣化を防止することができる。【選択図】図６
2014100860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品に形成された凹部の底面の金属表面に付着した樹脂バリの付着力を電解処理によって低減させる電解バリ取り装置であって、
電解液を貯留し前記電解処理が行われる処理槽と、前記処理槽内に配設され前記電解液に浸漬された状態の前記電子部品を保持するワーク保持部と、
前記ワーク保持部に保持された状態の前記電子部品と導通する第１電極と、前記処理槽内にて前記電子部品の処理対象面に対向して配設された第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に電解処理のための電圧を印加する電源部と、前記処理槽内の電解液中にて前記凹部の底面に対して電解液の噴流を噴射する噴流発生機構とを備え、
電解処理の過程で前記凹部の底面に発生する気体を前記噴流によって前記凹部から排出することを特徴とする電解バリ取り装置。
【請求項２】
前記噴流発生機構は前記噴流を噴射する噴射ノズルを備え、
前記噴射ノズルは、板状の前記第２電極に電子部品における前記凹部の配列に基づいて設けられた貫通孔を介して前記噴流を噴射することを特徴とする請求項１記載の電解バリ取り装置。
【請求項３】
前記第２電極は、前記噴射ノズルが設けられたノズルユニットと一体に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電解バリ取り装置。
【請求項４】
電子部品に形成された凹部の底面の金属表面に付着した樹脂バリの付着力を電解処理によって低減させる電解バリ取り方法であって、
電解液を貯留し前記電解処理が行われる処理槽内に配設されたワーク保持部に前記電解液に浸漬された状態の前記電子部品を保持させるワーク保持工程と、
前記ワーク保持部に保持された状態の前記電子部品と第１電極とを導通させ、  前記処理槽内にて前記電子部品の処理対象面に対向して配設された第２電極と前記第１電極との間に電解処理のための電圧を印加する電圧印加工程と、
前記処理槽内の電解液中にて前記凹部の底面に対して電解液の噴流を噴射する液噴射工程とを含み、
電解処理の過程で前記凹部の底面に発生する気体を前記噴流によって前記凹部から排出することを特徴とする電解バリ取り方法。
【請求項５】
前記液噴射工程において前記噴流を噴射する噴射ノズルを用い、板状の前記第２電極に電子部品における前記凹部の配列に基づいて設けられた貫通孔を介して前記噴流を噴射することを特徴とする請求項４記載の電解バリ取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の金属表面に付着した樹脂バリの付着力を電解作用によって低減させてバリ除去を容易にする電解バリ取り装置および電解バリ取り方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置などの電子部品として、金属薄膜製のリードフレームに形成された機能素子を樹脂封止した形態が多用される。この形態の電子部品の製造工程では、樹脂モールド形成用の金型とリードフレームとの隙間からはみ出した樹脂がリードフレームの表面に付着して樹脂バリとして残留するため、樹脂封止工程後に樹脂バリを除去するバリ取り処理が必要となる。このバリ取り処理を効率よく行うため、従来より樹脂封止後のリードフレームを電解処理して樹脂バリの付着力を弱める電解バリ取り処理が行われる（例えば特許文献１参照）。この電解バリ取り処理では、樹脂バリと金属表面との界面に浸入した電解液の電解作用によって界面に水素ガスを発生させることにより、樹脂バリの付着力を弱める効果を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２５３９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献例を含め従来技術には、ＬＥＤ素子が実装されるリードフレームなど、処理面に凹部が形成された形態の電子部品を対象とする場合には、凹部内における電解処理の効率が低下するという問題があった。すなわち電解処理を効率よく行うには、処理対象の金属表面に常に電解液を接触させる必要があるが、処理対象面に凹部を有する場合には電解によって発生した水素ガスが凹部内に滞留して電解液と金属表面との接触が妨げられ、電解処理の進行が阻害される。このため、所要の電解効果を得るまでに必要な処理時間が遅延して処理効率が低下するとともに、電解作用によって発生した強アルカリ性の液膜によって処理対象面の樹脂に変質を生じ、封止樹脂の品質劣化を生じる虞があるという課題があった。
【０００５】
そこで本発明は、処理面に凹部が形成された形態の電子部品を対象として、バリ取り処理を容易にするための電解処理の処理効率を向上させるとともに、封止樹脂の品質劣化を防止することができる電解バリ取り装置および電解バリ取り方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電解バリ取り装置は、電子部品に形成された凹部の底面の金属表面に付着した樹脂バリの付着力を電解処理によって低減させる電解バリ取り装置であって、電解液を貯留し前記電解処理が行われる処理槽と、前記処理槽内に配設され前記電解液に浸漬された状態の前記電子部品を保持するワーク保持部と、前記ワーク保持部に保持された状態の前記電子部品と導通する第１電極と、前記処理槽内にて前記電子部品の処理対象面に対向して配設された第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に電解処理のための電圧を印加する電源部と、前記処理槽内の電解液中にて前記凹部の底面に対して電解液の噴流を噴射する噴流発生機構とを備え、電解処理の過程で前記凹部の底面に発生する気体を前記噴流によって前記凹部から排出する。
【０００７】
本発明の電解バリ取り方法は、電子部品に形成された凹部の底面の金属表面に付着した樹脂バリの付着力を電解処理によって低減させる電解バリ取り方法であって、電解液を貯留し前記電解処理が行われる処理槽内に配設されたワーク保持部に前記電解液に浸漬された状態の前記電子部品を保持させるワーク保持工程と、前記ワーク保持部に保持された状態の前記電子部品と第１電極とを導通させ、前記処理槽内にて前記電子部品の処理対象面に対向して配設された第２電極と前記第１電極との間に電解処理のための電圧を印加する電圧印加工程と、前記処理槽内の電解液中にて前記凹部の底面に対して電解液の噴流を噴射する液噴射工程とを含み、電解処理の過程で前記凹部の底面に発生する気体を前記噴流によって前記凹部から排出する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、処理槽内の電解液中にて凹部の底面に対して電解液の噴流を噴射することにより、電解処理の過程で凹部の底面に発生する気体を噴流によって凹部から排出して底面の金属表面に電解液を常に接触状態にすることができ、処理面に凹部が形成された形態の電子部品を対象として、バリ取り処理を容易にするための電解処理の処理効率を向上させるとともに、封止樹脂の品質劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態の電解バリ取り装置の断面図
【図２】本発明の一実施の形態の電解バリ取り装置の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電解バリ取り装置の処理対象となるリードフレーム（電子部品）の構成説明図
【図４】本発明の一実施の形態の電解バリ取り装置に用いられるノズルユニットの構成説明図
【図５】本発明の一実施の形態の電解バリ取り装置に用いられるノズルユニットの機能説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電解バリ取り方法の工程説明図
【図７】本発明の一実施の形態の電解バリ取り方法における液噴射の動作説明図
【図８】本発明の一実施の形態の電解バリ取り装置に用いられるノズルユニットの構成説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１，図２を参照して、電解バリ取り装置１の全体構成を説明する。電解バリ取り装置１は、ＬＥＤ用のリードフレームなどの電子部品に形成された凹部底面の金属表面に付着した樹脂バリの付着力を電解処理によって低減させるために用いられる。
【００１１】
図１，図２において、電解処理が行われる処理槽２内には、アルカリ性液体などの電解液３が貯溜されている。処理槽２内には、処理対象の電子部品であるリードフレーム５を保持する複数のワーク保持部４が配設されている。ワーク保持部４はそれぞれ対を為して処理槽２の底面に所定間隔で立設された支柱状部材より成り、これらの支柱状部材の間にリードフレーム５を上方から挿入することにより，電解液３に浸漬された状態のリードフレーム５を長手方向を第２方向に合わせた姿勢で保持する。
【００１２】
処理槽２の底部には、平面視して略Ｕ字形状の第１電極６が第１方向に導設されており、ワーク保持部４によってリードフレーム５を保持した状態では、リードフレーム５の下端面５ａが第１電極６に接触し、これによりリードフレーム５は第１電極６と電気的に導通する。第１電極６の一端側は上方に屈曲して、処理槽２の外方へ延出した接続部６ａとなっている。
【００１３】
処理槽２内には、ワーク保持部４によって第２方向に保持された状態のそれぞれのリードフレーム５に対応して、電解液３を噴射する機能を有するノズルユニット７が第２方向に配設されている。ノズルユニット７においてリードフレーム５の処理対象面５ｂに対向する面には第２電極８が配設されている。第２電極８および第１電極６の接続部６ａは電源部９と電気的に接続されており、電源部９を作動させることにより、第２電極８と第１電極６との間には電解処理のための電圧が印加される。
【００１４】
ノズルユニット７の上部には電解液３を流入させるための接続コネクタ１１が設けられており、接続コネクタ１１は給液配管を介してポンプ１０と接続されている。さらにポンプ１０には戻り配管を介して液吸入口２ａが接続されており、ポンプ１０を作動させることにより、処理槽２内の電解液３を液吸入口２ａを介して吸引し（矢印ａ）、各ノズルユニット７の接続コネクタ１１には、噴射用の電解液３が送給される（矢印ｂ）。
【００１５】
次に図３を参照して、処理対象のリードフレーム５の詳細を説明する。図３（ａ）は、図２におけるＡ−Ａ断面を示しており、処理槽２内においてワーク保持部４に保持された状態では、リードフレーム５の下端部５ａが第１電極６に接触して導通する。図３（ｂ）に示すように、リードフレーム５はＬＥＤ用のリードフレームであり、メタルプレート１２の片面に樹脂層１３を形成した断面構成となっている。
【００１６】
樹脂層１３には、所定の規則配列でＬＥＤ実装用の凹部１３ａが形成されている。凹部１３ａにおいてメタルプレート１２が露呈すべき底部の金属表面１２ａには、樹脂層１３のモールド過程において金型から液状の樹脂が滲出して固化した樹脂バリ１３ｂが付着している。本実施の形態に示す電解バリ取り装置１では、樹脂バリ１３ｂの金属表面１２ａへの付着力を低減する目的で電解処理が行われる。
【００１７】
次に図４を参照して、ノズルユニット７の詳細構造を説明する。図４（ａ）は、図２におけるＢ−Ｂ断面を示しており、ノズルユニット７は第２電極８の両端部が上方に延出した取付固定部８ａを保持部材（図示省略）によって固定されることにより、処理槽２内において位置保持されている。ノズルユニット７の内部は、複数の液溜まり部７ａに区分されており、各液溜まり部７ａに対応して１つの接続コネクタ１１が配設されている。なおノズルユニット７の内部区分形態は任意であり、１つのノズルユニット７で単一の液溜まり部７ａを構成するようにしてもよい。
【００１８】
図４（ｂ）に示すように、ノズルユニット７はノズルプレート１４および第２電極８によって両側面を閉囲され、頂部１６および底部１７によって上下面を閉囲された液溜まり部７ａを主体とした構成となっており、ノズルプレート１４には、さらに第２電極８が重ねて配設されている。第２電極８には規則配列で複数の貫通孔８ｂが形成されており、貫通孔８ｂにはノズルプレート１４を貫通して液溜まり部７ａと連通して設けられた噴射ノズル１４ａが開口している。接続コネクタ１１を介して送給される電解液３は頂部１６に設けられた液供給孔１６ａを介して液溜まり部７ａ内に導かれ（矢印ｃ）、噴射ノズル１４ａから貫通孔８ｂを介して電解液３中において水平方向に噴射される（矢印ｄ）。すなわち本実施の形態においては、第２電極８は噴射ノズル１４ａが設けられたノズルユニット７と一体に設けられている。
【００１９】
図５に示すように、ノズルユニット７における噴射ノズル１４ａの配列は、リードフレーム５における凹部１３ａの配列に対応している。これによりポンプ１０から液溜まり部７ａ内に送給され、噴射ノズル１４ａから噴射された電解液３の噴流は、凹部１３ａの底面に対して噴射される。そしてこの噴流により、後述するように、電解処理の過程で凹部１３ａの底面に発生する気体を噴流によって凹部１３ａから排出することができる。
【００２０】
したがって、ポンプ１０および噴射ノズル１４ａが設けられたノズルプレート１４は、処理槽２内の電解液３中にて凹部１３ａの底面に対して電解液３の噴流を噴射する噴流発生機構を構成する。すなわち本実施の形態に示す噴流発生機構は噴流を噴射する噴射ノズル１４ａを備え、噴射ノズル１４ａは板状の第２電極８にリードフレーム５における凹部１３ａの配列に基づいて設けられた貫通孔８ｂを介して噴流を噴射する構成となっている。なおここでは、凹部１３ａと噴射ノズル１４ａとを個々に対応させた配列例を示しているが、実際例では噴射ノズル１４ａから噴射された噴流の作用が及ぶ限りにおいて、複数の凹部１３ａの配列に基づいて１つの噴射ノズル１４ａを対応させるようにしてもよい。
【００２１】
次に図６を参照して、電解バリ取り装置１を用いた電解バリ取り方法について説明する。ここでは電子部品としてのリードフレーム５に形成された凹部１３ａの底面の金属表面１２ａに付着した樹脂バリ１３ｂの付着力を電解処理によって低減させるようにしている。まず図６（ａ）に示すように、電解液３を貯留し電解処理が行われる処理槽２内に配設されたワーク保持部４に、電解液３に浸漬された状態のリードフレーム５を保持させる（ワーク保持工程）。
【００２２】
次いで図６（ｂ）に示すように、ワーク保持部４に保持された状態のリードフレーム５を第１電極６に接触させることにより、リードフレーム５と第１電極６とを導通させる。そして電源部９（図１）を作動させることにより、処理槽２内にてリードフレーム５の処理対象面５ｂに対向して配設された第２電極８と第１電極６との間に、電解処理のための電圧Ｖを印加する（電圧印加工程）。これにより、電解液３による電解処理が進行する。
【００２３】
そしてこの過程において、図６（ｃ）に示すように、処理槽２内の電解液３中にて凹部１３ａの底面に対して電解液３の噴流を噴射する（矢印ｆ）（液噴射工程）。この液噴射工程においては、ノズルユニット７を構成するノズルプレート１４に設けられた噴射ノズル１４ａを用い、板状の第２電極８にリードフレーム５における凹部１３ａの配列に基づいて設けられた貫通孔８ｂを介して噴流を噴射するようにしている。
【００２４】
この噴流の噴射の効果について、図７を参照して説明する。電解処理の過程では、リードフレーム５を構成するメタルプレート１２の金属表面１２ａと樹脂層１３に対向して配置された第２電極８との間に電圧が印加される。このため、図７（ａ）に示すように、金属表面１２ａと付着した樹脂バリ１３ｂとの界面には、電解液３が電解されることにより水素ガスの微小気泡ｂが発生する。そして電解処理が進行することにより、樹脂バリ１３ｂを透過して凹部１３ａ内に脱気した微小気泡ｂは集合成長して気泡Ｂとなり、図７（ｂ）に示すように、凹部１３ａの底面近傍に留まる。
【００２５】
このように気泡Ｂが凹部１３ａに滞留すると、電解対象面である金属表面１２ａと電解液３との接触が妨げられて電解処理効率が低下する。本実施の形態では、図６（ｃ）に示す液噴射工程において凹部１３ａに電解液３の噴流を噴射する（矢印ｆ）ようにしていることから、図７（ｃ）に示すように、電解処理により発生した気泡Ｂは噴流によって凹部１３ａの内部から周囲に拡散し（矢印ｇ）、凹部１３ａの底面近傍に気泡Ｂが滞留することがない。
【００２６】
さらに、電解液３がリードフレーム５の処理対象面５ｂに噴射されることから、処理対象面５ｂの近傍には電解液３が常に対流する。これにより電解作用によって電解液３から発生した強アルカリ性の液膜によって樹脂層１３が継続して覆われる状態が発生せず、樹脂層１３が強アルカリ性の液によって変質する品質劣化が発生しない。
【００２７】
なお上記実施例では、ノズルユニット７として、図４（ｂ）に示すように、片面側のみにノズルプレート１４が設けられた構成例を示したが、図８に示すノズルユニット７Ａのように、両面に同様構成のノズルプレート１４をそれぞれ設け、ノズルユニット７Ａを挟んで両面側に処理対象のリードフレーム５を配置する構成としてもよい。
【００２８】
上記説明したように、本実施の形態に示す電解バリ取り装置１では、処理槽２内の電解液３中にて凹部１３ａの底面に対して電解液３の噴流を噴射するようにしている。これにより、電解処理の過程で凹部１３ａの底面に発生する気体を噴流によって凹部１３ａから排出して底面の金属表面１２ａに電解液３を常に接触状態にすることができ、リードフレーム５など処理面に凹部が形成された形態の電子部品を対象として、バリ取り処理を容易にするための電解処理の処理効率を向上させるとともに、封止樹脂の品質劣化を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明の電解バリ取り装置および電解バリ取り方法は、処理面に凹部が形成された形態の電子部品を対象として、バリ取り処理を容易にするための電解処理の処理効率を向上させるとともに、封止樹脂の品質劣化を防止することができるという効果を有し、凹部の底面に付着した樹脂バリを除去する技術分野に利用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  電解バリ取り装置
２  処理槽
３  電解液
４  ワーク保持部
５  リードフレーム
６  第１電極
７  ノズルユニット
８  第２電極
８ｂ    貫通孔
１２  メタルプレート
１２ａ  金属表面
１３  樹脂層
１３ａ  凹部
１３ｂ  樹脂バリ
ｂ  微小気泡
Ｂ  気泡
【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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