JP2003164926A - 電子部品のリード切断、成形、分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 毎ストローク毎に下型上の異物の検出、除去
を可能とし、製品の品質不良、金型、工具の破損、装置
の停止を防ぐことができるリードフレーム加工装置を提
供する。 【解決手段】 下型を下方に開くプレスおよび金型、材
料送り機構を有し、下型上の異物除去を行う機能を有す
る。リードフレームを短く切断してトランスファ送りで
搬送する。金型ユニットは二軸方向にＶ形のはめ合いで
位置決めすることで精度よく、小形化した。またストリ
ッパー９の摺動によりポンチ８とストリッパーの間に堆
積する夾雑物を取り除く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】半導体、固体素子などの電子
部品のリード部の切断、成形、分離加工に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品外囲器は、リードフレームに搭
載された機能部分を樹脂で覆い、リードフレームで機能
部と外部電子回路を接続する。リードフレームの接続部
は外部電子回路に適合する形状、寸法に、プレス加工に
より切断、成形、分離される。リードの切断、成形、分
離に用いられるプレス装置は、金型の上部に上型を取り
付ける可動ラムを配置し、金型の下部に下型を取り付け
るボルスターが固定されている。加工される機能部を樹
脂で覆った樹脂外囲器およびリードフレームは、上型が
下方におりて下型との間ではさまれて加工され、上型が
上昇して次の位置に送られるときには、下型との接触を
防ぎ、下型より１〜１０ｍｍ浮かせて移送される。上型
が上昇しても下型はリードフレーム、リードフレームガ
イドに覆われている。

【０００３】複数個の樹脂外囲器が組立てられたリード
フレームを順次搬送して、加工位置に位置決めする。リ
ードフレームは２００〜３００ｍｍ程度に切断された定
尺品から、コイル状に巻かれた長尺品がある。

【０００４】金型は上型内にポンチ、下型内にダイが配
置され、上型内にはストリッパーが取り付けられて、ポ
ンチ先端の位置決め、被加工材の押さえとポンチが被加
工材を貫通した時、ポンチを被加工材より抜去する機能
をもつ。ストリッパー面はポンチ下面とほぼ同一面まで
下げられ、加工中は被加工材料の厚さ程度ストリッパー
が後退し、ポンチが材料に貫入する。通常加工サイクル
の中でストリッパーとポンチの相対的な位置の変位は、
被加工材の板厚程度である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電子部品の機能部を樹
脂成形するために図１に示すようにリードフレーム２の
上には樹脂外囲器１とともに、ゲート部３、ダムバー４
や成形型のすきまからもれ出る薄いばりが付着してい
る。プレス工程でこれらの樹脂の一部がはがれたり、欠
けて小片となり下型上に落下する。分離工程前に電子部
品が落下する場合もある。これらの落下物は下型上に残
された状態でプレス加工を行うとリードの曲がり、先端
位置の不揃い、リードのきず、樹脂外囲器の割れ、欠
け、剥離などの重大な品質不良を生ずる。プレス型のポ
ンチ、ダイなど主要部の欠損、変形、破損を生ずる。加
工時は下型と樹脂外囲器１、リードフレーム２との間隔
が小さいため、落下物の検出、除去ができない。搬送高
さを大きくして下型より距離をとると、プレスの毎スト
ローク毎に、搬送ガイドと搬送される多数の電子部品を
上下させることとなり、生産速度を上げることができな
くなる。定期的に装置を停止して落下物、付着物の除
去、掃除が必要となる。

【０００６】一枚のリードフレームに複数個の樹脂外囲
器を組立てた状態で搬送する従来の搬送方法では、複数
の加工工程に対応して一枚のリードフレームの複数個の
パイロット穴を用いて位置決めを行う。その際、パイロ
ット穴の精度は相互に干渉してリードフレームにひずみ
を与えたり、送り不良、装置の停止、故障を生じ、送り
位置決めの精度の低下は品質不良を来たす。また、リー
ドフレームのそりやねじれが送り不良の要因となり、装
置の停止や品質不良を来たす。

【０００７】電子部品のプレス加工には加工油を使用で
きない。このため被加工材やその表面を覆う被覆材がポ
ンチ先端、ストリッパー内面に付着してストリッパーの
円滑な動作を阻害する。

【０００８】製品の品種交換や保守作業時に金型交換を
必要とする際に、ダイセット毎の交換や型ユニットの交
換が行われる。交換する型の部分は所定の位置に正確に
位置決めする必要があるが、通常外形の一部をストッパ
ーにつき当てたり、ガイド孔にガイドピンをかん合させ
て位置決めするが、十分な精度が得られない。上下の型
ユニットの位置決めに上下型ユニット間にガイドポス
ト、ガイドブッシュを用いる必要があるため、金型が大
きくなる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】搬送ガイドと搬送される
樹脂外囲器およびリードフレームを大きく上下させるこ
となく、上型を上方に開かず下型を下方に開いて、下型
と樹脂外囲器およびリードフレームとの間隔を大きくす
る。

【００１０】下型を下方に開くために、下方駆動、下方
可動ラムのプレス装置とし、プレス装置には迅速型開閉
機構を設けて任意のストローク数毎に、任意のストロー
ク長さで型の開閉を行う。

【００１１】リードフレームを１ないし２ピッチ長さの
単位で切断し、切断されたリードフレームをトランスフ
ァ送りにより所定の位置に搬送して位置決めする。電子
回路を内蔵する樹脂外囲器の数は単列の場合は１個、複
列の場合は複数個の樹脂外囲器が１ピッチ長さのリード
フレームに搭載され、１個または一対のパイロット穴に
より位置決めされる。小形外囲器の場合には２ピッチ長
さに切断することもできる。

【００１２】下型駆動で下型下降によって生ずる下型面
とリードフレーム、リードフレームガイドとの間隔に異
物除去装置を挿入して、下型上の異物を除去する。異物
除去装置は毎ストローク毎に挿入するが、定期的に迅速
型開閉装置を用いて、さらに大きな間隔を設けて挿入す
ることもできる。

【００１３】ポンチとストリッパーとに付着した付着物
をストリッパーを下降させて、ポンチとストリッパーの
かん合を外した後、再度かん合させることにより、ポン
チおよびストリッパーの端部で相互に付着物を除去す
る。このためストリッパーの動作のための駆動装置をプ
レス装置の一部に設ける。

【００１４】金型ユニットの取付部を直交する二軸方向
にそれぞれＶ字かん合として取付精度を向上させ、かつ
小形にする。

【００１５】

【発明の効果】毎ストローク毎に下型上の異物の検出、
除去が可能となり、製品の品質不良、金型、工具の破
損、装置の停止を防ぐことができる。

【００１６】リードフレームの位置決め精度を向上で
き、製品の切断、成形品質の向上、送り不具合の防止に
よる装置の停止を防ぐことができる。

【００１７】ポンチ、ストリッパー間の付着物が除去さ
れて、ストリッパーの動作が円滑に行われ、装置を停止
して除去作業を行う必要がなくなる。

【００１８】金型ユニットが小形となり、取扱いが容易
になるとともに、金型ユニットの位置決めが確実に行わ
れ、製品品質が安定し、調整時間が減少した。

【００１９】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例をもと
に図面を参照して説明する。電子部品のリードフレーム
２の切断、成形、分離の加工工程の中で、リードフレー
ムのタイバー５の切断加工を代表例としてとり上げ、図
２にその金型を示す。その他のリードの成形、分離加工
についても金型と樹脂外囲器１およびリードフレーム２
との関わりは同様である。加工される電子部品の樹脂外
囲器１はリードフレーム２に支持され、リードフレーム
２はリードフレームガイド６に支持されて、搬送、位置
決めされる。金型は下型にダイ７、上型にポンチ８、ス
トリッパー９を配置した構成である。図２は下型が下死
点まで下がった状態を示し、この状態で加工される電子
部品は搬送される。下型は下方に位置するプレス可動ラ
ム１０に取り付けられ、上型は上方に位置するプレス固
定ボルスター１１に取り付けられる。従って上型は固定
され、下型が上下動を繰り返してプレス加工を行う。加
工される電子部品は金型の開放時に上型より１ないし１
０ｍｍ離れた位置にあるが、下型が上昇すると図３に示
すように下型ダイ７によって上型のストリッパー９に接
触加圧されてさらに下型が上昇し、上死点付近でポンチ
８に加圧されてプレス加工を受ける。切断されたタイバ
ー５は下方に排除される。加工の毎ストローク毎に下型
と、加工される電子部品、樹脂外囲器１、およびリード
フレーム２との間隔が開くことで、下型上面の落下物、
付着物を容易に検出し、機械式あるいは真空、吹出しの
空気式除去装置を用いて除去することができる。

【００２０】図４は電子部品のリード切断、成形、分離
加工に用いる下方駆動、下方可動ラムプレスを示す。電
子サーボモータによって駆動される回転軸１２に設けら
れた偏心機構によりスライダーリンク１３によってレバ
ー１４を押し上げ、リンク１５を介して下方可動ラム１
０を押し上げる。可動ラム１０の上下動によってプレス
本体に固定されたボルスター１１との間に金型を装備し
プレス加工を行う。可動ラム１０はガイドポスト１６、
ガイドブッシュ１７により精度よく動作できる。レバー
１４は通常のプレス動作時には固定されているネジ軸１
９、リンク１８を支点として作動する。この下方駆動、
下方可動ラムプレスの機構は図４ではリンク１５による
一点支持を示しているが、可動ラムにかかる荷重が偏心
を伴う場合、広い範囲にわたる場合、リンク１５の水平
方向分力の影響を防ぐ場合に、回転偏心軸１２、スライ
ダーリンク１３を共通部品として、スライダーリンク１
３を中心とする鏡面対象に機構部品を配置することで２
点の加圧点をもつプレス機構として用いることができ
る。図５は下方駆動、下方可動ラムプレスの迅速型開閉
機構を示す。回転偏心軸１２、スライダーリンク１３を
停止させてこれを支点とし、電子サーボモータによって
駆動されるウォーム２０によりウォームホイール２１を
回転させて、ネジ軸１９、リンク１８、レバー１４を上
下させることにより、リンク１５を介して下方可動ラム
１０を迅速に上下させて、固定ボルスター１１と下方可
動ラム１０との間に装備した金型を通常のストローク長
さより大きく開閉する。迅速開閉機構により、金型の交
換やメンテナンスを容易に行うことができる。トラブル
発生時の破損、故障の防止にも使える。また自動的に一
定ストローク数の後上下型間を開放して、型内の点検、
メンテナンスを自動化することができる。

【００２１】本装置におけるリードフレームの搬送は、
一対のリードフレームガイド６の往復運動により行う。
リードフレーム２には図６に示すパイロット穴２２、２
３が設けられる。２４は識別穴である。図２の下型下降
時にはリードフレームの一方のパイロット穴２２は、リ
ードフレームガイド６に設けられたパイロットピン２５
によって位置決めされ、リードフレーム２はリードフレ
ームガイド６によって次の金型位置まで搬送されて、所
定の位置に位置決めされる。下型の上昇によって、図３
に示すようにダイ７はストリッパー９にリードフレーム
を押し上げ、さらに下型の上昇によってプレス加工が行
われるが、リードフレームはストリッパーに接触する前
に、一方のパイロットピン２６によってパイロット穴２
３を貫通され、金型に対する位置決めが行われる。この
時、リードフレーム２のパイロット穴２２は、パイロッ
トピン２５から外れる。一対のリードフレームガイド６
は外方に開いて元の位置に復帰し、金型の下降に伴っ
て、リードフレーム２の１ピッチ隣のパイロット穴２２
にパイロットピン２５貫入させて、次の搬送を行う。図
６は複数個の樹脂外囲器部１を搭載したリードフレーム
を示すが、これをＸ−Ｘ線で切断して、図７に示すよう
にパイロットピン２５により搬送を行うことができる。
図８に示すように、パイロットピン２５の代わりに切断
されたリードフレームの外形を位置決めするガイド溝２
７を設けたリードフレームガイド２８を用いて搬送する
こともできる。この場合リードフレームガイド２８は外
方に開かずに送り方向の運動だけで搬送することができ
る。

【００２２】図９は下型が下降して金型の開いた状態を
示す。この時異物除去装置２９が下型上に挿入されて、
下型上に落下した異物を吸引除去する。異物除去装置２
９は、開口部３０、３１を有し、開口部３０より空気を
吐出して異物を動きやすくし、開口部３１より空気を吸
引して異物を吸引搬出する。吸引した空気はフィルタ
ー、異物落下部空間により異物を除去され、吐出空気と
して循環させることにより、装置より外部に空気を排出
することを防ぎ、装置周辺の室内の清浄度を保つ。吐出
空気に静電気除去空気を用いることで、異物の排出を容
易にする。この場合、空気の流路に非電導材料を用いる
ことで静電除去の効果を保つ。下型に障害物がある場合
にはニゲ３２を設け、ニゲの側面を塞いで吐出、吸引を
効率よく行う。

【００２３】図９においてストリッパー９は（ａ）の状
態でポンチ８との間に少しずつ堆積した被加工材料の一
部が介在して、円滑な動作を妨げられるが、（ｂ）に示
すようにストリッパー９を押し下げてポンチ８とのはめ
合わせをいったん外した後、ストリッパー９を（ｃ）の
如く元の位置に戻す。この時微小な介在物はポンチ８、
ストリッパー９の端部で相互にすり落とされて、ストリ
ッパー９の動作を回復する。ストリッパーを駆動させる
機構は、図１０の如くプレス上部の固定ボルスター１１
上に設け、ストリッパーはピン３３、３４を介して、上
部カム軸３５に設けるカム３６によって動作を伝達され
る。カムの他、偏心機構で往復動作を得ることもでき
る。

【００２４】ダイ７はダイホルダー３７に固定され、下
型ダイセット３８に油圧機構３９によって加圧されるレ
バー４０により型締めされる。下型ダイセット３８はあ
らかじめ下方可動ラム１０に設置されている。ダイホル
ダー３７と下型ダイセット３８は二軸方向にそれぞれＶ
形かん合部により位置決めされる。図９は前後方向に逆
Ｖ形かん合部を設けており、図１１は側面図で左右方向
にＶ形かん合部を設けている。上型についても同一の構
造で位置決め固定される。せん断屑は下型ダイセットに
設けられた排出孔４１より排出される例を示している。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子部品のリードフレーム、樹脂外囲器と樹脂
片の説明図である。

【図２】電子部品のリードの切断、成形、分離用金型の
実施例を示す下型下降時の側面断面図である。

【図３】電子部品のリードの切断、成形、分離用金型の
実施例を示す下型上昇時の側面断面図である。

【図４】電子部品のリードの切断、成形、分離用プレス
装置の実施例を示す通常のプレス動作状態の構造図であ
る。

【図５】電子部品のリードの切断、成形、分離用プレス
装置の実施例を示す金型迅速開閉機能の構造図である。

【図６】電子部品のリードフレーム図の一例である。

【図７】電子部品のリードフレームを１ピッチ長さで切
断して移送する実施例である。

【図８】電子部品のリードフレームを１ピッチ長さで切
断して移送する実施例である。

【図９】電子部品のリードの切断、成形、分離用金型と
異物除去装置、ストリッパー動作構造の実施例を示す。

【図１０】電子部品のリードの切断、成形、分離用プレ
ス装置のストリッパー動作構造の実施例を示す。

【図１１】電子部品のリードの切断、成形、分離用金型
の実施例の正面図である。

【符号の説明】

１ 樹脂外囲器 ２ リードフレーム ３ ゲート部 ４ ダムバー ５ タイバー ６、２８ リードフレームガイド ７ ダイ ８ ポンチ ９ ストリッパー １０ 可動ラム １１ 固定ボルスター １２ 回転偏心軸 １３ スライダーリンク １４、４０ レバー １５、１８ リンク １６ ガイドポスト １７ ガイドブッシュ １９ ネジ軸 ２０ ウォーム ２１ ウォームホイール ２２、２３ パイロット穴 ２４ 識別穴 ２５、２６ パイロットピン ２７ ガイド溝 ２９ 異物除去装置 ３０、３１ 開口部 ３２ ニゲ ３３、３４ ピン ３５ 上部カム軸 ３６ カム ３７ ダイホルダー ３８ 下型ダイセット ３９ 油圧機構 ４１ 排出孔

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/50 Ｈ０１Ｌ 23/50 Ｂ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型の下型を下方に下げて、下型と加工
   される電子部品を搭載したリードフレームとの間隔を、
   毎ストローク毎に一定のストローク長さで、また任意の
   ストローク数毎に任意のストローク長さで開閉する電子
   部品のリード切断、成形、分離装置
2. 【請求項２】 下方に駆動部を有し、下方に可動ラムを
   配置し、上方に固定ボルスターを配置した電子部品のリ
   ード切断、成形、分離用プレス装置であって、毎ストロ
   ーク毎に一定のストローク長さで、また任意のストロー
   ク数毎に任意のストローク長さで下方可動ラムを動作さ
   せる機能を有する。
3. 【請求項３】 リードフレームを１ないし２ピッチ長さ
   の単位に切断して、トランスファ送りにより移送する電
   子部品のリード切断、成形、分離装置
4. 【請求項４】 型内の異物を自動的に除去する装置であ
   って、吐出する空気で異物を浮かせ、吸引によって型よ
   り取り出す異物除去装置を備えた電子部品のリード切
   断、成形、分離装置
5. 【請求項５】 ストリッパーを往復動作させてポンチと
   のはめあいを一旦はずし、その後再びはめ合わせる際に
   ポンチとストリッパー間の夾雑物を除く機能を備えた電
   子部品のリード切断、成形、分離装置
6. 【請求項６】 二軸方向にそれぞれテーパかん合するこ
   とにより、精密な位置合わせを行う金型ユニットの位置
   決め取付方法と金型ユニット