JP2004165359A - Method for manufacturing leadframe having heatsink - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放熱板付きリードフレームの製造方法に関するもので、詳しくは単位リードの形成されたリードフレームと、放熱板の形成された放熱板フレームとを用い、放熱板フレームから切り離した放熱板を、リードフレームの単位リードに接合して、放熱板付きリードフレームを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、特に大電力用の半導体装置に使用されるリードフレームでは、半導体チップから発生する熱を効率的に放散するため、リード部材に熱伝導性の良好な材料から成る放熱板を固着して一体化した、いわゆる放熱板付きリードフレームが用いられている。
【0003】
上述した放熱板付きリードフレームは、通常、複数の単位リード(リード部材)が形成されたリードフレームと、複数の放熱板が形成された放熱板フレームとを用いて製造されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
図16に示す如く、リードフレームAには、複数個の単位リードAl、Al…が、帯板Aaの長手方向に沿って一列に配列形成されている。
一方、放熱フレームBには、上記リードフレームAの各単位リードAlに対応する複数個の放熱板Bh、Bh…が、帯板Baの長手方向に沿って一列に配列形成されており、個々の放熱板BhはサポートバーBbを介して帯板(外枠)Baに支持されている。
【0005】
上述したリードフレームAと放熱板フレームBとを用い、放熱板付きリードフレームを製造する場合、図17に示す如く、リードフレームAは接合装置Cに対して矢印X方向に搬入される一方、放熱板フレームBは接合装置Cに対して矢印Y方、すなわちリードフレームAの幅方向に搬入される。
【0006】
上記接合装置Cにおいては、対応する一組の単位リードAlと放熱板Bhとを位置合わせし、打抜き加工によって放熱板フレームBから放熱板Bhを分離するとともに、この分離した放熱板Bhをカシメによって単位リードAlに固着させている。
【0007】
なお、単位リードAlと放熱板Bhとの接合が完了すると、リードフレームAは接合装置Cから矢印X方向に搬出され、半導体チップの搭載、ワイヤボンディング、および樹脂モールディング等の後加工を経て、図示していない半導体装置が形成され、こののち半導体装置はリードフレームAから切り離される。
【0008】
また、単位リードAlと放熱板Bhとの接合が完了した後、放熱板フレームBは接合装置Cから矢印Y方向に搬出され、放熱板Bhが打ち抜かれた後の放熱板フレームBはスクラップとして廃棄(回収)される。
【0009】
【特許文献1】
特開2002−280511号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところで、昨今の技術動向においては、放熱板付きリードフレームを製造するに際して、一枚の帯板から多くの単位リードを材料取りするべく、該単位リードを複数列に形成して成るリードフレームが多く採用されている。
【0010】
図18に示すリードフレームA′は、幅広の帯板Aa′の長手方向に沿って、複数個の単位リードAl′、Al′…が、3列のマトリックス(行列)状に配列形成されている。
【0011】
一方、放熱板フレームB′は、上記リードフレームA′の各単位リードAl′に対応する複数個の放熱板Bh′、Bh′…が、帯板Ba′の長手方向に沿って一列に配列形成されている。
【0012】
放熱板付きリードフレームを製造する際、図示していない接合装置には、放熱板フレームB′が矢印X方向に搬入され、放熱板フレームB′が矢印Y方向に搬入され、図中、破線で囲んだリードフレームA′の3個の単位リードAl′に対して、放熱板フレームB′の3個の放熱板Bh′を一度に固着している。
【0013】
ここで、図から明らかなように、放熱板フレームB′における放熱板Bh′、Bh′…の形成ピッチpBは、リードフレームA′(帯板Ab′)の幅方向における単位リードAl′、Al′…の形成ピッチpAと同一に設定されているため、放熱板フレームB′においては放熱板Bh′の形状に比べて形成ピッチpBが必要以上に大きなものとなっていた。
【0014】
この結果、放熱板Bh′を打ち抜かれた後の放熱板フレームB′は、スクラップとして廃棄される部位が極めて多く、上記放熱板フレームB′における材料歩留りは極めて劣悪なものとなり、延いては製造に関わるコストが高騰する等、放熱板付きリードフレームの生産性に悪影響を及ぼす不都合があった。
【0015】
本発明の目的は、上記実状に鑑み、単位リードを複数列に形成したリードフレームを用いつつ、放熱板フレームの形状に起因する材料歩留りの低下を防止し、もって生産性の向上を達成することの可能な、放熱板付きリードフレームの製造方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法は、帯板に所定個数の単位リードを複数列に亘り配列形成して成るリードフレームと、帯板に所定個数の放熱板を一列に配列形成して成る放熱板フレームとを用い、放熱板フレームから切り離した放熱板をリードフレームの単位リードに接合する、放熱板付きリードフレームの製造方法であって、上記リードフレームにおける各列の単位リードを作業対象とする複数の接合手段により、前記リードフレームにおける各列の単位リードに対して、前記放熱板フレームにおける放熱板を1つずつ接合することを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法について、一実施例を示す図面を参照しながら詳細に説明する。
【0018】
図1および図2は、本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法において用いられるリードフレーム1および放熱板フレーム2を示している。
【0019】
上記リードフレーム1は、複数個の単位リード1A、1A…を有しており、これら単位リード1A、1A…は、第1列L1、第2列L2、第3列L3の3列に亘り、幅の広い帯板1Bの長手方向に沿ってマトリックス(行列)状に配列形成されている。
【0020】
また、上記リードフレーム1における個々の単位リード1Aは、中央部にパッド1aを有するとともに、該パッド1aを支持するサポートバー1b、およびパッド1aの周囲を囲む多数本のインナーリード1cを有し、上記パッド1aには位置決め用の一対の孔1dが形成されている。
なお、リードフレーム1における帯板1Bの両側縁部には、スプロケット・ホール1hが所定のピッチで配列形成されている。
【0021】
一方、上記放熱板フレーム2は、リードフレーム1における個々の単位リード1Aに対応する複数個の放熱板2A、2A…を有しており、これら放熱板2A、2A…は、帯板2Bの長手方向に沿って一列に配列形成されている。
【0022】
また、上記放熱板フレーム2における個々の放熱板2Aは、一対のサポートバー2a、2aを介してフレーム本体(帯板)2Bに支持されており、さらに個々の放熱板2Aには、上述した単位リード1Aにおける一対の孔1dに対応する、位置決め用の一対の突起2dが突設されている。
なお、放熱板フレーム2におけるフレーム本体(帯板)2Bの両側縁部には、スプロケット・ホール2hが所定のピッチで配列形成されている。
【0023】
ここで、上記放熱板フレーム2における放熱板2A、2A…は、図2からも明らかなように、互いに可及的に接近した位置態様で配列形成されている。
すなわち、従来の放熱板フレーム(図18参照)では、個々の放熱板の形成ピッチが、リードフレームにおける単位リードの形成ピッチと同一に設定されているのに対し、本発明の製造方法に用いられる放熱板フレーム2では、リードフレーム1における単位リード1Aの形成ピッチに関わりなく、放熱板フレーム2における材料歩留りの向上を考慮して、放熱板2A、2A…のレイアウトが設定されている。
【0024】
図3は、本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法を実施するために用いられる製造装置の一実施例であり、この製造装置10は、上記リードフレーム1の搬送方向に沿って並設された第1接合装置(接合手段)10、第2接合装置(接合手段)20、および第3接合装置(接合手段)30を具備している。
【0025】
上記第1接合装置10は、前記リードフレーム1の第1列L1における単位リード1A、1A…を作業対象とするもので、同様に上記第2接合装置20は、前記リードフレーム1の第2列L2における単位リード1A、1A…を作業対象とし、上記第3接合装置30は、前記リードフレーム1の第3列L3における単位リード1A、1A…を作業対象とする。
【0026】
ここで、上記製造装置10において、リードフレーム1は矢印X方向、すなわち該リードフレーム1(帯板1B)の長手方向に沿って搬送され、また放熱板フレーム2は、上記第1接合装置10、第2接合装置20、および第3接合装置30において、それぞれ矢印Y1、矢印Y2、および矢印Y3方向、すなわち上記リードフレーム1(帯板1B)の幅方向に沿って搬送される。
【0027】
製造装置10における第1接合装置10には、上記リードフレーム1の第1列L1における単位リード1A、1A…の搬送領域に、これら単位リード1Aと放熱板2Aとを互いに固着一体化させるための接合機11が設置されている。
【0028】
同様にして、上記第2接合装置20には、接合機21がリードフレーム1の第2列L2における単位リード1A、1A…の搬送領域に設置され、上記第3接合装置30には、接合機31がリードフレーム1の第3列L3における単位リード1A、1A…の搬送領域に設置されている。
【0029】
図4に示す如く、第1接合装置10における接合機11は、打抜き装置12と該打抜き装置12の上方に配置される第1カシメ装置13とを有するとともに、これら打抜き装置12および第1カシメ装置13の近傍に配設された第2カシメ装置14を有している。
【0030】
上記打抜き装置12は、図5に示す如く下型パンチ12aとダイ12bとを具備しており、上記ダイ12bには上述した放熱板2Aに対応した形状の打抜き孔12cが形成されている。
【0031】
上記第1カシメ装置13は、上述した打抜き装置12の下型パンチ12aと対向する上型13aを具備しており、この上型13aにはパンチ13bが形成されている。
【0032】
上記第2カシメ装置14は、図12に示す如く、相対向した上型14aと下型14bとを具備しており、上型14aにはパンチ14dが形成されている。
【0033】
ここで、上記打抜き装置12および第1カシメ装置13と、上記第2カシメ装置14とは、図4に示す如くリードフレーム1の搬送方向(矢印X方向)に沿って併設されている。
【0034】
また、上記第1接合装置10においては、矢印X方向に搬送されるリードフレーム1の下方域に、放熱板フレーム2が矢印Y1方向に搬送されており、上記リードフレーム1と放熱板フレーム2とは、接合機11の配設されている位置において互いに直交するように搬送される。
【0035】
なお、上記リードフレーム1と放熱板フレーム2とは、単位リード1Aと該単位リード1Aに対応する放熱板2Aとが同時に接合機11に達するよう、各々のスプロケット・ホール1hおよびスプロケット・ホール2hを用いて互いに同期して搬送される。
【0036】
上記製造装置100における第2接合装置20も、上述した第1接合装置10と同じく、図示していない打抜き装置、第1カシメ装置、および第2カシメ装置を具備しており、接合機21がリードフレーム1の第2列L2における単位リード1A、1A…の搬送領域に設置されている以外は、先に説明した第1接合装置10と同一に構成されている。
【0037】
また、上記製造装置100における第3接合装置30も、上述した第1接合装置10と同じく、図示していない打抜き装置、第1カシメ装置、および第2カシメ装置を具備しており、接合機31がリードフレーム1の第3列L3における単位リード1A、1A…の搬送領域に設置されている以外は、先に説明した第1接合装置10と同一に構成されている。
【0038】
以下では、上述した構成の製造装置100において実施される、放熱板付きリードフレームの製造方法を、その作業工程に従って詳細に説明する。
【0039】
上述した製造装置100に対して、所定の態様でリードフレーム1と放熱板フレーム2とが搬送され、リードフレーム1の第1列L1における1つの単位リード1Aと、該単位リード1Aに対応する放熱板フレーム2における1つの放熱板2Aとが、第1接合装置10における接合機11、詳しくは接合機11の打抜き装置12に達すると、上記単位リード1Aと放熱板2Aとは相対向した所定位置に位置決めされる。
【0040】
すなわち、図6に示すように、放熱板フレーム2の放熱板2Aが、打抜き装置12における下型パンチ12a上の所定位置に載置されると、対応するリードフレーム1の単位リード1Aは、打抜き装置12におけるダイ12bと、第1カシメ装置13における上型13aとの間の所定位置に配置される。
【0041】
なお、図中の符号2fは、放熱板フレーム2における放熱板2Aの裏面に形成された位置決め用の凹部であり、符号12dは、上記凹部2fに嵌合して放熱板2Aを位置決めするべく下型パンチ12aに形成された突起である。
【0042】
ここで、矢印Oで示す如く、打抜き装置12の下型パンチ12aを上昇させると、リードフレーム1における単位リード1Aの下方域で、放熱板フレーム2の放熱板2Aに該当する部分が、下型パンチ12aによってダイ12bの打抜き孔12c内に嵌入し、これによって図7に示す如く、放熱板2Aが下方向より打ち抜かれ、フレーム本体2Bから切り離されることとなる。このとき、放熱板2Aのみがサポートバー2aと切り離されてフレーム本体2Bから分離する。
【0043】
ここで、上述した如く放熱板2Aを打ち抜いたことにより生じた放熱板フレーム2の廃品部分、すなわちサポートバー2aおよびフレーム本体2Bは、第1接合装置10から図2中の矢印Y1で示す方向に搬出され、こののちスクラップとして廃棄(回収)される。
【0044】
一方、放熱板フレーム2から切り離された放熱板2Aは、図7に示す如く下型パンチ12a上に載置されつつ、該下型パンチ12aによって矢印Pで示す如く上昇し、これによって図8に示す如く、放熱板2Aにおける一対の突起2dが、上方域にある単位リード1Aの対応する一対の孔1dに挿通する。
【0045】
次いで、矢印Qで示す如く第1カシメ装置13の上型13aを下降させ、該上型13aに設けられたパンチ13bで突起2dを押圧すると、図9に示す如く、上記突起2dが変形することにより、放熱板2Aが単位リード1Aに対して仮接合される。
【0046】
こののち、第1カシメ装置13の上型13aを矢印Rで示す如く上昇させ、図10に示す如く、第1カシメ装置13を初期状態に復帰させる。
【0047】
次いで、矢印Sで示す如く打抜き装置12の下型パンチ12aを下降させ、図11に示す如く、打抜き装置12を初期状態に復帰させたのち、単位リード1Aに放熱板2Aが仮接合された状態のリードフレーム1を、図12に示す如く第2カシメ装置14へ搬送する。
なお、初期状態に復帰した打抜き装置12および第1カシメ装置13は、次なる放熱板2Aと単位リード1Aとの搬入に備えて待機する。
【0048】
図12に示す如く、仮接合された単位リード1Aと放熱板2Aが第2カシメ装置14に搬送され、下型14b上の所定位置に載置されて位置決めされたのち、矢印Tで示す如く、第2カシメ装置14の上型14aを下降させ、該上型14aに形成されたパンチ14dで突起2dを再び押圧する。
【0049】
これにより、図13で示す如く、突起2dが突状形状に変形し、仮接合されていた放熱板2Aと単位リード1Aとが一体化(本カシメ接合)され、これによって放熱板付きリードフレーム3の一部が完成することとなる。
【0050】
なお、図12および図13の符号14cは、第2カシメ装置14の下型14bに形成された突起であって、該突起14cは放熱板2Aの前記凹部2fに嵌合して該放熱板2Aを所定位置に位置決めする。
【0051】
上述した如く、放熱板2Aと単位リード1Aとを一体化したのち、上型14aを矢印Uで示す如く上昇させ、図14に示す如く、第2カシメ装置14を初期状態に復帰させる。
【0052】
なお、初期状態に復帰した第2カシメ装置14は、次に搬送されてくる放熱板2Aと単位リード1Aに備えて待機する。
因みに、上記第2カシメ装置14は、同じく接合機11を構成している打抜き装置12および第1カシメ装置13と同期して動作する。
【0053】
上述した如く、第2カシメ装置14において、第1列L1の単位リード1Aに放熱板2Aが一体化されたリードフレーム1は、図3中の矢印Xで示す方向に搬送され、以下、上述した如き第1接合装置10(接合機11)の動作の繰り返しにより、リードフレーム1の第1列L1における各単位リード1Aに対して、次々と放熱板2Aが接合されてゆくこととなる。
【0054】
次いで、上記第1接合装置10において第1列L1の単位リード1Aに放熱板2Aが一体化されたリードフレーム1は、上記第1接合装置10から搬出された後、第2接合装置20および第3接合装置30を通過(スルーパス)し、これら第2接合装置20および第3接合装置30において、既に放熱板2aが接合された第1列L1の各単位リード1Aに対して何らの処理を施されることなく、上記製造装置100から搬出されることとなる。
【0055】
一方、上述した製造装置100に対して、所定の態様でリードフレーム1と放熱板フレーム2とが搬送され、リードフレーム1の第2列L2における1つの単位リード1Aと、該単位リード1Aに対応する放熱板フレーム2における1つの放熱板2Aとが、第2接合装置20における接合機21に達すると、上述した第1接合装置10と同様の工程に基づいて、リードフレーム1における第2列L2の単位リード1Aに放熱板2Aが一体的に固着接合される。
【0056】
以下、第2接合装置20の動作の繰り返しにより、リードフレーム1における第2列L2における各単位リード1Aに対して、次々と放熱板2Aが接合されて行き、上記第2接合装置20において第2列L2の単位リード1Aに放熱板2Aが一体化されたリードフレーム1は、上記第2接合装置20から搬出された後、第3接合装置30を通過(スルーパス)し、既に放熱板2aが接合された第2列L2の各単位リード1Aに対して、上記第3接合装置30において何らの処理を施されることなく、上記製造装置100から搬出されることとなる。
【0057】
一方、上述した製造装置100に対して、所定の態様でリードフレーム1と放熱板フレーム2とが搬送され、リードフレーム1の第3列L3における1つの単位リード1Aと、該単位リード1Aに対応する放熱板フレーム2における1つの放熱板2Aとが、第3接合装置30における接合機31に達すると、上述した第1接合装置10と同様の工程に基づいて、リードフレーム1における第3列L3の単位リード1Aに放熱板2Aが一体的に固着接合される。
【0058】
以下、第3接合装置30の動作の繰り返しにより、リードフレーム1における第3列L3における各単位リード1Aに対して、次々と放熱板2Aが接合されて行き、上記第3接合装置30から搬出された後、製造装置100から搬出されることとなる。
【0059】
上述した如く、製造装置100から搬出されたリードフレーム1においては、第1列L1の単位リード1A、1A…、第2列L2の単位リード1A、1A…、および第3列L3の単位リード1A、1A…に、それぞれ放熱板2Aが一体的に固着接合されており、もって製造装置100からは完成した放熱板付きリードフレーム3が搬出される。
【0060】
上記製造装置100から搬出された放熱板付きリードフレーム3に対して、図15に示す如く、半導体チップ4の搭載およびワイヤボンディングや、樹脂モールディングによるパッケージ5の形成等、所定の後加工を経ることによって半導体装置5が形成され、こののちリードフレームAから切り離されることによって製品としての半導体装置5が完成することとなる。
【0061】
上述した如く、製造装置100による放熱板付きリードフレームの製造方法によれば、リードフレーム1における第1列L1の単位リード1A、1A…に対して、放熱板フレーム2における放熱板2A、2A…が、第1接合装置10により1つずつ接合される。
【0062】
また、リードフレーム1における第2列L2の単位リード1A、1A…に対して、放熱板フレーム2における放熱板2A、2A…が、第2接合装置20によって1つずつ接合され、さらにリードフレーム1における第3列L3の単位リード1A、1A…に対して、放熱板フレーム2における放熱板2A、2A…が、第3接合装置30により1つずつ接合される。
【0063】
このように、リードフレーム1における各列の単位リード1A、1A…に、放熱板フレーム2の放熱板2A、2A…を、専用の接合装置を用いて1つずつ接合しているので、放熱板フレーム2における放熱板2A、2A…は、互いに可及的に接近したレイアウトで配列形成されている。
【0064】
すなわち、従来の放熱板フレーム(図18参照)の如く、個々の放熱板の形成ピッチを、リードフレームにおける単位リードの形成ピッチと同一に設定する必要がないので、本発明の製造方法に用いられる放熱板フレーム2は、リードフレーム1における単位リード1Aの形成ピッチに関わりなく、材料歩留りの向上を考慮して放熱板2A、2A…をレイアウトすることができる。
【0065】
したがって、本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法によれば、単位リードを複数列に形成したリードフレームを用いつつ、放熱板フレームの形状に起因する材料歩留りの低下を防止でき、延いては生産性の向上をも達成することが可能となる。
【0066】
また、従来の放熱板付きリードフレームの製造方法では、リードフレームにおける複数の単位リードに、放熱板フレームにおける複数の放熱板を一度に接合していたので、多数箇所に及ぶカシメ加工のコントロールを必要とし、リードフレームと放熱板フレームとの相対的な位置制御が困難であったのに対して、上述した製造装置100による放熱板付きリードフレームの製造方法によれば、リードフレーム1における各列の単位リード1A、1A…に、放熱板フレーム2の放熱板2A、2A…を1つずつ接合しているので、リードフレーム1と放熱板フレーム2との相対的な位置制御が容易となり、もって放熱板付きリードフレームとしての製品精度が極めて安定したものとなる。
【0067】
なお、上述した製造装置の実施例では、各接合装置の接合機において、先ず放熱板フレームから放熱板を切り離すとともに、該放熱板をリードフレームの単位リードに仮接合し、次いで単位リードと放熱板との本接合を実施しているが、上記仮接合の工程を省略し、各接合装置の接合機において、放熱板フレームから放熱板を切り離すとともに、該放熱板をリードフレームの単位リードに本接合するよう構成しても良い。
【0068】
また、上述した実施例においては、リードフレーム1における単位リード1Aを、L1、L2、L3の3列に亘って配列形成しているが、上記単位リードの列数は実施例に限定されるものではなく、放熱板リードフレームにおける仕様等の諸条件に鑑みて、2列、あるいは4列、5列等、任意に設定し得るものであることは勿論である。
【0069】
また、上述した実施例においては、リードフレーム1における単位リード1Aを、縦横に並んだマトリックス(行列)状に形成しているが、隣り合う列同士の単位リードを千鳥状に配置する等、実施例以外の任意の配置態様を採用することも可能である。
【0070】
また、上述した実施例においては、放熱板付きリードフレームの製造に際し、ダイパッドを有するタイプのリードフレームを用いているが、本発明の製造方法において用いられるリードフレームは、実施例に示したタイプにのみ限定されるものではなく、例えばダイパットを有していないタイプのリードフレームを用いても良いことは勿論である。
【0071】
さらに、単位リードと放熱板とを互いに接合させるべく、カシメ用に設けられた突部および孔部の設置数や形状、さらにはカシメ部の形状等についても、上述した実施例の構成に限定されるものではなく、適宜に設定可能であることは言うまでもない。
【0072】
【発明の効果】
以上、詳述した如く、本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法は、帯板に所定個数の単位リードを複数列に亘り配列形成して成るリードフレームと、帯板に所定個数の放熱板を一列に配列形成して成る放熱板フレームとを用い、放熱板フレームから切り離した放熱板をリードフレームの単位リードに接合する、放熱板付きリードフレームの製造方法であって、上記リードフレームにおける各列の単位リードを作業対象とする複数の接合手段により、前記リードフレームにおける各列の単位リードに対して、前記放熱板フレームにおける放熱板を1つずつ接合することを特徴としている。
【0073】
上記構成によれば、リードフレームにおける各列の単位リードに、放熱板フレームにおける放熱板を専用の接合手段を用いて1つずつ接合しているので、放熱板フレーム2における放熱板を互いに可及的に接近したレイアウトで配列形成することができる。
【0074】
すなわち、従来の製造方法においては、放熱板フレームにおける放熱板の形成ピッチを、リードフレームにおける単位リードの形成ピッチと同一に設定する必要が有ったのに対して、本発明の製造方法に用いられる放熱板フレームにおいては、リードフレームにおける単位リードの形成ピッチに関わりなく、材料歩留りの向上を考慮して放熱板をレイアウトすることができる。
【0075】
したがって、本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法によれば、単位リードを複数列に形成したリードフレームを用いつつ、放熱板フレームの形状に起因する材料歩留りの低下を防止でき、延いては生産性の向上をも達成することが可能となる。
【0076】
また、本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法によれば、リードフレームにおける各列の単位リードに、放熱板フレームにおける放熱板を専用の接合手段を用いて1つずつ接合しているので、リードフレームにおける複数の単位リードに放熱板フレームにおける複数の放熱板を一度に接合していた従来の製造方法に比べて、リードフレームと放熱板フレームとの相対的な位置制御が容易となり、もって放熱板付きリードフレームとしての製品精度を極めて安定したものとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法の一実施例に用いられるリードフレームを示す要部平面図。
【図2】本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法の一実施例に用いられる放熱板フレームを示す要部平面図。
【図3】本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法を実施するために用いられる製造装置の一実施例を概念的に示す全体平面図。
【図4】本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法を実施するために用いられる製造装置の一実施例を概念的に示す要部平面図。
【図5】図4に示した製造装置における打抜き加工機および第1カシメ加工機の概念図。
【図6】図4に示した製造装置における打抜き加工機および第1カシメ加工機の概念図で、リードフレームの単位リードと放熱板フレームの放熱板とが搬入された様子を示す概念図。
【図7】図4に示した製造装置における打抜き加工機および第1カシメ加工機の概念図で、放熱板フレームから放熱板を切り離す様子を示す概念図。
【図8】図4に示した製造装置における打抜き加工機および第1カシメ加工機の概念図で、放熱板の突起が単位リードの孔に挿通した様子を示す図。
【図9】図4に示した製造装置における打抜き加工機および第1カシメ加工機の概念図で、放熱板と単位リードとを仮接合する様子を示す図。
【図10】図4に示した製造装置における打抜き加工機および第1カシメ加工機の概念図で、上型を初期状態に復帰させた様子を示す図。
【図11】図4に示した製造装置における打抜き加工機および第1カシメ加工機の概念図で、下型パンチを初期状態に復帰させた様子を示す図。
【図12】図4に示した製造装置における第2カシメ加工機の概念図で、仮接合された放熱板と単位リードとが搬入された様子を示す図。
【図13】図4に示した製造装置における第2カシメ加工機の概念図で、仮接合された放熱板と単位リードを一体化する様子を示す図。
【図14】図4に示した製造装置における第2カシメ加工機の概念図で、上型を初期状態に復帰させた様子を示す図。
【図15】本発明に関わる放熱板付きリードフレームの製造方法によって製造された放熱板付きリードフレームを用いた半導体装置を示す断面図。
【図16】従来の放熱板付きリードフレームの製造方法に用いられるリードフレームおよび放熱板フレームを示す要部平面図。
【図17】図16のリードフレームおよび放熱板フレームを用いて放熱板付きリードフレームを製造するための製造装置を示す概念図。
【図18】従来の放熱板付きリードフレームの製造方法に用いられるリードフレームおよび放熱板フレームを、放熱板付きリードフレームの製造時における位置態様に倣って示した要部平面図。
【符号の説明】
1…リードフレーム、
1A…単位リード、
2…放熱板フレーム、
2A…放熱板、
3…放熱板付きリードフレーム、
10…第1接合装置(接合手段)、
11…接合機、
12…打抜き装置、
13…第1カシメ装置、
14…第2カシメ装置、
20…第2接合装置(接合手段)、
11…接合機、
30…第3接合装置(接合手段)、
31…接合機、
100…製造装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a lead frame with a heat sink, and more specifically, using a lead frame on which unit leads are formed, and a heat sink frame on which a heat sink is formed, the heat sink separated from the heat sink frame. The present invention relates to a method of manufacturing a lead frame with a heat sink by bonding to a unit lead of a lead frame.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a lead frame used particularly for a high-power semiconductor device, in order to efficiently dissipate heat generated from a semiconductor chip, a heat radiation plate made of a material having good thermal conductivity is fixed to a lead member. An integrated lead frame with a heat sink is used.
[0003]
The above-described lead frame with a heat sink is usually manufactured using a lead frame on which a plurality of unit leads (lead members) are formed and a heat sink plate on which a plurality of heat sinks are formed. Reference 1).
[0004]
As shown in FIG. 16, on the lead frame A, a plurality of unit leads Al, Al... Are arranged in a line along the longitudinal direction of the strip Aa.
On the other hand, on the heat radiating frame B, a plurality of heat radiating plates Bh, Bh... Corresponding to the respective unit leads Al of the lead frame A are arranged in a line along the longitudinal direction of the band plate Ba. The radiator plate Bh is supported by a band plate (outer frame) Ba via a support bar Bb.
[0005]
When a lead frame with a heat sink is manufactured using the above-described lead frame A and heat sink frame B, the lead frame A is carried into the joining apparatus C in the direction of arrow X as shown in FIG. The plate frame B is carried into the joining device C in the direction of arrow Y, that is, in the width direction of the lead frame A.
[0006]
In the joining device C, the corresponding set of unit leads Al and the heat sink Bh are aligned, the heat sink Bh is separated from the heat sink frame B by punching, and the separated heat sink Bh is caulked. It is fixed to the unit lead Al.
[0007]
When the bonding between the unit lead Al and the heat radiating plate Bh is completed, the lead frame A is unloaded from the bonding apparatus C in the direction of the arrow X and subjected to post-processing such as mounting of a semiconductor chip, wire bonding, and resin molding. A semiconductor device not shown is formed, after which the semiconductor device is separated from the lead frame A.
[0008]
Further, after the joining of the unit lead Al and the heat sink Bh is completed, the heat sink frame B is carried out from the joining device C in the direction of the arrow Y, and the heat sink frame B after the heat sink Bh is punched is discarded as scrap. (Collected).
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2002-280511 A
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent technical trends, when manufacturing a lead frame with a heat sink, there are many lead frames formed of a plurality of rows of unit leads in order to remove many unit leads from one strip. Has been adopted.
[0010]
The lead frame A 'shown in FIG. 18 has a plurality of unit leads Al', Al ',... Arranged in a three-row matrix along the longitudinal direction of a wide strip Aa'. .
[0011]
On the other hand, a plurality of radiator plates Bh ', Bh',... Corresponding to the respective unit leads Al 'of the lead frame A' are arranged in a line along the longitudinal direction of the band plate Ba '. Have been.
[0012]
When manufacturing a lead frame with a radiator plate, a radiator plate frame B ′ is carried in the direction of arrow X and a radiator plate frame B ′ is carried in the direction of arrow Y to a joining device (not shown). The three radiating plates Bh 'of the radiating plate frame B' are fixed at one time to the three unit leads Al 'of the enclosed lead frame A'.
[0013]
Here, as is clear from the drawing, the formation pitch pB of the radiator plates Bh ', Bh',... In the radiator plate frame B 'is determined by the unit leads Al', Al in the width direction of the lead frame A '(band plate Ab'). Are set to be the same as the formation pitch pA, so that the formation pitch pB in the heatsink frame B 'is larger than necessary in comparison with the shape of the heatsink Bh'.
[0014]
As a result, the radiator plate frame B 'after the radiator plate Bh' has been punched out has a very large number of portions discarded as scrap, and the material yield in the radiator plate frame B 'is extremely poor. However, there is an inconvenience that adversely affects the productivity of the lead frame with a heat sink, such as an increase in the cost of the lead frame.
[0015]
In view of the above situation, an object of the present invention is to use a lead frame in which unit leads are formed in a plurality of rows while preventing a decrease in material yield due to the shape of a heat sink frame, thereby achieving an improvement in productivity. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a lead frame with a heat sink, which can be performed.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
A method for manufacturing a lead frame with a heat sink according to the present invention includes a lead frame formed by arranging a predetermined number of unit leads on a band plate in a plurality of rows, and forming a predetermined number of heat radiating plates on the band plate in a line. A method for manufacturing a lead frame with a heat sink, wherein a heat sink separated from the heat sink frame is joined to a unit lead of the lead frame using the heat sink frame comprising: The heat radiating plate of the heat radiating frame is bonded one by one to the unit leads of each row of the lead frame by a plurality of target bonding means.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a method for manufacturing a lead frame with a heat sink according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing an embodiment.
[0018]
1 and 2 show a
[0019]
The
[0020]
Also, each
Note that sprocket holes 1h are arranged at a predetermined pitch on both side edges of the
[0021]
On the other hand, the
[0022]
In addition, each
In addition,
[0023]
Here, the
That is, in the conventional heat sink frame (see FIG. 18), the pitch of the individual heat sinks is set to be the same as the pitch of the unit leads in the lead frame. In the
[0024]
FIG. 3 shows an embodiment of a manufacturing apparatus used for carrying out the method for manufacturing a lead frame with a heat sink according to the present invention. The
[0025]
The first joining
[0026]
Here, in the
[0027]
The
[0028]
Similarly, in the second joining
[0029]
As shown in FIG. 4, the joining
[0030]
As shown in FIG. 5, the punching
[0031]
The
[0032]
As shown in FIG. 12, the
[0033]
Here, the punching
[0034]
Further, in the
[0035]
The
[0036]
The second joining
[0037]
The third joining
[0038]
Hereinafter, a method for manufacturing a lead frame with a heat sink, which is performed in the
[0039]
The
[0040]
That is, as shown in FIG. 6, when the
[0041]
[0042]
Here, as shown by an arrow O, when the
[0043]
Here, the waste part of the
[0044]
On the other hand, the
[0045]
Next, as shown by an arrow Q, the
[0046]
Thereafter, the
[0047]
Then, as shown by an arrow S, the
Note that the punching
[0048]
As shown in FIG. 12, the temporarily joined
[0049]
As a result, as shown in FIG. 13, the
[0050]
[0051]
After the
[0052]
The
Incidentally, the
[0053]
As described above, in the
[0054]
Next, the
[0055]
On the other hand, the
[0056]
Hereinafter, by repeating the operation of the second joining
[0057]
On the other hand, the
[0058]
Hereinafter, the repetition of the operation of the third joining
[0059]
As described above, in the
[0060]
As shown in FIG. 15, the
[0061]
As described above, according to the manufacturing method of the lead frame with the heat sink by the
[0062]
Also, the
[0063]
As described above, the
[0064]
That is, unlike the conventional heat radiating plate frame (see FIG. 18), it is not necessary to set the forming pitch of each heat radiating plate to be the same as the forming pitch of the unit lead in the lead frame. In the heat radiating
[0065]
Therefore, according to the method for manufacturing a lead frame with a heat sink according to the present invention, it is possible to prevent a decrease in material yield due to the shape of the heat sink frame while using a lead frame in which unit leads are formed in a plurality of rows. Can also improve productivity.
[0066]
In addition, in the conventional method of manufacturing a lead frame with a heat sink, multiple heat sinks of the heat sink frame are joined to multiple unit leads of the lead frame at one time, so it is necessary to control the caulking process at many places. While it was difficult to control the relative position between the lead frame and the radiator plate frame, according to the method of manufacturing a lead frame with a radiator plate by the
[0067]
In the above-described embodiment of the manufacturing apparatus, in the joining machine of each joining apparatus, first, the heat sink is separated from the heat sink frame, and the heat sink is temporarily joined to the unit lead of the lead frame. However, the temporary joining step is omitted, and the joining machine of each joining apparatus separates the heat sink from the heat sink frame, and finally joins the heat sink to the unit lead of the lead frame. May be configured.
[0068]
Further, in the above-described embodiment, the unit leads 1A in the
[0069]
Further, in the above-described embodiment, the unit leads 1A of the
[0070]
Further, in the above-described embodiment, when manufacturing a lead frame with a heat sink, a lead frame having a die pad is used, but the lead frame used in the manufacturing method of the present invention is the type shown in the embodiment. However, the present invention is not limited to this. Of course, for example, a lead frame having no die pad may be used.
[0071]
Furthermore, in order to bond the unit lead and the heat sink to each other, the number and shape of the protrusions and holes provided for caulking, the shape of the caulked portion, and the like are also limited to the configuration of the above-described embodiment. Needless to say, it can be set as appropriate.
[0072]
【The invention's effect】
As described in detail above, the method for manufacturing a lead frame with a heat radiating plate according to the present invention includes a lead frame formed by arranging a predetermined number of unit leads on a band plate in a plurality of rows; A method for manufacturing a lead frame with a radiator plate, comprising: using a radiator plate frame formed by arranging the plates in a line, and joining the radiator plate separated from the radiator plate frame to the unit lead of the lead frame. The heat radiating plate of the heat radiating plate frame is bonded one by one to the unit leads of each row of the lead frame by a plurality of bonding means for working the unit leads of each row.
[0073]
According to the above configuration, the heat radiating plates of the heat radiating plate frame are joined to the unit leads of each row of the lead frame one by one using the exclusive joining means. An array can be formed with a layout that is close to each other.
[0074]
That is, in the conventional manufacturing method, it is necessary to set the heat radiation plate formation pitch in the heat radiation plate frame to be the same as the unit lead formation pitch in the lead frame. In the radiator plate frame, the radiator plate can be laid out in consideration of the improvement of the material yield regardless of the formation pitch of the unit lead in the lead frame.
[0075]
Therefore, according to the method for manufacturing a lead frame with a heat sink according to the present invention, it is possible to prevent a decrease in material yield due to the shape of the heat sink frame while using a lead frame in which unit leads are formed in a plurality of rows. Can also improve productivity.
[0076]
Further, according to the method for manufacturing a lead frame with a heat radiating plate according to the present invention, the heat radiating plates of the heat radiating frame are joined one by one to the unit leads of each row of the lead frame using the exclusive joining means. As compared with the conventional manufacturing method in which a plurality of heat sinks of a heat sink frame are joined to a plurality of unit leads of a lead frame at one time, the relative position control between the lead frame and the heat sink frame becomes easier, The product accuracy as a lead frame with a heat sink can be made extremely stable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part plan view showing a lead frame used in an embodiment of a method of manufacturing a lead frame with a heat sink according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a main part showing a heat sink frame used in one embodiment of a method for manufacturing a lead frame with a heat sink according to the present invention.
FIG. 3 is an overall plan view conceptually showing one embodiment of a manufacturing apparatus used to carry out a method of manufacturing a lead frame with a heat sink according to the present invention.
FIG. 4 is an essential part plan view conceptually showing one embodiment of a manufacturing apparatus used for carrying out the method for manufacturing a lead frame with a heat sink according to the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram of a punching machine and a first caulking machine in the manufacturing apparatus shown in FIG.
6 is a conceptual diagram of a punching machine and a first caulking machine in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4, showing a state in which a unit lead of a lead frame and a radiator plate of a radiator plate are carried in.
7 is a conceptual diagram of a punching machine and a first caulking machine in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4, and is a conceptual diagram showing a state in which a heat sink is separated from a heat sink frame.
FIG. 8 is a conceptual diagram of a punching machine and a first caulking machine in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4, showing a state in which a projection of a heat sink is inserted into a hole of a unit lead.
9 is a conceptual diagram of a punching machine and a first caulking machine in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4, showing a state in which a heat sink and a unit lead are temporarily joined.
10 is a conceptual diagram of a punching machine and a first caulking machine in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4, showing a state in which an upper die is returned to an initial state.
11 is a conceptual diagram of a punching machine and a first caulking machine in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4, showing a state in which a lower die punch is returned to an initial state.
FIG. 12 is a conceptual view of a second caulking machine in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4, showing a state in which a temporarily joined heat sink and unit leads are carried in.
FIG. 13 is a conceptual diagram of a second caulking machine in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4, showing a state in which a temporarily joined radiator plate and unit leads are integrated.
FIG. 14 is a conceptual diagram of a second caulking machine in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4, showing a state in which an upper die is returned to an initial state.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a semiconductor device using a lead frame with a heat sink manufactured by the method for manufacturing a lead frame with a heat sink according to the present invention.
FIG. 16 is a main part plan view showing a lead frame and a heat sink frame used in a conventional method for manufacturing a lead frame with a heat sink.
FIG. 17 is a conceptual view showing a manufacturing apparatus for manufacturing a lead frame with a heat sink using the lead frame and the heat sink frame of FIG. 16;
FIG. 18 is a plan view of a main part showing a lead frame and a heat sink frame used in a conventional method of manufacturing a lead frame with a heat sink according to a position mode in manufacturing the lead frame with a heat sink.
[Explanation of symbols]
1. Lead frame,
1A ... unit lead,
2 ... heat sink frame
2A: heat sink,
3. Lead frame with heat sink,
10 first joining device (joining means)
11 ... joining machine,
12 ... Punching device,
13: first caulking device,
14 ... second caulking device,
20 ... second joining device (joining means)
11 ... joining machine,
30 third joining device (joining means)
31 ... joining machine,
100: manufacturing apparatus.
Claims (1)
前記リードフレームにおける各列の単位リードを作業対象とする複数の接合手段により、前記リードフレームにおける各列の単位リードに対して、前記放熱板フレームにおける放熱板を1つずつ接合することを特徴とする放熱板付きリードフレームの製造方法。Using a lead frame formed by arranging a predetermined number of unit leads on a band plate in a plurality of rows, and a radiator plate frame formed by arranging a predetermined number of heat radiators on the band plate in a line, A method of manufacturing a lead frame with a heat sink, wherein the separated heat sink is joined to the unit lead of the lead frame to manufacture a lead frame with a heat sink.
A plurality of joining means for working unit leads in each row of the lead frame are joined to the heat sinks of the heat sink frame one by one with respect to the unit leads of each row in the lead frame. Of manufacturing lead frame with heat sink.
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