JP2005057162A

JP2005057162A - リードフレームの製造方法及び製造装置

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Publication number: JP2005057162A
Application number: JP2003288535A
Authority: JP
Inventors: Yukihiko Nagura; 幸彦名倉
Original assignee: NICHIDEN SEIMITSU KOGYO KK
Current assignee: NICHIDEN SEIMITSU KOGYO KK
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2023-08-07
Also published as: JP3802519B2

Abstract

【課題】リード自体を変形させたり傷付けたりすることなく、打ち抜き加工時に発生した金属バリを除去することができるリードフレームの製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】金属板からなるリードフレーム材をプレスで打ち抜きリードフレームの形状を形成する打ち抜き工程の後、多数の毛が植毛された第１のブラシ４３と第２のブラシ４４とを有するバリ取り手段４２によってリード部分に摺接し前記打ち抜き工程時に形成されたリード部分に発生した金属バリを除去するバリ取り工程を含む。さらに、前記第１のブラシ４３および第２のブラシ４４の毛は、耐熱性を有する芳香族ポリアミド繊維とされている。この構成によるリードフレームの製造方法および製造装置では、第１のブラシ４３と第２のブラシ４４の各ブラシの先端部が、リード部分をなめらかにこすって、金属バリをリード部分の表面から削り取ることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、リードフレームの製造方法及び製造装置に係り、詳しくは打ち抜き加工時に発生する金属バリの除去工程を取り入れたものに関する。

近年、電子機器の小型化・高密度化が進み、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）パッケージなどの半導体装置に対する小型化の要求が大きい。そのため半導体装置の多ピン化、ファインピッチ化が進み、これに対応してリードフレームのリード一本一本の幅も細くなっている。このようなタイプのＩＣパッケージには、例えば、表面実装タイプのＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）や、ＳＯＰ（ＳｍａｌｌＯｕｔｌｉｎｅＰａｃｋａｇｅ）のようなものがある。

ここで、例えばＱＦＰタイプのリードフレームを例として、本実施形態の図２を参照しながら説明する。通常、図２のような形状に複数のリードが打ち抜かれる時には、パンチにより金属材料が塑性変形して引き込まれ、だれｍや金属バリ（かえり）ｎが生じる（図９参照）。この金属バリは、寸法誤差、変形の原因やボンディングの障害となる場合があった。さらに、バリ押さえ工程でバリを潰してもバリが倒れて寝てしまい、リード間隔を狭くしてしまう場合もあった。また、金属バリが脱落して金属片が生じるとショートの原因となり製品の信頼性が低下するという問題もあった。この金属バリを除去するために、例えばリードフレーム材が銅合金の場合は塩化第二鉄溶液を用いて表面を腐食させて不要部分を除く化学的なエッチング等の方法が従来より用いられていた。一方、インナーリードが封止樹脂により半導体チップと共に樹脂封止された後（図１０参照）に発生した樹脂バリを除去する方法としては、回転ブラシ等をリード部分に摺接させる方法が知られている（特許文献１、２参照）。
特開平１−１６４５５０号公報（請求項１、図２）特開平８−５５７６３号公報（請求項１、段落番号［００１７] 、図１）

前述したようにリードフレームのプレス加工時に発生するインナーリード部分及びアウターリード部分等の金属バリを除去する方法としてはエッチング等が主流であったが、エッチング等の従来の方法によると、金属バリだけではなく、金属バリ以外のリード自体も研磨されてしまい、リードの平坦度が確保されない。また、リードの表面が荒れてメッキへの影響が発生するという問題が指摘されていた。

また、従来の回転ブラシによる方法によっては、樹脂バリは除去できても、金属バリまでは除去することができないという問題があった。
上記問題を解決するため、本発明は、リード自体を変形させたり傷付けたりすることなく、打ち抜き加工時に発生した金属バリを除去することができるリードフレームの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係るリードフレームの製造方法は、半導体チップと電気的に接続される複数のリードを備え、当該リード上に前記半導体チップが載置された状態で封止される半導体装置に用いられるリードフレームの製造方法であって、金属板からなるリードフレーム材をプレスで打ち抜きリードフレームの形状を形成する打ち抜き工程の後、多数の可撓性線状体が植毛されたブラシを有するバリ取り手段がリード部分に摺接し前記打ち抜き工程時に形成されたリード部分に発生した金属バリを除去するバリ取り工程を含むことを要旨とする。

請求項２に係るリードフレームの製造方法では、請求項１に記載のリードフレームの製造方法の構成において、前記バリ取り手段は、ブラシ駆動手段を備え、前記バリ取り工程において、搬送される前記リードフレームのリードの金属バリ発生部分に対して前記ブラシを摺接させた状態で略円筒形に形成された前記ブラシを回転させることによって、前記金属バリを除去することを要旨とする。

請求項３に係るリードフレームの製造方法では、請求項１又は２に記載のリードフレームの製造方法の構成において、前記バリ取り手段は、複数の前記ブラシを有することを要旨とする。

請求項４に係るリードフレームの製造方法では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法において、前記バリ取り工程において、前記ブラシに植毛された可撓性線状体は、リード部分の金属バリを除去する際に、前記リードフレームと垂直な方向より先端部が摺動方向と反対の方向に所定の角度傾斜した姿勢で、前記リード部分に対して傾斜して摺接することを要旨とする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載のリードフレームの製造方法において、前記ブラシは、前記可撓性線状体が前記ブラシの中心に形成される軸芯部から概ね外周方向へ放射状に植毛されてなるホイールブラシであって、当該可撓性線状体は、前記ホイールブラシの半径方向から前記ホイールブラシの回転方向とは反対の方向へ所定の角度をもって傾斜して植毛されていることを要旨とする。

請求項６に係る発明では、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法において、前記可撓性線状体は、耐熱性を有する芳香族ポリアミド繊維であることを要旨とする。

請求項７に係るリードフレームの製造方法では、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法において、前記可撓性線状体は、微細砥粒を均一含有するものであって、当該微細砥粒は＃１５００乃至＃４０００の範囲の細かさとされることを要旨とする。

請求項８に係るリードフレームの製造装置では、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法を実現するための製造装置であって、前記リードフレームのリード部分と摺接して打ち抜き加工時に発生した金属バリを除去するためのブラシを有するバリ取り手段を備えることを要旨とする。

本発明によれば、打ち抜き加工時に発生した金属バリを、リード自体を変形させたり傷付けたりすることなく除去することができる。

以下、本発明のリードフレームの製造方法及び製造装置を具体化した一実施形態を、図１〜図１０に従って説明する。
図１は、本発明において製造される連続したリードフレーム１全体の平面図であって、図２は図１に示される１つのリードフレーム１を拡大したものである。本実施形態のリードフレーム１は、ＱＦＰタイプのＩＣパッケージに用いるものを例に説明する。

リードフレーム１は、概ね１次スタンピング、メッキ、２次スタンピングの各工程により製造される。まず、打ち抜き工程である１次スタンピングの複数の工程で銅条を順次プレスしてリードフレーム１の形状に打ち抜く。リードフレーム１は、ブランクの銅条に横（幅方向）に１〜数列、縦（搬送方向）に多数配列されてプレス機に順送りされながらスタンピング加工により打ち抜かれて多数連続的に生産される。ここで、本発明のバリ取り工程及び清掃工程、その後工程である洗浄工程、乾燥工程が行われる。これらの工程については後に詳述する。その後メッキの工程でおこないボンディング時のボンディング面の密着性を高めるためインナーリードのインナー側端部をＡｇメッキする。最後に２次スタンピングで整形され完成する。なお、本実施形態の工程は一例であって、本発明は上記工程と異なる工程であっても、所定のバリ取り工程を含めばよい。例えば、メッキの工程はＡｇメッキの密着性を高めるため、Ａｇメッキの前にリードをＣｕメッキしてもよい。

本実施形態では、図１に示すようにリード部分２が、幅ｗがおよそ５０ｍｍの銅条に縦１列に並んで形成されるリードフレーム１を例に説明する。図２は、図１におけるリードフレーム１の点線部分を示した図である。図２に示されるように、それぞれのリードフレーム１には、４つの角から中央方向へ吊りリード２３が設けられ、この吊りリード２３によって略正方形のダイパッド２４が中央に水平に支持されている。ダイパッド２４の周囲の４辺に対向して、リード部分２が形成されリード２０が概ね櫛状に多数並列されている。例えば、本実施形態では説明のため、図２に示すリード２０の数は少ないが、実際には例えば、２５６ピンのものなど２００ピン以上のファインピッチのものが製造される。このリード２０の内側のダイパッド２４と対向した部分は半導体チップ１１と電気的に接続されるインナーリード２１として構成され、このインナーリード２１に連続して外側は外部基板（図示せず）に実装されるためのアウターリード２２が延設されている。アウターリード２２のインナー側基部には、アウターリード２２と直交する方向に一直線状のダムバー２５が設けられている。本実施形態のリードフレーム１としては、以上の状態で完成である。

ここで、図３は、製造装置４０におけるリードフレームの製造工程のうち、バリ取り工程及び清掃工程、その後工程である洗浄工程、乾燥工程を示す模式図である。１次スタンピングの工程を終了したリードフレーム１は、一旦供給側オートリール４１に巻き取られて収容される。一旦供給側オートリール４１に巻き取られたリードフレーム１は、乾燥工程における一対の搬送ローラ４７により挟持される。この搬送ローラ４７が図示しない駆動手段により回転されることで搬送手段としてリードフレーム１を図３右方向に搬送する。バリ取り工程への搬送速度は、およそ１０〜２０ｍｍ／ｓの速度が好適に実施でき、本実施形態では１０ｍｍ／ｓでリードフレーム１が供給されるが、この範囲に限定されることなく条件により適宜変更可能である。供給されるリードフレーム１は搬送路Ｒ上に載置されて、バリ取り手段４２はこの搬送路Ｒに載置されるリードフレーム１の裏面に沿うように配設されている。さらに、バリ取り手段４２の上方には、バリ取り工程時に除去される金属バリを清掃する手段としての液シャワー装置４９が配設されている。バリ取り工程及び清掃工程後のリードフレーム１には、除去された金属バリの粉塵等が無数に付着している。そのため、その後工程として洗浄漕４５にてリードフレーム１に予備洗浄としての第１の洗浄を施し、洗浄漕４６にて本洗浄としての第２の洗浄を施し、その後温風等による乾燥工程へと移行する。なお、第１の洗浄及び第２の洗浄に使用される洗浄液は、同一であっても異なっていてもよいが、共に、水、湯、炭化水素系の溶剤、若しくは洗浄剤を含んだものが使用できる。乾燥工程後のリードフレーム１は、巻取側オートリール４８にて一旦巻き取られ、次の工程へと移行する。

次に、バリ取り工程におけるバリ取り手段４２の構成を詳しく述べる。通常、パンチがリードフレーム材である銅条を打ち抜く際には、パンチにより銅条が塑性変形して打ち抜き方向へ引き込まれてしまい、打ち抜き加工後のリードフレーム１のリード部分２（リード部分２の裏側（図９下側））には金属バリｎが生じている。この打ち抜き加工時に生じる金属バリを除去する本実施形態におけるバリ取り工程では、自動搬送されるリードフレーム１の、金属バリが発生したリード部分２に下面から摺接状態のブラシが回転することによって、リード部分２に発生した金属バリがこすり落とされる。

バリ取り手段４２は、図４、図５に示されるように、共にホイールタイプの第１のブラシ４３と第２のブラシ４４とを有する。第１のブラシ４３は回転軸ａ回りに、第２のブラシ４４は回転軸ｂ回りにそれぞれ紙面矢印の方向に回転可能とされる。ここで、実線の矢印はブラシの先端部がリードフレーム１と摺動して行く摺動方向を指している。すなわち、第１のブラシ４３と第２のブラシ４４との回転方向は、各ブラシの先端部が第１のブラシ４３の回転軸ａと第２のブラシ４４の回転軸ｂとがなす角θの内部領域Ｈ１側から外部領域Ｈ２側（図５）へ摺動する方向（実線矢印）とされている。さらに第１のブラシ４３と第２のブラシ４４とは、第１のブラシ４３の回転軸ａと第２のブラシ４４の回転軸ｂとがなす角θが９０度となるように配設されている（図３）。また、第１のブラシ４３の回転軸ａと第２のブラシ４４の回転軸ｂとがなす角θの中心線ｃは、リードフレーム１の搬送方向（図５紙面左方向、図４、５における破線矢印）と直交している。第１のブラシ４３と第２のブラシ４４は共に、両ブラシ（以下、第１のブラシ４３と第２のブラシ４４を特に区別せずに双方のブラシを示す場合には総称して「ブラシ」という。）を所定の回転速度で回転駆動するモータ等のブラシ駆動手段に接続されている（図示略）。回転速度は、毛の振動、遠心力、温度上昇等から、例えば、１５００〜３０００ｒｐｍが好ましく、本実施例では、回転速度３０００ｒｐｍ程度で回転するブラシを摺接させているが、この回転数に限定されるものではなく、条件により適宜変更できる。

次に、第１のブラシ４３及び第２のブラシ４４の構成について述べる。図６〜図８は第１のブラシ４３について示した図であり、これらの各図に沿って説明するが、第２のブラシ４４についてもその構成は同様である。図６〜図８に示されるように、第１のブラシ４３及び第２のブラシ４４は共にタイヤ型のホイールブラシであって、中心にはモータ等のブラシ駆動手段と接続する軸部材（図示略）が挿入される穴５１が形成されている。さらに、その穴５１の外側に金属や合成樹脂からなる軸芯部５２を有し、その軸芯部５２より外周へ向けて延びる可撓性線状体である多数の毛５３が植毛されている。また、特に図７に良く示されるように、多数の毛５３は、ブラシの軸芯部５２から概ね外周方向へ放射状に植毛されている。より詳しくは、それぞれの毛５３は、軸芯部５２の軸中心ｏ（回転軸ａと一致）から半径方向に延びる直線ｄに対してブラシの回転方向とは反対の方向へ所定の角度φ＝１５度をもって傾斜して植毛されている。また、図８は図７におけるＡ−Ａ断面図であって、高密度に且つ斜めに植毛された毛５３を、その軸芯部５２との接着部においてエポキシ系樹脂層５４として特殊樹脂により含浸固定されている。このため異常な毛の動きが少なく、また、研磨斑がでにくい構成とされている。そして、ブラシが回転してリードフレーム１と摺接する際には、アラミド繊維の適度な弾力性と相俟って、毛の先端部５３ａがリード部分２を適度な押圧力でなめらかにあたかもなでるようにこすって、金属バリをリード部分２の表面から削り取る。このときの当て量は、例えば１〜３ｍｍが好ましく、本実施形態では１ｍｍとしているが、この範囲に限定されるものではなく、条件により適宜変更できる。また、本実施では、穴径ｄ＝６５ｍｍ、外径Ｄ＝１５０ｍｍホイールブラシを用いる。

第１のブラシ４３及び第２のブラシ４４の毛は、メタ型タイプの芳香族ポリアミド系耐熱性繊維、すなわちアラミド繊維である。アラミド繊維は高強力で耐熱性にも優れた「パラ系」と、難燃性、耐熱性の高い「メタ型」に分けられる。本実施ではメタ型タイプのアラミド繊維を用いている。アラミド繊維は、メタフェニレンジアミンとイソフタル酸クロライドを主原料とし、ポリメタフェニレンイソフタルアミドを成分とする有機合成繊維である。化学的に安定で、且つ、ひろがりを持ったベンゼン環を、アミド結合で、メタ型に連続して結合させることによって、ポリエステルやナイロン（登録商標）等の既存の合成繊維や天然繊維並の繊維性能（強伸度、弾性率、比重、風合い、色など）を保持している。例えば、空気中で溶融することなく、４００℃ではじめて分解、炭化を開始する耐熱性と限界酸素指数（ＬＯＩ値）２９以上という防燃性、難燃性を併せ持っている。そのため、アラミド繊維を用いることで、ナイロン（登録商標）等に比較して高速で回転させることができ、作業効率を高めることができる。

さらに、本実施のアラミド繊維には、研磨用の微細砥粒として＃３０００の細かさを持つダイヤ砥粒が均一含有されている。このダイヤ砥粒を含有することにより、より研削力と耐久性に優れた繊維となっている。このような微細な砥粒によれば、研磨により生じる金属粉も微細となり、比較的大きな金属片の発生を抑えることができるので、金属片の混入に起因して生じるショート等の不良品の発生をなくすことができる。

（作用）以上、バリ取り手段の構成について詳しく説明したが、次にその動作及びバリ取り方法について述べる。
１次スタンピングが終了したリードフレーム１は、メッキ前に、前述の搬送手段（図３）によって搬送路Ｒ上を自動搬送されてきたリードフレーム１のリード部分２（金属バリ発生部分）に、図示しない駆動モータによって所定の回転数で回転する第１のブラシ４３と第２のブラシ４４とが摺接する。この時、第１のブラシ４３と第２のブラシ４４の毛の先端部５３ａがリード部分２をなめらかにあたかもなでるようにこすって、金属バリをリード部分２の表面から削り取る（図７）。毛５３は可撓性線状体であるため、リード部分２との当接時には、その毛の途中部が撓み、先端部５３ａをリード部分２と当接させた状態で金属バリを削り取る。その後、連続して毛の先端部５３ａが次々と繰り返しリード部分２と摺動して、リードフレーム１のバリを除去し研磨していく。リード部分２は、まず第１のブラシ４３によって研磨されて、続いて第２のブラシ４４によって研磨される（図４）。ここで、第１のブラシ４３の回転軸ａと第２のブラシ４４の回転軸ｂとのなす角が９０度とされているため、第１のブラシ４３によって研磨される方向と第２のブラシ４４によって研磨される方向とが交錯して、あらゆる位置の金属バリを様々な方向から研磨することができる。特に、第１のブラシ４３の回転軸ａと第２のブラシ４４の回転軸ｂとがリードフレーム上で平行となっている場合と比較すればその効果は明らかである。

また、第１のブラシ４３と第２のブラシ４４は、それぞれのブラシの先端部が第１のブラシ４３の回転軸ａと第２のブラシ４４の回転軸ｂとがなす角の内部領域Ｈ１から外部領域Ｈ２へ摺動する方向（図４、５の実線矢印）へ互いに回転している。このため、リードフレーム１には上方から搬送路Ｒに向けて押し付けられる方向へ力が働いてリードフレーム１は搬送路Ｒ上に安定して載置される。また、リードフレーム１が第１のブラシ４３と第２のブラシ４４の相互の回転によって内側によれて変形するのを防いでいる。

また、以上のようなバリ取り工程時のリードフレーム１には、同時に液シャワー装置４９による清掃工程が施される。バリ取り工程時には、ブラシによってこすり取られた金属バリの金属粉がリードフレーム１に無数に付着してしまう。液シャワー装置４９による清掃工程は、このリードフレーム１に付着した金属粉をあらかた洗い落としつつ効率的に金属バリを除去するために必要である。いわば液シャワー装置４９は、バリ取り除去補助機構として機能している。また、湿式加工となるため、毛先を冷却するとともに研磨くずを除去して金属バリの除去性能を向上させ、潤滑性を付与することでリードフレーム１に傷を発生させにくいという利点もある。

以上説明したように、金属バリを除去するバリ取り工程を含む一連の工程を経て製造されたリードフレーム１は、図１０に示されるように、その後ダイパッド２４に半導体チップ１１が両面テープや接着剤によって載置固定され、この半導体チップ１１の電極から周囲のインナーリード２１に金属線１２がボンディング等で接続される。そして、ダムバー２５のインナー側の２点鎖線で示される位置（図２参照）に封止樹脂３により樹脂封止される。もしくは、封止樹脂ではなくセラミックや金属板でキャップし、ガラス、溶接等で封止する場合もある。いずれにせよ、これらの封止の工程を行い、半導体本体部１５が形成されることとなる。その後、ダムバー２５は切断され、各リード２０が切り離される。

本実施形態では、次のような効果を得ることができる。
（１）打ち抜き加工時に生じる金属バリの除去方法として、従来方法とはまったく異なるブラシで研磨する方法を採り入れた。これにより、リード自体を変形させたり傷付けたりすることなく金属バリを除去することができる。さらに、打ち抜きに起因する金属バリに限らず、型の傷などに起因するチッピングバリなども同様に研磨することで除去できる。エッチング等の従来方法のように、金属バリ以外のリード自体を腐食させることがない。本実施形態では、研磨後の表面粗度は、Ｒｚ＝０．４５〜０．５８で未加工品と略同等の表面粗度であった。また、ＳＥＭ観察によっても表面に異常はなく、効果的に金属バリが除去されていた。さらに、ＡｇメッキやＣｕメッキの付着に対しても悪影響はなかった。

また、本実施形態では、研磨に起因する変形もなく、リードフレーム１の平坦度を確保することができる。本実施形態では、リードシフト（水平方向の変位）は最大１５μｍの変化量であったが、チャート（×１０）での外形形状の測定結果から判断すると変形は殆どなかったものと判断できた。

（２）リードフレーム１を自動搬送させながら、ブラシがリードフレーム１の表面と摺接状態で回転するため、リード部分２に発生した金属バリをそのブラシの回転により効率良く研磨して除去することができる。特に、耐熱性の高いアラミド繊維を採用したことにより高速に回転させることができ、作業効率を高めることができた。

（３）ブラシに植毛される毛５３は、ブラシの軸芯部５２の半径方向からブラシの回転方向とは反対の方向へ所定の角度φ＝１５度をもって傾斜して植毛されている。すなわち、リード部分２と摺動する際には、毛の先端部５３ａがリード部分２に垂直に突き刺さるのではなく、リードフレーム１と垂直な方向より摺動方向と反対の方向に傾斜した姿勢でリードフレーム１と摺接する。このため、毛の先端部５３ａはリード部分２をあたかもなでるようにして研磨していく。このため、研磨によるリードフレーム１自体への傷の発生を低減させることができる。

（４）バリ取り手段４２は、第１のブラシ４３及び第２のブラシ４４とからなる複数のブラシで構成されている。よって、単一のブラシと比較して、一度により広範囲にかけてリードの金属バリ発生部分を研磨できるため、効率が良い。

（５）ブラシの毛５３は、耐熱性を有するアラミド繊維で構成されている。アラミド繊維は、高温における維持性能保持および寸法安定性が優れているため、金属バリ除去に際して耐久性が高く、ムラ無く効率的にバリ除去工程を実現できる。また、リードフレーム１の表面に無駄なキズ等を発生させることがない。

（６）ブラシの毛５３には、微細な＃３０００のダイヤ砥粒が均一含有されているため、ブラシの毛５３の弾力と相俟って、ダイヤモンドの硬度により、無理な応力を与えたり、不要な傷をつけないで、且つ金属片の発生を防止しながら確実に金属バリの除去が可能となるという、より優れた研磨が実現できる。また大きな金属片を生じさせないで確実に金属バリを研磨することで除去するので、リード間のショートを防ぎ、信頼性の高い高品質のリードフレーム１を製造することができる。

なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更しても良い。
・前記実施形態におけるホイールブラシを、カップブラシやチャンネルブラシ、板ブラシ、ベベルブラシ等のブラシ、植毛したベルト状のブラシとして構成しても良い。

・前記実施形態においては、第１のブラシ４３の回転軸ａと第２のブラシ４４の回転軸ｂとがなす角度を９０度としたが、これに限定されるものではなく、例えば６０度〜１２０度の範囲内で所定の角度をなすように自由に構成しても良い。

・前記実施形態における第１のブラシ４３及び第２のブラシ４４をリードフレーム上で平行となるように配置しても良い。
・前記実施形態においては、第１のブラシ４３と第２のブラシ４４の回転方向は、ブラシの各先端部が第１のブラシ４３の回転軸ａと第２のブラシ４４の回転軸ｂとがなす角の内部領域Ｈ１側から外部領域Ｈ２側へ摺動する方向としたが、この回転方向を反対に構成しても良い。すなわち、除去した金属バリを第１のブラシ４３の回転軸ａと第２のブラシ４４の回転軸ｂとがなす角の外部領域Ｈ２側から内部領域Ｈ１側に摺動する方向としても良い。さらに、第１のブラシ４３の回転方向は前記実施形態と同様のままで、一方第２のブラシ４４の回転方向のみを外部領域Ｈ２側から内部領域Ｈ１側に摺動する方向と設定しても良い。その逆として、第２のブラシ４４の回転方向は前記実施形態と同様で、第１のブラシ４３の回転方向のみを外部領域Ｈ２側から内部領域Ｈ１側に摺動する方向と設定しても良い。

・前記実施形態におけるバリ取り手段４２を第１のブラシ４３と第２のブラシ４４との２つのブラシを有する構成としたが、これに代えて単数のブラシとして構成しても良い。
・前記実施形態におけるバリ取り手段４２を第１のブラシ４３と第２のブラシ４４を有する構成としたが、この第１のブラシ４３と第２のブラシ４４を一対として、一対のみでなく複数対のブラシを備える構成としても良い。この場合、一度により広範囲にかけてリード部分２の金属バリを除去できるため、効率が良い。

・前記実施形態においては、回転するブラシをリードフレームの裏側表面にのみ摺接させて金属バリを除去する方法としたが、リードフレームの両面からブラシを摺動させて金属バリを除去する方法としても良い。その場合、前記実施形態と同様に第１のブラシ４３と第２のブラシ４４とからなる一対のブラシを、リードフレーム１の搬送路Ｒの上方（図３における紙面上方向）側に、搬送路Ｒに沿うようにもう一対備えれば良い。又は、リードフレーム１の裏面からバリ取り工程を施した後に、再びリードフレーム１の表面から一対のブラシを押し当ててバリ取り工程を行っても良い。

・前記実施形態においては、リードフレームが搬送路Ｒ上を自動搬送されることにより、前記ブラシがリードフレーム上に摺接状態となる構成とされているが、ブラシ自体を移動させることによって、リードフレーム１と摺動させる構成としても良い。

・前記実施形態において、第１のブラシ４３と第２のブラシ４４とを回転させる駆動手段は同一としたが、第１のブラシ４３と第２のブラシ４４とで別々の駆動手段を設ける構成としても良い。

・前記実施形態において、ブラシの毛５３はメタ型のアラミド繊維としたが、これに代えてナイロン（登録商標）等の合成繊維としても良い。
また、ブラシに植毛される毛５３は、ブラシの軸芯部５２の半径方向からブラシの回転方向とは反対の方向へ所定の角度φ＝１５度をもって傾斜して植毛されているが、１０〜２０度の範囲が好ましい。なお、この角度には限定されず条件により適宜角度を変更できる。

研磨用の微細砥粒は、本実施形態では＃３０００のダイヤモンド砥粒を用いているが、＃１５００〜＃４０００が研磨後の状態及び効率の点から好ましいが、リードフレーム材の材質やリードフレームの形状によりこれ以外の砥粒からも選択できる。また、微細砥粒の材質も、ダイヤモンドが硬度的に好ましいが、コスト等の関係からアルミナ等他の材質を混合したり、若しくは代替しても使用できる。

・前記実施形態における液シャワー装置４９に代えて、エアーブロー装置、エアー吸引装置としても良い。または、ブラシ自体を洗浄溶剤や水等に浸漬する構成としても良い。この場合、液シャワー装置と同様に湿式加工となるため、バリ除去に際して研磨くずが除去でき、傷が付きにくく、冷却効果もあるため高い作業効率を維持することができる。

・前記実施形態では、１次スタンピングの工程を終了したリードフレーム１を、一旦供給側オートリール４１に巻き取る構成としたが、これに代えて、１次スタンピングから直結したライン構成としてバリ取り工程へリールを介さず直接したリードフレーム１が供給されるようにしても良い。また、巻取側オートリール４８に関しても同様に、前記実施形態では乾燥工程まで終了したリードフレーム１を一旦巻取側オートリール４８に巻き取る構成としたが、巻き取らずに直接次の工程へリードフレーム１を搬送するように構成しても良い。

・前記実施形態では、半導体装置をＱＦＰタイプを例に説明したが、その他各種の半導体装置に係るリードフレームに適用できる。
・前記実施形態では、リードフレーム材として銅合金を例に挙げて説明したが、Ｃｕ系銅合金に限定されるものではなくＦｅ系、ＳＵＳ系等を用いても良い。

・前記実施形態におけるバリ取り工程の後に、残留応力除去工程を更に付加しても良い。前記バリ取り工程においてリードフレーム１には、ブラシの研磨による表面加工硬化もしくは加工応力によりリードフレーム１に反りが発生する場合がある。よって、残留応力除去工程として、例えば、ある温度で一定時間保持しその後徐冷するアニール処理等を採用すれば、バリ取り工程後のリードフレームの歪みを防ぐことができる。

次に、前記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
（付記１）前記バリ取り手段は、所定方向に回転する第１のブラシと、当該第１のブラシの回転軸と平行とならない回転軸を有する第２のブラシとを備え、前記第１のブラシの回転軸と前記第２のブラシの回転軸とがなす角度は６０度乃至１２０度の範囲内であることを特徴とする請求項３に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、第１のブラシの回転軸と第２のブラシの回転軸とのなす角度が所定の角度を持つ。すなわち第１のブラシと第２のブラシとが平行とならないため、第１のブラシによって研磨される部分が、さらに第２のブラシによって第１のブラシの研磨方向とは異なる方向から研磨される。このため、リードフレーム上のあらゆる位置及び方向に発生した金属バリを効率的に除去することができる。

（付記２）前記第１のブラシの回転軸と前記第２のブラシの回転軸とがなす角度は９０度であることを特徴とする付記１に記載のリードフレームの製造方法。
（付記３）前記ブラシの回転方向は、当該ブラシの先端部が摺動する方向と、前記搬送されるリードフレーム材の搬送方向とのなす角が９０度以下となる方向であることを特徴とする請求項２乃至請求項３、又は付記１乃至付記２のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、ブラシの回転によってリードフレームを搬送方向とは逆方向へ押し返す力が加わることがない。逆に、ブラシの回転がリードフレームの自動搬送を促進する方向へ作用するため、リードフレームの自動搬送が妨げられることを防ぐ効果がある。

（付記４）前記第１のブラシと前記第２のブラシの回転方向は、前記第１のブラシと前記第２のブラシの各先端部が前記第１のブラシの回転軸と前記第２のブラシの回転軸とがなす角の内部領域側から外部領域側へ摺動する方向であることを特徴とする請求項３又は付記１乃至付記３に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、リードフレーム１には第１のブラシと第２のブラシとの回転によって、リードフレーム１は搬送路Ｒに押し付けられるようにして安定して自動搬送される。また、リードフレーム１が第１のブラシと第２のブラシの相互の回転によって、第１のブラシの回転軸と第２のブラシの回転軸とのなす各の内部領域側によれて変形するのを防いでいる。

（付記５）前記第１のブラシの回転軸と前記第２のブラシの回転軸とがなす角の中心線は、前記リードフレームの搬送方向と直交する方向であることを特徴とする付記１乃至付記５のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法。

（付記６）前記所定の角度が１０〜２０度となるように前記可撓性線状体が前記ホイールブラシの軸芯部に傾斜して植毛されていることを特徴とする請求項５に記載のリードフレームの製造方法。

（付記７）前記微細砥粒はダイヤ砥粒を含むものであることを特徴とする請求項７に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、より研削力と耐久性に優れた繊維とすることができ、その結果、より優れた研磨が可能となる。このような高硬度で微細なダイヤモンド砥粒によれば、研磨により生じる金属粉も微細となり、比較的大きな金属片の発生を抑えることができるので、金属片の混入に起因して生じるショート等の不良品の発生をなくすことができる。

（付記８）前記バリ取り工程において、前記バリ取り手段によりリードフレームから除去された金属バリを所定の清掃手段により清掃を行う清掃工程を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項７又は付記１乃至付記８のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、バリ取り工程時にリードフレームに無数に付着した金属粉を、あらかた洗い落としつつ効率的に金属バリを除去することができる。

（付記９）前記清掃手段は、液シャワーによることを特徴とする付記８に記載のリードフレームの製造方法。
（付記１０）前記清掃手段は、エアーブロー若しくはエアー吸引によることを特徴とする付記８に記載のリードフレームの製造方法。

（付記１１）前記バリ取り工程の後に、洗浄工程を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項７又は付記１乃至付記１０のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法。
（付記１２）前記洗浄工程は洗浄槽における洗浄であることを特徴とする付記１１に記載のリードフレームの製造方法。

（付記１３）前記洗浄工程の後に、乾燥工程を備えたことを特徴とする付記１１又は付記１２に記載のリードフレームの製造方法。
（付記１４）前記バリ取り工程より後に、残留応力除去工程を備えたことを特徴とする請求項１乃至７又は付記１乃至付記１３のいずれか１項記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、ブラシの研磨によって発生したリードフレームの反りを解消することができる。

（付記１５）前記残留応力除去工程は、アニール処理によることを特徴とする付記１４に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、公知の熱処理方法であるアニール処理によって簡単にリードフレームの歪みを取り除くことができる。

本実施形態における連続したリードフレーム１の全体を示す平面図。図１における１つのリードフレーム１を示す部分拡大図。リードフレームの製造工程のうち、バリ取り工程、清掃工程、洗浄工程、乾燥工程の一連の工程を示す模式図。リードフレーム製造装置、特にバリ取り手段を示す斜視図。バリ取り手段の略平面図。第１のブラシの斜視図。第１のブラシがリードフレーム上を回転する状態を説明する正面図。図７における第１のブラシのＡ−Ａ断面図。打ち抜き加工時の材料の切り口を説明する正面図。図２のＩ−Ｉ部分における樹脂封止後の半導体装置の断面図。

符号の説明

１…リードフレーム、２…リード部分、１１…半導体チップ、２０…リード、４０…製造装置、４２…バリ取り手段、４３…第１のブラシ、４４…第２のブラシ、５２…軸芯部、５３…毛（可撓性線状体）、５３ａ…先端部、ｎ…金属バリ

Claims

半導体チップと電気的に接続される複数のリードを備え、当該リード上に前記半導体チップが載置された状態で封止される半導体装置に用いられるリードフレームの製造方法であって、
金属板からなるリードフレーム材をプレスで打ち抜きリードフレームの形状を形成する打ち抜き工程の後、多数の可撓性線状体が植毛されたブラシを有するバリ取り手段がリード部分に摺接し前記打ち抜き工程時に形成されたリード部分に発生した金属バリを除去するバリ取り工程を含むことを特徴とするリードフレームの製造方法。
前記バリ取り手段は、ブラシ駆動手段を備え、前記バリ取り工程において、搬送される前記リードフレームのリードの金属バリ発生部分に対して前記ブラシを摺接させた状態で略円筒形に形成された前記ブラシを回転させることによって、前記金属バリを除去することを特徴とする請求項１に記載のリードフレームの製造方法。
前記バリ取り手段は、複数の前記ブラシを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のリードフレームの製造方法。
前記バリ取り工程において、前記ブラシに植毛された可撓性線状体は、リード部分の金属バリを除去する際に、前記リードフレームと垂直な方向より先端部が摺動方向と反対の方向に所定の角度傾斜した姿勢で、前記リード部分に対して傾斜して摺接することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法。
前記ブラシは、前記可撓性線状体が前記ブラシの中心に形成される軸芯部から概ね外周方向へ放射状に植毛されてなるホイールブラシであって、当該可撓性線状体は、前記ホイールブラシの半径方向から前記ホイールブラシの回転方向とは反対の方向へ所定の角度をもって傾斜して植毛されていることを特徴とする請求項４に記載のリードフレームの製造方法。
前記可撓性線状体は、耐熱性を有する芳香族ポリアミド繊維であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法。
前記可撓性線状体は、微細砥粒を均一含有するものであって、当該微細砥粒は＃１５００乃至＃４０００の範囲の細かさとされることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法。
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のリードフレームの製造方法を実現するための製造装置であって、前記リードフレームのリード部分と摺接して打ち抜き加工時に発生した金属バリを除去するためのブラシを有するバリ取り手段を備えることを特徴とするリードフレームの製造装置。