JP2008207198A

JP2008207198A - 金型ガイド機構および金型

Info

Publication number: JP2008207198A
Application number: JP2007044804A
Authority: JP
Inventors: Yasumitsu Kato; 康充加藤; Naoya Somaki; 直哉杣木; Hiroshi Sanada; 広志真田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】長尺条リードフレームを金型に投入する前に予め幅方向を位置規制し、材料を搬送する際に発生する蛇行量を抑制してセンターリング補正量を減らし、厚肉部に対する高精度のプレス加工を実現する。
【解決手段】プレス加工を施す金型内に順送りする長尺条材３１をガイドするものであって、長尺条材３１の搬送方向において金型の上流工程側に配置し、長尺条材３１の下面を支持する下部ローラーガイド３２と、長尺条材３１の上方に配置する上部ローラーガイド３３とを備え、上部ローラーガイド３３が長尺条材３１の上面に形成された長手方向に伸びる厚肉部３１ａの両側のテーパー部３１ｃに圧接するガイド部３４を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型ガイド機構および金型に関し、長尺条リードフレームを金型内に順送りして打抜き加工を施すリードフレーム用プレス金型において、長手方向に伸びた厚肉部を上側に有する長尺条リードフレームの幅方向の位置決めを高精度に行う技術に係るものである。

一般的な半導体パッケージ製品の製造工程では、例えばリードフレームに半導体チップを搭載した後に、これに樹脂モールドを施し、その後リードフレームから半導体パッケージを個片に分離加工し、アウターリードの曲げ加工などの工程を経て半導体パッケージ製品を製造している。

近年の半導体パッケージ製品においては、半導体素子の高消費電力化に伴って、放熱性を向上させるために様々な工夫がなされている。例えば、高出力・高輝度のＬＥＤを製造する場合には、ダイパッドの裏面の一部を放熱板として使用するために、リードフレームに他のリード部より厚肉に成形した長手方向に伸びる厚肉部を設けた長尺条のリードフレーム（以後、段付き材と呼ぶ）が用いられる。

図４（ａ）は段付き材の斜視図であり、図４（ｂ）は幅方向から見た段付き材の断面図である。図４（ｂ）において、段付き材１はその全幅をＷ、異形厚肉部１ａの幅をＷ１、その両側の薄肉部１ｂ、１ｃの幅をＷ２、Ｗ３とする。この段付き材１を用いて高出力・高輝度のＬＥＤを製造する場合には、段付き材１の厚肉部１ａが半導体パッケージ製品において放熱板となる。このため、厚肉部１ａに対するプレス加工には高い精度が要求される。しかし、段付き材１の製法上の特性から両側の薄肉部１ｂ、１ｃの幅にバラツキがあるために、全幅Ｗと厚肉部１ａの幅Ｗ１の絶対寸法は良好であっても、その両側の薄肉部１ｂ、１ｃの幅Ｗ２、Ｗ３の関係はＷ２≠Ｗ３となり易く、幅方向における厚肉部１ａの相対的な位置精度が悪くなってしまう。

このため、従来では図５に示すように、段付き材１の厚肉部１ａの幅方向の位置決めを行なうために、金型のストリッパープレート２に上下に可動するガイドブロック３を設けており、ガイドブロック３はプレス加工精度が要求される工程（例えば基準穴抜き）の手前側に埋め込まれている。また、段付き材１の下面を支持するリフター４をダイプレート５に昇降自在に設けており、副ガイド６を段付き材１の搬送経路の両側に配置し、段付き材１を順送りするために段付き材１と副ガイド６との間にギャップ（０．０５〜０．２ｍｍ程度）７を設けている。

この構成により、ストリッパープレート２が下降する際に先行してガイドブロック３のガイド面３ａと、段付き材１のテーパー面１ｄとでセンターリング補正を行い、リフター４を押し下げ、ストリッパープレート２とダイプレート５とで段付き材１を挟み込み、ガイドブロック３のガイド面３ａを段付き材１のテーパー面１ｄに圧接させた状態でプレス加工を行なっていた。
特開平８−３０６８４５号公報

上述したように、従来のプレス加工方法では、長尺条リードフレームを金型内に順送りし、プレス加工精度が要求される工程である基準穴抜き工程より手前に配置したブロックガイド２で長尺条リードフレームを位置決めする状態でプレス加工を施し、その後の工程は基準穴にパイロットパンチを挿入して位置決めし、順次に加工を行なっている。

しかし、金型をプレスマシンに設置する際に、長尺条リードフレームの送り方向に対してガイドブロック３のガイド面３ａを高い精度をもって平行に取り付けることは非常に困難である。また、長尺条リードフレームを順次搬送するためには、長尺条リードフレームの側端面と幅ガイド６との間にギャップ７を設ける必要があるが、長尺条リードフレームを搬送する際にそのギャップ分だけ金型送り方向に対して長尺条リードフレームの蛇行が発生する。この際の蛇行量が小さければガイドブロック３のガイド面３ａによって厚肉部１ａのテーパー面１ｄを規制することで補正は可能であるが、蛇行量が大きいと適正に補正をしきれないままにプレス加工が施され、厚肉部１ａに対するプレス加工精度が極端に悪くなる。さらに、蛇行量は変動するので、プレス加工の仕上がり寸法に大きなバラツキが生じるという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するものであり、長尺条リードフレームをリードフレーム用金型内に投入する前に予め幅方向の位置規制をしておき、材料を搬送する際に発生する送り方向に対する蛇行量を抑制してセンターリング補正量を減らし、適正に補正を完了させた後にプレス加工を行うことで、厚肉部に対する高精度のプレス加工を実現する金型ガイド機構および金型を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の金型ガイド機構は、プレス加工を施す金型内に順送りする長尺条材をガイドするものであって、前記長尺条材の搬送方向において前記金型の上流工程側に配置し、前記長尺条材の下面を支持する下部支持手段と、前記長尺条材の上方に配置する回転体とを備え、前記回転体が前記長尺条材の上面に形成された長手方向に伸びる厚肉部の両側のテーパー部に圧接するガイド部を有することを特徴とする。

本発明の金型は、長尺条材を順送りしてプレス加工を施す金型であって、前記長尺条材の搬送方向において上流工程側にガイド機構を配置してなり、前記ガイド機構が前記長尺条材の下面を支持する下部支持手段と、前記長尺条材の上方に配置する回転体とを備え、前記回転体が前記長尺条材の上面に形成された長手方向に伸びる厚肉部の両側のテーパー部に圧接するガイド部を有することを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、長尺条材、たとえば長尺条リードフレーム材料の搬送時に長尺条リードフレーム材料の厚肉部の両側に形成されたテーパー部に対して、回転体のガイド部を常時圧接させることで、長尺条リードフレーム材料をリードフレーム用金型内に投入する前に予め幅方向の位置規制をしておき、材料を搬送する際に発生する送り方向に対する蛇行量を抑制することができる。この結果、プレス金型におけるセンターリング補正量を減らし、適正に補正を完了させた後にプレス加工を行うことができ、厚肉部に対する高精度のプレス加工を実現できる。

ガイド部は回転体に形成するので、ガイド部が厚肉部の両側のテーパー部に常時圧接させていても、回転体が長尺条リードフレーム材料の搬送に伴って回転することで、材料の搬送が阻害されることがない。

よって、本発明によれば、長尺条材の搬送時の蛇行を抑制し、プレス金型におけるセンターリング補正量を減らせるので、長尺条材である長尺条リードフレーム材料の厚肉部と薄肉部の位置精度が悪くても、あるいは金型の取り付け位置が不安定であってもプレス加工後の仕上がり寸法精度が安定して良好なリードフレームを得ることが出来る。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態におけるガイド機構を備えたユニットの斜視図であり、図２は長尺条リードフレーム材料の挿入方向から見たユニットの断面図であり、図３は長尺条リードフレーム材料の搬送方向に沿ったユニットの断面図である。

図１〜図３において、ガイド機構を備えたユニットは、プレス加工を施す金型（図示省略）の内部に順送りする長尺条材の長尺条リードフレーム材料３１をガイドするものであって、長尺条リードフレーム材料３１の搬送方向において金型（図示省略）の上流工程側に配置する。金型は一般的な半導体パッケージ製品の製造工程でリードフレームのプレス加工に用いるリードフレーム用金型であり、先に図４および図５における説明を参照し、ここでは金型の構造の説明は省略する。

長尺条リードフレーム材料３１は、上面に形成された長手方向に伸びる厚肉部３１ａの材厚が０．５ｍｍ、薄肉部３１ｂの材厚が０．２ｍｍ、幅がＷである。
ガイド機構を備えたユニットは、長尺条リードフレーム材料３１の下面を支持する下部支持手段として直胴状の回転体からなる下部ローラーガイド３２を有し、長尺条リードフレーム材料３１の上方に配置する回転体として上部ローラーガイド３３を備えており、下部ローラーガイド３２と上部ローラーガイド３３とで一対の組みをなし、長尺条リードフレーム材料３１の搬送方向に沿って所定間隔Ａをあけて２組の下部ローラーガイド３２と上部ローラーガイド３３を配置している。

上部ローラーガイド３３は長尺条リードフレーム材料３１の厚肉部３１ａの両側のテーパー部３１ｃに圧接する溝状のガイド部３４を有し、ガイド部３４の両側面が厚肉部３１ａの両側のテーパー部３１ｃに相応する形状のテーパー面３４ａをなす。ガイド部３４の両側のテーパー面３４ａが厚肉部３１ａの両側のテーパー部３１ｃに圧接する状態で、上部ローラーガイド３３の外周面と長尺条リードフレーム材料３１の薄肉部３１ｂとの間には０．１ｍｍの間隙がある。

下部ローラーガイド３２の軸３５は軸受け３６で上方に付勢力を与える状態に保持している。このガイド機構を備えたユニットは位置決めノックピンにて金型の入口側に具備する。

上記した構成により、長尺条リードフレーム材料３１を金型に順送りする際に、長尺条リードフレーム材料３１をユニットの下部ローラーガイド３２と上部ローラーガイド３３の間に挿通し、長尺条リードフレーム材料３１の幅方向の位置規制を行なう。

つまり、長尺条リードフレーム材料３１の搬送時に長尺条リードフレーム材料３１の厚肉部３１ａの両側に形成されたテーパー部３１ｃに対して、上部ローラーガイド３３のガイド部３４のテーパー面３４ａを常時圧接させ、長尺条リードフレーム材料３１の搬送に伴って上部ローラーガイド３３を従動回転させる。

厚肉部３１ａのテーパー部３１ｃにガイド部３４のテーパー面３４ａを圧接させ幅方向の位置決めを行うには、下部ローラーガイド３２に下側から上方へ力を加えることが必要であり、下部ローラーガイド３２の軸３５を軸受け３６によって押し上げる。その力は一対の下部ローラーガイド３２と上部ローラーガイド３３に対して１３０〜１５０Ｎが適切である。また、蛇行を少なくするためには２組の下部ローラーガイド３２と上部ローラーガイド３３を配置することが望ましく、回転軸同士の距離間隔をＡとすると、材料幅Ｗ＜Ａを満たすことが望ましい。

上述した操作により、長尺条リードフレーム材料３１をリードフレーム用金型内に投入する前に予め幅方向の位置規制をしておき、材料を搬送する際に発生する送り方向に対する蛇行量を抑制することができる。

この結果、リードフレーム用金型におけるセンターリング補正量を減らし、適正に補正を完了させた後にプレス加工を行うことができ、従来の工法ではプレス加工精度に±０．０４程度のバラつきがあったが、本発明においてはプレス加工精度が±０．０１５にまでバラつきを抑えることが可能となり、厚肉部３１ａに対する高精度のプレス加工を実現できる。

ガイド部３４は回転体をなす上部ローラーガイド３３に形成するので、ガイド部３４が厚肉部３１ａの両側のテーパー部３１ｃに常時圧接させていても、上部ローラーガイド３３が長尺条リードフレーム材料３１の搬送に伴って回転することで、材料の搬送が阻害されることがない。

また、上部ローラーガイド３３の外周面と長尺条リードフレーム材料３１の薄肉部３１ｂとの間に０．１ｍｍの間隙を設けることで、長尺条リードフレーム材料３１の薄肉部３１bにキズなどが発生しない。テーパー部３４ａはモールドした際に樹脂に覆われる箇所であるので圧痕などがあっても製品の用途上問題はない。

本発明の実施の形態におけるガイド機構を備えたユニットを示す斜視図同ユニットの長尺条リードフレーム材料の挿入方向から見た断面図同ユニットの長尺条リードフレーム材料の搬送方向に沿った断面図長尺条リードフレーム材料の斜視図従来のリードフレーム用金型の断面図

符号の説明

３１長尺条リードフレーム材料
３１ａ厚肉部
３１ｂ薄肉部
３１ｃテーパー部
３２下部ローラーガイド
３３上部ローラーガイド
３４ガイド部
３４ａテーパー面
３５軸
３６軸受け

Claims

プレス加工を施す金型内に順送りする長尺条材をガイドするものであって、前記長尺条材の搬送方向において前記金型の上流工程側に配置し、前記長尺条材の下面を支持する下部支持手段と、前記長尺条材の上方に配置する回転体とを備え、前記回転体が前記長尺条材の上面に形成された長手方向に伸びる厚肉部の両側のテーパー部に圧接するガイド部を有することを特徴とする金型ガイド機構。
長尺条材を順送りしてプレス加工を施す金型であって、前記長尺条材の搬送方向において上流工程側にガイド機構を配置してなり、前記ガイド機構が前記長尺条材の下面を支持する下部支持手段と、前記長尺条材の上方に配置する回転体とを備え、前記回転体が前記長尺条材の上面に形成された長手方向に伸びる厚肉部の両側のテーパー部に圧接するガイド部を有することを特徴とする金型。