JP2010045224A - 外部リード成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】確実にそれぞれの外部リード下端の高さが均一になるように外部リードを折曲可能で、設備コストの上昇を抑えることが可能な半導体装置の外部リード成形金型を提供する
【解決手段】半導体装置を載置する下型と、半導体装置の外部リードを折曲する折曲パンチを有する上型とを備え、上型は、下型の上方に配置されて昇降自在のブロック体と、折曲パンチを備える上型本体と、前記上型本体中で上下方向に摺動可能な複数のロッドと、ロッドの下端が前記半導体装置の上面に当接した状態で前記ロッドの上昇を規制するロッドロック機構とを備え、ロッドロック機構は、各ロッドの中途から略水平方向に分岐するピンと、ピンの先端と対向配置されるとともにブロック体と一体に昇降する昇降体であって、上方に向かって前記ピン側に徐々に傾斜する傾斜面を有する昇降体とを備え、上型の下降の際に前記傾斜面がピンの先端に当接して前記ロッドの上昇を規制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体装置の製造工程で用いられる金型に関し、特に半導体装置のセラミックや樹脂製の封止体より突出する外部リードを折り曲げ成形するリード成形金型に関する。

半導体装置のリード成形では、半導体装置がプリント配線基板へ実装される時に接続不良を起こさないように、折曲後の各外部リード下端の高さが均一に折曲されることが望まれる。すなわち、折曲後の各外部リード下端の高さの均一性を確保する必要がある。

ところが、半導体装置を形成する半導体チップ、リードフレーム並びに樹脂等の熱膨張率が相違するため、例えば凹状の反りが封止体に発生することがある。その結果、例えば折曲パンチを押し下げて外部リードを折曲する際に、封止体から外方に突出する外部リードの根元を上型と下型で挟持することで、封止体の反りが矯正されてフラットになった状態でリード成形が行われる。
このように封止体がフラットな状態でリード成形が行われると、リード成形後に封止体が元の凹状に復元してしまい（いわゆるスプリングバックといわれる）、例えば封止体のコーナ部の外部リードの高さが、封止体の各辺の中央部の外部リードの高さより高くなる現象が発生する。そのため、折曲後の各外部リード下端の高さの均一性を確保できずに、半導体装置をプリント配線基板に精度よく半田付けできないという問題があった。

特に、近年の携帯電話、携帯コンピュータ等の電子機器の高機能化に伴い半導体チップが大きくなって封止体が大型化する反面、これらの電子機器の薄型化のために封止体の厚みは薄くなってきており、封止体の反りがますます大きくなって、上述したスプリングバックが生じやすい傾向になっている。

そこで、これらの問題を解決するために様々な提案されている。
例えば、昇降動作自在の上型と、この上型の下方に配設されると共に半導体装置が上面に載置される下型と、半導体装置の外部リードを折曲する昇降動作自在の折曲げ型とを備えた半導体装置のリードの折曲装置において、上下動自在に上型に収納されたピンの集合体と、これらのピンの下端が半導体装置の上面に当接した状態でこれらのピンの集合体を固定する固定手段とを備え、この固定手段が、圧縮空気により進退動作する押圧体をピンの集合体の側面に対向配置し、この押圧体でピンの集合体の側面を押圧してピンを固定しつつ折曲げ型を降下させてリードを折り曲げるものが知られている。（たとえば特許文献１）。
特開平１０−３１３０８５号公報

しかし、特許文献１によれば、押圧体は、ピン集合体の側面を押圧してピンを固定するため、それぞれのピンを固定する力が不十分となるおそれがある。そのため、折曲げ型を降下させてリードを折曲する際に、例えば上型と下型の当接箇所を支点として封止体を持ち上げようとする力に抗しきれずにピンが上昇するおそれがある。その結果、上述したように封止体の反りが矯正された状態でリード成形がされてしまい、リード成形後にスプリングバックが発生し、折曲された各外部リード下端の高さの均一性を確保できないおそれがあるという問題があった。

また、特許文献１によれば、押圧体の動作のための圧縮空気を供給する例えばコンプレッサや圧縮空気用の配管並びにコンプレッサの制御装置等を必要とする。したがって、特許文献１によれば、リード成形装置の構造が複雑になって設備コストが上昇するおそれがあるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体装置の封止体に反りがあっても、確実にそれぞれの外部リード下端の高さが均一になるように外部リードを折曲可能であるとともに、設備コストの上昇を抑えることが可能な半導体装置の外部リード成形金型を提供することにある。

請求項１の発明は、半導体装置を載置する下型と、載置された前記半導体装置の外部リードを折曲する折曲パンチを有する上型とを備え、前記外部リードを成形する外部リード成形金型において、前記上型は、前記下型の上方に配置されて昇降自在のブロック体と、前記ブロック体から下方に突設されるとともに前記半導体装置の上方に配置され、前記折曲パンチを備える上型本体と、長手方向を略垂直方向にした状態で配置されるロッドであって、前記上型本体中で上下方向に摺動可能な複数のロッドと、前記ロッドの下端が前記半導体装置の上面に当接した状態で前記ロッドの上昇を規制するロッドロック機構とを備え、前記ロッドロック機構は、前記各ロッドの中途から略水平方向に分岐しつつ先端部分を前記上型本体から突出させるピンと、前記ピンの先端と対向配置されるとともに前記ブロック体と一体に昇降する昇降体であって、上方に向かって前記ピン側に徐々に傾斜する傾斜面を有する昇降体とを備え、前記傾斜面は前記ピンの先端の略上方に位置するように配置され、前記上型の下降の際に前記傾斜面が前記ピンの先端に当接して前記ロッドの上昇を規制する、外部リード成形金型である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記昇降体は、上端部が上下方向に摺動可能に前記ブロック体と連結しつつ弾性体によって下方に付勢されることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記各ロッドは、下方に向かって付勢されることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記各ロッドは、前記半導体装置の矩形状封止体の略四隅の上方及び前記矩形状封止体の各辺の略中央部の上方にそれぞれ配置されることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４に記載の発明において、前記昇降体は、側面視略Ｙ字状のプレート体を備え、前記封止体の各辺毎に配置されることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項２〜５のいずれかに記載の発明において、前記昇降体は、側面視略Ｙ字状の棒体を備え、前記ロッド毎に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、半導体装置を載置する下型と、載置された前記半導体装置の外部リードを折曲する折曲パンチを有する上型とを備え、前記外部リードを成形する外部リード成形金型において、前記上型は、前記下型の上方に配置されて昇降自在のブロック体と、前記ブロック体から下方に突設されるとともに前記半導体装置の上方に配置され、前記折曲パンチを備える上型本体と、長手方向を略垂直方向にした状態で配置されるロッドであって、前記上型本体中で上下方向に摺動可能な複数のロッドと、前記ロッドの下端が前記半導体装置の上面に当接した状態で前記ロッドの上昇を規制するロッドロック機構とを備え、前記ロッドロック機構は、前記各ロッドの中途から略水平方向に分岐しつつ先端部分を前記上型本体から突出させるピンと、前記ピンの先端と対向配置されるとともに前記ブロック体と一体に昇降する昇降体であって、上方に向かって前記ピン側に徐々に傾斜する傾斜面を有する昇降体とを備え、前記傾斜面は前記ピンの先端の略上方に位置するように配置され、前記上型の下降の際に前記傾斜面が前記ピンの先端に当接して前記ロッドの上昇を規制する構成であるから、例えば上型が下降しつつ折曲パンチで外部リードを押し曲げる際に封止体を上昇させる力が働いても、各ロッドの下端が反りに倣った状態を維持しつつ各ロッドの上昇を規制できるので、封止体の反りが矯正されることなく外部リードを折曲可能となる。したがって、それぞれの外部リード下端の高さが確実に均一になるように外部リードを折曲可能な外部リード成形金型を提供できる。また、本発明によれば、例えば特許文献１のような圧縮空気の供給源や配管等も不要になることで構造の簡略化を図ることができ、設備コストの上昇を抑えることが可能な外部リード成形金型を提供できる。

また、前記昇降体は、上端部が上下方向に摺動可能に前記ブロック体と連結しつつ弾性体によって下方に付勢される構成であるから、例えばロッドの下端が封止体の上面に当接するとともに傾斜面がピンの先端に当接した状態から更にブロック体が降下しても、弾性体が収縮することによって前記昇降体は下降しないので、ロッドの下端で封止体を更に押し下げて封止体の反りを矯正することもなく、またロッドの下端で封止体上面に傷等のダメージを与えることがない外部リード成形金型を提供できる。

また、前記各ロッドは、下方に向かって付勢される構成であるから、各ロッドの下端は、封止体の上面に確実に当接できるので、封止体の上面に各ロッドの下端がより倣った状態でロッドを固定することが可能となり、より確実にそれぞれの外部リード下端の高さが均一になるように外部リードを折曲可能な外部リード成形金型を提供できる。

また、前記各ロッドは、前記半導体装置の矩形状封止体の略四隅の上方及び前記矩形状封止体の各辺の略中央部の上方にそれぞれ配置される構成であるから、ロッドの下端が封止体の平面視中央部に当接しないので、封止体の平面視中央部に配置される半導体チップは上方から加圧されることもない。そのため、半導体チップが加圧されることによる半導体特性の変動も生じないので、半導体装置の品質を維持しつつ外部リードそれぞれの下端の高さが均一になるように外部リードを折曲可能な外部リード成形金型を提供できる。

また、前記昇降体は、側面視略Ｙ字状のプレート体を備え、前記封止体の各辺毎に配置される構成であるから、簡単な構造で昇降体を形成できるとともに昇降体の部品点数を少なくすることができ、本発明の外部リード成形金型を安価に製作できる。

その際、前記昇降体は、側面視略Ｙ字状の棒体を備え、前記ロッド毎に配置される構成であるから、ロッド毎の下端の位置に応じた状態で確実に各ロッドの上昇を規制可能な外部リード成形金型を提供できる。

以下、本発明の基本的な概念について図１を用いて説明する。図１は、本発明の基本的な概念の説明図である。より詳しくは、図１（ａ）は、半導体装置Ｗを下型Ｆに載置した状態の説明図であり、図１（ｂ）は、上型Ｊが下降して外部リードＫを折曲した状態の説明図であり、図１（ｃ）は、外部リードＫを成形後に上型Ｊが上昇した状態の説明図である。

本発明の外部リード成形金型は、図１（ａ）に示す様に、半導体装置Ｗを載置する下型Ｆと、半導体装置の外部リードＫを折曲する折曲パンチＤを有する上型Ｊとを備える。
上型Ｊは、図１（ａ）に示す様に、半導体装置Ｗの上方に配置され、前記折曲パンチＤを備えて昇降可能な上型本体Ｌと、長手方向を略垂直方向にした状態で配置されるロッドであって、上型本体Ｌ中で上下方向に摺動可能な複数のロッドＲと、ロッドＲの下端Ｎが半導体装置の上面に当接した状態でロッドＲの上昇を規制するロッドロック機構Ｍとを備える。ロッドロック機構Ｍは、各ロッドＲの中途から略水平方向に分岐しつつ先端部分を上型本体Ｌから突出させるピンＰと、ピンＰの先端と対向配置されつつ昇降する昇降体であって、上方に向かってピンＰ側に徐々に傾斜する傾斜面Ｓを有する昇降体Ｅとを備える。その際、昇降体Ｅは、常時は傾斜面ＳがピンＰの先端の略上方に位置するように配置される（図１（ｂ）参照）。

そして、図１（ｂ）に示すように、上型Ｊが下降して折曲パンチＤで外部リードＫを押し曲げる際に昇降体Ｅも下降し、傾斜面ＳがピンＰの先端に当接してロッドＲの上昇を規制する。したがって、折曲パンチＤで外部リードＫを押し曲げる際に半導体装置の封止体Ｇを上昇させる力が働いても、傾斜面ＳがピンＰの先端に当接してロッドＲの上昇を規制する。

このように、本発明の外部リード成形金型は、封止体Ｇに反りがあっても、外部リードＫを折曲する際にその反りが矯正されることなく外部リードＫを折曲可能とする。したがって、図１（ｃ）に示すように、リード成形後もスプリングバックが生じることなく、それぞれの外部リード下端Ｔの高さを確実に均一に成形できるのである。

以下、本発明の好適な実施形態の例について図を用いて説明する。
まず、本発明に係る第１実施形態の外部リード成形金型１０について、図２〜図７を用いて説明する。図２は本実施形態の外部リード成形金型１０の正面説明図である。図３は、本実施形態に係る上型１２の一部を分解した正面説明図である。図４は、本実施形態における上型１２の底面図である。図５は、図４のＡ−Ａ´線断面図である。図６及び図７は、上型本体２６の説明図である。

本実施形態において半導体装置Ｗは、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）を前提として説明するが、例えばＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）等の表面実装型のパッケージであってもよい。そして、半導体装置Ｗは、半導体チップ（図示せず）をリードフレームのアイランド部（図示せず）に搭載した状態で樹脂封止してなる封止体Ｇと、封止体Ｇの側部に突設する外部リードＫとを備える（図１参照）。以下説明の便宜のため封止体Ｇは、平面視略正方形状として説明するが、平面視略正方形状に限るものではなく、平面視長方形状であってもよい。

本実施形態の外部リード成形金型１０は、図２に示すように、下型１４と、上型１２とを備える。
本実施形態の下型１４は、金属台１６と、半導体装置Ｗを載置する載置部１８と、第１下降規制部９１と、第２下降規制部９２と、第３下降規制部９３と、摺動ポスト１７とを備える。
金属台１６は、例えば封止体Ｇの辺の略６〜８倍程度の各辺を有する平面視長方形状の台で形成される。

次に、載置部１８は、図２に示すように、金属ブロック１９と、突出片２０とを備える。金属ブロック１９は、例えば封止体Ｇと略同じ平面視略正方形状の上面を有する直方体状ブロックで形成され、金属台１６の中央部近傍に突設される。突出片２０は、例えば略封止体Ｇの厚さの高さで金属台１６の上面の各辺と略同じ長さを有する長方形状の薄板で形成され、金属ブロック１９の上面の各辺に沿って前記金属ブロックの上面から上方に突出形成される。
そして、半導体装置Ｗは、突出片２０で囲繞された領域に封止体Ｇを配置した状態で載置される（図８参照）。その際、封止体Ｇは、例えば凹状に反った封止体Ｇの凹面を上向きにした状態で配置される。

また、第１下降規制部９１は、図２に示すように、例えば略円筒状のブロックで形成されるとともに金属台１６の上面の所定位置に突設配置され、後述するストッパ６３の下端と当接してストッパ６３の下降を規制する。
また、第２下降規制部９２は、図２に示すように、例えば略円筒状のブロックで形成されるとともに金属台１６の上面の所定位置に突設配置され、後述する昇降体４０の下端と当接して昇降体４０の下降を規制する。なお、図２では、説明の便宜のため手前側の第２下降規制部９２は取り外した図としている。
また、第３下降規制部９３は、図２に示すように、例えば略円筒状のブロックで形成されるとともに金属台１６の上面の所定位置に配置され、後述する摺動体３８の脚部５７下端と当接して摺動体３８の下降を規制する。

また、摺動ポスト１７は、例えば下型１４の辺と略同じ長さの円柱部材で形成され、図２に示すように、金属台１６の上面の所定位置に立設される。そして、後述するブロック体２４が、摺動ポスト１７に沿って自在に昇降する。

次に、本実施形態の上型１２は、図２に示すように、ブロック体２４と、複数のロッド２８と、上型本体２６と、ロッドロック機構３０とを備える。
本実施形態のブロック体２４は、図２〜図５に示すように、ブロック２５と、ブロック２５に設けられる嵌合孔２７と、ブロック２５と後述する昇降体４０とが連結する連結部２９と、ブロック２５に設けられて摺動ポスト１７を嵌挿させる嵌挿孔３３と、ストッパ６３とを備える。

まず、ブロック２５は、図４に示すように、下型１４と略同等の平面視長方形状で、所定の厚さを有する直方体状の金属ブロックで形成される。
また、嵌合孔２７は、図３及び図５に示すように、例えば平面視で封止体Ｇよりある程度大きい略正方形状でブロック２５を垂直方向に貫通する貫通孔で形成され、ブロック２５の平面視中央近傍に配置される。そして、嵌合孔２７は、後述する摺動体３８の頭部５５（図７参照）を嵌合させる。
次に、連結部２９は、図５に示すように、摺動部３１を備える。摺動部３１は、例えば平面視でブロック２５の辺の１０分の１〜１５分の１程度の直径を維持しつつ、ブロック２５の上端からブロック２５の厚さよりやや短い深さでブロック２５に開口する有底状の円筒孔で形成される。本実施形態の摺動部３１は、図５に示すように、後述するピン６０の先端の上方位置に配置され、後述する昇降体４０の上端部が摺動する。
そして、摺動部３１は、図５に示すように、その底部分を掛止部４１とし、後述する昇降体４０の上端部、具体的には鍔部７３を掛止する。なお、ブロック体２４と昇降体４０との連結態様については後述する。

次に、ストッパ６３は、図２〜図４に示すように、例えば摺動ポスト１７の３分の２程度の長さの円柱部材よりなり、ブロック２５の下面の所定位置に垂下される。

このように形成されるブロック体２４は、図２に示すように、下型１４の上方に下型１４と対向配置され、嵌挿孔３３に上述した摺動ポスト１７を嵌合させつつ摺動ポスト１７に沿って自在に昇降する。そして、ストッパ６３の下端が第１下降規制部９１に当接する高さが、上型１２の下死点となる。
このように、上型１２は、下型１４の上方に配置されて昇降自在のブロック体２４を備える構成となっているのである。

次に、本実施形態のロッド２８は、図４及び図５に示すように、例えばストッパ６３と略同じ長さと、断面視矩形状で封止体Ｇの辺の略５分の１〜７分の１の各辺を有する四角柱棒よりなり、図５に示すように、長手方向を略垂直方向に向けた状態で配置される。具体的な、配置の様子については後述する。

次に、本実施形態の上型本体２６は、図２、図３及び図５に示すように、折曲パンチ３６と、折曲パンチ３６を保持するパンチ保持部３４と、パンチ保持部３４と嵌合しつつ上下方向に摺動可能な摺動体３８と、摺動体３８を下方に付勢するＣ弾性体７９とを備える。
本実施形態の折曲パンチ３６は、図５及び図３に示すように、例えば略封止体Ｇの辺と略同じ幅で前記幅の略２〜３倍程度の縦辺を有する正面視長方形状で、その下端が側面視略三角形の頂点を有する金属ブロックで形成される。また、折曲パンチ３６は、図３及び図５に示すように、上端部近傍に円柱状のローラ部４８を備える。折曲パンチ３６の動作については後述する。

次に、本実施形態のパンチ保持部３４は、角筒体４４と、折曲パンチ３６を枢支する枢支ピン４５と、折曲パンチ３６の上端部を内側に常時付勢する付勢手段５２とを備える。
まず、角筒体４４について図６を用いて説明する。図６（ａ）は、角筒体４４の平面図であり、図６（ｂ）は、角筒体４４の側面図である。

角筒体４４は、図６に示すように、例えば上述した折曲パンチ３６の幅の略２〜３倍の底辺とその底辺の略２倍の縦辺を有する直方体状の角筒で形成される。そして、角筒の中空部４６は、例えば封止体Ｇと略同形・同サイズの平面視略正方形状の貫通孔で形成される（図６（ａ）参照）。また、角筒体４４は、図６（ｂ）に示すように、後述する折曲パンチ３６の略幅で角筒体４４の側部の中央部から下方に側壁４９を切り欠いた切欠部４７を備え、図３及び図５に示すように、切欠部４７に折曲パンチ３６を挟入状に配置する。
さらに、角筒体４４は、図５及び図６（ｂ）に示すように、側壁４９を厚さ方向に貫通する楕円状の第１の通し孔６２を備え、後述するピン６０を貫通させる。より詳しくは、本実施形態において第１の通し孔６２は、図６（ｂ）に示すように、角筒体４４のそれぞれの側面に各２個ずつ設けられる。

次に、枢支ピン４５は、例えば折曲パンチ３６の幅の略３分の１〜５分の１の直径と折曲パンチ３６の幅よりやや長い長さを有する金属ピンで形成され、図３及び図６（ｂ）に示すように、それぞれの切欠部４７の下端近傍を横臥して配置される。そして、折曲パンチ３６は、図５に示すように、縦方向の中央近傍において枢支ピン４５を幅方向に貫通させつつ枢支ピン４５に枢支される。なお、図６において、符号８７は枢支ピン４５の両端部分を嵌合させつつ枢支ピン４５を支持する支持孔である。

次に、付勢手段５２は、図２及び図５に示すように、バネ等の弾性片よりなる。弾性片は、図２及び図５に示すように、折曲パンチ３６のローラ部４８と枢支ピン４５との中間部を内側に付勢する態様で配置される。図２及び図５において、符号５１は、弾性片の一端を保持する保持板であり、角筒体４４の側面にネジ等で固定される。

次に、本実施形態の摺動体３８について図７を用いて説明する。図７（ａ）は摺動体３８の側面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ´線端面図である。
摺動体３８は、図７に示すように、底部５３と、胴部５４と、頭部５５と、テーパ部５６とを備える。
まず、底部５３は、図４及び図７（ａ）に示すように、例えば封止体Ｇの略２〜３倍の大きさの略正方形のプレートと、その四隅からそれぞれ下方に突出する脚部５７とを備え、略角テーブル状に形成される。

次に、胴部５４は、図７に示すように、例えば平面視で封止体Ｇと略同形・同サイズの略正方形で、角筒体４４の縦辺の略１．２倍〜１．５倍の縦辺を有する直方体状ブロックで形成される。そして、胴部５４は、図５及び図７に示すように、垂直方向に貫通する複数の貫通孔５８を備え、上述したロッド２８を貫通させる。より詳しくは、貫通孔５８は、図７（ｂ）に示すように、略正方形の断面の四隅及び各辺の中央部をそれぞれ縦方向に貫通して形成される。そして胴部５４は、図７（ａ）に示すように、底部５３の平面視中央部にネジ等によって着脱可能に立設配置される。なお、底部５３は、図５に示すように、貫通孔５８に対応する所定位置に、ロッド２８を貫通させる孔を有する。したがって、ロッド２８は、貫通孔５８に沿って上下方向に摺動可能な構成となっており、貫通孔５８はロッド２８の摺動部となる。

さらに、胴部５４は、図７（ａ）に示すように、上述した第１の通し孔６２と略同じ楕円状の第２の通し孔６９を、胴部５４の側部にそれぞれ備える。この第２の通し孔６９は、貫通孔５８に連通するとともに後述するピン６０を貫通させる。

次に、頭部５５は、図５及び図７（ａ）に示すように、例えば上述した嵌合孔２７に嵌合可能な程度の大きさの直方体状ブロックで形成され、胴部５４の上面にネジ等（図示せず）によって着脱可能に連結する。また、頭部５５は、図５に示すように、各貫通孔５８に対応する所定位置に、直方体状ブロックを上下方向に貫通する小孔６４を備えている。すなわち、貫通孔５８と小孔６４とは連通する。そして、図５に示すように、小孔６４の上端寄りに例えばネジ５９を螺合固設して小孔６４を閉鎖し、ネジ５９とロッド２８との間にバネ等のＢ弾性体６５を収納する。このＢ弾性体６５は、ネジ５９とロッド２８との間に圧縮状態で介在してロッド２８を下方に付勢する。このように、各ロッド２８は、下方に向かって付勢される構成となっているのである。

次に、テーパ部５６は、図７（ａ）に示すように、正面視略長方形状で断面視略し字状の突出片で形成され、それぞれの胴部５４の縦方向中央近傍に配置される。

これらのブロック体２４、パンチ保持部３４、摺動体３８は、図５〜図７に示すように、パンチ保持部３４の中空部４６に摺動体３８の胴部５４が嵌合する。その際、摺動体３８の頭部５５は、図４及び図５に示すように、ブロック２５の嵌合孔２７に嵌合する。そして、ブロック２５の底面にパンチ保持部３４の上面、具体的には角筒体４４の上面がネジ等で着脱可能に連結する。したがって、摺動体３８の頭部５５が、角筒体４４の上面で支持される。
そして、図２に示すように、ブロック体２４の嵌挿孔３３に摺動ポスト１７を嵌合させると、摺動体３８は封止体Ｇの上方に配置される構成となっている。さらに、ロッド２８は、８個の上述した貫通孔５８にそれぞれ挿入配置される。

したがって、本実施形態のロッド２８は、半導体装置Ｗの矩形状封止体の略四隅の上方及び矩形状封止体の各辺の略中央部の上方にそれぞれ配置される構成となっているのである。
なお、ロッド２８の配置は、本実施形態のような８本の配置に限るものではなく、例えばＤＩＰのように平面視長方形状の封止体の場合は、前記封止体の略四隅の上方及び前記封止体の長辺の略中央部の上方等にそれぞれ配置（合計６本）される等、半導体装置Ｗの封止体の形状に応じた配置としてもよい。

また、Ｃ弾性体７９は、例えばバネ等の弾性体よりなり、図３に示すように、角筒体４４の略底面と摺動体の脚部５７の略上面との間に配置され、摺動体３８を下方に付勢する。

このように、本実施形態の外部リード成形金型１０は、ブロック体２４から下方に突設されるとともに半導体装置Ｗの上方に配置され、折曲パンチ３６を備える上型本体２６と、長手方向を略垂直方向にした状態で配置されるロッドであって、上型本体２６中で上下方向に摺動可能な複数のロッド２８と、を備える構成となっているのである。

ここで折曲パンチ３６の動作例について簡単に説明する。
ブロック体２４が下降することにより、パンチ保持部３４と摺動体３８とが下降する。そして、折曲パンチ３６の下端が外部リードＫの上面に当接すると略同時に、脚部５７の下端は第３下降規制部９３に当接して、摺動体３８は下降を規制される。
摺動体３８が下降を規制された状態でブロック体２４が更に下降すると、パンチ保持部３４も更に下降する。その際、折曲パンチ３６のローラ部４８は、付勢手段５２によってテーパ部５６に押し付けられつつテーパ部５６に沿って下降する。したがって、折曲パンチ３６の下端は徐々に内側（封止体Ｇ側）に移動しながら、外部リードＫを突出片２０に押し付けつつ外部リードＫを折曲する（図１及び図１０参照）。
またその際、摺動体３８はＣ弾性体７９によって常時下方に付勢されているので、テーパ部５６は一定の高さ位置を維持可能となり、折曲パンチ３６の下端は一定の軌跡を描きながら外部リードＫを折曲可能な構成となっている。すなわち、外部リードＫを例えばガルウィング形状等の所定の形状に、再現性高く成形できる。

次に、本実施形態の要部であるロッドロック機構３０について説明する。
本実施形態のロッドロック機構３０は、ピン６０と、昇降体４０とを備える。
本実施形態のピン６０は、図５に示すように、例えば上述したロッド２８を略３分の１〜５分の１程度の長さにした円柱棒で形成され、長手方向を水平方向とした状態で各ロッド２８の上端寄りにそれぞれ着脱可能に連結される。その際、ピン６０は、上述した第２の通し孔６９並びに第１の通し孔６２を通過しつつ、その先端部分は上型本体２６の側面から突出する。
このように、本実施形態のロッドロック機構３０は、各ロッド２８の中途から略水平方向に分岐しつつ先端部分を上型本体２６から突出させるピン６０を備える構成となっているのである。

次に、本実施形態の昇降体４０は、図２及び図５に示すように、プレート体７１と、ネジ体７２とを備える。
プレート体７１は、図２、図４及び図５に示すように、例えばロッド２８と略同じ長さの長辺で、封止体Ｇと略同じ長さの短辺で、上述した摺動部３１の略直径の厚みを有する長方形状の金属板と、当該金属板の上端に設けられて上方に向かって徐々に厚肉状となる肉厚部とを備え、側面視略Ｙ字状に形成される。
したがって、図２に示すように、前記肉厚部の傾斜面７７が、上方に向かってピン６０側に徐々に傾斜する傾斜面７７を構成するのである。
そして、プレート体７１は、図４に示すように、封止体Ｇの各辺毎であってピン６０の先端と対向配置される。すなわち、昇降体４０は、側面視略Ｙ字状のプレート体７１を備え、封止体Ｇの各辺毎に配置される構成となっているのである。
その際、傾斜面７７は、図２に示すように、上型１２が上死点に位置する場合等の常時は上述したピン６０の先端の略上方に位置するように配置される。

次に、ネジ体７２は、図２及び図５に示すように、例えばプレート体７１の上面に螺合可能な程度の大きさの雄ネジで形成され、上述した摺動部３１と略同じ直径で円盤状の鍔部７３を上端部に備える。そして、ネジ体７２は、その下端側がプレート体７１の上面中央部に螺合して連結する。このように、本実施形態のネジ体７２は、昇降体４０の上端部を構成する。

このように構成される昇降体４０は、図５に示すように、上端部としてのネジ体７２がブロック体２４と連結する。
具体的な連結態様は、図５に示すように、ネジ体７２の鍔部７３がブロック体２４の摺動部３１内に挿入されつつネジ体７２が掛止部４１を貫通した状態で連結する。そして、昇降体４０の上端部（ネジ体７２）は、摺動部３１に沿って上下方向に摺動可能となっている。また、鍔部７３は掛止部４１の上面で支持される。さらに、摺動部３１の上端は、図５に示すように、例えば雄ネジ７５によって閉鎖され、雄ネジ７５と鍔部７３との間にバネ等の弾性体７４が配置される。この弾性体７４は、雄ネジ７５と鍔部７３との間に圧縮状態で介在して昇降体４０を下方に付勢する。すなわち、昇降体４０は、上端部としてのネジ体７２が上下方向に摺動可能にブロック体２４と連結しつつ弾性体７４によって下方に付勢される構成となっている。
ここで、弾性体７４のバネ定数等の弾性係数は、折曲パンチ３６が外部リードＫを折曲する間に封止体Ｇを持ち上げる力がロッド２８からピン６０を介して傾斜面７７に伝わって昇降体４０を上昇させようとしても、これに抗することができる程度に設定される。

以上のように、ロッドロック機構３０は、ピン６０の先端と対向配置されるとともにブロック体２４と一体に昇降する昇降体４０であって、上方に向かってピン６０側に徐々に傾斜する傾斜面７７を有する昇降体とを備える構成となっているのである。

以下、本実施形態の外部リード成形金型１０の動作について図８〜図１０を用いて説明する。図８〜図９は、本実施形態の外部リード成形金型１０の動作例を説明する図である。具体的には、図８は、半導体装置Ｗを下型１４に載置した状態の説明図である。また図９は、各ロッド２８の下端が封止体Ｇの上面に倣った状態の説明図である。また図１０は、外部リードＫの成形が完了した状態の説明図である。
以下、例えばプレス装置等の公知の動力装置（図示せず）によってブロック体２４が昇降することで上型１２全体が昇降するものとして説明する。

まず、図８に示すように、ブロック体２４が略上死点に位置する時に半導体装置Ｗを載置部１８に載置する。

次に、ブロック体２４が下降するとロッド２８も下降しロッド２８の下端が封止体Ｇの上面に当接しつつ、封止体Ｇの反りに倣う（図９及び図１（ｂ）参照）。その際、各ロッド２８は、下方に向かって付勢されているので、各ロッド２８の下端は、封止体Ｇの上面に確実に当接できる。
次に、さらにブロック体２４が下降すると、図９に示すように、傾斜面７７が下降してピン６０の先端に当接してロッド２８の上昇が規制される。そして、昇降体４０の下端が第２下降規制部９２に当接して昇降体４０の下降が規制される。
次に、さらにブロック体２４が下降し、摺動体３８の脚部５７が第３下降規制部９３に当接して摺動体３８の下降が規制される。

次に、図１０に示すように、さらにブロック体２４が下降してストッパ６３が第１下降規制部９１に当接するまでの間に上述のように折曲パンチ３６が外部リードＫを折曲する。この折曲パンチ３６が外部リードＫを折曲する間に、封止体Ｇを持ち上げる力が働いてロッド２８を上昇させようとしても、図１０に示すように、昇降体４０が弾性体７４によって下方に付勢されて傾斜面７７が所定の高さを維持するのでピン６０の上昇、すなわちロッド２８の上昇は規制される。したがって、封止体Ｇの反りが矯正されることもない。

このように、本実施形態の外部リード成形金型１０は、上型１２の下降の際に傾斜面７７がピン６０の先端に当接してロッド２８の上昇を規制する構成となっているのである。

なお、Ｂ弾性体６５の弾性係数（バネ定数等）は、ロッド２８の下端が封止体Ｇの表面に倣った状態で、Ｂ弾性体６５を介してロッド２８を下降させる力が働いても、Ｂ弾性体６５が収縮することでロッド２８をさらに下降させることがない程度に、設定されるとよい。
このようにＢ弾性体６５の弾性係数を設定することにより、ロッド２８の下端が封止体Ｇの表面に倣った状態からさらにロッド２８を下降させる力が働いても、ロッド２８の下端で封止体Ｇを押し下げて封止体Ｇの反りを矯正し、或いはロッド２８の下端で封止体Ｇに傷等のダメージを与えることがないからである。

次に、本発明の第２実施形態について、図１１を用いて説明する。
第２実施形態と第１実施形態との相違点は、昇降体は、上述したプレート体７１に変えて側面視略Ｙ字状の棒体を備え、前記各ロッド２８毎に配置される点である。
図１１は、第２実施形態に係る外部リード成形金型１００の一部断面説明図である。

本実施形態において、昇降体１１１は、図１１に示すように、棒体１１４と、ネジ体１１７とを備える。
棒体１１４は、図１１に示すように、上方に向けてピン６０側に徐々に傾斜する傾斜面１１２を有する側面視略Ｙ字状で、断面視四角形状の棒部材で形成される。そして、棒体１１４は、図１１に示すように、常時は傾斜面１１２がピン６０の先端の略上方に位置するように配置されるとともに各ロッド毎に配置される。

次に、ネジ体１１７は、図１１に示すように、例えば棒体１１４の上面に螺合可能な程度の大きさの雄ネジで形成され、上述した摺動部３１と略同じ直径の鍔部７３を上端部に備える。

このように構成される昇降体１１１は、図１１に示すように、上端部としてのネジ体１１７が第１実施形態と同様にブロック体２４と連結し、上下方向に摺動可能となっている。そして、図１１に示すように、雄ネジ７５と鍔部７３との間に配置されるバネ等の弾性体７４が介在して昇降体１１１を下方に付勢する

したがって、本実施形態によれば、ロッド毎の下端位置に応じて確実に各ロッドの上昇を規制可能な外部リード成形金型を提供できる。

これまで述べてきたように、本実施形態の外部リード成形金型１０，１００によれば、半導体装置の封止体Ｇに反りがあっても、確実にそれぞれの外部リード下端Ｔの高さが均一になるように外部リードＫを折曲可能であるとともに、設備コストの上昇を抑えることが可能な半導体装置の外部リード成形金型を提供できる。

以上、本発明の実施形態のうちのいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらはあくまでも例示であり、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

本発明の基本的な概念の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る外部リード成形金型の正面説明図である。 本発明の第１実施形態に係る上型の一部を分解した正面説明図である。 本発明の第１実施形態に係る上型の底面図である。 図５は、図４のＡ−Ａ´線断面説明図である。 本発明の第１実施形態に係る上型本体の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る上型本体の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る外部リード成形金型の動作を説明する一部断面説明図である。 本発明の第１実施形態に係る外部リード成形金型の動作を説明する一部断面説明図である。 本発明の第１実施形態に係る外部リード成形金型の動作を説明する一部断面説明図である。 本発明の第２実施形態に係る外部リード成形金型の一部断面説明図である。

符号の説明

１０、１００ 外部リード成形金型
１２、Ｊ 上型
１４、Ｆ 下型
２４ ブロック体
２６ 上型本体
２８、Ｒ ロッド
３０、Ｍ ロッドロック機構
３６、Ｄ 折曲パンチ
４０、１１１、Ｅ 昇降体
６０、Ｐ ピン
７１ プレート体
７７、１１２、Ｓ 傾斜面
１１４ 棒体
Ｇ 封止体
Ｋ 外部リード
Ｗ 半導体装置

Claims (6)

1. 半導体装置を載置する下型と、載置された前記半導体装置の外部リードを折曲する折曲パンチを有する上型とを備え、前記外部リードを成形する外部リード成形金型において、
   前記上型は、
   前記下型の上方に配置されて昇降自在のブロック体と、
   前記ブロック体から下方に突設されるとともに前記半導体装置の上方に配置され、前記折曲パンチを備える上型本体と、
   長手方向を略垂直方向にした状態で配置されるロッドであって、前記上型本体中で上下方向に摺動可能な複数のロッドと、
   前記ロッドの下端が前記半導体装置の上面に当接した状態で前記ロッドの上昇を規制するロッドロック機構とを備え、
   前記ロッドロック機構は、
   前記各ロッドの中途から略水平方向に分岐しつつ先端部分を前記上型本体から突出させるピンと、
   前記ピンの先端と対向配置されるとともに前記ブロック体と一体に昇降する昇降体であって、上方に向かって前記ピン側に徐々に傾斜する傾斜面を有する昇降体とを備え、
   前記傾斜面は前記ピンの先端の略上方に位置するように配置され、前記上型の下降の際に前記傾斜面が前記ピンの先端に当接して前記ロッドの上昇を規制することを特徴とする外部リード成形金型。
2. 前記昇降体は、上端部が上下方向に摺動可能に前記ブロック体と連結しつつ弾性体によって下方に付勢されることを特徴とする請求項１に記載の外部リード成形金型。
3. 前記各ロッドは、下方に向かって付勢されることを特徴とする請求項１又は２に記載の外部リード成形金型。
4. 前記各ロッドは、前記半導体装置の矩形状封止体の略四隅の上方及び前記矩形状封止体の各辺の略中央部の上方にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の外部リード成形金型。
5. 前記昇降体は、側面視略Ｙ字状のプレート体を備え、前記封止体の各辺毎に配置されることを特徴とする請求項４に記載の外部リード成形金型。
6. 前記昇降体は、側面視略Ｙ字状の棒体を備え、前記ロッド毎に配置されることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の外部リード成形金型。

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