JP2014093452A - 打ち抜き金型、リードフレーム及びリードフレームの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工体である長尺状の金属条の所定位置を開口して製造されるリードフレームの変形を抑制する。
【解決手段】被加工体である長尺状の金属条の所定位置を開口してリードフレームを製造する打ち抜き金型であって、少なくとも１本の第１パンチと、第１パンチよりも打ち抜き方向における長さが短い、少なくとも１本の第２パンチと、を有する打ち抜き部材を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加工体である金属条の所定位置を開口してリードフレームを製造する打ち抜き金型、リードフレーム及びリードフレームの製造方法に関する。

半導体チップなどが実装されるリードフレームは、例えば銅又は銅を主成分とする銅合金を圧延した銅条等の金属条（金属体）から形成される。このようなリードフレームの製造方法としては、例えば順送金型等の打ち抜き金型により、金属条の所定位置をプレスして打ち抜き、開口を形成することで製造する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

図５に、従来の打ち抜き金型の断面概略図を示す。図５に示すように、従来の打ち抜き金型１００は、それぞれ同一の長さを有する複数本のパンチ１０１を備えている。そして、複数本のパンチ１０１を同時に金属条１０２に押し込んで、金属条１０２の所定位置を打ち抜いて開口していた。

特開平１０−０７０２２９号公報

しかしながら、図５に示すような、それぞれ同一の長さを有する複数本のパンチ１０１を備える打ち抜き金型１００を用いて打ち抜きが行われると、金属条１０２が変形する場合があった。すなわち、打ち抜き金型１００によって金属条１０２を打ち抜く際、金属条１０２のパンチ１０１が押し込まれる箇所に圧力が加わることで、金属条１０２が引き伸ばされて、塑性変形が生じる場合があった。

このような変形が発生した金属条１０２を用いてリードフレームが製造されると、リードフレームにも変形が生じる場合がある。変形が生じたリードフレームでは、半導体チップを実装する等の加工が難しくなり、生産効率が低下する場合があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決し、被加工体である長尺状の金属条の所定位置を開口して製造されるリードフレームの変形が抑制される打ち抜き金型、リードフレーム及びリードフレームの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は次のように構成されている。
本発明の第１の態様によれば、被加工体である長尺状の金属条の所定位置を開口してリードフレームを製造する打ち抜き金型であって、少なくとも１本の第１パンチと、前記第１パンチよりも打ち抜き方向における長さが短い、少なくとも１本の第２パンチと、を有し、前記第１パンチ及び前記第２パンチが交互に配置されている打ち抜き部材を備える打ち抜き金型が提供される。

本発明の第２の態様によれば、前記第１パンチ及び前記第２パンチはそれぞれ、前記金属条と接触する面の表面粗さＲａが６．３μｍ以上１００μｍ以下である第１の態様に記載の打ち抜き金型が提供される。

本発明の第３の態様によれば、前記第２パンチは、前記金属条の厚さの１０％以上３０％以下の厚さに相当する長さ分だけ前記第１パンチよりも短い第１又は第２の態様に記載の打ち抜き金型が提供される。

本発明の第４の態様によれば、複数の前記第１パンチが設けられる場合、前記第１パンチはそれぞれ同一長さであり、複数の前記第２パンチが設けられる場合、前記第２パンチはそれぞれ同一長さである第１ないし第３の態様のいずれかに記載の打ち抜き金型が提供される。

本発明の第５の態様によれば、前記第１パンチ及び前記第２パンチが、少なくとも前記金属条の長手方向に交互に配置されている第１ないし第４の態様のいずれかに記載の打ち抜き金型が提供される。

本発明の第６の態様によれば、第１ないし第５の態様のいずれかに記載の打ち抜き金型を用いて形成された開口を備えるリードフレームが提供される。

本発明の第７の態様によれば、第１ないし第５の態様のいずれかに記載の打ち抜き金型を用い、前記金属条を打ち抜いて開口を形成する工程を有するリードフレームの製造方法が提供される。

本発明によれば、被加工体である長尺状の金属条の所定位置を開口して製造されるリードフレームの変形が抑制される打ち抜き金型、リードフレーム及びリードフレームの製造方法を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る打ち抜き金型の概略構成図であって、（ａ）は打ち抜き金型の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る打ち抜き金型を用い、金属条に開口を形成する様子を説明する概略図である。 本発明の一実施形態に係る打ち抜き金型を用い、金属条に開口を形成する様子を説明する概略図である。 本発明の一実施形態に係るリードフレームの平面図である。 従来の打ち抜き金型の断面概略図である。 従来の打ち抜き金型を用い、金属条に開口を形成する様子を説明する概略図である。

＜発明者等が得た知見＞
まず、本発明の実施形態の説明に先立ち、発明者等が得た知見について説明する。

図６に従来の打ち抜き金型１００を用い、金属条１０２に開口１０３を形成する様子を説明する概略図を示す。ここでは、打ち抜き金型として、例えば図５に示す打ち抜き金型１００を用いる場合について説明する。図５に示す打ち抜き金型１００は、金属条１０２の幅方向に沿って３つのパンチ１０１が一列に設けられている。従って、１回の打ち抜き動作で、金属条１０２の幅方向に一列の３つの開口１０３（以下、開口群とも言う）が形成される。

まず、長尺状の金属条１０２を長手方向（図中の右方向）に所定量送り出して搬送する。このときの金属条１０２の平面図及び断面図を図６（ａ）にそれぞれ示す。次に、図５に示す打ち抜き金型１００が備える複数のパンチ１０１により金属条１０２の所定位置を打ち抜いて、金属条１０２に一列目の開口群１０４ａを形成する。開口群１０４ａが形成された金属条１０２の平面図及び断面図を図６（ｂ）にそれぞれ示す。金属条１０２に一列目の開口群１０４ａを形成したら、金属条１０２を所定量送り出す。そして、打ち抜き金型１００が備える複数のパンチ１０１により金属条１０２の所定位置をさらに打ち抜いて、一列目の開口群１０４ａに隣接するように二列目の開口群１０４ｂを形成する。開口群１０４ｂが形成された金属条１０２の平面図及び断面図を図６（ｃ）にそれぞれ示す。そして、金属条１０２をさらに所定量送り出すとともに、開口群１０４ｃ〜１０４ｅを一列ずつ形成する動作を繰り返す。開口群１０４ｃ〜１０４ｅがそれぞれ形成された金属条２の平面図及び断面図を、図６（ｄ）〜（ｆ）にそれぞれ示す。このようにして、金属条１０２に複数の開口１０３を形成して、電気信号の伝送路となるリードフレームパターンを形成する。

上述のように打ち抜き金型１００を用いて金属条１０２を打ち抜く際、金属条１０２に変形が生じる場合があった。すなわち、金属条１０２にパンチ１０１を押し込む際の圧力によって、金属条１０２はパンチ１０１が通過する側（開口１０３側）へと引き込まれてしまう場合があった。

また、上述したように、金属条１０２の打ち抜きは、金属条１０２の幅方向に一列ずつ順番に行われる。このため、図６（ｃ）〜図６（ｆ）中に矢印で示すように、隣接する開口１０３と開口１０３との間の金属条１０２部分（以下、桟部１０５とも言う。）は、一定方向の回転力を受け、金属条１０２の主面に対して一定方向に傾斜する場合があった。その結果、金属条１０２全体に反りを主とした変形が生じる場合があった。

金属条１０２に傾斜等の変形が発生すると、金属条１０２には残留応力や歪みが生じる。さらに、同一方向に傾斜する桟部１０５が増えることによって、金属条１０２には残留応力や歪みが累積する場合があった。

特に、リードフレームパターンによっては、桟部１０５の幅を細くする必要が場合がある。このような幅の細い桟部１０５は、強度が低いため、より変形しやすいという問題があった。

このような変形が発生した金属条１０２を用いてリードフレームが製造されると、リードフレームにも変形が生じる場合がある。変形が生じたリードフレームでは、半導体チップを実装する等の加工が難しくなり、生産効率が低下する場合があった。

本発明は、発明者等が得たかかる知見に基づいてなされたものである。以下に、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

（１）打ち抜き金型の構成
まず、本実施形態にかかる打ち抜き金型１の構成について、主に図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態にかかる打ち抜き金型１の概略構成図であって、（ａ）は打ち抜き金型１の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

本実施形態にかかる打ち抜き金型１は、主に、被加工体である長尺状の金属条（金属体）２の所定位置を打ち抜いて開口を形成し、リードフレームを製造する際に用いられる。長尺状の金属条２としては、例えば銅又は銅を主成分とする銅合金を圧延して形成した銅条や銅合金条を用いることができる。金属条２の厚さは、例えば０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であると好ましいが、特に限定されるものではない。

（上型）
図１に示すように、打ち抜き金型１は、複数本（本実施形態では例えば６本）の第１パンチ３と、第１パンチ３よりも打ち抜き方向における長さが短い、複数本（本実施形態では例えば３本）の第２パンチ４とが設けられた打ち抜き部材としてのパンチプレート５を備えている。複数の第１パンチ３は、それぞれ同一の長さを有し、複数の第２パンチ４は、それぞれ同一の長さを有している。

これにより、第１パンチ３による打ち抜きが開始されるタイミングと、第２パンチ４による打ち抜きが開始されるタイミングとをずらすことができる。すなわち、第１パンチ３による打ち抜きを開始した後、第２パンチ４による打ち抜きを開始することができる。その結果、金属条２に生じる塑性変形等の変形を抑制することができる。

すなわち、打ち抜き金型１を用いて金属条２の打ち抜きを行う際、まず、第１パンチ３による金属条２の打ち抜きが開始される。このとき、第１パンチ３が金属条２に押し込まれることで、少なくとも金属条２の第１パンチ３と接触する箇所が、後述するダイ１５に設けられた貫通孔１８側へ引き込まれる（図３（ｂ）参照）。すなわち、金属条２の第１パンチ３と接触する箇所には、金属条２が貫通孔１８側へ引き込まれる方向の力（図３（ｂ）中に矢印で示す方向の力）が加わる。その結果、金属条２の第１パンチ３と接触する箇所の近傍（第１パンチ３により形成される開口の縁部）が、金属条２の主面に対して傾斜する。

次に、第２パンチ４による金属条２の打ち抜きが開始される（図３（ｃ）参照）。第２パンチ４が金属条２に押し込まれることで、少なくとも金属条２の第２パンチ４と接触する箇所が、後述するダイ１５に設けられた貫通孔１８側へ引き込まれる。すなわち、金属条２の第２パンチ４と接触する箇所には、金属条２が貫通孔１８側へ引き込まれる方向の力（図３（ｃ）中に矢印で示す方向の力）が加わる。このとき、金属条２に加わる力は、第１パンチ３を金属条２に押し込むことで、金属条２に加わる力とは反対方向の力である。

このように、金属条２に第１パンチ３が押し込まれるタイミングと、金属条２に第２パンチ４が押し込まれるタイミングとがずれることによって、金属条２には、第１パンチ３によって金属条２に生じた傾斜を戻す方向の力が与えられる。すなわち、第１パンチ３によって金属条２に生じた傾斜は、第２パンチ４によって金属条２の主面に対して平行となるように戻される。従って、金属条２が傾斜することにより生じる金属条２の残留応力や歪みが局所的に緩和されて弱められる。

パンチプレート５には、金属条２の長手方向に沿って、第１パンチ３と第２パンチ４とが交互に配置されている。すなわち、本実施形態では、パンチプレート５は、例えば、複数本の（例えば３本の）第１パンチ３が金属条２の幅方向に沿って一列に配置されて構成される２つの第１パンチ群６と、複数本の（例えば３本の）第２パンチ４が金属条２の幅方向に沿って一列に配置されて構成される第２パンチ群７と、を有している。パンチプレート５は、２つの第１パンチ群６，６の間に第２パンチ群７を配置して構成されている。

なお、第１パンチ群６と第２パンチ群７との間の距離、第１パンチ群６を構成する複数の第１パンチ３，３間の距離、及び第２パンチ群７を構成する複数の第２パンチ４，４間の距離はそれぞれ、例えばリードフレームパターン等に応じて、例えば０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とする等、適宜調整できる。

第１パンチ３及び第２パンチ４はそれぞれ、金属条２と接触する面の表面粗さＲａ（粗度）が６．３μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは２５μｍとなるように形成されている。これにより、後述するように、第１パンチ３及び第２パンチ４を金属条２に押し込む際、第１パンチ３と金属条２とが接触する箇所や、第２パンチ４と金属条２とが接触する箇所に発生する摩擦力を向上させることができる。従って、金属条２を打ち抜く際、例えば第１パンチ３又は第２パンチ４が金属条２上を滑ることを抑制できる。その結果、金属条２の変形をより抑制できる。

なお、第１パンチ３又は第２パンチ４の金属条２と接触する面の表面粗さＲａが６．３μｍ未満であると、摩擦力の向上効果があまり得られない場合がある。また、表面粗さＲａが１００μｍを超えると、上述の摩擦力を向上させることはできるが、第１パンチ３又は第２パンチ４の金属条２と接触する面（粗面）の形状が金属条２に転写され、金属条２に傷を生じさせてしまう場合がある。

また、第２パンチ４は、被加工体である金属条２の厚さの１０％以上３０％以下、好ましくは２５％の厚さに相当する長さ分だけ、第１パンチ３よりも短くなるように形成されているとよい。これにより、第１パンチ３によって金属条２に開口が形成される前に、第２パンチ４による打ち抜きを開始することができる。従って、金属条２に生じる変形をより抑制することができる。

第１パンチ３の長さと第２パンチ４の長さとの差が、金属条２の厚さの１０％未満の厚さに相当する長さであると、第１パンチ３の長さと第２パンチ４の長さとが殆ど変わらない場合がある。従って、金属条２の変形を抑制する効果があまり得られない場合がある。また、第１パンチ３の長さと第２パンチ４の長さとの差が、金属条２の厚さの３０％を超える厚さに相当する長さであると、第２パンチ４の長さが、第１パンチ３の長さと比べて短すぎることがある。従って、第１パンチ３による開口が形成された後、第２パンチ４による打ち抜きが開始される場合があり、金属条２の変形の抑制効果が得られない場合がある。

なお、第１パンチ３又は第２パンチ４が金属条２の厚さの５０％程度押し込まれると、金属条２の所定位置が破断されて打ち抜かれ、開口が形成される。

また、第１パンチ３及び第２パンチ４はそれぞれ、平面視で正方形の柱状に形成されている。なお、第１パンチ３及び第２パンチ４はそれぞれ平面視で正方形を有する場合に限定されず、この他、例えば矩形状、円状等、リードフレームパターンに応じて適宜変更できる。

パンチプレート５には、スプリング８を介して、後述するダイ１５上に載置された金属条２を固定するストリッパプレート９が設けられている。ストリッパプレート９には、複数の貫通孔１０が設けられている。複数の貫通孔１０はそれぞれ、パンチプレート５に設けられた第１パンチ３及び第２パンチ４がそれぞれ対向する位置に設けられている。パンチプレート５に設けられた第１パンチ３及び第２パンチ４はそれぞれ、貫通孔１０内を上下動可能に構成されている。

ストリッパプレート９の金属条２と対向する面の少なくとも各貫通孔１０の縁部にはそれぞれ、突起部１１が設けられているとよい（図２参照）。これにより、金属条２には、後述するダイ１５に設けられた貫通孔１８側へ引き込まれる方向とは逆の方向の摩擦力が発生するため、金属条２をより強固に固定することができる。従って、第１パンチ３及び第２パンチ４によって打ち抜きを行う際、金属条２が貫通孔１８側へ引き込まれることを抑制し、金属条２の変形の発生をより抑制できる。

また、突起部１１は、金属条２と接触する面の表面粗さＲａが６．３μｍ以上１００μｍ、好ましくは２５μｍに形成されているとよい。これにより、突起部１１と金属条２との間に発生する摩擦力をより増大させることができ、金属条２の変形をより抑制できる。なお、突起部１１の表面粗さＲａが６．３μｍ未満であると、摩擦力の向上効果があまり得られない場合がある。また、突起部１１の表面粗さＲａが１００μｍを超えると、金属条２に傷を生じさせてしまう場合がある。

突起部１１の形成材料は、特に限定されるものではないが、例えばゴムや硬質プラスティック等のストリッパプレート９と異なる材料を用いるとよい。これにより、突起部１１と金属条２との間の摩擦力が増大するとともに、金属条２に傷が生じることを抑制できる。なお、突起部１１は、ストリッパプレート９と同じ材料で形成してもよい。

パンチプレート５は、上ダイセット１２に固定されている。上ダイセット１２には、後述するガイドポスト２３が上下動する貫通孔１３が設けられている。上ダイセット１２は、ガイドポスト２３を介して昇降可能に構成されている。

主に、パンチプレート５と、上ダイセット１２とにより上型１４が構成されている。なお、ストリッパプレート９及びスプリング８を上型１４に含めて考えてもよい。

（下型）
打ち抜き金型１は、金属条２を載置するダイ１５を保持するダイプレート１６を備えている。ダイプレート１６は、パンチプレート５と対向するように設けられている。また、ダイプレート１６は下ダイセット１７に固定されている。

ダイ１５には複数の貫通孔１８が設けられ、ダイプレート１６には複数の貫通孔１９が設けられ、下ダイセット１７には複数の貫通孔２０が設けられている。複数の貫通孔１８，１９，２０はそれぞれ、パンチプレート５に設けられた第１パンチ３及び第２パンチ４がそれぞれ対向する位置に設けられている。第１パンチ３及び第２パンチ４により打ち抜かれた金属条２（以下、打ち抜きカス２１とも言う。（図２（ｆ）参照。））は、貫通孔１８，１９，２０を順に通過して、打ち抜き金型１の外部へ排出されるように構成されている。

また、ダイ１５に設けられた貫通孔１８の縁（エッジ）は、第１パンチ３又は第２パンチ４を用いて金属条２を打ち抜く際、金属条２を破断する刃として機能する。従って、ダイ１５に設けられる貫通孔１８の平面形状は、リードフレームパターンに応じて適宜選択される。なお、ダイプレート１６及び下ダイセット１７にそれぞれ設けられる貫通孔１８，１９，２０の平面形状は、打ち抜きカス２１が通過可能な形状であれば特に限定されるものではなく、矩形状や円形状等の種々の形状とすることができる。

主に、ダイ１５と、ダイプレート１６とにより下型２２が構成されている。なお、下ダイセット１７を下型２２に含めて考えてもよい。また、主に、上型１４と下型２２とにより打ち抜き金型１が構成されている。

上型１４と下型２２とは、ガイドポスト２３によって連接されている。すなわち、上型１４は、ガイドポスト２３によって下型２２に支持されるとともに、昇降可能に構成されている。

（２）リードフレームの製造方法
続いて、上述の打ち抜き金型１を用いて、金属条２の所定位置を打ち抜いて開口し、リードフレームを製造する方法の一実施形態について、主に図２及び図３を用いて説明する。図２及び図３は、本実施形態に係る打ち抜き金型１を用いて金属条２に開口を形成し、リードフレームを製造する様子を説明する概略図である。

まず、リードフレームの材料となる金属条２を準備し、例えばロータリー式の材料送り出し装置に設置する。金属条２は、例えば直径１ｍ程度のコイルに巻かれた状態で、材料送り出し装置に設置する。金属条２としては、例えば銅又は銅を主成分とした銅合金を圧延して形成した銅条（銅合金条）等を用いることができる。金属条２の厚さとしては、例えば０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であるとよい。

次に、金属条２を材料送り出し装置から送り出し、巻きグセを除去する例えばレベラー等の矯正装置に導入する。矯正装置にて、金属条２を矯正し、コイルに巻かれることで金属条２に生じた巻きグセを除去する。そして、矯正した金属条２を材料待機装置に送る。

（打ち抜き工程）
続いて、材料待機装置から、プレス機が備える例えばフィーダ等の材料搬送装置へ金属条２を送る。そして、金属条２を、材料搬送装置からプレス機が備える打ち抜き金型１へ送り、金属条２の所定位置を打ち抜いて開口２４を形成する。なお、本実施形態では、例えば、最大出力が約１５０ｔ程度であるプレス機を用いた。また、プレス機の打ち抜き速度は、例えば、約３００〜４００ｓｐｍ（ｓｈｏｔｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）とした。以下に詳しく説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、材料待機装置から送られてきた金属条２を、打ち抜き金型１が備えるダイ１５（ダイプレート１６）上に載置する。すなわち、長尺状の金属条２を長手方向（図中の右方向）に所定量送り出し、ダイ１５上に載置する。このときの金属条２の平面図及び断面図を図３（ａ）にそれぞれ示す。なお、金属条２を打ち抜き金型１へ送る際、例えば自動供給式の加工油供給装置によって金属条２に加工油を供給するとよい。これにより、金属条２の潤滑性を向上させることができる。

続いて、図２（ｂ）に示すように、ガイドポスト２３によって上型１４を下型２２側へ移動（下降）させて、ダイ１５上に載置された金属条２をストリッパプレート９で挟んで固定する。具体的には、上型１４を下降させて、ストリッパプレート９に設けられた突起部１１をダイ１５上に載置された金属条２と接触させて、金属条２を固定する。

そして、図２（ｃ）に示すように、上型１４をさらに下降させて、まず、第１パンチ３と金属条２とを接触させる。すなわち、上型１４（パンチプレート５）をさらに下降させることで、スプリング８が収縮する。従って、第１パンチ３及び第２パンチ４はそれぞれ、ストリッパプレート９に設けられた貫通孔１０を、下型２２側へ移動（下降）する。その結果、まず、第１パンチ３と金属条２とが接触する。なお、パンチプレート５に設けられた複数本（例えば６本）の第１パンチ３は全て同じ長さである。従って、パンチプレート５に設けられた複数本の第１パンチ３は全て同じタイミングで金属条２に接触する。

このとき、上型１４を下降させることで、第１パンチ３が下降すると同時に、第２パンチ４も下降する。上述したように、第２パンチ４は、第１パンチ３よりも打ち抜き方向における長さが短くなるように形成されている。従って、第１パンチ３が金属条２と接触した際、第２パンチ４は、第１パンチ３との長さの差分だけ金属条２の上方、すなわち貫通孔１０内に位置している。なお、パンチプレート５に設けられた複数本（例えば３本）の第２パンチ４は全て同じ長さである。従って、パンチプレート５に設けられた複数本の第２パンチ４は全て、それぞれの貫通孔１０内の同じ高さ位置にある。

そして、図２（ｄ）に示すように、上型１４をさらに下降させて、第１パンチ３を金属条２に押し込み、第１パンチ３による金属条２の打ち抜きを開始する。これにより、金属条２の第１パンチ３と接触している箇所は、変形しながらダイ１５に設けられた貫通孔１８側へと押し込まれていく。なお、パンチプレート５に設けられた複数本の第１パンチ３は、全て同じタイミングで金属条２の打ち抜きを開始する。このときの金属条２の平面図及び断面図を図３（ｂ）にそれぞれ示す。なお、図３（ｂ）に示す平面図の斜線部は金属条２に第１パンチ３が接触していることを示す。

第１パンチ３を金属条２に押し込んでいくと同時に、第２パンチ４は、ストリッパプレート９に設けられた貫通孔１０内を下降する。そして、上型１４が所定量下降すると、第２パンチ４は金属条２と接触する。このとき、第１パンチ３は、第１パンチ３の長さと第２パンチ４の長さとの差分の長さだけ金属条２に押し込まれている。

そして、図２（ｅ）に示すように、さらに上型１４を下降させて、第１パンチ３を金属条２にさらに押し込み、金属条２を破断して打ち抜いて開口２４を形成する。このときの金属条２の平面図及び断面図を図３（ｃ）にそれぞれ示す。なお、図３（ｃ）に示す平面図の白抜き部は、第１パンチ３によって開口２４が形成されたことを示し、斜線部は金属条２に第２パンチ４が接触していることを示す。

すなわち、上型１４をさらに下降させて、例えば金属条２の厚さの５０％程度まで第１パンチ３を押し込む。このとき、第１パンチ３を金属条２に押し込む際の圧力によって、金属条２には、貫通孔１８の縁（エッジ）からクラックが進展する。そして、このクラックが繋がることで、金属条２が所定の形状（例えばダイ１５に設けられた貫通孔１８の形状）に破断される。その結果、金属条２には、所定の形状の開口２４が形成される。すなわち、パンチプレート５に設けられた複数本の第１パンチ３によって、金属条２に同時に複数の開口２４が形成される。

このとき、第１パンチ３を金属条２にさらに押し込んで金属条２に開口２４を形成すると同時に、第２パンチ４を金属条２に押し込み、第２パンチ４による金属条２の打ち抜きを開始する。これにより、金属条２の第２パンチ４と接触している箇所は、変形しながらダイ１５に設けられた貫通孔１８側へと押し込まれていく。なお、パンチプレート５に設けられた複数本の第２パンチ４は、全て同じタイミングで金属条２の打ち抜きを開始する。

そして、図２（ｆ）に示すように、さらに上型１４を下降させて、第２パンチ４を金属条２にさらに押し込み、金属条２を破断して打ち抜いて開口２４を形成する。このときの金属条２の平面図及び断面図を図３（ｄ）にそれぞれ示す。

すなわち、上型１４をさらに下降させることで、例えば金属条２の厚さの５０％程度まで第２パンチ４を押し込む。このとき、第２パンチ４を金属条２に押し込む際の圧力によって、金属条２には、貫通孔１８の縁（エッジ）からクラックが進展する。そして、このクラックが繋がることで、金属条２が所定の形状（例えばダイ１５に設けられた貫通孔１８の形状）に破断される。その結果、金属条２には、所定の形状の開口２４が形成される。すなわち、パンチプレート５に設けられた複数本の第２パンチ４によって、金属条２に同時に複数の開口２４が形成される。

なお、第１パンチ３及び第２パンチ４により切断された金属条２（打ち抜きカス２１）は、ダイ１５に設けられた貫通孔１８、ダイプレート１６に設けられた貫通孔１９及び下ダイセット１７に設けられた貫通孔２０を順番に通過して、打ち抜き金型１の外部へ排出される。

その後、図２（ｇ）に示すように、ガイドポスト２３によって上型１４を上昇させて、ストリッパプレート９（突起部１１）を金属条２から離す。

そして、材料搬送装置によって金属条２を所定量送り出し、図３（ｅ）及び図３（ｆ）に示すように、第１パンチ３及び第２パンチ４によって金属条２に開口２４を形成する動作を繰り返す。

材料搬送装置によって金属条２を所定量送り出すことによって、金属条２の打ち抜き加工が終了した箇所を、プレス機（打ち抜き金型１）の外部へ排出する。プレス機から排出された金属条２を、洗浄装置に搬送する。洗浄装置で金属条２を洗浄することで、加工油供給装置によって金属条２に供給された加工油や、その他の汚染を除去する。その後、洗浄した金属条２をメッキ装置に搬送し、金属条２に防食性や接合性を付与する目的で、例えば、すず、銀、ニッケル等のメッキ加工等を行い、リードフレームを製造する。製造したリードフレームをコイルに巻き取り、本実施形態に係るリードフレームの製造工程を終了する。

（３）リードフレーム
次に、上述の打ち抜き金型１を用いて製造されたリードフレームについて、主に図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係るリードフレームの平面図である。

本実施形態に係るリードフレーム２５は、上述の打ち抜き金型１を用いて形成された複数の開口２４を備えて構成されている。複数の開口２４は、長尺状の金属条２の長手方向及び幅方向にそれぞれ配列されている。

また、各開口２４はそれぞれ、所定の配線パターン２６を有している。配線パターン２６は、隣接する開口２４と開口２４との間の金属条２部分（桟部２７）に支持され、リードフレーム２５と一体的に形成されている。所定の配線パターン２６は、半導体チップが搭載されるダイパッド２８と、ダイパッド２８の四隅を支持する吊りリード２９と、半導体チップに電気的に接続されるリード３０と、を有している。

１つの開口２４には、１つの半導体チップが実装されている。そして、半導体チップが実装されたリードフレーム２５を切断し、個片化することで、１つの半導体装置が製造される。

（４）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。

（ａ）本実施形態によれば、金属条２の所定位置を開口してリードフレーム２５を製造する打ち抜き金型１は、複数本の第１パンチ３と、第１パンチ３よりも打ち抜き方向における長さが短い、少なくとも１本の第２パンチ４と、を有するパンチプレート５を備えている。これにより、第１パンチ３による金属条２の打ち抜きを開始した後、第２パンチ４による金属条２の打ち抜きを開始することができる。従って、第１パンチ３によって金属条２に生じた傾斜を戻す方向の力を、第２パンチ４によって金属条２に与えることができる。すなわち、第１パンチ３によって金属条２に生じた傾斜を、第２パンチ４によって金属条２の主面に対して平行となるように戻すことができる。その結果、金属条２に生じる変形を抑制することができる。

（ｂ）本実施形態によれば、第１パンチ３及び第２パンチ４はそれぞれ、金属条２と接触する面の表面粗さＲａを６．３μｍ以上１００μｍ以下としている。これにより、第１パンチ３及び第２パンチ４を金属条２に押し込む際、金属条２と、第１パンチ３又は第２パンチ４との間に発生する摩擦力を向上させることができる。従って、金属条２を打ち抜く際、例えば第１パンチ３又は第２パンチ４が滑って、第１パンチ３又は第２パンチ４と金属条２の接触面とがずれることを抑制できる。その結果、金属条２の変形をより抑制できる。

（ｃ）本実施形態によれば、第２パンチ４は、金属条２の厚さの１０％以上３０％以下の厚さに相当する長さ分だけ第１パンチ３よりも短くなるように形成している。これにより、第１パンチ３によって金属条２に開口２４が形成される前に、第２パンチ４による打ち抜きを開始することができる。従って、金属条２に生じる変形をより抑制することができる。

（ｄ）本実施形態によれば、第１パンチ３及び第２パンチ４が、少なくとも金属条２の長手方向に交互に配置されている。これにより、金属条２の変形をより抑制できる。

（ｅ）本実施形態によれば、第１パンチ３及び第２パンチ４を備える打ち抜き金型１によって開口２４を形成した金属条２を用いて、リードフレーム２５を製造している。これにより、金属条２の主面に対して傾斜が抑制されたリードフレーム２５を製造することができる。すなわち、変形が抑制されたリードフレーム２５を製造することができる。

（５）本発明の他の実施形態
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

上述の実施形態では、パンチプレート５が、６本の第１パンチ３及び３本の第２パンチ４を備え、１回の打ち抜き工程で９個の開口２４が形成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、パンチプレート５は、少なくとも１本の第１パンチ３と、少なくとも１本の第２パンチ４とを備えていればよい。

上述の実施形態では、３本の第１パンチ３を金属条２の幅方向に沿って一列に配置して第１パンチ群６を構成し、３本の第２パンチ４を金属条の幅方向に沿って一列に配置して第２パンチ群７を構成する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、第１パンチ群６及び第２パンチ群７はそれぞれ、金属条２の幅方向に１本又は複数本の第１パンチ３又は第２パンチ４を配置して構成されていても良い。このとき、一のパンチプレート５に設けられる第１パンチ群６及び第２パンチ群７がそれぞれ有する第１パンチ３及び第２パンチ４の個数は同一とすると良い。

上述の実施形態では、金属条２の長手方向に２つの第１パンチ群６と、１つの第２パンチ群７とを配列する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、第１パンチ群６及び第２パンチ群７はそれぞれ、金属条２の長手方向に少なくとも１つずつ配列されていれば良い。

上述の実施形態では、金属条２の長手方向に第１パンチ群６と第２パンチ群７とがパンチプレート５に交互に配列されている場合を説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、パンチプレート５に、第１パンチ群６と第２パンチ群７とが設けられていれば、第１パンチ群６と第２パンチ群７とは必ずしも交互に配列する必要はない。例えば、パンチプレート５には、複数の第１パンチ群６おきに１つの第２パンチ群７が配設されていてもよい。

上述の実施形態では、第１パンチ３及び第２パンチ４がそれぞれ、金属条２の幅方向に一列に配置される場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、第１パンチ３と第２パンチ４とが、金属条２の幅方向に交互に配列されていてもよい。

上述の実施形態では、突起部１１が、少なくともストリッパプレート９の金属条２と対向する面の各貫通孔１０の縁部に設けられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、突起部１１は、少なくともダイ１５の金属条２と対向する面の各貫通孔１８の縁部に設けられていてもよい。また、突起部１１は、ストリッパプレート９及びダイ１５にそれぞれ設けられていてもよい。

上述の実施形態では、打ち抜き工程を行った後に、金属条２にめっき加工を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、打ち抜き工程を行う前に金属条２にめっき加工を行ってもよい。

１ 打ち抜き金型
２ 金属条
３ 第１パンチ
４ 第２パンチ
５ パンチプレート（打ち抜き部材）

Claims (7)

1. 被加工体である長尺状の金属条の所定位置を開口してリードフレームを製造する打ち抜き金型であって、
   少なくとも１本の第１パンチと、前記第１パンチよりも打ち抜き方向における長さが短い、少なくとも１本の第２パンチと、を有する打ち抜き部材を備える
   ことを特徴とする打ち抜き金型。
2. 前記第１パンチ及び前記第２パンチはそれぞれ、前記金属条と接触する面の表面粗さＲａが６．３μｍ以上１００μｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載の打ち抜き金型。
3. 前記第２パンチは、前記金属条の厚さの１０％以上３０％以下の厚さに相当する長さ分だけ前記第１パンチよりも短い
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の打ち抜き金型。
4. 複数の前記第１パンチが設けられる場合、前記第１パンチはそれぞれ同一長さであり、複数の前記第２パンチが設けられる場合、前記第２パンチはそれぞれ同一長さである
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の打ち抜き金型。
5. 前記第１パンチ及び前記第２パンチが、少なくとも前記金属条の長手方向に交互に配置されている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の打ち抜き金型。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の打ち抜き金型を用いて形成された開口を備える
   ことを特徴とするリードフレーム。
7. 請求項１ないし５のいずれかに記載の打ち抜き金型を用い、前記金属条を打ち抜いて開口を形成する工程を有する
   ことを特徴とするリードフレームの製造方法。