JP2021019108A - ゲートブレイク方法及びゲートブレイク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂封止成形品８から、カル８１やランナー８２等の不要樹脂を除去するゲートブレイクを行う際に、リードフレーム８０の端面８９に樹脂バリが残ることを、より確実に抑止できるゲートブレイク装置を提供する。【解決手段】ゲートブレイク装置Ｇは、リードフレーム８０の載置部を有する保持部１２と、保持部１２と協働してリードフレーム８０を保持する固定盤２３と、固定盤２３の密着に伴いリードフレーム８０を載置部から離れる方向に弾性変形させる突起と、保持部１２と近くなるように移動し、保持された樹脂封止成形品８からランナー８２を打ち抜くパンチ板２４、内パンチピン２８及び外パンチピン２７とを備え、外パンチピン２７は内パンチピン２８より早いタイミングで打ち抜くように内パンチピン２８より長く形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ゲートブレイク方法及びゲートブレイク装置に関するものである。

半導体パッケージは、一般に、半導体素子を載置したリードフレーム等の基材を金型に供給し、また、封止樹脂を金型のポットに供給し、金型を閉じて封止樹脂を溶融させ、溶融した封止樹脂で半導体素子を封止して製造されている。

具体的には、溶融した封止樹脂が金型のポットから、カル及びランナーを経てキャビティに流入して半導体素子を封止する。この時、ランナーが基材の端面（端縁）を横切るため、基材の端面に沿って封止樹脂が流れて付着し、樹脂封止成形品となった状態では封止樹脂が硬化して、端面に固着する。

このようにして形成された樹脂封止成形品からは、カルやランナー等の不要樹脂が除去されるが、この際に、後工程で搬送不良が起こらないようにするために、特に基材に樹脂バリが残らないように除去する必要がある。

従来、基材に樹脂バリが生じた場合は、手作業により除去していたが、この作業負担を軽減する不要樹脂の除去装置として、例えば特許文献１記載の装置が提案されている。

特許文献１記載のカル及びランナーの除去装置は、樹脂封止成形されカル及びランナーが付着したリードフレームを載置する支持体と、支持体上部に設けられカル及びランナーをリードフレームから分離する押出棒を備えている。

そして、カルからキャビティに繋がるランナーを押し出す複数の押出棒のうち、カルに対し遠い方の押出棒が近い方の押出棒と比べて、少なくともリードフレームの板厚分より長く形成されている。

これにより、リードフレームからランナーを、カルに対して遠い方から除々に近い方へ分離することができ、リードフレームに対する樹脂の付着残り（樹脂バリ）がなく、確実なランナー除去を行うことができるというものである。

特開平５−３２６５８４号公報

ここで、図１１は、特許文献１の「ランナー押出棒によってランナーをカルに対し遠い方から押し出し、カルとランナーを分離排出する。」という特徴的構成を近年の装置の実用的な形態として表したものである。

すなわち、カル及びランナーの除去装置は、上ブレイク盤９０に、ランナー押出棒に相当する複数のパンチ板９１と、内ピン９２及び外ピン９３が並設されており、これらは一体となって昇降する。

また、各パンチ板９１の先端、或いは内ピン９２及び外ピン９３の先端から、下ブレイク盤（図示省略）の基材載置部９４までの距離（間隔）は、基材載置部９４に載置された樹脂封止成形品８のカル８１に対し遠い方から近い方へ順に大きくなる（離れる）ように形成されている。

特許文献１の上記構成によれば、図１１上図で、左から順に各パンチ板９１でランナー８２を打ち抜き、図１１左拡大図から右拡大図に示すように、最後から二番目の内ピン９２がランナー８２を打ち抜くときには、最後の外ピン９３は未だランナー８２の上面に達していない。

この状態から、更に内ピン９２と外ピン９３が下降すると、ランナー８２には矢印ａ１方向（図１１右拡大図参照）に作用する押圧方向の力によって、ランナー８２の基材と繋がっている部分を中心とする、図で左周り方向のモーメントが作用する。

これにより、ランナー８２において基材８０の端面８９に固着する段差部の固着面８２０が、端面８９に押し付けられる。

そして、ランナー８２がカル８１と共に基材８０から離脱はしても、実際には固着面８２０が、端面８９に押し付けられることにより端面８９に封止樹脂が残って、樹脂バリ（図１１右拡大図のハッチング部分参照）が生じてしまうことが多くあり、樹脂バリを防ぐ対策として充分とは言えなかった。

本発明は、以上の点を鑑みて創案されたものであり、基材に半導体素子を載置した樹脂封止成形品から、カルやランナー等の不要樹脂を除去するゲートブレイクを行う際に、基材の端面に樹脂バリが残ることを、より確実に抑止できるゲートブレイク方法及びゲートブレイク装置を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために本発明は、基材に半導体素子を載置した樹脂封止成形品から押圧体によって、打ち抜き位置で、不要樹脂を打ち抜いて分離するゲートブレイク方法であって、前記基材を固定して、前記樹脂封止成形品を保持する工程と、保持した前記樹脂封止成形品へ向け前記押圧体を移動させて、前記不要樹脂であるランナーを、カルに近い方の前記基材の端面を基準として前記カル寄りの第１打ち抜き位置で、前記端面と前記ランナーの前記端面に接触する固着面とを面に沿う方向で互いに反対方向に力を作用させて打ち抜いた後に、前記基材に形成された通孔に前記押圧体を貫通させ、前記ランナーを、前記端面を基準として前記カルの位置とは反対の位置、かつ前記カルに最も近い第２打ち抜き位置で打ち抜く工程とを備えるゲートブレイク方法である。

本発明のゲートブレイク方法は、基材を固定して、樹脂封止成形品を保持することで、樹脂封止成形品の位置が決まり、押圧体による不要樹脂の打ち抜きがしやすくなる。
また、保持した樹脂封止成形品へ向け押圧体を移動させることにより、成形時に樹脂封止成形品に残っている不要樹脂であるランナーの押圧体による打ち抜きが可能になる。

更に、ランナーを、カルに近い方の基材の端面を基準として、カル寄りの第１打ち抜き位置で、基材の端面とランナーの端面に接触する固着面とを面に沿う方向で互いに反対方向に力を作用させて打ち抜くことによって、ランナーの固着面が基材の端面に押し付けられることなく面に沿う方向に動くので、基材の端面からランナーの固着面が剥がれやすく、樹脂バリが生じることを抑止できる。

その後に、基材に形成された通孔に押圧体を貫通させ、ランナーを、端面を基準としてカルの位置とは反対の位置、かつカルに最も近い第２打ち抜き位置で打ち抜くことにより、仮に上記第１打ち抜き位置で打ち抜きを行った後、基材にランナーが繋がっている場合でも、第２打ち抜き位置でランナーを確実に打ち抜いて分離することができる。

（２）本発明に係るゲートブレイク方法は、前記基材を固定すると同時に、又は固定した後、前記第１打ち抜き位置で打ち抜く前又は後に、前記基材の前記カルに近い方の端部を弾性変形させて、前記端面と前記固着面とを面に沿う方向で互いに反対方向に相対的に移動させて剥がす工程を備える構成とすることもできる。

この場合、基材を固定すると同時にカルに近い方の基材の端部を弾性変形させ、基材の端面とランナーの固着面とを面に沿う方向で互いに反対方向に相対的に移動させることにより、ランナーの打ち抜きを始める前に、基材の端面とランナーの固着面を剥がすことができる。これにより、基材の端面とランナーの固着面を剥がした状態で上記ランナーの打ち抜きを行うことができるので、効率的な作業が可能になる。

（３）上記の目的を達成するために本発明は、基材に半導体素子を載置した樹脂封止成形品から押圧体によって、打ち抜き位置で、不要樹脂を打ち抜いて分離するゲートブレイク方法であって、前記基材を固定して、前記樹脂封止成形品を保持する工程と、前記基材に形成された通孔に前記押圧体を貫通させ、前記不要樹脂であるランナーを、前記基材のカルに対し遠い方から近い方にかけて設けられた打ち抜き位置で打ち抜く工程と、前記基材を固定すると同時に、又は固定した後、前記ランナーを、前記カルに近い方の前記基材の端面を基準として前記カル寄りの打ち抜き位置で打ち抜く前又は後に、前記基材の前記カルに近い方の端部を弾性変形させて、前記端面と前記ランナーの前記端面に接触する固着面とを面に沿う方向で互いに反対方向に相対的に移動させて剥がす工程とを備えるゲートブレイク方法である。

本発明のゲートブレイク方法は、基材を固定して、樹脂封止成形品を保持することで、樹脂封止成形品の位置が決まり、押圧体による不要樹脂の打ち抜きがしやすくなる。
また、基材に形成された通孔に押圧体を貫通させ、不要樹脂であるランナーを、カルに対し基材の遠い方から基材の近い方にかけて設けられた打ち抜き位置で打ち抜くことにより、保持した樹脂封止成形品から、ランナーを分離することができる。

そして、基材を固定すると同時に、又は固定した後、カルに近い方の基材の端部を弾性変形させ、基材の端面とランナーの端面に接触する固着面とを面に沿う方向で互いに反対方向に相対的に移動させることにより、基材の端面を基準としてカル寄りの打ち抜き位置でランナーの打ち抜きを始める前又は後に、基材の端面とランナーの固着面を剥がすことができる。

（４）本発明のゲートブレイク方法は、前記打ち抜く工程で、前記ランナーにおいて、前記基材の前記カルに対し遠い前記基材の端面と近い前記基材の端面の間に設けられた複数の打ち抜き位置において、前記第２打ち抜き位置に達する前までの打ち抜き位置で順に打ち抜く工程を備える構成とすることもできる。

この場合は、ランナーにおいて、カルに対し遠い基材の端面と近い基材の端面の間に設けられた複数の打ち抜き位置において、第２打ち抜き位置に達する前までの打ち抜き位置で順に打ち抜くことにより、打ち抜く際にランナーに変形による大きな応力負荷が生じにくいようにすることができる。

（５）本発明のゲートブレイク方法は、前記打ち抜く工程で、前記ランナーにおいて、前記基材の前記カルに対し遠い前記基材の端面と近い前記基材の端面の間に設けられた複数の打ち抜き位置において、前記第２打ち抜き位置に達する前までの打ち抜き位置で順不同に打ち抜く工程を備える構成とすることもできる。

（６）本発明のゲートブレイク方法は、前記打ち抜く工程で、前記カルに近い方の前記基材の端面を基準として前記カル寄りの前記第１打ち抜き位置を、最初に打ち抜く工程を備える構成とすることもできる。

（７）上記の目的を達成するために本発明は、基材に半導体素子を載置した樹脂封止成形品から押圧体により、打ち抜き位置で、不要樹脂を打ち抜いて分離するゲートブレイク装置であって、不要樹脂であるカルとランナーで前記基材が繋がれる方向に並設された第１の基材載置部及び第２の基材載置部を有する成形品保持部と、前記第１の基材載置部及び第２の基材載置部に前記基材を固定して、前記樹脂封止成形品を前記成形品保持部と協働して保持する固定部と、前記成形品保持部へ向けて移動可能で、前記第２の基材載置部に近い方の前記第１の基材載置部の端部を基準として前記第２の基材載置部寄りの第１打ち抜き位置で前記不要樹脂を打ち抜く第１押圧体と、前記成形品保持部へ向けて移動可能で、前記第２の基材載置部とは反対の位置、かつ、第２の基材載置部に最も近い前記第１の基材載置部の第２打ち抜き位置において、前記第１押圧体で前記不要樹脂を打ち抜いた後に、前記不要樹脂を打ち抜く第２押圧体とを備えるゲートブレイク装置である。

本発明のゲートブレイク装置は、成形品保持部により、成形品保持部が有する並設された第１の基材載置部及び第２の基材載置部に樹脂封止成形品の基材の部分を載置することができる。また、ゲートブレイク装置は、固定部により基材載置部に基材を固定し、成形品保持部と協働して、樹脂封止成形品を保持することができる。

そして、第１押圧体が成形品保持部へ向けて移動し、成形品保持部と固定部で保持した、第２の基材載置部に近い第１の基材載置部の端部を基準として第２の基材載置部寄りの第１打ち抜き位置で、樹脂封止成形品の不要樹脂を打ち抜くことができる。

また、第１押圧体で不要樹脂を打ち抜いた後に、第２押圧体が成形品保持部へ向けて移動し、第１の基材載置部において、第２の基材載置部に最も近い第２打ち抜き位置において不要樹脂を打ち抜くことができる。

このように、本発明によれば、第１の基材載置部において第２の基材載置部に最も近い第２打ち抜き位置より早いタイミングで、第１の基材載置部において第２の基材載置部寄りの第１打ち抜き位置で不要樹脂の打ち抜きが行われる。これにより、第１の基材載置部において第２の基材載置部に近い端部に近接して位置する基材の端面に固着している不要樹脂の固着面が基材の端面から剥がれやすい。

（８）本発明のゲートブレイク装置は、前記第１の基材載置部に載置される前記基材の前記第２の基材載置部に近い端部を前記第１の基材載置部から離れる方向へ弾性変形させる作用部を備える構成とすることもできる。

この場合は、第１の基材載置部に載置される基材の第２の基材載置部に近い端部を、作用部によって第１の基材載置部から離れる方向へ弾性変形させることにより、基材の第２の基材載置部に近い端面が同方向へ移動し、この端面と固着していた不要樹脂が端面から剥がれる。

（９）上記の目的を達成するために本発明は、基材に半導体素子を載置した樹脂封止成形品から不要樹脂を打ち抜いて分離するゲートブレイク装置であって、不要樹脂であるカルとランナーで前記基材が繋がれる方向に並設された第１の基材載置部及び第２の基材載置部を有する成形品保持部と、前記第１の基材載置部及び第２の基材載置部に前記基材を固定して、前記樹脂封止成形品を前記成形品保持部と協働して保持する固定部と、前記第１の基材載置部に載置される前記基材の端部のうち、前記第２の基材載置部に近い端部を前記第１の基材載置部から離れる方向へ弾性変形させる作用部と、前記第１の基材載置部の、前記第２の基材載置部に対し遠い方から近い方にかけて設けられた打ち抜き位置に対応して設けられており、前記不要樹脂を押圧し、打ち抜く押圧体とを備えるゲートブレイク装置である。

本発明のゲートブレイク装置は、成形品保持部により、成形品保持部が有する並設された第１の基材載置部及び第２の基材載置部に樹脂封止成形品の基材の部分を載置することができる。また、ゲートブレイク装置は、固定部により基材載置部に基材を固定し、成形品保持部と協働して、樹脂封止成形品を保持することができる。

また、第１の基材載置部に載置される基材の、第２の基材載置部に近い端部を、作用部によって第１の基材載置部から離れる方向へ弾性変形させることにより、基材の第２の基材載置部に近い端面が同方向へ移動し、この端面と固着していた不要樹脂が端面から剥がれる。

そして、第１の基材載置部において第２の基材載置部に対し遠い方から近い方にかけて設けられた打ち抜き位置に対応して設けられた押圧体により、不要樹脂を押圧し、打ち抜くことができる。

これによれば、作用部によって基材の端部を弾性変形させたときに、不要樹脂が基材の端面から剥がれずに、基材が変形した状態で固着状態が維持されていたとしても、押圧体による不要樹脂の打ち抜きにより、不要樹脂が基材の端面から剥がれやすい。

（１０）本発明のゲートブレイク装置は、前記第１の基材載置部の、前記第２の基材載置部に対し遠い方から前記第２打ち抜き位置に達する前までに設けてある打ち抜き位置に対応して、複数の押圧体を有しており、該各押圧体は、前記各押圧体の押圧方向の先端部から前記第１の基材載置部までの距離が、前記第２の基材載置部に向かう方向において順に遠くなるように形成されており、前記押圧体が前記第１の基材載置部へ向け移動可能であり、前記各押圧体は互いに同じ移動量であるという構成とすることもできる。

この場合は、複数の押圧体が、第１の基材載置部の、第２の基材載置部に対し遠い方から第２打ち抜き位置に達する前までに設けてある打ち抜き位置に対応して設けてあるので、各押圧体はそれぞれに対応する打ち抜き位置において不要樹脂を打ち抜くことができる。

そして、各押圧体が、互いに同じ移動量で第１の基材載置部へ向け移動すると、各押圧体の押圧方向の先端部から第１の基材載置部までの距離が、第２の基材載置部に向かう方向において順に遠くなる各押圧体は、第２の基材載置部に対し遠い方から順に打ち抜き位置で不要樹脂を打ち抜くことができる。

（１１）本発明のゲートブレイク装置は、前記第１の基材載置部の、前記第２の基材載置部に対し遠い方から前記第２打ち抜き位置に達する前までに設けてある打ち抜き位置に対応して、複数の押圧体を有しており、該各押圧体の押圧方向の先端部から前記第１の基材載置部までの距離が異なる前記各押圧体が、前記第２の基材載置部に向かう方向において順不同に並んで形成されており、前記押圧体が前記第１の基材載置部へ向け移動可能であり、前記各押圧体は互いに同じ移動量であるという構成とすることもできる。

この場合は、複数の押圧体が、第１の基材載置部において第２の基材載置部に対し遠い方から第２打ち抜き位置に達する前までに設けてある打ち抜き位置に対応して設けてあるので、各押圧体はそれぞれに対応する打ち抜き位置において不要樹脂を打ち抜くことができる。

そして、第２の基材載置部に向かう方向において順不同に並んで形成されている各押圧体は、互いに同じ移動量で第１の基材載置部へ向けて移動すると、順不同（ランダム）な打ち抜き位置で不要樹脂を打ち抜くことができる。

（１２）本発明のゲートブレイク装置は、前記第１押圧体の押圧方向の先端部から前記第１の基材載置部までの距離が、前記第２押圧体の押圧方向の先端部から前記第１の基材載置部までの距離より近くなるように形成されている構成とすることもできる。

この場合は、各押圧体が、互いに同じ移動量で第１の基材載置部へ向け移動すると、先に第１の基材載置部において第２の基材載置部に近い端面より第２の基材載置部寄りの第１打ち抜き位置で第１押圧体が不要樹脂を打ち抜き、次いで第１の基材載置部において第２の基材載置部に最も近い第２打ち抜き位置で第２押圧体が不要樹脂を打ち抜くことができる。

本発明は、基材に半導体素子を載置した樹脂封止成形品から、カルやランナー等の不要樹脂を除去するゲートブレイクを行う際に、基材の端面に樹脂バリが残ることを、より確実に抑止できるゲートブレイク方法及びゲートブレイク装置を提供することができる。

本発明に係るゲートブレイク装置の一実施の形態を示す、樹脂封止成形品を保持した状態の断面説明図である。 ゲートブレイク装置によるゲートブレイクの対象となる樹脂封止成形品の平面視説明図である。 図２におけるＰ１部分の拡大図である。 本発明に係るゲートブレイク装置によるランナーの第１打ち抜き位置での打ち抜きが始まる際の要部を示す断面説明図である。 ランナーの打ち抜き工程において、樹脂封止成形品を下ブレイク盤に載置した状態を示す側面視説明図である。 ランナーの打ち抜き工程において、下ブレイク盤の基材載置部とクランプで樹脂封止成形品を保持した状態を示す断面説明図である。 ランナーの打ち抜き工程において、図６に示す状態から各押圧体をやや下降させた状態を示す断面説明図である。 ランナーの打ち抜き工程において、図７に示す状態から各押圧体を更に下降させて第１押圧体の先端がランナーの上面に当たった状態を示す断面説明図である。 ランナーの打ち抜き工程において、図８に示す状態から各押圧体を下降させ、第２押圧体の先端がランナーに触れるより先に、第１押圧体がランナーを所定位置まで打ち抜いている状態を示す断面説明図である。 ランナーの打ち抜き工程において、図９に示す状態から各押圧体を下降させ、ランナー全体がカルと共に打ち抜かれた状態を示す説明図である。 特許文献１に記載のカル及びランナーの除去装置の特徴的構成を近年の装置の実用的な形態として表した断面説明図である。

図１乃至図４を主に参照して、本発明に係るゲートブレイク装置の一実施の形態を更に詳細に説明する。なお、図４の切断位置は、図３のＡ−Ａに対応する位置であり、後述する図５〜図１０までの断面位置も同様である。また、図４右拡大図は、図４左拡大図におけるＢ−Ｂ概略断面図である。

また、以下の説明において、場所又は方向の説明をする際の「前後」の表現については、各正面視説明図（図１、図４乃至図１０）の紙厚み方向において、紙表方を「前」、紙裏方を「後」として説明する。

また、「上下」の表現については、同図の紙面における奥方を「上」とし、紙面における手前方を「下」として説明する。更に、「左右」の表現については、同図の紙面における左方を「左」とし、紙面における右方を「右」として説明する。

ゲートブレイク装置Ｇは、半導体パッケージを製造する樹脂封止装置（図示省略）において、金型を備える成形ユニット（図示省略）を使用して行われる樹脂封止成形品８を成形する工程の後工程に配置されるもので、下ブレイク盤１と上ブレイク盤２を備えている（図１参照）。

（樹脂封止成形品８）
ここで、図２及び図３を参照して、ゲートブレイク装置Ｇにより行われるゲートブレイクの対象となる樹脂封止成形品８について説明する。樹脂封止成形品８は、所要間隔でカル８１とランナー８２で繋がれて並設された、基材である二枚のリードフレーム８０を有している。

各リードフレーム８０は、複数のカル８１と、各カル８１から左右の各リードフレーム８０の裏面へ２本ずつ伸びているランナー８２を介して同じ高さで繋がっている（図１参照）。

また、各リードフレーム８０には、半導体を樹脂封止した平面視で四角形のパッケージ８３が、各ランナー８２にゲート８４（図３参照）を介し繋がった状態で多数設けられている。

各リードフレーム８０には、左右方向の各パッケージ８３の列の間に複数の細長い通孔８５（図３、図４参照）が表裏方向に貫通して設けられている。各通孔８５には、後述するように上記上ブレイク盤２が有する押圧体であるパンチ板２４が通される。

更に、各リードフレーム８０の、通孔８５の列方向において、カル８１に近い端面８９の近傍には、円形の通孔８７が表裏を貫通して設けられている。図２、図３で前後方向の各通孔８７には、後述するように上ブレイク盤２が有する第２押圧体である内パンチピン２８が通される。

（下ブレイク盤１）
下ブレイク盤１は、図示していないスライドガイドに沿って移動可能な保持台盤１０を備えている。保持台盤１０は、樹脂封止成形品８を保持する保持部１２（本発明にいう成形品保持部）と、左右に平面視長方形状の排出口１３、１３ａを備えている（図１、図４等参照）。

排出口１３、１３ａの上部には、排出口１３、１３ａよりやや口径が小さい上部口１３０、１３０ａが設けてある。上部口１３０、１３０ａには、前後方向に所定の間隔をおいて、左右内壁に渡すように、複数の受部材１４が設けてある（図４左右拡大図参照）。

各受部材１４の上面１４０は、保持部１２の上面１２０（図５左拡大図参照）よりやや低く、かつ上面１２０と平行に設けられており、各上面１４０同士は、互いに同じ高さになるように設定されている。各上面１４０は、後述するようにリードフレーム８０をクランプしたときに、下方へ変形したリードフレーム８０を受ける部分となる（図４左右拡大図参照）。

なお、各受部材１４は、後述する各パンチ板２４、内パンチピン２８、外パンチピン２７及び樹脂封止成形品８のランナー８２が、空間部１４２を通ることができる間隔に設定されている（図４右拡大図参照）。

また、各受部材１４の上面１４０の内端部（図５で右端部）には、所要高さの突起１４１（本発明にいう作用部）が各上面１４０間では仕切るように前後方向に設けてある。突起１４１の上面（符号省略）の高さは、保持部１２の上面１２０と同じ高さであり（図５左右拡大図参照）、突起１４１の上面と保持部１２の口縁部の上面１２０は、樹脂封止成形品８のリードフレーム８０を載置する第１の基材載置部１１である。なお、保持台盤１０には、第１の基材載置部１１に対し右方向に隣り合うように、第１の基材載置部１１と線対称構造の第２の基材載置部１１ａが設けられている（図１参照）。

（上ブレイク盤２）
上ブレイク盤２は、上記下ブレイク盤１の上方に配してある。上ブレイク盤２は、押圧盤２０を有している。また、押圧盤２０の上面に取付具２１０を介し複数設けてある連結部材２１により、図示を省略した昇降操作部に連結することにより、水平状態で押圧盤２０の昇降操作が可能である。

押圧盤２０の左右端部には、コイルバネの弾性を利用して、下方からの衝撃を吸収する緩衝機構部２２、２２ａが設けてある。緩衝機構部２２、２２ａの下端部には、上方から樹脂封止成形品８を固定する固定盤２３（本発明にいう固定部）が、上記押圧盤２０と所定の間隔をおいて平行に設けてある（図１参照）。

各パンチ板２４は、図１では、中心線を境とした左に、左右方向（カル８１に対し遠い方と近い方を結ぶ方向）に一定の間隔をおいて、平面視で一直線上に並んで固定されている（図３を併せて参照）。なお、図１では、図示の便宜上、各パンチ板２４のハッチングを省略して表している。

また、上記押圧盤２０の下面には、所定長さの複数（本実施の形態では５本）のパンチ板２４が、固定具２５を介し、鉛直下方向を向いて設けてある。５本一組のパンチ板２４は、上記各受部材１４の隙間部分（符号省略）に対応して、複数列設けられている（図２、図３参照）。

なお、各パンチ板２４の先端（下端）は、図４等で、右上がりに直線的に傾斜させてある。この傾斜角度は、図４等で最も左にあるパンチ板２４の先端左角部と内パンチピン２８の先端を結んだ直線の角度に合わせてあるが、これに限定されるものではなく、適宜設定が可能である。また、傾斜の形状は、直線に限らず、曲線的であってもよい。

そして、上記固定盤２３には、各パンチ板２４を通すことができる通孔２３３が固定盤２３の上下面を貫通して鉛直方向に設けてある。各通孔２３３は、上記下ブレイク盤１にセットされた樹脂封止成形品８のリードフレーム８０の通孔８５の位置に対応する。

固定盤２３において、左右方向の左端に設けてある通孔２３３より左方の下面には、樹脂封止成形品８のリードフレーム８０を固定するクランプ２３１が設けてある。また、固定盤２３において、左右方向の右端に設けてある通孔２３３より右方の下面には、樹脂封止成形品８のリードフレーム８０を固定するクランプ２３２が設けてある。

各パンチ板２４の先部寄り（下部寄り）は、それぞれ対応する通孔２３３に挿通されている。各パンチ板２４の先端から上記受部材１４の上面１４０までの図１における距離は、左右方向において、カル８１に対し遠い方から近い方へ、順に大きく（遠く）なるように（長さは順に短くなるように）設定されている（図１、図４参照）。

また、押圧盤２０の内端寄りには、第１押圧体である外パンチピン２７と、第２押圧体である内パンチピン２８が所要間隔で並設されている。

外パンチピン２７は、リードフレーム８０の端面８９よりも第２の基材載置部１１ａ寄りの打ち抜き位置（本発明にいう、カルに近い方の基材の端面を基準としてカル寄りの第１打ち抜き位置）に対応して鉛直方向に設けられた通孔２３４に挿通してあり、横断面形状が四角形である（図３参照）。

更に、内パンチピン２８は、上記クランプ２３２に対応すると共に、第１の基材載置部１１において第２の基材載置部１１ａに最も近い打ち抜き位置（本発明にいう、カルに近い方の基材の端面を基準としてカルの位置とは反対の位置、かつカルに最も近い第２打ち抜き位置）に対応して鉛直方向に設けられた通孔２３５に挿通してあり、横断面形状が円形である（図３参照）。

なお、外パンチピン２７と内パンチピン２８の横断面形状は上記の通りであるが、それぞれその形状に限定するものではない。例えば外パンチピン２７では、四角形以外の多角形、或いは円形や楕円形のもの等が採用でき、また、内パンチピン２８では、円形以外に各種多角形、楕円形のもの等が採用できる。

外パンチピン２７と内パンチピン２８は、各パンチ板２４と同列に設けられている。パンチ板２４に近い内パンチピン２８は、最も右にあるパンチ板２４より、先端から上記受部材１４の上面１４０までの図１における距離は、やや大きく（遠く）なるように（長さはやや短くなるように）設定されている（図１参照）。

また、外パンチピン２７は、内パンチピン２８より、先端から上記受部材１４の上面１４０までの図１における距離が、小さく（近く）なるように（長さは長くなるように）設定されている（図４参照）。

外パンチピン２７と内パンチピン２８の長さの差は、各パンチピンの取り付け位置を調節することで、適宜設定が可能であり、外パンチピン２７と内パンチピン２８がランナー８２の打ち抜きを行うタイミングを調節することができる。

なお、パンチ板２４、外パンチピン２７及び内パンチピン２８は、全部が同じ移動量で昇降移動するようになっているが、これに限定するものではなく、一部又は全部のパンチ板等が、押圧方向へ独立して進退動する構成とすることもできる。

長さの異なる各パンチ板２４、内パンチピン２８及び外パンチピン２７の図１における左右の配列は、中心線を軸とする対称となっており、実質的に同様の構造であるので、本来、右に対象配置になっていて、上記各パンチ板２４、内パンチピン２８及び外パンチピン２７と同様に作動する各パンチ板及びパンチピンの説明は、ここでは省略する。

なお、図１の上ブレイク盤２では、中心線を境とした右に、パンチ板２４に変えてパンチピン２４ａを採用した場合の形態を、他の実施の形態として表している。

この構造は、板状のパンチ板２４が、上記内パンチピン２８と同様の丸棒状のパンチピン２４ａに変わっただけで、ランナー８２に当たる先端部の形態に違いはあっても、実質的に上記と同様の構造及び以下の作用と同様の作用を呈するので、パンチピン２４ａの作用についての説明は省略する。

（作用）
図５乃至図１０を参照して、樹脂封止成形品８のゲートブレイクを行う際のゲートブレイク装置Ｇの作用を説明する。なお、ゲートブレイク装置Ｇによる樹脂封止成形品８のゲートブレイクは、各リードフレーム８０における各ランナー８２とカル８１の全部が同時に行われる。

以下の説明では、樹脂封止成形品８の一体となっている二枚のリードフレーム８０のうち、図１において左方のリードフレーム８０について主に説明し、右方のリードフレーム８０については説明を省略する。

〔１〕樹脂封止成形品８の載置（図５参照）
成形ユニットで成形された樹脂封止成形品８が、図示しないアンローダーにより下金型から受け取られて搬送され、ゲートブレイク装置Ｇの、受け取り位置に停止している下ブレイク盤１の所定の位置に載置される。

具体的には、樹脂封止成形品８は、リードフレーム８０の図５において右端部を受部材１４の上面１４０にある突起１４１の上面に載せ、左端部を保持部１２の口縁部の上面１２０に載せる。これにより、樹脂封止成形品８は、水平に載置される。

また、このとき、樹脂封止成形品８の各ランナー８２は、各受部材１４の隙間部分に対応して、その上方に位置している。

〔２〕樹脂封止成形品８の保持（図６参照）
ゲートブレイク装置Ｇの上ブレイク盤２が、下ブレイク盤１の上方の所定の位置に移動して停止し、下降して、固定盤２３の各クランプ２３１、２３２によって、樹脂封止成形品８のリードフレーム８０を押し下げる。

このとき、各クランプ２３１、２３２による押圧力は、緩衝機構部２２、２２ａによって略一定に保たれ、リードフレーム８０の損傷は抑止される。また、図６において右方のクランプ２３２は、左方のクランプ２３１より下方へやや突出するように設定されている。

これにより、左方の保持部１２の口縁部の上面１２０に載っているリードフレーム８０はそのままの高さで上方から押圧され、右方のクランプ２３２は、リードフレーム８０の端部を受部材１４の上面１４０に当たるまで弾性変形させて押し下げる。

リードフレーム８０が弾性変形することにより、リードフレーム８０の図６において右端部が突起１４１に止められて右上がりに傾斜する。また、リードフレーム８０は、突起１４１の高さの分だけ落ち込むので、ランナー８２も同様に落ち込む。

なお、リードフレーム８０のクランプによる変形は、弾性変形であるので、リードフレーム８０は、クランプ解除後に元の平坦な形状に戻り、製品収納等による搬送時の保持に支障がないようになる。

また、本実施の形態では、リードフレーム８０を、クランプ２３２を下降させて突出した突起１４１により変形させたが、これに限定されず、例えばクランプ２３２で固定した後、突起１４１を上方へ突出させて変形させる構成とすることもできる。

これにより、リードフレーム８０の右方の端面８９は、ランナー８２の段差部の固着面８２０から引き剥がされて、突起１４１に当たった部分が変形するか、或いは固着面８２０の一部が端面８９に固着したままになって、リードフレーム８０が止められて変形しない状態となる（図４左右拡大図参照）。

なお、剥がれるときの端面８９と固着面８２０は、離れる方向に動くので、端面８９に樹脂バリが残りにくい。また、リードフレーム８０の端部の弾性変形は、本実施の形態のように、片側（右）だけに限らず、リードフレーム８０を平行に昇降して歪な変形をさせないために、両側（左右）で行うようにすることもできる。

〔３〕パンチ板２４によるランナー８２の打ち抜き（図４、図７、図８参照）
そして、ゲートブレイク装置Ｇの上ブレイク盤２が、緩衝機構部２２、２２ａの付勢力に抗して更に下降する。

これに伴い、各パンチ板２４と内パンチピン２８及び外パンチピン２７とが同時に下降し、まず、各パンチ板２４が、図７、図８において左から順に打ち抜き位置でランナー８２を打ち抜いていく。なお、このとき、各パンチ板２４は、通孔２３３からリードフレーム８０の通孔８５を通り、更にランナー８２と各パンチ板２４は、各受部材１４の間の隙間部分を通る。

その後、図８において、一番右のパンチ板２４によるランナー８２の打ち抜きが始まる高さで、外パンチピン２７の先端（下端）がランナー８２の上面に当たる（図４左右拡大図参照）。また、このとき、内パンチピン２８の先端は、未だランナー８２の上面に届いていない。

すなわち、リードフレーム８０に対応する各パンチ板２４及び内パンチピン２８のうち、最後のタイミングでランナー８２を押す位置（第２打ち抜き位置）にある内パンチピン２８がランナー８２に当たる前に、リードフレーム８０のカル８１に近い方の端面８９よりカル８１に近い外パンチピン２７がランナー８２を打ち抜くようになっている。

〔４〕外パンチピン２７によるランナー８２の打ち抜き（図４、図９参照）
上ブレイク盤２が更に下降すると、図４に示す状態から図９に示すように外パンチピン２７が通孔２３４を通り、ランナー８２を、カル８１に対向するリードフレーム８０の端部とカル８１との間に位置する打ち抜き位置で打ち抜く。

これにより、上記〔１〕で、リードフレーム８０の端面８９とランナー８２の固着面８２０が固着したままの箇所がある場合は、端面８９と固着面８２０が、ここで改めて剥がされる（図９拡大図参照）。

つまり、上記打ち抜きは、リードフレーム８０の端面８９とランナー８２の固着面８２０が、面に沿う方向で互いに反対方向に力を作用させて行われており、上記リードフレーム８０の端部のクランプによる弾性変形の際にも両面が押し付けられなかったことに加えて、この工程でも固着面８２０が端面８９に押し付けられることなく面に沿う方向に動く。

なお、「リードフレーム８０の端面８９とランナー８２の固着面８２０とが面に沿う方向に動く」とは、端面８９と固着面８２０がそれぞれ単独で移動する場合と、両方が移動する場合を含む。

従って、端面８９から固着面８２０が剥がれやすく、リードフレーム８０の端面８９に樹脂バリが生じることを抑止できる。

〔５〕内パンチピン２８によるランナー８２の打ち抜き（図１０参照）
そして、上ブレイク盤２が更に下降すると、外パンチピン２７と共に内パンチピン２８が下降し、通孔２３５からリードフレーム８０の通孔８７を通り、打ち抜き位置でランナー８２を打ち抜く。

仮に、外パンチピン２７で押圧されるランナー８２が大きく変形し、内パンチピン２８の打ち抜き位置では、同じ高さで止まっていても、下降する内パンチピン２８が確実に打ち抜いて、リードフレーム８０から分離させることができる。

〔６〕ランナーとカルの離脱（図１０参照）
各ランナー８２がリードフレーム８０から分離することにより、樹脂封止成形品８に付着していた全部の各ランナー８２が、カル８１と共に自重で落下し、ゲートブレイクが完了する。これにより、リードフレーム８０の端面に樹脂バリが生じていない成形品が得られる。

このように、本発明に係るゲートブレイク装置Ｇによれば、リードフレーム８０に半導体素子を載置した樹脂封止成形品８から、カル８１やランナー８２等の不要樹脂を除去するゲートブレイクを行う際に、リードフレーム８０の端面８９に樹脂バリが残ることを、より確実に抑止できる。

本明細書及び特許請求の範囲で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書及び特許請求の範囲に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。

Ｇ ゲートブレイク装置
１ 下ブレイク盤
１０ 保持台盤
１１ 第１の基材載置部
１１ａ 第２の基材載置部
１２ 保持部
１２０ 上面
１３、１３ａ 排出口
１３０、１３０ａ 上部口
１４ 受部材
１４０ 上面
１４１ 突起
１４２ 空間部
２ 上ブレイク盤
２０ 押圧盤
２１ 連結部材
２１０ 取付具
２２、２２ａ 緩衝機構部
２３ 固定盤
２３１、２３２ クランプ
２３３ 通孔
２３４ 通孔
２３５ 通孔
２４ パンチ板
２５ 固定具
２７ 外パンチピン
２８ 内パンチピン
２４ａ パンチピン
８ 樹脂封止成形品
８０ リードフレーム
８１ カル
８２ ランナー
８２０ 固着面
８３ パッケージ
８４ ゲート
８５ 通孔
８７ 通孔
８９ 端面

Claims (12)

1. 基材に半導体素子を載置した樹脂封止成形品から押圧体によって、打ち抜き位置で、不要樹脂を打ち抜いて分離するゲートブレイク方法であって、
   前記基材を固定して、前記樹脂封止成形品を保持する工程と、
   保持した前記樹脂封止成形品へ向け前記押圧体を移動させて、前記不要樹脂であるランナーを、カルに近い方の前記基材の端面を基準として前記カル寄りの第１打ち抜き位置で、前記端面と前記ランナーの前記端面に接触する固着面とを面に沿う方向で互いに反対方向に力を作用させて打ち抜いた後に、前記基材に形成された通孔に前記押圧体を貫通させ、前記ランナーを、前記端面を基準として前記カルの位置とは反対の位置、かつ前記カルに最も近い第２打ち抜き位置で打ち抜く工程とを備える
   ゲートブレイク方法。
2. 前記基材を固定すると同時に、又は固定した後、前記第１打ち抜き位置で打ち抜く前又は後に、前記基材の前記カルに近い方の端部を弾性変形させて、前記端面と前記固着面とを面に沿う方向で互いに反対方向に相対的に移動させて剥がす工程を備える
   請求項１記載のゲートブレイク方法。
3. 基材に半導体素子を載置した樹脂封止成形品から押圧体によって、打ち抜き位置で、不要樹脂を打ち抜いて分離するゲートブレイク方法であって、
   前記基材を固定して、前記樹脂封止成形品を保持する工程と、
   前記基材に形成された通孔に前記押圧体を貫通させ、前記不要樹脂であるランナーを、前記基材のカルに対し遠い方から近い方にかけて設けられた打ち抜き位置で打ち抜く工程と、
   前記基材を固定すると同時に、又は固定した後、前記ランナーを、前記カルに近い方の前記基材の端面を基準として前記カル寄りの打ち抜き位置で打ち抜く前又は後に、前記基材の前記カルに近い方の端部を弾性変形させて、前記端面と前記ランナーの前記端面に接触する固着面とを面に沿う方向で互いに反対方向に相対的に移動させて剥がす工程とを備える
   ゲートブレイク方法。
4. 前記打ち抜く工程で、前記ランナーを、前記カルに対し遠い前記基材の端面と近い前記基材の端面の間に設けられた複数の打ち抜き位置において、前記第２打ち抜き位置に達する前までの打ち抜き位置で順に打ち抜く工程を備える
   請求項１又は２記載のゲートブレイク方法。
5. 前記打ち抜く工程で、前記ランナーを、前記カルに対し遠い前記基材の端面と近い前記基材の端面の間に設けられた複数の打ち抜き位置において、前記第２打ち抜き位置に達する前までの打ち抜き位置で順不同に打ち抜く工程を備える
   請求項１又は２記載のゲートブレイク方法。
6. 前記打ち抜く工程で、前記カルに近い方の前記基材の端面を基準として前記カル寄りの前記第１打ち抜き位置を、最初に打ち抜く工程を備える
   請求項１又は２記載のゲートブレイク方法。
7. 基材に半導体素子を載置した樹脂封止成形品から押圧体によって、打ち抜き位置で、不要樹脂を打ち抜いて分離するゲートブレイク装置であって、
   不要樹脂であるカルとランナーで前記基材が繋がれる方向に並設された第１の基材載置部及び第２の基材載置部を有する成形品保持部と、
   前記第１の基材載置部及び第２の基材載置部に前記基材を固定して、前記樹脂封止成形品を前記成形品保持部と協働して保持する固定部と、
   前記成形品保持部へ向けて移動可能で、前記第２の基材載置部に近い方の前記第１の基材載置部の端部を基準として前記第２の基材載置部寄りの第１打ち抜き位置で前記不要樹脂を打ち抜く第１押圧体と、
   前記成形品保持部へ向けて移動可能で、前記第２の基材載置部とは反対の位置、かつ、前記第２の基材載置部に最も近い前記第１の基材載置部の第２打ち抜き位置において、前記第１押圧体で前記不要樹脂を打ち抜いた後に、前記不要樹脂を打ち抜く第２押圧体とを備える
   ゲートブレイク装置。
8. 前記第１の基材載置部に載置される前記基材の、前記第２の基材載置部に近い端部を前記第１の基材載置部から離れる方向へ弾性変形させる作用部を備える
   請求項７記載のゲートブレイク装置。
9. 基材に半導体素子を載置した樹脂封止成形品から不要樹脂を打ち抜いて分離するゲートブレイク装置であって、
   不要樹脂であるカルとランナーで前記基材が繋がれる方向に並設された第１の基材載置部及び第２の基材載置部を有する成形品保持部と、
   前記第１の基材載置部及び第２の基材載置部に前記基材を固定して、前記樹脂封止成形品を前記成形品保持部と協働して保持する固定部と、
   前記第１の基材載置部に載置される前記基材の端部のうち、前記第２の基材載置部に近い端部を前記第１の基材載置部から離れる方向へ弾性変形させる作用部と、
   前記第１の基材載置部の、前記第２の基材載置部に対し遠い方から近い方にかけて設けられた打ち抜き位置に対応して設けられており、前記不要樹脂を押圧し、打ち抜く押圧体とを備える
   ゲートブレイク装置。
10. 前記第１の基材載置部の、前記第２の基材載置部に対し遠い方から前記第２打ち抜き位置に達する前までに設けてある打ち抜き位置に対応して、複数の押圧体を有しており、該各押圧体は、前記各押圧体の押圧方向の先端部から前記第１の基材載置部までの距離が、前記第２の基材載置部に向かう方向において順に遠くなるように形成されており、前記押圧体が前記第１の基材載置部へ向け移動可能であり、前記各押圧体は互いに同じ移動量である
    請求項７又は８記載のゲートブレイク装置。
11. 前記第１の基材載置部の、前記第２の基材載置部に対し遠い方から前記第２打ち抜き位置に達する前までに設けてある打ち抜き位置に対応して、複数の押圧体を有しており、該各押圧体の押圧方向の先端部から前記第１の基材載置部までの距離が異なる前記各押圧体が、前記第２の基材載置部に向かう方向において順不同に並んで形成されており、前記押圧体が前記第１の基材載置部へ向け移動可能であり、前記各押圧体は互いに同じ移動量である
    請求項７又は８記載のゲートブレイク装置。
12. 前記第１押圧体の押圧方向の先端部から前記第１の基材載置部までの距離が、前記第２押圧体の押圧方向の先端部から前記第１の基材載置部までの距離より近くなるように形成されている
    請求項１０又は１１記載のゲートブレイク装置。

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