JP2586352B2 - 半導体装置用リード切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面実装型半導体装置
の外部リードをダイおよびポンチを用いて切断する半導
体装置用リード切断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂封止型半導体装置を製造する
に当たっては、先ず、リードフレームの素子搭載部に半
導体素子を実装し、この半導体素子と内部リードとを金
属細線で接続した後に半導体素子実装部が樹脂封止され
ていた。そして、樹脂封止後に外部リードに半田めっき
が施され、次いで、外部リードが切断されていた。

【０００３】表面実装型の半導体装置では、外部リード
を所定の長さに切断してから曲げ加工していた。なお、
外部リードを所定形状に曲げ加工してから切断する場合
もある。

【０００４】上述したように半田めっきを施してから外
部リードを切断すると、外部リードの先端面には半田め
っき部分が除去されてしまい、リードフレームの素材が
露出してしまうことになる。このため、切断後の外部リ
ードの先端面が酸化され易く、プリント基板に実装する
ときに半田の濡れ性が低くなってしまう。特に、外部リ
ードがいわゆるガルウィング状に曲げ加工されたＱＦＰ
（Quad Flat Package），ＳＯＰ（Small Outline Packa
ge）では、外部リード先端面を濡らした半田が凝固して
なるフィレットが十分に形成されず接続強度に問題が生
じる。これを図４および図５によって説明する。

【０００５】図４は外部リードをパンチとダイによって
切断する従来の半導体装置用リード切断装置の概略構成
を示す断面図、図５は図４の切断装置によって切断され
た外部リードをプリント基板に半田付けした状態を示す
断面図である。これらの図において、１は表面実装型半
導体装置の外部リードで、この外部リード１は、図４に
おいて左側が樹脂封止部に連なっている。２はダイ、３
はこのダイ２とともに外部リード１を挟圧保持するシェ
ダー、４はポンチである。このポンチ４は外部リード１
を延在方向と直交する方向に切断する構造になってい
る。また、図５において５はプリント基板で、このプリ
ント基板５の半導体装置実装面には半田付け用ランド
（図示せず）が形成されている。６は半田である。

【０００６】図４に示した切断装置によって外部リード
１を切断するには、半田めっき後の外部リード１をその
プリント基板への実装面１ａをシェダー３側に位置づけ
てダイ２とシェダー３とによって挟圧保持させ、その
後、ポンチ４を図において下方へ移動させて行う。この
ように切断すると、外部リード１の実装面１ａにめっき
された半田が切断端面の実装面１ａ側となる部分に僅か
に延在するようになる。

【０００７】切断後、外部リード１をガルウィング状に
曲げ加工した後、図５に示すように外部リード１の先端
部をプリント基板５の半導体装置実装面に重ね、外部リ
ード１の実装面１ａを半田付け用ランドに半田付けす
る。

【０００８】このように半田付けすると、外部リード１
の実装面１ａや側面は半田めっき層が形成されているた
めに半田６が確実に濡れて接合されるが、外部リード１
の切断端面７は、実装面１ａ側の僅かな半田めっき層に
半田６が濡れるだけとなる。すなわち、切断端面７には
フィレットが十分に形成されずに接続強度が低くなって
しまう。

【０００９】外部リードの先端部の略全域に半田めっき
層を残すことができるリード切断装置としては、例えば
特開平４−１５００６３号公報に開示されたものがあ
る。この公報に示されたリード切断手法を図６によって
説明する。

【００１０】図６は外部リードをその略全域に半田めっ
き層を残して切断する従来のリード切断手法を示す図
で、同図（ａ）は外部リードを片側から切断する切断装
置の概略構成図、同図（ｂ）は（ａ）図の切断装置によ
って切断された外部リードの先端部を拡大して示す断面
図、同図（ｃ）は外部リードを両側から切断する切断装
置の概略構成図、同図（ｄ）は（ｃ）図の切断装置よっ
て切断された外部リードの先端部を拡大して示す断面図
である。これらの図において前記図４で説明したものと
同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細
な説明は省略する。

【００１１】図６（ａ）に示した切断装置は、ダイ２の
外部リード保持面にリード成形用突起８が突設されてい
る。この突起８は、切断端側へ向かうにしたがって上面
が次第に上側へ偏在するように傾斜されている。そし
て、ダイ２とシェダー３とによって半田めっき後の外部
リード１を挟圧保持させた状態でポンチ４を下降させて
切断すると、図６（ｂ）に示すように外部リード１の切
断端部が突起９の傾斜面に略沿うように斜めに加圧成形
されることになる。すなわち、この傾斜面に沿って外部
リード下面の半田層９が延在し、切断端部の略全域が半
田で覆われるようになる。

【００１２】図６（ｃ）に示した切断装置は、ポンチ４
と対向するように切断ダイ１０が設けられている。この
切断ダイ１０は、ポンチ４と反対方向に加圧されてポン
チ４とともに外部リード１を挾んで切断する構造になっ
ている。また、これらポンチ４と切断ダイ１０の切断面
（すくい面）は、外部リード先端側へ向かうにしたがっ
て次第に突出するように斜めに傾斜されている。

【００１３】この図６（ｃ）に示した切断装置によって
外部リード１を切断するには、外部リード１をダイ２と
シェダー３とで挟圧保持させた状態で、ポンチ４および
切断ダイ１０で挾むようにして切断する。このように切
断すると、外部リード１の切断端部は図６（ｄ）に示し
たようにポンチ４、切断ダイ１０の傾斜面によって斜め
に加圧成形されることになる。すなわち、この傾斜面に
沿って外部リード上面および下面の半田層９が延在し、
切断端部の略全域が半田で覆われるようになる。

【００１４】すなわち、図６に示した手法を採ることに
よって、ガルウィング状の外部リードをプリント基板に
実装するときにフィレットを十分に形成することができ
るようになる。

【００１５】なお、外部リードを切断する切断装置とし
ては、例えば特開平４−５１５５１号公報に示されたよ
うに、外部リードの曲げ加工と切断とを同時に行う構造
のものもある。この切断装置を図７によって説明する。
図７は外部リードの曲げ加工と切断を同時に行う従来の
切断装置の概略構成図である。同図において前記図４お
よび図６で説明したものと同一もしくは同等部材につい
ては、同一符号を付し詳細な説明は省略する。

【００１６】図７に示した切断装置は、ダイ２にポンチ
４が対向するように構成されており、これら両者の対向
面が外部リード１の先端側へ向かうにしたがって次第に
下方（ポンチ４の進行方向前側）に偏在するように傾斜
されている。そして、ダイ２の側方に、切断ダイ１０が
その切断面をダイ２の前記傾斜面より上方に突出させて
配置されている。このため、この切断装置のポンチ４の
切断角は鋭角になっている。

【００１７】このように構成された切断装置では、ダイ
２とシェダー３とで外部リード１を挟圧保持させた状態
でポンチ４を下降させると、外部リード１がダイ２およ
びポンチ４により折曲げられることによって複数本並設
された外部リード１のばらつきが矯正され、外部リード
先端部が切断ダイ１０およびポンチ４によって切断され
る。この切断装置では、ポンチ４の切断角が鋭角である
ことから、外部リード１の切断端面に半田が延在される
ことはない。すなわち、前記図４で示した切断装置と同
様に、プリント基板への実装時にフィレットが十分に形
成されない。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、図６に示し
た手法のように外部リード先端部を加圧成形するので
は、外部リード表面、特に側面にめっきされた半田層６
が剥離し易く、剥離した半田が外部リード１どうしの間
に架け渡されて外部リード間が短絡されてしまうことが
ある。その上、加圧成形により外部リード先端部が塑性
変形してその幅が拡げられ、プリント基板への実装時に
半田ブリッジが発生し易くなってしまうという問題もあ
った。

【００１９】また、図６（ｃ）に示したようにポンチ４
と切断ダイ１０で外部リード１を挾んで切断する構成を
採ると、ポンチ４と切断ダイ１０に大きな荷重が加わる
関係からこれらが破損されるおそれがある。しかも、ポ
ンチ４と切断ダイ１０の両者を駆動しなければならない
ので、金型の構造が複雑になってしまう。

【００２０】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、外部リードをその切断端面に半田め
っきが残るように切断するに当たり、半田が剥離された
り切断端部が拡げられたりせず、しかも、単純な構造で
ポンチが破損され難い半導体装置用リード切断装置を得
ることを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る半導体
装置用リード切断装置は、ダイとシェダーの外部リード
挟圧面およびポンチのすくい面を、外部リード先端側へ
向かうにしたがって次第に切断時のポンチの進行方向前
側に偏在するように傾斜させたものである。

【００２２】第２の発明に係る半導体装置用リード切断
装置は、第１の発明に係る半導体装置用リード切断装置
において、ポンチのすくい面における外部リード先端側
となる部位にリード押圧用突起を設けたものである。

【００２３】

【作用】第１の発明によれば、外部リードをダイとシェ
ダーとによって挟圧保持させた状態でポンチを切断方向
に移動させることによって、外部リードの切断部はポン
チにより引き伸ばされながら切断される。このため、外
部リードにおける前記引き伸ばされる部位の半田層が切
断端面へ広く延在されるようになる。

【００２４】第２の発明によれば、切断時に外部リード
先端部がポンチの突起に当接してポンチの進行方向前側
へ折曲げられるから、外部リードの切断部は折曲げられ
るとともに引き伸ばされながら切断される。

【００２５】

【実施例】

実施例１．以下、第１の発明の一実施例を図１および図
２によって詳細に説明する。図１は第１の発明に係る半
導体装置用リード切断装置の構成を示す断面図で、同図
（ａ）は外部リードをクランプした状態を示し、同図
（ｂ）は切断中の状態を示す。図２は第１の発明に係る
リード切断装置によって切断された外部リードの切断端
部を拡大して示す断面図で、同図（ａ）は切断終了後の
状態を示し、同図（ｂ）はプリント基板へ半田付けされ
た状態を示す。

【００２６】これらの図において、１１は半導体装置の
樹脂封止部、１２は同じく外部リードで、この外部リー
ド１２は樹脂封止部１１の側部から側方へ突出されてお
り、図１の紙面と直交する方向に複数並設されている。
また、この外部リード１２の表面には半田めっきが施さ
れている。

【００２７】１３はダイ、１４は前記ダイ１３と共に前
記外部リード１２を挟圧保持するシェダーである。この
シェダー１４は昇降装置（図示せず）に連結されて上下
移動自在となるように構成されている。また、これらの
ダイ１３とシェダー１４の外部リード挟圧面１３ａ，１
４ａは、図中Ｈで示す水平線に対して右下がりに約２０
°傾いて形成されている。

【００２８】そして、これらダイ１３およびシェダー１
４の側方に切断ポンチ１５が配置されている。この切断
ポンチ１５は、加圧装置（図示せず）に連結されてダイ
１３およびシェダー１４の側面に沿って上下するように
構成されている。また、この切断ポンチ１５の切断面と
なるすくい面１５ａは、切断角が鈍角となるようにダイ
１３、シェダー１４の前記外部リード挟圧面１３ａ，１
４ａと同様に水平線Ｈに対して右下がりに約２０°傾斜
されている。

【００２９】換言すれば、このすくい面１５ａや外部リ
ード挟圧面１３ａ，１４ａは、外部リード１２の先端側
へ向かうにしたがって次第に切断時の切断ポンチ１５の
進行方向前側に偏在するように傾斜されている。

【００３０】このように構成されたリード切断装置によ
って外部リード１２を切断するには、先ず、図１（ａ）
に示すようにダイ１３とシェダー１４に外部リード１２
を挟圧保持させる。このときには、外部リード１２をプ
リント基板への半田付け面がシェダー１４と対向するよ
うに位置づけておく。

【００３１】その後、第１図（ｂ）に示すように切断ポ
ンチ１５を下降させて切断を行う。このとき、切断ポン
チ１５の切断角が鈍角である関係から、外部リード１２
はその上面が大きく引き伸ばされて切断されることにな
る。切断後の外部リード１２の切断端部の形状を図２
（ａ）に示す。

【００３２】図２（ａ）に示すように、外部リード１２
の切断端部１２ａは、その先端面が上縁から右下がりに
傾斜するとともにこの傾斜した先端面に上側から半田層
１６が延在され、この半田層１６によって略全域が覆わ
れている。なお、外部リード１２の先端面を覆う半田層
１６は、上側が最も厚く下側へ向かうにしたがって次第
に薄くなっている。

【００３３】このように切断された外部リード１２は、
従来と同様にしてガルウィング状に曲げ加工され、図２
（ｂ）に示すように、切断時にシェダー１４と対向させ
た面をプリント基板１７側へ向けた｛図２（ａ）とは上
下逆とした｝状態でこのプリント基板１７の半田付け用
ランド（図示せず）に半田付けされる。このように半田
付けすると、切断端部１２ａの先端面が斜めに傾斜して
いることと先端面の略全域が半田層によって覆われてい
ることとの相乗作用によって、外部リード１２の切断端
部１２ａには十分な半田フィレット１８が形成される。

【００３４】したがって、半田フィレット１８が十分に
形成されることによって、高い接続強度をもって外部リ
ード１２がプリント基板１７に半田付けされることにな
る。しかも、外部リード１２を引き伸ばすようにして切
断するので、その表面にめっきされた半田層が剥離し難
いから、外部リード１２どうしが剥離された半田によっ
てショートすることもない。その上、切断端部１２ａが
塑性変形してその横幅が拡がることもないので、プリン
ト基板への実装時に半田ブリッジが形成されることもな
い。

【００３５】また、切断ポンチ１５はダイ１３およびシ
ェダー１４の側方で上下されてダイ１３と対向する構造
ではないため、これがダイ１３に衝突して破損されるこ
ともない。さらに、切断荷重を加えるのは切断ポンチ１
５のみであるので、金型製造コストを低く抑えることが
でき、単純な構造の加圧装置を使用することができる。

【００３６】なお、前記実施例ではダイ１３およびシェ
ダー１４の外部リード挟圧面１３ａ，１４ａと、切断ポ
ンチ１５のすくい面１５ａとをそれぞれ水平線Ｈに対し
て約２０°とした例を示したが、すくい面１５ａの切断
角が鈍角になっていれば、これらの面の傾斜角度は適宜
変更することができる。このため、外部リード挟圧面１
３ａ，１４ａとすくい面１５ａを異なる角度に設定する
こともできる。

【００３７】実施例２．なお、切断ポンチには図３に示
すように突起を設けることもできる。図３は第２の発明
に係る半導体装置用リード切断装置の概略構成を示す断
面図で、同図において前記図１および図２で説明したも
のと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し
詳細な説明は省略する。

【００３８】図３において符号２１はリード押圧用突起
で、この突起２１は、切断ポンチ１５のすくい面１５ａ
における外部リード先端側となる部位に、すくい面１５
ａに対して段差をもって下方へ突出するように一体に突
設されている。このようにリード押圧用突起２１を切断
ポンチ１５に設けると、切断時に切断ポンチ１５が下降
することにより外部リード１２の先端部が突起２１に当
接して下方へ向けて折曲げられる。

【００３９】すなわち、外部リード１２は折曲げられる
とともに引き伸ばされて切断されるため、前記実施例１
で示した切断装置によって切断した場合に較べて外部リ
ード１２の上面がより大きく引き伸ばされる。その結
果、切断端部において半田で覆われる部位の面積が増大
し、プリント基板により一層確実に半田付けすることが
できる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明に係る半
導体装置用リード切断装置は、ダイとシェダーの外部リ
ード挟圧面およびポンチのすくい面を、外部リード先端
側へ向かうにしたがって次第に切断時のポンチの進行方
向前側に偏在するように傾斜させたため、外部リードを
ダイとシェダーとによって挟圧保持させた状態でポンチ
を切断方向に移動させることによって、外部リードの切
断部はポンチにより引き伸ばされながら切断される。

【００４１】このため、外部リードにおける前記引き伸
ばされる部位の半田層が切断端面へ広く延在されるよう
になるから、切断端面を半田で覆うことができる。した
がって、本発明に係る半導体装置用リード切断装置によ
れば、プリント基板に確実に半田付けすることができる
ように外部リードを切断することができる。

【００４２】また、ポンチはダイと対向する構造ではな
いため、ポンチがダイに衝突して破損されることもない
から安定した切断を行うことができる。しかも、切断荷
重を加えるのはポンチのみであるから、金型の製造コス
トを低く抑えることができるとともに単純な構造の加圧
装置を使用することができる。

【００４３】第２の発明に係る半導体装置用リード切断
装置は、第１の発明に係る半導体装置用リード切断装置
において、ポンチのすくい面における外部リード先端側
となる部位にリード押圧用突起を設けたため、切断時に
外部リード先端部がポンチの突起に当接してポンチの進
行方向前側へ折曲げられるから、外部リードの切断部は
折曲げられるとともに引き伸ばされながら切断される。

【００４４】このため、外部リードは折曲げられるとと
もに引き伸ばされて切断されるため、第１の発明に係る
切断装置によって切断した場合に較べて外部リードの上
面がより大きく引き伸ばされる。その結果、切断端部に
おいて半田で覆われる部位の面積が増大し、プリント基
板により一層確実に半田付けすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の発明に係る半導体装置用リード切断装
置の構成を示す断面図で、同図（ａ）は外部リードをク
ランプした状態を示し、同図（ｂ）は切断中の状態を示
す。

【図２】 第１の発明に係るリード切断装置によって切
断された外部リードの切断端部を拡大して示す断面図
で、同図（ａ）は切断終了後の状態を示し、同図（ｂ）
はプリント基板へ半田付けされた状態を示す。

【図３】 第２の発明に係る半導体装置用リード切断装
置の概略構成を示す断面図である。

【図４】 外部リードをパンチとダイによって切断する
従来の半導体装置用リード切断装置の概略構成を示す断
面図である。

【図５】 図４の切断装置によって切断された外部リー
ドをプリント基板に半田付けした状態を示す断面図であ
る。

【図６】 外部リードをその略全域に半田めっき層を残
して切断する従来のリード切断手法を示す図で、同図
（ａ）は外部リードを片側から切断する切断装置の概略
構成図、同図（ｂ）は（ａ）図の切断装置によって切断
された外部リードの先端部を拡大して示す断面図、同図
（ｃ）は外部リードを両側から切断する切断装置の概略
構成図、同図（ｄ）は（ｃ）図の切断装置よって切断さ
れた外部リードの先端部を拡大して示す断面図である。

【図７】 外部リードの曲げ加工と切断を同時に行う従
来の切断装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１２…外部リード、１３…ダイ、１４…シェダー、１３
ａ，１４ａ…外部リード挟圧面、１５…切断ポンチ、１
５ａ…すくい面、２１…突起。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体装置の半田めっきが施された外部
   リードをダイとシェダーとによって挟圧保持させた状態
   でこのダイの側方にポンチを通して切断する半導体装置
   用リード切断装置において、前記ダイとシェダーの外部
   リード挟圧面およびポンチのすくい面を、外部リード先
   端側へ向かうにしたがって次第に切断時のポンチの進行
   方向前側に偏在するように傾斜させたことを特徴とする
   半導体装置用リード切断装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置用リード切断
   装置において、ポンチのすくい面における外部リード先
   端側となる部位にリード押圧用突起を設けたことを特徴
   とする半導体装置用リード切断装置。