JP2648381B2 - 外部リードの曲げ方法及びこれを用いた成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体装置の外部リードの曲げ方法及びこれ
を用いた成形装置に関する。

（従来の技術） 半導体チップを搭載した半導体装置には外部リードを
Ｊ形に曲げ加工した製品がある。

このＪ曲げ加工を施した半導体装置はリードの曲げ角
度が大きいために曲げ加工が難しく、とくに、この製品
の曲げ加工上の問題として封止樹脂の下側に円弧状に曲
げ込まれた接点部の対辺間の接点位置の間隔にばらつき
があることが指摘されている。これは、外部リードを曲
げ加工する際に左右のリードが均等に曲げられなかった
場合や、リードのスプリングバック等によって生じる。

Ｊ曲げ加工は複数回の曲げ工程にわけて、段階をおっ
て加工される。曲げ加工にはパンチブロックを用いて加
工する方法と、ローラを用いて曲げる方法がある。本出
願人は先にパンチブロックを用いたＪ曲げ加工方法を提
案した（特開昭62−122159号）。

（発明が解決しようとする課題） 前記ローラを用いて曲げ加工する方法は、パンチブロ
ックと外部リードとの摩擦で外部リードの表面に傷がつ
くという問題を解消することができる。しかし、このロ
ーラを用いる方法では曲げ加工の際のリードのおさえ、
とくに後述する第２曲げ加工におけるリードのおさえが
不十分で、スプリングバックによる成形不良や左右のリ
ードが均等に曲げられないといった問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点を解消すべくなされたも
のであり、その目的とするところは、外部リードをＪ曲
げして製品化される半導体装置の外部リードの曲げ方法
及びこの曲げ方法を利用した外部リードの成形装置を提
供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため次の構成をそなえ
る。

すなわち、外部リードの先端部をアール状に曲げる第
１曲げ工程、外部リードを基部位置で曲げる第２曲げ工
程、外部リードを封止樹脂の下面に対して略垂直に曲げ
る第３曲げ工程、外部リードを封止樹脂の下面にかかえ
込むように曲げる第４、第５曲げ工程によって外部リー
ドをＪ形に曲げ加工する外部リードの曲げ方法におい
て、前記第２曲げ工程では、外部リードの外面に当接し
曲げダイに外部リードを押接するパンチローラと、該パ
ンチローラで外部リードを曲げると同時に外部リードの
肩部に当接し前記曲げダイとの間で外部リードを挟圧し
て所定形状に成形する押圧部とを有するローラホルダを
用いて曲げ加工することを特徴とする。

また、前記外部リードの曲げ方法において、前記第２
曲げ工程での外部リードの曲げ角度を略80゜に設定し、
前記第３曲げ工程では、受けダイとの間で封止樹脂を支
持する、下部側がひろがったテーパ面となる段差部が外
壁面に設けられたノックアウトと、支持軸に回動可能に
支持され前記ノックアウトの外壁面に沿って移動すると
ともに、下端部の内壁側に外部リードの基部から先端側
全体に当接するパンチ部が設けられ、前記支持軸よりも
上部の内壁側に前記ノックアウトの外壁面上を転動する
ローラが軸支された曲げパンチとを用い、前記封止樹脂
部分を前記ノックアウトと受けダイとで支持した状態
で、前記曲げパンチを徐々に下降させることにより、前
記ローラが前記段差部にのりあがり、前記曲げパンチが
前記支持軸を支点として回動し、前記パンチ部が前記外
部リードの基部から先端側全体に面接触して外部リード
をかかえ込むように外側から内側に押圧することにより
封止樹脂に対し略垂直に外部リードを曲げることを特徴
とする。

また、外部リードをＪ形に曲げ加工する外部リードの
成形装置において、外部リードをその基部位置で封止樹
脂の外側面に略沿って曲げる曲げ工程用として、外部リ
ードの外面に当接し曲げダイに外部リードを押接するパ
ンチローラと、該パンチローラで外部リードを曲げると
同時に外部リードの肩部に当接し前記曲げダイとの間で
外部リードを挟圧して所定形状に成形する押圧部とを有
するローラホルダを備えたことを特徴とする。

（実施例） 以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

本発明の外部リードの曲げ方法においては、第１曲げ
工程〜第５曲げ工程によって加工している。以下、各曲
げ工程ごと段階をおって説明する。

〔第１曲げ工程〕 第１図は外部リードの第１曲げ工程を示す説明図であ
る。第１曲げ工程では外部リード10の先端部を下方に向
けてアール状に曲げる。封止樹脂12から延出する外部リ
ード10はその先端部をノックアウト14および曲げダイ16
の外壁から突出させてノックアウト14と曲げダイ16によ
って挟圧支持される。パンチローラ18が取り付けられた
ローラホルダはノックアウト14の外壁に沿って昇降すべ
く設けられ、ローラホルダが下降することによってパン
チローラ18が外部リード10の先端部に当接して外部リー
ド10を曲げる。曲げダイ16の外部リード10との当接面は
図のように断面形状が円弧面に形成されており、これに
よって、外部リード10の先端部は下方に向けて円弧状に
曲げ加工される。

〔第２曲げ工程〕 第２図は第２曲げ工程を示す説明図である。第２曲げ
は外部リード10をその基部位置で下方に折り曲げる操作
である。曲げ角度は適宜設定してよいが、ふつうは45゜
〜90゜の範囲で設定する。次の第３曲げでの曲げの負担
を大きくしないようにするためには、第２曲げ角度を大
きくする必要がある。実施例では曲げ角度を80゜にして
いる。

この第２曲げでは外部リード10の基部部分をノックア
ウト14と曲げダイ16で挟圧支持し、ノックアウト14の外
壁に沿ってローラホルダ20を下降させ外部リード10を折
り曲げる。曲げダイ16の当接面16aは、外部リード10の
曲げ角度を80゜に規定している。

パンチローラ18はローラホルダ20の下部に軸支され、
ローラホルダ20が下降する際に外部リード10の上面に当
接して外部リード10を曲げダイ16に押圧する。

従来のローラを用いた第２曲げ加工では、上記のよう
に外部リード10をローラで押圧して曲げ加工している
が、単にパンチローラ18でおさえただけでは曲げ成形は
不十分である。パンチローラ18は外部リード10に対して
は線的に当接するだけであり、パンチローラ18が移動し
た後は曲げ部分のおさえが不十分になるからである。

そこで、本実施例では図のようにローラホルダ20の外
部リード10に面する側に、外部リード10の肩部分を押圧
する押圧部22を設け、パンチローラ18で外部リード10を
押圧するとともに押圧部22で外部リード10の肩部分を押
圧するようにしている。すなわち、ローラホルダ20自体
をパンチブロックとしても利用するようにする。押圧部
22の外部リード10に当接する外壁面は、パンチローラ18
による曲げが終了したとき、曲げダイ16との間で外部リ
ード10を挟圧するように壁面の角度が設定されている。
これにより、ローラ18によって外部リード10を曲げると
ともに押圧部22によって外部リード10を押圧するから外
部リード10のスプリングバック等が抑えられ、より精度
のよい曲げ成形ができる。

〔第３曲げ工程〕 第３図は第３曲げ工程を示す。この第３曲げ工程で
は、第２曲げで曲げた外部リード10の先端部を封止樹脂
12の下面に対してほぼ垂直に曲げる加工を施す。

図で24は封止樹脂12の上面側をおさえるノックアウ
ト、26は封止樹脂12の下面を支持する受けダイで、ノッ
クアウト24は受けダイ26との間で弾力的に封止樹脂を挟
圧する。ノックアウト24の封止樹脂12に当接する下面に
は、図のように封止樹脂12の上部を収納する凹部を形成
する。封止樹脂12を挟圧した際に位置ずれさせずに保持
できるようにするためである。また、ノックアウト24の
両側面の中途部には下部側がひろがったテーパ面となる
段差部24aを設ける。

28a,28bはノックアウト24の両外壁面に沿って上下動
すべく支持された曲げパンチである。曲げパンチ28a、2
8bは長方形状に形成され、上部の内壁側にノックアウト
24の外壁に当接して転動するローラ30が軸支され、略中
央部位置にノックアウト24から定距離離れた位置でノッ
クアウト24の中心線と平行に上下に駆動される支持軸32
が設けられる。曲げパンチ28a、28bの下部の内壁側には
それぞれパンチ部34a、34bが内側に膨出させて設けられ
る。

曲げパンチ28a、28bは上記構成により同じタイミング
で上下動するが、第３図では説明のために、中心線位置
から右側に曲げパンチ28aが外部リード10に当接してい
る状態、中心線位置から左側に曲げパンチ28aが上位置
にある状態を示している。

ノックアウト24が受けダイ26との間で封止樹脂12を挟
圧支持すると、曲げパンチ28a、28bが下降を開始する。
曲げパンチ28a、28bが下降するとともにローラ30はノッ
クアウト24の外壁に当接して転動し、ローラ30が段差部
24aの外壁にのりあがると、支持軸32を支点として曲げ
パンチ28a、28bの上部側が外側に開く。これによって、
曲げパンチ28a、28bの下側部分が両外側から内側に押動
され、パンチ部34a、34bが外部リード10の外壁に当接し
て、内側へリードをかかえ込むようにして曲げる。

この曲げ加工では外部リード10を両側からおさえつけ
て曲げるから、左右の曲げ力によって封止樹脂がセンタ
リングされる。上述したようにノックアウト24が弾力的
に封止樹脂12を挟圧しているのはこのセンタリングの際
に、位置ずれが補正できるように若干可動にするためで
ある。ノックアウト24はこのように若干可動であってか
つ正規を位置に封止樹脂をセットする必要があるから、
実際作業ではノックアウト24の基部側に設けたスプリン
グのスプリング力をねじ等で適当に調節して曲げ加工を
行うようにする。

なお、本実施例の方法では図のように外部リード10に
当接するパンチ部34a、34bが外部リード10の基部から先
端側に全体に当接するように幅を持たせ、外部リード10
に面的にパンチ部34a、34bが当接して曲げるようにして
いる。従来、この第３曲げで外部リードの当接部にロー
ラを用いた例があるが、これにくらべて本実施例の場合
は面的に当接することによって曲げ精度が向上するとい
う利点がある。

〔第４、第５曲げ工程〕 第４、第５曲げ工程は、第３曲げ工程で封止樹脂に対
してほぼ垂直に曲げられた外部リードを封止樹脂の下面
に当接するまで曲げる（カーリング）工程である。

第４図は曲げダイ16を用いてカーリングする例、第５
図はローラを用いてカーリングする例である。

第４図では、曲げダイ16に対して外部リード10を位置
決めし、ノックアウト14で外部リード10を曲げダイ16に
押圧することによって曲げる。曲げダイ16の外部リード
10が当接する曲げ面16aはカーリングさせる曲面形状に
形成され、パンチによって封止樹脂12の下面に外部リー
ド10をかかえ込むように曲げられる。なお、外部リード
10を１回のパンチで曲げずに、段階別に２回にわけて曲
げる場合もある。

第５図は、受けダイ36に３個のローラ38a、38b、38c
を回転自在に設け、上方から外部リード10を押圧して曲
げる方法である。ローラ38a、38b、38cは外部リード10
が当接する外面位置が、外部リード10をカーリングさせ
る曲線上に位置するようにセットしてある。これによっ
て、外部リード10をローラ38a、38b、38cに押圧する
と、外部リード10はローラ38a、38b、38cの外面に押圧
されてカーリングされる。ローラ38a、38b、38cは回動
自在であるから外部リード10が曲げられる際に外部リー
ド10に当接して転動し、外部リード10との間の摩擦によ
ってきずが生じたりすることを防止する効果がある。

なお、実施例ではローラを３個設けているが、さらに
多数個のローラを設けることによって一層成形精度をた
かめることができる。

以上、第１曲げ工程〜第４、第５曲げ工程について説
明したが、上記の各曲げ工程を採用することによって、
従来の曲げ成形にくらべて一層精度のよい曲げ加工を行
うことができる。また、上述したように、第１曲げ工程
〜第４、第５曲げ工程の全工程でパンチローラを用いる
ことによって、外部リードと曲げダイとの間で生じるき
ずの問題を解消することができる。

〔外部リードの曲げ成形装置〕

続いて、上記成形方法を用いた外部リードの成形装置
の実施例について説明する。外部リードの成形装置で
は、リードフレームから分離した単体の被成形体を曲げ
加工する場合と、リードフレームに被成形体を取り付け
たまま曲げ加工する場合とがある。

第６図はリードフレーム40から被成形体をひとつずつ
分離して単体にした後、外部リードを曲げ加工する装置
例を示す。第７図はこの装置によって加工している様子
を示す説明図である。

第６図において42は装置の機台であり、44はリードフ
レームから被成形体を分離する切り離し部である。第６
図（ｂ）に示すようにリードフレームは機台42の手前側
に設けられたフィーダ部46から切り離し部44に順送りさ
れ、リードフレームからひとつずつ切り離される。切り
離し部44の脇には被成形体を曲げ加工する成形部48が設
けられている。この成形部48では上記の第１曲げ〜第
４、第５曲げまでを行う。

第７図に示すようにリードフレーム40は切り離し部44
において外部リード10の先端がカットされ単体の被成形
体50となる。被成形体50は図のように上記の第１曲げ〜
第４曲げを順次経過して曲げ成形される。図で〜は
第１曲げ成形〜第４曲げ成形の様子を側面形状とともに
示している。

曲げ加工が終了した被成形体は収納部52に順次整列し
て収納される。

第８図は上記例とは異なりリードフレームに被成形体
を取り付けたまま曲げ加工を行う成形装置を示す。同図
で54は短冊状のリードフレームを収納するとともに加工
部側へリードフレームを送り出す供給部である。56は外
部リード10のカット部で第９図（ａ）に示すように外部
リード10の先端を切断する。被成形体50は外部リードの
曲げ加工に不都合のない部位に設けられたサポートバー
41によってリードフレーム40に支持されている。

58は外部リード10の成形部である。この成形部58では
第９図に示すように第１曲げ〜第５曲げ成形を行う。図
中の〜は第１曲げ〜第５曲げによる加工状態を示
す。この成形部58における外部リード10の成形方法は上
述した成形方法による。

60は第５曲げまで完了した被成形体をリードフレーム
40から分離する分離部である。分離部60では前記サポー
トバー41を切断して被成形体を単体にする。被成形体は
この後、収納部62に送出されて収納する。

上記のようにリードフレームに被成形体を取り付けた
まま曲げ加工を行う方法は、単体にした被成形体を加工
する場合とくらべて、移送したり位置決めしたりする操
作が容易にできるという利点がある一方、リードフレー
ムに取り付けたまま曲げ加工を行うため、とくには第２
曲げ時の曲げダイ等の配置が制約され大きな角度の曲げ
加工がしにくくなるという面がある。この点で、単体の
被成形体の場合は大きな角度で曲げることも容易にでき
るという利点がある。

第10図、第11図及び第12図はリードフレームから被成
形体を取り外して個片にて２個同時に曲げ加工を行う成
形装置の他の実施例を示す説明図である。第10図は成形
装置の平面図、第11図は側面図、第12図は正面方向から
見た説明図である。

第10図において、右側が被成形体の供給側である。こ
の実施例の装置は被成形体を２本並列させて同時に曲げ
加工する装置である。このため、曲げ金型および送り機
構等は２セット並列に設置している。

70、70は下型の両外側面に水平に設けたロッドであ
り、被成形体の長手方向と平行に前後動する。このロッ
ド70、70の両端にはフィードバーを支持するためのアー
ム72がガイドバー70、70間に掛け渡すように設けられ
る。アーム72、72の中間には両端側をアーム72、72に固
定したフィードバー74を２セット設けられた下型に位置
合わせして並列に２本設ける。

このフィードバー74は被成形体を順送りするためのも
のであって、前記第１曲げ〜第５曲げ用に隣接して設置
された下型76中央位置を通過するように設ける。第12図
に示すようにフィードバー74は薄板状に形成された部材
で、下型76の曲げダイの中央部に挿入されている。同図
では第２曲げでの曲げダイを説明的に示している。ま
た、第11図に示すようにフィードバー74の上面には被成
形体の順送りピッチに合わせて凹凸部78が設けられてい
る。被成形体はこの凹凸部78の凹部に収容されて１ピッ
チずつ前方へ移送される。

前記ロッド70は上述したように水平方向に前後動する
とともに、移送前後に鉛直方向に移動する。第12図で80
はロッド70を鉛直方向に昇降させる昇降部で、ロッド70
は昇降部80に連繋する吊持部材82によって支持されてい
る。

この成形装置では被成形体を各曲げ工程ごと順送りし
ながら連続的に加工する。被成形体を曲げ加工している
際にはフィードバー74は曲げ加工の邪魔にならない下位
置にあり、当該工程がおわったところでフィードバー74
は昇降部80によって水平のまま上昇して被成形体をフィ
ードバー74上にのせる。次いで、ロッド70が次工程の下
型76までの１ピッチ分横移動し、位置決めしたところで
フィードバー74が下降して下型76に被成形体をのせる。
これで次工程の曲げ加工が可能となる。下降したフィー
ドバー74はもと位置まで戻って、次回の移送に備える。

この実施例の成形装置は、このようにフィードバー74
を１ピッチずつ前後動させ昇降を繰り返すことによって
被成形体を順送りして曲げ加工を施す。被成形体は下型
76上を順送りされるごとに曲げ加工が施されて最終的に
第５曲げまで完了した製品として得られる。

この成形装置は、フィードバー74および下型76等を並
列して２列設けているから、同時に２系列で被成形体の
曲げ加工を行うことが可能であり、効率的に曲げ加工を
行うことが可能となっている。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて種々説明
したが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し
得るのはもちろんのことである。

（発明の効果） 本発明に係る外部リードの曲げ方法及び成形装置によ
れば、第２曲げ工程でローラにより外部リードを曲げる
とともに押圧部によっても外部リードを押圧して曲げる
から外部リードのスプリングバックを抑えて精度のよい
曲げ成形ができる。また、第２曲げ角度を大きく設定
し、第３曲げ工程で外部リードの外側面に面接触する曲
げパンチを用いて外部リードを曲げ成形することによ
り、外部リードの表面に傷をつけずに精度のよい曲げ成
形を可能にする等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明に係る外部リードの曲げ方法を
示す説明図、第６図および第７図は成形装置の一実施例
およびその成形方法を示す説明図、第８図および第９図
は成形装置の他の実施例およびその成形方法を示す説明
図、第10図、第11図、第12図はさらに他の成形装置を示
す説明図である。 10……外部リード、16……曲げダイ、14……ノックアウ
ト、18……パンチローラ、20……ローラホルダ、22……
押圧部、28a、28b……曲げパンチ、32……支持軸、34
a、34b……パンチ部、38a、38b、38c……ローラ、40…
…リードフレーム、44……切り離し部、48……成形部、
50……被成形体、52……収納部、54……供給部、56……
カット部、58……成形部、60……分離部、70……ロッ
ド、72……アーム、74……フィードバー、76……下型、
80……昇降部。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部リードの先端部をアール状に曲げる第
   １曲げ工程、外部リードを基部位置で曲げる第２曲げ工
   程、外部リードを封止樹脂の下面に対して略垂直に曲げ
   る第３曲げ工程、外部リードを封止樹脂の下面にかかえ
   込むように曲げる第４、第５曲げ工程によって外部リー
   ドをＪ形に曲げ加工する外部リードの曲げ方法におい
   て、 前記第２曲げ工程では、外部リードの外面に当接し曲げ
   ダイに外部リードを押接するパンチローラと、該パンチ
   ローラで外部リードを曲げると同時に外部リードの肩部
   に当接し前記曲げダイとの間で外部リードを挟圧して所
   定形状に成形する押圧部とを有するローラホルダを用い
   て曲げ加工することを特徴とする外部リードの曲げ方
   法。
2. 【請求項２】外部リードの先端部をアール状に曲げる第
   １曲げ工程、外部リードを基部位置で曲げる第２曲げ工
   程、外部リードを封止樹脂の下面に対して略垂直に曲げ
   る第３曲げ工程、外部リードを封止樹脂の下面にかかえ
   込むように曲げる第４、第５曲げ工程によって外部リー
   ドをＪ形に曲げ加工する外部リードの曲げ方法におい
   て、 前記第２曲げ工程での外部リードの曲げ角度を略80゜に
   設定し、 前記第３曲げ工程では、受けダイとの間で封止樹脂を支
   持する、下部側がひろがったテーパ面となる段差部が外
   壁面に設けられたノックアウトと、 支持軸に回動可能に支持され前記ノックアウトの外壁面
   に沿って移動するとともに、下端部の内壁側に外部リー
   ドの基部から先端側全体に当接するパンチ部が設けら
   れ、前記支持軸よりも上部の内壁側に前記ノックアウト
   の外壁面上を転動するローラが軸支された曲げパンチと
   を用い、 前記封止樹脂部分を前記ノックアウトと受けダイとで支
   持した状態で、前記曲げパンチを徐々に下降させること
   により、前記ローラが前記段差部にのりあがり、前記曲
   げパンチが前記支持軸を支点として回動し、前記パンチ
   部が前記外部リードの基部から先端側全体に面接触して
   外部リードをかかえ込むように外側から内側に押圧する
   ことにより封止樹脂に対し略垂直に外部リードを曲げる
   ことを特徴とする外部リードの曲げ方法。
3. 【請求項３】外部リードをＪ形に曲げ加工する外部リー
   ドの成形装置において、 外部リードをその基部位置で封止樹脂の外側面に略沿っ
   て曲げる曲げ工程用として、 外部リードの外面に当接し曲げダイに外部リードを押接
   するパンチローラと、該パンチローラで外部リードを曲
   げると同時に外部リードの肩部に当接し前記曲げダイと
   の間で外部リードを挟圧して所定形状に成形する押圧部
   とを有するローラホルダを備えたことを特徴とする外部
   リードの成形装置。