JP2665870B2 - 電気部品等のリード切断用金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気部品等のリード
切断用金型に関する。さらに詳細には、リードピッチが
極めて小さいＩＣ、ＬＳＩのリード間の連結部を切断す
るための金型構造に関する。

【０００２】

【背景技術】ＬＳＩパッケージの形状は、従来のＤＩＰ
（ｄｕａｌ ｉｎｃｌｉｎｅ ｐａｃｋａｇｅ）中心か
ら、近年リード線用の取付け穴を使用しないで、リード
線付きの部品やデバイスパッケージをプリント配線板
（ｐｒｉｎｔｅｄ ｗｉｒｉｎｇ ｂｏａｒｄ）の表面
の導体に電気的に接続する方法、いわゆる表面実装に移
行しつつある。この移行は、ＬＳＩチップの高密度・多
機能・高速化によるゲート数の増大に対応するためであ
る。表面実装方式の１つとして、４辺にリードをもつフ
ラットパッケージタイプが知られ、用いられている。こ
のＩＣリードの加工は、通常、次のようなリードの切断
（切離し）工程を含んでいる。

【０００３】図１に示すように、リードフレーム１には
前工程でＬＳＩパッケージ２が装着されている。このＬ
ＳＩパッケージ２は、図示しないＩＣチップとリードフ
レーム１との間を金線等でボンディングし、その後合成
樹脂等でパッケージしたものである。ＬＳＩパッケージ
２の周囲のリードフレーム１には打抜きにより、打抜き
部間に多数のリード３，３…が形成されている（図２の
一部拡大図参照）。隣接するリード３，３間は完全に打
抜かれずに連結され、鎖線に沿って切断することによっ
てこの連結部３ａ，３ａ…が除去され、初めてＬＳＩは
作動可能な状態となる。

【０００４】従来、リード３の切断は図８〜１１に示さ
れる金型によって行われている。図８は、ポンチプレー
ト１０の下面図であり、ポンチ４は連結部３ａ，３ａ…
の全体形状に対応して、４枚が全体としてほぼ矩形状に
なるように配置されている。各ポンチ４の先端すなわち
ポンチプレート１０の移動方向の下端に、上下方向に延
びる多数の櫛刃状のポンチ刃５がリード３のピッチに対
応したピッチで設けられている。

【０００５】一方、ダイス５１は図１０，１１にそれぞ
れ平面図および断面図で示されるように、上部に矩形の
ダイス穴５２が設けられている。ダイス穴５２の内周壁
には、ポンチ４の刃５と直交する方向に延びる多数の櫛
刃状のダイス刃５３が設けられている。リード３の切断
加工時には、ＬＳＩパッケージ２がダイス穴５２に受入
れられ、リードフレーム１の両端の位置決め穴６がダイ
ス５１の上面に設けられた図示しないピンに挿入される
ことにより位置決めがなされる。そして、ポンチ４が下
降してポンチ刃５がダイス刃５３間に進入し、せん断作
用によりリード３間の連結部３ａが除去される。

【０００６】従来、この金型は研削加工によって製作さ
れている。しかし、近年の半導体は集積化が進み、ＩＣ
のリードピッチも０．５ｍｍとますます小さくなってい
る。これに伴い、リード加工に高精度が要求されるよう
になっている。近い将来には、リードピッチが０．３２
ｍｍのＩＣが生産される見込みである。この場合、ポン
チおよびダイスの刃も０．１４ｍｍ幅の人の髪の毛のよ
うに極めて細い櫛状になり、研削加工では砥石に問題が
あり、対応できなかった。

【０００７】このため、金型加工のために研削加工に代
えて、ワイヤー放電加工の適用が検討された。しかし、
通常のワイヤー放電加工では、刃の放電加工された加工
表面から内部に０．０２ｍｍ程度の変質層が発生し、早
期に刃物が折れ、実際の加工に適用するには至らなかっ
た。これは、超硬材に約０．０２ｍｍの厚み層から、糊
の役目のコバルトが溶出してタングステンカーバイドだ
けの変質層になり、金型の刃物としての重要な役目のタ
ングステンカーバイドが脱落しやすい状況になるものと
考えられる。

【０００８】そこで、この発明者は特殊な交流バイアス
電源を採用したワイヤー放電加工機を用いて加工したと
ころ、変質層の発生はみられなかった。しかしながら、
リードピッチが極小である結果、刃が余りに細くなり、
１００ショットから１０，０００ショットと安定しない
回数のショットで、ダイス刃が折れたり座屈して破損
し、同時にポンチ刃も折れ、本格生産に耐えられるよう
な金型ではなかった。すなわち、ダイス刃は片持ちであ
り、しかも毛髪のように細い櫛刃状のため、横から偏荷
重を受けて折れる。ポンチは、これを支えている毛髪の
ように細い櫛刃状のストリッパーがダイスと同様に横か
ら偏荷重を受けて折れるため、同時に支えがなくなって
ポンチ刃も折れることになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。

【００１０】この発明の目的は、ダイスやポンチの櫛刃
状の刃を保護し、座屈や折損を防止できる電気部品等の
リード切断用金型を提供することにある。

【００１１】この発明の他の目的は、ダイスやポンチの
保護が確実に行われる電気部品等のリード切断用金型を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採る。

【００１３】この発明は、多数のリード（３）が所定の
ピッチで並列して形成され、かつ互いに隣接する前記リ
ード（３，３）間の一部が連結されているリードフレー
ム（１）の前記リード間の連結部（３ａ）を切断するた
めのリード切断金型であって、先端に前記リード（３）
のピッチに対応したピッチで多数のポンチ刃（５）が並
列して設けられたポンチ（４）と、ダイス穴（２２）の
周壁に、前記ポンチ刃（５）と協動して前記連結部（３
ａ）を切断するための多数のダイス刃（２３）が前記リ
ード（３）のピッチに対応したピッチで並列して設けら
れたダイス（２１）とからなる電気部品等のリード切断
用金型において、前記各ダイス刃（２３）の先端部が挿
入される多数の凹部（２５）が側面に設けられ、前記各
ダイス刃（２３）を剛的に連結する支持プレート（２
４）と、前記ダイス刃（２３）の先端部および前記凹部
（２５）のそれぞれに、前記ダイス刃（２３）の剛性を
高めるために互いに係合して支持する係合部（２３ａ，
２５ａ）が形成されていることを特徴とする電気部品等
のリード切断用金型である。

【００１４】また、前記リードフレーム（１）を前記ダ
イス（２１）に押圧し、かつ前記ポンチ刃（２５）を移
動自在に挿入して支持するための多数の孔（３１）が形
成されたストリッパー（１７）とを備えていると更に良
い。

【００１５】

【００１６】

【作用】支持プレートは、凹部にダイスの先端部が圧接
して挿入されることによってダイスに装着される。これ
により、ダイス刃は一端がダイス自体に支持され、他端
が支持プレートによって支持されることになる。すなわ
ち、ダイス刃は両端が支持され、かつ各ダイス刃が剛的
に連結されることになる。したがって、ダイス刃が横か
らの偏荷重を受けても座屈したり、折れたりしたりする
ことがない。

【００１７】

【実施例】この発明の実施例を図面を参照しながら以下
に説明する。

【００１８】図３は、金型の全体構造を示す断面図であ
る。全体構造自体は、従来と同様なので簡単に説明す
る。金型は上型７と下型８とからなり、上型７はポンチ
ホルダー９を有している。ポンチホルダー９の上面に
は、図示しないプレス機のラムに連結されるシャンク１
０が設けられている。下型８はダイホルダー１１を有し
ている。ダイホルダー１１には、図示しない複数のガイ
ドポストが設けられポンチホルダー９はこのガイドポス
トに案内されて上下動する。ストッパ１２はポンチホル
ダー９の下降位置を制限するためのものである。

【００１９】ポンチホルダー９の下面には、ポンチプレ
ート１０が設けられている。ポンチプレート１０に設け
た円孔１４には、吊りボルト１５が移動自在に挿入さ
れ、吊りボルト１５の下端にはストリッパープレート１
６が固定されている。吊りボルト１５の上方のポンチホ
ルダー９には、スプリング挿入孔１７が形成されてい
る。

【００２０】スプリング挿入孔１７の上端には、調節ボ
ルト１８がねじ込まれている。この調節ボルト１８と吊
りボルト１５との間にコイルスプリング１９が介在さ
れ、このコイルスプリング１９のばね力は調節ボルト１
８によって調節される。

【００２１】ストリッパープレート１６の下面には、ス
トリッパー１７がホルダー１８によって保持されてい
る。ポンチプレート１０には、図８，９に示したと同様
の櫛刃状のポンチ刃５を有する４枚のポンチ４が固定さ
れている。ポンチ４は、ストリッパープレート１６およ
びストリッパー１７の内部に移動自在に挿入され、ワー
クの切断時にストリッパー１７の下面から突出する。す
なわち、ポンチホルダー９が下降すると、ポンチプレー
ト１０およびストリッパー１７がともに下降して、まず
ストリッパー１７がワークを押さえる。次いで、ポンチ
プレート１２のみがコイルスプリング１９に抗してスト
ロークＳだけ下降し、ポンチ４がストリッパー１７の下
面から突出する。

【００２２】ダイホルダー１１の上面には、ダイプレー
ト２０が設けられている。このダイプレート２０にダイ
ス２１が保持されている。図４はダイス２１の平面図、
図６は垂直方向の断面図、図７は水平方向の断面の一部
を拡大して示す図である。

【００２３】ダイス２１には全体に矩形のダイス穴２２
が形成されている。ダイス穴２２の深さは、本実施例で
は６．０ｍｍ程度である。ダイス穴２２の内周壁には、
従来と同様にポンチ刃と直交する方向に延びる多数の櫛
刃状のダイス刃２３が、リード３のピッチと等しいピッ
チで設けられている。ダイス刃２３は本実施例では肉厚
が０．１４ｍｍ程度であり、ワイヤー放電加工によって
加工される。ダイス刃２３は、ワイヤー放電加工のみの
状態では片持ちである。多数のダイス刃２３を剛的に連
結するのが支持プレート２４である。

【００２４】支持プレート２４は全体に矩形状となって
いて、ダイス穴２２内に装着される。支持プレート２４
の外周面には、多数の凹部２５が等間隔に形成されてい
る。支持プレート２４は超硬合金からなり、ダイス刃２
４と同様に突起２５もワイヤー放電加工によって加工さ
れる。支持プレート２４は、各凹部２５にダイス刃２３
の先端部が圧接して挿入されることにより、ダイス穴２
２内に装着される。支持プレート２４の装着により、互
いに隣接するダイス刃２３間には上部のみが開放し、四
周が閉鎖された閉鎖間隙２６が区画される。

【００２５】図６に拡大して示されるように各ダイス刃
２３の先端部には、首部２３ａが設けられている。一
方、各凹部２５の先端部には、狭い間隔の狭隘部２５ａ
が設けられている。各凹部２５へのダイス刃２３の圧入
により、ダイス刃２３の首部２３ａおよび狭隘部２５ａ
が互いに係合し、支持プレート２４およびダイス刃２３
の横方向の偏位が防止され、ダイス刃２３の剛性が一層
高まる。

【００２６】ＬＳＩパッケージ２は、リードの切断加工
時にダイス穴２２に受入れられる。このため、支持プレ
ート２４の上面をダイス２１の上面よりも低下させるこ
とにより、支持プレート２４の上方にＬＳＩパッケージ
２の収容部２７が形成されている。すなわち、ＬＳＩパ
ッケージ２は、支持プレート２４の上面に載置される。
収容部２７の形状をＬＳＩパッケージ２の形状に一致さ
せるために、ダイス刃２３およびダイスには傾斜面２
８，３２がそれぞれ形成されている。

【００２７】図７はストリッパーの一部を拡大して示す
断面図である。ストリッパー１７はストリッパー本体１
７ａと支持プレート３０とからなっている。ストリッパ
ー本体１７ａにはポンチ４が移動自在に挿入されるスリ
ット２９が設けられている。ストリッパー本体１７ａの
下面には、ポンチ刃５を支持するための支持プレート３
０が固定されている。支持プレート３０には、各ポンチ
刃５が移動自在に挿入される多数の小孔３１が設けられ
ている。ポンチ刃５は、小孔３１に挿入されることによ
り、支持プレート３０に支持され、横方向の偏位が抑え
られる。

【００２８】切断加工方法 図１に示したリードフレーム１は帯状のものであり、図
示しないが複数のＬＳＩパッケージ２が長手方向に一定
間隔を置いて装着され、各ＬＳＩパッケージ２の周囲に
リード３が形成されている。リードフレーム１は、図示
しない搬送装置等によって搬送され、ＬＳＩパッケージ
２がダイス２１の収容部２７にセットされる。また、位
置決め穴６によって位置決めがなされている。この状態
でリード３間の連結部３ａは、ダイス刃２３間の閉鎖間
隙２６上に位置している。

【００２９】ラムの作動によりポンチホルダー９が下降
すると、ストリッパー１７およびポンチプレート１５が
ともに下降し、ストリッパー１７の支持プレート３０に
よって、リードフレーム１がダイス２１に押え付けられ
る。ポンチプレート１０のみは、その後もコイルスプリ
ング１９に抗して下降し、ポンチ刃５が支持プレート３
０の下面から突出する。ポンチ刃５は、ダイス刃２３間
の閉鎖間隙２６に進入し、せん断作用によってリード３
間の連結部３が切落とされる。切断の際、仮にダイス刃
２３に偏荷重が作用しても、各ダイス刃２３は支持プレ
ート２４によって剛的に連結されているので、座屈した
り折損したりすることがない。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
ダイス刃の座屈や折損が確実に防止されるので、リード
ピッチの短小化に十分対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、リードフレームを示す平面図である。

【図２】図２は、リードを拡大して示す平面図である。

【図３】図３は、金型の断面図である。

【図４】図４は、ダイスのダイス穴付近を示す平面図で
ある。

【図５】図５は、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図であ
る。

【図６】図６は、ダイス刃と突起との係合状態を拡大し
て示す断面図である。

【図７】図７は、ストリッパーの下部を示す断面図であ
る。

【図８】図８は、ポンチプレートの下面図である。

【図９】図９は、ポンチを示す正面図である。

【図１０】図１０は、従来のダイスを示す平面図であ
る。

【図１１】図１１は、図１０のＢ−Ｂ線に沿った断面図
である。

【符号の説明】

１…リードフレーム ２…ＬＳＩパッケージ ３…リード ３ａ…連結部 ４…ポンチ ５…ポンチ刃 １７…ストリッパー ２１…ダイス ２２…ダイス穴 ２３…ダイス刃 ２３ａ…首部 ２４…支持プレート ２５…凹部 ２５ａ…狭隘部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数のリード（３）が所定のピッチで並列
   して形成され、かつ互いに隣接する前記リード（３，
   ３）間の一部が連結されているリードフレーム（１）の
   前記リード間の連結部（３ａ）を切断するためのリード
   切断金型であって、 先端に前記リード（３）のピッチに対応したピッチで多
   数のポンチ刃（５）が並列して設けられたポンチ（４）
   と、 ダイス穴（２２）の周壁に、前記ポンチ刃（５）と協動
   して前記連結部（３ａ）を切断するための多数のダイス
   刃（２３）が前記リード（３）のピッチに対応したピッ
   チで並列して設けられたダイス（２１）とからなる電気
   部品等のリード切断用金型において、 前記各ダイス刃（２３）の先端部が挿入される多数の凹
   部（２５）が側面に設けられ、前記各ダイス刃（２３）
   を剛的に連結する支持プレート（２４）と、 前記ダイス刃（２３）の先端部および前記凹部（２５）
   のそれぞれに、前記ダイス刃（２３）の剛性を高めるた
   めに互いに係合して支持する係合部（２３ａ，２５ａ）
   が形成されていることを特徴とする電気部品等のリード
   切断用金型。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記リードフレーム（１）を前記ダイス（２１）に押圧
   し、かつ前記ポンチ刃（２５）を移動自在に挿入して支
   持するための多数の孔（３１）が形成されたストリッパ
   ー（１７）とを備えてなることを特徴とする電気部品等
   のリード切断用金型。