JP2734446B2 - タイバー切断金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
に用いるタイバー切断金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造に用いる従来のタイバ
ー切断金型の正面断面図および側面断面図をそれぞれ図
９および図１０に示す。これらの図において、プレスプ
ラテン１はシャンク（保持体）２を取り付けている。ポ
ンチホルダー３にハンガーアダプター４が固着され、シ
ャンク２を連結している。

【０００３】プラグ５はポンチホルダー３にねじ込ま
れ、スプリング６、ストリッパーボルト７を有し、バッ
キングプレート８はポンチホルダー３に取り付けられ、
ポンチプレート９を取り付けている。

【０００４】パット枠１０は、上下動可能にポンチプレ
ート９に取り付けられたストリッパーガイドピン１５に
案内支持される。パット１１はパット枠１０に取り付け
られ、パットおよびパット枠はスプリング６により押し
下げられている。ポンチホルダー３に２本から４本の任
意数のメインガイドブッシュ１２が取り付けられ、メイ
ンガイドポスト１３がメインガイドブッシュ１２に通さ
れ、ポンチホルダー３を上下動可能に案内支持してい
る。上ハイストッパー１４がポンチホルダー３に固着さ
れ、タイバーカットポンチ１６がポンチプレート８には
め込まれ、パット１１およびポンチプレート入子１７に
より保持されている。

【０００５】ミス検出ピン１８は常時スプリングにより
押し下げられており、上型の下降により半導体装置３２
のパッケージから導出するリードフレームのアウターリ
ード２９の位置正誤の判定を行う。また切断カス排出口
１９を有しここから常時エアーを吸収している。尚、図
１０ではリードフレームを含み半導体装置の図示を省略
している。

【０００６】上記各部品１〜１８により上型部２０を構
成している。

【０００７】次に、ダイホルダー２１は定盤上にセット
され、ダイ枠２２を取り付けている。ダイ枠２２には、
タイバーカットダイ２３が取り付けられている。下ハイ
ストッパー２５はダイホルダーに固着され、上型部２０
の上ハイスットパー１４に対応している。レベルスット
パー２６はダイ枠２２に固着され、上型部のパット枠１
０が当接するようになっている。パイロットピン２４は
ダイ枠２２またはタイバーカットダイ２３に取り付けら
れ、リードフレーム２９セット時の位置決めを行う。

【０００８】メインガイドポスト１３は、ダイホルダー
２１に固着されている。ダイ枠２２には、ストリッパー
ガイドブッシュ２７が固着されており、上ダイホルダー
のストリッパーガイドピント対応している。ストリッパ
ーガイドブッシュ２７にストリッパーガイドピン１５が
通され上ホルダー機能部の位置決めを行なう。

【０００９】上記各部品２１〜２７により下型部２８を
構成している。

【００１０】部分詳細図の図１１を参照して、従来の金
型のタイバーカットポンチおよびダイの形状について説
明する。尚 従来金型の機能部詳細図である図１１にお
いて、（Ａ）は半導体装置をタイバーカットダイにセッ
トした状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向
であるタイバーカットダイをアウターリード長手方向か
ら視た正面図であり、（Ｃ）は半導体装置・タイバーカ
ットポンチの位置関係を示す（Ａ）の矢印Ｃ方向から視
た側面図である。

【００１１】タイバーカットダイ２３の切断側面は半導
体装置のリードフレーム２９をセットするセット面３８
に垂直かつストレートであり、ストレート部寸法はタイ
バーカットポンチ１６とタイバーカットダイ２３の噛み
合わせ量以上（例えば噛み合わせ量２ｍｍに対してスト
レート部寸法２．２ｍｍ）である。また、タイバーカッ
トダイ溝部にはタイバーを切断したときに発生する切断
カス用逃げテーパー角３３（例えば３〜６度）を有して
いる。

【００１２】このテーパー角３３は各櫛歯溝毎にアウタ
ーリードの幅方向に対をなすように設けられている。ま
た、ダイ櫛歯終端は半導体装置セット面に垂直かつスト
レートであり、タイバーカットポンチ１６の先端形状は
フラットである。

【００１３】次に、従来の金型におけるリードフレーム
からタイバーを切断する動作を説明する。

【００１４】複数個の半導体装置３２に形成されたリー
ドフレーム２９が下型部に固定されたパイロットピン２
４により位置決めされる。プレスプラテン１が下降し、
ハンガーアダプター４を介し上型部が下降する。すると
パット枠１０も下降する。パット枠１０は、下レベルス
トッパー２６に当たるまで下降する。

【００１５】この位置がリードフレームクランプ位置で
あり、タイバー切断開始位置である。プレスプラテン１
がさらに下降すると、タイバーカットポンチ１６がパッ
トおよびパット枠に保持されながら徐々に押し出され、
タイバーカットダイ２３によりアウターリード間を連結
しているタイバーが切断され、切断カス３６は、タイバ
ーカットダイ溝下部に押し込まれる。

【００１６】上型部２０の下降は上ハイトストッパー１
４が下ハイトストッパー２５に接触あるいは指定した位
置まで行われ（こにときが金型の下死点である。）接触
したところで上型は上昇に転ずる）。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の半
導体装置の製造に用いるタイバー切断金型では、タイバ
ーカットダイに切断カス逃げ用の逃げテーパー（例えば
３度から６度）を設け切断カスにかかる抵抗を徐々に減
少させながら、タイバーカットダイ溝下部から徐々に除
去する金型構造及び方式をとっていた。このため、タイ
バーカットダイ溝内に切断カスが詰まりやすく完全に詰
まってしまった場合には、下降しようとするタイバーカ
ットポンチが切断カスに衝突し下降できなくなり、瞬間
的に大きなストレスがかかり金型機能部（タイバーカッ
トポンチ１６、タイバーカットダイ２３、パット１１）
を破損してしまうという問題があった。

【００１８】本発明では、このような問題点を解決する
ためになされたもので、タイバー切断後のおける切断カ
スは１ショット乃至２ショットにて随時除去するように
構成し、タイバーカットダイ構内への切断カス詰まりを
防ぐことにより、機能部（タイバーカットポンチ１６、
タイバーカットダイ２３、パット１１）破損を防止でき
るタイバーの切断金型を得ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半導体
装置タイバー切断工程において下型部に対し上型部を油
圧プレスやモータープレスなどにより往復運動をさせ、
半導体装置のタイバー部を所望寸法の形状に切断するタ
イバー切断金型であり、下型部には封入済み半導体装置
のパッケージから導出するリードフレームを位置決めす
るパイロットピンと、半導体装置のパッケージより水平
かつ等ピッチに導出しているアウターリードを支持する
タイバーカットダイを有し、上型部には半導体装置の浮
き上がりを防止するための押さえパットと、前記アウタ
ーリード間を連結するタイバーを所望切断寸法に切断す
るタイバーカットポンチを有するタイバー切断金型にお
いて、下型部のタイバーカットダイの櫛歯溝形状の内側
面は、半導体装置のリードフレームをセットする上面に
対して垂直かつストレートのストレート部と、該ストレ
ート部の終端からリード長手方向に延びるテーパー部を
有して構成され、上面からのストレート部の寸法をタイ
バーカットポンチとタイバーカットダイの噛み合わせ量
までとし、これにより上型部が下降しタイバーカットポ
ンチとタイバーカットダイによりアウターリード間のタ
イバー部が切断され、この切断カスが逐次タイバーカッ
トダイの櫛歯溝下部からタイバーカットポンチにより押
し出され順次除去できるようにしたタイバー切断金型に
ある。前記テーパーの寸法はパッケージ端よりタイバー
終端までの長さより若干（０．２ｍｍから０．５ｍｍ）
長いことが好ましい。そして、従来金型のように切断カ
ス逃げ用のテーパーを必用としないからこのテーパーは
形成されない。

【００２０】このような本発明において、上型部と同時
にパット枠も下降しレベルストッパーに当たる。この時
点がリードフレームクランプ位置である。さらに、上型
部が下死点へ下降することによりタイバーカットポンチ
がバッキングプレート・ポンチプレートにより押し出さ
れアウターリード間を連結するタイバーを切断し、タイ
バーカットダイ溝下部よりタイバーカットポンチにより
切断カスは速やかに排出され下死点に至る。下死点に達
した上型部は次の瞬間（任意時間停止後、例えば０．５
ｓｅｃ）には上昇に転じる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を説明す
る。

【００２２】図１は本発明の実施の形態のタイバー切断
金型の正面断面図であり、図２は図１の側面部分断面図
である。図１及び図２において、先に説明した従来技術
の図９および図１０と同一もしくは類似の箇所は同じ符
号を付してあるから、重複する説明はなるべく省略す
る。

【００２３】すなわち上記各部品１〜１８を有して上型
部２０を構成している。定盤上に取り付けられた下ダイ
ホルダー２１を有し、レベルストッパー２６が取り付け
られ、本発明のタイバーカットダイ３７が取り付けられ
ている。

【００２４】そして下ダイホルダー２１に下ハイトスト
ッパー２５が固着され、上ハイストッパー１４に対応し
ている。タイバーカットダイ３７等にパイロットピン２
４が取り付けられ、リードフレームセット時の位置決め
を行う。また、メインガイドポスト１３はダイホルダー
２１に、ストリッパーガイドピン１５はポンチプレート
９に固着されている。

【００２５】上記各部品２１、２２、２４〜２７、３７
により本発明の下金型部３９を構成している。

【００２６】次に部分詳細図の図３を参照して,本発明
の実施の形態の金型のタイバーカットポンチおよびダイ
の形状について説明する。尚、本発明の実施の形態の金
型の機能部詳細図である図３において、（Ａ）は半導体
装置をタイバーカットダイにセットした状態を示す平面
図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向であるタイバーカット
ダイをアウターリード長手方向から視た正面図であり、
（Ｃ）は半導体装置とタイバーカットダイおよびタイバ
ーカットポンチに位置関係を示す図であり、（Ａ）の矢
印Ｃ方向から視た部分側断面図である。

【００２７】タイバーカットダイ３７は図３（Ｂ）に示
すように半導体パッケジをセットする面に垂直かつスト
レート形状であり切断カス逃げ用テーパーを有さないよ
うに構成されている。

【００２８】一方、図３（Ｃ）に示すように、タイバー
カットダイ３７の櫛歯ストレート部３５の寸法３０はタ
イバーカットポンチ１６との噛み合わせ量３０であり、
すなわちタイバーカットポンチ１６の下降ストローク長
と同じであり、半導体装置のセット面３８、すなわちセ
ットされたリードフレームの下面から、最大２ｍｍであ
ることが実用上好ましい。また、ストレート部終端、す
なわちストレート部３５の下端からアウターリード長手
方向にテーパー（例えば、４５度）を有し、テーパー寸
法は半導体パッケージのモールド際からタイバー終端ま
での長さに若干の距離（例えば０．２〜０．５ｍｍ）を
加えたものとすることが実用上好ましい。

【００２９】次に、上記タイバーカットポンチ１６とタ
イバーカットダイ３７の動作関係を図４乃至図６を参照
して説明する。尚、図面が煩雑になるのを避けるため
に、図４乃至図６においてリードフレームを含む半導体
装置の図示を省略している。また上型部２０はその下側
の部分のみを図示してある。

【００３０】図４は、上型部２０が油圧プレスやモータ
ープレスなどにより往復運動する前の状態、つまり金型
上死点の位置である。この位置が、上型下降開始位置お
よび上昇停止位置である。

【００３１】この図４の位置から上型部２０を下降さ
せ、図５に示すようにパット枠１０がレベルスットパー
２６（図２）に当たる。この位置がリードフレームクラ
ンプ位置である。

【００３２】続いて、上型部２０がさらに下降すると上
下動可能に取り付けたパット枠１０からタイバーカット
ポンチ１６がパット枠１０により、図６に示すように、
徐々に押し出されアウターリード間を連結するタイバー
を切断する。

【００３３】この位置がタイバーカットを行う位置であ
る。そして図６の状態でタイバー切断が完了した状態か
ら切断カスの排出動作は開始している。タイバー切断後
さらにタイバーカットポンチは下降しタイバーカットポ
ンチに押されながらタイバーカットダイ櫛歯間を通り下
部より随時排出される。

【００３４】切断カスを上型部の下降は下ハイトストッ
パー２５に上ハイストッパー１４が接触するまで行われ
る。つまり上型部２０の下降はハイスットパー接触時お
よび任意に点到達（金型下死点）するまで行われる。下
死点に到達した上型部は、任意時間停止した次の瞬間に
は上昇を始め図４の上死点で停止する。

【００３５】尚、上記実施の形態では特にタイバーカッ
トポンチ１６とタイバーカットダイ３７のセット数は設
定しなかったが、タイバーカットを行うとする辺の数だ
け設定できる。

【００３６】次に本実施の形態の効果のついて述べる。
タイバーカットダイのストレート部寸法がポンチとダイ
の噛み合わせ量迄あるため、タイバーカットポンチによ
り切断された切断カスは随時排出されダイ櫛歯間にカス
詰まりの発生する確率は低減されるため、金型破損が防
止できる。またタイバーカットダイ形状もストレートで
いいため、加工が簡単に出来従来に比べて安価になる。

【００３７】これまで説明したタイバー切断金型は単能
型（Ｌ／Ｆ自動送り機構無し）に付いているが、切断カ
ス詰まりを防止する本発明のタイバーカットダイ形状
は、自動機用の金型（Ｌ／Ｆ自動送り機構有り）につい
ても同様の効果が得られる。

【００３８】上記実施の形態におけるパット１１は例え
ば図７（Ａ）に示すような平面形状のパット１１Ａであ
り、図７（Ｂ）は このパット１１Ａとタイバーカット
ポンチ１６との関係を示す拡大側断面図である。

【００３９】図８（Ａ）は実施の形態のパット１１とし
ての改良されたパット１１Ｂの平面形状を示す平面図で
あり、図８（Ｂ）はこのパット１１Ｂとタイバーカット
ポンチ１６との関係を示す拡大側断面図である。

【００４０】図８で一番特徴的であるのはタイバーカッ
トポンチをガイドするパットおよびタイバーカットダイ
の櫛歯部根元形状が、図７（Ｂ）に示すようにＲ状では
なく、図８（Ｂ）に示すようにストレートにて構成され
ていることである。

【００４１】この構造のパットおよびダイを用いること
により、ポンチの繰り返し位置精度が向上するとともに
切断されたカスが常にポンチにより押し出されるため切
断カス排出位置や回数が安定する。

【００４２】図７において、ポンチ両側面のみでガイド
しているからポンチ下降時にポンチがアウターリード方
向に逃げようとするためポンチ下降終了時の位置にバラ
付きが生じてしまい、また余分な隙間があるため切断カ
スがズレて噛み込むおそれが生じる場合、図８に示すパ
ット・ダイではダイの櫛歯部は半導体パッケージのモー
ルド際からタイバー終端までの長さに若干の距離（０．
２〜０．５ｍｍ程度）を加えた寸法にしているため、何
らかの原因で切断カスがポンチ保持中（カス排出中）に
ずれたとしても常にポンチと接触していることと、ポン
チを３辺にてガイドしているため切断カスは垂直に押し
出され排出位置にバラ付きを起こさず常に同じ位置・回
数にてスムーズに排出される。

【００４３】

【発明の効果】以上にように、本発明における半導体装
置に用いるタイバー切断金型は、半導体パッケージのタ
イバー部を切断するタイバーカットポンチとタイバーカ
ットダイを有し、タイバーカットダイ溝部は半導体パッ
ケージをセットする面に垂直かつストレートであり、切
断カス逃げ用テーパーを有さず、タイバーカットダイの
櫛歯ストレート部寸法をタイバーカットポンチとの噛み
合わせ量（好ましくは最大２ｍｍ）迄とし、ストレート
部終端からアウターリード長手方向にテーパー（例え
ば、４５°）を有し、テーパーは半導体パッケージのモ
ールド際から各アウターリードを連結するタイバーの終
端までの長さに若干の距離（例えば、０．２ｍｍ〜０．
５ｍｍ）を加えた形状になるよう構成することにより、
タイバーカットストレート部寸法はタイバーカットポン
チタイバーカットダイとの噛み合わせ量しかないため、
切断された切断カスはタイバーカットポンチにて随時押
し出し除去（１ショットまたは２ショット）を行うた
め、切断カス詰まりを防ぐことが出来る。また、金型破
損による生産ラインの停止を防止できるとともに、加工
コスト低下させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のタイバー切断金型を示す
正面断面図である。

【図２】図１の側面断面図である。

【図３】本発明における金型の機能部詳細図であり、
（Ａ）は半導体装置をタイバーカットダイにセットした
状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向である
タイバーカットダイをアウターリード長手方向から視た
正面図であり、（Ｃ）は半導体装置・タイバーカットポ
ンチの位置関係を示す（Ａ）の矢印Ｃ方向から視た側面
図である。

【図４】本発明において上型部が下降した一連の動作の
うち上型部原点（上死点）時を示す部分断面図である。

【図５】本発明において上型部が下降した一連の動作の
うちパット枠がレベルストッパに接触した状態を示す部
分断面図である。

【図６】本発明において上型部が下降した一連の動作の
うちタイバーカットポンチによりタイバーがカットされ
切断カスがタイバーカットポンチによりタイバーカット
ダイ溝下部から排出され始まる状態を示す部分断面図で
ある。

【図７】本発明の実施の形態のタイバー切断金型に用い
られているパットの一例を示す平面図（Ａ）およびパッ
トとタイバーカットポンチとの位置関係を示す拡大側断
面図（Ｂ）である。

【図８】本発明の実施の形態のタイバー切断金型に用い
られているパットの他の例を示す平面図（Ａ）およびパ
ットとタイバーカットポンチとの位置関係を示す拡大側
断面図（Ｂ）である。

【図９】従来金型の正面断面図である。

【図１０】図９の側面断面図である。

【図１１】従来金型の機能部詳細図であり、（Ａ）は半
導体装置をタイバーカットダイにセットした状態を示す
平面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向であるタイバーカ
ットダイをアウターリード長手方向から視た正面図であ
り、（Ｃ）は半導体装置・タイバーカットポンチの位置
関係を示す（Ａ）の矢印Ｃ方向から視た側面図である。

【符号の説明】

１ プレスプラテン ２ シャンク ３ ポンチホルダー ４ ハンガーアダプター ５ プラグ ６ スプリング ７ ストリッパーボルト ８ バッキングボルト ９ ポンチプレート １０ パット枠 １１、１１Ａ、１１Ｂ パット １２ メインガイドブッシュ １３ メインガイド １４ 上ハイトストッパー １５ ストリッパガイドピン １６ タイバーカットポンチ １７ ポンチプレート入子 １８ ミス検出ピン １９ 切断カス排出口 ２０ 上型部 ２１ 下ダイホルダー ２２ ダイ枠 ２３ タイバーカットダイ ２４ パイロットピン ２５ 下ハイストッパー ２６ レベルストッパー ２７ ストリッパーガイドブッシュ ２８ 下型部 ２９ リードフレーム（アウターリード） ３０ 噛み合わせ量 ３１ テーパー ３２ 半導体装置 ３３ カス逃げ用テーパー角 ３４ タイバー ３５ タイバーカットダイ３７の垂直（ストレート）
部 ３６ 切断カス ３７ タイバーカットダイ ３８ 半導体装置セット面 ３９ 下型

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体装置タイバー切断工程において下
   型部に対し上型部を油圧プレスやモータープレスなどに
   より往復運動をさせ、半導体装置のタイバー部を所望寸
   法の形状に切断するタイバー切断金型であり、下型部に
   は封入済み半導体装置のパッケージから導出するリード
   フレームを位置決めするパイロットピンと、半導体装置
   のパッケージより水平かつ等ピッチに導出しているアウ
   ターリードを支持するタイバーカットダイを有し、上型
   部には半導体装置の浮き上がりを防止するための押さえ
   パットと、前記アウターリード間を連結するタイバーを
   所望切断寸法に切断するタイバーカットポンチを有する
   タイバー切断金型において、 下型部のタイバーカットダイの櫛歯溝形状の内側面は、
   半導体装置のリードフレームをセットする上面に対して
   垂直かつストレートのストレート部と、該ストレート部
   の終端からリード長手方向に延びるテーパー部を有して
   構成され、上面からのストレート部の寸法をタイバーカ
   ットポンチとタイバーカットダイの噛み合わせ量までと
   し、これにより上型部が下降しタイバーカットポンチと
   タイバーカットダイによりアウターリード間のタイバー
   部が切断され、この切断カスが逐次タイバーカットダイ
   の櫛歯溝下部からタイバーカットポンチにより押し出さ
   れ順次除去できるようにしたことを特徴とするタイバー
   切断金型。
2. 【請求項２】 前記テーパーの寸法はパッケージ端より
   タイバー終端までの長さより長いことを特徴とする請求
   項１記載のタイバー切断金型。