【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂モールドされた半
導体の外部リードの曲げ加工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体パッケージの製造方法及び
半導体パッケージの製造工程における半導体のリード曲
げ加工法の概要を図５乃至図９に基づき説明する。
【０００３】図５は半導体パッケージの製造工程図、図
６は半導体パッケージの初期の製造工程でパターン打ち
抜きされたリードフレームの平面図を示すもので、半導
体パッケージの製造は、先ず図５の製造工程に示すよう
に、リードフレーム素材（例えば２％Ｓｎ−Ｃｕ合金の
金属薄板）をプレスにより所定のパターンに打ち抜き加
工して図６に示す如きリードフレーム１を得る。リード
フレーム１は、外部リード２、内部リード３、タブ４、
ダム５から成り、図６の２点鎖線で囲った範囲が後工程
でモールドされるモールド範囲である。そして、モール
ド工程前にリードフレーム１のタブ４上に別工程で製造
された半導体ペレット（図示省略）を搭載し接着して、
半導体ペレットと内部リード３とを接続し、その後、半
導体樹脂封止用の注型金具によってリードフレーム１の
モールド範囲をモールドする。図７は、モールド工程後
の状態を示す斜視図であり、同図に示すようにモールド
樹脂により、タブ４上の半導体ペレット、内部リード３
がモールド部７内に樹脂封止される。そして、半導体樹
脂封止用注型金具からはみ出たモールド樹脂のダムばり
６と、リードフレーム１のダムを切除した後に、外部リ
ード２を下方へ曲げ加工し、以上の製造工程を経て、図
８（ａ）の半導体パッケージ断面図に示すような半導体
パッケージ８が得られる。
【０００４】ところで、このようなリード曲げ加工時
に、外部リード２を機械的に拘束しない状態で曲げ加工
を行なうと、曲げ加工力が内部リード３及びモールド部
７へ伝達し、その結果、図８（ｂ）に示すようにモール
ド部７と内部リード３の上面との界面に引張応力が作用
して剥離が生じ、ひいては内部リード３とモールド部７
との間に隙間９が発生することもあった。隙間９は、そ
の間隔δが数μｍ〜数１０μｍ、奥行きｌ１が数１００
μｍ程度であるが、このような隙間９が生じると、隙間
９に外部から水分が侵入し、半導体パッケージの内部配
線に腐食、断線が生じて故障の原因となる。
【０００５】そこで、従来は半導体パッケージの隙間発
生の防止を図るために、例えば特公昭４９−４９１０７
号公報等にリード曲げ加工時に曲げ加工を行なう外部リ
ード近辺を上下方向より機械的に拘束する等の対策を講
じていた。
【０００６】図９は、このような隙間発生防止を図るた
めの従来のリード曲げ加工の局部断面図を示すものであ
り、既述した図８（ｂ）と同一部分には同一符号が付し
てある。すなわち、２は外部リード、３は内部リード、
７はモールド部であり、従来は、リード曲げ加工時に、
外部リード２のリード曲げ部位を、上面拘束治具１０と
下面拘束治具１１とにより機械的に拘束し、上下方向か
ら拘束力Ｐを負荷した状態で外部リード２に下向きに曲
げ加工力（リード曲げ荷重）を加えることにより、曲げ
加工力が内部リード３及びモールド部７に伝達するのを
防止して、内部リード３とモールド７との界面に隙間が
発生するのを防止していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする問題点】このようなリード曲
げ加工法において、リード部材２の材質、形状、寸法等
によってリード曲げ加工に必要なリード曲げ荷重が異な
るため、リード曲げ荷重の大きさに応じて拘束治具１
０、１１に加える機械的拘束力Ｐも変える必要がある。
しかしながら、この種の拘束力Ｐの大きさには限度があ
り、拘束力Ｐが大きくなりすぎると外部リード２の拘束
部位に損傷が生じる場合があった。特に、モールド内部
７へ曲げ加工力が伝達するのを防止する力は、拘束治具
１０、１１のリード押さえ幅ｌ２（図９参照）と拘束力
Ｐの積により決定されるので、リード曲げ加工時にリー
ド押さえ幅ｌ２の値を小さく設定しようとする場合に
は、その分拘束力Ｐを反比例して大きくしなければなら
ず、その結果、リード２の拘束面に加わる面圧が限界値
を超え、リード２に降伏応力が生じてリード２に損傷が
生じ、大きな曲げ荷重を必要とするリード曲げ加工を精
度良く行ない得ない問題を有していた。
【０００８】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
消しつつ、リード曲げ加工時にモールド部と内部リード
との界面に隙間が生じるのを有効に防止し得るリード曲
げ加工法を提供することにある。
【０００９】
【問題点を解決するための手段】上記目的は、半導体の
モールド部から突出する外部リードに一方向から荷重を
加えてリード曲げを行うリード曲げ加工法であって、前
記外部リードの曲げ点において、前記外部リードの前記
一方向への変位を拘束し、かつ前記モールド部の前記一
方向と反対方向への変位を拘束しながら前記外部リード
に荷重を加えてリード曲げ加工を行うことにより達成さ
れる。
【００１０】
【作用】本発明のリード曲げ加工方の作用を図１
（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。
【００１１】図１（ａ）は、本発明のリード曲げ加工法
の原理であり、図中、２は半導体の外部リード、３は内
部リード、７はモールド部、１２はリード下面拘束点、
１３はモールド部上面拘束治具、ＰＭはリード曲げ荷重
である。
【００１２】しかして、半導体の外部リード２の下部を
リード下面拘束点１２で支持し、モールド部７の上面を
モールド部上面拘束治具１３で押さえて、モールド部７
の上方向への変位を拘束しながらリード曲げ加工法を行
なう。外部リード２の曲げ変形が進むにつれてモールド
部７の持ち上がろうとする力が大きくなるが、モールド
部７は上方向への変位が拘束されているため、モールド
部７は上に持ち上がることなく、一定状態に保たれる。
このときの外部リード２及びモールド部７内部の曲げモ
ーメント分布を図１（ｂ）に示す。すなわち図１（ｂ）
に示すようにリード曲げ荷重ＰＭを加えることにより、
外部リード２にはリード２を曲げるための負の曲げモー
メントＭ１が発生するが、モールド部７の内部には、モ
ールド部の上方向の変位を拘束する力が作用するために
負のモーメントが発生せずモーメントはほとんど零に近
く、モールド部７の端部１４近傍でのリードに発生する
モーメントもほぼ零となる。従って、半導体のリード
は、モールド端部近傍で変形することなく、そのためモ
ールド部７と内部リード３との間に隙間が発生しない。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例を図２乃至図４に基づき説
明する。
【００１４】図２は、本発明に係るリードフレーム曲げ
加工法を実施するためのリード曲げ加工装置の正面図で
あり、曲げ加工前の状態を示し、図３は上記リード曲げ
加工装置の曲げ加工後の状態を示す正面図であり、図４
は、図１のＡ部を拡大して表わす省略斜視図である。
【００１５】図２において、２０は半導体パッケージ８
を曲げ加工時にセットする下型で、下型２０には半導体
パッケージ８のモールド部７を収容する収容溝２１が設
けられ、収容溝２１の両側縁には外部リード２の曲げ点
下面側を支持する下面支持部２２が突設されている。
【００１６】２３は、半導体パッケージのモールド部７
の上方向の変位を拘束する上型であり、上型２３はエア
シリンダ２４の押圧力によってモールド部７の上方向の
変位を拘束するものである。上型２３は、図４に示すよ
うに、半導体パッケージ８のモールド部７上面を押さえ
て拘束する押さえ面２５を有する。また押さえ面２５の
側縁に凹部２６、凸部２７が櫛歯状に複数配設され、エ
アシリンダ２４の作用により上型２３が最下点に至ると
きに、凹部２６が外部リード２の上面に位置し、且つ凸
部２７が下型２０の支持部２２の上面に当接するように
してある。そして、この凸部２７が支持部２２に当接し
たときに、モールド部７の上面と上型２３の押さえ面２
５との間には僅かな隙間が保てるように設定して、エア
シリンダ２４の力がリード曲げ加工前にモールド部７に
直接作用しないようにしてある。
【００１７】２８は、外部リード２に曲げ荷重（垂直荷
重）を加える曲げローラ機構であり、曲げローラ機構２
８は一対のローラ部材２８ａ，２８ｂが上型２３及び下
型２０の左右両側面に沿って上下往復動するように装着
され、ローラ部材２８ａ，２８ｂの下降力によりリード
曲げ荷重ＰＭが生じる。
【００１８】次に、本実施例のリード曲げ下降装置を用
いて、リード曲げ加工の工程を説明する。
【００１９】リード曲げ加工を行なう場合には、先ず、
下型２０上に半導体パッケージ８をセットし、外部リー
ド２の曲げ点下面側を支持部２２に位置させる。
【００２０】次いで、エアシリンダ２４により上型２３
を下げる。上型２３が最下点まで下がると、上型２３の
凸部２７が下型２０の支持部２２に当接し、押さえ面２
５が半導体パッケージのモールド部７の上面に僅かな隙
間を保持して位置する。この時のエアシリンダ２４に加
える圧力は、この後のリード曲げ加工において、モール
ド部７から作用する力によって上型２３が持ち上げられ
ない程度に充分に大きくする。このようにしてエアシリ
ンダ２４に圧力を加えた状態で曲げローラ機構２８を矢
印Ｂ方向に下降させると、外部リード２にリード曲げ荷
重ＰＭが加わり、外部リード２に曲げ変形が生じる。曲
げ変形が進むと、モールド部７は、押さえ面２５とモー
ルド部７との間の僅かな隙間分だけ若干持ち上がり、モ
ールド部７上面は上型２２の押さえ面２５と接する。さ
らに、リード曲げ変形が進むとモールド部７の上方向に
持ち上がろうとする力は大きくなり、押さえ面に加わる
上方向の圧力は上昇するが、エアシリンダ２４には前述
したようにモールド部７の上方向の変位を拘束する充分
な圧力が加わっているため、上型２３が持ち上がること
はない。リード曲げ加工後の状態を図３に示す。しかし
て、本実施例のリード曲げ加工によれば、上述したよう
にモールド部７の内部には、エアシリンダ２４からの加
圧力によってモールド部７の上方向の変位を拘束する力
が作用するため、負の曲げモーメントが発生せず、その
ためモールド部７の内部までリードの曲げ変形が及ぶの
を防止し、内部リードとモールド部の界面に隙間が生じ
るのを防止することができる。さらに本実施例によれ
ば、従来のように外部リードに拘束治具によって大きな
機械的拘束力を与える必要性がなくなり、モールド部上
面の変位拘束力だけで適正なリード曲げ加工が行ない得
るので、外部リードに降伏応力が生じることなく、リー
ド損傷の発生を防止できる。さらに、本実施例によれ
ば、モールド部７に与える力は、リード曲げ加工時にモ
ールド部７が持ち上がらないようにする拘束力であれば
良く、その設定拘束力に厳密性を要求されないので、リ
ード曲げ加工制御を簡単に行ない得る。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、リード曲
げ加工時に、モールド部内部までリードの曲げ変形が及
ばないようにして、モールド部と内部リードとの界面に
隙間が生じるのを防止し、且つ曲げ加工時にリードに損
傷が生じるような不具合を解消することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for bending a resin-molded semiconductor external lead. 2. Description of the Related Art An outline of a conventional semiconductor package manufacturing method and a semiconductor lead bending method in a semiconductor package manufacturing process will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a view showing a manufacturing process of a semiconductor package, and FIG. 6 is a plan view of a lead frame obtained by pattern punching in an initial manufacturing process of the semiconductor package. As shown in FIG. 6, a lead frame material (for example, a 2% Sn—Cu alloy thin metal plate) is stamped into a predetermined pattern by a press to obtain a lead frame 1 as shown in FIG. The lead frame 1 includes an external lead 2, an internal lead 3, a tab 4,
A range formed by the dam 5 and surrounded by a two-dot chain line in FIG. Then, before the molding step, a semiconductor pellet (not shown) manufactured in another step is mounted on the tab 4 of the lead frame 1 and adhered thereto.
The semiconductor pellet and the internal lead 3 are connected, and thereafter, the molding range of the lead frame 1 is molded with a casting metal fitting for semiconductor resin sealing. FIG. 7 is a perspective view showing a state after the molding step. As shown in FIG.
Is resin-sealed in the mold portion 7. Then, after cutting off the dam resin 6 and the dam of the lead frame 1 which protrude from the casting mold for semiconductor resin encapsulation, the external leads 2 are bent downward, and the above manufacturing process is carried out. A semiconductor package 8 as shown in FIG. If the external lead 2 is bent without mechanically constraining the external lead 2 during such lead bending, the bending force is transmitted to the internal lead 3 and the mold part 7, and as a result, as shown in FIG. As shown in (b), a tensile stress acts on the interface between the mold part 7 and the upper surface of the internal lead 3 to cause peeling, and thus the internal lead 3 and the mold part 7 are separated.
In some cases, a gap 9 was generated between the two. The gap 9 has an interval δ of several μm to several tens μm and a depth l1 of several hundreds.
When the gap 9 is formed, moisture enters the gap 9 from the outside, causing corrosion and disconnection of the internal wiring of the semiconductor package, thereby causing a failure. Therefore, conventionally, in order to prevent the generation of a gap in a semiconductor package, for example, Japanese Patent Publication No. 49-49107 is used.
Japanese Patent Laid-Open Publication No. H10-163873 takes measures such as mechanically restraining the vicinity of an external lead to be bent at the time of lead bending from the vertical direction. FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a conventional lead bending process for preventing such a gap from occurring, and the same parts as those in FIG. It is. That is, 2 is an external lead, 3 is an internal lead,
Reference numeral 7 denotes a mold portion.
The lead bending portion of the external lead 2 is mechanically constrained by the upper surface constraining jig 10 and the lower surface constraining jig 11, and a bending force (lead) is applied to the external lead 2 in a state where the constraining force P is applied from above and below. By applying a bending load), the bending force is prevented from being transmitted to the internal lead 3 and the mold part 7, and a gap is prevented from being generated at the interface between the internal lead 3 and the mold 7. In such a lead bending method, the lead bending load required for lead bending depends on the material, shape, dimensions, and the like of the lead member 2. Restraint jig 1 according to size
It is necessary to change the mechanical restraining force P applied to 0 and 11 as well.
However, there is a limit to the magnitude of this kind of restraining force P, and if the restraining force P is too large, damage may occur to the restrained portion of the external lead 2. In particular, the force that prevents the bending force from being transmitted to the mold interior 7 is determined by the product of the lead pressing width 12 (see FIG. 9) of the restraining jigs 10 and 11 (see FIG. 9) and the restraining force P. When the value of the lead pressing width l2 is set to be small sometimes, the restraining force P must be increased in inverse proportion to that, and as a result, the surface pressure applied to the restraining surface of the lead 2 exceeds the limit value. In addition, a yield stress is generated in the lead 2 and the lead 2 is damaged, so that a lead bending process requiring a large bending load cannot be accurately performed. An object of the present invention is to provide a lead bending method capable of effectively preventing a gap from being formed at an interface between a molded part and an internal lead during lead bending while solving the above-mentioned problems of the prior art. It is in. An object of the present invention is to provide a lead bending method for bending a lead by applying a load from one direction to an external lead protruding from a molded part of a semiconductor. Bending the lead by applying a load to the external lead while restricting the displacement of the external lead in the one direction at the bending point and restricting the displacement of the mold portion in the direction opposite to the one direction. Is achieved by FIG. 1 shows the operation of the lead bending method of the present invention.
A description will be given based on (a) and (b). FIG. 1A shows the principle of the lead bending method of the present invention. In the drawing, reference numeral 2 denotes an external lead of a semiconductor, 3 denotes an internal lead, 7 denotes a molded portion, 12 denotes a restraining point of the lower surface of the lead,
Reference numeral 13 denotes a mold part upper surface restraining jig, and PM denotes a lead bending load. Thus, the lower portion of the semiconductor external lead 2 is supported by the lead lower surface restraining point 12, and the upper surface of the mold portion 7 is held down by the mold portion upper surface restraining jig 13.
The lead bending method is performed while restraining the upward displacement. As the bending deformation of the external lead 2 progresses, the force of the mold portion 7 to lift increases, but since the upward displacement of the mold portion 7 is restrained, the mold portion 7 does not lift up. It is kept constant.
FIG. 1B shows the bending moment distribution inside the external lead 2 and the mold part 7 at this time. That is, FIG.
By applying the lead bending load PM as shown in
A negative bending moment M1 for bending the lead 2 is generated on the external lead 2, but a negative moment is generated inside the mold part 7 because a force acting on the upward displacement of the mold part acts. Without this, the moment is almost zero, and the moment generated in the lead near the end 14 of the mold part 7 is also almost zero. Therefore, the semiconductor lead does not deform near the end of the mold, so that no gap is generated between the mold part 7 and the internal lead 3. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a front view of a lead bending apparatus for performing the lead frame bending method according to the present invention, showing a state before bending. FIG. FIG. 4 is a front view showing a later state,
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a portion A in FIG. 1 in an enlarged manner. In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a semiconductor package 8.
The lower die 20 is provided with an accommodation groove 21 for accommodating the mold part 7 of the semiconductor package 8, and both side edges of the accommodation groove 21 support the lower surface side of the bending point of the external lead 2. A lower surface support portion 22 is provided so as to protrude. Reference numeral 23 denotes a mold part 7 of the semiconductor package.
The upper die 23 restrains the upward displacement of the mold portion 7 by the pressing force of the air cylinder 24. As shown in FIG. 4, the upper die 23 has a pressing surface 25 that presses and restrains the upper surface of the mold portion 7 of the semiconductor package 8. A plurality of concave portions 26 and convex portions 27 are provided in a side edge of the holding surface 25 in a comb shape, and when the upper die 23 reaches the lowest point by the action of the air cylinder 24, the concave portion 26 is formed on the upper surface of the external lead 2. , And the convex portion 27 is in contact with the upper surface of the support portion 22 of the lower mold 20. When the convex portion 27 comes into contact with the support portion 22, the upper surface of the mold portion 7 and the pressing surface 2
5 is set so that a slight gap can be maintained so that the force of the air cylinder 24 does not directly act on the mold portion 7 before lead bending. Reference numeral 28 denotes a bending roller mechanism for applying a bending load (vertical load) to the external lead 2.
8 is mounted so that a pair of roller members 28a and 28b reciprocate up and down along the left and right sides of the upper mold 23 and the lower mold 20, and a lead bending load PM is generated by the descending force of the roller members 28a and 28b. Next, the steps of lead bending using the lead bending and lowering device of this embodiment will be described. When performing lead bending, first,
The semiconductor package 8 is set on the lower mold 20, and the lower surface side of the bending point of the external lead 2 is positioned on the support 22. Next, the upper mold 23 is moved by the air cylinder 24.
Lower. When the upper mold 23 is lowered to the lowest point, the convex portion 27 of the upper mold 23 comes into contact with the support portion 22 of the lower mold 20 and the pressing surface 2
5 is located on the upper surface of the mold portion 7 of the semiconductor package while holding a slight gap. The pressure applied to the air cylinder 24 at this time is sufficiently large that the upper die 23 cannot be lifted by the force applied from the mold part 7 in the subsequent lead bending. When the bending roller mechanism 28 is lowered in the direction of arrow B with the pressure applied to the air cylinder 24 in this manner, a lead bending load PM is applied to the external lead 2, and the external lead 2 is bent. As the bending deformation progresses, the mold section 7 is slightly lifted up by a slight gap between the pressing face 25 and the mold section 7, and the upper surface of the mold section 7 contacts the pressing face 25 of the upper die 22. Further, as the lead bending deformation progresses, the force of lifting the mold portion 7 in the upward direction increases, and the upward pressure applied to the pressing surface increases. Since a sufficient pressure for restraining the upward displacement is applied, the upper die 23 does not lift. FIG. 3 shows the state after lead bending. However, according to the lead bending process of the present embodiment, as described above, the force for restraining the upward displacement of the mold portion 7 acts on the inside of the mold portion 7 by the pressing force from the air cylinder 24. Therefore, a negative bending moment is not generated, so that the bending deformation of the lead does not reach the inside of the mold portion 7, and a gap can be prevented from being generated at the interface between the internal lead and the mold portion. Further, according to the present embodiment, it is not necessary to apply a large mechanical restraining force to the external lead by the restraining jig as in the related art, and an appropriate lead bending process can be performed only by the displacement restraining force on the upper surface of the mold. The occurrence of lead damage can be prevented without yield stress occurring in the external leads. Further, according to the present embodiment, the force applied to the mold portion 7 may be a constraint force that prevents the mold portion 7 from being lifted during lead bending, and the set constraint force does not require strictness. Bending process control can be easily performed. As described above, according to the present invention, a gap is formed at the interface between the molded portion and the internal lead by preventing the lead from being deformed to the inside of the molded portion during the lead bending process. Can be prevented, and a defect that leads are damaged during bending can be eliminated.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリード曲げ加工法の原理を示した図で
ある。
【図２】図２は本発明のリード曲げ加工法に使用するリ
ード曲げ加工装置の要部正面図を示す。
【図３】図３は、図２のリード曲げ加工装置の曲げ加工
後の状態を表わす要部正面図を示す。
【図４】図４は、図２のＡ部を拡大して表わす部分斜視
図を示す。
【図５】図５は、半導体パッケージの製造工程図を示
す。
【図６】図６は、本発明のリード曲げ加工に使用するリ
ードフレームの一部省略平面図を示す。
【図７】図７は、製造工程時の半導体パッケージを表わ
す一部省略斜視図を示す。
【図８】図８は、従来のリード曲げ加工法によりリード
曲げ加工を行なった後の半導体パッケージの側断面図
（ａ）及び要部断面図（ｂ）を示す。
【図９】図９は、従来のリード曲げ加工法によりリード
曲げ加工を行なった後の半導体パッケージの要部断面図
を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing the principle of a lead bending method according to the present invention. FIG. 2 is a front view of a main part of a lead bending apparatus used in the lead bending method of the present invention. FIG. 3 is a front view of an essential part showing a state after bending of the lead bending apparatus of FIG. 2; FIG. 4 is a partial perspective view showing an enlarged part A of FIG. 2; FIG. 5 shows a manufacturing process diagram of a semiconductor package. FIG. 6 is a partially omitted plan view of a lead frame used for lead bending according to the present invention. FIG. 7 is a partially omitted perspective view showing a semiconductor package during a manufacturing process. FIG . 8 is a side sectional view of the semiconductor package after lead bending by a conventional lead bending method;
(A) and a sectional view (b) of a main part are shown. FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of the semiconductor package after lead bending is performed by a conventional lead bending method.
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(72)発明者 村上 元
東京都小平市上水本町1450番地 株式会
社日立製作所武蔵工場内
(56)参考文献 特開 昭60−241246（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−63046（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−75551（ＪＰ，Ａ)
実開 昭61−168646（ＪＰ，Ｕ)
実公 昭55−7291（ＪＰ，Ｙ１)
特公 平６−83868（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
H01L 23/50
B21F 1/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Gen Murakami 1450, Kamisumihoncho, Kodaira-shi, Tokyo Inside Musashi Plant of Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-60-241246 (JP, A) JP-A Sho JP-A-61-75551 (JP, A) JP-A-61-168646 (JP, U) JP-A-55-7291 (JP, Y1) JP-B-6-83868 (JP, A) B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 23/50 B21F 1/00