JP3077504B2 - リードフレームの製造方法およびその製造装置 - Google Patents

リードフレームの製造方法およびその製造装置

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JP3077504B2 JP06083339A JP8333994A JP3077504B2 JP 3077504 B2 JP3077504 B2 JP 3077504B2 JP 06083339 A JP06083339 A JP 06083339A JP 8333994 A JP8333994 A JP 8333994A JP 3077504 B2 JP3077504 B2 JP 3077504B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はリードフレームの製造方
法およびその製造装置に係りに、特に半導体装置用のリ
ードフレームの一部を押し下げるデプレス加工に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置用のリードフレームには、パ
ッケージを薄くするためにアイランド部分を0.3〜
0.5mm程度押し下げた、いわゆるデプレス加工を施し
たリードフレームがある。
【0003】このような半導体装置用のリードフレーム
を製造する場合、一般にプレス機を用いてデプレス加工
を行うが、デプレス加工では、図4に示すように、パン
チ1とダイ3とのクリアランスcをできる限り狭くして
加工している。これはデプレス形状を整えるためであ
る。また、パンチ1の肩部1aでリードフレーム2の一
部にせん断加工を施しているが、これは被加工部2a周
辺のリードが引き込まれ、リードフレーム2に反りを生
じるのを防ぐためである。
【0004】ところで、デプレス加工の対象となるリー
ドフレームとしては、鉄系あるいは銅系の金属基材の表
面にNi、Sn、Agなどのメッキを施したものが用い
られることが多い。しかし、デプレス加工時に被加工部
2aにパンチ1やダイ3が接触するため、めっき層の一
部がデプレス加工の際に剥離してしまうことがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
加工方法では、被加工部にパンチやダイが接触するた
め、被加工部に摩擦が生じ、被加工部にバリや傷、めっ
き剥離などが発生してリード間に短絡事故が起こる虞が
あった。また、デプレス加工により発生したバリや傷、
メッキ剥離によりレジンモールドの際、ボイドが生じ、
レジンクラックの危険性もあった。
【0006】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、信頼性の高いリードフレームが得られるリー
ドフレームの製造方法およびその製造装置を提供するこ
とにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】アイランドを保持する表
面めっきの施された吊りリードをデプレス加工してアイ
ランド位置を吊りリードより下げる工程を含むリードフ
レームの製造方法において、被加工部の両側に幅方向の
溝部を形成した吊りリードを有するリードフレームと、
上記吊りリードの被加工部の両側に形成した溝部のうち
アイランド側の内溝部に係合する突起を先端面の外側に
有するパンチと、このパンチを受け入れるパンチ受け用
の穴を有し、その穴壁の上記パンチの突起と対応する部
分とダイ肩部とが凹に湾曲した壁面で構成されているダ
イとを備え、上記リードフレームを、その吊りリードの
外溝部をダイの肩部に位置させると同時に、内溝部をパ
ンチの先端に形成した突起の下に位置させるようにセッ
トし、上記ダイの肩部に上記外溝部より外側のリード部
分を固定した上で、上記パンチの先端に設けた突起を上
記吊りリードの内溝部に係合して上記パンチを押し下げ
ることにより、上記吊りリードの被加工部およびアイラ
ンドがいずれも上記パンチおよびダイのそれぞれとが非
接触で吊りリードをデプレス加工するようにしたもので
ある。
【0008】また、本発明のリードフレームの製造装置
は、アイランドを保持する表面めっきの施された吊りリ
ードをデプレス加工してアイランド位置を吊りリードよ
り下げるリードフレームの製造装置において、上記吊り
リードの被加工部および上記アイランドに直接外力が加
わらないようにするために、上記吊りリードの被加工部
の一端と係合する突起を先端面の外側に有するパンチ
と、このパンチを受け入れるパンチ受け用の穴を有し、
その穴壁の上記パンチの突起と対応する部分とダイ肩部
とが凹に湾曲した壁面で接続されているダイとを備え
上記パンチが、上記ダイの肩部との間で上記吊りリード
の厚さの一部をせん断加工する肩部を有し、該肩部はパ
ンチの上記先端面の突起と凹に湾曲した面で接続され
ものである。
【0009】
【作用】被加工部にバリや傷、めっき剥離などが発生し
ないようにするためには、被加工部にパンチおよびダイ
が接触して摩擦が生じないようにしなければならない。
しかし、被加工部を非接触にすると、被加工部以外のリ
ード部分に加工応力が作用し、リードフレームの反りや
捩れ、あるいはリードに変形が生じる虞がある。
【0010】そこで、本発明では、吊りリードの被加工
部の両側に幅方向の溝部を形成するようにした。このよ
うな溝部を形成すると、加工範囲が溝部間に限定され
る。このため、被加工部をパンチやダイと非接触にして
も、被加工部以外のリード部分に加工応力が作用するこ
とがなく、したがってリードフレームの反りや捩れ、あ
るいはリードに変形が生じない。
【0011】吊りリードの被加工部の両側に幅方向に形
成する溝部のうち、外溝部は表面あるいは裏面のいずれ
に形成してもよいが、内溝部はこれに押下げ力を加える
ため、表面に形成する必要がある。
【0012】吊りリードの被加工部とパンチおよびダイ
を非接触にするためには、例えばダイのパンチ受け用穴
の径よりパンチの径を小さくしたり、パンチやダイの噛
み合い部を互に凹に形成したりして、パンチとダイとの
クリアランスを大きくとる必要がある。クリアランスを
大きくとるとデプレス加工する際、パンチとダイとは吊
りリードの被加工部と非接触になり摩擦が生じないの
で、被加工部にバリや傷、めっき剥離などが発生しな
い。
【0013】
【実施例】以下、本発明のリードフレームの製造方法を
説明する。図2はデプレス加工前のリードフレームのア
イランド付近を示した図である。半導体チップを搭載す
るためのアイランド6の両側には、これを保持するため
の吊りリード7、7が延設される。通常、アイランド6
の表面にはダイボンディングを確実にするためにAgめ
っきが施され、またアイランド6を保持する吊りリード
7の一部には、図示しないインナリードと同様に、ワイ
ヤボンディングを確実にするためにSn/Niめっきが
施される。
【0014】このめっきを施した吊りリード7の一部
に、被加工部20の範囲を限定するための溝加工を幅方
向に施してある。すなわち、被加工部20の範囲を区画
形成するために、アイランド6に隣接した部分に内溝部
9を、アイランド6から離れた部分に外溝部8を設け
る。これら溝部8、9は、例えばハーフエッチングなど
により半円状に形成する。
【0015】図1はこのように溝部を設けた吊りリード
のデプレス加工前後の状態を示す。ここで使用されるデ
プレス金型は、パンチ11とダイ13とから主に構成さ
れる。
【0016】パンチ11は、吊りリードの被加工部20
の両側に形成した溝部のうち内側の溝部9に係合する突
起14を先端面の外側位置に有する。具体的には、パン
チ11は、側面が突起14からそのまま垂直に立ち上が
っており、底面は両外側の突起14、14間に挟まれて
凹んでいる。
【0017】ダイ13は、吊りリード7を支持するダイ
肩部16と、パンチ11を受け入れるパンチ受け用の穴
15とを有する。このパンチ受け用穴15の穴側壁17
とパンチ先端に設けた突起14とのクリアランスdは、
パンチ受け用穴15内へのパンチストロークの最大値ま
で、吊りリード7に形成した両溝部8、9間の幅に略一
致している。具体的にはダイ13は、水平なダイ肩部1
6とパンチ用受け穴15とをもち、パンチ受け用穴15
は垂直な穴側壁17と水平な穴底壁18とを有する。な
お、ダイ13の穴側壁17と穴底壁18は必ずしも垂直
に交差する必要はなく、デプレス加工される被加工部2
0がダイ13の穴壁である穴側壁および穴底壁と非接触
となるような壁面形状をしていれば交差の角度は問わな
い。
【0018】さて、次に図1を用いて、アイランド6を
保持する表面めっきの施された吊りリード7を加工し
て、アイランド位置を吊りリード7よりも下げるデプレ
ス加工方法を説明する。
【0019】吊りリード7に設けた外溝部8がダイ肩部
16の近傍に位置するように、また内溝部9が待機位置
にあるパンチ11の突起14の近傍の真下に位置するよ
うに、リードフレーム12をデプレス金型にセットする
(図1(a))。
【0020】パンチ11の下降とともに、ストリッパ1
9を下降させてストリッパ19により外溝部8よりも外
側の吊りリード部をダイ13のダイ肩部16に固定す
る。下降するパンチ11の突起14は、吊りリード7の
内溝部9と係合する。この係合により内溝部9にのみ外
力が加わり、両溝部8、9間の被加工部20は直接外力
が加わらずフリー状態となる。係合部に押下げ力が加わ
ると、被加工部20が傾斜していきアイランド6が穴底
壁18に達し、アイランド6の位置が吊りリード7より
も下がる(図1(b))。
【0021】このとき、パンチ受け用穴15の穴側壁1
7を垂直に形成するとともに、穴15に対しパンチ径を
小さくしてダイ13の穴側壁17とのクリアランスを大
きく取ってあるので、被加工部20はパンチ11ともダ
イ13とも接触せず、被加工部20に摩擦が作用しな
い。このため、被加工部にバリや、傷、Sn/Niめっ
きの剥離等が発生しない。
【0022】さらに、加工変形は剛性の低い溝部8、9
から開始され、外溝部8からリードの外側にかけてはス
トリッパ19により固定されるので、デプレス加工によ
る吊りリードなどの変形は防止できる。一方、アイラン
ド側は内溝部9がパンチ1と噛み合ってデプレスされる
ため、アイランド6には加工による応力は作用しない。
なお、パンチ11の底面は両外側の突起14、14間に
挟まれて凹んでいるので、アイランド6のAgめっきの
剥離も生じない。
【0023】これらのことから、デプレス加工により変
形する部分は外溝部7と内溝部8とに挟まれた区間のみ
であり、この区間に作用する力は曲げと引張応力であ
り、摩擦力は作用しない。したがって、被加工部に摩擦
力に起因するバリや傷、めっき剥離などが発生しないの
で、これらに起因してリード間に短絡事故が起こる虞が
ない。また、デプレス加工により発生したバリや傷、メ
ッキ剥離によりレジンモールドの際、ボイドが生じ、レ
ジンクラックが発生する虞もなくなる。さらに、吊りリ
ードの一部に溝部を設けることにより加工範囲を限定し
たので、非接触加工であっても被加工部以外のリード部
分に加工応力が作用することがなくなる。
【0024】上述した実施例はパンチの片側から見て1
線接触であるが、図3に示す他の実施例のように2線接
触とすることもできる。すなわち、パンチ21にパンチ
肩部24を設けてある。パンチ21は、その先端面の突
起22から凹に湾曲した面によりパンチ肩部24につな
がり、このパンチ肩部24とダイ肩部26との間で吊り
リード7の厚さの一部をせん断加工するようになってい
る。このようにすることで、被加工部20周辺のリード
が引き込まれてリードフレーム12に反りを生じるのを
防いでいる。
【0025】なお、ダイ23の形状も穴底壁25のアイ
ランド対応箇所に凹部27を設けることで、アイランド
6もパンチ21およびダイ23と非接触にして、アイラ
ンド6に力が加わるのを防止している。
【0026】
【発明の効果】(1) 本発明方法によれば、デプレス加工
が吊りリードの被加工部およびアイランドと非接触で行
なわれるため、被加工部およびアイランドに摩擦力が作
用しないので、被加工部およびアイランドにバリや傷、
めっきの剥離が発生しない高品位なリードフレームの製
造が可能になる。したがって、リード間の短絡事故を大
幅に防止することができる。また、吊りリードの一部に
溝部を設けることにより、デプレス加工領域を制限する
と同時にデプレス加工により発生する応力を溝部 に集中
することができ、デプレス加工範囲以外のリード部に
は、加工応力が作用しないため、リードフレームの反り
やねじれを大幅に低減することができる。その結果、信
頼性の高いリードフレームが得られる。
【0027】(2) 本発明装置によれば、上記本発明方法
の効果を奏することができるほか、パンチとダイの形状
を変更するという簡単な構成により、外溝部より外側の
リード部分をより確実に固定することができ、吊りリー
ドの被加工部およびアイランドがいずれも、パンチおよ
びダイのそれぞれと非接触でデプレス加工できるので、
接触摩擦に起因するめっきの剥離等がなくなり、信頼性
の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリードフレームの製造方法の実施例を
説明するためのデプレス加工の工程図であり、(a)は
デプレス前、(b)はデプレス後の図である。
【図2】本発明に係るリードフレームのアイランド付近
の説明図であり、(a)は正面図、(b)は平面図であ
る。
【図3】本発明のリードフレームの製造方法の他の実施
例のデプレス加工を説明するためのデプレス後の断面図
である。
【図4】従来例のデプレス加工を説明するための断面図
である。
【符号の説明】
11 パンチ 12 リードフレーム 13 ダイ 14 突起 15 パンチ受け用穴 16 ダイ肩部 17 穴側壁 18 穴底壁 19 ストリッパ 21 パンチ 22 突起 23 ダイ 24 パンチ肩部 27 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/50

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アイランドを保持する表面めっきの施され
    た吊りリードをデプレス加工してアイランド位置を吊り
    リードより下げる工程を含むリードフレームの製造方法
    において、被加工部の両側に幅方向の溝部を形成した吊
    りリードを有するリードフレームと、上記吊りリードの
    被加工部の両側に形成した溝部のうちアイランド側の内
    溝部に係合する突起を先端面の外側に有するパンチと、
    このパンチを受け入れるパンチ受け用の穴を有し、その
    穴壁の上記パンチの突起と対応する部分とダイ肩部とが
    凹に湾曲した壁面で構成されているダイとを備え、上記
    リードフレームを、その吊りリードの外溝部をダイの肩
    部に位置させると同時に、内溝部をパンチの先端に形成
    した突起の下に位置させるようにセットし、上記ダイの
    肩部に上記外溝部より外側のリード部分を固定した上
    で、上記パンチの先端に設けた突起を上記吊りリードの
    内溝部に係合して上記パンチを押し下げることにより、
    上記吊りリードの被加工部およびアイランドがいずれも
    上記パンチおよびダイのそれぞれと非接触で吊りリード
    をデプレス加工するようにしたことを特徴とするリード
    フレームの製造方法。
  2. 【請求項2】アイランドを保持する表面めっきの施され
    た吊りリードをデプレス加工してアイランド位置を吊り
    リードより下げるリードフレームの製造装置において、
    上記吊りリードの被加工部および上記アイランドに直接
    外力が加わらないようにするために、上記吊りリードの
    被加工部の一端と係合する突起を先端面の外側に有する
    パンチと、このパンチを受け入れるパンチ受け用の穴を
    有し、その穴壁の上記パンチの突起と対応する部分とダ
    イ肩部とが凹に湾曲した壁面で接続されているダイとを
    備え、上記パンチが、上記ダイの肩部との間で上記吊り
    リードの厚さの一部をせん断加工する肩部を有し、該肩
    部はパンチの上記先端面の突起と凹に湾曲した面で接続
    されていることを特徴とするリードフレームの製造装
    置。
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