JP3216227B2 - 半導体装置のアウターリードの折り曲げ加工方法 - 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、半導体装置の封止部
材から外部に導出されたアウターリードを、ガル・ウィ
ング型形状に折り曲げる折り曲げ加工方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図３乃至図６を用いて、従来技術による
アウターリードのガル・ウィング型折り曲げ加工方法を
説明する。図３は従来用いられているガル・ウィング型
アウターリードの折り曲げ加工装置（以下、単に「折り
曲げ加工装置」と記す）の一部断面図であり、図４は図
３の折り曲げ加工装置を用いてアウターリードをガル・
ウィング型に折り曲げ加工を施す状態を示し、同図Ａは
封止部材及びその一部のアウターリードをクランプした
状態を示し、同図Ｂは同図Ａの状態から折り曲げ加工を
行った状態を示したものである。

【０００３】先ず、図３を用いて従来のガル・ウィング
型折り曲げ加工装置Ｍｂを説明する。この折り曲げ加工
装置Ｍｂは一対の金型装置ＦａとＦｂとから構成されて
いる。一方の金型装置Ｆａは所謂フォーミングダイ１０
が主構成要素であって、このフォーミングダイ１０は、
その上面中央部に、複数のアウターリード２を有するリ
ードフレームに半導体チップ（図示していない）を固定
し、（樹脂、セラミックなどの）封止部材３で封止し
た、アウターリード２を折り曲げ加工する前の状態の半
導体装置１の、前記封止部材３の下部を収納できる凹部
からなる収納部１１と、この収納部１１の周辺に形成さ
れた水平なクランプ面１２と、このクランプ面１２に連
なり、前記アウターリード１を所定の形状に折り曲げる
ための屈折面１３とから構成されている。

【０００４】このような金型装置Ｆａと対になる他方の
金型装置Ｆｂは、対の状態で（この図では一対）構成さ
れている所謂フォーミングパンチ２０が主構成要素にな
っており、これらのフォーミングパンチ２０の他、基板
２１と、この基板２１に固定された対のパンチガイド２
２と、これらのパンチガイド２２の中央部に在って、前
記基板２１に固定されたスプリング２３で常時下方に押
圧されているノックアウト２４とから構成されている。

【０００５】前記対のフォーミングパンチ２０は、前記
対のパンチガイド２２に軸２５で軸支されており、また
これらのパンチガイド２１の上端部の側面にはそれぞれ
ピン２６が植立されており、下端部の面は前記フォーミ
ングダイ１０の屈折面１３に対応した屈曲面２７に形成
されている。

【０００６】また、前記ノックアウト２４の側面には、
前記対のピン２６にそれぞれ対応、近接し、それぞれの
ピン２６と係合する傾斜面を有する係合突起２８が設け
られており、そして下面には半導体装置１の封止部材３
の上部を収納できる収納部２９とその周辺に形成された
水平なクランプ面３０とが形成されている。

【０００７】次に、このような構成の折り曲げ加工装置
Ｍｂで前記半導体装置１の複数のアウターリード２を折
り曲げる動作を説明する。先ず、半導体装置１は、例え
ば、ダイパッドとその周辺に所定の間隔で配置された複
数のインナーリードとそれらに対応して配列された複数
のアウターリードを有する通常のリードフレームの、前
記ダイパッドに半導体チップを固定し、樹脂、セラミッ
クなどの封止部材３で封止されたもので、前記複数のア
ウターリード２は折り曲げ加工する前の状態では前記封
止部材３の外周中央部から水平に導出された状態になっ
ている。

【０００８】このような半導体装置１は、複数のアウタ
ーリード２が封止部材３の２側辺から導出されているも
のと４側辺から導出されているものとがあり、ＳＯＰ
型、ＱＦＰ型の面実装型として所謂ガル・ウィング型
（Ｌ字型）に折り曲げ加工される。

【０００９】このように複数のアウターリード２が封止
部材３の周辺部から水平に導出された状態の半導体装置
１を、その封止部材３の下部を前記フォーミングダイ１
０の収納部１１に載せ、またアウターリード２の裏面を
クランプ面１２に載せる。

【００１０】この載置状態で、図４Ａに示したように、
金型装置Ｆｂ全体を降下させ、先ず、前記ノックアウト
２４のクランプ面３０でアウターリード２の表面を押さ
えることにより、これらフォーミングダイ１０とノック
アウト２４とで、半導体装置１のアウターリード２をク
ランプする。

【００１１】そして、このクランプ状態で、更にパンチ
ガイド２２を、即ち、フォーミングパンチ２０をスプリ
ング２３に抗して降下させると、このフォーミングパン
チ２０に設けたピン２６が前記ノックアウト２４に形成
された係合突起２８に押されて、フォーミングパンチ２
０は下降しながら軸２５を中心にしてその下端の屈曲面
２７が内側に回動し、図４Ｂに示したように、その屈曲
面２７がアウターリード２を前記フォーミングダイ１０
の屈折面１３に押し付け、馴染むように成形し、所望の
ガル・ウィング状に折り曲げることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、折り曲げ加工
をしようとする半導体装置１の複数のアウターリード２
は、図５Ａに示したように、封止部材３の周辺部から水
平度０°で良好に導出されているものがあるが、各種処
理工程を経る中で、或いは封止部材３の反りなどに起因
して、図５Ｂ及び図５Ｃに示したように、それらアウタ
ーリード２の中には上方や下方にそれぞれ水平から角度
θｍ或いはθｎで変形を起こしているものが多く見受け
られる。

【００１３】複数のアウターリード２が、図５Ａに示し
たように、封止部材３の周辺部から全て揃って水平度０
°で導出されていると、折り曲げ加工を行った場合に、
図６Ａに示したように、封止部材３の下部裏面とアウタ
ーリード２の折り曲げ先端部２ａの裏面との間の、所謂
スタンドオフを所定の値Ｌに保って折り曲げることがで
きるが、図５Ｂ及び図５Ｃに示したように、アウターリ
ード２が上方や下方に変形を起こしているものに折り曲
げ加工を行った場合には、このような変形はフォーミン
グダイ１０の水平なクランプ面１２とノックアウト２４
の水平なクランプ面３０とで多少矯正されるが、図６Ｂ
及び図６Ｃに示したように、矯正しきれなかった角度の
変形量（θｍ−α）及び（θｎ−α）が折り曲げ加工後
に復元し、前記スタンドオフが値ＬｍまたはＬｎのよう
に所定の値Ｌから変形し、全てのアウターリード２の先
端部２ａの平坦度が安定しないという不都合が生じる。
なお、角度αはアウターリード２の金属素材が有するス
プリングバック量である。

【００１４】このように折り曲げ加工を施した全てのア
ウターリード２の先端部２ａの平坦度が安定しないと、
そのような半導体装置を電気配線基板の表面に良好に半
田付け実装することができない。また、特にガル・ウィ
ング型のような面実装型の半導体装置の場合は、そのア
ウターリード２を電気配線基板に対して均一に接続する
ことができず、そのようにアウターリード２０先端部が
変形しているものは不良品として処分され、製造歩留り
が低下することになる。この発明はこのような問題点を
解決することを課題とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そのため、この発明で
は、半導体チップをリードフレームに封止部材で封止し
た半導体装置の、前記封止部材から導出された複数のア
ウターリードを、ガル・ウィング型形状に折り曲げるに
当たり、予め全ての前記アウターリードを一方の方向に
浅く折り曲げた後、前記アウターリードを前記所定の形
状に折り曲げ、次いで前記浅く折り曲げられた一方の方
向とは逆方向に折り曲げ加工を行うようにした。この発
明はこのような方法で前記課題を解決した。

【００１６】

【作用】従って、複数のアウターリードが封止部材から
水平方向に不均一に導出されていても、全てのアウター
リードを同一方向に、かつ同一角度で揃えることができ
るので、その後、ガル・ウィング型の加工を行い、そし
て逆方向への曲げ加工を行えば、全てのアウターリード
の先端部を所定の角度に揃えて折り曲げることができ
る。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図１乃至図３を用
いて説明する。図１はこの発明の折り曲げ加工装置の一
部の要部断面図であって、同図Ａは第１の実施例、同図
Ｂは第２の実施例で、いずれも半導体装置をクランプし
た状態を示している。図２は図１に示したこの発明の折
り曲げ加工装置により折り曲げ加工を施した状態を説明
するための半導体装置の一部断面図である。なお、図３
乃至図６に示した従来技術と同一の構成部分には同一の
符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。

【００１８】先ず、図１を用いて、この発明の折り曲げ
加工装置Ｍａを説明する。この折り曲げ加工装置Ｍａに
おいて、フォーミングダイ１０のクランプ面１２ａ及び
ノックアウト２４のクランプ面３０ａを水平方向線Ｈか
ら或る角度θａで傾斜した傾斜面で構成した。

【００１９】図１Ａの第１の実施例においては、これら
クランプ面１２ａ及び３０ａを上方に傾斜した傾斜面で
構成し、同図Ｂの第２の実施例においては、これらクラ
ンプ面１２ａ及び３０ａを下方に傾斜した傾斜面で構成
した。また、この傾斜角度θａの大きさは、複数のアウ
ターリード２の水平方向のばらつきの内、通常見込まれ
る最も曲がりが大きい角度と同等かそれより少し大きい
角度に設定する。

【００２０】このように両クランプ面１２ａ及び３０ａ
を構成すると、アウターリード２が図５に示したように
上下に変形していても、それらのクランプ面１２ａ及び
３０ａで全てのアウターリード２をクランプする（予備
曲げ加工）と、それら全てのアウターリード２を、それ
らの基部で上方または下方の同一方向に、浅い角度θａ
で揃えることができる。

【００２１】従って、その後、図４Ｂに示したように、
前記フオーミングパンチ２０を下降させて、その屈曲面
２７で全てのアウターリード２を屈折面１３に沿って下
方に折り曲げる（本曲げ加工）と、図２Ａ及びＢに示し
たような形状に折り曲げることができる。

【００２２】そして更に、前記予備曲げ加工で形成され
た角度（θａ−α）のアウターリード２の基部に、前記
傾斜角度θａ及び前記スプリングバック量である角度α
を零にするために、同図Ｃに示したように、角度（０±
β）に戻し加工を施して逆方向に曲げる。

【００２３】そうすると、各アウターリード２の先端部
２ａは一線上に所定のスタンドオフ量Ｌで整列させるこ
とができる。なお、角度βは、β≦θａ−αである。

【００２４】以上の説明では、電気配線基板に半導体装
置１を面実装でするアウターリード２のガル・ウィング
型曲げ加工を、封止部材３の２辺から導出されたアウタ
ーリード２を挙げて説明したが、アウターリード２が封
止部材３の１辺から導出された半導体装置１にも、また
は４辺から導出された半導体装置１にもこの発明を適用
することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、アウターリードのあおりにばらつせがあってもこそ
れら全てのアウターリードに予備曲げ加工を施したの
で、全てのアウターリードが所定の角度で一方向に揃
い、この状態で本曲げ加工を施し、予備曲げ加工と反対
側に戻し曲げを行うことで、ガル・ウィング型アウター
リードの先端全てが一直線上に揃えることができ、ガル
・ウィング型アウターリードを有する半導体装置の製品
歩留りが飛躍的に向上する。また、そのための折り曲げ
加工装置も格別の付加装置を必要としないので、製造コ
ストを低く押さえることができるなど、数々の優れた効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に供される折り曲げ加工装置の一部の
要部断面図であって、同図Ａは第１の実施例、同図Ｂは
第２の実施例で、いずれも半導体装置をクランプした状
態を示している。

【図２】図１に示した折り曲げ加工装置により本発明の
折り曲げ加工を施した状態を説明するための半導体装置
の一部断面図である。

【図３】図３は従来技術の半導体装置のアウターリード
の折り曲げ加工装置の一部断面図である。

【図４】図３の折り曲げ加工装置を用いてアウターリー
ドに折り曲げ加工を施す状態を示し、同図Ａは封止部材
及びその一部のアウターリードをクランプした状態を示
し、同図Ｂは同図Ａの状態から折り曲げ加工を行った状
態を示したものである。

【図５】折り曲げ加工をしようとする半導体装置の複数
のアウターリードが封止部材から導出されている状態の
一部断面図であって、同図Ａは一部アウターリードが封
止部材の周辺部から水平度０°で良好に導出されている
もの、同図Ｂは一部アウターリードが水平から上方に角
度θｍで変形を起こしているもの、そして同図Ｃは一部
アウターリードが水平から下方に角度θｎで変形を起こ
しているものを示している。

【図６】図５に示した各状態のアウターリードをガル・
ウィング状に本曲げ加工した状態の一部断面図であっ
て、同図Ａは図５Ａに示した状のアウターリードを本曲
げ加工したもの、同図Ｂは図５Ｂに示したアウターリー
ドを本曲げ加工したもの、そして同図Ｃは図５Ｃに示し
たアウターリードを本曲げ加工したものを示している。

【符号の説明】

１ 半導体装置 ２ アウターリード ２ａ 先端部 ３ 封止部材 １０ フォーミングダイ １１ 収納部 １２ クランプ面 １３ 屈折面 ２０ フオーミングパンチ ２１ 基板 ２２ パンチガイド ２３ スプリング ２４ ノックアウト ２５ 軸 ２６ ピン ２７ 屈曲面 ２８ 係合突起 ２９ 収納部 ３０ クランプ面 Ｍａ 折り曲げ加工装置 Ｆａ 一方の金型装置 Ｆｂ Ｆａと対になる金型装置 Ｌ 所定のスタンドオフ量 α スプリングバック量の角度

───────────────────────────────────────────────────── 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 (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下一対の金型装置の両クランプ面で、 半導体チップをリードフレームに封止部材で封止した半
   導体装置の、前記封止部材から導出された複数のアウタ
   ーリードをクランプし、 該アウターリードをガル・ウィング形状型に折り曲げる
   方法であって、 １． クランプする際に、水平方向にばらつきを有する
   複数のアウターリードの基部を、所定の傾斜面にて形成
   された前記クランプ面にて同一方向に折り曲げる予備曲
   げ加工と、 ２． 前記クランプとともに、予備曲げ加工されたアウ
   ターリードを金型装置の屈折面に沿ってガル・ウィング
   形状型に折り曲げる本曲げ加工と、 ３． 前記本曲げ加工ののち、前記予備加工の曲げ方向
   とは逆方向にアウターリードの基部を折り曲げることで
   該アウターリードのスプリングバック量を零にする戻し
   加工とからなる半導体装置のアウターリードの折り曲げ
   加工方法。