JP3284030B2 - リードフレーム製造用金型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リ―ドフレ―ム製造用
金型装置に係り、特に、その押さえ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の小形化、薄型化、高集積化
に伴い、これに用いられるリードフレームについてもリ
ード幅、リード間隔、板厚ともに小さくなる一方であ
り、設計および製作には極めて高度の技術が要求される
ようになってきている。

【０００３】このような半導体装置の実装に際して用い
られるリ―ドフレ―ムは、鉄系あるいは銅系等の帯状の
金属材料（条材）をスタンピング加工又はエッチングに
より所望のパタ―ンに成形することによって形成され
る。

【０００４】特に、スタンピング加工により形成される
リードフレームについては、インナーリードの全てを１
回の打ち抜き工程で成型することは困難であるため、リ
ード間は複数のステーションに分割して打ち抜くように
設計される。

【０００５】しかしながら、最近のリードフレームで
は、インナーリード先端部の板厚よりもリードピッチが
狭くなる傾向にあり、例えば、板厚0.15mmに対し、0.1
〜0.12mmの幅で打ち抜きを行わなければならないことも
ある。

【０００６】このように微細なリードフレームをスタン
ピング法により複数のステーションに分割して打ち抜く
場合、一旦打ち抜かれて肉薄になったものは押さえを十
分に行うことができず、すでに打ち抜かれて自由状態と
なった隣接インナーリードによじれが生じ、インナーリ
ード断面が歪んだ形状となり、これによってボンディン
グエリアが減少するという現象が見られるようになって
きている。

【０００７】また、インナーリード最先端部では、コイ
ニングにより有効平坦幅を確保するという方法がとられ
ることが多いが、インナーリード間隔が極めて狭いため
コイニング量が深すぎると、隣接するインナーリードと
の短絡事故を起こす結果となる。

【０００８】そこでまた、残留歪をとるための熱処理が
行われたり、テーピングによってインナーリード相互間
を固定したりする処理が行われたりすることがあるが、
微細なリードフレームを形成する場合、これらの工程中
にインナーリード先端が捩れたりするなど、位置ずれの
原因となるいろいろな問題があった。

【０００９】この問題を解決するために、図４に示すよ
うにインナーリード側縁打ち抜きパンチ４の周辺のスト
リッパー３に凸部５Ｓを形成し、打ち抜き動作の際にイ
ンナーリード１１先端部をこの凸部で押さえるようにし
た方法が提案されている。

【００１０】しかしながら、隣接するインナーリード間
隔が板厚よりも小さくなるに従って、インナーリードの
断面形状が細長い長方形となり、これをストリッパー側
に設けた凸部と下型（ダイ）とによって挟んでも、パン
チの打ち抜き動作によって発生する横方向の力によりイ
ンナーリードにねじれが生じ、十分な押圧効果を得るこ
とが期待できないという状況にある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、リードフ
レームの微細化に伴い、側縁打ち抜きに際し、十分に押
さえができないため、ねじれが生じたりして、インナー
リード先端の位置ずれが生じやすく、また良好な先端断
面形状を有するインナーリードを容易に得ることは出来
ず、ボンディングエリアを十分にとることができないこ
とから、ボンディングミスなどが多発し、これが信頼性
低下の原因になることがある。

【００１２】また、押さえのための突出部を形成したス
トッパが提案されているが、パンチの打ち抜き動作によ
って発生する横方向の力によりインナーリードにねじれ
が生じ、十分な押圧効果を得ることが期待できないとい
う問題もあった。

【００１３】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、インナーリード先端部の有効線幅を増大し、位置ず
れもなく信頼性の高いリードフレームを提供することの
できる、インナーリード側縁形成用のステーションを有
する金型装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、半導
体素子搭載領域を囲むように放射状に配置された複数の
インナーリードを備えたリードフレームを製造するため
のリードフレーム製造用金型装置において、打ち抜き領
域に対応して第１の開口を有すると共に、条材を載置す
るように構成されたダイと、前記打ち抜き領域に対応し
てパンチ挿通用の第２の開口の配列された押さえ用のス
トリッパと、前記第２および第１の開口内に挿通せしめ
られ、前記ダイ上の条材の前記打ち抜き領域に位置する
部分を押圧して打ち抜きを行うパンチとを具備してな
り、前記インナーリードの側縁の一方を打ち抜くための
第１のステーションと、他の一方を打ち抜くための第２
のステーションとを具備し、前記第２のステーションに
おけるストリッパは、パンチ挿通用の前記第２の開口の
側壁に符合して、ダイ側に突出しインナーリードの仕上
がり幅および厚さに相当する凹部を形成するように構成
された素材押圧用コマを具備し、前記第１のステーショ
ンですでに打ち抜かれたインナーリード側縁の一方と、
前記条材のインナーリードとなる領域の上面とを、前記
素材押圧用コマの凹部に符合せしめ、これをダイ上で押
圧した状態で、前記インナーリードの他方の側の側縁の
打ち抜きがなされるように構成されていることを特徴と
する。

【００１５】望ましくは、前記素材押圧用コマは、前記
ストリッパに着脱自在に取り付けられており、前記スト
リッパ構成部材よりも硬度の高い部材で構成されている
ことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】この装置によれば、ストリッパ内
に固定された素材押圧用コマによって一方の側縁がすで
に打ち抜かれたインナーリードとなる領域を上面および
側縁から押圧した状態で、打ち抜きがなされるため、イ
ンナーリード先端部を３面（上面、下面、側面）から固
定した状態、特に打ち抜き面と対向する面を固定した状
態で打ち抜くことができ、打ち抜き荷重によってねじれ
を生じたりすること無く、所定の間隔を得ることが可能
となる。

【００１７】従ってインナーリードピッチの微小な超多
ピンリードフレームのプレス加工も実現可能である。

【００１８】また、この素材押圧用コマは、ストリッパ
に対して着脱自在であるようにすれば、磨耗によって高
さが低くなった場合は容易に高さの調整を行う、あるい
はインナーリードの幅および肉厚に応じて複数個用意し
ておき、取り替えるようにするなど、メンテナンスが容
易である。また、素材押圧用コマをタングステンカーバ
イドなど硬度の高い材料で構成することにより、寿命化
をはかることが可能となる。

【００１９】そして、素材押圧用コマは、十分に凹部の
高さおよび幅を調整できるように２枚の板を可動な状態
で装着することにより、いかなるインナーリードサイズ
に対しても条材を側縁および上方から押圧しながらイン
ナーリード側縁の打ち抜きを行うことが可能となり、イ
ンナーリード先端部を３面から固定しつつ打ち抜くこと
ができ、打ち抜き荷重によってねじれを生じたりするこ
と無く、所定の間隔を得ることが可能となる。

【００２０】なお凹部の幅はインナーリード幅と一致す
る必要があるが高さは、必ずしも一致する必要はなく、
肉厚の１／２から同程度となるようにすればよい。高さ
も一致するのが望ましいが、肉厚の１／２以上の領域が
固定されているようにすれば、逃げは防止することがで
きる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明実施例のリ―ドフレ―ム製造用
金型装置について説明する。

【００２２】この装置は図１に示すように、打ち抜き領
域に対応して第１の開口Ｃ１を有すると共に、条材１を
載置するように構成されたダイ２と、前記打ち抜き領域
に対応してパンチ挿通用の第２の開口Ｃ２の配列された
押さえ用のストリッパ３と、前記第２および第１の開口
内に挿通せしめられ、前記ダイ２上の条材１にむけて、
前記打ち抜き領域に位置する条材１の部分を押圧するパ
ンチ４とを具備し、リードフレームのインナーリード側
縁の打ち抜きを行うリードフレーム製造用金型装置にお
いて、前記ストリッパ３が、パンチ挿通用の前記第２の
開口に近接して、ダイ側に突出する素材押圧用コマ５を
具備し、この素材押圧用コマ５が、インナーリード幅お
よび肉厚に対応した凹部Ｋを有し、１方の側縁打ち抜き
のなされたリードフレームの他の側縁の打抜きに際し、
この凹部Ｋによってインナーリードの長手方向を除く３
面を固定できるようにしたことを特徴とする。

【００２３】ここでは、一方のインナーリード側縁が打
ち抜かれ、前記条材のインナーリードとなる領域を、前
記素材押圧用コマ５が、３面から押圧した状態で、前記
インナーリードの他方の側の側縁の打ち抜きがなされる
ため、逃げによってずれが生じたりすることなく高精度
のインナーリード側縁打ち抜きを行うことが可能とな
る。またここで素材押圧用コマ５は硬度の高いタングス
テンカーバイドで構成されており、ストリッパの凹部に
篏合せしめられ、固定されるようになっている。打ち抜
きに際し、条材の厚さにおよびインナーリード幅に応じ
て素材押圧用コマ５の凹部Ｋの大きさが決定される。こ
こでＳはスクラップである。

【００２４】図２はこの装置の要部斜視図であり、スト
リッパ３を条材１に接触させる前の状態を示す。ここで
は簡略化のために２つのリード間領域打ち抜きステーシ
ョンＳ１〜Ｓ２と、先端のキャビティ領域を打ち抜くた
めのキャビティ打ち抜きステーションＳ３とからなる３
つのステーションで構成されている。ここでＳ１で一方
の側縁の打ち抜きのなされたインナーリードとなる領域
はＳ２でもう一方の側縁を打ち抜かれるが、このとき本
発明のストリッパにとりつけられた素材押圧用コマ５に
よって固定され、捩じれのない良好な状態で打ち抜きが
行われる。

【００２５】次にこの金型装置を用いたリードフレーム
打ち抜き方法について説明する。図中、そのステップで
打ち抜きを行う領域をハッチング領域とした。ここでは
あらかじめ、アウターリードは先に打ち抜かれているも
のとする。まず、図３のＳ1 に示すように、帯状材料
を、所望の形状のインナーリードなどの抜き型を具備し
た金型（図示せず）に装着し、プレス加工を行なうこと
により、まず第１のインナーリード間領域１４ａの打ち
抜きを行い一方の側のインナーリード側縁を形成する。

【００２６】次いでＳ２において、もう一方の側のイン
ナーリード側縁を規定するインナーリード間領域１４ｂ
を打ち抜き、インナーリード側縁を形成する。

【００２７】このとき、押さえ用のストリッパ３と打ち
抜き用のダイ２とによって条材を挟みパンチ４によって
打ち抜きを行うが、図１に示すようにインナーリード先
端を押さえるようにダイ側にむけて突出せしめ、インナ
ーリードの幅および肉厚に相当する凹部Ｋを具備した素
材押圧用コマ５で３面を固定しながらインナーリード側
縁を打ち抜くようにする。このように、ストリッパ３に
設けた素材押圧用コマ５ですでに他の側縁の打ち抜きが
なされ半自由状態にあるインナーリードとなる領域を固
定しながらインナーリード側縁を打ち抜くようにしてい
るため、インナーリード先端部の打ち抜き側面を除く３
面を固定した状態で打ち抜くことができ、打ち抜き荷重
によってねじれを生じたりすることなく、所定の間隔を
得ることが可能となる。また、この素材押圧用コマ５表
面はラップ仕上げしたものを用いており、同時にコイニ
ングがなされる。

【００２８】なお、ここでは、素材押圧用コマ表面をラ
ップ仕上げしたものを用い、同時にコイニングするよう
にしたが、単に押さえ用としてのみ用いても良い。また
アウターリード１２についても、前記実施例ではインナ
ーリード１１のリード間領域の打ち抜きに先立ち打ち抜
くようにしたが、同時に打ち抜きを行うようにしてもよ
い。

【００２９】次いで、図３のＳ３に示すように、ダイパ
ッド１５とインナーリード先端との間に位置するキャビ
ティ領域１６の打ち抜きを行い、Ｓ４に示すように、リ
ードフレームの形状加工が終了する。そして所定の領域
にめっきを行いリードフレームが完成する。

【００３０】このようにして形成されたリードフレーム
のインナーリード１１の先端部はねじれを生じたりする
ことなく、所定の間隔を得ることができ、断面形状は極
めて理想形状となり、コイニング量が浅くても有効平坦
幅を十分に確保することができる。

【００３１】また、コイニングによるインナーリード間
隔の減少を最小限に押さえることができ、短絡事故の発
生を低減することができる。

【００３２】さらに、インナーリード先端の打抜き工程
の前述した工夫により、インナーリードのねじれを最小
限に小さく抑えているため、内部の残留応力が少なく、
インナーリード先端位置を正しく維持することができ、
ボンディング位置のずれを低減することができる。

【００３３】また、前記実施例ではめっき工程はリード
フレームの形状加工の終了後に行うようにしたが、形状
加工の途中で行うようにしても良い。

【００３４】なお、前記実施例では素材押圧用コマはス
トリッパの凹部に篏合せしめられたが、ねじ止めでもよ
く、素材および形状についても適宜変更可能である。

【００３５】例えば、素材押圧用コマ５をねじによって
ストリッパ３に固定するようにし、そのダイ側への突出
高さをねじによって調整できるようにしてもよい。この
場合、打ち抜き側の側縁が完全にこの凹部で固定されな
い場合もあるが、肉厚の１／２以上の領域が固定されて
いるようにすれば、逃げは防止することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の装置
によれば、条材からリードフレームの形状に形状加工す
るに際し、ストリッパに固定された素材押圧用コマによ
ってすでに打ち抜かれたインナーリード側縁および上面
を固定しながら他方のインナーリード側縁を打ち抜くよ
うにしているため、打ち抜き荷重によってねじれを生じ
たりすることなく、所定の間隔を得ることが可能とな
り、歪もなく信頼性の高いリードフレームを得ることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の金型装置

【図２】本発明実施例の金型装置の要部説明図

【図３】本発明実施例の金型装置を用いたリ―ドフレ―
ムの製造工程を示す説明図

【図４】従来例の金型装置

【符号の説明】

１ 条材 ２ ダイ Ｃ１ 第１の開口 Ｃ２ 第２の開口 ３ 押さえ用のストリッパ ４ パンチ ５ 素材押圧用コマ １１ インナーリード １２ アウターリード １３ タイバー １４ａ，１４ｂ インナーリード間領域（相当）部 １５ ダイパッド １６ キャビティ領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茅野 泰 福岡県北九州市八幡西区小嶺２丁目10番 １号 株式会社 三井ハイテック内 (56)参考文献 特開 平４−274827（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−74301（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−250636（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−17931（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/50 B21D 28/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子搭載領域を囲むように放射状
   に配置された複数のインナーリードを備えたリードフレ
   ームを製造すべく前記インナーリードの側縁の一方を打
   ち抜くための第１のステーションと、他の一方を打ち抜
   くための第２のステーションとを具備したリードフレー
   ム製造用金型装置において、 前記第１および第２のステーションはそれぞれ、打ち抜
   き領域に対応して第１の開口を有すると共に、条材を載
   置するように構成されたダイと、前記打ち抜き領域に対
   応してパンチ挿通用の第２の開口の配列された押さえ用
   のストリッパと、前記第２および第１の開口内に挿通せ
   しめられ、前記ダイ上の条材の前記打ち抜き領域に位置
   する部分を押圧して打ち抜きを行うパンチとを具備し、 前記第２のステーションにおけるストリッパは、 パンチ挿通用の前記第２の開口の側壁に符合して、ダイ
   側に突出しインナーリードの仕上がり幅および厚さに相
   当する凹部を形成するように構成された素材押圧用コマ
   を具備し、 前記第１のステーションですでに打ち抜かれたインナー
   リード側縁の一方と、前記条材のインナーリードとなる
   領域の上面とを、前記素材押圧用コマの凹部に符合せし
   め、これをダイ上で押圧した状態で、前記インナーリー
   ドの他方の側の側縁の打ち抜きがなされるように構成さ
   れていることを特徴とするリードフレーム製造用金型装
   置。
2. 【請求項２】 前記素材押圧用コマは、前記ストリッパ
   に着脱自在に取り付けられており、前記ストリッパ構成
   部材よりも硬度の高い部材で構成されていることを特徴
   とする請求項１記載のリードフレーム製造用金型装置。