JP3304667B2 - リードフレームの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の構成部材で
あるリードフレームの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属の薄板材料を金型によって打ち抜い
てリードフレームを形成するリードフレームの製造方法
としては、順送りプレス成形法が用いられている。順送
りプレス成形法は、プレス成形法の一種として従来から
広く利用されているもので、複数のプレス型を一体化し
た金型を使用し、材料を順送りする間に複数のプレス型
に対応する複数の打ち抜き工程で、製品を形成する。こ
れをリードフレームの製造方法に用いた場合には、金型
の強度上の問題や、プレス圧のバランスを極力均一に保
つことのために、通常は隣合う打ち抜き部を同時にプレ
ス打ち抜きすることは極力避け、多数ある打ち抜き部の
中から所定の間隔をおいて選択された打ち抜き部を同時
にプレス打ち抜きしている。

【０００３】従って、リードフレームの材料となる金属
薄板について、各リードの形成される部分ついては、そ
の片側にある一方の打ち抜き部が先にプレス打ち抜きさ
れることになる。そして、図９に示すように、後工程に
おいて他方の側の打ち抜き部がプレス打ち抜きされる。
５０はダイであり、５２はポンチであり、その二つの構
成によって金型が構成されており、５４はリードフレー
ムが形成される金属の薄板材料、５６は形成されたリー
ドである。このように一本のリード５６は二工程で形成
されることになり、リード５６は、プレス打ち抜きによ
って発生する抜き歪みの影響で後工程で打ち抜いた側に
ねじれ、前工程で打ち抜いた側にシフトされ易い。この
傾向は、近年の半導体装置の高密度化に伴い、リードフ
レームのリードが多数化および微細化することによって
顕著になってきている。これは、リード５６が長くて細
く形成されるようになり、変形し易くなってきているた
めである。特にインナーリードは微細化が進んでいるた
め、その形成を好適に行うことが難しくなってきてい
る。そこで、図１０に示すように、リード６０が形成さ
れる部分の両側の打ち抜き部を同時に抜く方法が考えら
れる。その方法によれば、一工程でリード６０を形成す
るので、両側に均等にプレス圧がかかり、上記のような
抜き歪みの問題は解消される。なお、６２はダイであ
り、６４はポンチである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リード
６０が長くて細い場合は、そのリード６０を形成するた
めの金型のダイ６２も長くて細い形状の部分６２ａ（プ
レスかす６６を下方に排出できるプレスかす抜き孔６
８、６８が隣接して設けられることで形成される部分）
を形成しなければならず、ダイ６２の強度が不足し破損
し易い。従って、その方法は、リードを長く、細く、厚
く形成する場合には適用できないという課題があった。
また、従来は精密なダイの形成方法（細長いリードに対
応するため、例えば、０．１〜０．２ｍｍ程度の幅のプ
レスかす抜き孔を有するダイの形成方法）も確立してい
なかった。このため、上記の一工程で一本のリードを形
成する方法は、リードフレームの量産化について現実的
に実施できなかったといえる。

【０００５】そこで、本発明の目的は、長くて細いリー
ドでも捩じれやシフトが発生することなく形成でき、金
型の強度を充分に確保でき、しかも製造効率を向上可能
なリードフレームの製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するに次の構成を備える。すなわち、本発明は、金
属の薄板材料のリードに形成される部分の両側の打ち抜
き部分を、金型によって打ち抜いてリードフレームを製
造する際に、該リードに形成される部分の両側の打ち抜
き部分を、両側同時に打ち抜くと共に、前記打ち抜き部
分をリードの長手方向に三分割し、前記リードの両先端
側の二箇所を同時に打ち抜いた後、残りの中央の一箇所
を打ち抜くことを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、金属の薄板材料のリード
に形成される部分の両側の打ち抜き部分を、金型によっ
て打ち抜いてリードフレームを製造する際に、該リード
に形成される部分の両側の打ち抜き部分を、両側同時に
打ち抜くと共に、前記打ち抜き部分をリードの長手方向
に複数に分割し、前記リードの幅広部側の打ち抜き部 分
を打ち抜いた後、前記リードの幅狭部側の打ち抜き部分
を打ち抜き、その際に、前記金型を構成するダイのう
ち、前記リードの幅狭部側の打ち抜き部を打ち抜くプレ
スかす抜き孔が形成されたダイとして、前記リードの幅
広部側を打ち抜いた部分にオーバーラップするプレスか
す抜き孔部分に、前記プレスかす抜き孔を形成するワイ
ヤーカット用のワイヤが通される下孔との連結部が連結
されているダイを用いることを特徴とするリードフレー
ムの製造方法にもある。

【０００８】かかる本発明において、隣接する複数のリ
ードを同時に形成することによって、製造効率を向上で
きる。 また、リードをインナーリードとすることによ
り、多数化および微細化したリードフレームの製造を好
適にできる。

【０００９】

【作用】本発明に係る第1のリードフレームの製造方法
によれば、リードに形成される部分の両側の打ち抜き部
を、リードの長手方向に三分割し、リードの両先端側の
二箇所を同時に打ち抜いた後、残りの中央の一箇所を打
ち抜く。このため、一工程で打ち抜かれるリードの長手
方向の長さを短くすることができるので、リードの捩じ
れ、およびシフトが発生しにくくなり、長くて細い板厚
の厚いリードでも好適に形成できる。更に、金型の特に
ダイの形状についても細い部分を短くすることができる
ため、そのダイの強度を向上できる。そのようにダイの
強度を向上できることから、隣接する複数のリードの長
手方向の所定の区間に関して同時にプレス打ち抜き形成
することが可能となり、製造効率を向上できる。次に、
本発明に係る第２のリードフレームの製造方法によれ
ば、打ち抜き部分をリードの長手方向に複数に分割し、
リードの幅広部側の打ち抜き部分を打ち抜いた後、リー
ドの幅狭部側の打ち抜き部分を打ち抜き、その際に、金
型を構成するダイのうち、リードの幅狭部側の打ち抜き
部を打ち抜くプレスかす抜き孔が形成されたダイとし
て、リードの幅広部側を打ち抜いた部分にオーバーラッ
プするプレスかす抜き孔部分に、プレスかす抜き孔を形
成するワイヤーカット用のワイ ヤが通される下孔との連
結部が連結されているダイを用いるため、一工程で打ち
抜かれるリードの長手方向の長さを短くすることがで
き、且つプレスかす抜き孔の内部に下孔をあけることが
できない細い抜き形状であっても形成でき、非常に細い
リードのリードフレームを得ることができる。 この本発
明に係る第２のリードフレームの製造方法においても、
一工程で打ち抜かれるリードの長手方向の長さを短くす
ることによって、リードの捩じれ、およびシフトの発生
防止、ダイの強度向上を図ることができる。 また、本発
明に係る第1及び第２のリードフレームの製造方法にお
いては、リードに形成される部分の両側にある打ち抜き
部を同時に打ち抜くから、プレス圧をリードの両側に同
時に加えることができるので、リードの捩じれ、および
シフトの発生をさらに低減することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明にかかる好適な実施例を添付図
面と共に詳細に説明する。図１は本発明の方法に用いる
金型のダイの一実施例の部分を示す平面図であり、図２
は図１のダイに対応する後工程用のダイの一実施例の部
分を示す平面図である。また、図３は、図１および図２
のダイを用いて、本発明の方法によって形成されるリー
ドフレームの部分を示す平面図である。本実施例では、
本発明にかかるリードフレームの製造方法によって、リ
ードフレームのインナーリードの部分を加工することに
ついて説明する。なお、図１〜図３では、いずれもイン
ナーリードの一部分（一点鎖線で囲われた範囲）に対応
する部分を模式的に示している。

【００１１】先ず、図１に示す第１のダイ１０と、この
ダイ１０の内部側のプレスかす抜き孔１２、外部側のプ
レスかす抜き孔１４に対応して形成されたポンチ（図示
せず）によって、リードフレームの材料である金属薄板
をプレス打ち抜きする。具体的には、リードに形成され
る部分の両側の打ち抜き部２０（図３参照）のリード２
２の長手方向に三分割されたうちの両端側の２箇所（一
方がダイパッド部２４側の内側打ち抜き部分２０ａで、
他方が外部リード側の外側打ち抜き部分２０ｃ）を同時
に打ち抜き加工する。これによれば、一工程で打ち抜か
れるリード２２の長手方向の長さを短くすることがで
き、リードの捩じれ、およびシフトの発生を低減するこ
とができる。また、この打ち抜き工程にあっては、複数
のリード２２を同時に加工することになるが、そのうち
最も脇に設けられる打ち抜き部２０の外側に形成される
リードの部分２６を除いて他のリード２２については、
リード２２に形成される部分の両側の打ち抜き部２０、
２０を、両側同時に打ち抜き加工する。このため、図１
０に示すように、プレス圧をリード２２の両側に同時に
加えることができるので、リードの捩じれ、およびシフ
トの発生をさらに低減することができる。

【００１２】次に、図２に示す第２のダイ３０と、この
ダイ３０のプレスかす抜き孔３２に対応して形成された
ポンチ（図示せず）によって、打ち抜き部２０（図３参
照）のリード２２の長手方向に三分割されたうちの中央
打ち抜き部分２０ｂを打ち抜き加工する。この工程によ
っても、一工程で打ち抜かれる打ち抜き部２０の長手方
向の長さを短くすることができ、リードの捩じれ、およ
びシフトの発生を低減することができる。また、この打
ち抜き工程にあっても、上記の前工程と同様に複数のリ
ード２２を同時に加工することになるが、そのうち最も
脇に設けられる打ち抜き部２０の外側に形成されるリー
ドの部分２６を除いて他のリード２２については、リー
ド２２に形成される部分の両側の打ち抜き部２０，２０
を、両側同時にプレス打ち抜きする。このため、上記の
前工程と同様に、リードの捩じれ、およびシフトの発生
をさらに低減することができる。従って、以上の形成方
法によれば、リードが長く、細く、板厚が厚いものを形
成することが可能となり、リードフレームのリードの多
数化および微細化に好適に対応できる。

【００１３】また、本実施例の形成工程では、図４に示
すように、二点鎖線で示した部分（中央打ち抜き部分２
０ｂ）を打ち抜くことができる図２のダイ３０とこれに
対応するポンチによって、前工程で打ち抜かれた内側打
ち抜き部分２０ａと外側打ち抜き部分２０ｃとをつなぐ
ように打ち抜いている。すなわち、前後の工程で打ち抜
き部分をオーバーラップさせており、後工程でオーバー
ラップする部分が前工程で打ち抜かれる部分より小さく
形成されている。これにより、打ち抜き部２０にバリが
発生することを抑制できる。ところで、金型のバランス
を考慮すれば、上記二つの工程を連続させる必要はな
く、他の部分の加工との関係で工程順を設定すればよい
のは勿論である。

【００１４】次にこの方法に使用される金型について説
明する。図１および図２に示したダイ１０、３０のよう
に、プレスかす抜き孔１２、１４、３２が、打ち抜き部
２０をリード２２の長手方向に分割した長さに形成され
ている。具体的には、図１のダイでは、打ち抜き部２０
をリード２２の長手方向に三分割したものの両端側の２
箇所に対応し、プレスかす抜き孔１２、１４が形成され
ている。また、図２のダイでは、打ち抜き部２０をリー
ド２２の長手方向に三分割したものの中央打ち抜き部分
２０ｂに対応し、プレスかす抜き孔３２が形成されてい
る。

【００１５】このように各プレスかす抜き孔１２、１
４、３２の長さを短く設定することができるため、ダイ
１０、３０の強度を向上できる。このため、複数のリー
ド２２を同時に打ち抜き加工できるように複数のプレス
かす抜き孔が隣接されたダイ１０、３０を形成すること
ができる。具体的には、ダイ１０では、複数の内部側の
プレスかす抜き孔１２、１２・・・、および複数の外部
側のプレスかす抜き孔１４、１４、・・・がそれぞれ隣
接されて設けられている。また、ダイ３０では複数のプ
レスかす抜き孔３２、３２・・・・が隣接されて設けら
れている。

【００１６】このような微細なプレスかす抜き孔１２、
１４、３２を有するダイ１０、３０は、ワイヤ放電加工
（ワイヤカット）を利用すれば好適に形成可能である。
特に本実施例では、プレスかす抜き孔１２、１４、３２
の長さを短くできるため、それぞれのプレスかす抜き孔
の形状を単純にできる。そのため、ダイを割り型にせず
に加工できるワイヤカットを好適に適用でき、ダイを一
体的に形成できる。そのようにワイヤカットによれば、
微細な加工の必要なダイを一体型に形成できるから部品
点数を削減でき、寸法精度も向上できる。そして、この
ように形成されたダイ１０、３０を利用すれば、複数の
リード２２について同時に加工することができるため、
従来の順送りプレス打ち抜きと比較すると工程を減らす
ことができ、製造効率を向上させることができる。

【００１７】次に他の実施例について、図５〜７に示す
ダイを使用する場合を説明する。図５は、打ち抜き部を
リードの長手方向に三分割したうちの外側部分に対応す
るダイを示している。３４ａは下孔であり、この部分に
ワイヤカットのワイヤが通されてプレスかす抜き孔３６
ａが形成される。また、図６は打ち抜き部をリードの長
手方向に３分割したうちの中央部分に対応するダイを示
している。３４ｂは下孔であり、この部分にワイヤカッ
トのワイヤが通されて連結部３５ｂを通過してプレスか
す抜き孔３６ｂが形成される。これにより、下孔３４ｂ
の内径よりも幅の狭いプレスかす抜き孔３６ｃが形成さ
れている。なお、前記プレスかす抜き孔３６ａとプレス
かす抜き孔３６ｂとは金属薄板の抜き部分が一部オーバ
ーラップするように形成されている。また、図７は打ち
抜き部をリードの長手方向に３分割したうちの内側部分
に対応するダイを示している。図６のダイと同様に下孔
３４ｃと連結部３５ｃを介してプレスかす抜き孔３６ｃ
が形成されている。なお、前記プレスかす抜き孔３６ｂ
とプレスかす抜き孔３６ｃとは金属薄板の抜き部分が一
部オーバーラップするように形成されている。

【００１８】これらのダイによれば、先ず図５に示すダ
イを使用して、リードの幅広部側である外側部分を形成
し、次に図６に示すダイを使用してリードの中央部分を
形成し、最後にリードの最も幅狭部側である内側部分を
形成する。これにより、微細なリードを好適に形成する
ことができる。なお、各ダイに対応するポンチの形状
は、各プレスかす抜き孔に対応して形成されている。

【００１９】上記の加工方法で使用される上記のダイ
は、ワイヤーカットで好適に形成することができる。そ
の詳細について以下に説明する。ダイをワイヤーカット
で加工する場合、通常は図５で示したダイのようにプレ
スかす抜き孔（切刃形状）となる部分の内部に下孔３４
ａをあけておき、この下孔３４ａにワイヤ（φ０．０５
ｍｍ程度）を通してダイの加工を始める。この下孔３４
ａは、放電加工により形成されるが、放電加工ではφ
０．１５ｍｍ程度の孔を形成するのが限界である。ま
た、φ０．１５ｍｍ程度の下孔を形成するには０．３ｍ
ｍ程度のエリアが必要である。そのため、従来のワイヤ
カットによる加工では、プレスかす抜き孔の形状に幅が
０．３ｍｍ程度の部分があることが必要であり、これ以
下の狭い間隔のリードを形成することはできなかった。
しかし、リードを長手方向に複数に分割して打ち抜き加
工する際に、リードの幅広部側を先に打ち抜き、次いで
リードの幅狭部側を打ち抜くように加工を行うと（この
際には、前後の工程で打ち抜き部分を多少オーバーラッ
プさせる）、ダイのプレスかす抜き孔に、切刃として作
用しない部分が生じる。従って、図６および図７で示し
たダイのように、プレスかす抜き孔の形状の外側に下孔
３４ｂ、３４ｃをあけ、切刃として作用しない部分を利
用してワイヤを通し、プレスかす抜き孔３６ｂ、３６ｃ
を加工することができる。これにより、プレスかす抜き
孔の内部に下孔をあけることのできない細い抜き形状
（幅０．１０ｍｍ程度）であっても、ワイヤーカットに
よりダイの加工が可能となる。このため、リードの間隔
が０．１０ｍｍ以下で、且つ非常に細いリードのリード
フレームを得ることができる。

【００２０】図８は、下孔３４の残されたプレスかす抜
き孔３６の一実施例を示す説明図であり、前述したよう
な下孔３４の内径よりも幅の狭いプレスかす抜き孔３６
がワイヤカットで形成される状態が示されている。３８
はワイヤの軌跡であり、放電加工で形成された下孔３４
に通されたワイヤが、連結部３５、プレスかす抜き孔３
６、連結部３５の順にカットして下孔３４に戻る。４０
は切刃とならないプレスかす抜き孔部分であり、この部
分は後抜きする部分が先に抜かれた部分にオーバーラッ
プ（例えば、図４に示した外側打ち抜き部分２０ｃと中
央打ち抜き部分２０ｂとの関係）するように設定されて
いるために生じる。

【００２１】

【発明の効果】本発明にかかるリードフレームの製造方
法によれば、リードに形成される部分の両側の打ち抜き
部を、リードの長手方向に三分割して打ち抜くため、リ
ードの捩じれ、およびシフトが発生しにくくなり、長く
て細く板厚の厚いリードでも好適に形成できるという著
効を奏する。また、金型の特にダイの形状についても細
い部分を短くすることができるため、そのダイの強度を
向上でき、これにより隣接する複数のリードの長手方向
の所定の区間に関して同時に打ち抜き加工することが可
能となり、製造効率を向上できる。更に、リードに形成
される部分の両側の打ち抜き部を同時に打ち抜くから、
リードの捩じれ、およびシフトの発生をさらに低減する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法に用いる金型のダイの一実施例の
部分を示す平面図。

【図２】図１のダイに対応する後工程用のダイの一実施
例の部分を示す平面図。

【図３】本発明の方法によって形成されるリードフレー
ムの一部分を示す平面図。

【図４】打ち抜かれる部分のオーバーラップの状況を説
明する説明図。

【図５】本発明の方法に用いる金型のダイの他の実施例
の部分を示す平面図。

【図６】図５のダイに対応する後工程用のダイの一実施
例の部分を示す平面図。

【図７】図６のダイに対応する後工程用のダイの一実施
例の部分を示す平面図。

【図８】下孔の残されたプレスかす抜き孔の一実施例を
示す説明図。

【図９】リードを片側ずつの打ち抜きによって形成する
方法を説明する断面図。

【図１０】リードを両側同時の打ち抜きによって形成す
る方法を説明する断面図。

【符号の説明】

１０ ダイ １２ 内部側のプレスかす抜き孔 １４ 外部側のプレスかす抜き孔 ２０ 打ち抜き部 ２０ａ 内側打ち抜き部分 ２０ｂ 中央打ち抜き部分 ２０ｃ 外側打ち抜き部分 ２２ リード ３４ 下孔 ３５ 連結部 ３６ プレスかす抜き孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−75724（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−47977（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/50

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属の薄板材料のリードに形成される部
   分の両側の打ち抜き部分を、金型によって打ち抜いてリ
   ードフレームを製造する際に、該 リードに形成される部分の両側の打ち抜き部分を、両
   側同時に打ち抜くと共に、前記打ち抜き部分をリードの長手方向に三分割し、前記
   リードの両先端側の二箇所を同時に打ち抜いた後、残り
   の中央の一箇所を打ち抜く 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】 金属の薄板材料のリードに形成される部
   分の両側の打ち抜き部分を、金型によって打ち抜いてリ
   ードフレームを製造する際に、該リードに形成される部分の両側の打ち抜き部分を、両
   側同時に打ち抜くと共に、 前記打ち抜き部分をリードの長手方向に複数に分割し、
   前記リードの幅広部側の打ち抜き部分を打ち抜いた後、
   前記リードの幅狭部側の打ち抜き部分を打ち抜き、 その際に、前記金型を構成するダイのうち、前記リード
   の幅狭部側の打ち抜き部を打ち抜くプレスかす抜き孔が
   形成されたダイとして、前記リードの幅広部側を打ち抜
   いた部分にオーバーラップするプレスかす抜き孔部分
   に、前記プレスかす抜き孔を形成するワイヤーカット用
   のワイヤが通される下孔との連結部が連結されているダ
   イを用いる ことを特徴とするリードフレームの製造方
   法。
3. 【請求項３】 隣接する複数のリードを同時に形成する
   請求項１又は請求項２記載のリードフレームの製造方
   法。
4. 【請求項４】 前記リードがインナーリードである請求
   項１〜３のいずれか一項記載のリードフレームの製造方
   法。