JP3481889B2

JP3481889B2 - リード切断装置及びリード切断方法

Info

Publication number: JP3481889B2
Application number: JP24222099A
Authority: JP
Inventors: 潤司居倉
Original assignee: Ｎｅｃセミコンダクターズ九州株式会社
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2003-12-22
Anticipated expiration: 2019-08-27
Also published as: JP2001062524A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
工程で用いられる、樹脂封止済みのリードフレームの外
部リードの先端部分を切断、分離するために用いられる
リード切断装置及びリード切断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は樹脂封止済みのリードフレームの
構成を示す平面図である。ここでは以下、ＳＩＰ（Ｓｉ
ｎｇｌｅＩｎｌｉｎｅＰａｃｋａｇｅ）型半導体装
置をもって説明する。図５に示すリードフレーム１１に
は、半導体装置本体１３が複数設けられている。半導体
装置本体１３は、リードフレーム１１の図示しないアイ
ランドに半導体素子が搭載され、半導体素子のボンディ
ングパッドとリードフレーム１１の外部リード１４とが
ボンディングワイヤで接続され、半導体素子とボンディ
ングワイヤと外部リード１４のボンディング部とが封止
樹脂にて覆うように封止されているものである。そし
て、外部リード１４が半導体装置本体１３から延出し外
枠部分であるフレーム１２に連結されており、外部リー
ド１４のリード間にはリード間を連結するタイバー１５
が設けられている。また、フレーム１２と半導体装置本
体１３（アイランド）とを連結する吊りリード１６が設
けられている。そしてまた、フレーム１２にはフレーム
位置決め用の基準孔１７が設けられていて、基準孔１７
を用いて樹脂封止から吊りリード１６の切断つまり半導
体装置本体１３および外部リード１４のリードフレーム
１１からの分離・取り出しまでの各工程でリードフレー
ム１１の位置決めが行なわれる。

【０００３】樹脂封止済みのリードフレーム１１は、ま
ず、外部リード１４の表面にはんだ等のメッキ被膜を形
成させる外装メッキ処理が行われる。そして、リード間
を連結するタイバー１５の切断除去、半導体装置本体１
３から延出しフレーム１２に連結されている外部リード
１４の先端部分の切断、および半導体装置本体１３とフ
レーム１２とを連結する吊りリード１６の切断が行わ
れ、半導体装置本体１３および外部リード１４がリード
フレーム１１から分離され取り出される。これにより半
導体装置が出来上がる。

【０００４】なお、ＳＯＰ型半導体装置やＱＦＰ型半導
体装置等半導体装置の外部リードが真っ直ぐな形状では
なくガルウィング形状等曲がっているものでは、外部リ
ード１４の先端部分の切断後曲げ加工が行なわれる。そ
して、その後吊りリード１６の切断が行われ、半導体装
置本体１３および曲げ加工が行なわれた外部リード１４
がリードフレーム１１から分離され取り出される。

【０００５】このうち、外部リード１４の先端部分の切
断には、プレスによるリード切断金型を用いたリード切
断装置が用いられる。従来のリード切断装置のリード切
断金型の構成及びリード切断方法は、図６の説明図で説
明される。図６に示すように、リード切断金型は、搬送
されたリードフレーム１１に設けられている半導体装置
本体１３から延出している切断する外部リード１４を挟
み込む下金型を構成するダイ１と上金型を構成するパッ
ト３と、挟み込んだ外部リード１４を切断するパンチ２
とで構成されている。

【０００６】またリード切断方法は、リード切断金型内
に搬送されたリードフレーム１１に設けられている半導
体装置本体１３から延出している外部リード１４を、パ
ット３を下降させダイ１とで挟み込み、パンチ２を下降
させ剪断加工により外部リード１４の先端部分を切り落
とし切断する。ここで切断後の外部リード１４は、切断
され所定の長さに成った（長さが短くなった）切断後の
外部リード１４ａと、リードフレーム１１に残っている
不要リード１４ｂと、切り落とされた切断屑１４ｃとに
なる。そして、下死点に達したパンチ２を上昇させ外部
リード１４から抜き、パット３を上昇させてダイ１との
間に間隔を設け、外部リード１４の先端部分が切断され
たリードフレーム１１を次工程へ搬送（排出）する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のリード
切断装置及びリード切断方法は、リード切断金型内に搬
送されたリードフレーム１１に設けられている半導体装
置本体１３から延出している外部リード１４をパット３
とダイ１とで挟み込み、パンチ２を下降させ剪断加工に
より外部リード１４の先端部分を切り落とし切断し、そ
して、下死点に達したパンチ２を上昇させ外部リード１
４から抜く動作のため、一回の切断動作において二回パ
ンチ２が外部リード１４と接触する。

【０００８】ここで、パンチ２の構造は、外観形状を示
す斜視図である図４（ｂ）に示すように、一体物であ
る。

【０００９】そして、切断動作が行われたパンチ２の表
面に、切断した外部リード１４の表面に形成されたメッ
キ被膜であるはんだが付着する。

【００１０】このことを詳細に説明する。図７は、従来
のリード切断装置及びリード切断方法を説明する説明図
である図６に示すＡ部を拡大した断面図である。まず、
図６および図７（ａ）に示すように、リード切断金型内
に半導体装置本体１３が設けられているリードフレーム
１１を搬送し、ダイ１上に載置し、図５に示すリードフ
レーム１１に設けられたフレーム位置決め用の基準孔１
７を用い、ダイ１に設けられた位置決めピン（図示せ
ず）等により位置決めする。ここで、リードフレーム１
１の外部リード１４の表面にはメッキ被膜であるはんだ
１８が形成されている。

【００１１】そして、図７（ｂ）に示すように、パット
３を下降させ、リードフレーム１１に設けられている半
導体装置本体１３から延出している外部リード１４を載
置しているダイ１とで挟み込む。そしてパンチ２を下降
させ、剪断加工により外部リード１４の先端部分を切り
落とし切断する。切断後の外部リード１４は、切断され
所定の長さに成った（長さが短くなった）切断後の外部
リード１４ａと、リードフレーム１１に残っている不要
リード１４ｂと、切り落とされた切断屑１４ｃとにな
る。ここでパンチ２は、外部リード１４の先端部分を切
り落とし切断すると共に、外部リード１４の表面に形成
されたメッキ被膜であるはんだ１８を、外部リードの切
断面１９に擦り付ける。この、外部リードの切断面１９
に擦り付けられたはんだ１８ａ、特に切断後の外部リー
ド１４ａの切断面１９に擦り付けられたはんだ１８ａ
は、ＳＯＰ型半導体装置やＱＦＰ型半導体装置等表面実
装型半導体装置において、完成後の半導体装置を実装基
板に実装（はんだ付け）する時にはんだフィレット形成
のため必要である。しかしこの時、パンチ２の表面に、
切断した外部リード１４の表面に形成されたメッキ被膜
であるはんだ１８が付着する。

【００１２】そして、図７（ｃ）に示すように、下死点
に達したパンチ２を上昇させ外部リード１４から抜く。
そして、パット３を上昇させてダイ１との間に間隔を設
け、外部リード１４の先端部分が切断されたリードフレ
ーム１１を次工程へ搬送（排出）する。しかしこの時、
パンチ２は外部リードの切断面１９に擦りながら上昇す
るため、パンチ２の表面にさらに外部リードの切断面１
９に擦り付けられたはんだ１８ａが付着する。

【００１３】そして、パンチ２を長時間使用することに
より、パンチ２表面に付着したはんだが蓄積されていく
（以下蓄積されたはんだをはんだ屑２０という）。その
ため、パンチ２が切断動作（下降および上昇）を行なっ
た時、パンチ２表面に付着したはんだ屑２０が切断後の
外部リード１４ａの切断面１９に擦り付けられたはんだ
１８ａを剥ぎ取ってしまい、完成後の半導体装置を実装
基板に実装（はんだ付け）した時に十分なはんだフィレ
ットが形成されないと問題が生じる。また、パンチ２が
切断動作を行なった時、パンチ２表面に付着したはんだ
屑２０が逆に切断後の外部リード１４ａの表面またはリ
ード間に付着し（転写され）、完成後の半導体装置を実
装基板に実装した時に外部リード１４ａのリード間のシ
ョートを引き起こすという問題が生じる。

【００１４】従って、本発明の目的は、パンチを長時間
使用しても、パンチ表面に付着するはんだ屑が少なく、
このことにより切断された外部リードの先端部分の切断
状態が良い（外部リードの切断面に擦り付けられたはん
だが剥ぎ取られるという問題が生じにくく、また外部リ
ードの表面またはリード間にはんだ屑が転写されるとい
う問題が生じにくい）リード切断装置及びリード切断方
法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のリード切断装置
は、搬送したリードフレームに設けられている半導体装
置本体から延出している外部リードを挟み込む下金型を
構成するダイと、上金型を構成するパットと、前記パッ
トと前記ダイとに挟み込まれた前記外部リードの先端部
分を切断するパンチと、前記リードフレームに設けられ
ている前記半導体装置本体と外枠部分であるフレームと
を連結する吊りリードを切断する吊りリード切断用パン
チと、前記リードフレームから切断、分離された前記半
導体装置本体および前記外部リードを取り出す取出手段
とで構成されたリード切断金型を用いたリード切断装置
において、前記パンチは前記外部リードの先端部分を切
断するパンチ部と、前記パンチ部の上部に設けられた前
記パンチ部の内部を貫通する開口により構成された切欠
部とを有することを特徴とする。

【００１６】また、前記パンチは、前記外部リードの切
断動作時、前記パンチ部が前記外部リードの切断面を通
り越し、前記切欠部が前記外部リードの切断面に位置す
る。

【００１７】また、前記切欠部は、前記リードフレーム
から切断、分離された前記半導体装置本体および前記外
部リードを取出手段により通過して取り出すための製品
取出用切欠部である。

【００１８】また、前記取出手段は、前記半導体装置本
体を吸着して取り出す吸着アームによるものである。

【００１９】本発明のリード切断方法は、リード切断金
型内に半導体装置本体が設けられているリードフレーム
を搬送し、下型を構成するダイ上に載置し位置決めし、
上型を構成するパットを下降させ、前記リードフレーム
に設けられている前記半導体装置本体から延出している
外部リードを載置している前記ダイとで挟み込み、パン
チを下降させ挟み込まれた前記外部リードの先端部分を
切断するリード切断方法において、前記パンチが下死点
に達して停止した状態で前記リードフレームから切断、
分離された前記半導体装置本体および前記外部リードを
取出手段により取り出すことを特徴とする。

【００２０】また、前記パンチを下降させ、前記パンチ
のパンチ部で前記外部リードの先端部分を切断し、前記
パンチ部が前記外部リードの切断面を通り越し、前記パ
ンチ部の上部に設けられた前記パンチ部の内部を貫通す
る開口により構成された切欠部が前記外部リードの切断
面に位置して停止する。

【００２１】また、前記下死点に達した前記パンチを停
止させた状態で、前記パットを上昇させて前記ダイとの
間に間隔を設け、取出手段により前記リードフレームか
ら分離させた前記半導体装置および前記外部リードを載
置している前記ダイ上から、前記パンチに設けられた前
記切欠部内および前記パットと前記ダイの間を通過さ
せ、取り出す。

【００２２】また、前記取出手段は、前記半導体装置本
体を吸着して取り出す吸着アームによるものである。

【００２３】この様な本発明によれば、半導体装置本体
から延出している外部リードの先端部分をパンチにて切
断する切断動作において、パンチは一回の切断動作にお
いて切断時（下降時）の一回しか外部リードに接触せ
ず、また切断時下死点に達し停止したパンチは、パンチ
部が外部リードの切断面を通り越し、切欠部が外部リー
ドの切断面に位置している（パンチ部が外部リードの切
断面に接触していない）。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１
の実施形態を説明する説明図、図２は図１に示すＡ部を
拡大した断面図、図４（ａ）は図１および図２に示すパ
ンチの外観形状を示す斜視図である。

【００２５】第１の実施形態は、ＳＩＰ型半導体装置に
関してのものである。

【００２６】リード切断装置はプレスによるリード切断
金型を用いたものである。本実施形態のリード切断装置
のリード切断金型及びリード切断方法は、図１の説明図
で説明される。図１に示すように、本実施形態のリード
切断装置のリード切断金型は、搬送されたリードフレー
ム１１に設けられている半導体装置本体１３から延出し
ている切断する外部リード１４を挟み込む下金型を構成
するダイ１、上金型を構成するパット３、パット３とダ
イ１とに挟み込まれた外部リード１４の先端部分を切断
するパンチ２、リードフレーム１１に設けられている半
導体装置本体１３と外枠部分であるフレーム１２とを連
結する吊りリード１６を切断する吊りリード切断用パン
チ（図示せず）、リードフレーム１１から切断、分離さ
れた半導体装置本体１３および外部リード１４ａを取り
出す吸着アーム４から構成されている。

【００２７】そして、図４（ａ）に示すように、パンチ
２は外部リード１４の先端部分を切断するパンチ部２
ａ、リードフレーム１１から切断、分離された半導体装
置本体１３および外部リード１４ａを吸着アーム４によ
り吸着して通過して取り出すための製品取出用切欠部２
ｂを有している。

【００２８】またリード切断方法は、まず、図１（ａ）
に示すように、リード切断金型内に半導体装置本体１３
が設けられているリードフレーム１１を搬送し、ダイ１
上に載置し、図５に示すリードフレーム１１に設けられ
たフレーム位置決め用の基準孔１７を用い、ダイ１に設
けられた位置決めピン（図示せず）等により位置決めす
る。ここで、リードフレーム１１の外部リード１４の表
面にはメッキ被膜であるはんだ１８が形成されている
（図２（ａ）に図示）。そして、パット３を下降させ、
リードフレーム１１に設けられている半導体装置本体１
３から延出している外部リード１４を載置しているダイ
１とで挟み込む。

【００２９】そしてまず、吊りリード切断用パンチ（図
示せず）を下降させ、吊りリード１６を切断し、リード
フレーム１１から半導体装置本体１３を分離する。そし
て吊りリード切断用パンチは下死点に達した後上昇させ
リードフレーム１１から抜く。

【００３０】そして、図１（ｂ）および図２（ａ）に示
すように、パンチ２を下降させ、パンチ２のパンチ部２
ａにより剪断加工により外部リード１４の先端部分を切
り落とし切断する。切断後の外部リード１４は、切断さ
れ所定の長さに成った（長さが短くなった）切断後の外
部リード１４ａと、リードフレーム１１に残っている不
要リード１４ｂと、切り落とされた切断屑１４ｃとにな
る。ここでパンチ２は、外部リード１４の先端部分を切
り落とし切断すると共に、外部リード１４の表面に形成
されたメッキ被膜であるはんだ１８を、外部リードの切
断面１９に擦り付ける（図２（ａ）において符号１８ａ
は外部リードの切断面１９に擦り付けられたはんだを示
す）。そしてこの時下死点に達し停止させたパンチ２
は、パンチ部２ａが外部リードの切断面１９を通り越
し、製品取出用切欠部２ｂが外部リードの切断面１９に
位置している（パンチ部２ａが外部リードの切断面１９
を通り越し外部リードの切断面１９に接触していな
い）。

【００３１】そして、図１（ｃ）および図２（ｂ）に示
すように、下死点に達したパンチ２を停止させた状態の
まま、パット３を上昇させてダイ１との間に間隔を設け
る。そして、吸着アーム４を間隔を設けたパット３とダ
イ１の間を通過させ、パンチ２の製品取出用切欠部２ｂ
内を通過させ、リードフレーム１１から分離させた半導
体装置本体１３の上方に移動させ、吸着アーム４を下降
させ、吸着アーム４の吸着パット４ａにて半導体装置本
体１３および外部リード１４ａを吸着する。そして吸着
アーム４にて吸着した半導体装置本体１３および外部リ
ード１４ａを載置しているダイ１上から上昇させ、再度
パンチ２の製品取出用切欠部２ｂ内を通過させ、間隔を
設けたパット３とダイ１の間を通過させ、取り出す。そ
して吸着アーム４にて取り出した半導体装置本体１３お
よび外部リード１４ａをトレー等収納容器に収納する。

【００３２】そして、下死点にて停止状態のパンチ２を
上昇させリードフレーム１１から抜く。そして、半導体
装置本体１３および外部リード１４ａが取り出されたリ
ードフレーム１１を搬送（搬出）する。

【００３３】なおここで、図４（ａ）に示すパンチ２の
パンチ部２ａの大きさは例えばＺ＝５ｍｍであり、製品
取出用切欠部２ｂの大きさは例えばＹ＝３０ｍｍ、Ｘ＝
取り出す半導体装置本体１３の大きさ以上である。

【００３４】図３は本発明の第２の実施形態を説明する
説明図である。第２の実施形態は、外部リードがガルウ
ィング形状であるＳＯＰ（ＳｍａｌｌＯｕｔｌｉｎｅ
Ｐａｃｋａｇｅ）型半導体装置に関してのものであ
る。そのためまず前工程にて、リードフレーム１１に設
けられた半導体装置本体１３から延出しフレームに連結
されている真っ直ぐな形状の外部リードが従来技術によ
り先端部分で切断され、そしてガルウィング形状に曲げ
加工されている。

【００３５】そして、図３に示すように、第１の実施形
態と同様に、リード切断金型内に搬送されたリードフレ
ーム１１に設けられている半導体装置本体１３から延出
している切断するガルウィング形状の外部リード２１を
パット３とダイ１とで挟み込み、まず、吊りリード切断
用パンチ（図示せず）を下降させ吊りリード（図示せ
ず）を切断し、リードフレーム１１から半導体装置本体
１３を分離する。そして、パンチ部２ａおよび製品取出
用切欠部２ｂを有するパンチ２を下降させ挟み込んだガ
ルウィング形状の外部リード２１の先端部分を再度切断
（切断し直し）する。そして、第１の実施形態と同様
に、吸着アーム４にてリードフレーム１１から分離させ
た半導体装置本体１３および外部リード２１を取り出
し、トレー等収納容器に収納するものである。

【００３６】本実施形態では、ＳＩＰ型半導体装置およ
びＳＯＰ型半導体装置に関して説明したが、本発明はこ
れに限定されず、半導体装置本体から延出している外部
リードの先端部分を切断する半導体装置であればどのよ
うな外部リードの形状のものでも良い。

【００３７】また、本実施形態では、パンチを下降させ
外部リードの先端部分を切断し下死点に達し停止させた
が、本発明はこれに限定されず、パンチを上昇させ外部
リードの先端部分を切断し上死点に達し停止させるよう
にしても良い。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、半
導体装置本体から延出している外部リードの先端部分を
パンチにて切断する切断動作において、パンチは一回の
切断動作において切断時（下降時）の一回しか外部リー
ドに接触せず（従来は下降時、上昇時の２回）、また切
断時下死点に達し停止したパンチは、パンチ部が外部リ
ードの切断面を通り越し、製品取出用切欠部が外部リー
ドの切断面に位置している（パンチ部が外部リードの切
断面に接触していない）ので、パンチを長時間使用して
も、パンチ表面に付着するはんだ屑が少ないという効果
が得られる。このことにより切断された外部リードの先
端部分の切断状態が良い（外部リードの切断面に擦り付
けられたはんだが剥ぎ取られるという問題が生じにく
く、また外部リードの表面またはリード間にはんだ屑が
転写されるという問題が生じにくい…共に従来の約１／
２である）という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリード切断装置及びリード切断方法の
第１の実施形態を説明する説明図である。

【図２】図１に示すＡ部を拡大した断面図である。

【図３】本発明のリード切断装置及びリード切断方法の
第２の実施形態を説明する説明図である。

【図４】図１、図２および図６に示すパンチの外観を示
す斜視図である。

【図５】樹脂封止済みのリードフレームの構成を示す平
面図である。

【図６】従来技術を説明する説明図である。

【図７】図６に示すＡ部を拡大した断面図である。

【符号の説明】

１ダイ２パンチ２ａパンチ部２ｂ製品取出用切欠部３パット４吸着アーム４ａ吸着パット１１リードフレーム１２フレーム１３半導体装置本体１４外部リード１４ａ外部リード（切断後）１４ｂ不要リード１４ｃ切断屑１５タイバー１６吊りリード１７基準孔（フレーム位置決め用）１８はんだ（メッキ被膜）１８ａ擦り付けられたはんだ１９外部リードの切断面２０はんだ屑２１外部リード（ガルウィング形状）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送したリードフレームに設けられてい
る半導体装置本体から延出している外部リードを挟み込
む下金型を構成するダイと、上金型を構成するパット
と、前記パットと前記ダイとに挟み込まれた前記外部リ
ードの先端部分を切断するパンチと、前記リードフレー
ムに設けられている前記半導体装置本体と外枠部分であ
るフレームとを連結する吊りリードを切断する吊りリー
ド切断用パンチと、前記リードフレームから切断、分離
された前記半導体装置本体および前記外部リードを取り
出す取出手段とで構成されたリード切断金型を用いたリ
ード切断装置において、前記パンチは前記外部リードの
先端部分を切断するパンチ部と、前記パンチ部の上部に
設けられた前記パンチ部の内部を貫通する開口により構
成された切欠部とを有することを特徴とするリード切断
装置。
【請求項２】前記パンチは、前記外部リードの切断動
作時、前記パンチ部が前記外部リードの切断面を通り越
し、前記切欠部が前記外部リードの切断面に位置する請
求項１記載のリード切断装置。
【請求項３】前記切欠部は、前記リードフレームから
切断、分離された前記半導体装置本体および前記外部リ
ードを取出手段により通過して取り出すための製品取出
用切欠部である請求項１または２記載のリード切断装
置。
【請求項４】前記取出手段は、前記半導体装置本体を
吸着して取り出す吸着アームによるものである請求項１
または３記載のリード切断装置。
【請求項５】リード切断金型内に半導体装置本体が設
けられているリードフレームを搬送し、下型を構成する
ダイ上に載置し位置決めし、上型を構成するパットを下
降させ、前記リードフレームに設けられている前記半導
体装置本体から延出している外部リードを載置している
前記ダイとで挟み込み、パンチを下降させ挟み込まれた
前記外部リードの先端部分を切断するリード切断方法に
おいて、前記パンチが下死点に達して停止した状態で前
記リードフレームから切断、分離された前記半導体装置
本体および前記外部リードを取出手段により取り出すこ
とを特徴とするリード切断方法。
【請求項６】前記パンチを下降させ、前記パンチのパ
ンチ部で前記外部リードの先端部分を切断し、前記パン
チ部が前記外部リードの切断面を通り越し、前記パンチ
部の上部に設けられた前記パンチ部の内部を貫通する開
口により構成された切欠部が前記外部リードの切断面に
位置して停止する請求項５記載のリード切断方法。
【請求項７】前記下死点に達した前記パンチを停止さ
せた状態で、前記パットを上昇させて前記ダイとの間に
間隔を設け、取出手段により前記リードフレームから分
離させた前記半導体装置および前記外部リードを載置し
ている前記ダイ上から、前記パンチに設けられた前記切
欠部内および前記パットと前記ダイの間を通過させ、取
り出す請求項６記載のリード切断方法。
【請求項８】前記取出手段は、前記半導体装置本体を
吸着して取り出す吸着アームによるものである請求項７
記載のリード切断方法。