JP3802519B2 - Lead frame manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、リードフレームの製造方法及び製造装置に係り、詳しくは打ち抜き加工時に発生する金属バリの除去工程を取り入れたものに関する。 The present invention relates to a lead frame manufacturing method and manufacturing apparatus, and more particularly to a method incorporating a removal process of metal burrs generated during punching.
近年、電子機器の小型化・高密度化が進み、IC(Integrated Circuit)パッケージなどの半導体装置に対する小型化の要求が大きい。そのため半導体装置の多ピン化、ファインピッチ化が進み、これに対応してリードフレームのリード一本一本の幅も細くなっている。このようなタイプのICパッケージには、例えば、表面実装タイプのQFP(Quad Flat Package)や、SOP(Small Outline Package)のようなものがある。 In recent years, electronic devices have been miniaturized and densified, and there is a great demand for miniaturization of semiconductor devices such as IC (Integrated Circuit) packages. For this reason, the number of pins of a semiconductor device and the fine pitch have been increased, and the width of each lead of the lead frame has been reduced accordingly. Examples of such an IC package include a surface mount type QFP (Quad Flat Package) and an SOP (Small Outline Package).
ここで、例えばQFPタイプのリードフレームを例として、本実施形態の図2を参照しながら説明する。通常、図2のような形状に複数のリードが打ち抜かれる時には、パンチにより金属材料が塑性変形して引き込まれ、だれmや金属バリ(かえり)nが生じる(図9参照)。この金属バリは、寸法誤差、変形の原因やボンディングの障害となる場合があった。さらに、バリ押さえ工程でバリを潰してもバリが倒れて寝てしまい、リード間隔を狭くしてしまう場合もあった。また、金属バリが脱落して金属片が生じるとショートの原因となり製品の信頼性が低下するという問題もあった。この金属バリを除去するために、例えばリードフレーム材が銅合金の場合は塩化第二鉄溶液を用いて表面を腐食させて不要部分を除く化学的なエッチング等の方法が従来より用いられていた。一方、インナーリードが封止樹脂により半導体チップと共に樹脂封止された後(図10参照)に発生した樹脂バリを除去する方法としては、回転ブラシ等をリード部分に摺接させる方法が知られている(特許文献1、2参照)。
前述したようにリードフレームのプレス加工時に発生するインナーリード部分及びアウターリード部分等の金属バリを除去する方法としてはエッチング等が主流であったが、エッチング等の従来の方法によると、金属バリだけではなく、金属バリ以外のリード自体も研磨されてしまい、リードの平坦度が確保されない。また、リードの表面が荒れてメッキへの影響が発生するという問題が指摘されていた。 As described above, etching was the mainstream method for removing metal burrs such as the inner lead portion and outer lead portion that are generated during press processing of the lead frame. However, according to conventional methods such as etching, only metal burrs are used. Instead, the lead itself other than the metal burr is also polished, and the flatness of the lead is not ensured. Further, the problem has been pointed out that the surface of the lead is rough and the influence on the plating occurs.
また、従来の回転ブラシによる方法によっては、樹脂バリは除去できても、金属バリまでは除去することができないという問題があった。
上記問題を解決するため、本発明は、リード自体を変形させたり傷付けたりすることなく、打ち抜き加工時に発生した金属バリを除去することができるリードフレームの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
Further, depending on the conventional method using a rotating brush, there is a problem that even if resin burrs can be removed, metal burrs cannot be removed.
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a lead frame manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of removing metal burrs generated during punching without deforming or scratching the lead itself. And
上記目的を達成するために、請求項1に係るリードフレームの製造方法は、半導体チップと電気的に接続される複数のリードを備え、当該リード上に前記半導体チップが載置された状態で封止される半導体装置に用いられるリードフレームの製造方法であって、金属板からなるリードフレーム材をプレスで打ち抜きリードフレームの形状を形成する打ち抜き工程の後、多数の可撓性線状体が植毛され円筒形に形成されたブラシと、当該ブラシを駆動するブラシ駆動手段とを有するバリ取り手段が、前記ブラシをリード部分に摺接した状態で前記ブラシを回転させることによって、前記打ち抜き工程時に形成されたリード部分に発生した金属バリを除去するバリ取り工程を含み、前記可撓性線状体は、耐熱性を有する芳香族ポリアミド繊維であり、#1500乃至#4000の範囲の細かさのダイヤ砥粒からなる微細砥粒を均一含有することを要旨とする。 In order to achieve the above object, a lead frame manufacturing method according to a first aspect of the present invention includes a plurality of leads electrically connected to a semiconductor chip, and the semiconductor chip is placed on the lead in a sealed state. A manufacturing method of a lead frame used in a semiconductor device to be stopped, wherein a plurality of flexible linear bodies are implanted after a punching process of punching a lead frame material made of a metal plate with a press to form a shape of the lead frame. a brush formed in a circular cylindrical is, deburring means and a brush drive means for driving the brush, by rotating the brush in a state of sliding contact with the brush to the lead portion, the punching step A deburring step for removing metal burrs generated in the lead portion formed at times, and the flexible linear body is an aromatic polyamide fiber having heat resistance. , And summarized in that a uniform containing fine abrasive grains consisting of fineness of diamond abrasive grains in the range of # 1500 to # 4000.
請求項2に係るリードフレームの製造方法では、請求項1に記載のリードフレームの製造方法の構成において、前記ブラシは、1500〜3000rpmで回転されることを要旨とする。
The lead frame manufacturing method according to
請求項3に係るリードフレームの製造方法では、請求項1又は2に記載のリードフレームの製造方法の構成において、前記バリ取り手段は、複数の前記ブラシを有することを要旨とする。 The lead frame manufacturing method according to a third aspect is characterized in that, in the configuration of the lead frame manufacturing method according to the first or second aspect, the deburring means includes a plurality of the brushes.
請求項4に係るリードフレームの製造方法では、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のリードフレームの製造方法において、前記バリ取り工程において、前記ブラシに植毛された可撓性線状体は、リード部分の金属バリを除去する際に、前記リードフレームと垂直な方向より先端部が摺動方向と反対の方向に所定の角度傾斜した姿勢で、前記リード部分に対して傾斜して摺接することを要旨とする。
The lead frame manufacturing method according to claim 4, wherein in the lead frame manufacturing method according to any one of
請求項5に係る発明は、請求項4に記載のリードフレームの製造方法において、前記ブラシは、前記可撓性線状体が前記ブラシの中心に形成される軸芯部から概ね外周方向へ放射状に植毛されてなるホイールブラシであって、当該可撓性線状体は、前記ホイールブラシの半径方向から前記ホイールブラシの回転方向とは反対の方向へ所定の角度をもって傾斜して植毛されていることを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the lead frame manufacturing method according to the fourth aspect, the brush is generally radially outward from an axial center portion where the flexible linear body is formed at the center of the brush. The flexible linear body is planted by being inclined at a predetermined angle from a radial direction of the wheel brush to a direction opposite to the rotation direction of the wheel brush. This is the gist.
請求項6に係る発明では、請求項3に記載のリードフレームの製造方法において、前記バリ取り手段は、所定方向に回転する第1のブラシと、当該第1のブラシの回転軸と平行とならない回転軸を有する第2のブラシとを備え、前記第1のブラシの回転軸と前記第2のブラシの回転軸とがなす角度は60度乃至120度の範囲内であることを要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the lead frame manufacturing method according to the third aspect , the deburring means is not parallel to the first brush that rotates in a predetermined direction and the rotation axis of the first brush. And a second brush having a rotation axis, wherein an angle formed between the rotation axis of the first brush and the rotation axis of the second brush is in a range of 60 degrees to 120 degrees .
請求項7に係る発明では、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のリードフレームの製造方法において、前記バリ取り手段の上方には、バリ取り工程時に除去される金属バリを清掃する手段としての液シャワー装置が配設され、前記バリ取り工程の後工程として第1洗浄漕にてリードフレームに予備洗浄としての第1の洗浄を施し、第2洗浄漕にて本洗浄としての第2の洗浄を施し、その後温風による乾燥工程へと移行することを要旨とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the lead frame manufacturing method according to any one of the first to sixth aspects, above the deburring means, a means for cleaning metal burrs removed during the deburring process. As a subsequent process of the deburring step, the lead frame is subjected to a first cleaning as a preliminary cleaning with a first cleaning rod and a second cleaning bath as a second cleaning as a main cleaning. subjected to cleaning, and subject matter to migrate into subsequently by hot-air drying process.
請求項8に係るリードフレームの製造装置では、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のリードフレームの製造方法を実現するための製造装置であって、前記リードフレームのリード部分と摺接して打ち抜き加工時に発生した金属バリを除去するためのブラシを有するバリ取り手段を備えることを要旨とする。
The lead frame manufacturing apparatus according to claim 8 is a manufacturing apparatus for realizing the lead frame manufacturing method according to any one of
本発明によれば、打ち抜き加工時に発生した金属バリを、リード自体を変形させたり傷付けたりすることなく除去することができる。 According to the present invention, metal burrs generated during punching can be removed without deforming or scratching the lead itself.
以下、本発明のリードフレームの製造方法及び製造装置を具体化した一実施形態を、図1〜図10に従って説明する。
図1は、本発明において製造される連続したリードフレーム1全体の平面図であって、図2は図1に示される1つのリードフレーム1を拡大したものである。本実施形態のリードフレーム1は、QFPタイプのICパッケージに用いるものを例に説明する。
Hereinafter, an embodiment embodying a lead frame manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a plan view of an entire
リードフレーム1は、概ね1次スタンピング、メッキ、2次スタンピングの各工程により製造される。まず、打ち抜き工程である1次スタンピングの複数の工程で銅条を順次プレスしてリードフレーム1の形状に打ち抜く。リードフレーム1は、ブランクの銅条に横(幅方向)に1〜数列、縦(搬送方向)に多数配列されてプレス機に順送りされながらスタンピング加工により打ち抜かれて多数連続的に生産される。ここで、本発明のバリ取り工程及び清掃工程、その後工程である洗浄工程、乾燥工程が行われる。これらの工程については後に詳述する。その後メッキの工程でおこないボンディング時のボンディング面の密着性を高めるためインナーリードのインナー側端部をAgメッキする。最後に2次スタンピングで整形され完成する。なお、本実施形態の工程は一例であって、本発明は上記工程と異なる工程であっても、所定のバリ取り工程を含めばよい。例えば、メッキの工程はAgメッキの密着性を高めるため、Agメッキの前にリードをCuメッキしてもよい。
The
本実施形態では、図1に示すようにリード部分2が、幅wがおよそ50mmの銅条に縦1列に並んで形成されるリードフレーム1を例に説明する。図2は、図1におけるリードフレーム1の点線部分を示した図である。図2に示されるように、それぞれのリードフレーム1には、4つの角から中央方向へ吊りリード23が設けられ、この吊りリード23によって略正方形のダイパッド24が中央に水平に支持されている。ダイパッド24の周囲の4辺に対向して、リード部分2が形成されリード20が概ね櫛状に多数並列されている。例えば、本実施形態では説明のため、図2に示すリード20の数は少ないが、実際には例えば、256ピンのものなど200ピン以上のファインピッチのものが製造される。このリード20の内側のダイパッド24と対向した部分は半導体チップ11と電気的に接続されるインナーリード21として構成され、このインナーリード21に連続して外側は外部基板(図示せず)に実装されるためのアウターリード22が延設されている。アウターリード22のインナー側基部には、アウターリード22と直交する方向に一直線状のダムバー25が設けられている。本実施形態のリードフレーム1としては、以上の状態で完成である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a
ここで、図3は、製造装置40におけるリードフレームの製造工程のうち、バリ取り工程及び清掃工程、その後工程である洗浄工程、乾燥工程を示す模式図である。1次スタンピングの工程を終了したリードフレーム1は、一旦供給側オートリール41に巻き取られて収容される。一旦供給側オートリール41に巻き取られたリードフレーム1は、乾燥工程における一対の搬送ローラ47により挟持される。この搬送ローラ47が図示しない駆動手段により回転されることで搬送手段としてリードフレーム1を図3右方向に搬送する。バリ取り工程への搬送速度は、およそ10〜20mm/sの速度が好適に実施でき、本実施形態では10mm/sでリードフレーム1が供給されるが、この範囲に限定されることなく条件により適宜変更可能である。供給されるリードフレーム1は搬送路R上に載置されて、バリ取り手段42はこの搬送路Rに載置されるリードフレーム1の裏面に沿うように配設されている。さらに、バリ取り手段42の上方には、バリ取り工程時に除去される金属バリを清掃する手段としての液シャワー装置49が配設されている。バリ取り工程及び清掃工程後のリードフレーム1には、除去された金属バリの粉塵等が無数に付着している。そのため、その後工程として洗浄漕45にてリードフレーム1に予備洗浄としての第1の洗浄を施し、洗浄漕46にて本洗浄としての第2の洗浄を施し、その後温風等による乾燥工程へと移行する。なお、第1の洗浄及び第2の洗浄に使用される洗浄液は、同一であっても異なっていてもよいが、共に、水、湯、炭化水素系の溶剤、若しくは洗浄剤を含んだものが使用できる。乾燥工程後のリードフレーム1は、巻取側オートリール48にて一旦巻き取られ、次の工程へと移行する。
Here, FIG. 3 is a schematic diagram showing a deburring process and a cleaning process, and a cleaning process and a drying process, which are subsequent processes, in the manufacturing process of the lead frame in the
次に、バリ取り工程におけるバリ取り手段42の構成を詳しく述べる。通常、パンチがリードフレーム材である銅条を打ち抜く際には、パンチにより銅条が塑性変形して打ち抜き方向へ引き込まれてしまい、打ち抜き加工後のリードフレーム1のリード部分2(リード部分2の裏側(図9下側))には金属バリnが生じている。この打ち抜き加工時に生じる金属バリを除去する本実施形態におけるバリ取り工程では、自動搬送されるリードフレーム1の、金属バリが発生したリード部分2に下面から摺接状態のブラシが回転することによって、リード部分2に発生した金属バリがこすり落とされる。
Next, the configuration of the deburring means 42 in the deburring process will be described in detail. Normally, when punching a copper strip whose lead frame is a lead frame material, the copper strip is plastically deformed by the punch and pulled in the punching direction, and the lead portion 2 (lead
バリ取り手段42は、図4、図5に示されるように、共にホイールタイプの第1のブラシ43と第2のブラシ44とを有する。第1のブラシ43は回転軸a回りに、第2のブラシ44は回転軸b回りにそれぞれ紙面矢印の方向に回転可能とされる。ここで、実線の矢印はブラシの先端部がリードフレーム1と摺動して行く摺動方向を指している。すなわち、第1のブラシ43と第2のブラシ44との回転方向は、各ブラシの先端部が第1のブラシ43の回転軸aと第2のブラシ44の回転軸bとがなす角θの内部領域H1側から外部領域H2側(図5)へ摺動する方向(実線矢印)とされている。さらに第1のブラシ43と第2のブラシ44とは、第1のブラシ43の回転軸aと第2のブラシ44の回転軸bとがなす角θが90度となるように配設されている(図3)。また、第1のブラシ43の回転軸aと第2のブラシ44の回転軸bとがなす角θの中心線cは、リードフレーム1の搬送方向(図5紙面左方向、図4、5における破線矢印)と直交している。第1のブラシ43と第2のブラシ44は共に、両ブラシ(以下、第1のブラシ43と第2のブラシ44を特に区別せずに双方のブラシを示す場合には総称して「ブラシ」という。)を所定の回転速度で回転駆動するモータ等のブラシ駆動手段に接続されている(図示略)。回転速度は、毛の振動、遠心力、温度上昇等から、例えば、1500〜3000rpmが好ましく、本実施例では、回転速度3000rpm程度で回転するブラシを摺接させているが、この回転数に限定されるものではなく、条件により適宜変更できる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the deburring means 42 includes a wheel-type
次に、第1のブラシ43及び第2のブラシ44の構成について述べる。図6〜図8は第1のブラシ43について示した図であり、これらの各図に沿って説明するが、第2のブラシ44についてもその構成は同様である。図6〜図8に示されるように、第1のブラシ43及び第2のブラシ44は共にタイヤ型のホイールブラシであって、中心にはモータ等のブラシ駆動手段と接続する軸部材(図示略)が挿入される穴51が形成されている。さらに、その穴51の外側に金属や合成樹脂からなる軸芯部52を有し、その軸芯部52より外周へ向けて延びる可撓性線状体である多数の毛53が植毛されている。また、特に図7に良く示されるように、多数の毛53は、ブラシの軸芯部52から概ね外周方向へ放射状に植毛されている。より詳しくは、それぞれの毛53は、軸芯部52の軸中心o(回転軸aと一致)から半径方向に延びる直線dに対してブラシの回転方向とは反対の方向へ所定の角度φ=15度をもって傾斜して植毛されている。また、図8は図7におけるA−A断面図であって、高密度に且つ斜めに植毛された毛53を、その軸芯部52との接着部においてエポキシ系樹脂層54として特殊樹脂により含浸固定されている。このため異常な毛の動きが少なく、また、研磨斑がでにくい構成とされている。そして、ブラシが回転してリードフレーム1と摺接する際には、アラミド繊維の適度な弾力性と相俟って、毛の先端部53aがリード部分2を適度な押圧力でなめらかにあたかもなでるようにこすって、金属バリをリード部分2の表面から削り取る。このときの当て量は、例えば1〜3mmが好ましく、本実施形態では1mmとしているが、この範囲に限定されるものではなく、条件により適宜変更できる。また、本実施では、穴径d=65mm、外径D=150mmホイールブラシを用いる。
Next, the configuration of the
第1のブラシ43及び第2のブラシ44の毛は、メタ型タイプの芳香族ポリアミド系耐熱性繊維、すなわちアラミド繊維である。アラミド繊維は高強力で耐熱性にも優れた「パラ系」と、難燃性、耐熱性の高い「メタ型」に分けられる。本実施ではメタ型タイプのアラミド繊維を用いている。アラミド繊維は、メタフェニレンジアミンとイソフタル酸クロライドを主原料とし、ポリメタフェニレンイソフタルアミドを成分とする有機合成繊維である。化学的に安定で、且つ、ひろがりを持ったベンゼン環を、アミド結合で、メタ型に連続して結合させることによって、ポリエステルやナイロン(登録商標)等の既存の合成繊維や天然繊維並の繊維性能(強伸度、弾性率、比重、風合い、色など)を保持している。例えば、空気中で溶融することなく、400℃ではじめて分解、炭化を開始する耐熱性と限界酸素指数(LOI値)29以上という防燃性、難燃性を併せ持っている。そのため、アラミド繊維を用いることで、ナイロン(登録商標)等に比較して高速で回転させることができ、作業効率を高めることができる。
The bristles of the
さらに、本実施のアラミド繊維には、研磨用の微細砥粒として#3000の細かさを持つダイヤ砥粒が均一含有されている。このダイヤ砥粒を含有することにより、より研削力と耐久性に優れた繊維となっている。このような微細な砥粒によれば、研磨により生じる金属粉も微細となり、比較的大きな金属片の発生を抑えることができるので、金属片の混入に起因して生じるショート等の不良品の発生をなくすことができる。 Further, the aramid fiber of the present embodiment uniformly contains diamond abrasive grains having a fineness of # 3000 as fine abrasive grains for polishing. By containing this diamond abrasive grain, the fiber is more excellent in grinding force and durability. According to such fine abrasive grains, the metal powder generated by polishing also becomes fine, and the generation of relatively large metal pieces can be suppressed, so the occurrence of defective products such as short circuits caused by the mixing of metal pieces Can be eliminated.
(作用)以上、バリ取り手段の構成について詳しく説明したが、次にその動作及びバリ取り方法について述べる。
1次スタンピングが終了したリードフレーム1は、メッキ前に、前述の搬送手段(図3)によって搬送路R上を自動搬送されてきたリードフレーム1のリード部分2(金属バリ発生部分)に、図示しない駆動モータによって所定の回転数で回転する第1のブラシ43と第2のブラシ44とが摺接する。この時、第1のブラシ43と第2のブラシ44の毛の先端部53aがリード部分2をなめらかにあたかもなでるようにこすって、金属バリをリード部分2の表面から削り取る(図7)。毛53は可撓性線状体であるため、リード部分2との当接時には、その毛の途中部が撓み、先端部53aをリード部分2と当接させた状態で金属バリを削り取る。その後、連続して毛の先端部53aが次々と繰り返しリード部分2と摺動して、リードフレーム1のバリを除去し研磨していく。リード部分2は、まず第1のブラシ43によって研磨されて、続いて第2のブラシ44によって研磨される(図4)。ここで、第1のブラシ43の回転軸aと第2のブラシ44の回転軸bとのなす角が90度とされているため、第1のブラシ43によって研磨される方向と第2のブラシ44によって研磨される方向とが交錯して、あらゆる位置の金属バリを様々な方向から研磨することができる。特に、第1のブラシ43の回転軸aと第2のブラシ44の回転軸bとがリードフレーム上で平行となっている場合と比較すればその効果は明らかである。
(Operation) The configuration of the deburring means has been described in detail above. Next, the operation and the deburring method will be described.
The
また、第1のブラシ43と第2のブラシ44は、それぞれのブラシの先端部が第1のブラシ43の回転軸aと第2のブラシ44の回転軸bとがなす角の内部領域H1から外部領域H2へ摺動する方向(図4、5の実線矢印)へ互いに回転している。このため、リードフレーム1には上方から搬送路Rに向けて押し付けられる方向へ力が働いてリードフレーム1は搬送路R上に安定して載置される。また、リードフレーム1が第1のブラシ43と第2のブラシ44の相互の回転によって内側によれて変形するのを防いでいる。
In addition, the
また、以上のようなバリ取り工程時のリードフレーム1には、同時に液シャワー装置49による清掃工程が施される。バリ取り工程時には、ブラシによってこすり取られた金属バリの金属粉がリードフレーム1に無数に付着してしまう。液シャワー装置49による清掃工程は、このリードフレーム1に付着した金属粉をあらかた洗い落としつつ効率的に金属バリを除去するために必要である。いわば液シャワー装置49は、バリ取り除去補助機構として機能している。また、湿式加工となるため、毛先を冷却するとともに研磨くずを除去して金属バリの除去性能を向上させ、潤滑性を付与することでリードフレーム1に傷を発生させにくいという利点もある。
Further, the
以上説明したように、金属バリを除去するバリ取り工程を含む一連の工程を経て製造されたリードフレーム1は、図10に示されるように、その後ダイパッド24に半導体チップ11が両面テープや接着剤によって載置固定され、この半導体チップ11の電極から周囲のインナーリード21に金属線12がボンディング等で接続される。そして、ダムバー25のインナー側の2点鎖線で示される位置(図2参照)に封止樹脂3により樹脂封止される。もしくは、封止樹脂ではなくセラミックや金属板でキャップし、ガラス、溶接等で封止する場合もある。いずれにせよ、これらの封止の工程を行い、半導体本体部15が形成されることとなる。その後、ダムバー25は切断され、各リード20が切り離される。
As described above, the
本実施形態では、次のような効果を得ることができる。
(1)打ち抜き加工時に生じる金属バリの除去方法として、従来方法とはまったく異なるブラシで研磨する方法を採り入れた。これにより、リード自体を変形させたり傷付けたりすることなく金属バリを除去することができる。さらに、打ち抜きに起因する金属バリに限らず、型の傷などに起因するチッピングバリなども同様に研磨することで除去できる。エッチング等の従来方法のように、金属バリ以外のリード自体を腐食させることがない。本実施形態では、研磨後の表面粗度は、Rz=0.45〜0.58で未加工品と略同等の表面粗度であった。また、SEM観察によっても表面に異常はなく、効果的に金属バリが除去されていた。さらに、AgメッキやCuメッキの付着に対しても悪影響はなかった。
In the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) As a method for removing metal burrs generated during punching, a method of polishing with a brush completely different from the conventional method was adopted. Thereby, metal burrs can be removed without deforming or scratching the lead itself. Furthermore, not only metal burrs caused by punching but also chipping burrs caused by mold scratches and the like can be similarly removed by polishing. Unlike conventional methods such as etching, leads other than metal burrs themselves are not corroded. In this embodiment, the surface roughness after polishing was Rz = 0.45 to 0.58, which was substantially equivalent to that of the unprocessed product. Also, the surface was not abnormal by SEM observation, and the metal burrs were effectively removed. Furthermore, there was no adverse effect on the adhesion of Ag plating or Cu plating.
また、本実施形態では、研磨に起因する変形もなく、リードフレーム1の平坦度を確保することができる。本実施形態では、リードシフト(水平方向の変位)は最大15μmの変化量であったが、チャート(×10)での外形形状の測定結果から判断すると変形は殆どなかったものと判断できた。
In the present embodiment, the flatness of the
(2)リードフレーム1を自動搬送させながら、ブラシがリードフレーム1の表面と摺接状態で回転するため、リード部分2に発生した金属バリをそのブラシの回転により効率良く研磨して除去することができる。特に、耐熱性の高いアラミド繊維を採用したことにより高速に回転させることができ、作業効率を高めることができた。
(2) Since the brush rotates in a sliding contact with the surface of the
(3)ブラシに植毛される毛53は、ブラシの軸芯部52の半径方向からブラシの回転方向とは反対の方向へ所定の角度φ=15度をもって傾斜して植毛されている。すなわち、リード部分2と摺動する際には、毛の先端部53aがリード部分2に垂直に突き刺さるのではなく、リードフレーム1と垂直な方向より摺動方向と反対の方向に傾斜した姿勢でリードフレーム1と摺接する。このため、毛の先端部53aはリード部分2をあたかもなでるようにして研磨していく。このため、研磨によるリードフレーム1自体への傷の発生を低減させることができる。
(3) The
(4)バリ取り手段42は、第1のブラシ43及び第2のブラシ44とからなる複数のブラシで構成されている。よって、単一のブラシと比較して、一度により広範囲にかけてリードの金属バリ発生部分を研磨できるため、効率が良い。
(4) The deburring means 42 includes a plurality of brushes including a
(5)ブラシの毛53は、耐熱性を有するアラミド繊維で構成されている。アラミド繊維は、高温における維持性能保持および寸法安定性が優れているため、金属バリ除去に際して耐久性が高く、ムラ無く効率的にバリ除去工程を実現できる。また、リードフレーム1の表面に無駄なキズ等を発生させることがない。
(5) The
(6)ブラシの毛53には、微細な#3000のダイヤ砥粒が均一含有されているため、ブラシの毛53の弾力と相俟って、ダイヤモンドの硬度により、無理な応力を与えたり、不要な傷をつけないで、且つ金属片の発生を防止しながら確実に金属バリの除去が可能となるという、より優れた研磨が実現できる。また大きな金属片を生じさせないで確実に金属バリを研磨することで除去するので、リード間のショートを防ぎ、信頼性の高い高品質のリードフレーム1を製造することができる。
(6) Since the brush bristle 53 contains fine # 3000 diamond abrasive grains uniformly, in combination with the elasticity of the brush bristle 53, an excessive stress is applied depending on the hardness of the diamond, More excellent polishing can be realized in which the metal burrs can be surely removed without causing unnecessary scratches and while preventing the generation of metal pieces. In addition, since the metal burrs are reliably removed by polishing without generating a large metal piece, a short circuit between the leads can be prevented, and a highly reliable
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態(別例)に変更しても良い。
・前記実施形態におけるホイールブラシを、カップブラシやチャンネルブラシ、板ブラシ、ベベルブラシ等のブラシ、植毛したベルト状のブラシとして構成しても良い。
The above embodiment may be changed to another embodiment (another example) as follows.
-You may comprise the wheel brush in the said embodiment as brushes, such as a cup brush, a channel brush, a plate brush, a bevel brush, and the belt-shaped brush which transplanted.
・前記実施形態においては、第1のブラシ43の回転軸aと第2のブラシ44の回転軸bとがなす角度を90度としたが、これに限定されるものではなく、例えば60度〜120度の範囲内で所定の角度をなすように自由に構成しても良い。
In the above embodiment, the angle formed by the rotation axis a of the
・前記実施形態における第1のブラシ43及び第2のブラシ44をリードフレーム上で平行となるように配置しても良い。
・前記実施形態においては、第1のブラシ43と第2のブラシ44の回転方向は、ブラシの各先端部が第1のブラシ43の回転軸aと第2のブラシ44の回転軸bとがなす角の内部領域H1側から外部領域H2側へ摺動する方向としたが、この回転方向を反対に構成しても良い。すなわち、除去した金属バリを第1のブラシ43の回転軸aと第2のブラシ44の回転軸bとがなす角の外部領域H2側から内部領域H1側に摺動する方向としても良い。さらに、第1のブラシ43の回転方向は前記実施形態と同様のままで、一方第2のブラシ44の回転方向のみを外部領域H2側から内部領域H1側に摺動する方向と設定しても良い。その逆として、第2のブラシ44の回転方向は前記実施形態と同様で、第1のブラシ43の回転方向のみを外部領域H2側から内部領域H1側に摺動する方向と設定しても良い。
-You may arrange | position the
In the above-described embodiment, the rotation directions of the
・前記実施形態におけるバリ取り手段42を第1のブラシ43と第2のブラシ44との2つのブラシを有する構成としたが、これに代えて単数のブラシとして構成しても良い。
・前記実施形態におけるバリ取り手段42を第1のブラシ43と第2のブラシ44を有する構成としたが、この第1のブラシ43と第2のブラシ44を一対として、一対のみでなく複数対のブラシを備える構成としても良い。この場合、一度により広範囲にかけてリード部分2の金属バリを除去できるため、効率が良い。
-Although the deburring means 42 in the said embodiment was set as the structure which has two brushes, the
-Although the deburring means 42 in the said embodiment was set as the structure which has the
・前記実施形態においては、回転するブラシをリードフレームの裏側表面にのみ摺接させて金属バリを除去する方法としたが、リードフレームの両面からブラシを摺動させて金属バリを除去する方法としても良い。その場合、前記実施形態と同様に第1のブラシ43と第2のブラシ44とからなる一対のブラシを、リードフレーム1の搬送路Rの上方(図3における紙面上方向)側に、搬送路Rに沿うようにもう一対備えれば良い。又は、リードフレーム1の裏面からバリ取り工程を施した後に、再びリードフレーム1の表面から一対のブラシを押し当ててバリ取り工程を行っても良い。
In the above embodiment, the rotating brush is slidably contacted only with the back side surface of the lead frame to remove the metal burrs. However, as a method of removing the metal burrs by sliding the brush from both sides of the lead frame. Also good. In that case, the pair of brushes composed of the
・前記実施形態においては、リードフレームが搬送路R上を自動搬送されることにより、前記ブラシがリードフレーム上に摺接状態となる構成とされているが、ブラシ自体を移動させることによって、リードフレーム1と摺動させる構成としても良い。
In the embodiment, the lead frame is automatically conveyed on the conveyance path R, so that the brush is in sliding contact with the lead frame. However, by moving the brush itself, It is good also as a structure made to slide with the flame |
・前記実施形態において、第1のブラシ43と第2のブラシ44とを回転させる駆動手段は同一としたが、第1のブラシ43と第2のブラシ44とで別々の駆動手段を設ける構成としても良い。
In the above embodiment, the driving means for rotating the
・前記実施形態において、ブラシの毛53はメタ型のアラミド繊維としたが、これに代えてナイロン(登録商標)等の合成繊維としても良い。
また、ブラシに植毛される毛53は、ブラシの軸芯部52の半径方向からブラシの回転方向とは反対の方向へ所定の角度φ=15度をもって傾斜して植毛されているが、10〜20度の範囲が好ましい。なお、この角度には限定されず条件により適宜角度を変更できる。
In the embodiment described above, the
In addition, the
研磨用の微細砥粒は、本実施形態では#3000のダイヤモンド砥粒を用いているが、#1500〜#4000が研磨後の状態及び効率の点から好ましいが、リードフレーム材の材質やリードフレームの形状によりこれ以外の砥粒からも選択できる。また、微細砥粒の材質も、ダイヤモンドが硬度的に好ましいが、コスト等の関係からアルミナ等他の材質を混合したり、若しくは代替しても使用できる。 As fine abrasive grains for polishing, # 3000 diamond abrasive grains are used in the present embodiment, but # 1500 to # 4000 are preferable from the viewpoint of the state after polishing and efficiency. Depending on the shape, other abrasive grains can be selected. In addition, diamond is also preferable as the material of the fine abrasive grains, but other materials such as alumina can be mixed or replaced because of cost or the like.
・前記実施形態における液シャワー装置49に代えて、エアーブロー装置、エアー吸引装置としても良い。または、ブラシ自体を洗浄溶剤や水等に浸漬する構成としても良い。この場合、液シャワー装置と同様に湿式加工となるため、バリ除去に際して研磨くずが除去でき、傷が付きにくく、冷却効果もあるため高い作業効率を維持することができる。
In place of the
・前記実施形態では、1次スタンピングの工程を終了したリードフレーム1を、一旦供給側オートリール41に巻き取る構成としたが、これに代えて、1次スタンピングから直結したライン構成としてバリ取り工程へリールを介さず直接したリードフレーム1が供給されるようにしても良い。また、巻取側オートリール48に関しても同様に、前記実施形態では乾燥工程まで終了したリードフレーム1を一旦巻取側オートリール48に巻き取る構成としたが、巻き取らずに直接次の工程へリードフレーム1を搬送するように構成しても良い。
In the above-described embodiment, the
・前記実施形態では、半導体装置をQFPタイプを例に説明したが、その他各種の半導体装置に係るリードフレームに適用できる。
・前記実施形態では、リードフレーム材として銅合金を例に挙げて説明したが、Cu系銅合金に限定されるものではなくFe系、SUS系等を用いても良い。
In the above embodiment, the QFP type semiconductor device has been described as an example. However, the semiconductor device can be applied to lead frames related to various other semiconductor devices.
In the embodiment, the copper alloy is taken as an example of the lead frame material, but the lead frame material is not limited to the Cu-based copper alloy, and Fe-based, SUS-based, or the like may be used.
・前記実施形態におけるバリ取り工程の後に、残留応力除去工程を更に付加しても良い。前記バリ取り工程においてリードフレーム1には、ブラシの研磨による表面加工硬化もしくは加工応力によりリードフレーム1に反りが発生する場合がある。よって、残留応力除去工程として、例えば、ある温度で一定時間保持しその後徐冷するアニール処理等を採用すれば、バリ取り工程後のリードフレームの歪みを防ぐことができる。
-A residual stress removal process may be further added after the deburring process in the said embodiment. In the deburring step, the
次に、前記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
(付記1)前記バリ取り手段は、所定方向に回転する第1のブラシと、当該第1のブラシの回転軸と平行とならない回転軸を有する第2のブラシとを備え、前記第1のブラシの回転軸と前記第2のブラシの回転軸とがなす角度は60度乃至120度の範囲内であることを特徴とする請求項3に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、第1のブラシの回転軸と第2のブラシの回転軸とのなす角度が所定の角度を持つ。すなわち第1のブラシと第2のブラシとが平行とならないため、第1のブラシによって研磨される部分が、さらに第2のブラシによって第1のブラシの研磨方向とは異なる方向から研磨される。このため、リードフレーム上のあらゆる位置及び方向に発生した金属バリを効率的に除去することができる。
Next, the technical idea that can be grasped from the respective embodiments and other examples will be described below.
(Additional remark 1) The said deburring means is provided with the 1st brush which rotates in a predetermined direction, and the 2nd brush which has a rotating shaft which is not parallel to the rotating shaft of the said 1st brush, The said 1st brush The lead frame manufacturing method according to claim 3, wherein an angle formed between the rotation axis of the second brush and the rotation axis of the second brush is in a range of 60 degrees to 120 degrees. In the lead frame manufacturing method according to this configuration, the angle formed by the rotation axis of the first brush and the rotation axis of the second brush has a predetermined angle. That is, since the first brush and the second brush are not parallel, the portion polished by the first brush is further polished by the second brush from a direction different from the polishing direction of the first brush. For this reason, metal burrs generated at any position and direction on the lead frame can be efficiently removed.
(付記2)前記第1のブラシの回転軸と前記第2のブラシの回転軸とがなす角度は90度であることを特徴とする付記1に記載のリードフレームの製造方法。
(付記3)前記ブラシの回転方向は、当該ブラシの先端部が摺動する方向と、前記搬送されるリードフレーム材の搬送方向とのなす角が90度以下となる方向であることを特徴とする請求項2乃至請求項3、又は付記1乃至付記2のいずれか1項に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、ブラシの回転によってリードフレームを搬送方向とは逆方向へ押し返す力が加わることがない。逆に、ブラシの回転がリードフレームの自動搬送を促進する方向へ作用するため、リードフレームの自動搬送が妨げられることを防ぐ効果がある。
(Supplementary note 2) The method of manufacturing a lead frame according to
(Supplementary Note 3) The rotation direction of the brush is a direction in which an angle formed by a direction in which the tip of the brush slides and a conveyance direction of the lead frame material to be conveyed is 90 degrees or less. The method for manufacturing a lead frame according to any one of
(付記4)前記第1のブラシと前記第2のブラシの回転方向は、前記第1のブラシと前記第2のブラシの各先端部が前記第1のブラシの回転軸と前記第2のブラシの回転軸とがなす角の内部領域側から外部領域側へ摺動する方向であることを特徴とする請求項3又は付記1乃至付記3に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、リードフレーム1には第1のブラシと第2のブラシとの回転によって、リードフレーム1は搬送路Rに押し付けられるようにして安定して自動搬送される。また、リードフレーム1が第1のブラシと第2のブラシの相互の回転によって、第1のブラシの回転軸と第2のブラシの回転軸とのなす各の内部領域側によれて変形するのを防いでいる。
(Additional remark 4) As for the rotation direction of the said 1st brush and the said 2nd brush, each front-end | tip part of the said 1st brush and the said 2nd brush is the rotating shaft of the said 1st brush, and the said 2nd brush. The method of manufacturing a lead frame according to claim 3 or
(付記5)前記第1のブラシの回転軸と前記第2のブラシの回転軸とがなす角の中心線は、前記リードフレームの搬送方向と直交する方向であることを特徴とする付記1乃至付記5のいずれか1項に記載のリードフレームの製造方法。
(Additional remark 5) The centerline of the angle | corner which the rotation axis of the said 1st brush and the rotation axis of the said 2nd brush make is a direction orthogonal to the conveyance direction of the said lead frame, The
(付記6)前記所定の角度が10〜20度となるように前記可撓性線状体が前記ホイールブラシの軸芯部に傾斜して植毛されていることを特徴とする請求項5に記載のリードフレームの製造方法。 (Additional remark 6) The said flexible linear body inclines in the axial center part of the said wheel brush so that the said predetermined angle may be 10-20 degree | times, and is planted. Lead frame manufacturing method.
(付記7)前記微細砥粒はダイヤ砥粒を含むものであることを特徴とする請求項7に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、より研削力と耐久性に優れた繊維とすることができ、その結果、より優れた研磨が可能となる。このような高硬度で微細なダイヤモンド砥粒によれば、研磨により生じる金属粉も微細となり、比較的大きな金属片の発生を抑えることができるので、金属片の混入に起因して生じるショート等の不良品の発生をなくすことができる。 (Additional remark 7) The said fine abrasive grain contains a diamond abrasive grain, The manufacturing method of the lead frame of Claim 7 characterized by the above-mentioned. In the lead frame manufacturing method according to this configuration, it is possible to obtain fibers with more excellent grinding force and durability, and as a result, more excellent polishing is possible. According to such a high-hardness and fine diamond abrasive grain, the metal powder generated by polishing also becomes fine, and generation of relatively large metal pieces can be suppressed. Generation of defective products can be eliminated.
(付記8)前記バリ取り工程において、前記バリ取り手段によりリードフレームから除去された金属バリを所定の清掃手段により清掃を行う清掃工程を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項7又は付記1乃至付記8のいずれか1項に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、バリ取り工程時にリードフレームに無数に付着した金属粉を、あらかた洗い落としつつ効率的に金属バリを除去することができる。
(Additional remark 8) The said deburring process WHEREIN: The cleaning process which cleans the metal burr | flash removed from the lead frame by the said deburring means with a predetermined | prescribed cleaning means is provided. The lead frame manufacturing method according to any one of
(付記9)前記清掃手段は、液シャワーによることを特徴とする付記8に記載のリードフレームの製造方法。
(付記10)前記清掃手段は、エアーブロー若しくはエアー吸引によることを特徴とする付記8に記載のリードフレームの製造方法。
(Additional remark 9) The said cleaning means is a liquid shower, The manufacturing method of the lead frame of Additional remark 8 characterized by the above-mentioned.
(Additional remark 10) The said cleaning means is an air blow or air suction, The manufacturing method of the lead frame of Additional remark 8 characterized by the above-mentioned.
(付記11)前記バリ取り工程の後に、洗浄工程を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項7又は付記1乃至付記10のいずれか1項に記載のリードフレームの製造方法。
(付記12)前記洗浄工程は洗浄槽における洗浄であることを特徴とする付記11に記載のリードフレームの製造方法。
(Appendix 11) The method for manufacturing a lead frame according to any one of
(Additional remark 12) The said washing | cleaning process is the washing | cleaning in a washing tank, The manufacturing method of the lead frame of
(付記13)前記洗浄工程の後に、乾燥工程を備えたことを特徴とする付記11又は付記12に記載のリードフレームの製造方法。
(付記14)前記バリ取り工程より後に、残留応力除去工程を備えたことを特徴とする請求項1乃至7又は付記1乃至付記13のいずれか1項記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、ブラシの研磨によって発生したリードフレームの反りを解消することができる。
(Additional remark 13) The manufacturing method of the lead frame of
(Supplementary note 14) The method of manufacturing a lead frame according to any one of
(付記15)前記残留応力除去工程は、アニール処理によることを特徴とする付記14に記載のリードフレームの製造方法。この構成によるリードフレームの製造方法では、公知の熱処理方法であるアニール処理によって簡単にリードフレームの歪みを取り除くことができる。 (Supplementary note 15) The lead frame manufacturing method according to supplementary note 14, wherein the residual stress removing step is performed by annealing. In the lead frame manufacturing method with this configuration, the distortion of the lead frame can be easily removed by the annealing process which is a known heat treatment method.
1…リードフレーム、2…リード部分、11…半導体チップ、20…リード、40…製造装置、42…バリ取り手段、43…第1のブラシ、44…第2のブラシ、52…軸芯部、53…毛(可撓性線状体)、53a…先端部、n…金属バリ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
金属板からなるリードフレーム材をプレスで打ち抜きリードフレームの形状を形成する打ち抜き工程の後、多数の可撓性線状体が植毛され円筒形に形成されたブラシと、当該ブラシを駆動するブラシ駆動手段とを有するバリ取り手段が、前記ブラシをリード部分に摺接した状態で前記ブラシを回転させることによって、前記打ち抜き工程時に形成されたリード部分に発生した金属バリを除去するバリ取り工程を含み、
前記可撓性線状体は、耐熱性を有する芳香族ポリアミド繊維であり、#1500乃至#4000の範囲の細かさのダイヤ砥粒からなる微細砥粒を均一含有することを特徴とするリードフレームの製造方法。 A method of manufacturing a lead frame for use in a semiconductor device comprising a plurality of leads electrically connected to a semiconductor chip and sealed in a state where the semiconductor chip is placed on the lead,
After the punching process of forming the shape of the lead frame punching the lead frame material made of a metal plate in the press, a number of flexible linear body for driving the brush formed in a circular cylindrical flocked, the brush A deburring step for removing metal burrs generated in the lead portion formed during the punching step by rotating the brush while the brush is in sliding contact with the lead portion. Including
The flexible linear body is an aromatic polyamide fiber having heat resistance, and uniformly contains fine abrasive grains composed of diamond abrasive grains having a fineness in the range of # 1500 to # 4000. Manufacturing method.
前記バリ取り工程の後工程として第1洗浄漕にてリードフレームに予備洗浄としての第1の洗浄を施し、第2洗浄漕にて本洗浄としての第2の洗浄を施し、その後温風による乾燥工程へと移行することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のリードフレームの製造方法。 Above the deburring means, a liquid shower device as a means for cleaning metal burrs removed during the deburring process is disposed,
Performing a first cleaning of the pre-wash to the lead frame in the first cleaning bath as a step after the deburring step, subjected to a second washing of the main cleaning in the second washing bath, by subsequent hot air The method of manufacturing a lead frame according to claim 1, wherein the process proceeds to a drying step.
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