JP4462468B2 - 半導体装置のリード電極加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置のリード電極を曲げ加工するための装置に関し、より詳しくは、半導体素子を樹脂で封入したパッケージ本体から外方に向けて延出する複数のリード電極を曲げ加工するためのリード電極加工装置に関するものである。本発明は、また、リード電極を曲げ加工した直後に、このリード電極を所定長さに切断することのできる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置のパッケージ技術として、大量生産を意図して、樹脂で半導体素子を封入するレジンモールドパッケージが採用されており、この種の半導体装置にあっては、パッケージ本体から外方に延出する複数のリード電極を備えている（例えば、特開平６−１２０３９３号公報、特開平８−１７２１５３号公報参照）。このような半導体装置は、その製造過程で、半導体素子を樹脂で封入した後に、パッケージ本体から外方に向けて延出するリード電極の曲げ加工を行うのが通例である。
【０００３】
リード電極を曲げ加工するための装置として、これを３つのタイプに大別することができる。第一のタイプは、曲げ加工用のローラを用いて行うものであり（特公昭６２−６２４６１号公報参照）、第二のタイプは、上下動するパンチを用いて行うものであり（特開平８−１７２１５３号公報参照）、第三のタイプは、ローラ及びパンチの双方を用いて行うものである（特開平６−１２０３９３号公報参照）。
【０００４】
また、リード電極の曲げ加工は、付随的に、リード電極を所定長さに切断する工程を含むものであり、リード電極を切断するための装置として、曲げ加工装置とは別体のリード切断装置をリード曲げ加工装置に並設するのが一般的であるが、曲げ加工機構と切断機構とを一台の機械に組み込むことも既に提案されている（特開平８−１７２１５３号公報参照）。この特開平８−１７２１５３号公報に記載の装置は、半導体装置を載置するための受け台でもある、先細りの突起を備えたダイと、このダイに向けて垂直方向に下降動作するパンチとを備え、パンチが下降動作することよってリード電極を折り曲げると同時に突起でリード電極に切れ目を形成し、次いで、リードカットダイが垂直方向に上昇動作することによって、リード電極を切断するようになっている。このように、一台の装置に曲げ加工機構と切断機構とを組み込むことによって、切断後のリード電極の長さ寸法のバラツキを抑えることができるという利点がある。
【０００５】
従来のリード電極を曲げ加工するための機構又は装置は、リード電極を曲げ加工するための部材が垂直方向に移動するようになっているため、半導体装置を載置台の上に搭載又は取り出すのに、曲げ加工するための部材を、半導体装置をその作業エリアに運び込み、また、作業後にこれを取り出すのに必要な半導体装置の移動空間から退去させる必要があった。このことから、従来の曲げ加工のための機構又は装置にあっては、曲げ加工用部材を退去させるための機構を備えており、このことから機構又は装置が複雑であると共に大型化する要因となって、必然的に、製造コストの増大要因になり、また、機構又は装置の稼働安定性が低下する要因にもなっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、半導体装置を載置するための受け台への半導体装置の搭載及び取り出しを容易にすることのできるリード電極曲げ加工装置を提供することをその課題とする。
また、本発明は、半導体装置を載置するための受け台への半導体装置の搭載及び取り出しを容易にすることのできる、リード電極のための曲げ加工機構及び切断機構を備えたリード電極加工装置を提供することを別の課題とする。
また、本発明は、一連の動作で半導体装置のリード電極を曲げ加工し、その直後に、これを所定長さに切断することのできるリード電極加工装置を提供することを別の課題とする。
さらに、本発明は、半導体装置のリード電極の曲げ加工及び切断を行うための機構の構造を簡単なものにすることのできるリード電極加工装置を提供することを別の課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる技術的課題は、本発明にあっては、半導体装置を載置するための載置台と、該載置台への半導体装置の搬入又は搬出の際に半導体装置が移動するのに占める移動空間から退却した待機位置と、該待機位置から前記載置台の上の半導体装置のリード電極を押圧してこれを折り曲げる作用位置との間で円弧状の移動軌跡に沿って移動可能な折曲部材と、前記載置台の上端面と面一の状態を形成することのできる壁面と、を備え、該壁面の端縁が切断刃を構成するカットダイを更に含み、前記折曲部材が、前記作用位置を維持した状態で、前記カットダイが円弧状の移動軌跡に沿って上昇動作することによって、前記半導体装置のリード電極を切断することを特徴とするリード電極加工装置を提供することによって実現する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面に基づいて本発明を説明する。
図１は、本発明の原理を説明するためにリード電極加工装置の要部を例示するものである。同図において、リード電極加工装置１は、ワーク（半導体装置）を吸着した状態で下降動作するワーク移載装置２によって運び込まれた半導体装置３を搭載するための載置台４と、対のリード曲げ加工用パンチ５及びリードカットダイ６とを有する。
【００１０】
搭載台４は、半導体装置３のパッケージ本体７よりも大きな上端面４ａを備え、この上端面４ａの外周部分が、実質的なリード電極成形面を構成している。したがって、上端面４ａは、図示のような水平面であることが必須ではなく、例えば、成形後のリード電極８の最終形状を作るのに適した形状を有していればよい。
【００１１】
各パンチ５及びカットダイ６の組は、載置台４を挟んで、互いに対向して配置されている。半導体装置３が、例えば、矩形のパッケージ本体７の４つの辺の各々からリード電極８が延出しているのであれば、パッケージ本体７の各辺に対向してパンチ５及びカットダイ６を合計４組設けるのがよく、半導体装置３の互いに対向する一対の辺からリード電極８が延出しているのであれば、一対のパンチ５及びカットダイ６の組つまり２組のパンチ５及びカットダイ６を互いに対向して設ければよい。各組のパンチ５及びカットダイ６は全て同じ構成となっていることから、一組のパンチ５及びカットダイ６について以下に説明する。
【００１２】
リード電極８を切断するためのカットダイ６は、図示の例では、縦断面円形の外形輪郭を有し、その外周縁の一部に、円周方向に延びる凹所９が形成されている。カットダイ６は、凹所９が載置台４の上端面４ａを臨んで開放するように配置され且つ凹所９を形成する２つの壁面１０、１１のうち下方側の壁面１１が載置台４の上端面４ａと面一となるように配置されている。凹所９の下方側の壁面１１の縁は、後の説明から理解できるように、リード電極８を切断するための切断刃を構成するものである。このように構成されたカットダイ６は、図１において、載置台４の右側に位置するカットダイを例に説明すれば、この右側のカットダイ６が時計方向に中心Ｏの回りを回転するようになっている。すなわち、各カットダイ６は、凹所９の下方側の壁面１１が上方に向けて移動するように回転駆動される。
【００１３】
カットダイ６の外側には、カットダイ６の外形輪郭に沿って延びるパンチ５つまりリード電極８を折り曲げるための折曲部材が配置されている。このパンチつまり折曲部材５は、縦断面円形形状のカットダイ６の外周面に隣接して、これに沿って延びる円筒体の一部を切り欠いた、２つの端面を備えた円弧状の形状を有し、この円弧状のパンチ５は、その一端つまり下方端が載置台４に臨み、他端つまり上方端がワーク移載装置２に臨んで位置するように配置されている。
【００１４】
図１に図示のパンチ５は、待機位置つまり待避位置にある状態で図示されている。後に説明するように、パンチつまりリード折曲部材５は、図１において、載置台４の右側に位置する折曲部材を例に説明すれば、この右側のパンチつまりリード折曲部材５が中心Ｏの回りを反時計方向に回転して、リード折曲部材５の上方側の端部５ａがリード電極８と当接してこれを載置台４に向けて押圧することにより、リード電極８を折り曲げるための作用面となるように、リード折曲部材５の上方側の端部の形状が形作られている。
【００１５】
すなわち、リード折曲部材５は、待機位置から回転動作して、その上方側の端部が、載置台８と協同してリード電極８をＬ字状に折り曲げるまで、載置台４に向けて中心Ｏを中心とした円弧状の移動軌跡に沿って下降動作するようになっている。リード電極８をＬ字状に折り曲げ加工するまでリード折曲部材５が回転動作した位置を作用位置（図４に図示する回転位置）と呼ぶと、この作用位置では、リード折曲部材５の上方側端部の端面５ａは、載置台４の上端面４ａと実質的に平行となるように、その形状が設計されている。また、リード折曲部材５の上方側端部の外周面５ｂは、傾斜した形状に形作られており、これにより、リード電極８を折り曲げ加工するのに寄与すると共に、下降位置にあるワーク移載装置２との干渉を回避するようになっている。換言すれば、ワーク移載装置２の下端部分つまりワークである半導体装置８を吸着するための下端部分は比較的細長い形状に形作られている。
【００１６】
図２〜図６は、半導体装置のリード電極８を折り曲げ、次いで、これを所定長さに切断する工程を示すものである。
図２は、半導体装置８を載置台４の上に搭載するためのセット工程を示す。このセット工程では、パンチつまりリード折曲部材５は、その上方側端部が上昇位置にある待機状態にあり、また、リード電極用のカットダイ６は、凹所９の下方側壁面１１が載置台４と面一の状態にある待機状態にある。そして、リード折曲部材５及びカットダイ６が共に待機状態にあるときには、ワーク移載装置２が下降して半導体装置３が載置台４に向けて下降するときに占めるワーク移動空間Ｓ（図１参照）と干渉することがないように、この半導体装置３の移動空間から退却した状態にある。したがって、リード折曲部材５及びカットダイ６が共に待機位置をとるセット工程では、単に、半導体装置３を保持したワーク移載装置２が下降動作することで、半導体装置３を載置台４の上に搭載することができる。
【００１７】
図３及び図４は、共に、リード折り曲げ加工の工程を示すものであり、図３は、その初期段階を示し、図４は、その終期段階を示す。これら図３及び図４から理解できるように、カットダイ６は回転動作することなく、そのまま待機状態を維持する。他方、パンチつまりリード折曲部材５は、その上方側の端部が下降動作するように、中心Ｏを中心として回転動作する。つまり、パンチつまりリード折曲部材５は、図３及び図４に図示する矢印方向に回転動作して、最終的には、リード電極８の折り曲げ加工が完了する作用位置をとる。
【００１８】
図５は、リード電極８を所定長さに切断する工程を示す。図４に図示するリード電極８の折り曲げ加工が完了すると、リード折曲部材５は、そのまま作用位置を維持する。他方、カットダイ６は、図５に矢印で示す方向に、つまり凹所９の下方側の壁面１１が上方に向けて移動するように回転駆動される。このカットダイ６の回転動作によって、折り曲げ加工後のリード電極８のうち、載置台４から外方に突出した部分が切断される。このとき、リード折曲部材５は、リード電極８を押さえるための部材として機能すると共に、その上方側端部の端面５ａの内方側の縁が、リード電極８を切断するための他方の刃として機能する。したがって、カットダイ６は、リード折曲部材５と協同してリード電極８を押さえた状態で無理なく切断することができる。
【００１９】
図６は、リード電極８の加工つまりリード電極８をＬ字状に折り曲げ且つ所定長さに切断する加工が完了した後、半導体装置３を上昇させて載置台４から搬出する工程を示す。この搬出工程つまり加工後の半導体装置３を取り出す工程では、先ず、上記の図５の切断工程でリード電極８の切断した後、適当な位置でカットダイ６の回転動作を停止させ、またはカットダイ６を逆回転させて待機位置に戻し、これにほぼ同期してパンチつまりリード折曲部材５を待機位置まで回転させる。リード折曲部材５の待機位置に到達すると、このリード折曲部材５はワーク移動空間Ｓから退却した状態になるため、ワーク移載装置２は上昇して、リード折曲部材５と干渉することなく、半導体装置３を搬出させることができる。
【００２０】
以上の説明から理解できるように、パンチつまりリード折曲部材５が、カットダイ６の外周面に沿った円弧状の形状を有しているため、このパンチつまりリード折曲部材５は、カットダイ６の外周面に案内されて回転動作を行うことになる。換言すれば、縦断面円形のカットダイ６はその外周面がリード折曲部材５の回転動作の移動軌跡を規定するガイド手段としての機能を有している。
【００２１】
また、本発明の実施において、リード折曲部材５の形状が図１で説明した円弧形状に必ずしも限定されないことが容易に理解できるであろう。すなわち、リード折曲部材５は、円形軌道に沿って移動するのが好ましいのであって、このリード折曲部材５の移動をガイドするのにカットダイ６の外周面を利用することなく、別の部材で行うようにしてもよい。このことに関連して、上述したカットダイ６の形状においても、図１で説明した断面円形である必要はない。例えば、カットダイ６にあっても、凹所９の下側部分を含む一部が円弧状の移動軌跡に沿って移動すればよいのであって、したがって、凹所９の少なくとも下部分を含む部分的な外形の輪郭を備えていればよいのであって、カットダイ６の全体形状は任意である。
【００２２】
また、本発明の原理を、半導体装置のリード電極８を折り曲げる機能と、これを切断する機能とを共に備えた加工装置を例に説明したが、これを一つの機能に限定して、リード電極８を折り曲げる機能だけを備えた装置に適用することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を実現する一例を説明するための概念図である。
【図２】半導体装置を載置台にセットする工程を示す図である。
【図３】半導体装置のリード電極を折り曲げる工程のうち、その初期段階を示す図である。
【図４】半導体装置のリード電極を折り曲げる工程のうち、その終期段階を示す図である。
【図５】半導体装置のリード電極を切断する工程を示す図である。
【図６】加工後の半導体装置を搬出する工程を示す図である。
【符号の説明】
１ リード電極加工装置
２ ワーク移載装置
３ 半導体装置
４ 載置台
５ パンチつまりリード折曲部材
６ リードカットダイ
７ パッケージ本体
８ リード電極
９ リードカットダイに形成された凹所
１１ 凹所の下方側の壁面
Ｓ 半導体装置の移動の際に占める空間

Claims (3)

1. 半導体装置を載置するための載置台と、
   該載置台への半導体装置の搬入又は搬出の際に半導体装置が移動するのに占める移動空間から退却した待機位置と、該待機位置から前記載置台の上の半導体装置のリード電極を押圧してこれを折り曲げる作用位置との間で円弧状の移動軌跡に沿って移動可能な折曲部材と、
   前記載置台の上端面と面一の状態を形成することのできる壁面と、を備え、
   該壁面の端縁が切断刃を構成するカットダイを更に含み、
   前記折曲部材が、前記作用位置を維持した状態で、前記カットダイが円弧状の移動軌跡に沿って上昇動作することによって、前記半導体装置のリード電極を切断することを特徴とするリード電極加工装置。
2. 前記カットダイが縦断面円形の外形輪郭の一部に、その外周面に沿って延びる凹所を備えていることを特徴とする請求項１に記載のリード電極加工装置。
3. 前記折曲部材が、前記カットダイの外周面に沿って延びる円弧状の形状を有することを特徴とする請求項２に記載のリード電極加工装置。

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