JP4477203B2 - 微細寸法幅の複数個のスリットを含む打抜穴を有する部材の加工装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体装置に使用されるリードフレームのように微細寸法幅の複数個のスリットを含む打抜穴を有する部材の加工装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図1は本発明の対象例であるリードフレームの例を示す要部拡大平面図である。図1において、リードフレーム1は銅などの導電性材料の薄板材(厚さ寸法例えば0.1〜0.15mm)によって四辺形状に形成され、その中央部には四辺形状のタブ(ダイパッド部)2が形成されている。このタブ2上には、例えばマイクロコンピュータやゲートアレイなどの集積回路を形成した半導体ペレット(図示せず)が搭載されるようになっている。
【0003】
タブ2の周囲には、多数本のリード3がそれらの一方の端部がタブ2を囲むように配設されると共に、これらのリード3の他方の端部が枠部8と接続されている。5はタブ吊りリードであり、タブ2と枠部8との間にこれらを接続するように架設されている。なお、タブ吊りリード5はタブ2と枠部8の夫々四隅に架設するものもある。
【0004】
上記の多数本のリード3の相互間、およびリード3とタブ吊りリード5との間のスリット6は、例えば0.1〜0.2mmのような微細寸法幅に形成されているのが通常であり、リードフレーム1に形成される打抜穴7は上記のような微細寸法幅の複数個のスリット6を含むものである。なお、リード3およびタブ吊りリード5の幅寸法も、スリット6と同程度の微小寸法に形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような微細寸法幅のスリット6を形成することは極めて困難であり、就中複数個のスリット6を同時に形成することは殆ど不可能であった。このため従来においては、パンチとダイとによりスリット6を1個宛打抜く手段が多用されており、例えばパンチ・ダイセットを多数台設置して、順送り加工により多数工程で加工しなければならず、加工に多大の時間と工数とを要していた。
【0006】
また、上記パンチとダイとによって打抜き成形する場合においても、スリット6が微細寸法であるため、スリット6を打抜くべきパンチの強度を確保することが困難であり、加工が屡々中断せざるを得ないという問題点もある。更に加えてリード3の幅寸法も微細寸法であるため、プレス打抜時における被加工材の押圧が不充分となり、打抜時においてパンチに横荷重が作用して、パンチが折損することもあり、加工の進行に支障を来すこともある。
【0007】
一方、上記のような微細寸法幅のスリット6をエッチング手段によって形成するものも多用されている。すなわち、被加工材の両面に所定のレジストパターンを形成し、その後この被加工材をエッチング液に浸漬し、レジストパターンが被着されていない個所の被加工材を溶解除去し、スリット6を形成するのである。
【0008】
しかしながら、この手段においては、エッチングが等方的に進行するため、パターンの側面が部分的にオーバーエッチングされ易く、形成されるべきスリット6およびリード3の断面形状がばらつくという欠点がある。
【0009】
本発明は、上記従来技術に存在する問題点を解決し、加工が容易かつ高精度である微細寸法幅の複数個のスリットを含む打抜穴を有する部材の加工方法および加工装置を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明においては、
少なくとも、
フープ状の長尺の被加工材を長手方向に間欠的にピッチ送りする送り装置と、
被加工材の送り方向に打抜穴の内形輪郭に対応する横断面輪郭を有する1対のパンチとダイとを備え、被加工材に対して非分離押込加工により打抜穴の内形輪郭の少なくとも一部が被加工材に係止した状態に打抜穴の内形輪郭を成形する第1工程を行なうパンチ・ダイセットと、
前記打抜穴の内形輪郭より小なる横断面外形輪郭を有するパンチと、このパンチと対をなしかつ前記打抜穴の内形輪郭より大なる内形輪郭を有するダイとを備え、打抜穴を押抜き貫通成形する第2工程を行なうパンチ・ダイセットとを、
被加工材の送り方向に順に設け、
かつ、パンチの横断面外形輪郭に接する外方部、および第1工程におけるダイの横断面内形輪郭に接する内部に各々弾性材を設け、加工時における被加工材のダイ表面への押圧および加工後における被加工材のダイからの排出を行なうようにする、
という技術的手段を採用した。
【0011】
本発明において、被加工材の厚さ寸法をTとしたときに、第1工程におけるパンチ下端面の被加工材の表面からの押込み寸法T1 を実質的にT1 <Tとすることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図2は本発明の実施の形態におけるパンチ・ダイセットの例を示す要部側面図である。図2において、21は本体であり、例えば鉄鋼材料により略U字状に形成し、下端部に鳩尾状のあり22を一体に設け、ベース20に設けたあり溝23と係合させることによって、被加工材4の送り方向(紙面と直角方向)に移動調整可能、かつ被加工材4の送り方向と直角方向、すなわち図2における左右方向の移動を拘束するように形成する。そして本体21を位置決め後において、クランプ装置24によってベース20上に固定するのである。なおパンチ・ダイセットとしては、上型と下型とを4本のガイドバーによって連結した門型の本体を使用したものとしてもよい。
【0015】
次に25はカセットであり、例えば鉄鋼材料によって略U字状に形成し、上部にパンチ26を上下動可能に、下部にパンチ26と対をなすダイ27を設け、本体21に着脱可能に設ける。28はクランプねじであり、カセット25を本体21に固定するためのものである。29は駆動手段であり、本体21の上端部に設けられ、作動桿30を介してパンチ26を作動させ得るように構成する。この場合、駆動手段29としては、例えばサーボモータを使用し、NC制御により、パンチ26のストロークを正確に制御し得るように構成する。
【0016】
上記の構成により、駆動手段29によりパンチ26を下方に作動させれば、被加工材4に対して所定のプレス加工を行なうことができる。
【0017】
図3は図2におけるパンチ26およびダイ27を示す要部拡大断面図である。図3において、パンチ26およびダイ27の加工部26a,27aは前記図1に示す打抜穴7の内形輪郭に対応する横断面輪郭に形成する。31は弾性材であり、加工部26aに接する外方部および加工部27aに接する内部に設ける。これらの弾性材31の表面は加工部26a,27aの表面と実質的に面一となるように形成する。
【0018】
なお弾性材31の埋設深さは、被加工材4の厚さ寸法によって異なるが、例えば被加工材4の厚さ寸法が0.1〜0.15mmである場合に、例えば0.3〜1.0mm程度とする。上記弾性材31の埋込部の形成、すなわち加工部26a,27aの形成には、極細の電極を使用した型彫放電加工によることができる。
【0019】
図4および図5は各々本発明の実施の形態における第1工程の加工態様を示す要部拡大断面図であり、同一部分は前記図3と同一の参照符号で示す。図6は図4におけるA部拡大図である。
【0020】
図4に示すようにパンチ26を下降させると、パンチ26の加工部26aの外方に設けられた弾性材31が被加工材4をダイ27上面に押圧した状態でパンチ26および加工部26aが予め設定されたそれらの下限位置まで下降する。これにより被加工材4の被加工部4aはダイ27の加工部27a内に押込まれ、その外形輪郭部分が係止部4bを介して被加工材4と係止した状態で、所謂非分離押込加工が行なわれるのである。
【0021】
次に図5に示すように、パンチ26および加工部26aを上昇させると、ダイ27の加工部27a内に設けられた弾性材31の上方への付勢力により、被加工材4は被加工部4aを係止部4bを介して係止した状態で加工部27aから排出させるのである。
【0022】
上記の第1工程において、図6に示すようにパンチ26の加工部26aの外形寸法aは、例えば前記図1に示すスリット6の幅寸法(内形寸法)と実質的に同一寸法に形成されるが、ダイ27の加工部27aの内形寸法a1 は例えばa1 =a±0.01mmとすることができる。またパンチ26および加工部26aの被加工材4の表面からの押込寸法T1 はT1 <Tに制御することにより、加工部26a,27aが係合することなく、前記のように非分離押込加工が可能となるのである。この場合、T−T1 =0.01〜0.02mmとすることができる。
【0023】
図7は本発明の実施の形態における第2工程の加工態様を示す要部拡大断面図、図8は図7におけるB部拡大図であり、同一部分は前記図3ないし図6と同一の参照符号で示す。
【0024】
上記第2工程においては、パンチ26の加工部26aの外形寸法a2 は前記第1工程における外形寸法aより小に形成する。またダイ27の加工部27a内には弾性材31を設けず、かつその最小内形寸法a3 は上記外形寸法aより大に形成する。例えばa−a2 =0.02〜0.03mmに、a3 −a=0.02〜0.03mmに形成する。
【0025】
上記の構成により、図7においてパンチ26の加工部26aを、ダイ27の加工部27a内に到達するように下降させれば、加工部26aにより被加工材4の被加工部4aが押抜き貫通成形される。
【0026】
この場合、図4ないし図6に示される係止部4bは、その厚さ寸法が例えばT−T1 =0.01〜0.02mmのような微小寸法であるため、加工部26aの下降により容易にせん断され得るのである。一方加工部26a,27aは相互に係合するが、両者間には充分な隙間があるから、加工部26aにはそれ程大なる強度を必要とせず、両者の摩耗もまた極めて小である。
【0027】
上記のような第1工程および第2工程は、各々専用のパンチ・ダイセットによって行なわれるが、被加工材4としてフープ状の長尺状のものを使用し、この被加工材4を送り装置によって長手方向に間欠的にピッチ送りし、被加工材4の送り方向に第1工程を行なうパンチ・ダイセットと、第2工程を行なうパンチ・ダイセットとを順に設けて、順送り加工によって加工することが好ましい。
【0028】
この場合、上記パンチ・ダイセットの被加工材4の送り方向最上流側に、被加工材4に定ピッチの間隔でパイロット穴を加工するパンチ・ダイセットを設けると共に、前記第1工程および第2工程におけるパンチ・ダイセットには、上記パイロット穴と係合するパイロットピンを設けておく。そして第1工程および第2工程による加工位置は、上記パイロット穴を基準として位置決め加工することが好ましい。
【0029】
本発明の実施の形態においては、リードフレームの例について説明したが、これに限らず他の板状部材の加工に対しても本発明の適用は当然に可能である。
【0030】
【発明の効果】
本発明は以上記述のような構成および作用であるから、下記の効果を奏し得る。
【0031】
(1)第1工程においては、パンチとダイとが係合しない非分離押込加工であるため、パンチおよびダイの損傷が殆ど無く、高精度を確保できる。
【0032】
(2)第2工程においては、パンチとダイとの隙間が充分に確保され、かつ押抜くべき係止部の肉厚寸法が極めて小であるため、パンチおよびダイに印加される荷重が小であり、加工が容易である。
【0033】
(3)微細寸法幅の複数個のスリットを含む打抜穴を、2工程で加工完了させ得るため、高精度の加工ができると共に、加工に要する時間と工数とを大幅に低減させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対象例であるリードフレームの例を示す要部拡大平面図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるパンチ・ダイセットの例を示す要部側面図である。
【図3】図2におけるパンチ26およびダイ27を示す要部拡大断面図である。
【図4】本発明の実施の形態における第1工程の加工態様を示す要部拡大断面図である。
【図5】本発明の実施の形態における第1工程の加工態様を示す要部拡大断面図である。
【図6】図4におけるA部拡大図である。
【図7】本発明の実施の形態における第2工程の加工態様を示す要部拡大断面図である。
【図8】図7におけるB部拡大図である。
【符号の説明】
4 被加工材
6 スリット
7 打抜穴
26 パンチ
27 ダイ
31 弾性材
Claims (1)
- 微細寸法幅の複数個のスリットを含む打抜穴を有する部材の加工装置において、
少なくとも、
フープ状の長尺の被加工材を長手方向に間欠的にピッチ送りする送り装置と、
被加工材の送り方向に打抜穴の内形輪郭に対応する横断面輪郭を有する1対のパンチとダイとを備え、被加工材に対して非分離押込加工により打抜穴の内形輪郭の少なくとも一部が被加工材に係止した状態に打抜穴の内形輪郭を成形する第1工程を行なうパンチ・ダイセットと、
前記打抜穴の内形輪郭より小なる横断面外形輪郭を有するパンチと、このパンチと対をなしかつ前記打抜穴の内形輪郭より大なる内形輪郭を有するダイとを備え、打抜穴を押抜き貫通成形する第2工程を行なうパンチ・ダイセットとを、
被加工材の送り方向に順に設け、
かつ、パンチの横断面外形輪郭に接する外方部、および第1工程におけるダイの横断面内形輪郭に接する内部に各々弾性材を設け、加工時における被加工材のダイ表面への押圧および加工後における被加工材のダイからの排出を行なうようにしたことを特徴とする微細寸法幅の複数個のスリットを含む打抜穴を有する部材の加工装置。
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