JP5048441B2 - リード成型装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1(特開2001−168257号公報)には、リードフレームのアウターリードを1ストロークで曲げ成形し、かつ、切断する金型が記載されている。また、特許文献2(特開平8−23060号公報)には、リードの先端を所定の長さに揃えて切断し、リードをZ形に曲げ成形するリード切断方法において、リードフォーミングパンチによりリードを突くことによって、リードフォーミングパンチの押接力によりリードを引きちぎって切り離すとともに、リードを曲げ成形部に完全に押接してリードを曲げ成形する技術が記載されている。
(1)リード曲げ加工時に、リードを金型で挟み込むため、リードは金型形状と同一形状に成形される。リードの形状および寸法を調整する機能がなかった。
(2)リード曲げ加工時に、リードを金型で挟み込むため、金型形状はリードと同一形状に加工する必要があり、金型部品には複雑高精度な加工が要求され、部品製作納期が長くなり、また製作コストも高くなる。
リードを備える半導体装置の前記リードをガルウィング形状に成型するリード曲げ加工を行うリード成型装置であって、
前記半導体装置が載置されるとともに、前記リード曲げ加工時に前記リードを受ける下型のリード曲げダイと、
前記リード曲げダイの方向に下降して、前記半導体装置の前記リードを前記リード曲げダイの方向に移動させて当該リードをガルウィング形状に曲げる上型のリード曲げパンチと、
前記リード曲げパンチの下面と前記リード曲げダイの前記リードが配置された部分の上面との間に、前記リードの厚さ以上の距離が設けられるように、前記リード曲げパンチの下死点を規定する第1のストッパと、
を含み、
前記リード曲げダイは、前記半導体装置の本体が載置されるとともに、前記リード曲げ加工時に前記リード曲げパンチと対向する曲面を有する第1のリード曲げダイと、前記リード曲げパンチの移動方向と同じ方向に移動可能に設けられ、前記リード曲げ加工時に前記リード曲げパンチに接触して曲げられた前記リードの先端側が接するR部を有する第2のリード曲げダイとを含むリード成型装置が提供される。
上型のリード曲げパンチを下型のリード曲げダイの方向に下降して、前記リードを備える半導体装置の前記リードを前記リード曲げダイの方向に移動させて当該リードを曲げてガルウィング形状に成型するリード曲げ工程を含み、
当該工程において、前記リード曲げパンチの下面と前記リード曲げダイの前記リードが配置された部分の上面との間に前記リードの厚さ以上の距離が設けられるように前記リード曲げパンチの下死点を規定し、
前記リード曲げダイは、前記半導体装置の本体が載置されるとともに、前記リード曲げ工程において前記リード曲げパンチと対向する曲面を有する第1のリード曲げダイと、前記リード曲げパンチの移動方向と同じ方向に移動可能に設けられ、前記リード曲げ工程において前記リード曲げパンチに接触して曲げられた前記リードの先端側が接するR部を有する第2のリード曲げダイとを含む半導体装置の製造方法が提供される。
半導体チップを封入する封止樹脂201の側面には、複数のアウターリード(以下、単にリードという。)202が設けられている。一例として、リード202の厚みは、0.125〜0.150mm(ミリメートル)であり、幅は約0.2mmである。このリード202の上面、下面および側面には、めっき被膜が施されている。以下の「リードの厚さ」は、めっき被膜の膜厚も含めた厚さとする。
(1)半導体装置200をリードフレームから切り離すリード切断加工、
(2)リードをガルウィング形状に成型する曲げ加工、および
(3)リード先端を切断し規定寸法に仕上げるリード先端切断加工
の3工程の加工を連続して行うことができる。
図17(A)は、リード先端切断加工が施される前、図17(B)は、リード先端切断加工が施された後の状態を示す。以下の実施の形態において、リード202は、第1の屈曲部202aおよび第2の屈曲部202bを有するガルウィング形状に成型される。
図1は、本実施の形態におけるリード成型装置100の構成を模式的に示す側面図である。図1は、リード成型装置100にリード202を備える半導体装置200が配置された初期状態を示す。ここで、リード成型装置100は、金型により構成される。
図6(A)は、初期状態におけるリード成型装置100の下型の構成を模式的に示す平面図である。この状態では、半導体装置200は、リードフレーム(不図示)とつながっている。第2のストッパ122は、第2のリード曲げダイ108上の一部分に設けられる。また、第1のストッパ120、第3のストッパ124は、第2のリード曲げダイ108やリード受け106が設けられた位置の周囲に設けられる。
図7に示すように、リード曲げパンチ150は、図中左下の角部にR部150aを有する。リード曲げパンチ150の図示左下のR部150aのR値は製品の形状により適宜設定できるが、たとえばR0.05mm以上R0.25mm以下の範囲で設定することができる。ここで、R値とは曲率半径のことである。第1のリード曲げダイ102は、リード曲げパンチ150のR部150aを受ける切り欠き部102cを有する。第1のリード曲げダイ102の切り欠き部102cの側壁とこれに対向するリード曲げパンチ150の側壁との間の距離“c”は、リード202の厚さより広く形成することができる。図7は、リード曲げ加工開始状態を示す。まずリード曲げパンチ150のR部150aがリード202の根元部分に接触し、リード202はリード曲げパンチ150により押し下げられる。
ここでは、第1のリード曲げダイ102の第2のリード曲げダイ108と面する側面に設けられた傾斜部102bの開始点の位置が図1に示した例と異なる。すなわち、本例では、リード曲げ部102aの上面から傾斜部の開始点までの距離“b”が、図1に示した例よりも短くなっている。
図11は、本実施の形態におけるリード成型装置100の構成を模式的に示す断面図である。
本実施の形態において、第2のリード曲げダイ108を初期状態から上方に垂直移動可能な構成とし、リード先端切断加工時に第2のリード曲げダイ108を上昇させることにより、リード202の先端を切断する点で、第1の実施の形態と異なる。本実施の形態において、リード曲げパンチ150の第2のリード曲げダイ108と接する側面には、リード曲げパンチ150の底面から所定の距離の高さから上方に向けて徐々に広がる傾斜部150bが設けられている。リード曲げパンチ150の底面から傾斜部150bの開始点までの所定の距離は、第1の実施の形態で説明した第1のリード曲げダイ102のリード曲げ部102aの上面から傾斜部102bの開始点までの距離“b”と同様に設定することができる。
本例でも、第2のリード曲げダイ108を切断パンチとして利用する。本例では、第1の実施の形態で説明したのと同様に、リード成型装置100が第2のストッパ122を有する構成とすることができる。リード切断パンチ152は、リード切断加工完了の後も、リード曲げパンチ150と同期して下降し、リード曲げ加工が行われる。その後、リード曲げパンチ150の下降が第1のストッパ120で停止されるとともに、リード切断パンチ152の下降も第2のストッパ122により停止される。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。たとえば、本発明は、以下の構成を適用することも可能である。
(1)
リードを備える半導体装置の前記リードをガルウィング形状に成型するリード曲げ加工を行うリード成型装置であって、
前記半導体装置が載置されるとともに、前記リード曲げ加工時に前記リードを受ける下型のリード曲げダイと、
前記リード曲げダイの方向に下降して、前記半導体装置の前記リードを前記リード曲げダイの方向に移動させて当該リードをガルウィング形状に曲げる上型のリード曲げパンチと、
前記リード曲げパンチの下面と前記リード曲げダイの前記リードが配置された部分の上面との間に、前記リードの厚さ以上の距離が設けられるように、前記リード曲げパンチの下死点を規定する第1のストッパと、
を含むリード成型装置。
(2)
(1)に記載のリード成型装置において、
前記リード曲げダイは、前記半導体装置の本体が載置されるとともに、前記リード曲げ加工時に前記リード曲げパンチと対向する曲面を有する第1のリード曲げダイと、前記リード曲げパンチの移動方向と同じ方向に移動可能に設けられ、前記リード曲げ加工時に前記リード曲げパンチに接触して曲げられた前記リードの先端側が接するR部を有する第2のリード曲げダイとを含むリード成型装置。
(3)
(2)に記載のリード成型装置において、
前記第2のリード曲げダイの前記R部のR値がR0.3mm以上R0.7mm以下であるリード成型装置。
(4)
(2)または(3)に記載のリード成型装置において、
当該リード成型装置は、前記半導体装置をリードフレームから切り離すリード切断加工およびリードの先端を切断するリード先端切断加工をさらに行うリード成型装置であって、
前記リード曲げパンチと独立して前記リード曲げパンチの移動方向と同じ方向に移動可能に設けられ、前記リード切断加工時に前記半導体装置を前記リードフレームから切り離すリード切断パンチをさらに含むリード成型装置。
(5)
(4)に記載のリード成型装置において、
前記リード曲げパンチが前記下死点に達した後、前記第2のリード曲げダイと前記リード切断パンチとが、所定の距離を隔てて同期して移動するように、前記第2のリード曲げダイと前記リード切断パンチとの距離を保つ第2のストッパをさらに含むリード成型装置。
(6)
(5)に記載のリード成型装置において、
前記第2のリード曲げダイと前記リード切断パンチとの間の前記所定の距離が、前記リードの厚さに等しいリード成型装置。
(7)
(4)から(6)いずれかに記載のリード成型装置において、
前記リード切断パンチは、前記リード先端切断加工時に下降して前記第1のリード曲げダイの角部を切断ダイとして前記リードの先端を切断し、
前記第1のリード曲げダイの前記リード切断パンチと対向する側面には、前記角部から所定の距離下方の位置を開始点として下方に向けて徐々に広がる傾斜部が設けられたリード成型装置。
(8)
(4)から(6)いずれかに記載のリード成型装置において、
前記第2のリード曲げダイは、前記リード先端切断加工時に上昇して前記リード曲げパンチの角部を切断ダイとして前記リードの先端を切断し、
前記リード曲げパンチの前記第2のリード曲げダイと対向する側面には、前記角部から所定の距離上方の位置を開始点として上方に向けて徐々に広がる傾斜部が設けられたリード成型装置。
(9)
(1)に記載のリード成型装置において、
当該リード成型装置は、前記半導体装置をリードフレームから切り離すリード切断加工およびリードの先端を切断するリード先端切断加工をさらに行うリード成型装置であって、
前記リード曲げパンチと独立して前記リード曲げパンチの移動方向と同じ方向に移動可能に設けられ、前記リード切断加工時に前記半導体装置を前記リードフレームから切り離すリード切断パンチをさらに含むリード成型装置。
(10)
(4)から(9)いずれかに記載のリード成型装置において、
前記リード切断パンチの下死点を規定する第3のストッパをさらに含むリード成型装置。
(11)
(1)から(10)いずれかに記載のリード成型装置において、
前記リード曲げ加工時に前記リードに接する前記リード曲げパンチのR部のR値が、R0.05mm以上R0.25mm以下であるリード成型装置。
(12)
(1)から(1)いずれかに記載のリード成型装置において、
前記リード曲げ加工時に、前記半導体装置の本体を前記リード曲げダイの方向に押さえて当該本体を固定する押さえ部材をさらに含むリード成型装置。
(13)
上型のリード曲げパンチを下型のリード曲げダイの方向に下降して、前記リードを備える半導体装置の前記リードを前記リード曲げダイの方向に移動させて当該リードを曲げてガルウィング形状に成型する工程を含み、当該工程において、前記リード曲げパンチの下面と前記リード曲げダイの前記リードが配置された部分の上面との間に前記リードの厚さ以上の距離が設けられるように前記リード曲げパンチの下死点を規定するリード成型方法。
(14)
(13)に記載のリード成型方法において、
前記成型する工程の前に、前記半導体装置を、リード切断パンチによりリードフレームから切り離す工程と、
前記成型する工程の後に、前記リードの先端を切断する工程と、
をさらに含むリード成型方法。
102 第1のリード曲げダイ
102a リード曲げ部
102b 傾斜部
102c 切り欠き部
104 押さえ部材
106 リード受け
108 第2のリード曲げダイ
108a R部
110 第1のバネ
120 第1のストッパ
122 第2のストッパ
124 第3のストッパ
130 ストッパ
150 リード曲げパンチ
150a R部
150b 傾斜部
152 リード切断パンチ
152a 鋭角部
154 第2のバネ
156 第4のストッパ
158 上型ベース
200 半導体装置
201 封止樹脂
202 リード
202’ 切断屑
202a 第1の屈曲部
202b 第2の屈曲部
Claims (12)
- リードを備える半導体装置の前記リードをガルウィング形状に成型するリード曲げ加工を行うリード成型装置であって、
前記半導体装置が載置されるとともに、前記リード曲げ加工時に前記リードを受ける下型のリード曲げダイと、
前記リード曲げダイの方向に下降して、前記半導体装置の前記リードを前記リード曲げダイの方向に移動させて当該リードをガルウィング形状に曲げる上型のリード曲げパンチと、
前記リード曲げパンチの下面と前記リード曲げダイの前記リードが配置された部分の上面との間に、前記リードの厚さ以上の距離が設けられるように、前記リード曲げパンチの下死点を規定する第1のストッパと、
を含み、
前記リード曲げダイは、前記半導体装置の本体が載置されるとともに、前記リード曲げ加工時に前記リード曲げパンチと対向する曲面を有する第1のリード曲げダイと、前記リード曲げパンチの移動方向と同じ方向に移動可能に設けられ、前記リード曲げ加工時に前記リード曲げパンチに接触して曲げられた前記リードの先端側が接するR部を有する第2のリード曲げダイとを含むリード成型装置。 - 請求項1に記載のリード成型装置において、
前記第2のリード曲げダイの前記R部のR値がR0.3mm以上R0.7mm以下であるリード成型装置。 - 請求項1または2に記載のリード成型装置において、
当該リード成型装置は、前記半導体装置をリードフレームから切り離すリード切断加工およびリードの先端を切断するリード先端切断加工をさらに行うリード成型装置であって、
前記リード曲げパンチと独立して前記リード曲げパンチの移動方向と同じ方向に移動可能に設けられ、前記リード切断加工時に前記半導体装置を前記リードフレームから切り離すリード切断パンチをさらに含むリード成型装置。 - 請求項3に記載のリード成型装置において、
前記リード曲げパンチが前記下死点に達した後、前記第2のリード曲げダイと前記リード切断パンチとが、所定の距離を隔てて同期して移動するように、前記第2のリード曲げダイと前記リード切断パンチとの距離を保つ第2のストッパをさらに含むリード成型装置。 - 請求項4に記載のリード成型装置において、
前記第2のリード曲げダイと前記リード切断パンチとの間の前記所定の距離が、前記リードの厚さに等しいリード成型装置。 - 請求項3から5いずれか一項に記載のリード成型装置において、
前記リード切断パンチは、前記リード先端切断加工時に下降して前記第1のリード曲げダイの角部を切断ダイとして前記リードの先端を切断し、
前記第1のリード曲げダイの前記リード切断パンチと対向する側面には、前記角部から所定の距離下方の位置を開始点として下方に向けて徐々に広がる傾斜部が設けられたリード成型装置。 - 請求項3から5いずれか一項に記載のリード成型装置において、
前記第2のリード曲げダイは、前記リード先端切断加工時に上昇して前記リード曲げパンチの角部を切断ダイとして前記リードの先端を切断し、
前記リード曲げパンチの前記第2のリード曲げダイと対向する側面には、前記角部から所定の距離上方の位置を開始点として上方に向けて徐々に広がる傾斜部が設けられたリード成型装置。 - 請求項3から7いずれか一項に記載のリード成型装置において、
前記リード切断パンチの下死点を規定する第3のストッパをさらに含むリード成型装置。 - 請求項1から8いずれか一項に記載のリード成型装置において、
前記リード曲げ加工時に前記リードに接する前記リード曲げパンチのR部のR値が、R0.05mm以上R0.25mm以下であるリード成型装置。 - 請求項1から9いずれか一項に記載のリード成型装置において、
前記リード曲げ加工時に、前記半導体装置の本体を前記リード曲げダイの方向に押さえて当該本体を固定する押さえ部材をさらに含むリード成型装置。 - 上型のリード曲げパンチを下型のリード曲げダイの方向に下降して、前記リードを備える半導体装置の前記リードを前記リード曲げダイの方向に移動させて当該リードを曲げてガルウィング形状に成型するリード曲げ工程を含み、
当該工程において、前記リード曲げパンチの下面と前記リード曲げダイの前記リードが配置された部分の上面との間に前記リードの厚さ以上の距離が設けられるように前記リード曲げパンチの下死点を規定し、
前記リード曲げダイは、前記半導体装置の本体が載置されるとともに、前記リード曲げ工程において前記リード曲げパンチと対向する曲面を有する第1のリード曲げダイと、前記リード曲げパンチの移動方向と同じ方向に移動可能に設けられ、前記リード曲げ工程において前記リード曲げパンチに接触して曲げられた前記リードの先端側が接するR部を有する第2のリード曲げダイとを含む半導体装置の製造方法。 - 請求項11に記載の半導体装置の製造方法において、
前記成型する工程の前に、前記半導体装置を、リード切断パンチによりリードフレームから切り離す工程と、
前記成型する工程の後に、前記リードの先端を切断する工程と、
をさらに含む半導体装置の製造方法。
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