JPH04157760A - 樹脂封止型半導体装置の外部リード成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＱＦＰ　（ファラドフラットパッケージ〉型及
びＳＯＰ　（スモールアウトラインパッケージ）型等の
ガルウィング状の外部リードを有する樹脂封止型半導体
装置の外部リード成形方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の樹脂封止型半導体装置の外部リード成形方法を第
５図の断面図により説明する。

樹脂封止後、タイバー切断及びめっき処理等の工程を終
了した半導体装置１４（以下ＩＣと略す）は、樹脂封止
部から横方向に突出する外部リード１５ａを有している
。そして、リード成形金型の下型に固定されたダイ１２
は、樹脂封止部の近傍で外部リード１５ａを支持する凸
部を有している、また、成形金型の上型のパッド１３ａ
はダイ１２の上方に配設され、その外縁部には下向きの
凸部が設けられている。また、このパッド１３ａを取り
囲むように角筒状のバンチｌｌａが配設されている。こ
のパッド１３ａ及びバンチｌｌａを含む上型は、駆動装
置によって上下運動をする。又、パッド１３ａと上型の
ベースプレートとの間にはスプリングが介在し、パッド
１３はスプリングの反力により機能する。

先ず、ＩＣ１４は外部リード１５ａの基端部をダイ１２
の凸部に接触させて載置される０次に、ＩＣ１４の上方
から上型を矢印にて示すように下降させていくと、ＩＣ
１４はダイ１２の凸部と下降したパッド１３の凸部との
間で外部リード１５ａの基端部を一直線状に挾持され、
さらに上型が下降すると、スプリングの反力により加圧
固定されることになる。更に上型を下降させ、バンチ１
１ａをパッド１３の側面に沿って矢印にて示すように、
所定の位置まで下降させる。この下降したバンチ１１に
より、外部リード１５ａはダイ１２の形状に倣った第１
及び第２の曲部を有するガルウィング状の外部リード１
５に成形される。その後、バンチ１１及びパッド１３が
順次上昇して外部リード１５の成形を終了する。

第６図はパッド１３及びバンチ１１が下降した状態での
第５図のＡ−Ａにおける断面図、第７図は同じく第５図
のＢ−Ｂにおける断面図である。

従来は、このように、ダイとパッドとにより外部リード
１５ａの基地部を一直線上に挾持してＩＣ１４を固定し
、ダイ１２とバンチ１１とにより外部リード１５の先端
側を一直線上に加圧挾持して外部リードをガルウィング
状に成形している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、一般にＩＣは、上型と下型とからなる射
出成形金型の空前内に、リードフレーム上に固着された
半導体チップを配置し、この金型の空間内に樹脂を射出
成形して樹脂封止される。

そして、樹脂が一時硬化した後、型開きを行って取り出
す際に、封止樹脂は下型に収まったまま上型のみが取り
除かれるため、封止樹脂の上部が外気に触れて下部より
先に冷却して収縮する。

又、封止樹脂と封止樹脂の中層付近に位置するリードフ
レーム部とでは熱膨張係数が異なり、−般にリードフレ
ーム部の熱膨張係数は２桁程度小さい。これらの理由に
より、一般に封止樹脂の端部が上方へ引き上げられるよ
うな反りが発生する０通常、樹脂封止後に半導体装置の
端部と中央部での外部リード基端部の相対的な高さの差
は２Ｃ）４ｃｍから５０μｎ程度である。

上述した従来の外部リード成形方法においては、外部リ
ードの基端部をパッド１３とダイ１２とにより挾持する
なめ、−時的には、この反りが矯正される。そして外部
リード１５ａをこの状態でガルウィング状に成形加工す
るなめ、成形後にバンチ１１及びパッド１３を上昇させ
ると、第８図の断面図に示すように、反りが復元される
。そして、第９図の側面図に示すように、ＩＣの外部リ
ードの先端部が同一平面上に並ばず、その平坦性が悪い
ものになる。

近年、ＩＣの高密度実装化及び多ビン化に伴い、外部リ
ード間ピッチは小さくなる傾向に有る。そのため、プリ
ント基板のファインピッチ化が促進され、半田ブリッジ
を防止するなめにＩＣの実装の際に塗布される半田ペー
ストの塗布量は少なくなる。Ｍえば、外部リード間ピッ
チが０゜６５ｍｍであるＩＣでは塗布される半田の厚さ
は１５０μｍ程度である。しかし、上述したように従来
の方法で成形されたＩＣの外部リードは平坦性が悪いた
め、プリント基板への実装の際に半田付不良が発生する
という問題点が有った。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
反りを有する樹脂封止型半導体装置の外部リードの先端
部の平坦性を改善して、半田特性を向上させることがで
きる樹脂封止型半導体装置の外部リード成形方法を提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕 本発明である樹脂封止型半導体装置の外部リード成形方
法は、樹脂封止型半導体装置の樹脂封止部から側方へ突
出した複数個の外部リードの基端部を成形金型のダイと
パッドとにより加圧挾持する工程と、前記成形金型のパ
ンチにより前記外部リードをその基端側の部分及び先端
側の部分の２点を曲げ加工してガルウィング状に成形す
る工程とを有する樹脂封止型半導体装置の外部リード成
形方法において、ダイ及びパッドをそれぞれ対応する個
片に分離し、樹脂封止過程により生じる外部リード間の
基端部の垂直方向の相対的変位を検出し、前記分離した
ダイ及びパッドの外部リードの基端部をそれぞれ加圧挾
持する構成面の位置を前記変位量に基づき変化させ、外
部リードの基端部の垂直方向の相対的変位と、前記分離
したダイ及びパッドの加圧挾持構成面の位置とを近似さ
せた状態にして外部リードを曲げ加工する成形方法であ
る。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）は第１の実施例を説明するリード
成形金型の断面図、第２図は第１実施例のリード成形金
型のステージ構成を示す平面図、第３図は第１実施例の
ダイ（支持部）の位・置制御方法を示す構成図である。

本発明の従来例と特に異なる点は、リード成形前に主に
樹脂封止工程にて生じたＩＣの外部リードの基端部の垂
直方向の相対的変位を検出する工程を有することである
。

先ず、第２図に示す様に、リードフレームより個片に分
離されたＩＣ４を、リード変位検出用ステージ２ｄの封
止樹脂受は凸部２ｅ上に封止樹脂が接するように載置す
る。垂直方向より全ての外部リード５の基端部に関して
、垂直方向の位置をレーザ変位計等を用いて測定し、ス
タンドオフ値から逆算した基準位置からの変位量を求め
、データを記憶する。

次に、リード成形ステージ２Ｃのダイ（支持部）２ｄの
配列を、前記相対的変位状態に近似させる。ダイ（支持
部）２ｄは従来例のような一体型の構造ではなく、小数
の外部リード毎に対応するように最小単位の個片に分割
され、ダイガイド７の内側にて垂直方向に独立に運動可
能である。

そして、ダイく支持部）２ｂの変位量は前記データに基
づき設定される。対応する外部リート５が複数の場合は
基端部の変位の平均値をフィートノ（ツクする。ダイ（
支持部）２ｂの位置のねらし）値は、スタンドオフ値を
基にした基準位置に前記変位量を加えることにより求め
られる。

各ダイ（支持部）２ｂのねらい値に対して、レーザ変位
計１０１によるダイ（支持部＞２ｂの垂直方向の位置の
測定値をフィードパ・ツクしながら、圧電アクチュエー
タ１０５を駆動源としてコントローラ１０３及びアクチ
ュエータアンプ１０４により電圧を制御することにより
、±１μｍ程度の精度にて垂直方向の位置決めを各々の
ダイ（支持部）２ｂに関して行う、尚５圧電アクチユエ
ータ１０５には、例えばマグネシウムニオブ酸鉛系のセ
ラミック材料の積層形を用いる。

ダイ（支持部）２ｂの位置決めが終了した後、ダイ（支
持部）２ｂの内側よりブ・ンシャー等によりダイ（成形
部＞２ａ側に加圧することにより保持し、第１図（ａ）
に示す様にダイ（支持部）２ｂはＩＣ４の外部リード５
の基端部の変位に近似した状態にて待機する。ＩＣ４を
リード変位検出用ステージ２ｄよりリード成形ステージ
２Ｃに移動し、外部リード５の基端部とダイ（支持部）
２ｂに接触する様に載置する。

次にＩＣ４の上方より上型を下降させていくと、ＩＣ４
はダイ〈支持部）２ｂと下降したパッド３との間で挾持
される。その際、パッド３は個片に独立したダイ（支持
部）２ｂに対応するように同様に個片に分離され、各パ
ッドには夫々スプリング９が設けられており、パッドガ
イド６により垂直方向に独立して運動することが可能で
ある。そのため、パッド３は夫々のダイ（支持部）２ｂ
の変位に応じた位置にて停止し、外部リード５の基端部
を加圧挾持し始める。

更に上型を下降させると、パンチ１は外部り−ド５を基
端側から下方に折り曲げ始め、更に下降すると最終的に
第１図（ｂ）の様にダイ（成形部）２ａとの間で外部リ
ード５の先端側を挾持して停止し、外部リード５をガル
ウィング状に成形する、その後、バンチ１及びパッド３
が順次上昇して、外部リード５の成形を終了する。

以上の様に、樹脂封止工程にて生じる外部リード間の基
端部の垂直方向の相対的変位を検出して、分離されたダ
イ及びパッドの外部リードの基端部をそれぞれ挾持する
構成面を前記変位量に基づき変化させて外部リードの基
端部の垂直方向の相対的変位とダイ及びパッドの加圧挾
持面とを近似させた状態にして外部リードを曲げ加工し
ているので、従来例の様に、リード成形後に外部リード
の基端部がスプリングバックすることが殆ど無く、従来
例では外部リードの先端部の平坦性が悪く、先端部のば
らつきが１００μｍを越えるものが存在することが有っ
たが、本実施例によれば最大でも３０μｍ以下とするこ
とができ、ＩＣをプリント基板に実装するときの半田付
性が著しく向上し、接触不良等の不都合を回避すること
ができるのでＩＣの信頼性が著しく向上する。

第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第２の実施例のリード
成形金型の断面図である。本実施例が第１の実施例と異
なる点は、ＩＣの外部リードの基端部の垂直方向の相対
的変位の検出方法及び前記相対的変位状態のダイ（支持
部）へのフィードバック方法が異なる。

第４１Ｍ　（ａ　）に示す様に、小数の外部リード毎に
対応する様に個片に分割されたダイ（支持部）２ｂとベ
ースプレート８ａとの間には、夫々変位検出用スプリン
グ９ａを有している。尚、この時点ではダイ（支持部）
２ｂは一律状態にある。

次に第４図（ｂ）に示す様に、ＸＣ４を外部リード５の
基端部がダイ（支持部＞２ｂに接する様に載置し、変位
検出用プッシャー１０を封止樹脂上から垂直方向に、あ
る一定の位置までＩＣ４を下降させる。この時、ダイ（
支持ｇ）２ｂは夫々独立してスプリング９ａに支持され
ているので、外部リード５の基地部の相対的変位状態を
反映した配列を形成する。尚、外部リード５の基地部に
加わる負荷は、外部リード１本当たり数ｇ程度になる様
なばね定数のばねを使用する。

次に、ダイ〈支持部）２ｂの配列を、ダイ（支持部）２
ｂの内側よりプッシャー等によりダイ（成形部）２ａ側
に加圧することにより保持する。そして、変位検出用プ
ッシャー１０を上昇させる。以下の工程は第１実施例と
同様であり、第４図（ｃ）に示す様に上型を下降させて
いくと、パッド３は夫々ダイ（支持部＞２ｂの変位に応
じた位置にて停止し、外部リード５の基端部を加圧し始
める。更に下降させるとバンチ１は外部り−ド５を基端
側から下方に折り曲げ始め、最終的にはダイ（成形部＞
２ａとの間で外部リード５の先端側を挾持して静止し、
外部リードをガルウィング状に成形する。その後、バン
チ１及びパッド３を順次上昇して外部リード５の成形を
終了する。

本実施例においては、第１の実施例と同様の効果がある
とともに、リード成形金型の製作が低コストにて行える
という利点を有する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ＩＣの主に樹脂封
止工程にて生じる外部リード間の基端部の垂直方向の相
対的変位を検出して、個片に分離したダイ及びパッドの
外部リードの基端部を挾持する構成面の位置を変化させ
て前記外部リード間の基端部の垂直方向の相対的変位と
近似させた状態にて外部リードを曲げ下降しているので
、従来例のようにリード成形後に外部リードの基端部が
スプリングバックすることが殆んど無く、従来例では外
部リードの先端側の平坦性が悪く、外部リードの先端部
のばらつきが１００μｍを越えるものもあったのに対し
、本発明によれば最大で３０μｍ以下とすることができ
、ＩＣのプリント基板実装時の半田付性が極めて良好と
なり、接触不良等の不都合が回避できる。このため、■
ｃの信頼性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施例に用いる
リード成形金型の断面図、第２図は本発明の第１の実施
例に用いるリード成形金型のステージ構成を示す平面図
、第３図は本発明の第１の実施例に用いるダイ（支持部
）の位置制御方法を説明する構成図、第４図（ａ）、（
ｂ）、（ｃ）は本発明の第２の実施例に用いるリード成
形金型の断面図、第５図は従来のＩＣの外部リード成形
方法を説明する断面図、第６図は第５図のＡ−Ａ線にお
ける断面図、第７図は第５図のＢ−Ｂ線における断面図
、第８図は従来のパッドが上昇したときの外部リードの
基端部の位置を示す断面図、第９図は従来の方法による
外部リード成形後のＩＣを示す側面図である。 １．１１．ｌｌａ・・・パンチ、２ａ・・・ダイ（成形
部）、２ｂ・・・ダイ（支持部）、２ｃ・・・リード成
形ステージ、２ｄ・・・リード変位検出用ステージ、２
ｅ・・・封止樹脂受は凸部、３．１３，１３ａ・・・パ
ッド、１．１４−ＩＣｌ３．１５，１５ａ−・・外部リ
ード、６・・・パッドガイド、７・・・ダイガイド、８
゜８ａ・・・ベースプレート、９・・・スプリング、９
ａ・・・変位検出用スプリング、１０・・・変位検出用
プッシャー、１２・・・ダイ、１０１・・・レーザ変位
計、１０２・・・データ処理部、１０３・・・コントロ
ーラ、１０４・・・アクチュエータアンプ、１０５・・
・圧電アクチュエータ、１０６・・・ダイ駆動用パッド
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　樹脂封止型半導体装置の樹脂封止部から側方へ突出し
   た複数個の外部リードの基端部を成形金型のダイとパッ
   ドとにより加圧挾持する工程と、前記成形金型のパンチ
   により前記外部リードをその基端側の部分及び先端側の
   部分の２点を曲げ加工しガルウィング状に成形する工程
   とを有する樹脂封止型半導体装置の外部リード成形方法
   において、ダイ及びパッドをそれぞれ対応する個片に分
   離し、樹脂封止過程により生じる各外部リード間の基端
   部の垂直方向の相対的な変位を検出し、前記分離したダ
   イ及びパッドの外部リードの基端部をそれぞれ加圧挾持
   する構成面の位置を前記変位量に基づき変位させ、外部
   リードの基端部の垂直方向の相対的変位と、前記分離し
   たダイ及びパッドの加圧挾持構成面の位置とを近似させ
   た状態にして外部リードを曲げ加工することを特徴とす
   る樹脂封止型半導体装置の外部リード成形方法。