JPH0457349A - 樹脂封止半導体装置の外部リード成形方法および外部リード成形装置 - 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） 本発明は樹脂封止半導体装置の外部リード成形方法およ
び１外部リード成形装置に関する。

（従来技術） 従来の樹脂封止半導体装置（以下単に半導体装置という
）の製造方法は、リードフレームのステージ部に半導体
チップを接合し、ワイヤボンディングして樹脂封止を行
う。

その後、ダムバーを切断する。

続いて、吊りピンでレールに支持した状態で、半導体装
置の外部リードの先端がフリー状態となるようにそれぞ
れバラバラに切断し、外部リードの折曲加工を行い、そ
の後レールから半導体装置を分離していた。

また、レールから半導体装置を切り離した状態で半導体
装置の外部リードの折曲加工を行う場合には、樹脂封止
後に、半導体装置をレールから分離し、分離された半導
体装置を各工程にそれぞれ移送して加工を行っていた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述する半導体装置の樹脂封止部を形成する合
成樹脂は、樹脂温度の低下に伴って収縮して、樹脂封止
部に反りや捩じれを生ずる。例えば、第５図に示すよう
に樹脂封止部２の収縮に伴って樹脂封止部２全体が反っ
てしまう。これは、樹脂封止部２の上側部と下側部の間
に応力差を生ずるためである。このため、外部リードの
高さ位置にずれを生ずることとなる。

このように樹脂封止部２が反った形態の半導体装置にお
いて、半導体装置の外部リード３を折曲加工すると、各
外部リード３が均一に折曲加工されずに、高さ方向のバ
ラツキが生じたり、また各外部リード３のリードピッチ
に誤差を生じたりする。

具体的な加工例では、樹脂封止された半導体装置の外部
リード３を折曲する際には、外部リード３の肩部３ａを
、平らな面を有するダイ５とノックアウト６とで強く押
さえ、外部リードが高さ方向に大きなばらつきがない状
態で、パンチ７により折り曲げることとなる（第６図参
照）。このため、半導体装置を金型から取り出すと、外
部り−ド３の肩部３ａが高さ方向に再度ばらついた状態
に戻ってしまい、外部リード３の先端が描く軌跡が弧状
となってしまう（第５図参照）。

すなわち、半導体装置１の反りにより、並設する外部リ
ード３・・・の端部に位置した外部り−ド３ｂは、樹脂
封止部に反りがないと仮定したときの位置からズレＱを
生じ、また高さ方向の位置ズレとしてｈを生ずる。この
ようなズレＱ、ｈのある半導体装置１をプリント基板へ
実装すると、全部の外部リード３が均一に実装できず、
接触不良などを起こす原因にもなる。特に、多数の外部
リードを有する半導体装置においては一層顕著であり、
さらに半導体装置の外部リードの多ピン化に伴いズレＱ
、ｈが大きくなり信頼性に欠けるという問題点もある。

また、半導体装置の外部リードの中途部を連結している
ダムバーを樹脂封止後に切断・除去するが、第７図に示
すダムバーの切除部の横断面図のように、外部リード３
の裏面方向にバリ３ｃとして残る。第６図に示すように
、外部リード３を曲げる際に外部リード３を上下から挾
持するように曲げるため、バリ３０分だけ浮き上がった
状態で曲げ加工を行う結果となり、均一な曲げ加工がで
きなかった。

さらに、外部リードには半田めっきが施されるが、この
めっき層を均一の厚みとすることが難しく、厚みが異な
ってしまう。この半田めっきの厚みのむらのため、曲げ
加工の際のバラツキの原因にもなる。

上記バリ３ｃや半田めっきの厚みのむらにより、第８図
に示すように、外部リード３の・・の先端が不揃いとな
ってしまう。

そこで、本発明は、半導体装置の樹脂封止部が反ったり
しても外部リードの先端を揃えて成形する樹脂封止半導
体装置の外部リード成形方法および外部リード成形装置
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を実現するために次の構成を備えてな
る。

本発明の樹脂封止半導体装置の外部リード成形方法は、
樹脂封止部から延出する外部リードを下方に折り曲げて
、外方に折り曲げる予備折曲工程と（いわゆる外部リー
ドをＺ字状に折曲する工程）、該折曲された外部リード
の基部を支持した状態で、外部リードの先端をフリー状
態のまま、修正曲げパンチで、外部リードの先端が揃う
ように押圧して修正する修正曲げ工程とを具備すること
を特徴とする。

上記修正曲げ工程において、外部リードの基部を挾持し
、外部リードの先端をフリー状態とするようにしても良
い、また、外部リードの基部を挾持する際に、外部リー
ドの基部を挾持の際に外部リードを変形させない程度の
力で挾持するようにすると良い。

上記成形方法を実現するための装置は、樹脂封止部から
延出し、下方に折り曲げて、さらに外方に折り曲げた外
部リードの基部を支持して、外部リードの先端をフリー
状態とするダイと、外部リードがダイに支持された状態
で、外部り−Ｈの基部を挾持して支持する押さえ用のノ
ックアウトと、フリー状態の外部リードの先端を押圧し
てさらに曲げる修正曲げパンチとを具備することを特徴
とする。

また、上記外部リード成形装置において、外部リードの
基部を支持するダイの支持部分の、適宜位置に凹部を形
成するようにしても良い。

（作用） 次に、本発明の作用について述べる。

樹脂封止部から延出する外部リードをＺ字状に折り曲げ
、そして該２字状に曲げられた外部リードの基部を支持
した状態で、外部リードの先端がフリー状態のまま、修
正曲げパンチで、所定位置よりさらに大きく外部リード
を折り曲げる。

そして、修正曲げパンチの曲げ力を解除することにより
、外部リードの先端位置が揃う。

（実施例） 以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

半導体装置の樹脂封止部から延出する外部り−Ｈを下方
に折り曲げて、さらに外方に折り曲げる（２字状に折り
曲げる）、本発明の曲げ方法について説明する。なお、
曲げ方法の説明と共にそれに用いる装置についても説明
する。

まず、第１図を参照して予備曲げ工程について説明する
。

樹脂封止された半導体装置１０をリードフレームから分
離し、ダムバーおよび樹脂パリを切断・除去した後、予
備曲げ装置の曲げダイ２ｏに載置する。

そして、半導体装置１０の樹脂封止部１２がら延出する
外部リード１４の基部である肩部１４ａを、曲げダイ２
０とノックアウト２４とで挾持する。曲げダイ２０およ
びノックアウト２４には、それぞれ半導体装置１０の樹
脂封止部１２を収納する凹部２０ａ、２４ａが形成され
ている。また、ノックアウト２４の両側面の中途部には
下部側が広がったテーパ面となる段差部２５が設けられ
ている。

なお、ノックアウト２４は、上方からバネ材により支持
されたクツション機構を有している。

２８ａ、２８ｂはノックアウト２４の面外側面に沿って
上下動すべく支持された曲げパンチである。曲げパンチ
２８ａ、２８ｂは長方形に形成され、上部の内壁側には
ノックアウト２４の外壁に当接して転勤するローラ３ｏ
が軸支され、はぼ中央部位置にノックアウト２４の中心
線と平行に上下に開動する支持軸３２が設けられている
。曲げパンチ２８ａ、２８ｂは上記構成により同じタイ
ミングで上下動するが、第１図では、中心線位置から右
側に曲げパンチ２８ａが外部リード１４に当接している
状態を、中心線位置から左側の曲げパンチ２８ａは外部
リード１４をＺ字状に曲げた状態を示している。

ノックアウト２４が曲げダイ２ｏとの間で外部リード１
４・・・の基部を挾持すると、曲げパンチ２８ａ、２８
ｂが降下を開始する。

そして１曲げパンチ２８ａ、２８ｂが降下するとローラ
３０はノックアウト２４の外壁面に当接して転動し、さ
らにローラ３２が段差部２５の外壁面に乗り上げるよう
に降下する。すると、支持軸３２を支点として、曲げパ
ンチ２８ａ、２８ｂの上側が開きつつ、下側が内側に移
動するように降下して外部リード１４・・・を曲げダイ
２０との間で挾持して２字状に折り曲げる。

なお、予備曲げ工程では、外部リード１４を最終寸法ま
で曲げずに若干浅く曲げている。

上記予備曲げ装置で外部リード１４を成形した半導体装
置１０の修正曲げについて説明する。

上記予備曲げ工程で外部リードを加工した半導体装置１
０は、次の第２曲げ工程である修正曲げ工程に送られる
。

修正曲げ工程は、上記曲げ工程で曲げられた外部リード
１４を修正するものである。特に、上記予備曲げ工程で
は、曲げパンチ２８ａ、２８ｂと曲げダイ２０により外
部リード１４・・・を挾持して２字状に形成していたの
で、上記従来例の難点で述べたように、樹脂封止部１２
の反りやダムバーのパリ等により外部リード１４先端の
曲げ位置が揃っていない（第８図参照）。この外部り−
Ｈ１４・・・先端の曲げ位置を揃えるのが、修正曲げ工
程である。

第２図に示すように、予備曲げ工程が終了した半導体装
置１０を修正曲げダイ４０に載置する。

修正曲げダイ４０は、外部リード１４の基部を支持する
支持ダイ部４０ａが突設され、この支持ダイ部４０ａに
囲まれた凹所４０ｂが半導体装置１０の樹脂封止部１２
の収納部である。なお、凹所４０ｂは樹脂封止部１２が
ダイに触れることがない大きさに形成されている。

４４はノックアウトであり、バネ材等により支持された
クツション機構を有しているが、極めて小さなバネ力で
ある。このノックアウト４４の下面には、上記修正曲げ
ダイ４０に載置されている半導体装置１０の外部リード
１４・・・を修正曲げダイ４０の支持ダイ部４０ａとで
挾持する支持部４４ａが形成されるとともに、半導体装
置１０の樹脂封止部１２を収納する凹所４４ｂが形成さ
れている。凹所４４ｂは樹脂封止部１２に接触すること
がない大きさに形成されている。

すなわち、半導体装置１０の外部リード１４の肩部１４
ａが修正曲げダイ４０とノックアウト４４で僅かな力で
挾持されているだけなので、外部リード１４の肩部１４
ａのばらつきを大きく矯正することがない。外部リード
１４の肩部１４ａのばらつき状態のまま挾持するととも
に、支持している。

ノックアウト４４の側面には、該ノックアウト４４に沿
って上下動する修正曲げパンチ４８が設けらている。修
正曲げパンチ４８は、ノックアウト４４が修正曲げダイ
４０との間で外部リード１４・・・の肩部１４ａを挾持
した後降下を開始する。

修正曲げパンチ４８は垂直に降下し、外部り−ド１４を
下方に押圧する。なお、修正曲げダイ４０の支持ダイ部
４０ａの外側は大きく開放され、修正曲げパンチ４８で
外部リード１４を下方に押圧しても、外部リード１４先
端が修正曲げダイ４０に当たることがない空間４０ｃが
確保されている。

第２図において、二点鎖線で示した外部リード１４は予
備曲げ工程での加工状態を示し、この状態では外部リー
ド１４・・・の先端に上下のバラツキがある。

修正曲げパンチ４８を降下させ、二点鎖線で示す外部リ
ード１４を実線で示す位置まで曲げる。

すると、塑性加工硬化が起こっていない外部り−ド１４
の肩部１４ａ、特に修正曲げダイ４０とノックアウト４
４で挾持されていない肩部１４ａのＡ部分に応力集中が
起こり曲げられ、その曲げられた位置で外部リード１４
が位置決めされ、外部リード１４の先端が揃う。すなわ
ち、予備曲げ工程で、外部リード１４先端が最も下がっ
た位置よりもさらに押し下げられ、その押し下げられた
位置で外部リード１４の先端が揃うこととなる。

上述する外部リード１４の先端の修正曲げにおいて、外
部リード１４が一旦曲げた位置からスプリングバックに
より若干戻る場合もある。この場合について、考察をす
る。

修正曲げパンチ４８を降下させ、二点鎖線で示す外部リ
ード１４を破線で示す位置まで曲げる。

なお、予備曲げ工程では、外部リード１４と修正曲げダ
イ４０の支持ダイ部４０ａの外側面との成す角度がθ□
まで曲げられているが、修正曲げ工程ではこの角度がθ
、からθ３になるまで曲げることとする。

そして、修正曲げパンチ４８を上昇させると、外部リー
ド１４・・・はスプリングバックにより実線で示す外部
リード１４の位置まで戻る。外部リード１４と支持ダイ
部４０ａの外側面との成す角度が０２まで戻ることとな
る。

なお、予備曲げ工程により、外部リード１４の２箇所の
折曲部１４ｂ、１４ｃは、塑性加工硬化を起こしている
。このため、修正曲げパンチ４８で外部リード１４の先
端を下方に押し下げると、前述するように塑性加工硬化
が起こっていない外部リード１４の肩部１４ａのＡ部分
が曲げられることとなる。なお、外部リード１４がスプ
リングバックを起こす場合には、修正曲げ工程を複数回
行い、外部リード１４のばらつきを一層少ないすること
も可能である。

上述するように、修正曲げ工程では、外部り−ド１４が
スプリングバックを起こした場合も、起こさない場合も
、外部リード１４の折曲部１４ｃが加工硬化を起こして
いるので、先端部分のＬ字状に曲げられている部分の角
度αが変化することがない。また、修正曲げ工程は、予
備曲げ工程で基部が浅く曲げられていた外部リード１４
を角度（θ２）まで曲げる工程であり、また不揃いであ
った並列している外部リード１４・・・を修正曲げパン
チ４８で大きく下方に曲げることにより、外部リード１
４・・・の高さを揃えることができる。換言すれば、修
正曲げ工程は、外部リード１４・・・先端のばらつき（
平坦度）を少なくすることができる。

例えば、平坦面上に半導体装置１０を置いた際に、各外
部リード１４先端と樹脂封止部１２下面の高さ（スタン
ドオフ）を所定の長さとすることができる。すなわち、
水平板上に半導体装置１０を載せると、すべての外部リ
ード１４が水平板に接する状態となる。

続いて、修正曲げダイ４０の変形例について説明する。

半導体装置１０の外部リード１４の肩部１４ａに上下方
向のばらつきが存在すると、修正曲げダイ４０上に半導
体装置１０を載置した際に、安定しない。また、修正曲
げダイ４０の支持ダイ部４０ａとノックアウト４４とで
外部リード１４・・・を挾持した際に、外部リード１４
・・・肩部１４ａの上下のばらつきを矯正した状態で外
部り−ド１４の先端の位置を成形することとなり、外部
リード１４を修正曲げダイ４０から外した際に外部リー
ド１４の肩部１４ａの位置が復元してしまうという事態
も生ずる。これは、半導体装置１０を水平に保持するこ
とができていないということの弊害である。

そこで、第３図に示すように、樹脂封止部１２の反りに
より外部リード１４の肩部１４ａが弧状となっている場
合には、修正曲げダイ４０の支持ダイ部４０ａ上面に凹
部４１を形成し、外部り−ド１４の基部が水平状態で安
定して載置できるようにすると良い。

すなわち、修正曲げダイ４０の支持ダイ部４０ａの上面
の四部４１で、並列する外部リード１４のうち中央部分
に位置する外部リード１４の肩部１４ａ・・・が支持ダ
イ部４０ａで支持されることがなく、半導体装置１０を
水平に支持することができる。そして、ノックアウト４
４（点線で示す）を降下させても、凹部４１に位置する
外部リード１４は挾持されることがなく、遊びを有して
いる。このため、修正曲げダイ４０の支持ダイ部４０ａ
とノックアウト４４とで外部リード１４・・・を挾持し
ても、外部リード１４・・・肩部１４ａの上下のばらつ
きを矯正しない状態で、外部リード１４先端の位置を揃
えることができ、修正曲げダイ４０から取出した後の半
導体装Ｗ１０の外部リード１４の先端位置が揃ったまま
の状態とすることができる。

すなわち、外部リード１４・・・のばらつきが生じ易い
部位に対応して、支持ダイ部４０ａの上面に凹部４１を
形成することにより、外部リード１４のばらつきを逃が
し半導体装置１０を水平に支持することができるもので
ある。このため、凹部４１は複数形成するようにしても
良いことはいうまでもない。

上述するように、外部リード１４を予備曲げ工程、修正
曲げ工程を行うことにより、平坦度を小さく、またスタ
ンドオフを一定にすることができ、より寸法精度の良い
半導体装置を成形することができる。

続いて上記実施例の変形例について説明する。

リードフレーム５０に樹脂封止部１２が形成された後所
定の工程を経て［第４図（ａ）参照］、外部リード１４
の先端を切断する際に、外部り一部１４・・・の先端を
連結片５２で連結した状態でリードフレーム５０から切
断し［第４図（ｂ）参照］、その後上記実施例の予備曲
げ工程および修正曲げ工程により外部リード１４・・を
成形しても良い。なお、外部リード１４・・・の曲げ成
形後に、外部リード１４の先端の連結片５２を切除する
。

あるいは、外部リード１２を連結片５２で連結した状態
で予備曲げ工程を行った後に、連結片５２を切除し、そ
の後修正面げ工程を行うようにしても良い。

上述するように外部リード１４が連結状態で曲げ加工を
行うことにより、外部リードの一部に外力が加わっても
力が逃がされつつ平均化される。

また、樹脂封止部１２の反り等による外部リード１４の
位置ずれを互いに吸収しつつ平均化させることができ、
外部リード１４のばらつきを防止することができる。

なお、上記各実施例では、修正曲げ工程は、外部リード
１４の基部を挾持して行ったが、外部リードを挾持しな
いで、修正曲げダイ４０上に載置して支持するのみで、
修正曲げパンチ４８により修正曲げを行うようにしても
良い。

また、上記各実施例が適応される半導体装置は、対向す
る２辺から外部リードが延出する半導体装置（いわゆる
５ＯＰ）、および四辺から外部り−ドが延出する半導体
装置（いわゆるＱＦＰ）に適応可能である。また、各半
導体装置１０は、リードフレームのレールに支持された
状態で外部リードを成形しても良く、また各半導体装置
をリードフレームから切り放した状態で外部リードを成
形しても良い。

本発明は上述する実施例に限定されるこなく。

本発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得
ることはもちろんである。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成され、半導体装置の外部リー
ドの折り曲げを、−旦所定寸法曲げ２字状に折り曲げた
後、外部リードをフリー状態のまま、外部リード先端を
押し下げるように曲げるので、ダムバーのパリやめっき
による厚みのむら等の影響を受けることなく外部リード
先端を平坦な曲げ位置とすることができる。

また、修正曲げ工程では、樹脂封止部を強制的に平らに
挾持することなく、外部リード基部のみを支持するよう
にしたので、樹脂封止部の反りや捩じれの影響を受ける
ことがない。

したがって、半導体装置の外部リード先端の平坦度の向
上を図ることができるなどの顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は樹脂封止した半導体装置の曲げ工程を示す説明
図、第２図は修正曲げ工程を示す説明図、第３図は修正
曲げダイの変形例を示す説明図、第４図（ａ）および（
ｂ）は樹脂封止後のリードフレームの一部を示す部分平
面図およびリードフレームから半導体装置の外部リード
先端が連結された状態で切り離された状態を示す平面図
、第５図は反った半導体装置を示す側面説明図、第６図
は従来の半導体装置の外部リードの曲げ方法を示す説明
図、第７図は外部リードのダムバ一部分の横断面図、第
８図は外部リードの先端が不揃いの状態の半導体装置で
ある。 １０・・・半導体装置、 １２・・・樹脂封止部、 １４・　・　・外部リード、 ２０・・・曲げダイ、 ２４・・・ノックアウト、 ２８ａ、２８ｂ・・・曲げパンチ、 ４０・・・修正曲げダイ、 ４０ａ・・・支持ダイ部、 ４１・・・凹部、４４・・・ノックアウト、４８・・・
修正曲げパンチ、 ５０・・・リードフレーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、樹脂封止部から延出する外部リードを下方に折り曲
   げて、外方に折り曲げる予備折曲工程と、 該折曲された外部リードの基部を支持した 状態で、外部リードの先端をフリー状態のまま、修正曲
   げパンチで、外部リードの先端が揃うように押圧して修
   正する修正曲げ工程とを具備することを特徴とする樹脂
   封止半導体装置の外部リード成形方法。 ２、請求項１の修正曲げ工程において、 外部リードの基部を挾持し、外部リードの 先端をフリー状態とすることを特徴とする樹脂封止半導
   体装置外部リードの成形方法。 ３、請求項２において、 外部リードの基部を挾持の際に外部リード を変形させない程度の力で挾持することを特徴とする樹
   脂封止半導体装置の外部リード成形方法。 ４、樹脂封止部から延出し、下方に折り曲げて、さらに
   外方に折り曲げた外部リードの基部を支持して、外部リ
   ードの先端をフリー状態とするダイと、 外部リードがダイに支持された状態で、外 部リードの基部を挾持して支持する押さえ用のノックア
   ウトと、 フリー状態の外部リードの先端を押圧して さらに曲げる曲げパンチとを具備することを特徴とする
   樹脂封止半導体装置の外部リード成形装置。 ５、外部リードの基部を支持するダイの支持部分の、適
   宜位置に凹部を形成したことを特徴とする請求項４記載
   の樹脂封止半導体装置の外部リード成形装置。