JPH06218449A - 薄板用切断金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】切断したリードフレームのタイバーのような薄
板の切り屑が詰まることなく排出できる金型を得るこ
と。 【構成】切刃部２０Ａ、２０Ｂの各細溝口２２の切刃２
５Ａから僅かな垂直壁面部２４Ａを形成し、この垂直壁
面部２４Ａから、或いはその切刃２５Ｂから直接直線傾
斜壁面部４３を、下方に行くに従って広がるように設
け、切り屑落下部４２、４４を形成した。 【効果】タイバー２のような薄板の切り屑２ａが切り屑
落下部で詰まることなく、ダイ部の外部に排出すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、薄板の不要な部分、
例えば、半導体装置用リードフレームのタイバーを切断
するタイバー切断金型装置のような薄板用切断金型装置
のダイの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この発明の薄板用切断金型装置の理解を
得るために、その一具体例として、以下、半導体装置生
産設備の一つである半導体装置用リードフレームのタイ
バー切断金型装置を挙げ、図９乃至図１６を用いて従来
技術のタイバー切断金型を説明する。

【０００３】先ず、現用の半導体装置用リードフレーム
（以下、単に「リードフレーム」と記す）を説明する。
このリードフレームは大別して２種類ある。図９は半導
体チップを搭載し、樹脂封止した状態を示すＤＩＰ型半
導体装置用リードフレームの平面図であり、図１０は図
９に示したタイバーを切断した一部のリード部の拡大平
面図であり、図１１は半導体チップを搭載し、樹脂封止
した状態を示すＱＦＰ型半導体装置用リードフレームの
平面図であり、図１２は図１１に示したタイバーを切断
した一部のリード部の拡大平面図である。

【０００４】図９に示したリードフレームＬａは、長方
形のダイパッド（図示されていない）と、この両側縁に
沿って所定の間隔幅で配列された複数のリード３と、こ
れらのリード３を互いに支持し、封止樹脂の流れを喰い
止める機能を持たせたタイバー２などから構成されてい
て、前記ダイパッドに半導体チップ（図示していない）
を接着、固定した後、樹脂で封止してパッケージ１を形
成し、リード３に後記の加工を施して、ＤＩＰ型半導体
装置を得ようにしている。

【０００５】また、ＱＦＰ型半導体装置を得るには、図
１１に示したように、四辺形のダイパッド（図示してい
ない）の各側縁に沿って所定の間隔幅で配列された複数
のリード３と、これらのリード３を互いに支持し、封止
樹脂の流れを喰い止める機能を持たせたタイバー２など
から構成されたリードフレームＬｂの、前記ダイパッド
に半導体チップ（図示していない）を接着、固定した
後、樹脂で封止してパッケージ１を形成し、やはりリー
ド３に後記の加工を施して、ＱＦＰ型半導体装置を得る
ようにしている。

【０００６】半導体チップを樹脂封止した後、リードフ
レームＬａ、Ｌｂの各リード３を接続しているタイバー
２は、各リード間の導通を無くすため、図１０及び図１
２に示したように、リード加工工程でリード３の先端部
の加工と共に切断し、切り落とされる。

【０００７】このリード加工の内、タイバーを切断する
ためのタイバー切断金型装置のダイは、図１３及び図１
４に示したようなダイを用いて行われている。図１３は
従来技術のタイバー切断金型装置のダイを示していて、
同図Ａはその全体の斜視図、同図Ｂは同図ＡのＡーＡ線
上における一部断面斜視図であり、そして図１４は図１
３Ｂの符号Ｋで示した部分の拡大斜視図である。

【０００８】図１３において、符号１０は全体としてタ
イバー切断金型装置のダイを指す。このダイ１０は、そ
の下方中央から断面矩形状の中空の逃げ１４が切削加工
で形成されたダイ本体１１と、その上方の平面に開口２
１が形成された切刃部２０とから構成されている。

【０００９】このダイ本体１１の下部には水平面の段部
を有する固定部１２と、その固定部１２の側面に設けら
れた前後基準面１３とが形成されている。この発明の対
象部分は前記切刃部２０であって、これらダイ本体１１
の部分はこの発明の対象部分ではないので詳しい説明は
省略する。

【００１０】前記切刃部２０は、表面が平滑に仕上げら
れていて、前記のように、その中央部には、この実施例
では前記図９に示したリードフレームＬａの長方形のパ
ッケージ１が丁度嵌め込める四辺形の開口２１が形成さ
れている。そして、その開口２１の二側縁に沿って、リ
ードフレームＬａのタイバー２の数に相当し、かつタイ
バー２に対応した位置に、タイバー２の幅より長い長溝
の細溝口２２が形成されている。前記リードフレームＬ
ａのリード３はこの細溝口２２とその隣接する細溝口２
２との間の平らな細長いリード支持部２３で支持され
る。

【００１１】図１４を用いて、符号Ｋで示した前記切刃
部２０の構造を更に詳しく説明する。この切刃部２０
は、前記各細溝口２２の両側縁に連なって切刃部２０の
表面から垂直に下がった垂直壁面部２４と、これらの垂
直壁面部２４と前記リード支持部２３とが衝合して形成
された切刃２５と、前記両垂直壁面部２４の下縁に連な
り、その下縁から前記細溝口２２の間隔幅より広い間隔
幅が形成されるように、前記リード支持部２３の下方に
向かうように加工され、続いてＲ部２６を形成しながら
垂直に下がった垂直壁面部２７が形成されている。前記
垂直壁面部２４のＲ部２６に至る切刃２５の厚さは、通
常、タイバー２の厚みの約５〜６倍の厚さに形成されて
いる。

【００１２】前記のように形成された両垂直壁面部２７
で切り屑落下部２８が構成され、従って、これらの両垂
直壁面部２７の間隔幅は前記細溝口２２の間隔幅より広
く、通常、タイバー２の幅の約２〜３倍であり、かつこ
れらの垂直壁面部２７は互いに平行な状態で構成されて
いる。

【００１３】半導体装置を生産しているラインにおいて
は、自動リード加工機においては、タイバーの切断だけ
でなく、リードの曲げ加工及びリード先端カットも同時
に一つの金型で行うため、このような高さのある構造の
ものが何個かセットし、前後基準面１３を基準として組
み立て、固定部１２を板状のブロックで固定し、一体の
金型として使用されるものである。

【００１４】次に、図１５及び図１６を参照しながら、
前記ダイ１０を用いてタイバー２が切断される状態を説
明する。図１５は従来技術のタイバー切断金型装置でリ
ードフレームのタイバー部を切断している状態を示した
一部拡大断面図であり、図１６は図１５で示した切断状
態中に発生しがちな好ましくない状態を示した一部拡大
断面図である。

【００１５】先ず、前記ダイ１０内にリードフレームＬ
ａのステイ５を滑らせ、基準穴４（図９）を基準とし
て、切刃部２０の表面上にセットされたリードフレーム
Ｌａの各リード３をストリッパー３１で上方から下方に
バネ（図示していない）によって押圧し、各リード３を
押さえた状態でタイバーパンチ３２を下げて各タイバー
３を切断する。

【００１６】従来のダイ１０の切刃部２０の金型構造で
は、各タイバー２は切断されて、タイバーが切り屑２ａ
となり、前記垂直壁面部２４の側面をこすりながら、新
たに切断されたタイバー切り屑２ａ（以下、単に「切り
屑２ａ」と記す）に上部から押圧を受けながら落下する
ため、圧接され、垂直壁面部２４を通過しても切り屑２
ａは連なって切り屑落下部２８内を通り、切刃部２０の
下方に在る逃げ１４へ排出される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】図１５に示したよう
に、切り屑２ａは真っ直ぐ下方へ連なって伸びることは
殆どなく、図１６に示したように、それは左右どちらか
に曲がり、切り屑落下部２８の垂直壁面部２７に接触す
るようになる。この場合、垂直壁面部２７の表面の仕上
げ精度が出ていて滑り易くなっていると、前記連なった
状態の切り屑２ａは、その先端部が垂直壁面部２７の表
面を擦りながらも、問題なくそのまま下がって行き、切
刃部２０の外へ排出することができる。

【００１８】前記のように、従来技術の切刃部２０の切
り屑落下部２８は、タイバー２の幅の２〜３倍の広さで
構成し、切り屑２ａの詰まりを防止しようとしている
が、実際には、図１６に示したように、連なった切り屑
２ａが切り屑落下部２８の垂直壁面部２７に当たり、こ
の切り屑落下部２８に切り屑２ａが詰まってしまうこと
がしばしば生じる。

【００１９】この原因は、従来の切り屑落下部２８を加
工する場合、早く、安く加工できるということで、放電
加工方法が一般的に多く用いられている。しかし、この
放電加工は、電流により金属を溶かして加工するため、
垂直壁面部２７の表面が一般的に凹凸状に仕上がってし
まう。

【００２０】切り屑落下部２８が幅が切り屑２ａの２〜
３倍の幅を設けて加工されていても、切刃部２０の垂直
壁面部２４で圧接され、連なった状態の切り屑２ａが、
図１６に示したように、曲がって降下すると、垂直壁面
部２７の前記凹凸面に突き当たり、また、連なった切り
屑２ａは突き当たって途中で折れ、それが斜めになる
と、垂直壁面部２７の両壁面の凹凸面に引っ掛かってし
まう事態が生ずる。このようなことが何回か繰り返され
と、切り屑２ａが切り屑落下部２８に大量に詰まり、切
刃２５及びタイバーパンチ３２の破損の原因になる。

【００２１】これら切り屑２ａの連なりを無くすには、
Ｒ部２６を形成したために板状になっている切刃部２０
の垂直壁面部２４の厚さを薄くすることが考えられる
が、タイバー２を切断する場合、切刃２５に最大の力が
加わるため、この従来技術の構造のままで、この垂直壁
面部２４を薄くすると、切刃２５が破損され易くなって
しまう。

【００２２】また、前記両垂直壁面部２７を放電加工で
なく、切削加工で加工すれば、その垂直壁面部２７の表
面に凹凸をなくすことができ、切り屑２ａが突き当たっ
ても滑って、切り屑落下部２８が切り屑２ａで詰まるこ
とがなくなるが、リード間ピッチが狭いリードフレーム
ではその切削加工が難しく、たとえ加工できたとしても
価格が従来の３〜４倍になってしまうという問題があ
る。

【００２３】また、リード間ピッチが狭いリードフレー
ムのタイバーを切断する切刃部２０を製作するとなる
と、切刃部２０の垂直壁面部２４を加工するのにワイヤ
ー放電加工機を使用して一次加工を行い、その後、切り
屑落下部２８を放電加工機を使用して二次加工しなけれ
ばならないため、異なった２つの加工設備が必要にな
る。この発明は前記のような従来技術のタイバー切断金
型装置の不都合な点を解決することを課題とするもので
ある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】それ故、この発明の薄板
用切断金型装置は、薄板の不要な部分を切断するための
パンチとダイとからなる薄板用切断金型装置において、
前記ダイが細溝口を備えた切刃部と、前記不要な薄板を
切り屑として前記細溝口を通じて排出させる側壁を備え
た切り屑落下部とを備え、前記切り屑落下部の側壁が前
記切刃部の細溝口表面から前記薄板の数枚の厚さを残し
た垂直壁の下方部から、或いは直接前記細溝口表面から
下方に行くにしたがって直線的に広がる滑らかな傾斜面
で構成して、前記課題を解決した。

【００２５】

【作用】従って、切刃部に垂直壁面部を設け、その厚さ
を薄くしても、従来技術のようにＲ部が存在しないの
で、切刃部の剛性を保ことができ、その垂直壁面部での
タイバーの切り屑同志が圧接されることなく切断され、
各切り屑が一枚一枚切り屑落下部を円滑に通過して、ダ
イの外へ排出される。

【００２６】

【実施例】次に、この発明の実施例のタイバー切断金型
装置のダイを図１乃至図８を用いて説明する。先ず、図
１乃至図４はこの発明の第１の実施例を示している。図
１はこの発明のタイバー切断金型装置のダイを示してい
て、同図Ａはその全体を示した斜視図であり、同図Ｂは
同図ＡのＡーＡ線上における断面斜視図であり、図２は
図１Ｂの符号Ｋで示した部分の拡大斜視図であり、図３
はこの発明のタイバー切断金型装置でリードフレームの
タイバー部を切断している状態を示した一部拡大断面図
であり、そして図４は図３で示した切断状態中に発生し
た切り屑の落下状態を説明するために示した一部拡大断
面図である。なお、図９乃至図１６に示した従来技術の
タイバー切断金型装置のダイなどと同一の部分には同一
の符号を付し、それらの説明を省略する。

【００２７】タイバー切断金型装置のダイ１０Ａの切刃
部２０Ａは、従来技術のものと同様に、表面が平滑に仕
上げられ、その中央部に、この実施例では、図９に示し
たリードフレームＬａの長方形のパッケージ１が丁度嵌
め込める四辺形の開口２１が形成されており、その二側
縁に沿って、リードフレームＬａのタイバー２の数に相
当し、かつタイバー２に対応した位置に、タイバー２の
幅より長い長溝で細溝口２２が形成されている。前記リ
ードフレームＬａのリード３はこの細溝口２２とその隣
接する細溝口２２との間の細長いリード支持部２３で支
持されることは、図１４に示した従来技術の切刃部２０
と同様である。

【００２８】図２を用いて、図１Ｂの符号Ｋで示した前
記細溝口２２の部分の構造を更に詳しく説明する。この
切刃部２０Ａは、前記各細溝口２２の上縁の幅Ａが相隣
るリード３の間隔幅であり、前記各細溝口２２の両側縁
に連なって切刃部２０Ａの表面から垂直に下がった垂直
壁面部２４Ａと、これらの垂直壁面部２４Ａと前記細溝
口２２とが衝合して形成された切刃２５Ａと、前記両垂
直壁面部２４Ａの下縁に連なり、その下縁から前記細溝
口２２の上縁間隔幅より広い間隔幅が徐々に形成される
ように、前記リード支持部２３の下方に向かう直線傾斜
壁面部４１が形成されている。前記垂直壁面部２４Ａの
深さＣはタイバー２の板厚の２倍程度とする。

【００２９】切り屑落下部４２は前記のように形成され
た相対する直線傾斜壁面部４１で構成される。これらの
両直線傾斜壁面部４１の最下縁の間隔幅Ｂは前記細溝口
２２の間隔幅Ａより広く、実施例では切り屑２ａの幅の
約２倍程度の幅とした。

【００３０】前記細溝口２２の周辺部分の構造の加工を
行うには、ワイヤー放電加工機１台で２工程の加工を行
わなければならない。先ず、間隔幅Ａの細溝口２２及び
深さＣの垂直壁面部２４Ａを加工し、次に間隔幅Ｂで始
まり、間隔幅Ａで終わる先すぼむように切り屑落下部４
２を加工する。従って、この構造の切刃部２０Ａの製作
費は、従来技術のダイ部の製作費と同様に高くつく。

【００３１】しかし、自動機に装着して使用し、量産品
を加工する場合には効果がある。それは各切刃２５Ａの
下部に垂直壁面部２４Ａを設けたことにより、切刃２５
Ａの寿命を延ばせるからである。これは、垂直壁面部２
４Ａの深さＣをタイバー２の板厚の２倍程度と浅くして
も、この程度であれば、この垂直壁面部２４Ａの下縁と
直線傾斜壁面部４１の上縁とが衝合する部分に、従来技
術のようなＲ部２６が形成されていないので、切刃２５
Ａの部分の機械的強度、即ち、剛性を大きくすることが
でき、切刃部２０Ａは容易に破損しない。また、垂直壁
面部２４Ａの深さＣをこのように浅くすることにより、
従来技術に見受けられた切り屑２ａの圧接をなくすこと
ができる。

【００３２】次に、このような構造のダイ１０Ａを用
い、リードフレームＬａのタイバー２を切断する状態
を、図３及び図４を用いて説明する。これらの図はタイ
バー２を切断する状態を示した一部断面図である。

【００３３】先ず、加工しようとするリードフレームＬ
ａをその切刃部２０Ａ上にセットする。セットされたリ
ード３はストリッパー３１により押圧され、その状態
で、タイバーパンチ３２が下降し、タイバー２を切断す
る。切断された切り屑２ａは切刃２５Ａから、前記直線
傾斜壁面部４１に突き当たることなく、切り屑落下部４
２を通過する。

【００３４】このように、従来の切刃部の垂直壁面部２
４での切り屑２ａ同志の圧接がなく切断された切り屑２
ａは一枚一枚切り屑落下部４２を円滑に通過し、そし
て、図１Ｂに示した切刃部２０Ａの下方の、ダイ本体１
１の逃げ１４へ排出される。

【００３５】次に、図５乃至図８を用いてこの発明の第
２の実施例を説明する。図５はこの発明のタイバー切断
金型装置のダイを示していて、同図Ａはその全体を示し
た斜視図であり、同図Ｂは同図ＡのＡーＡ線上における
断面斜視図であり、図６は図５Ｂの符号Ｋで示した部分
の拡大斜視図であり、図７はこの発明のタイバー切断金
型装置でリードフレームのタイバー部を切断している状
態を示した一部拡大断面図であり、そして図８は図７で
示した切断状態中に発生した切り屑の落下状態を説明す
るために示した一部拡大断面図である。なお、従来技術
及び第１の実施例と同一の部分には同一の符号を付し、
それらの説明を省略する。

【００３６】図５及び図６に示した実施例の切刃部２０
Ｂは、各細溝口２２の上縁の幅Ａが相隣るリード３の間
隔幅であり、前記各細溝口２２の両側縁に直接連なって
切刃部２０Ｂの表面から或る角度で直線傾斜壁面部４３
が形成されており、そしてこれらの直線傾斜壁面部４３
と前記細溝口２２とが衝合して切刃２５Ｂが形成されて
いる。

【００３７】これらの直線傾斜壁面部４３は、前記細溝
口２２、即ち、切刃２５Ｂの幅Ａから直接角度を付け
て、間隔幅Ａより広い間隔幅が徐々に形成されるよう
に、前記リード支持部２３の下方に向かい、下縁の間隔
幅が幅Ｂになるように形成され、このような相対する直
線傾斜壁面部４３で切り屑落下部４４が構成されてい
る。

【００３８】この第２の実施例の切刃部２０Ｂは、一度
のワイヤー放電加工で加工でき、その切刃２５Ｂが前記
両直線傾斜壁面部４３と同時に、しかも、その表面粗度
もかなり平滑に仕上げることができる。これらの両直線
傾斜壁面部４３の最下縁の間隔幅Ｂは、第１の実施例と
同様に、切り屑２ａの幅の約２倍程度の幅とした。

【００３９】図７及び図８は、実際に、この実施例のタ
イバー切断金型装置を使用してタイバー２を切断してい
る状態を示している。切刃部２０Ｂ上にセットされたリ
ード３はストリッパー３１により押圧された状態で、タ
イバーパンチ３２が下降し、タイバー２を切断する。切
断された切り屑２ａは切刃２５Ｂより下方へ、角度を設
けた直線傾斜壁面部４３に突き当たることなく、従っ
て、従来技術で見受けられたような切り屑２ａ同志の圧
接がなく、切断された切り屑２ａは一枚一枚切り屑落下
部４４を円滑に通過し、逃げ１４に排出される。

【００４０】前記の各実施例では、ＤＩＰ型半導体装置
用リードフレームＬａを例示し、そのタイバー２を切断
するためのタイバー切断金型装置について説明したが、
この発明のタイバー切断金型装置はＱＦＰ型半導体装置
用リードフレームＬｂのタイバーを切断する場合にも適
用できることは言うまでもない。また半導体装置用リー
ドフレームに限らず、他の薄板状のもので、不要部分を
切断する場合の金型装置にあまねく応用できることは容
易に理解されよう。

【００４１】

【発明の効果】以上、説明したように、従来技術のタイ
バー切断金型装置では、タイバー切り屑２ａが切断され
て圧接し、連なった状態になり、しかも、切り屑落下部
２８の構造及びそれらの表面粗さが切り屑２ａを落下し
にくい状態になっていた為に、切り屑２ａがダイ１０の
切り屑落下部２８へ詰まり、切刃部２０を破損させる原
因になっていたが、この発明のタイバー切断金型装置
は、切刃部２０Ａ、２０Ｂの構造を切刃２５Ａ、２５Ｂ
から殆ど直接、または直接、下方に直線的に広がる角度
を付けて、直線傾斜壁面部を形成したため、ダイ部の加
工時間が従来の半分程度に短縮することができ、ダイの
単価を従来のダイと比べて安価にすることができた。ま
た、切り屑２ａの圧接がないため、切り屑落下部４２、
４４に切り屑２ａが詰まることが皆無となり、切刃部２
０Ａ、２０Ｂの金型寿命を大幅に向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のタイバー切断金型装置のダイを示し
ていて、同図Ａはその全体を示した斜視図であり、同図
Ｂは同図ＡのＡーＡ線上における断面斜視図である。

【図２】図１Ｂの符号Ｋで示した部分の拡大斜視図であ
る。

【図３】この発明のタイバー切断金型装置でリードフレ
ームのタイバー部を切断している状態を示した一部拡大
断面図である。

【図４】図３で示した切断状態中に発生した切り屑の落
下状態を説明するために示した一部拡大断面図である。

【図５】この発明のタイバー切断金型装置のダイの第２
の実施例を示していて、同図Ａはその全体を示した斜視
図であり、同図Ｂは同図ＡのＡーＡ線上における断面斜
視図である。

【図６】図５Ｂの符号Ｋで示した部分の拡大斜視図であ
る。

【図７】この発明のタイバー切断金型装置のダイの第２
の実施例でリードフレームのタイバー部を切断している
状態を示した一部拡大断面図である。

【図８】図７で示した切断状態中に発生した切り屑の落
下状態を説明するために示した一部拡大断面図である。

【図９】半導体チップを搭載し、樹脂封止した状態を示
すＤＩＰ型半導体装置用リードフレームの平面図であ
る。

【図１０】図９に示したタイバーを切断した一部のリー
ド部の拡大平面図である。

【図１１】半導体チップを搭載し、樹脂封止した状態を
示すＱＦＰ型半導体装置用リードフレームの平面図であ
る。

【図１２】図１１に示したタイバーを切断した一部のリ
ード部の拡大平面図である。

【図１３】従来技術のタイバー切断金型装置のダイを示
していて、同図Ａはその全体の斜視図、同図Ｂは同図Ａ
のＡーＡ線上における一部断面斜視図である。

【図１４】図１３Ｂの符号Ｋで示した部分の拡大斜視図
である。

【図１５】従来技術のタイバー切断金型装置のダイで半
導体装置用リードフレームのタイバーを切断している状
態を示した一部拡大断面図である。

【図１６】図１５で示した切断状態中に発生しがちな好
ましくない状態を示した一部拡大断面図である。

【符号の説明】

Ｌａ ＤＩＰ型半導体装置用リードフレーム Ｌｂ ＱＦＰ型半導体装置用リードフレーム １ パッケージ ２ タイバー ３ リード １０Ａ 第１の実施例のタイバー切断金型装置のダイ １０Ｂ 第２の実施例のタイバー切断金型装置のダイ １１ ダイ本体 １４ 逃げ ２０Ａ 第１の実施例の切刃部 ２０Ｂ 第２の実施例の切刃部 ２１ 開口 ２２ 細溝口 ２３ リード支持部 ２４ 垂直壁面部 ２４Ａ 垂直壁面部 ２５Ａ 切刃 ２５Ｂ 切刃 ４１ 直線傾斜壁面部 ４２ 切り屑落下部 ４３ 直線傾斜壁面部 ４４ 切り屑落下部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薄板の不要な部分を切断するためのパンチ
   とダイとからなる薄板用切断金型装置において、前記ダ
   イは細溝口を備えた切刃部と、前記不要な薄板を切り屑
   として前記細溝口を通じて排出させる側壁を備えた切り
   屑落下部とを備え、前記切り屑落下部の側壁が前記切刃
   部の細溝口表面から前記薄板の数枚の厚さを残した垂直
   壁の下方部から、或いは直接前記細溝口表面から下方に
   行くにしたがって直線的に広がる滑らかな傾斜面で構成
   されていることを特徴とする薄板用切断金型装置。
2. 【請求項２】前記ダイの前記切刃部及び切り屑落下部を
   ワイヤ放電加工方法で加工したことを特徴とする請求項
   １に記載の薄板用切断金型装置。