JPH0795576B2 - 電子部品のリードの曲げ加工方法及びその曲げ型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気部品等のリードの曲げ加工に関するもの
である。更に詳しくは、IC、LSIのリードの端部をＺ曲
げ加工するための電気部品のリード曲げ加工方法及びそ
の曲げ型に関する。

［従来技術］ LSIパッケージの形状は、従来のDIP（dual inline pa
ckage）中心から、近年リード線挿入用の取付け穴を使
用しないで、リード線付きの部品やデバイスパッケージ
をプリント配線板（Printed wiring board）の表面の
導体に電気的に電気的に接続する方法、いわゆる表面実
装に移行しつつある。この移行は、LSIチップの高密度
・多機能・高速化により、ゲート数の増大などに対応す
るためのものである。表面実装のなかには、樹脂封止し
たSOJ（small outline ｊ lead）やPLCC（plastic
leaded chip carrier）が知られ用いられている。こ
れらで使用されているリードは、Ｊ形またはＬ形に加工
されているのでプリント配線板（PWB）の表面に直接に
搭載することが可能である。

ICのリード線の曲げ加工は、プレス加工により通常行わ
れている。リード線は、極めて細いので傷付きやすくそ
の曲げ加工には細心の注意が必要である。以下、本発明
者が実施している従来の曲げ加工方法を第5,6図により
具体的に説明する。固定ダイス80にLSIパッケージ60を
ロボットハンド又は彼加工物供給装置（図示せず）によ
り供給し、ダイス80上に設けた窪み81に載置する。

このとき、LSIパッケージ60のリード65の根元部分64
は、窪み81の外周に設けられた押圧突部52に載置させ
る。次に、プレス機械（図示せず）を駆動しポンチ70を
下降させて、リード65の根元部分64の部分から押圧する
ことにより、第６図に示すように約Ｚ形の形状に曲げ加
工するのである。従って、リード65はダイス80の押圧突
部82の側面83及び上面84と、ポンチ70の側面71及び下面
72とに挟まれてプレスされ略Ｚ字形になり、いわゆるＺ
曲げ加工がなされる。

ところで、リード65には、プリント配線板（PWB）に実
装したときの導電性及び接続時の半田の付着性を向上さ
せるために、半田メッキや錫メッキが施されている。従
来のＺ曲げ加工方法においては、リード65表面部分がポ
ンチ70の一部表面に接触しｂ部及びｄ部がしごかれる、
すなわちバニッシング加工を受ける。そのためa,c部に
打痕跡が、ｂ部とｄ部にはそれぞれ摩擦接触による擦傷
が残る。甚だしい場合には、リード65のメッキが剥離す
ることがある。

ちなみに、近年SOやQFP型LSIパッケージでは、リード間
のピッチは0.3〜0.8ミリ、またリードの長さは１〜３ミ
リと、それぞれ極めて薄く、細く、かつ短くなってい
る。プリント配線板にLSIパッケージを実装するとき、
数多くのリードのうち一本でもこのような打痕跡や擦傷
によるメッキ剥離があると、プリント配線板からリード
が浮いてしまってその製品全体不良となるのである。こ
のリードのメッキ剥離は、また、別の意味でも厄介なも
のとなる。それは金型のポンチ、ダイスに剥離した錫等
の柔らかい金属が焼きつき付着することである。これが
抵抗となってリードをe,fの方向（第６図参照）の引っ
張り力として作用し、ICチップ61とリードフレーム63と
の間でボンディングされている内部の細い金線62を引き
ちぎる。また、モールド66には、ひび割れ、いわゆるマ
イクロクラックｇなるものを生じることもあった。

そのため、従来はリード65の金属がポンチ70及びダイス
50に焼きつき付着したものを取り除くため、いったん曲
げ型をプレス機械から取り外してからこれらの付着物を
マニュアルにより、除去するような面倒なことを行って
いた。このようなことから曲げ型の寿命が短くなりコス
ト高にもなっていた。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、上記のような諸問題を解決すべく鋭意研究
開発されたものであり、次の目的を達成するものであ
る。

この発明の目的は、LSIチップなどの部品本体に悪影響
を与えない電気部品のリードの曲げ加工方法及びその曲
げ型を提供することにある。

この発明の他の目的は、リードに打痕跡や擦傷によるメ
ッキ剥離を生じないで、曲げ加工を行う電気部品のリー
ドの曲げ加工方法及びその曲げ型を提供することにあ
る。

この発明の更に他の目的は、曲げ型の寿命が長い電気部
品のリードの曲げ加工方法とその曲げ型を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために次のような手段を採る。

上型（10）と下型（30）とからなる曲げ型（１）による
電気部品のリードの曲げ加工方法であって次の要件から
なる。

プレス機械のラムを押し下げることにより前記上型（1
0）の可動ストリッパー（17）と前記可動ストリッパー
（17）の孔内に配置された可動ポンチ（18）とが下降
し、 前記可動ストリッパー（17）と前記下型（30）のダイス
（３）とが接合することにより前記電子部品のリード
（65）の根元部（64）を固定すると共に、 前記可動ポンチ（18）と前記ダイス（３）の孔内に配置
された可動ダイス（31）とが接合することにより前記リ
ード（65）の先端部を把持し、 さらに前記ラムを押し下げることにより、接合した前記
可動ストリッパー（17）及び前記ダイス（３）とが静止
した状態で、接合した前記可動ポンチ（18）及び前記可
動ダイス（31）のみが下降すると共に、 連通した前記可動ストリッパー（17）の孔及び前記ダイ
ス（３）の孔の内面のカムと、接合した前記可動ポンチ
（18）及び前記可動ダイス（31）の外面のカムとの接触
関係に基づいて、下降方向と直角をなす方向にも移動さ
せて、前記リード（65）の前記根元部（64）を中心にお
よそ円弧の軌跡を描いて前記リード（65）の曲げ加工を
行い、 前記リード（65）の曲げ加工後、前記可動ダイス（31）
を停止させた状態で、前記可動ポンチ（18）と前記可動
ダイス（31）による前記リード（65）の把持の解放を行
って前記リード（65）の曲げ加工を行う 電気部品のリードの曲げ加工方法である。

前記曲げ加工後、前記可動ダイス（31）と前記可動ポン
チ（18）とによる前記リード（65）の前記先端部の前記
把持の解放のときに、前記可動ポンチ（18）の解放復帰
から時間を遅らせて前記可動ダイス（31）の解放を行う
と更によい。

前記曲げ加工を実現するリード曲げ型は、上型（10）と
下型（30）とからなる曲げ型（１）による電気部品のリ
ードの曲げ型（１）であって次の要件からなる。

a.プレス機械のラムに取り付けられ前記上型（10）の一
部を構成するポンチホルダー（５）と、 b.前記ポンチホルダー（５）に弾性支持部材（15）によ
り上下動可能に支持され、かつ孔内に第１のカム面（2
3,24）が形成され前記電気部品のリード（65）の根元部
（64）を固定するための可動ストリッパー（17）と、 c.前記ポンチホルダー（５）に前記上下動方向と直角を
なす方向に移動自在に設けられているものであって、か
つ前記第１のカム面（23,24）に接触し前記ラムの上下
運動に伴なって曲げ加工のための軌跡を創成するための
第２のカム（21,22）が形成され、前記可動ストリッパ
ー（17）の孔内に配置された可動ポンチ（18）と、 d.前記下型（30）の一部を構成するダイホルダー（２）
と、 e.前記ダイホルダー（２）に設けられ前記電気部品を載
置固定し、前記可動ストリッパー（17）と接合すること
により前記リード（65）の根元部（64）を固定し、かつ
孔内に第３のカム面（34,35）が形成されたダイス
（３）と、 f.前記ラムの押し下げて前記可動ポンチ（18）と接合す
ることにより前記リード（65）の先端部を把持した状態
で前記可動ポンチ（18）と共に下降するものであって、
かつ前記第３のカム（34,35）と接触し前記曲げ加工の
ための軌跡を創成するための第４のカム面（32,33）が
形成され前記ダイス（３）の孔内に配置され設けられた
可能ダイス（31）と、 g.前記リード（65）を前記可動ポンチ（18）と共同して
把持するのに前記可動ダイス（31）を下部から押圧する
ための押圧手段（44）と からなる。

前記押圧手段（44）の作動を一時的に停止させるための
一時停止手段（42,47）を有すると更に良い。

前記一時停止手段（42,44）が流体圧により作動するピ
ストン（42）を設けると更に効果的である。

［作 用］ 最初にダイス３上にLSIパッケージ60を被加工物供給装
置で供給する。この後、プレス機械を駆動して上型10を
下型させる。この下降により、ダイス３の上面と可動ス
トリッパー17の下面とが接触して停止する。このとき、
ダイス３の押圧突起3aと可動ストリッパーの押圧突起17
aとの間でリード65の根元を挟み込む。これと同時に、
可動ダイス31と可動ポンチ18との間でリード65の先端を
挟む。

更に、ポンチホルダー５が押し下げられると、可動ポン
チ18もローラベアリング20を介して加圧され押し下げら
れる。この押し下げで、可動ポンチ18の凹部カム21が可
動ストリッパー17の凸部カム23と接触して、リード65を
挟んだ可動ポンチ18と可動ダイス31が、これと直角の横
方向に移動する。この両運動が合成された運動がリード
65の根元を中心とする略円運動となる。

この状態から、リード65を開放するためラムを上昇させ
てポンチホルダー５を上昇させると、可動ポンチ18は上
昇する。この可動ポンチ18が上昇すると、下型30可動ダ
イス31もコイルスプリング44に押し上げられてピストン
42が上昇する。ピストン42の上昇により、可動ダイス31
もリード64を把持したまま上昇しようとする。しかし、
ラムが最下死点に位置されると、圧縮空気を継手48か
ら、空気供給路47を介してシリンダ穴41に圧縮空気を供
給させる。

ピストン42の作動により、コイルスプリング44は可動ダ
イス31を押し上げることはない。仮に、この圧縮空気を
供給しないと、可動ダイス31がＺ曲げされたリード65を
押し上げて変形することになる。更に、上型10を上昇さ
せると、可動ストリッパー17の突起17aとダイス３の突
起3aとで把持されたリード65は開放されることになる。
ここで、ワークであるLSIパッケージ60は下型30から工
作物排除の手段（図示せず）により取り出される。この
後、圧縮空気の供給を止め、ピストン42をコイルスプリ
ング44の力で可動ダイス31を押し上げ元の位置に復帰さ
せる。

［第１実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳しく説明す
る。第１図は、本発明の第１の実施例であるLSIパッケ
ージのリード曲げ加工用曲げ型１の一部を切断した断面
図を示す。第２図はその曲げ型１によるリード曲げ加工
時の移動軌跡を示す。リード65の先端部が可動ポンチ18
と可動ダイス31とで把持され、斜め下方向に移動されＰ
点が円弧に近い運動を行いＲ点に移動する。この時点で
リード65はＺ曲げ加工される。

曲げ型１は、基本的には上型10と下型30とからなる。曲
げ型１の最下部には、ダイホルダー２があり、更にダイ
ホルダー２の上部にはダイス３の下端が接触してボルト
（図示せず）により一体に固定されている。ダイホルダ
ー２には、複数のガイドポスト４が設けられている。ガ
イドポスト４の上端は、ポンチホルダー５に設けられた
ガイドポスト穴６に移動自在に挿入され、ポンチホルダ
ー５を上下動に案内する。

上型10 ポンチホルダー５の上面に設けられたシャンク７は、プ
レスのラムに取り付けるためのものである。ポンチホル
ダー５の下面８には、ポンチプレート９が固定されてい
る。ポンチプレート９の円孔11には、ボルト12が遊びを
もって挿入されている。ボルト12の上部のポンチホルダ
ー５には、スプリング挿入孔13が形成されている。

スプリング挿入孔13の上端には、ネジ14がねじ込まれて
いる。このネジ14とボルト12の間には、コイルスプリン
グ15が介在されている。ネジ14は、コイルスプリング15
の強さを調整するためのものである。ボルト12の下端に
は、可動ストリッパー17がねじ込まれ固定されている。

ポンチプレート９の空間部16には、可動ポンチ18の上端
係合部19が挿入されている。上端係合部19とポンチホル
ダー５との間には、ローラーベアリング20が配置されて
いる。したがって、可動ポンチ18は、ポンチホルダー５
の下面８に沿って、言い換えるとポンチホルダー５の上
下方向と直角をなす方向に移動できる。

可動ポンチ18の一方の側面には凹部カム21,21が形成さ
れている。可動ポンチ18の他方の側面には、凸部カム2
2,22が形成されている。一方、可動ストリッパー17に
は、前記凹部カム21,21に対応する凸部カム23,23がそれ
ぞれ設けられている。また、可動ストリッパー17の前記
凸部カム22,22に対向する位置には、それぞれ凹部カム2
4,24が形成されている。

下型30 一方、下型30のダイス３内には、前記可動ストリッパー
18と連動して移動する可動ダイス31が配置されている。
この可動ダイス31の一面には、凸部カム32,32が形成さ
れている。可動ダイス31の他面には、凹部カム33,33が
形成されている。一方、ダイス３には、前記凹部カム3
3,33に面した位置には、凸部カム34,34が形成されてい
る。更に、ダイス３には、前記凸部カム32,32に面した
位置には、凹部カム35,35が配置されている。これらの
カム32,33,34,35は、カム機構を構成し、作動時に互い
に接触し案内されて、所定の輪郭曲線を創成する。

ダイホルダー２には、シリンダ穴41が形成されている。
シリンダ穴41には、小径と大径の２つの異なる直径を有
するピストン42が上下方向に移動自在に挿入されてい
る。シリンダ穴41の外周には、Ｏリング43,43′が配置
されている。このＯリング43,43′は、ピストン42とシ
リンダ穴41との間の空気の漏れを防ぐためのものであ
る。

ピストン42の下面には、コイルスプリング44の上端に接
している。コイルスプリング44の下端は、ネジ45の一端
に接している。ネジ45は、シリンダ穴41の下端にねじ込
まれている。したがって、ネジ45を回すことにより、コ
イルスプリング44の強さを調節できる。可動ダイス31の
下端とピストン42の上端との間には、ローラベアリング
46が介在されている。これは、可動ダイス31の横方向の
移動が容易に行えるようにするためである。

ダイホルダー２には空気供給路47が穿孔されている。そ
の空気供給路47の一方はピストン42に、他方はダイホル
ダー２の外部に通じる管継手48に接続されている。管継
手48から圧縮空気を一時的に送ることにより、ピストン
42をコイルスプリング44を押し下げて、可動ダイス31の
上方への移動を止める。すなわち、後述するようにリー
ド65のＺ曲げ加工が完了した時、ピストン42により可動
ダイス31が上方向へ移動するのを中止し、Ｚ曲げされた
リードが変形しないように防止するものである。

作 動 以下、前記した電気部品のリード曲げ加工用曲げ型１の
作動を説明する。最初にピストン42には空気を供給しな
い。ピストン42はコイルスプリング44に押し上げられて
いる。この状態は、可動ダイス31を下からピストン42が
押し上げた状態である。ダイス３上にLSIパッケージ60
を被加工物供給装置で供給する。この後、プレス機械を
駆動して上型10を下降させる。この下降により、ダイス
３の上面と可動トリッパー17の下面とが接触して停止す
る。このとき、ダイス３の押圧突起3aと可動ストリッパ
ーの押圧突起17aとの間でリード65の根元部64を挟み込
む。これと同時に、可動ダイス31と可動ポンチ18との間
でリード65の先端を挟む。

更に、ポンチホルダー５が押し下げられると、可動ポン
チ18もローラベアリング20を介して加圧され押し下げら
れる。この押し下げで、可動ポンチ18の凹部カム21,21
が可動ストリッパー17の凸部カム23,23と接触する。こ
の接触により、リード65を挟んだ可動ポンチ18と可動ダ
イス31が、リード65の根元部を中心とする略円運動とな
る。これらの移動の軌跡は、それぞれのカムの形状を変
えることによって微妙に変化させることが可能である。
リード65の端部は、最終的には斜め下方に折り曲げられ
いわゆるＺ曲げ下降される。リード65を曲げた状態の可
動ポンチ18と、可動ダイス31の位置を第３図に示す。

この状態から、リード65を開放するためラムを上昇させ
てポンチホルダー５を上昇させると、可動ポンチ18は上
昇する。この可動ポンチ18が上昇すると、下型30の可動
ダイス31もコイルスプリング44に押し上げられてピスト
ン42が上昇する。ピストン42の上昇により、可動ダイス
31もリード65を把持したまま上昇しようとする。直ちに
圧縮空気を継手48から、空気供給路47を介してシリンダ
穴41に圧縮空気を供給させる。

ピストン42の作動により、コイルスプリング44は可動ダ
イス31を押し上げることはない。仮に、この圧縮空気を
供給しないと、可動ダイス31がＺ曲げされたリード65を
押し上げて変形することになる。更に、上型10を上昇さ
せると、可動ストリッパー17の突起17aとダイス３の突
起3aとで把持されたリード65は開放されることになる。
ここで、直ちにワークであるLSIパッケージ60は下型30
から工作物排除の手段（図示せず）により取り出され
る。ある設定時間後、圧縮空気の供給を止め、ピストン
42をコイルスプリング44の力で可動ダイス31を押し上げ
元の位置に復帰させる。

これで、可動ポンチ18、可動ストリッパー17、可動ダイ
ス31、ポンチホルダー５はそれぞれ元の位置に戻り待機
状態となり、リード曲げ加工処理がすべて完了すること
になる。以上詳記したように、曲げ型１の作動から理解
されるように、リード65の根元部分64を固定し、その先
端を略円弧の軌跡を描くように移動させてＺ曲げを実現
したのでリードに打痕跡や擦傷が生じない。Ｚ曲げ加工
時に、リードを引っ張る力が発生しないのでLSIパッケ
ージの内部に余分な応力を発生させない。したがって、
LSIパッケージの内部を破壊することはない。更に、曲
げ型１にリードを構成する金属が付着することがない。

［第２実施例］ 第４図は第２実施例を示す。前記第１実施例では、可動
ポンチ18は、ポンチホルダー５の下面８に沿って移動す
るものであった。第２実施例は、この可動ポンチ18aを
転動、すなわちころがせるものである。可動ポンチ18a
の上端19aには、ポンチホルダー５の下面８上を転動す
るように円筒面59が形成されている。

したがって、第１実施例に比べてローラベアリング等の
余分な部品な使用しないので、装置が簡単で経済的であ
る点で異なる。しかし、そのたの作用は第１実施例のも
のとほとんど同じである。

以上述べてきたが、本発明は、その目的、構成からとら
えた本質的特徴を逸脱するすることなく、他のいろいろ
な変形例で実施することができる。そのため、前述の実
施例は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈
する必要はない。

［発明の効果］ 以上、詳しく説明したような構成であるから、本発明は
以下のような効果を有する。

a.リードに打痕跡や擦傷によるメッキ剥離が生じない。

b.可動ポンチ、可動ダイス等に剥離した錫等の柔らかい
金属が焼きつき付着することがない。

c.リードのＺ曲げ加工時に引っ張り力として悪作用し、
ICチップとリードフレームとを接続している細い金線を
引きちぎったり、またモールドにいわゆるマイクロクラ
ックを生じるようなことがない。

d.曲げ型の寿命が長くなり、減価償却に有利である。

e.曲げ型の段取り替えが少なくなる等により、機械の効
率が良く、生産性の面も優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の曲げ型の一部を切断した断面図、
第２図は本発明の原理を示す原理図、第３図は曲げ型で
リードを曲げた状態を示す断面図、第４図は第２実施例
の曲げ型の一部を切断した断面図、第５図は従来技術に
よるリードの曲げ加工の状態を示す断面図、第６図は従
来技術によるリードの曲げ加工が終了した状態を示す断
面図である。 １……曲げ型、２……ダイホルダー、３……ダイス、５
……ポンチホルダー、10……上型、18……可動ポンチ、
21,24……凹部カム、22,23……凸部、30……下型、31…
…可動ダイス、33,35……凹部カム、65……リード

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上型（10）と下型（30）とからなる曲げ型
   （１）による電気部品のリードの曲げ加工方法であって
   次の要件からなるもの： プレス機械のラムを押し下げることにより前記上型（1
   0）の可動ストリッパー（17）と前記可動ストリッパー
   （17）の孔内に配置された可動ポンチ（18）とが下降
   し、 前記可動ストリッパー（17）と前記下型（30）のダイス
   （３）とが接合することにより前記電子部品のリード
   （65）の根元部（64）を固定すると共に、 前記可動ポンチ（18）と前記ダイス（３）の孔内に配置
   された可動ダイス（31）とが接合することにより前記リ
   ード（65）の先端部を把持し、 さらに前記ラムを押し下げることにより、接合した前記
   可動ストリッパー（17）及び前記ダイス（３）とが静止
   した状態で、接合した前記可動ポンチ（18）及び前記可
   動ダイス（31）のみが下降すると共に、 連通した前記可動ストリッパー（17）の孔及び前記ダイ
   ス（３）の孔の内面のカムと、接合した前記可動ポンチ
   （18）及び前記可動ダイス（31）の外面のカムとの接触
   関係に基づいて、下降方向と直角をなす方向にも移動さ
   せて、前記リード（65）の前記根元部（64）を中心にお
   よそ円弧の軌跡を描いて前記リード（65）の曲げ加工を
   行い、 前記リード（65）の曲げ加工後、前記可動ダイス（31）
   を停止させた状態で、前記可動ポンチ（18）と前記可動
   ダイス（31）による前記リード（65）の把持の解放を行
   って前記リード（65）の曲げ加工を行う 電気部品のリードの曲げ加工方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記曲げ加工後、前記可動ダイス（31）と前記可動ポン
   チ（18）とによる前記リード（65）の前記先端部の前記
   把持の解放のときに、前記可動ポンチ（18）の解放復帰
   から時間を遅らせて前記可動ダイス（31）の解放を行う
   ことを特徴とする電気部品のリードの曲げ加工方法。
3. 【請求項３】上型（10）と下型（30）とからなる曲げ型
   （１）による電気部品のリードの曲げ型（１）であって
   次の要件からなるもの： a.プレス機械のラムに取り付けられ前記上型（10）の一
   部を構成するポンチホルダー（５）と、 b.前記ポンチホルダー（５）に弾性支持部材（15）によ
   り上下動可能に支持され、かつ孔内に第１のカム面（2
   3,24）が形成され前記電気部品のリード（65）の根元部
   （64）を固定するための可動ストリッパー（17）と、 c.前記ポンチホルダー（５）に前記上下動方向と直角を
   なす方向に移動自在に設けられているものであって、か
   つ前記第１のカム面（23,24）に接触し前記ラムの上下
   運動に伴なって曲げ加工のための軌跡を創成するための
   第２のカム（21,22）が形成され、前記可動ストリッパ
   ー（17）の孔内に配置された可動ポンチ（18）と、 d.前記下型（30）の一部を構成するダイホルダー（２）
   と、 e.前記ダイホルダー（２）に設けられ前記電気部品を載
   置固定し、前記可動ストリッパー（17）と接合すること
   により前記リード（65）の根元部（64）を固定し、かつ
   孔内に第３のカム面（34,35）が形成されたダイス
   （３）と、 f.前記ラムの押し下げで前記可動ポンチ（18）と接合す
   ることにより前記リード（65）の先端部を把持した状態
   で前記可動ポンチ（18）と共に下降するものであって、
   かつ前記第３のカム（34,35）と接触し前記曲げ加工の
   ための軌跡を創成するための第４のカム面（32,33）が
   形成され前記ダイス（３）の孔内に配置された可動ダイ
   ス（31）と、 g.前記リード（65）を前記可動ポンプ（18）と共同して
   把持するのに前記可動ダイス（31）を下部から押圧する
   ための押圧手段（44）と からなる電気部品のリードの曲げ型。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記押圧手段（44）の作動を一時的に停止させるための
   一時停止手段（42,47）を有することを特徴とする電気
   部品のリード曲げ型。
5. 【請求項５】請求項４において、 前記一時停止手段（42,44）が流体圧により作動するピ
   ストン（42）であることを特徴とする電気部品のリード
   曲げ型。