JPH0927579A - リードフレーム製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リードフレームの強度が十分に得られる打ち
抜き工程直後に、ダレ，バリ等を除去する研削加工を行
うことにより、リードフレームの理論幅を変更すること
なくリード間隔を十分に確保し、後工程がし易くしかも
多ピン化に対応可能なリードフレーム製造装置を提供す
る。 【解決手段】 薄板状の金属板を金型内に搬送して打ち
抜き加工を施してリードフレームを製造するリードフレ
ーム製造装置において、リードフレーム１にリードを形
成するための打ち抜き手段としてのパンチと、前記パン
チによりリードを形成した後に、ダレ及び／又はバリが
生じた板厚方向の少なくとも一方の面を研削する研削手
段としての砥石４，５と、を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄板状の金属板を金型
内に搬送して打ち抜き加工を施してリードフレームを製
造するリードフレーム製造装置に係り、詳しくは前記リ
ードを形成する打ち抜き加工後に板厚方向の少なくとも
一方の面を研削加工を行うリードフレーム製造装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばプラスチックパッケージ等
の半導体装置には、チップを搭載し樹脂モールドするた
めのリードフレームが用いられる。このリードフレーム
は、金属製の薄板材、例えば鉄系（４２アロイ等）の合
金や銅系の合金が多く使用される。上記リードフレーム
の加工法には、一般に片面側より機械的に打ち抜くスタ
ンピングフレームと、両面より化学食刻法で形成するエ
ッチングフレーム等がある。上記エッチングフレーム
は、プレスに対して立ち上がりが早く、平坦度を確保し
易い反面、少量生産向きで製造コストが高くなり、断面
形状がワイングラス状に変形するため、リードを曲げる
際に斜めに曲がったり、樹脂封止する際に樹脂もれの要
因になるおそれがある。これに対し、スタンピングフレ
ームは、四角な断面形状が得られるため後工程で加工し
易く、フレーム単価が安価である反面、金型費用がかか
り、加工後のリード平坦度やリード間隙の調整が難し
い。

【０００３】上記スタンピング加工によるリードフレー
ムの製造工程について図６を参照して説明する。図６
（ａ）はスタンピング直後のプレス品の状態を示すもの
である。打ち抜き加工直後は、リードフレーム５１のプ
レス方向上流側（図面上側）の周縁部にはダレ５２が生
じ易く、プレス方向下流側（図面下側）の周縁部にはバ
リ５３が生じ易い。上記ダレ５２側の平坦幅Ｗ１´は、
リード幅（インナーリード）をＷ１とすると、Ｗ１´≧
Ｗ１×０．８しか得られず、実際の使用面の幅が狭くな
る（バリ５３側も同様）。また、バリ５３側において
は、ロールオーバーリッチ５４といわれる斜面を形成し
易い。これらは、リードフレーム５１の材質により異な
るが一般に硬度の低いもの程顕著になる。

【０００４】そこで、図６（ｂ）に示すように上記リー
ドフレーム５１の平坦部分を多くするため、ダレ５２側
及び／又はバリ５３側を一対のダイ５５を用いてコイニ
ング加工（圧印加工）を施して平坦部の確保を行ってい
た。一般に、コイニング加工は、ワイヤボンディング側
に施され、図６（ｃ）に示すように、製品状態では素材
時のリードフレーム５１の板厚より０．０１〜０．０３
ｍｍ程度薄くなるかわりにリード幅寸法は拡大する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のリードフレーム製造装置においては、図６
（ｃ）に示すように、製品状態のリードフレーム５１は
希望の平坦幅Ｗ２´（リード幅の理論値の８０％以上）
は確保できるものの、リード幅Ｗ２＞Ｗ１となるため、
リード間隔が狭くなって、インナーリード等の設計条件
が厳しくなり、ショートするおそれもある。これは、リ
ードフレーム５１にダレ５２とともにバリ５３が生じた
場合に、条件は更に悪化する傾向にある。特に、インナ
ーリード先端ピッチが狭くなる多ピンフレームにおいて
はリード間隔をかなり厳しく調整することが要求され、
フレーム幅の変動があるため、品質管理を十分に行う必
要が生じて生産工程数も多くなる。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、リードフレームの強度が十分に得られる打ち抜き
工程直後に、ダレ，バリ等を除去する研削加工を行うこ
とにより、リード幅の理論幅を変更することなくリード
間隔を十分に確保し、後工程がし易くしかも多ピン化に
対応可能なリードフレーム製造装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、薄板状の金
属板を金型内に搬送して打ち抜き加工を施してリードフ
レームを製造するリードフレーム製造装置において、前
記リードフレームにリードを形成するための打ち抜き手
段と、前記打ち抜き手段によりリードを形成した後に、
ダレ及び／又はバリが生じた板厚方向の少なくとも一方
の面を研削する研削手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、金型内のダイホルダー（下
型）上を搬送されるリードフレームにストリッパープレ
ート（上型）に設けたパンチにより打ち抜き加工を行っ
てリードを形成した後、ダレ及び／又はバリが生じたリ
ードフレームの板厚方向の少なくとも一方の面を研削し
て、ダレ及び／またはバリを除去すると共にリードフレ
ームのリード理論幅と平坦幅とを略一致させるように加
工した後、前記インナーリード先端部を切断してリード
フレームを製造する。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明のリードフレーム製造
装置の一実施例について図面を参照して説明する。図１
はリードフレームの一部を示す断面説明図、図２はリー
ドフレームの研削工程を示す説明図、図３はリードフレ
ームの製造工程を示す説明図、図４はリードフレームの
フレームの製品状態を示す本実施例と従来技術との比較
説明図、図５はリード幅の理論値と平坦幅との関係を示
す本実施例と従来技術との比較説明図である。

【００１０】先ず、図１及び図２を参照してリードフレ
ーム製造装置について説明する。１はリードフレームで
あり、鉄系合金や銅系合金よりなる薄板材より構成され
ている。上記リードフレーム１は、例えば定尺状に切断
されたものを金型内に搬送するか、或いはリール間に帯
状に巻き回されており、一方のリールから他方のリール
へ搬送しながら金型内を通過する際に、打ち抜き加工が
施される。具体的には、ダイセット（下型）に支持され
たリードフレーム１にストリッパープレート（上型）に
保持された打ち抜き手段としてのパンチ（図示せず）に
より打ち抜かれてリードが形成される。

【００１１】打ち抜き加工直後は、リードフレーム１の
プレス方向上側（図面上側）の周縁部にはダレ２が生じ
易く、プレス方向下側（図面下側）の周縁部にはバリ３
が生じ易い。また、バリ３側においては、ロールオーバ
ーリッチ４といわれる斜面を形成し易い。例えば、上記
リードフレーム１の打ち抜き加工直後のリードの各寸法
を図１に例示する。即ち、リード幅（インナーリード）
Ｗに対して、ダレの厚さ０．０２ｍｍ、フレーム板厚
０．２７ｍｍ、ロールオーバーリッチ量（平面に対する
全体の傾きを含む）０．０１ｍｍが生じているものとす
る。

【００１２】打ち抜き加工直後は、リードフレーム１は
各リード（インナーリード）先端がつながった半製品状
態にあり、該リードフレーム１の強度が十分に得られる
打ち抜き工程直後に、リード周縁部に形成されるダレ２
及びバリ３のうち少なくともいずれか含む面を研削して
これらの削除を行う。本実施例では、図２（ａ）に示す
リードのダレ２側及びバリ３側を、リードフレーム１の
板厚方向いずれか一方側より順次当接するようにリード
フレームの搬送方向に沿って配置された円柱状の砥石
５，６により切削研磨する。上記砥石５，６は、図示し
ない駆動手段により回転駆動され、リード面を切削す
る。上記砥石５，６の材質としては、リードフレーム１
の材質にもよるが、例えばダイヤモンド砥石，ボラゾン
砥石等が好適に用いられる。なお、研削工程によってリ
ードフレーム１に生ずる残留応力は、該研削工程をアニ
ール処理等の歪み取り工程前に行えば除去できる。

【００１３】また、本実施例では打ち抜き加工後、図２
（ｂ）に示すように、先ず上側砥石５によりダレ２側の
表面を研削する。このときダレ２側の研削量ｄは０．０
２ｍｍ程度に設定されており、これによってリードフレ
ーム１の上面を平坦にできるのみならず、ダレ２の削除
や面の傾きの矯正、プレス工程での押さえ傷等の除去、
及び表面状態の改善（めっき性を向上させるために、化
学的に表面の不純物を取り除く酸洗い等の前処理と同様
の効果）を行うことができる。

【００１４】次に、図２（ｃ）に示すように、下側砥石
６によりバリ３側の表面を研削する。このときバリ３側
の研削量ｅは０．０１ｍｍ程度に設定されており、これ
によってリードフレーム１の下面を平坦にできるのみな
らず、バリ３の削除、プレス工程での傷，ショックマー
クの除去、ロールオーバーリッチ（下面全体の傾きを含
む）４の削除、及び表面状態（酸洗いや耐めっき性）の
改善等を行うことができる。

【００１５】上記工程を経て、図２（ｄ）に示すように
製品状態として仕上がる。本実施例の場合、リードフレ
ーム１のリード幅Ｗとして、理論値のほぼ１００％を平
坦幅に形成することが可能となり、リード間隙に影響を
与えることがなくなる。よって、例えばインナーリード
幅０．１ｍｍ程度、リード間ピッチ０．２ｍｍ程度の超
ファインピッチリードフレームやリード間ピッチの狭い
多ピン化フレーム等を製造する場合、高精度，高品質の
製品を製造することが可能となる。

【００１６】なお、研削の順番は、ダレ２側を先にしな
くてもバリ３側を先に行っても良い場合もある。即ち、
面状態の良い方を基準に悪い方を先に研削した方が安定
した研削加工を行うことができるからである。また、研
削量は本実施例のように、ダレ２側で０．０２ｍｍ以
上、バリ３側で０．０１ｍｍ以上研削すれば、０．２７
ｍｍ以下の板厚のリードフレーム１を用いても十分対応
できる。このため、素材状態のリードフレーム１の板厚
は、その研削量をプラスしたものを使用するのが望まし
い。本実施例では、素材状態で板厚０．３０ｍｍのリー
ドフレーム１を使用することが望ましい。これは、材料
単価のアップにつながるため、素材の種類，板厚，製品
の難易度により研削量を決め板厚に反映させる必要があ
る。

【００１７】上記構成によれば、従来のプレス製品やエ
ッチング製品と比較してもダレ，バリ等の不良因子を削
除して平坦面を形成するため後工程が施し易いリードフ
レームを製造することができる。また、リードフレーム
の理論幅＝平坦幅が実現できるので、平坦幅とリード間
隔の関係が大幅に改善される。具体的には、インナーリ
ード，アウターリードの両断面形状がフレーム厚に対
し、高い平行度が得られるため、後工程でのリードカッ
ト，フォーミング，ボンディング性能が向上する。ま
た、プレス工程で生じた擦り傷、押さえ傷、修正傷等も
取り除かれるので、外観が向上する。更に、めっき工程
前処理と同様に表面状態の改善を行うことも可能とな
る。

【００１８】次に上記リードフレーム１の製造工程を図
３を参照して説明する。先ず、定尺状或いは長尺状のリ
ードフレーム１が金型内に搬送されると、スタンピング
によりインナーリード１ａ及びアウターリード１ｂがそ
れぞれ形成される。このときインナーリード１ａの先端
部分はつながった状態にある。次に、前述したリードフ
レーム１の研削工程が行われ、リード周縁部に生じたダ
レ２，バリ３等が除去され、リードに平坦面が形成され
る。次に、スタンピングによりインナーリード先端部１
ｃが削除され、最終製品状態となる。尚、上記インナー
リード先端部１ｃの削除によりダレ，バリが生ずるが、
ダイパッドとの間に十分な隙間が確保できるため製品上
何ら問題となることはない。

【００１９】次に上記研削工程を経て製造されたリード
フレーム１の製品状態を図４に示す。図４（ａ）は定尺
品（一般の研削機で対応可）のリードフレームの製品状
態を示すものであり、図４（ｂ）はリール出荷品による
リードフレームの製品状態を示すものである。上記いず
れの製品においても、図５（ａ）に示すように、従来は
リードフレームのリード理論幅＞平坦幅となっていたの
を、同図（ｂ）に示すように、リードフレームのリード
理論幅＝平坦幅とすることができるので、平坦幅を十分
に確保でき、しかもリード間隔に与える影響が殆どない
ので、多ピン化フレームを高精度に製造することができ
る。

【００２０】以上、本発明の好適な実施例について種々
述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるので
はなく、例えば発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改
変を施し得るのはもちろんである。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係るリードフレーム製造装置を
用いると、金型内に搬送されるリードフレームにスタン
ピングにより打ち抜き工程を行った後、インナーリード
先端がつながった状態で、ダレ或いはバリが生じた板厚
方向の少なくとも一方の面を研削してダレ及び／または
バリを除去した後、前記インナーリード先端部をカット
してリードフレームを製造する。従って、リードフレー
ムのリード理論幅＝平坦幅とすることができるので、平
坦幅を十分に確保でき、しかもリード間隔に与える影響
が少ないので、リード間隔の狭い多ピン化フレームを高
精度に製造することができる。また、インナーリード，
アウターリードの両断面形状が幅方向において高い平行
度が得られるため、後工程でのリードカット，フォーミ
ング，ボンディング性能等が向上する。またプレス工程
で生じた擦り傷、押さえ傷、修正傷等も取り除かれるの
で、外観が向上する。また、めっき工程前処理と同様に
表面状態の改善を行うことも可能となる等の著効を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】リードフレームの一部を示す断面説明図であ
る。

【図２】リードフレームの研削工程を示す説明図であ
る。

【図３】リードフレームの製造工程を示す説明図であ
る。

【図４】リードフレームのフレームの製品状態を示す従
来技術との比較説明図である。

【図５】リード幅の理論値と平坦幅との関係を示す本実
施例と従来技術との比較説明図である。

【図６】従来のリードフレーム製造工程を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ リードフレーム １ａ インナーリード １ｂ アウターリード １ｃ インナーリード先端部 ２ ダレ ３ バリ ４ ロールオーバーリッチ ５，６ 砥石

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板状の金属板を金型内に搬送して打ち
   抜き加工を施してリードフレームを製造するリードフレ
   ーム製造装置において、 前記リードフレームにリードを形成するための打ち抜き
   手段と、 前記打ち抜き手段によりリードを形成した後に、ダレ及
   び／又はバリが生じた板厚方向の少なくとも一方の面を
   研削する研削手段と、 を備えたことを特徴とするリードフレーム製造装置。
2. 【請求項２】 前記研削手段は、回転駆動される円柱状
   の砥石を用い、リードフレームの板厚方向少なくとも一
   方側より順次当接するようにリードフレームの搬送方向
   に沿って配置されていることを特徴とする請求項１記載
   のリードフレーム製造装置。