JPH098196A - アウタリードフォーミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、外部リードのコプラナリティを改善
できるリードフォーミング装置を提供する。 【構成】半導体装置のパッケージの側面から延出された
複数のリードの根元が載置される曲げダイと、前記複数
のリードを前記曲げダイとの間に挟持するために上下可
動に設置されたプレッシャパッドと、前記プレッシャパ
ッドを上下に移動させる駆動手段と、前記曲げダイに載
置された複数のリードの同一平面性を測定する測定手段
と、前記測定手段による測定結果より、前記曲げパッド
と前記プレッシャパッドとの間の適正なクリアランスを
演算し、前記クリアランスを実現するように前記駆動手
段を制御する制御部と、前記リードの前記曲げダイより
外部に延出された端部に、曲げ加工を行うリード曲げ手
段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の外部リー
ドの成形装置に関し、特に外部リードをガルウィング形
状に成形するリードフォーミング装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の外囲器（パッケージ）とし
て、樹脂封止タイプが広く使用されている。これはリー
ドフレームのダイパッドにマウントされた半導体チップ
とリードフレームのインナーリードとを接続した後、ト
ランスファモールドにより樹脂封止して成形する。その
後リードフレームのアウターリード（外部リード）部分
でフレームより切り離し、さらにリードフォーミングを
行って配線基板への搭載に適した形状に外部リードを成
形する。

【０００３】アウターリードの形状もデュアルインライ
ン型のような配線基板の孔にリードを挿入する挿入実装
型から、最近では配線基板の表面に設けられた電極（ラ
ンド）に平面的にリードを接続する面実装型が多くなっ
てきている。このような面実装型のリード成形はかもめ
が羽を広げた形に似ているため、ガルウィング型と呼ば
れている。

【０００４】図５を参照して外部リードをガルウィング
型に成形するリードフォーミング方法を説明する。曲げ
ダイ１０およびプレッシャパッド１１によりリード１２
の根元をリード板厚以上のクリアランス１９を設け緩や
かに保持し、リード１２の先端を曲げポンチ１４を用い
て成形する。

【０００５】リード１２の根元をリード板厚以上のクリ
アランスを設け、緩やかに保持する理由は、パッケージ
１３の反りを矯正しないでリードフォーミングを行うた
めである。樹脂封止パッケージは大型化するにつれ反り
が大きくなってくる。特に４方向にリードが出ているＱ
ＦＰ（Quad Flat Package ）では椀型に反りを生じ、各
辺に設けられた複数のリードの並びにも反りが生じる。
この反りをプレッシャパッドで加圧して平坦にした状態
でリードフォーミングを行うと、プレッシャパッドの加
圧が解けたときにパッケージは元の形状に復帰し、反り
がフォーミングされたリードの同一平面性（コプラナリ
ティ）を乱すことになる。このためリードフォーミング
時には、パッケージおよびリードを緩やかに保持してい
る。

【０００６】上記クリアランスは、曲げダイとプレッシ
ャパッドの間に設けられたストッパにより設定されてい
る。クリアランスを変更する場合は、金型を分解してス
ペーサなどを入れて調整するため、手間がかかり簡単に
は変更できず、通常一定値に保たれる。

【０００７】曲げダイ１０とプレッシャパッド１１のク
リアランス１９とパッケージ反り量には密接な関係があ
り、反り量に対応した最適なクリアランス１９が存在す
る。しかし従来技術では上述したように、簡単にクリア
ランス１９を変えることができず一定にせざるをえない
ため、いくつかのパッケージ１３の反り量の平均値から
クリアランスを設定している。そのため個々のパッケー
ジ１３の反り量に対しての最適なクリアランスが得られ
ず、リード曲げ後のリードの同一平面性（コプラナリテ
ィ）が悪化する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、半導体パッケージの個々の反り量
にばらつきがあっても、外部リードのコプラナリティを
良好にできるリードフォーミング装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明のリードフォーミング装置は、半導体装置のパ
ッケージの側面から延出された複数のリードの根元が載
置される曲げダイと、前記複数のリードを前記曲げダイ
との間に挟持するために上下可動に設置されたプレッシ
ャパッドと、前記プレッシャパッドを上下に移動させる
駆動手段と、前記曲げダイに載置された前記複数のリー
ドの同一平面性を測定する測定手段と、前記測定手段に
よる測定結果より、前記曲げパッドと前記プレッシャパ
ッドとの間の適正なクリアランスを演算し、前記クリア
ランスを実現するように前記駆動手段を制御する制御部
と、前記複数のリードの前記曲げダイより外部に延出さ
れた端部に、曲げ加工を行うリード曲げ手段とを具備す
ることを特徴とする。

【００１０】前記測定手段は、前記プレッシャパッドが
前記リードと非接触の状態から下方に移動し、前記曲げ
ダイに載置された前記複数のリードのいずれか１つと前
記プレッシャパッドとが接触したことを検知し、このと
きの垂直位置と前記曲げダイの表面との垂直位置差より
測定するものであることが好ましい。前記曲げダイと前
記プレッシャパッドの前記適正なクリアランスの設定
は、個々の半導体装置毎に行われることが望ましい。

【００１１】

【作用】パッケージの側面から延出された複数のリード
からなる樹脂封止型半導体装置のリードフォーミングを
行う前に、上記複数リード根元部を緩やかに保持するダ
イと任意に上下移動可能なプレッシャパッドを利用し
て、上記複数リードの根元のコプラナリティを測定す
る。そのコプラナリティに応じたダイとプレッシャパッ
ド間のクリアランスを個々のパッケージごとに設定し、
リードフォーミングするので、コプラナリティにパッケ
ージの反りが加算されることがなく、外部リード端部の
コプラナリティを良くすることができる。

【００１２】高密度実装の進展に伴い、半導体装置用パ
ッケージは多ピン狭ピッチ化しており、リードピッチは
０．５ｍｍ以下のものが多く使用されるようになってき
ている。狭ピッチ化に伴い、半田付けに供し得る半田量
も少なくなることから、リードのコプラナリティの悪さ
は半田付け不良に結びつき易い。一般的にはコプラナリ
ティの基準として、リード間の平面的な最大のずれを１
００μｍ以下にすることを要求されることが多い。一方
３０ｍｍ平方程度の樹脂パッケージにおいては、数１０
μｍ程度の反りが生じることも珍しくない。

【００１３】このようなパッケージを、反りを矯正しな
がらリードフォーミングすると、コプラナリティが既に
数１０μｍ程度悪くなる要素を含んでいることになり、
これに他の要素のコプラナリティ悪化が加算されると、
合計のずれは１００μｍを超えるものが出てくる。この
ためコプラナリティ検査が必要になり、半導体装置の生
産性を阻害する。

【００１４】そこでパッケージの反りを矯正しない程度
に緩やかにパッケージを保持してリードフォーミングを
行えばよいが、あまり緩やかになると曲げダイとプレッ
シャパッドの中でパッケージが踊る現象が出て、これが
原因のリードの不揃いが増えてくる。パッケージの反り
がなく、リードの平面的な整列性も完全な理想的なパッ
ケージの場合は、リード根元を完全に挟持してリードフ
ォーミングすることが理論的には最もコプラナリティが
良い条件を与える。

【００１５】パッケージに反りがある（すなわちリード
根元を結んだ線に反りがある）場合には、少なくともこ
の反り量にリード板厚を加えたクリアランスをもって、
曲げダイとプレッシャパッドにより、リードを挟持する
のが良い。パッケージの反り量は、個々のパッケージに
よって異なるので、個々にこの反り量を測定してこれに
合わせたクリアランスにすることがコプラナリティの改
善に最も有効になるわけである。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図１は本発明の第１の実施例に係るリードフォーミ
ング装置の概略の構成図であり、図２はリードフォーミ
ング動作を説明するためのリード曲げ部の拡大断面図で
ある。図３はリードフォーミング装置のクリアランス設
定方式を示した概念図である。

【００１７】本発明のリードフォーミング装置では、図
１に示すように半導体パッケージ１３は曲げダイ１０に
載置され、この曲げダイ１０に対向してプレッシャパッ
ド１１が配置されている。プレッシャパッド１１は駆動
手段であるモータ駆動の駆動部１６により上下可動とさ
れている。この駆動部１６の動作は制御手段である制御
部１７により制御されている。

【００１８】曲げダイ１０とプレッシャパッド１１の間
には、リード同一平面性の測定手段である接触検知器１
８が接続されており、この接触検知器１８の検知結果は
前記制御部１７に入力されている。図１には図示されて
いないが、実際にリードフォーミングを行うリード曲げ
手段が装置の構成要素として存在し、図２にその１部が
図示されている。

【００１９】図２はリードフォーミング方法を説明する
ための図面で、図１の側面方向からみた断面図である。
曲げダイ１０に載置されたパッケージ１３およびそのリ
ード１２は、リード１２の部分で曲げダイ１２に支えら
れ、プレッシャパッド１１により緩やかに保持されてい
る。リード１２の先端はリード曲げ手段の１部であるリ
ードチャック１５により挟持されている。

【００２０】本実施例ではリード曲げ方式としてＮＣ曲
げ方式を採用している。すなわちリード１２の根元を曲
げダイ１０とプレッシャパッド１１にて緩やかに保持
し、リード１２の先端をリード曲げ手段であるリードチ
ャック１５で挟持する。そしてそのまま、リードチャッ
ク１５を図２（ａ）から図２（ｂ）に移行するように、
所定の軌跡に沿って動かしてリード１２を成形する。

【００２１】ＮＣ方式でない従来のプレス方式では、プ
レッシャパッドは金型の上型に固定されているため、ス
トッパにて上下方向のクリアランス設定が行われてい
る。これに対しＮＣ曲げ方式では駆動部１６のモータで
プレッシャパッド１１の上下方向の動作を行うため、制
御部１７を通じて上下方向の位置設定が容易にできる。

【００２２】外形に反りが生じたパッケージ１３とこの
パッケージ１３の側面から延出された複数のリード１２
からなる樹脂封止型半導体装置のリードフォーミングを
行う前に、上記複数リード１２の根元部を緩やかに保持
する曲げダイ１０と任意に上下移動できるプレッシャパ
ッド１１を利用し、上記リード根元部の反り量を測定す
る。

【００２３】反り量測定方法を図３を参照して説明す
る。パッケージ１３を曲げダイ１０に載せ、プレッシャ
パッド１１との間に置く（図２（ａ））。曲げダイ１０
とプレッシャパッド１１の少なくとも相対する表面は導
電体で形成されており、パッケージ１３はリード１２の
部分で曲げダイ１０に載置されている。曲げダイ１０と
プレッシャパッド１１の前記導電体の表面には、電気式
の接触検知器１８が接続されている。プレッシャパッド
１１を徐々に下ろしていき、複数のリード１２の根元の
一番高い位置のリードとの接触を接触検知器１８にて検
知する（図３）。この段階では複数のリード１２はその
先端において互いに接続されており、プレッシャパッド
１１と曲げダイ１０とを電気的に短絡するため接触が検
知できる。

【００２４】その情報は制御部１７に送られ、制御部１
７は予め測定されていた曲げダイの表面位置との比較か
ら反り量を演算し、その反り量に応じた曲げダイ１０と
プレッシャパッド１１のクリアランスを求め、プレッシ
ャパッド１１の位置の補正を駆動部１６を通じて行う。
その後、図２に示した方法にてリードの曲げ加工を行
う。この方法であれば、個々のパッケージの反り量に合
わせたクリアランスにおいてフォーミングすることがで
き、良好なコプラナリティが得られる。

【００２５】本発明は上記ＮＣ曲げ方式に限らず、金型
を用いたプレス曲げ方式でもプレッシャパッドの上下方
向の位置設定が容易となる機構を追加すれば、本発明を
適用することができる。

【００２６】本実施例では、リード根元の一番高い位置
とプレッシャパッドの接触検知の為に電気式検知器を用
いたが、圧力検知などの他の方法を用いてもよい。図４
は本発明の第２の実施例に係わるリードフォーミング装
置の構成を示した模式図である。基本的な構成は第１の
実施例と同じであるが、接触の検出をプレッシャパッド
１１の下面に設けた圧力センサーにより行いその出力を
接触検知器１８’を介して制御部１７に伝えているとこ
ろが異なる。

【００２７】上記のような構成を有するリードフォーミ
ング装置を使用することにより、例えば、従来平均５０
μｍの不揃い（コプラナリティ）があったパッケージで
は、平均３０〜４０μｍの不揃いに改善することができ
た。

【００２８】なお、上記の実施例では樹脂封止パッケー
ジを例にとり説明したが、焼成時に寸法のばらつきが生
じ易いセラミックパッケージに対しても本装置は有効で
ある。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、パッケージの反り量を
測定し、その反り量に適した曲げダイとプレッシャパッ
ドのクリアランスを設定した後、リードフォーミングを
行うため、パッケージの反り具合に関わらずリードはコ
プラナリティが良い状態で成形される。従って配線基板
に表面実装する際に、全リードを配線基板に良好に半田
付けすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るリードフォーミン
グ装置の構成を示した模式図。

【図２】本発明の第１の実施例のリードフォーミング方
法を説明する図で、（ａ）はフォーミング前、（ｂ）は
フォーミング後を示す。

【図３】本発明の第１の実施例の反り測定方法を説明す
るための図。

【図４】本発明の第２の実施例の反り測定方法を説明す
るための図。

【図５】従来のリードフォーミング方法を説明するため
の図で、（ａ）はフォーミング前、（ｂ）はフォーミン
グ後を示す。

【符号の説明】

１０…曲げダイ、１１…プレッシャパッド、１２…リー
ド、１３…パッケージ、１４…曲げポンチ、１５…リー
ドチャック、１６…駆動部、１７…制御部、１８…接触
検知器、１９…クリアランス、２０…圧力センサー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体装置のパッケージの側面から延出
   された複数のリードの根元が載置される曲げダイと、 前記複数のリードを前記曲げダイとの間に挟持するため
   に上下可動に設置されたプレッシャパッドと、 前記プレッシャパッドを上下に移動させる駆動手段と、 前記曲げダイに載置された前記複数のリードの同一平面
   性を測定する測定手段と、 前記測定手段による測定結果より、前記曲げパッドと前
   記プレッシャパッドとの間の適正なクリアランスを演算
   し、前記クリアランスを実現するように前記駆動手段を
   制御する制御部と、 前記複数のリードの前記曲げダイより外部に延出された
   端部に、曲げ加工を行うリード曲げ手段と、 を具備することを特徴とするリードフォーミング装置。
2. 【請求項２】 前記測定手段は、前記プレッシャパッド
   が前記リードと非接触の状態から下方に移動し、前記曲
   げダイに載置された前記複数のリードのいずれか１つと
   前記プレッシャパッドとが接触したことを検知し、この
   ときの垂直位置と前記曲げダイの表面との垂直位置差よ
   り測定するものであることを特徴とする請求項１に記載
   のリードフォーミング装置。
3. 【請求項３】 前記曲げダイと前記プレッシャパッドの
   前記適正なクリアランスの設定は、個々の半導体装置毎
   に行われることを特徴とする請求項１または２に記載の
   リードフォーミング装置。
4. 【請求項４】 前記駆動手段は、前記制御部により回転
   が制御されたモータによるものであることを特徴とする
   請求項１に記載のリードフォーミング装置。