JPH0997866A - リード成形方法及びリード成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッケージの反り等に依存したコプラナリテ
ィの悪化を防止する。 【解決手段】 パッケージ本体１から延出した外部リー
ド２をガルウィング形状に成形する予備成形工程と、こ
れによってガルウィング形状に成形した外部リード２の
先端部ａをクランプしつつ、パッケージ本体１をパッケ
ージ厚み方向に所定量だけ押し込む最終成形工程とによ
って所望のリード形状を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を封止
するパッケージ本体の周縁部に複数の外部リードを有す
る半導体パッケージのリード成形に際し、上記外部リー
ドをガルウィング形状に成形する際に用いて好適なリー
ド成形方法及びリード加工用金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の半導体パッケージを製
造する場合は、リードフレーム上に搭載された半導体素
子を樹脂にて封止したのち、樹脂バリの除去やはんだメ
ッキ等の外装処理を行う。その後、トリミング工程にて
リード間を連結しているダムバーを切断するとともに、
パッケージ本体から延出した外部リードの先端部分をリ
ードフレームから切り離し、外部リードを独立させる。
そして、トリミング後のリード成形工程にて外部リード
をガルウィング形状に成形し、最終的な製品形態に仕上
げる。

【０００３】ところで、従来では外部リードをガルウィ
ング形状に成形するにあたり、曲げパンチにて外部リー
ドをしごきながらダイ側の形状に倣って外部リードをガ
ルウィング形状に成形する“しごき方式”や、上記曲げ
パンチの代わりにローラーを使って外部リードをしごか
ないようにガルウィング形状に成形する“ローラー方
式”といったものが公知であるが、いずれの方式でも最
終的な製品形態で外部リードの平坦性（コプラナリテ
ィ）が悪化し、半導体パッケージをプリント基板等に実
装する際にリード先端部が浮いてはんだ付けされないな
どの接合不良が発生していた。

【０００４】そこで最近では、コプラナリティを向上さ
せるため、リードフレームの製作段階で外部リードの先
端部分をステーにて連結しておき、その状態で外部リー
ドをガルウィング形成に成形してから上記ステーを切断
除去し、規定長さの外部リードを得るリード成形方法も
提案されている。

【０００５】このリード成形方法においては、半導体パ
ッケージの外装処理及びトリミング加工を終えたリード
成形前の段階で、図３（ａ），（ｂ）に示すように、パ
ッケージ本体１から延出した外部リード２の基端部と先
端部が、それぞれダムバー３とステー４によって連結さ
れた状態となっている。リード成形に際しては、先ず図
４（ａ），（ｂ）に示すように、ダイ５０の上にパッケ
ージ本体１をセットして、ダイ５０とノックアウト５１
により外部リード２の基端部を挟み込み、その後、スプ
リング５２の付勢力によって外部リード２をノックアウ
ト５１でクランプしつつ、曲げパンチ５３の下降により
外部リード２をガルウィング形状に成形する。

【０００６】続いて、図４（ｃ），（ｄ）に示すよう
に、パッケージ受け台５４にパッケージ本体１をセット
して、スプリング５５の付勢力によりパッケージ押え５
６でパッケージ本体１を押え込みながら、ステー４を含
むリード不要部をリードカットダイ５７とストリッパ５
８とでクランプする。さらにリードカットパンチ５９の
下降によりスプリング６０の付勢力に抗してパッケージ
受けダイ５４を押し下げ、これにより上記リード不要部
を切断除去して最終的な製品形態に仕上げる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このリ
ード成形方法を採用するにあたっては、パッケージ本体
１の四辺のうち、各辺ごとの外部リード２のバタツキに
よるコプラナリティの悪化を抑えることは可能である
が、外部リード２をガルウィング形状に成形する際に、
ノックアウト５１によってリード基端部を強制的にクラ
ンプすることから、パッケージの反りが矯正された状態
で外部リード２がガルウィング形状に成形されることに
なる。したがって、成形後の最終製品形態ではクランプ
の解放によって図５に示すようにパッケージの反りが復
元し、これに依存したコプラナリティの悪化により、プ
リント基板ＰＢへの実装に際してリード浮きによる接合
不良が発生するという問題があった。

【０００８】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、パッケージの反り等に依存し
たコプラナリティの悪化を防止することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、半導体素子を封止してな
るパッケージ本体と、このパッケージ本体から延出した
複数の外部リードとを備えた半導体パッケージのリード
成形方法において、パッケージ本体から延出した外部リ
ードをガルウィング形状に成形する予備成形工程と、こ
れによってガルウィング形状に成形した外部リードの先
端部をクランプしつつ、パッケージ本体をパッケージ厚
み方向に所定量だけ押し込む最終成形工程とによって所
望のリード形状を得る。

【００１０】このリード成形方法においては、上述した
予備成形後に外部リードの先端部をクランプしつつ、パ
ッケージ本体をパッケージ厚み方向に所定量だけ押し込
むことにより、ガルウィング形状をなす外部リードの第
１曲げ部（上側曲げ部）の位置がパッケージ本体の反り
に沿ったかたちで矯正され、これによって全ての外部リ
ードの先端部が同一面上に揃って配置されるようにな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明に係
わるリード成形方法とこれに用いられるリード成形用金
型の一実施形態を示す工程フロー図である。なお、本実
施形態においては、半導体パッケージの各構成要素に対
して先程と同一の符号を付して説明する。

【００１２】通常、リードフレーム上に搭載された半導
体素子を樹脂にて封止した状態では、パッケージ本体１
から複数の外部リード２が真っ直ぐに延出し、その先端
部がリードフレームに接続されている。また、個々の外
部リード２はダムバーによって互いに連結されている。
樹脂封止後は、パッケージ本体１の周縁部からはみ出し
た樹脂バリ（レジン）の除去や、リード表面にはんだメ
ッキ等を施す外装処理を行ったのち、トリミング工程に
てリード間を連結するダムバーを切り離すとともに、外
部リード２を規定の長さに切断して、リードフレームか
ら半導体パッケージを切り離す。

【００１３】これに続くリード成形に際して、本実施形
態では以下に述べる予備成形工程と最終成形工程とによ
って所望のリード形状を得るようにしている。先ず予備
成形工程では、図１（ａ），（ｂ）に示す予備成形用金
型を用いて、パッケージ本体１から延出した外部リード
２をガルウィング形状に成形する。

【００１４】予備成形用金型は、主としてフォーミング
ダイ１０、ノックアウト１１及びフォーミングパンチ１
２から構成されている。フォーミングダイ１０には外部
リード２の基端部を支持するためのリード支持部１３が
突状に形成されている。リード支持部１３の先端面は、
フォーミングダイ１０の中心エリアから外側エリアに向
かって低位となるように斜めに形成されている。これに
対してノックアウト１１には、フォーミングダイ１０と
の間で外部リード２の基端部を挟持するためのリード押
え１４が突状に形成されている。このリード押え１４の
先端面は、上記フォーミングダイ１０のリード支持部１
３の先端形状に倣って斜めに形成されている。また、ノ
ックアウト１１はスプリング１５の付勢力によって常に
フォーミングダイ１０側に付勢されている。フォーミン
グパンチ１２は、ノックアウト１１の外側に隣接して配
置されている。このフォーミングパンチ１２の先端部に
は所望するリード形状（ガルウィング形状）に倣ったリ
ード成形面１６が形成されており、これに対向するフォ
ーミングダイ１０側においても上記リード形状に倣った
リード成形面１７が形成されている。

【００１５】上記構成からなる予備成形用金型を用いて
リード成形を行う場合は、先ず図１（ａ）に示すよう
に、フォーミングダイ１０の上に半導体パッケージをセ
ットする。このとき、フォーミングダイ１０に設けられ
たリード支持部１３の先端面に外部リード２の基端部が
載置支持されるとともに、リード支持部１３によって形
成された凹部内にパッケージ本体１がフローティング状
態で収容される。

【００１６】次に、図１（ｂ）に示すように、ノックア
ウト１１の下降によって外部リード２の基端部を上記リ
ード支持部１３とリード押え１４とによって挟み込む。
そして、スプリング１５の付勢力をもって外部リード２
の基端部をクランプしつつ、フォーミングパンチ１２の
下降により外部リード２の先端部を押し下げていき、最
終的にフォーミングダイ１０とフォーミングパンチ１２
の各リード成形面１６，１７にて外部リード２を挟み込
む。これにより、パッケージ本体１から延出した外部リ
ード２がガルウィング形状に成形されるとともに、外部
リード２の基端部がその付け根部から第１曲げ部（上側
曲げ部）にかけて下向きに成形される。

【００１７】このように予備成形用金型によって外部リ
ード２をガルウィング形状に成形したら、これに続く最
終成形工程では、図１（ｃ）、（ｄ）に示す最終成形用
金型を用いて、最終的なリード成形を行う。

【００１８】最終成形用金型は、主としてフォーミング
ダイ２０、パッケージ押え２１及びリード押え２２から
構成されている。フォーミングダイ２０には上記予備成
形によるリード形状（ガルウィング形状）に倣ってリー
ド受け部２３が突状に形成されている。リード受け部２
１の先端面は、上記予備成形金型のリード支持部１３の
先端形状と反対に、フォーミングダイ２０の外側エリア
から中心エリアに向けて低位となるように斜めに形成さ
れている。これに対してパッケージ押え２１には、フォ
ーミングダイ２０側でのパッケージ本体１のセット位置
に対応してパッケージ押込部２４が突状に形成されてい
る。リード押え２２はパッケージ押え２１の外側に隣接
して配置され、スプリング２５の付勢力によってフォー
ミングダイ２０側に付勢されている。このリード押え２
２はその先端部分にリードクランプ面２６を有してお
り、これに対向するフォーミングダイ２０側においても
上記リードクランプ面２６と平行にリードクランプ面２
７が形成されている。

【００１９】上記構成からなる最終成形用金型を用いて
リード成形を行う場合は、先ず図１（ｃ）に示すよう
に、先の予備成形によって外部リード２がガルウィング
形状に成形された半導体パッケージをフォーミングダイ
２０の上にセットする。このとき、フォーミングダイ２
０のリード受け部２１に外部リード２が係合し、そのリ
ード先端部２ａがリードクランプ面２７に載せられる。
また、パッケージ本体１はリード受け部２３によって形
成された凹部内にフローティング状態で収容される。

【００２０】次に、図１（ｄ）に示すように、リード押
え２２の下降によって外部リード２の先端部２ａをリー
ドクランプ面２６，２７で挟み込む。そして、スプリン
グ２５の付勢力をもって外部リード２の先端部２ａをク
ランプしつつ、パッケージ押え２１の下降によりパッケ
ージ押込部２４にてパッケージ本体１を図中下方（パッ
ケージ厚み方向）に押し込む。このとき、外部リード２
は先の予備成形とは逆にその付け根部から第１曲げ部に
かけて上向きに成形されるが、リード基端部が金型によ
ってクランプされていないことから、外部リード２の第
１曲げ部の位置はパッケージ本体１の反りに沿ったかた
ちで矯正される。

【００２１】これによりパッケージ本体１の反りに関係
なく、全ての外部リード２の先端部２ａが同一面上に揃
ったかたちで配置されるようになるため、リード成形後
の最終的な製品形態では、きわめて良好なコプラナリテ
ィを得ることができる。したがって、プリント基板への
実装に際しては、図２に示すように、パッケージ本体１
から延出した全ての外部リード２の先端部２ａを基板Ｐ
Ｂ側に確実に接触させることができる。

【００２２】ちなみに、最終成形用金型によるリード成
形に際しては、リード成形時に生じる外部リード２のス
プリングバックを見込んで、パッケージ厚み方向（図中
上下方向）に対するパッケージ本体１の押し込み量を設
定し、最終製品形態で所望するリード形状よりも若干大
きめに外部リード２の曲げ加工を行う必要がある。

【００２３】なお、上記実施形態においては、予備成形
用金型によって外部リード２の基端部を下向きに成形し
てから、最終成形用金型によって外部リード２の基端部
を上向きに成形するようにしたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば予備成形時にリード基端部を水平に保持して
おいて最終成形時にリード基端部を上向き又は下向きに
成形するなど、予備成形時と最終成形時におけるリード
基端部の曲げ方向の設定手順に際しては、最終成形時に
所望のリード形状が得られるようであれば、いずれの手
順を採用してもかまわない。

【００２４】また、最終成形工程ではパッケージ押込部
２４によってパッケージ本体１を下方に押し込むように
したが、このパッケージ押込方向については最終成形工
程でのリード基端部の曲げ方向に依存することから、特
に片方向のみに限定されるものではない。さらに最終成
形工程では、フォーミングダイ２０のリード受け部２３
先端で外部リード２の基端部を受けるようにしている
が、あえて外部リード２の基端部をリード受け部２３で
受けなくても、パッケージ本体１の押し込みだけで外部
リード２の第１曲げ部の位置をパッケージ本体１の反り
に沿って矯正することは可能である。

【００２５】加えて本実施形態においては、予め規定の
長さに切断された外部リード２を成形する場合について
説明したが、これ以外にも、先の図３に示すごときリー
ド先端部をステーにて連結した形態であっても、最終成
形時にリード先端部をクランプした状態でステーを含む
リード不要部を切断除去することが可能であるため、何
ら支障なく適用することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ッケージ本体から延出した外部リードを予備成形工程で
ガルウィング形状に成形し、さらに最終成形工程で外部
リードの先端部をクランプしつつパッケージ本体をパッ
ケージ厚み方向に押し込むことにより、パッケージの反
りやリード個々のストレスに依存することなく、良好な
コプラナリティを得ることができる。その結果、最終的
な製品形態でのコプラナリティの向上が図られるため、
プリント基板への実装時には全ての外部リードの先端部
を基板側に確実に接触させることができ、これによって
リード浮きによる接合不良の発生を大幅に低減すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を説明する工程フロー図で
ある。

【図２】パッケージ実装状態を示す側面図である。

【図３】リード成形前のパッケージ形態を説明する図で
ある。

【図４】従来例を説明する工程フロー図である。

【図５】課題を説明する図である。

【符号の説明】

１ パッケージ本体 ２ 外部リード ２４ パッケージ押込部 ２６，２７ リードクランプ面（リードクランプ手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子を封止してなるパッケージ本
   体と、このパッケージ本体から延出した複数の外部リー
   ドとを備えた半導体パッケージのリード成形方法におい
   て、 前記パッケージ本体から延出した外部リードをガルウィ
   ング形状に成形する予備成形工程と、 前記ガルウィング形状に成形した前記外部リードの先端
   部をクランプしつつ、前記パッケージ本体をパッケージ
   厚み方向に所定量だけ押し込む最終成形工程とを有する
   ことを特徴とするリード成形方法。
2. 【請求項２】 半導体素子を封止してなるパッケージ本
   体と、このパッケージ本体から延出した複数の外部リー
   ドとを備えた半導体パッケージのリード成形用金型にお
   いて、 予めガルウィング形成に成形された前記外部リードの先
   端部をクランプするリードクランプ手段と、 前記リードクランプ手段によって前記外部リードの先端
   部をクランプした状態で前記パッケージ本体をパッケー
   ジ厚み方向に押し込むパッケージ押込部とを備えたこと
   を特徴とするリード成形用金型。