JPH10261750A - ヒートシンク付きリードフレーム材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄板部（リード部）の変形を防止し、連続し
て効果的にヒートシンク付きリードフレーム材を製造す
る方法を提供する。 【解決手段】 複数の溝付き金型１を溝２の間隔が所定
の間隔になるようにして配置し、溝付き金型１に対向し
て溝無し金型４を配置し、これらの金型の間に金属条材
３を送り込んでプレス加工して溝２に対応した厚板部７
を形成し、厚板部７が形成された金属条材３を所定のピ
ッチで加工の方向に移動させ、所定の回数にわたってプ
レスして、ヒートシンク付きリードフレーム材を製造す
る。複数の溝付き金型１によって、複数回にわたり金属
条材３をプレス加工することとしたので、金属条材３の
長手方向の伸びを防止し、また、薄板部８の変形を防止
し、連続して効果的にヒートシンク付きリードフレーム
材を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレーム材
の製造方法に関し、特に、半導体から発せられる熱エネ
ルギを吸収するヒートシンク部を備えたヒートシンク付
きリードフレーム材の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より半導体の放熱を目的として半導
体パッケージ中にヒートシンクを埋め込むことが行われ
ている。この一例としてヒートシンク部とリード部を一
体化して板厚を異ならせたもので、トランジスタ用リー
ドフレーム材としての異形断面条（ヒートシンク付きリ
ードフレーム材）がある。この異形断面条は板幅方向の
片側又は両側に設けられる板厚の薄い部分と、他域又は
中央分に設けられる板厚の厚い部分とを有するものとな
っている。

【０００３】この異形断面条の製造方法としては、異形
断面条の形成方向に側面逃げ角を有する型溝を設けたＶ
型ダイスと、それに対向して設けられた平ロールによっ
て金属条材を圧延して異形断面条を製造する圧延ロール
方法、異形断面条の最終的な形状の各部の厚み比に対応
する断面を有する素材条を押し出し形成し、押し出し形
成された素材条を異形断面条の形状に対応する孔型ロー
ルで圧延して異形断面条を製造する方法、異形断面条の
最終的な形状の各部の厚み比に対応するように、異形断
面条の形成方向に少しずつ形状を変えた複数の溝付きロ
ールを順次配置し、これら複数の溝付きロールと、それ
に対向して設けられた平ロールによって金属条材を順次
複数回圧延して異形断面条を製造する圧延ロール方法等
がある。

【０００４】また、近年の半導体の高出力化、高集積化
に伴い、熱放散性に優れ、リードピンの数も十分に確保
することができるヒートシンク付きリードフレーム材の
要請が高まり、上記板幅方向のみで板厚の異なる２方向
リード部のヒートシンク付きリードフレーム材に代わ
り、より十分な熱放散性を有し、十分なピン数を確保で
きるように、ヒートシンク部を中心に４方向にリード部
を配した異形条（ヒートシンク付きリードフレーム材）
が製造されるようになった。

【０００５】このような異形条のヒートシンク付きリー
ドフレーム材の製造方法としては、異形条の圧延形成方
向に所定のピッチで溝を設けた溝付きロールと、それに
対向して設けられた平ロールによって金属条材を圧延し
て、圧延方向に所定のピッチでリード部よりも厚いヒー
トシンク部を形成してヒートシンク付きリードフレーム
材を製造する圧延ロール方法、ヒートシンク部に対応し
た溝を有する金型と、溝付き金型に対向する平金型との
間に金属条材を送り込んで、溝付き金型と平金型によっ
てプレスして溝に対応したヒートシンク部を形成し、１
ピースずつヒートシンク付きリードフレーム材を製造す
るプレス加工方法、上記２方向リード部を有するヒート
シンク付きリードフレーム材のヒートシンク部（厚板
部）を所定のピッチおよび所定の幅で切削し断続的にヒ
ートシンク部を残すことにより、長手方向に等間隔でリ
ード部を形成してヒートシンク付きリードフレーム材を
製造する方法等がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
圧延ロール式のヒートシンク付きリードフレーム材を製
造する方法においては、溝付きロールが回転しながら金
属条材を圧延して厚板部（ヒートシンク部）を形成する
ため、この溝部分からヒートシンク部の金属条材が抜け
るとき、ヒートシンク部のエッジを削ってしまい所定の
形状を得ることが困難である。更に、リード部（薄板
部）とヒートシンク部（厚板部）の板厚比（厚板部の厚
さ幅／薄板部の厚さ幅）が大きいと加工度差が大きくな
り薄板部のリード部に波打ちが発生したり、リード部と
ヒートシンク部の境界にくびれ等の欠陥が発生すること
となる。

【０００７】また、従来のプレス加工式のヒートシンク
付きリードフレーム材を製造する方法においては、１組
の溝付き金型と平金型によって金属条材をプレス加工す
るため、金属条材の長手方向に伸びが生じ、特に、リー
ド部（薄板部）とヒートシンク部（厚板部）ではその伸
びの量に差が生じるため、リード部とヒートシンク部と
のピッチにずれが生じ、最終的にＩＣ等のリード部を打
ち抜いてリードフレームを製造する場合、かかるピッチ
のずれより画一的に連続してリードフレームを製造する
ことができず生産性が悪いものとなっている。

【０００８】更に、従来の２方向リード部を有するヒー
トシンク付きリードフレーム材を切削して４方向リード
部を有するヒートシンク付きリードフレーム材を製造す
る方法においては、ヒートシンク部（厚板部）を直接切
削するため、リードフレームの表面に切削傷が残り、製
品歩留まりが悪くなり、品質上の観点からも結果的にリ
ードフレーム材には適さないものとなる。

【０００９】従って、本発明の目的は、４方向リード部
を有するヒートシンク付きリードフレーム材を形成する
にあたり、薄板部（リード部）の変形を防止し、連続し
て効果的にヒートシンク付きリードフレーム材を製造す
る方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を実
現するため、ヒートシンク部としての厚板部およびリー
ド部としての薄板部を有したヒートシンク付きリードフ
レーム材の製造方法において、厚板部に対応した溝をそ
れぞれ有する複数の第１の金型を溝の間隔が所定の間隔
になるようにして配置し、複数の第１の金型に対向して
第２の金型を配置し、複数の第１の金型と第２の金型の
間に金属条材を送り込んで複数の第１の金型と第２の金
型によってプレスして溝に対応した複数の厚板部を形成
し、複数の厚板部が形成された金属条材を所定の間隔あ
るいはその整数倍に等しいピッチで金属条材を加工の方
向に所定の回数にわたって移動させ、ピッチで移動した
金属条材を移動毎に複数の第１の金型と第２の金型によ
って所定の回数にわたってプレスすることを特徴とする
ヒートシンク付きリードフレーム材の製造方法を提供す
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１２】図１および図２は、ヒートシンク付きリー
ドフレーム材の製造方法を示す図である。図１におい
て、ヒートシンク部である厚板部７に対応した溝２を有
する複数の溝付き金型１を溝２の間隔が一定の間隔にな
るようにしてリードフレーム材である金属条材３の長手
方向に配置し、３つの溝付き金型１に対向して溝の無い
平坦な金型４を配置している。また、溝付き金型１の底
面５と溝無し金型４の上面６は互いに水平となるように
設置されている。

【００１３】この溝付き金型１および溝無し金型４はプ
レス装置に適切な方法で固着されており、上下に開閉運
動を繰り返す。この場合、溝付き金型１および溝無し金
型４の両方が上下に開閉運動をしてもよく、溝付き金型
１のみが上下に開閉運動をしてもよい。

【００１４】この、３つの溝付き金型１と溝無し金型４
の間に金属条材３を送り込み、３つの溝付き金型１と溝
無し金型４によってリードフレーム材３を押圧（プレ
ス）する。

【００１５】プレス加工された金属条材３は、溝付き金
型１の溝２に対応した３つの厚板部７を形成し、その厚
板部７の間に薄板部８を形成する。この場合の薄板部８
の幅は、溝付き金型１と溝無し金型４の上下の開閉運動
のうち、閉じた場合にできる溝付き金型１と溝無し金型
４の隙間の幅に等しくなる。

【００１６】図２に、溝付き金型１と溝無し金型４の上
下の開閉運動のうち、閉じた場合の様子を示す。図から
も解るように薄板部８の幅は、溝付き金型１と溝無し金
型４の隙間の幅に等しくなっており、この例では、厚板
部７の厚さがｔ2＝０．５０ｍｍであり、薄板部８の厚
さがｔ1＝０．２５ｍｍとする。また、溝２によって形
成される厚板部７の突起部は、一辺の長さがａ＝７ｍｍ
の正方形状突起となっており、相隣り合う溝２の中心間
距離（ピッチ）ｐは２５ｍｍとなるように配置されてい
る。このように金属条材３を規定の押込み量まで加工し
た後、再び溝付き金型１および溝無し金型４は、図１の
ような開き位置に戻る。

【００１７】図１において、溝付き金型１および溝無し
金型４が開き位置の間（金属条材３の拘束のない間）に
金属条材３を長手方向へ上記ピッチｐの整数倍のピッチ
ｐ’（ｐ’＝ｎ×ｐ：ｎ＝１、２、３、・・・）で送
る。この場合、金属条材３を少なくとも２回以上金型１
および４にて拘束するように、即ち、２回以上プレス加
工するようなピッチｐ’で金属条材３を送るようにす
る。図１では、この送りピッチｐ’を厚板部７のピッチ
ｐと同じにしている。従って、図１においては、金属条
材３は３回のプレス加工が施されることとなる。このよ
うに、金属条材３を複数回金型１および４で拘束するこ
とによって、厚板部７を溝付き金型１に設けた溝２によ
って拘束し、プレス加工時の金属条材３の長手方向の伸
びを抑制することができるようになる。

【００１８】上述において、溝付き金型１を３つとした
が、２つ以上であればよい。また、１つの金型に複数の
溝があってもよく、溝はどちらか一方又は両方の金型に
あってもよい。

【００１９】また、上述において、３つの溝付き金型１
と溝無し金型４の閉じた状態での最小隙間幅を全て同じ
幅（ｔ1＝０．２５ｍｍ）としたが、複数の金型のうち
１以上が薄板部８の幅と同じ隙間幅になるようにすれば
よい。

【００２０】また、複数の金型の開閉が全て同時に行わ
れる必要はない。しかしながら、金属条材３がまだプレ
ス加工されていない厚い状態の部分だけを先にプレス加
工するとそのプレス加工された薄板部で伸びが生じ、厚
板部のピッチが合わなくなる恐れがあるので注意する必
要がある。

【００２１】図３は、金型に設けられた溝と、その溝に
よってプレス形成された厚板部の拡大断面図を示す。図
３に示すように溝２の水平断面が溝の開口部に近づくに
つれて大きくなるように、溝２の側面２ａに傾斜角θの
傾斜が設けられている。この傾斜によって厚板部７にエ
ッジ角θが発生し、厚板突起部７ａの側面７ｂを傾斜さ
せている。この傾斜角θは、厚板部７（ヒートシンク
部）の最終的な使われ方によって決めてもよいが、プレ
ス加工時に金属条材３の厚板部７の突起部７ａを溝２か
ら抜きやすい角度（例えば５度程度）に設けるのがよ
い。

【００２２】金属条材３のプレス加工前の原寸法の板厚
は、最終的な厚板部７の厚さと等しければよいが、それ
よりも微少分だけ薄くしてもよい。この場合、プレス加
工による金属条材３の長手方向の伸びを厚板部７に条材
を集めることで吸収することができる。

【００２３】上述の方法により、厚板部のピッチ精度の
よいヒートシンク付きリードフレーム材を形成すること
ができる。このプレス加工のみでは、金属条材３の薄板
部８で幅方向に伸びが生じ、厚板部７の有無によって幅
が異なることとなるため、プレス用の金型１および４の
後に金属条材３の両サイドを打ち抜く金型を設けるか、
又はスリッタによって幅を揃えればよい。

【００２４】図４は、上述の製造方法によって最終的に
製造される金属条材３（ヒートシンク付きリードフレー
ム材）の概略斜視図である。図４に示される金属条材３
は、両サイドを揃える加工を施しており、その幅がそろ
ったものとなっている。

【００２５】

【発明の効果】以上述べた通り、本発明のヒートシンク
付きリードフレーム材を製造する方法によれば、複数の
溝付き金型によって、複数回にわたり金属条材をプレス
加工することとしたので、金属条材の長手方向の伸びを
防止し、また、薄板部（リード部）の変形を防止し、連
続して効果的にヒートシンク付きリードフレーム材を製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒートシンク付きリードフレーム材の
製造方法を示す図。

【図２】本発明のヒートシンク付きリードフレーム材の
製造方法を示す図。

【図３】金型に設けられた溝とその溝によってプレス形
成された厚板部の拡大断面図。

【図４】本発明の製造方法によって最終的に製造される
ヒートシンク付きリードフレーム材の概略斜視図。

【符号の説明】

１ 溝付き金型 ２ 溝 ２ａ 溝側面 ３ 金属条材 ４ 溝無し金型 ５ 溝付き金型の底面 ６ 溝無し金型の上面 ７ 厚板部 ７ａ 厚板部の突起部 ７ｂ 突起部側面 ８ 薄板部

フロントページの続き (72)発明者 萩原 登 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒートシンク部としての厚板部およびリー
   ド部としての薄板部を有したヒートシンク付きリードフ
   レーム材の製造方法において、 前記厚板部に対応した溝をそれぞれ有する複数の第１の
   金型を前記溝の間隔が所定の間隔になるようにして配置
   し、 前記複数の第１の金型に対向して第２の金型を配置し、 前記複数の第１の金型と前記第２の金型の間に金属条材
   を送り込んで前記複数の第１の金型と前記第２の金型に
   よってプレスして前記溝に対応した複数の前記厚板部を
   形成し、 前記複数の厚板部が形成された前記金属条材を前記所定
   の間隔あるいはその整数倍に等しいピッチで前記金属条
   材を加工の方向に所定の回数にわたって移動させ、 前記ピッチで移動した前記金属条材を移動毎に前記複数
   の第１の金型と前記第２の金型によって所定の回数にわ
   たってプレスすることを特徴とする前記ヒートシンク付
   きリードフレーム材の製造方法。
2. 【請求項２】前記複数の厚板部は、前記リード部の表面
   に対して鈍角の壁面を有するように形成する請求項１記
   載のヒートシンク付きリードフレーム材の製造方法。