JPH1126685A - 半導体装置用リードフレームの製造に使用する金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合テープの打ち抜き時にパンチやダイに接
着剤が付着し難く、円滑に打ち抜いた接合テープ片を連
続的にリードフレーム基材に貼着することができる半導
体装置用リードフレームの製造に使用する金型装置を提
供する。 【解決手段】 リードフレーム基材１４がその上を間欠
的に通過する基台２３と、基台２３の上位置に、接合テ
ープ片が貼着されたリードフレーム基材１４が通過する
隙間を有して配置されたダイプレート２４と、リードフ
レーム基材１４の搬送方向とは交叉する方向から搬送さ
れる接合テープ１７を打ち抜くパンチ２５と、ダイプレ
ート２４の上位置に設けられて、パンチ２５の挿通孔を
備え、下部の押さえ金部２６が打ち抜き時の接合テープ
１７を所定高さまで押圧する可動ストリッパー２７と、
可動ストリッパー２７を上下動可能に保持し、パンチ２
５を所定位置に上下動可能に保持するパンチガイド２８
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレーム基
材の所定位置に接合テープ片を貼着する半導体装置用リ
ードフレームの製造に使用する金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置は信号処理速度の高速化が強
く望まれ、高周波化した信号を処理することになって、
使用時に半導体装置自体の温度が上昇する。半導体装置
の温度が上昇すると、半導体装置は機能性に悪影響を受
けるので、温度上昇を抑制する必要があり、銅や銅合金
からなる放熱板をチップ搭載部やインナーリードの下方
に設置している。また、半導体装置にはインナーリード
の下面又は上面に半導体素子を取付けたＬＯＣ（リード
オンチップ）やＣＯＬ（チップオンリード）というもの
が提案されている。前記放熱板の設置や前記半導体素子
の取付けには、絶縁性接合テープが使用され、一般に絶
縁性接合テープはパンチとダイとを有する打ち抜き金型
によって、短冊状又は枠状に打ち抜かれて、リードパタ
ーンが形成されたリードフレームの所定箇所、例えばイ
ンナーリード部、或いは素子搭載部とインナーリード部
に貼着されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、絶縁性
接合テープは通常両面に接着剤が塗布され、又は接着剤
のみをテープ状にしたものが用いられるが、軟質である
ので打ち抜き性が悪く、特に、同一の箇所で接合テープ
の打ち抜きと打ち抜いた接合テープ片の押圧接合を行う
と、接合するリードフレームを加熱する必要もあって、
打ち抜き金型自体の温度が上昇し、熱可塑性樹脂が更に
軟化し、打ち抜き加工時に可動ストリッパーを下げて、
熱可塑性樹脂が軟化した状態の接合テープを押圧保持す
ると、熱可塑性樹脂を側方に押しやり、結果として熱可
塑性樹脂がパンチやダイに付着して、次の打ち抜き作業
が困難となる場合があるという問題があった。本発明は
かかる事情に鑑みてなされたもので、接合テープの打ち
抜き時にパンチやダイに接着剤が付着し難く、円滑に打
ち抜いた接合テープ片を連続的にリードフレーム基材に
貼着することができる半導体装置用リードフレームの製
造に使用する金型装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の半導体装置用リードフレームの製造に使用する金
型装置は、複数のリードフレーム基材が順次形成された
連結リードフレーム基材のそれぞれの前記リードフレー
ム基材の特定位置に、所定形状の接合テープ片を順次打
ち抜いて貼着する半導体装置用リードフレームの製造に
使用する金型装置であって、前記リードフレーム基材が
その上を間欠的に通過する基台と、前記基台の上位置
に、前記接合テープ片が貼着された前記リードフレーム
基材が通過する隙間を有して配置されたダイプレート
と、前記ダイプレートと対となって、前記リードフレー
ム基材の搬送方向とは交叉する方向から搬送される接合
テープを打ち抜くパンチと、前記ダイプレートの上位置
に設けられて、前記パンチの挿通孔を備え、下部の押さ
え金部が打ち抜き時の前記接合テープを所定高さまで押
圧する可動ストリッパーと、前記可動ストリッパーを上
下動可能に保持し、前記パンチを所定位置に上下動可能
に保持するパンチガイドとを有している。

【０００５】また、請求項２記載の半導体装置用リード
フレームの製造に使用する金型装置は、請求項１記載の
金型装置において、前記基台には、その上を通過する前
記リードフレーム基材を加熱するヒーターが設けられて
いる。請求項３記載の半導体装置用リードフレームの製
造に使用する金型装置は、請求項１又は２記載の金型装
置において、前記ダイプレート上には、前記接合テープ
の両側をガイドすると共に、前記可動ストリッパーの下
降高さを決めるガイド部材が設けられている。請求項４
記載の半導体装置用リードフレームの製造に使用する金
型装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の金型装
置において、前記接合テープは、基テープの表裏側に接
着剤層が形成された接合テープからなって、前記ダイプ
レートの打ち抜き孔の周囲には前記接合テープの裏側の
接着剤を外側に逃がす上向き突起が設けられていると共
に、前記可動ストリッパーの押さえ金部の前記挿通孔の
周囲には、前記接合テープの表側の接着剤を外側に逃が
す下向き突起が設けられている。そして、請求項５記載
の半導体装置用リードフレームの製造に使用する金型装
置は、請求項４記載の金型装置において、前記上向き突
起の高さは、前記接合テープの裏側の接着剤層の高さの
０．１〜１倍であって、前記下向き突起の高さは、前記
接合テープの表側の接着剤層の高さの０．１〜１倍とな
っている。

【０００６】請求項１〜５記載の半導体装置用リードフ
レームの製造に使用する金型装置においては、打ち抜き
時に接合テープを保持する押さえ金部が、所定高さで止
まるようになっているので、接合テープに無理な荷重を
掛けることなく、接合テープを保持でき、これによって
接合テープの接着剤層の押し潰しを防止することが可能
となる。特に、請求項２記載の半導体装置用リードフレ
ームの製造に使用する金型装置においては、基台に通過
するリードフレーム基材を加熱するヒーターが設けられ
ているので、リードフレーム基材が加熱されて、上部か
らパンチによって押し付けられた接合テープの接着剤が
溶けてリードフレーム基材に接合する。請求項３記載の
半導体装置用リードフレームの製造に使用する金型装置
においては、ダイプレート上には、接合テープの両側を
ガイドすると共に、可動ストリッパーの下降高さを決め
るガイド部材が設けられているので、これによって接合
テープの横方向のずれを矯正でき、更に可動ストリッパ
ーの押さえ金部の位置を決まることができる。請求項
４、５記載の半導体装置用リードフレームの製造に使用
する金型装置においては、接合テープが基テープの表裏
側に接着剤層が形成されたものからなって、ダイプレー
トの打ち抜き孔の周囲には接合テープの裏側の接着剤を
外側に逃がす上向き突起が設けられていると共に、可動
ストリッパーの押さえ金部の挿通孔の周囲には、接合テ
ープの表側の接着剤を外側に逃がす下向き突起が設けら
れているので、接合テープの接着剤をパンチ及びダイプ
レートの打ち抜き孔に対して遠ざけることができ、これ
によって接着剤のパンチ等への付着を防止している。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る半導体装置用リードフレームの製造に使用する
金型装置の断面図、図２は同金型装置回りの概略平面
図、図３は同金型装置の部分拡大断面図、図４は他の実
施の形態に係る半導体装置用リードフレームの製造に使
用する金型装置の部分拡大断面図、図５は接合テープを
貼着したリードフレーム基材の平面図である。

【０００８】まず、図１、図２を参照しながら、本発明
の一実施の形態に係る半導体装置用リードフレームの製
造に使用する金型装置１０（以下、単に金型装置１０と
いう）を使用した半導体装置用リードフレームの製造設
備１１について説明する。この半導体装置用リードフレ
ームの製造設備１１は、昇降可能な第１のヒーターブロ
ックを備えた予備加熱ステーション１２と、昇降可能な
第２のヒーターブロック１３を備える金型装置１０と、
複数のリードフレーム基材１４が帯状に連結された連結
リードフレーム基材１５を金型装置１０に搬入及び搬出
するフレーム搬送手段１６と、裏面及び表面に熱可塑性
の接着剤が塗布された接合テープ１７を金型装置１０に
搬送する接合テープ送り手段１８、１９を有している。
以下、これらについて詳しく説明する。

【０００９】前記第１のヒーターブロックは電熱ヒータ
ーからなって図示しないシリンダーによって昇降し、上
昇した場合には、上部を通過するリードフレーム基材１
４の裏面側に当接し、リードフレーム基材１４を約１４
０〜１５０℃程度まで加熱するようになっている。な
お、このヒーターブロックの代わりに高周波誘導加熱コ
イルを前記リードフレーム基材１４を包むように配置し
てもよく、これによって更に効率的にリードフレーム基
材１４の加熱が可能となる。前記フレーム搬送手段１６
は、通常のリードフレーム条材の間欠搬送手段と同様周
知な構造となって、上下から挟持部材によって複数のリ
ードフレーム基材１４が連結された連結リードフレーム
基材１５を挟んで所定距離前進し、次に該挟持部材を開
放して別の挟持部材で連結リードフレーム基材１５を保
持し、挟持部材のみ後退して元の位置に戻るピッチ送り
動作を、図示しない制御装置からの信号によって行って
いる。これによって、図２に示すように、連結リードフ
レーム基材１５を矢印Ａ方向にピッチ送りするようにな
っている。このフレーム搬送手段１６を、予備加熱ステ
ーション１２の上流側だけでなく、金型装置１０が配置
された接合ステーション２０の下流側に設けることは自
由である。

【００１０】前記接合テープ１７は薄い絶縁シートであ
るポリイミド樹脂シートからなる基テープの両面に熱可
塑性の接着剤を塗布して構成され、接合テープ送り手段
１８、１９によって、連結リードフレーム基材１５の搬
送に同期して、接合ステーション２０に間欠的に搬送さ
れるようになっている。接合テープ送り手段１８、１９
は、それぞれ接合テープ１７を上下から挟んで間欠回転
するローラを備え、常時接合テープ１７を緊張状態で、
接合ステーション２０に間欠的に搬送している。

【００１１】前記金型装置１０は、図１、図２に示すよ
うに、架台２１上にあってリードフレーム基材１４がそ
の上を間欠的に通過する基台２３と、基台２３の上位置
に隙間を有して配置されたダイプレート２４と、ダイプ
レート２４と対となって、リードフレーム基材１４の搬
送方向とは直交する方向から搬送される接合テープ１７
を打ち抜く対となるパンチ２５と、ダイプレート２４の
上位置に設けられて、下部の押さえ金部２６が打ち抜き
時の接合テープ１７を所定高さまで押圧する可動ストリ
ッパー２７と、可動ストリッパー２７を上下動可能に保
持するパンチガイド２８とを備えている。前記基台（下
部ホルダー）２３は、この金型装置１０の基板となるも
ので、上部ホルダー２９を支持する周囲４本のガイドポ
スト３０が立設されている。また、基台２３の中央に
は、電熱ヒーターからなる第２のヒーターブロック１３
が配置されて、上部を間欠移動するリードフレーム基材
１４を加熱している。そして、この基台２３の上方に
は、接合テープ片３１が貼着された状態のリードフレー
ム基材１４が通過する隙間を有してダイプレート２４が
配置されている。このダイプレート２４には、リードフ
レーム基材１４に貼着する接合テープ片３１と同一形状
の打ち抜き孔３２が設けられて、この抜き孔３２を挿通
するパンチ２５と対になって、通過する接合テープ１７
から所定形状の接合テープ片３１を抜き落とすようにな
っている。

【００１２】前記ダイプレート２４の上部には、昇降す
る対となるパンチ２５のガイドを行うパンチガイド２８
が設けられている。このパンチガイド２８は、パンチ２
５のガイドとなるもので、パンチ２５とダイプレート２
４とのクリアランスを正確に保持している。また、この
パンチガイド２８の下部には空間部が形成されて、内部
に可動ストリッパー２７と、通過する接合テープ１７の
側部のガイドとなるガイド部材３３、３３ａが設けられ
ている。前記可動ストリッパー２７の挿通孔は、パンチ
２５とは１／１００〜３／１００ｍｍの隙間を有してパ
ンチ２５が遊嵌し、更に可動ストリッパー２７の下部に
は、左右対となるガイド部材３３、３３ａの間に嵌入す
る押さえ金部２６を有している。可動ストリッパー２７
の押さえ金部２６以外の下面は平面状となって、下降時
に下方のガイド部材３３、３３ａに当接して、それ以上
下降しない構造となっている。一方、パンチ２５と共に
上部ホルダー２９が上昇する場合には、複数の吊りロッ
ド３４によって吊り上げられて、ガイド部材３３、３３
ａから離れるようになっている。なお、可動ストリッパ
ー２７の挿入孔のクリアランスに比較して、パンチガイ
ド２８のクリアランスは１／１０００〜５／１０００ｍ
ｍと小さくなっている。更に、パンチガイド２８とパン
チ２５を０クリアランスとするために、ボールガイドを
使用することも可能である。

【００１３】ここで、前記押さえ金部２６の高さは、上
部ホルダーが図示しない昇降手段によって駆動されて下
降し、スプリング３５によって押圧されて、可動ストリ
ッパー２７が下部のガイド部材３３、３３ａに当接した
位置で、ダイプレート２４上に乗った接合テープ１７の
上面に当接するように、決定されている。なお、この場
合の押さえ金部２６によって接合テープ１７は自然な状
態の厚みから９０〜９９％程度に圧縮されるように、押
さえ金部２６の高さ（即ち、出代）を調整するのが好ま
しい。この実施の形態では、押さえ金部２６は可動スト
リッパー２７と一体構造であるが、別体としてもよい。
なお、図１において、３６はパンチ２５の上部を所定位
置に固定するパンチ保持部を示す。上部ホルダー２９の
昇降手段は、ガイドポスト３０を直接上下に昇降するも
のであってもよいし、上部ホルダー２９の上方にエアシ
リンダー、油圧シリンダー又はカム機構を設けて上部ホ
ルダー２９を直接上下に駆動するものであってもよい。

【００１４】このような構成となった半導体装置用リー
ドフレームの製造設備１１で製造されるリードフレーム
を図５に示すが、複数のリードフレーム基材１４が順次
連結されて、連結リードフレーム基材１５となってい
る。そして、リードフレーム基材１４の各インナーリー
ドの先部が接合テープ片３１によって連結されている。

【００１５】以上の構成となった金型装置１０を用いた
半導体装置用リードフレームの製造設備１１の動作につ
いて説明する。予備加熱ステーション１２で所定温度に
加熱されたリードフレーム基材１４が、金型装置１０が
配置されている接合ステーション２０に搬送されると、
リードフレーム基材１４の上方の直交状態で搬送される
接合テープ１７がパンチ２５によって接合テープ片３１
として打ち抜かれて、直下のリードフレーム基材１４の
所定位置に、図３に示すように押圧される。この場合、
上部ホルダー２９の下降に伴って吊りロッド３４の掛止
状態が解かれ、スプリング３５によって付勢された可動
ストリッパー２７が下降し、下部の押さえ金部２６がガ
イド部材３３、３３ａの間に嵌入して、打ち抜こうとす
る接合テープ１７を押圧保持し、次にパンチ２５の下降
によって、接合テープ片３１が打ち抜かれて、リードフ
レーム基材１４の所定位置に押圧される。

【００１６】ここで、接合テープ１７は第２のヒーター
ブロック１３からの伝熱によって加熱された押さえ金具
２６によって押圧されて、接着剤が軟化するが、可動ス
トリッパー２７がガイド部材３３、３３ａに当接する
と、押さえ金部２６が所定位置で止まるので、接着剤が
無理に押されて周囲に流れ出すことがない。この後、パ
ンチ２５が上昇すると共に可動ストリッパー２７も上昇
し、リードフレーム基材１４及び接合テープ１７も１ピ
ッチ送られて、次の接合テープ片３１の貼着処理を行う
ことになる。

【００１７】次に、本発明の他の実施の形態に係る半導
体装置用リードフレームの製造に使用する金型装置につ
いて図４を参照しながら説明するが、前記実施の形態に
係る金型装置１０と同一の構成要素は同一の符号を付し
てその詳しい説明を省略する。この実施の形態に係る金
型装置においては、可動ストリッパー４１のパンチ２５
が上下動する挿通孔４２の周囲に位置する押さえ金部４
３には下向き突起４４が設けられ、ダイプレート４５の
打ち抜き孔４６の周囲には、上向き突起４７が設けられ
ている。この下向き突起４４及び上向き突起４７の高さ
は、それぞれ接合テープ１７の接着剤層４８、４９の厚
みの１０〜１００％、好ましくは５０〜１００％となっ
ている。そして、下向き突起４４以外の下面は平面状と
なって、可動ストリッパー４１の下部周囲平面が下降し
てガイド部材３３、３３ａの上平面に当接した場合、ダ
イプレート４５の上に乗った接合テープ１７の上表面に
当接するか、僅少（接合テープ１７の厚みの０．１倍以
内）の範囲で隙間を開けるようになっている。なお、下
向き突起４４及び上向き突起４７の幅は、接合テープ１
７の厚み程度になっている。

【００１８】このように構成することによって、可動ス
トリッパー４１の押さえ金部４３が接合テープ１７を押
圧保持した場合、下向き突起４４及び上向き突起４７が
パンチ２５の周囲にある接合テープ１７に食い込み、表
裏の接着剤層４８、４９をパンチ２５から遠ざける、す
なわち接合テープ１７の表裏側の接着剤を外側に逃がす
ようにするので、パンチ２５に接着剤が付着しにくい。
これによって、従来の可動ストリッパーによる接合テー
プの押さえ過ぎを防止して、軟化した接着剤を制御し、
連続した接合テープ片３１の貼着作業が行える。以上の
処理によって、接合テープ片３１が所定位置に貼着され
たリードフレームが製造される。なお、水等の冷媒を用
いてパンチや金型装置を冷却して適当温度に保持するこ
とも可能である。この場合、冷えすぎると、金型や他の
装置が結露するので、２０〜４０℃の常温程度に冷却す
るのが好ましい。更には、エア等を用いて冷却する場合
にはできるだけ乾燥した冷気を使用するのが好ましい。
前記実施の形態においては、接合テープの両面に接着剤
が塗布されていたが、裏面のみに接着剤が塗布されてい
る場合も、本発明は適用できる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１〜５記載の半導体装置用リード
フレームの製造に使用する金属装置においては、可動ス
トリッパーの押さえ金部が必要以上に接合テープを押圧
しないように制御しているので、加熱されて接合テープ
の接着剤が軟化していても、その流動を適正に止めて、
接着剤付着による打ち抜き加工の支障を減少することが
できる。特に、請求項２記載の半導体装置用リードフレ
ームの製造に使用する金型装置においては、基台にヒー
ターが設けられているので、リードフレーム基材が加熱
されて、上部からパンチによって押し付けられた接合テ
ープの接着剤が溶けてリードフレーム基材に簡単に接合
し、処理効率を高めることができる。請求項３記載の半
導体装置用リードフレームの製造に使用する金型装置に
おいては、可動ストリッパーの下降高さを決めるガイド
部材が設けられているので、これによって接合テープの
横方向のずれを矯正でき、更に可動ストリッパーの押さ
え金部の位置を決めて、可動ストリッパーの押さえ金部
による接合テープの過度な押圧を防止できる。請求項
４、５記載の半導体装置用リードフレームの製造に使用
する金型装置においては、ダイプレートには上向き突起
が設けられ、可動ストリッパーの押さえ金部の挿通孔の
周囲には下向き突起が設けられているので、軟化した接
合テープの接着剤をパンチ及びダイプレートの打ち抜き
孔から離すことができ、これによって接着剤のパンチ等
への付着を防止し、常時パンチを鋭利にしておくことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体装置用リー
ドフレームの製造に使用する金型装置の断面図である。

【図２】同金型装置回りの概略平面図である。

【図３】同金型装置の部分拡大断面図である。

【図４】他の実施の形態に係る半導体装置用リードフレ
ームの製造に使用する金型装置の部分拡大断面図であ
る。

【図５】接合テープを貼着したリードフレーム基材の平
面図である。

【符号の説明】

１０ 半導体装置用リードフレームの製造に使用する金
型装置 １１ 半導体装置用リードフレームの製造設備 １２ 予備加熱ステーション １３ 第２のヒ
ーターブロック １４ リードフレーム基材 １５ 連結リー
ドフレーム基材 １６ フレーム搬送手段 １７ 接合テー
プ １８ 接合テープ送り手段 １９ 接合テー
プ送り手段 ２０ 接合ステーション ２１ 架台 ２３ 基台 ２４ ダイプレ
ート ２５ パンチ ２６ 押さえ金
部 ２７ 可動ストリッパー ２８ パンチガ
イド ２９ 上部ホルダー ３０ ガイドポ
スト ３１ 接合テープ片 ３２ 打ち抜き
孔 ３３ ガイド部材 ３３ａ ガイド
部材 ３４ 吊りロッド ３５ スプリン
グ ３６ パンチ保持部 ４１ 可動スト
リッパー ４２ 挿通孔 ４３ 押さえ金
部 ４４ 下向き突起 ４５ ダイプレ
ート ４６ 打ち抜き孔 ４７ 上向き突
起 ４８ 接着剤層 ４９ 接着剤層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のリードフレーム基材が順次形成さ
   れた連結リードフレーム基材のそれぞれの前記リードフ
   レーム基材の特定位置に、所定形状の接合テープ片を順
   次打ち抜いて貼着する半導体装置用リードフレームの製
   造に使用する金型装置であって、 前記リードフレーム基材がその上を間欠的に通過する基
   台と、 前記基台の上位置に、前記接合テープ片が貼着された前
   記リードフレーム基材が通過する隙間を有して配置され
   たダイプレートと、 前記ダイプレートと対となって、前記リードフレーム基
   材の搬送方向とは交叉する方向から搬送される接合テー
   プを打ち抜くパンチと、 前記ダイプレートの上位置に設けられて、前記パンチの
   挿通孔を備え、下部の押さえ金部が打ち抜き時の前記接
   合テープを所定高さまで押圧する可動ストリッパーと、 前記可動ストリッパーを上下動可能に保持し、前記パン
   チを所定位置に上下動可能に保持するパンチガイドとを
   有することを特徴とする半導体装置用リードフレームの
   製造に使用する金型装置。
2. 【請求項２】 前記基台には、その上を通過する前記リ
   ードフレーム基材を加熱するヒーターが設けられている
   請求項１記載の半導体装置用リードフレームの製造に使
   用する金型装置。
3. 【請求項３】 前記ダイプレート上には、前記接合テー
   プの両側をガイドすると共に、前記可動ストリッパーの
   下降高さを決めるガイド部材が設けられている請求項１
   又は２記載の半導体装置用リードフレームの製造に使用
   する金型装置。
4. 【請求項４】 前記接合テープは、基テープの表裏側に
   接着剤層が形成された接合テープからなって、前記ダイ
   プレートの打ち抜き孔の周囲には前記接合テープの裏側
   の接着剤を外側に逃がす上向き突起が設けられていると
   共に、前記可動ストリッパーの押さえ金部の前記挿通孔
   の周囲には、前記接合テープの表側の接着剤を外側に逃
   がす下向き突起が設けられている請求項１〜３のいずれ
   か１項に記載の半導体装置用リードフレームの製造に使
   用する金型装置。
5. 【請求項５】 前記上向き突起の高さは、前記接合テー
   プの裏側の接着剤層の高さの０．１〜１倍であって、前
   記下向き突起の高さは、前記接合テープの表側の接着剤
   層の高さの０．１〜１倍である請求項４記載の半導体装
   置用リードフレームの製造に使用する金型装置。