JPH1131774A - 金属板の切断装置 - Google Patents

金属板の切断装置

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JPH1131774A
JPH1131774A JP9184761A JP18476197A JPH1131774A JP H1131774 A JPH1131774 A JP H1131774A JP 9184761 A JP9184761 A JP 9184761A JP 18476197 A JP18476197 A JP 18476197A JP H1131774 A JPH1131774 A JP H1131774A
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cutting
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面がメッキされた金属板をパンチと受けダ
イで切断すると、金属板のカット面に金属板の素材が露
呈され、この部分がメッキされない状態となる。 【解決手段】 剪断力を発生させるパンチ１２と受けダ
イ１０とを備え、かつパンチ１２はその先端の両側部に
面取り部１３が形成され、かつその両側部と受けダイ１
０のダイ穴１４との間に所要のクリアランスＬが設けら
れる。パンチ１２と受けダイ１０とにより半導体装置１
の表面メッキされたリード２を切断する場合、その工程
の初期において、リード２に剪断荷重が集中されること
がなくなり、リードに塑性変形力が生じてその板厚が減
少され、しかる上で剪断力によって切断されるので、塑
性変形によって表面のメッキ層３におけるメッキだれが
顕著なものとなり、切断されたリード２の先端のカット
面のリードの略全面がメッキ層によって覆われることに
なり、リード素材４がカット面に露呈されることが回避
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置のリード
フレーム等のような、金属材の表面にメッキ処理が施さ
れた金属板をプレス加工機等によって切断するための切
断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属板を剪断するための技術、例
えば、半導体装置に用いられるリードフレームを金属板
から打抜き形成し、あるいは既に形成されている半導体
装置のリードフレームの一部を切断除去する、いわゆる
リードカットの方法を図３に示す。図３（ａ）に示すよ
うに、リード素材４の表裏面がメッキ層３によって外装
処理が施された外部接続用のリード２を有する半導体装
置１を受けダイ２０上に載置し、押さえ部材２１で前記
リード２をダイ２０に対して押さえ付けて保持した状態
で、受けダイ２０に設けられたダイ穴２２内に上下方向
に昇降するパンチ２３を下降し、受けダイ２０とパンチ
２３とによりリード２の切断を行っている。
【０００３】このような切断装置では、リード２のカッ
ト部の切断性を高めるために、前記したパンチ２３とダ
イ穴２２との寸法差、いわゆるクリアランスは可及的に
小さく設定されている。したがって、当然にリード２は
カット面が垂直に近い状態で剪断されることになる。こ
のため、このカット面は、図３（ｂ）のように、リード
素材４が露呈され、メッキ層３が殆ど存在しない状態と
されるため、その後の半導体装置の製造工程において、
リードの先端部に半田が付着せず、電気抵抗の増大、接
合強度の低下、リード切断面の腐食など品質上の信頼性
が低下することや、リード先端に半田フィレットが形成
されないことで、半田付け自動外観装置で半田付け不良
として除去されてしまう等の問題が生じる要因となって
いる。
【０００４】このようなリードのカット面にリード素材
が露呈されることを防止するために、特開平３−２６４
１４０号公報では図４（ａ）に示すように、パンチ２３
Ａの形状をリード切り刃側にテーパ状に面取り部２４を
施している。この面取り部２４を設けることにより、リ
ード２は切断される際に表面のメッキ層３にメッキだれ
が生じ易くなり、図４（ｂ）のように、リード２のカッ
ト面の一部がメッキ層３によって覆われることになる。
また、特開平８−３７２６２号公報では図５に示すよう
に、パンチ２３Ｂの形状をリード切り刃側の下縁を円弧
状に面取り部２５を設けている。さらに、図示は省略す
るが特開平７−２１１８３８号公報の様に受けダイ穴と
パンチのクリアランスＬをリード厚の１４〜２１％に設
定した構成が提案されている。いずれも、面取りあるい
はクリアランスによってリードにおける剪断作用を鈍い
状態とし、その際におけるカット面でのメッキだれを利
用してメッキ層でカット面を覆うようにし、カット面で
のリード素材の露呈を極力防止しようとするものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の技術は、パンチの形状と、パンチとダイ穴との
クリアランスとを総合的に考慮したものではないため、
リードのカット面におけるメッキだれが少なく、カット
面のほぼ１／２以上はリード素材が露呈された状態とな
っている。特に、パンチの先端部に円弧状あるいはテー
パ状の面取り部を形成してメッキだれを誘発させている
が、これらの面取り部はパンチの片側にのみ形成されて
いるものであるため、パンチの下降に伴って他方側が先
に切断されてしまうため、結局、面取り部側に切断荷重
が集中し、この加重によってリードがより早い段階で切
断されてしまうことになる。このため、従来技術では前
記した問題を十分に解消することができないという問題
がある。
【０００６】本発明の目的は、剪断したカット面におけ
るメッキだれを促進し、カット面のほぼ全面をメッキで
覆い、素材の露呈を防止することが可能な金属板の切断
装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、パンチと、こ
のパンチとの間で剪断力を発生させる受けダイとで構成
され、かつ前記パンチはその先端の両側部に面取り部が
形成され、かつその両側部と前記受けダイとの間に所要
のクリアランスが設けられていることを特徴とする。前
記面取り部は、前記パンチの先端の両側部を平面状に削
成したテーパ面、あるいは円弧状に削成した円弧面とし
て構成される。また、前記パンチと受けダイのクリアラ
ンスが前記金属板の板厚の１５％〜２５％であることが
好ましい。さらに、本発明は、切断する金属板が、半導
体装置のリードであり、その両面にメッキが施されてい
る切断装置として構成されることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施形
態の切断装置の概略構成図であり、切断しようとするリ
ード２を有する半導体装置１が載置される受けダイ１０
と、この受けダイ１０に対して前記リード２を押圧保持
するリード押さえ１１と、上下に移動可能で、下降され
たときに前記受けダイ１０に設けられたダイ穴１４内に
進入して前記リード２０を剪断によって切断するパンチ
１２とで構成されている。前記パンチ１２は前記受けダ
イ１０と共に硬度の高い金属からなり、受けダイ１０と
の間に所要のクリアランスＬが設けられるとともに、そ
の先端の両側にテーパ状の面取り部１３が設けられてい
る。ここで、前記面取り部１３は、Ｃ＝０．１５ｍｍ、
すなわちテーパ辺の寸法が前記値となるテーパ状とさ
れ、また、クリアランスはリード２の厚さの２０％程度
に設定している。なお、前記リード２はリード素材４の
表裏面にメッキ層３が形成されている。
【０００９】この切断装置により前記リード２の切断を
行う場合には、受けダイ１０に半導体装置１を載置し、
かつリード押さえ１１によりリード２を受けダイ１０の
表面に押圧保持させる。そして、パンチ１２を下降させ
てダイ穴１４内に進入させる。このとき、図１（ｂ）の
ように、パンチ１２の先端の両側部に面取り部１３が形
成されているため、パンチ１２の両側部と受けダイ１０
との間に生じる切断荷重の集中が生じなくなり、その剪
断作用が弱められ、リード２に生じる剪断力も低下され
るため、リード２には塑性変形力が発生され、リード２
はその厚さ方向に変形される。このため、リード２には
板厚さ方向の絞りが発生され、リード２の両面に形成さ
れているメッキ層３が互いに近接された状態となる。
【００１０】そして、さらにパンチ１２が下降されて、
リード２の板厚が所定の厚さにまで減少されると、図１
（ｃ）のように、剪断力によるリード２が切断されるこ
とになる。このとき、メッキ層３はリード素材４のほぼ
全厚さにわたる領域までメッキだれが生じる状態とな
り、結果として上側のメッキ層が下側のメッキ層に接触
される程度の状態となる。これにより、リード２のカッ
ト面のリード素材４は上側のメッキ層３によってほぼ完
全に覆われる状態となり、カット面にリード素材４が露
呈される状態が回避される。
【００１１】因みに、この実施形態におけるリード先端
の半田メッキ付着率が、従来の０〜７０％に対して９５
％以上となり、この半導体装置を基板に実装した場合、
リード先端の半田フィレット高さは、リード板厚と同等
程度になる。これを半田付け自動外観検査装置で検査し
た場合、半田フィレット高さ不足による不良率は、ほぼ
０に低減される。また、リード先端に半田が付かないこ
とによる電気抵抗の増大、接合強度の低下、リード切断
面の腐食などの品質上の信頼性が低下することもない。
【００１２】なお、本発明者の検討によれば、リードの
カット面に好適なメッキだれを生じさせるための条件と
しては、パンチ１２に形成する面取り部１３の寸法はＣ
＝０．１ｍｍまたはＣ＝０．２ｍｍでもよく、またパン
チ１２と受けダイ１０のクリアランスＬはリード２の板
厚の１５％もしくは２５％でもよい。
【００１３】図２（ａ）は本発明の第２の実施形態の切
断装置の概略断面図であり、前記第１の実施形態と等価
な部分には同一符号を付してある。この実施形態では、
パンチ１２の先端の両側に円弧状の面取り部１５を形成
している。この面取り部１５を構成する円弧の曲率Ｒは
０．１ｍｍ〜０．２ｍｍが適切である。また、パンチ１
２と受けダイ１０とのクリアランスＬは前記第１の実施
形態と同じに設定している。
【００１４】この第２の実施形態の切断装置において
も、リード２の切断を行う場合には、図２（ｂ）のよう
に、受けダイ１０に半導体装置１を載置し、かつリード
押さえ１１によりリード２を受けダイ１０の表面に押圧
保持させる。そして、パンチ１２を下降させてダイ穴１
４内に進入させる。このとき、パンチ１２の両側に形成
されている面取り部１５によって、パンチ１２の両側部
と受けダイ１０との間に生じる切断荷重の集中が生じな
くなり、その剪断作用が弱められ、リードに生じる剪断
力も低下されるため、リード２には塑性変形力が発生さ
れ、リード２はその厚さ方向に変形される。このため、
リード２に板厚さ方向の絞りが発生され、リードの両面
に形成されているメッキ層３が互いに近接された状態と
なる。
【００１５】そして、図２（ｃ）のように、さらにパン
チ１２が下降されて、リード２の板厚が所定の厚さにま
で減少されると、剪断力によりリード２が切断されるこ
とになる。このとき、メッキ層３はリード素材４のほぼ
全厚さにわたる領域までメッキだれが生じる状態とな
り、リード２のカット面のリード素材４は上側のメッキ
層３によってほぼ完全に覆われる状態となり、カット面
にリード素材４が露呈される状態が回避される。したが
って、第１の実施形態と同様に、リード先端における半
田フィレット高さ不足による不良率は、ほぼ０に低減さ
れ、また、リード先端に半田が付かないことによる電気
抵抗の増大、接合強度の低下、リード切断面の腐食など
の品質上の信頼性が低下することもない。
【００１６】なお、本発明では、パンチの両側に面取り
部が設けられ、この面取り部の寸法がクリアランスに対
して相対的に大きな寸法であれば、前記した第１及び第
２の実施形態と同様に顕著なメッキだれが得られ、切断
されるリードのカット面がメッキ層によって覆われるこ
とになる。また、前記各実施形態では本発明を半導体装
置のリード切断用の切断装置に適用しているが、表面に
メッキを施した金属板を切断するための装置であれば、
本発明を同様に適用することが可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、剪断力を
発生させるパンチと受けダイとで構成され、かつパンチ
はその先端の両側部に面取り部が形成され、かつその両
側部と受けダイとの間に所要のクリアランスが設けられ
ているので、パンチと受けダイとによる金属板の切断工
程の初期において、金属板に剪断荷重が集中されること
がなくなり、金属板に塑性変形力が生じてその板厚が減
少され、しかる上で剪断力によって切断されるので、塑
性変形によって表面のメッキ層におけるメッキだれが顕
著なものとなり、切断された金属板のカット面の略全面
がメッキ層によって覆われることになり、金属素材がカ
ット面に露呈されることが回避できる。したがって、本
発明を半導体装置のリード切断に適用したときには、切
断された半導体装置のリード先端を半田メッキで覆うこ
とができ、半田フィレット形成性を向上して半導体装置
の半田付け外観不良を低減できることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の切断装置とその動作
を説明するための断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の切断装置とその動作
を説明するための断面図である。
【図３】従来の切断装置の一例の断面図とそのリードカ
ット面の端面図である。
【図４】従来の切断装置の他の例の断面図とそのリード
カット面の端面図である。
【図５】従来のさらに他の例の切断装置の断面図であ
る。
【符号の説明】
１ 半導体装置 ２ リード ３ リード素材 ４ メッキ層 １０ ダイ受け １１ リード押え １２ パンチ １３，１５ 面取り部 １４ ダイ穴

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パンチと、このパンチとの間で剪断力を
    発生させる受けダイとで構成される金属板の切断装置に
    おいて、前記パンチはその先端の両側部に面取り部が形
    成され、かつその両側部と前記受けダイとの間に所要の
    クリアランスが設けられていることを特徴とする金属板
    の切断装置。
  2. 【請求項２】 前記面取り部は、前記パンチの先端の両
    側部を平面状に削成したテーパ面である請求項１に記載
    の金属板の切断装置。
  3. 【請求項３】 前記面取り部は、前記パンチの先端の両
    側部を円弧状に削成した円弧面である請求項１に記載の
    金属板の切断装置。
  4. 【請求項４】 前記パンチと受けダイのクリアランス
    が、前記金属板の板厚の１５％〜２５％である請求項１
    ないし３のいずれかに記載の金属板の切断装置。
  5. 【請求項５】 切断される金属板は、半導体装置のリー
    ドであり、その両面にメッキが施されている請求項１な
    いし４のいずれかに記載の金属板の切断装置。
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