JP2828099B2 - 半導体のリード曲げ加工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、樹脂モールドされた半
導体の外部リードの曲げ加工法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の半導体パッケージの製造方法及び
半導体パッケージの製造工程における半導体のリード曲
げ加工法の概要を図５乃至図９に基づき説明する。 【０００３】図５は半導体パッケージの製造工程図、図
６は半導体パッケージの初期の製造工程でパターン打ち
抜きされたリードフレームの平面図を示すもので、半導
体パッケージの製造は、先ず図５の製造工程に示すよう
に、リードフレーム素材（例えば２％Ｓｎ−Ｃｕ合金の
金属薄板）をプレスにより所定のパターンに打ち抜き加
工して図６に示す如きリードフレーム１を得る。リード
フレーム１は、外部リード２、内部リード３、タブ４、
ダム５から成り、図６の２点鎖線で囲った範囲が後工程
でモールドされるモールド範囲である。そして、モール
ド工程前にリードフレーム１のタブ４上に別工程で製造
された半導体ペレット（図示省略）を搭載し接着して、
半導体ペレットと内部リード３とを接続し、その後、半
導体樹脂封止用の注型金具によってリードフレーム１の
モールド範囲をモールドする。図７は、モールド工程後
の状態を示す斜視図であり、同図に示すようにモールド
樹脂により、タブ４上の半導体ペレット、内部リード３
がモールド部７内に樹脂封止される。そして、半導体樹
脂封止用注型金具からはみ出たモールド樹脂のダムばり
６と、リードフレーム１のダムを切除した後に、外部リ
ード２を下方へ曲げ加工し、以上の製造工程を経て、図
８（ａ）の半導体パッケージ断面図に示すような半導体
パッケージ８が得られる。 【０００４】ところで、このようなリード曲げ加工時
に、外部リード２を機械的に拘束しない状態で曲げ加工
を行なうと、曲げ加工力が内部リード３及びモールド部
７へ伝達し、その結果、図８（ｂ）に示すようにモール
ド部７と内部リード３の上面との界面に引張応力が作用
して剥離が生じ、ひいては内部リード３とモールド部７
との間に隙間９が発生することもあった。隙間９は、そ
の間隔δが数μｍ〜数１０μｍ、奥行きｌ１が数１００
μｍ程度であるが、このような隙間９が生じると、隙間
９に外部から水分が侵入し、半導体パッケージの内部配
線に腐食、断線が生じて故障の原因となる。 【０００５】そこで、従来は半導体パッケージの隙間発
生の防止を図るために、例えば特公昭４９−４９１０７
号公報等にリード曲げ加工時に曲げ加工を行なう外部リ
ード近辺を上下方向より機械的に拘束する等の対策を講
じていた。 【０００６】図９は、このような隙間発生防止を図るた
めの従来のリード曲げ加工の局部断面図を示すものであ
り、既述した図８（ｂ）と同一部分には同一符号が付し
てある。すなわち、２は外部リード、３は内部リード、
７はモールド部であり、従来は、リード曲げ加工時に、
外部リード２のリード曲げ部位を、上面拘束治具１０と
下面拘束治具１１とにより機械的に拘束し、上下方向か
ら拘束力Ｐを負荷した状態で外部リード２に下向きに曲
げ加工力（リード曲げ荷重）を加えることにより、曲げ
加工力が内部リード３及びモールド部７に伝達するのを
防止して、内部リード３とモールド７との界面に隙間が
発生するのを防止していた。 【０００７】 【発明が解決しようとする問題点】このようなリード曲
げ加工法において、リード部材２の材質、形状、寸法等
によってリード曲げ加工に必要なリード曲げ荷重が異な
るため、リード曲げ荷重の大きさに応じて拘束治具１
０、１１に加える機械的拘束力Ｐも変える必要がある。
しかしながら、この種の拘束力Ｐの大きさには限度があ
り、拘束力Ｐが大きくなりすぎると外部リード２の拘束
部位に損傷が生じる場合があった。特に、モールド内部
７へ曲げ加工力が伝達するのを防止する力は、拘束治具
１０、１１のリード押さえ幅ｌ２（図９参照）と拘束力
Ｐの積により決定されるので、リード曲げ加工時にリー
ド押さえ幅ｌ２の値を小さく設定しようとする場合に
は、その分拘束力Ｐを反比例して大きくしなければなら
ず、その結果、リード２の拘束面に加わる面圧が限界値
を超え、リード２に降伏応力が生じてリード２に損傷が
生じ、大きな曲げ荷重を必要とするリード曲げ加工を精
度良く行ない得ない問題を有していた。 【０００８】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
消しつつ、リード曲げ加工時にモールド部と内部リード
との界面に隙間が生じるのを有効に防止し得るリード曲
げ加工法を提供することにある。 【０００９】 【問題点を解決するための手段】上記目的は、半導体の
モールド部から突出する外部リードの下部を支持し、モ
ールド部の上方向の変位を拘束した状態でリード曲げ加
工を行なうことにより達成される。 【００１０】 【作用】本発明のリード曲げ加工方の作用を図１
（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。 【００１１】図１（ａ）は、本発明のリード曲げ加工法
の原理であり、図中、２は半導体の外部リード、３は内
部リード、７はモールド部、１２はリード下面拘束点、
１３はモールド部上面拘束治具、ＰＭはリード曲げ荷重
である。 【００１２】しかして、半導体の外部リード２の下部を
リード下面拘束点１２で支持し、モールド部７の上面を
モールド部上面拘束治具１３で押さえて、モールド部７
の上方向への変位を拘束しながらリード曲げ加工法を行
なう。外部リード２の曲げ変形が進むにつれてモールド
部７の持ち上がろうとする力が大きくなるが、モールド
部７は上方向への変位が拘束されているため、モールド
部７は上に持ち上がることなく、一定状態に保たれる。
このときの外部リード２及びモールド部７内部の曲げモ
ーメント分布を図１（ｂ）に示す。すなわち図１（ｂ）
に示すようにリード曲げ荷重ＰＭを加えることにより、
外部リード２にはリード２を曲げるための負の曲げモー
メントＭ１が発生するが、モールド部７の内部には、モ
ールド部の上方向の変位を拘束する力が作用するために
負のモーメントが発生せずモーメントはほとんど零に近
く、モールド部７の端部１４近傍でのリードに発生する
モーメントもほぼ零となる。従って、半導体のリード
は、モールド端部近傍で変形することなく、そのためモ
ールド部７と内部リード３との間に隙間が発生しない。 【００１３】 【実施例】本発明の一実施例を図２乃至図４に基づき説
明する。 【００１４】図２は、本発明に係るリードフレーム曲げ
加工法を実施するためのリード曲げ加工装置の正面図で
あり、曲げ加工前の状態を示し、図３は上記リード曲げ
加工装置の曲げ加工後の状態を示す正面図であり、図４
は、図１のＡ部を拡大して表わす省略斜視図である。 【００１５】図２において、２０は半導体パッケージ８
を曲げ加工時にセットする下型で、下型２０には半導体
パッケージ８のモールド部７を収容する収容溝２１が設
けられ、収容溝２１の両側縁には外部リード２の曲げ点
下面側を支持する下面支持部２２が突設されている。 【００１６】２３は、半導体パッケージのモールド部７
の上方向の変位を拘束する上型であり、上型２３はエア
シリンダ２４の押圧力によってモールド部７の上方向の
変位を拘束するものである。上型２３は、図４に示すよ
うに、半導体パッケージ８のモールド部７上面を押さえ
て拘束する押さえ面２５を有する。また押さえ面２５の
側縁に凹部２６、凸部２７が櫛歯状に複数配設され、エ
アシリンダ２４の作用により上型２３が最下点に至ると
きに、凹部２６が外部リード２の上面に位置し、且つ凸
部２７が下型２０の支持部２２の上面に当接するように
してある。そして、この凸部２７が支持部２２に当接し
たときに、モールド部７の上面と上型２３の押さえ面２
５との間には僅かな隙間が保てるように設定して、エア
シリンダ２４の力がリード曲げ加工前にモールド部７に
直接作用しないようにしてある。 【００１７】２８は、外部リード２に曲げ荷重（垂直荷
重）を加える曲げローラ機構であり、曲げローラ機構２
８は一対のローラ部材２８ａ，２８ｂが上型２３及び下
型２０の左右両側面に沿って上下往復動するように装着
され、ローラ部材２８ａ，２８ｂの下降力によりリード
曲げ荷重ＰＭが生じる。 【００１８】次に、本実施例のリード曲げ下降装置を用
いて、リード曲げ加工の工程を説明する。 【００１９】リード曲げ加工を行なう場合には、先ず、
下型２０上に半導体パッケージ８をセットし、外部リー
ド２の曲げ点下面側を支持部２２に位置させる。 【００２０】次いで、エアシリンダ２４により上型２３
を下げる。上型２３が最下点まで下がると、上型２３の
凸部２７が下型２０の支持部２２に当接し、押さえ面２
５が半導体パッケージのモールド部７の上面に僅かな隙
間を保持して位置する。この時のエアシリンダ２４に加
える圧力は、この後のリード曲げ加工において、モール
ド部７から作用する力によって上型２３が持ち上げられ
ない程度に充分に大きくする。このようにしてエアシリ
ンダ２４に圧力を加えた状態で曲げローラ機構２８を矢
印Ｂ方向に下降させると、外部リード２にリード曲げ荷
重ＰＭが加わり、外部リード２に曲げ変形が生じる。曲
げ変形が進むと、モールド部７は、押さえ面２５とモー
ルド部７との間の僅かな隙間分だけ若干持ち上がり、モ
ールド部７上面は上型２２の押さえ面２５と接する。さ
らに、リード曲げ変形が進むとモールド部７の上方向に
持ち上がろうとする力は大きくなり、押さえ面に加わる
上方向の圧力は上昇するが、エアシリンダ２４には前述
したようにモールド部７の上方向の変位を拘束する充分
な圧力が加わっているため、上型２３が持ち上がること
はない。リード曲げ加工後の状態を図３に示す。しかし
て、本実施例のリード曲げ加工によれば、上述したよう
にモールド部７の内部には、エアシリンダ２４からの加
圧力によってモールド部７の上方向の変位を拘束する力
が作用するため、負の曲げモーメントが発生せず、その
ためモールド部７の内部までリードの曲げ変形が及ぶの
を防止し、内部リードとモールド部の界面に隙間が生じ
るのを防止することができる。さらに本実施例によれ
ば、従来のように外部リードに拘束治具によって大きな
機械的拘束力を与える必要性がなくなり、モールド部上
面の変位拘束力だけで適正なリード曲げ加工が行ない得
るので、外部リードに降伏応力が生じることなく、リー
ド損傷の発生を防止できる。さらに、本実施例によれ
ば、モールド部７に与える力は、リード曲げ加工時にモ
ールド部７が持ち上がらないようにする拘束力であれば
良く、その設定拘束力に厳密性を要求されないので、リ
ード曲げ加工制御を簡単に行ない得る。 【００２１】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、リード曲
げ加工時に、モールド部内部までリードの曲げ変形が及
ばないようにして、モールド部と内部リードとの界面に
隙間が生じるのを防止し、且つ曲げ加工時にリードに損
傷が生じるような不具合を解消することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のリード曲げ加工法の原理を示した図で
ある。 【図２】図２は本発明のリード曲げ加工法に使用するリ
ード曲げ加工装置の要部正面図を示す。 【図３】図３は、図２のリード曲げ加工装置の曲げ加工
後の状態を表わす要部正面図を示す。 【図４】図４は、図２のＡ部を拡大して表わす部分斜視
図を示す。 【図５】図５は、半導体パッケージの製造工程図を示
す。 【図６】図６は、本発明のリード曲げ加工に使用するリ
ードフレームの一部省略平面図を示す。 【図７】図７は、製造工程時の半導体パッケージを表わ
す一部省略斜視図を示す。 【図８】図８は、従来のリード曲げ加工法によりリード
曲げ加工を行なった後の半導体パッケージの側断面図
（ａ）及び要部断面図（ｂ）を示す。 【図９】図９は、従来のリード曲げ加工法によりリード
曲げ加工を行なった後の半導体パッケージの要部断面図
を示す。 【符号の説明】 ２…外部リード、３…内部リード、７…モールド部、８
…半導体パッケージ、１２…下面支持点、１３…モール
ド部上面拘束治具、ＰＭ…リード曲げ荷重。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 元 東京都小平市上水本町1450番地 株式会 社日立製作所武蔵工場内 (56)参考文献 特開 昭60−241246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−63046（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−75551（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−168646（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭55−7291（ＪＰ，Ｙ２) 特公 平６−83868（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 23/50 B21F 1/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．半導体のモールド部から突出する外部リードに一方
   向から荷重を加えてリード曲げを行うリード曲げ加工法
   であって、 前記外部リードの曲げ点において、前記外部リードを受
   け型で支持し、 かつ荷重を加えることによって生じるモールド部の変位
   を拘束する方向に押さえ型で押さえながら前記モールド
   部と受け型との間に空間を設け、前記外部リードに一方
   向から荷重を加えてリード曲げ加工を行うことを特徴と
   するリード曲げ加工法。