JP5367259B2 - ブリッジ切除方法及びリードフレーム条 - Google Patents

Description

本発明は、一条または複数の条（多条）のリードフレームを連結、保持するブリッジを切除することにより、リードフレームを条分けする方法に関する。

半導体集積装置等に用いられるリードフレームは、金属の薄板を素材とし、エッチング法または、金型を用いた打ち抜き法等にて製造される。リードフレームを製造する場合、リードフレームの製造効率を上げるため、枚葉または長尺帯状の金属板上にリードフレームを多面付けして製造される。

また、リードフレームに半導体チップを実装する効率を上げるため、リードフレームを単列に配列したリードフレームシートから、リードフレームを多条・マトリクス状に配列したフレーム枠材付リードフレームシートが一般的になっている。

図１に、従来のリードフレームをマトリクス状に多面付けしたフレーム枠材付きリードフレームシートを一例に示す。図１に示すリードフレームシート５００は、複数のリード１１０を有したリードフレームが１条に単列３面付けされ、３面付けされたリードフレーム条１００が２条に配置されている。２条に配列されたリードフレーム条１００の外周には、フレーム枠材２１０が配置され、フレーム枠材２１０とリードフレーム条１００の間に複数のブリッジ２２０が架かり、フレーム枠材２１０にリードフレーム条１００を連結、保持している。また、隣接するリードフレーム条１００の間に複数のブリッジ２２０が架かり、隣接するリードフレーム条１００どうしを連結した構造となっている。なお、破線で示した枠１５０が電子部品搭載用領域である。

このようなリードフレームシート５００の複数のブリッジ２２０は、大きな応力が生じる絶縁樹脂の熱圧着工程に耐えうる十分な強度を有するものとして形成されている。このため、リードフレームシート５００から各リードフレーム条１００を容易に分離することはできない。

そこで従来、このような場合には、シート切断金型内に条分け用のポンチを搭載し、ポンチをブリッジ部分に押打してブリッジ部分を分離したり、ブリッジ部分にハーフエッチングで溝を形成し、ニッパ等の工具で切断したり、あるいは手で繰返し折り曲げて、金属疲労を起こすことで分離、切断を行っていた。
特開平７−１０６４８７号公報 特開平１１−１６５３００号公報

しかしながら、上記シート切断金型内に条分けポンチを搭載する場合には、製品の一連の製造工程（曲げ金型、切断金型など）内にブリッジ除去工程を組み入れ行われる。金型内では、リードフレームシートの各所に設けたガイドホールなどの目印により、ブリッジを打ち抜く位置を決める。そのため、製品の種類、形状が異なる場合には、製品ごとに金型を用意しなければならず、コストの面で問題があった。

また、ブリッジに溝を形成して切断する場合は、溝を形成する工程に加えて、ニッパ等の工具で切断する工程や手で折って分離する工程等、複数の工程を必要とすると共に作業効率が低い等の問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、多条のリードフレームシートのブリッジを簡便かつ的確に切除し、シートからリードフレーム条を容易に分離（条分け）する方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。

本発明によれば、少なくとも２本のフレーム枠材と、前記フレーム枠材の間に、複数のリードフレームを少なくとも単列配置した、複数のリードフレーム条と、隣接する前記リードフレーム条の間に架かり、前記隣接するリードフレーム条どうしを連結する複数の第１ブリッジと、前記フレーム枠材と該フレーム枠材に隣接する前記リードフレーム条との間に架かり、前記フレーム枠材に前記隣接するリードフレーム条を保持する複数の第２ブリッジとを備えたリードフレームシートのブリッジをポンチにより切除するブリッジ切除方法であって、前記ポンチは、隅部を面取りした角ポンチであって、Ｘ−Ｙ２方向に移動可能であり、前記第１ブリッジ及び前記第２ブリッジと重なるように位置決めされ、前記第１ブリッジ及び前記第２ブリッジの全領域と、前記第１ブリッジが連結する２つの前記リードフレーム条の一部の領域、又は前記第２ブリッジが連結する前記フレーム枠材及び前記リードフレーム条の一部の領域に重なる大きさに形成され、前記一部の領域に重なる部分において、前記リードフレーム条の長手方向の前記ポンチの辺の長さは、前記リードフレーム条の長手方向の前記第１ブリッジ及び前記第２ブリッジの幅の長さよりも長く、前記ポンチにより、前記第１ブリッジ及び前記第２ブリッジの全領域と、前記第１ブリッジが連結する２つの前記リードフレーム条の一部の領域、又は前記第２ブリッジが連結する前記フレーム枠材及び前記リードフレーム条の一部の領域とが切除されることにより、前記リードフレームシートから前記リードフレーム条を分離し、更に前記リードフレーム条どうしを分離し、分離された前記リードフレーム条には前記第１ブリッジ及び前記第２ブリッジの切断された端部が残存せず、かつ、縁部が傾斜を有するように食い込みが形成されることにより解決することができる。

本発明によれば、多条のリードフレームシートのブリッジを簡便かつ的確に切除し、シートからリードフレーム条を容易に分離（条分け）することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。

［第１実施例］
図２は、マトリクス状に多面付けしたフレーム枠材付きリードフレームシート５０の一部を一例に示したものである。

このリードフレームシート５０は、金属板から一体的に形成されるものであり、複数のリード（図示せず）を含むリードフレームが１条に単列配置されたリードフレーム条１０となり、それが３条に配置されている。

３条に配列されたリードフレーム条１０の両側には、フレーム枠材２１が配置され、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０の間に複数のブリッジ２２が架かり、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０を連結、保持している。また、３条に配列されたリードフレーム条１０は、隣接するリードフレーム条どうしが、複数のブリッジ２２によって連結された構造となっている。

なお、リードフレームシートにおいて、リードフレーム一条には単列のみならず、複数列のリードフレームを配置しても良い。また、このように複数列配列した一条のリードフレームを複数条配置しても良い。

図３は、平面的にみたブリッジ２２の拡大図である。このブリッジ２２は、平面的にみると、長方形状または正方形状であり、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０と一体的に成形された形状となっている。このブリッジ２２は、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０の間に架かり、フレーム枠材２１にリードフレーム条１０を連結、保持している。この例では、ブリッジ２２の縦の長さＬ１は、約１．８ｍｍ、幅の長さＬ２は、約１．５ｍｍである。

なお、上記ブリッジ２２の説明を、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０との間に架かるブリッジ２２として説明したが、リードフレーム条１０どうしの間に架かるブリッジ２２も同様の形状である。このブリッジ２２の場合は、リードフレーム条１０どうしを連結している。

次に、図４及び図５を用いて、リードフレームシート５０のブリッジ２２をポンチにより打ち抜き、切除する方法を説明する。

図４（Ａ）は、第１のポンチ３０とこれに対応する開口部を有するダイ２８とを備えた金型２５に、リードフレームシート５０が挿入された様子を示す断面図である。

この金型２５は、数値制御装置（図示せず）によって駆動され、Ｘ−Ｙ２方向の任意の位置に移動することができる。この装置は、リードフレームシート５０のブリッジ２２に設けられた所定の印（図示せず）等を感知することにより、金型２５を所定の位置に移動させる。

この金型２５に搭載された第１のポンチ３０は、Ｚ方向に移動可能であり、図４（Ａ）に示すダイ２８の開口部内に移動することにより、リードフレームシート５０上のブリッジ２２を打ち抜き、切除することができる。

図４（Ｂ）は、第１のポンチ３０を平面的にみた図である。金型２５の材料は、金型用合金工具鋼（ＳＫＤ）、超硬合金（ＷＣ）、セラミック等である。

第１のポンチ３０は、平面的に見ると、長方形状または正方形状の四角形であり、隅部が面取りされている。なお、第１のポンチ３０は、四角形に限らず、六角形、八角形など多角形であっても良い。また、後述するように、隅部が面取りされていることが望ましいが、面取りをしないものであっても良い。

図４（Ｂ）に示す第１のポンチ３０は、一例として示すと、縦の長さＬ３は約１．９６ｍｍ、面取りした後の縦の長さＬ４は約1．３６ｍｍ、横の長さＬ５は約２．６６ｍｍ、面取りした後の横の長さＬ６は約２．０６ｍｍである。

金型２５は、数値制御装置によってリードフレームシート５０のブリッジ２２に設けられた所定の印（図示せず）等を感知することにより、所定の位置に移動するように設定されている。

図５は、金型２５を移動して第１のポンチ３０をブリッジ２２上に重ね合わせた様子を示す平面図である。

第１のポンチ３０とダイ２８の開口部は、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０との間に架かるブリッジ２２に重ね合うよう位置決めされる。第１のポンチ３０が重なる領域は、ブリッジ２２の全領域のほか、後述するように、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０のそれぞれが、ブリッジ２２に連結する部分にもわずかに重なるように、ブリッジ２２の縦の長さＬ１および／または第１のポンチ３０の縦の長さＬ３が設定されている。

金型２５を移動して、このように第１のポンチ３０とダイ２８の開口部上にブリッジ２２の位置をあわせた後、第１のポンチ３０を押圧し、ブリッジ２２を打ち抜く。これにより、ブリッジ２２は、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０とから打ち抜かれ、切除される。また、このように、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０の間を連結する複数のブリッジ２２を全て切除することにより、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０を分離することが可能となる。

上述のブリッジ切除方法は、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０との間を連結するブリッジ２２を例に説明したが、隣接するリードフレーム条１０どうしを連結するブリッジ２２を切除する場合も同様である。この方法により、リードフレーム条１０どうしを連結する複数のブリッジ２２を切除することで、多条に連結されたリードフレーム条１０を条分け（分離）することができる。

図６は、第１のポンチ３０でブリッジ２２を打ち抜いた後の様子を示す平面図である。ブリッジ２２が連結していたフレーム枠材２１とリードフレーム条１０との間には、打ち抜き部５２が形成される。

打ち抜き部５２は、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０のそれぞれに第１のポンチ３０が重なった部分にも形成されるので、リードフレーム条１０に食い込み（ミスマッチ）が生じる。

このミスマッチがまったく生じないようにすると、リードフレーム条１０にブリッジ２２の根元部が残り、突起が生じる場合がある。そのようなブリッジ２２の残り（突起）が形成されると、後の工程においてその突起部が他のリードフレームを傷付けたりすることになるので、ブリッジ２２を除去する場合はブリッジ２２の残りが生じないように必ずミスマッチを形成する必要がある。

他方、ミスマッチが大きすぎると、ミスマッチがリードフレームの内部にまで及ぶことのないよう、リードフレームの枠を大きくしなければならなくなり、リードフレームの小型化の妨げとなり、また材料の無駄にもつながる。したがって、ミスマッチはできるだけ小さくなるようにするのが好ましい。

第１のポンチ３０を長方形にすると、図５に示すように、第１のポンチ３０とブリッジ２２との位置がＸ方向に多少ずれても、ブリッジ２２を確実に除去できると共に、このミスマッチはわずかですむ。例えば、本実施例の場合、図６に示す打ち抜き部５２の奥行きＬ７の長さは、最も深いところで、おおよそ０．０８ｍｍである。

更に、本実施例の場合、第１のポンチ３０は隅部を面取りしている。この面取りを行わないとミスマッチ（食い込み部）の角部はほぼ直角となって、その角部が他のリードフレームを傷付けたり、角部がバリとなるなどの障害が発生する。しかし、本実施例のように面取りを形成すると、この面取りにより形成された打ち抜き部５２の縁部２４は緩やかな傾斜を有する。これにより、条分けされたリードフレーム条１０を製品として搬送するなどの取り扱い時に、縁部２４が他のリードフレームを傷付けたり、バリが形成されるなどの障害を回避することができる。

このようにして、数値制御された金型２５に、長方形状で角部が面取りされた第１のポンチ３０を搭載することにより、複数のブリッジ２２で連結、保持される多条のリードフレームにおいて、簡便かつ的確にブリッジを切除し、リードフレームシート５０からリードフレーム条に容易に分離（条分け）することができる。また、ミスマッチを小さくし、かつミスマッチ部の角部により発生する障害を回避することができる。

［第２実施例］
図７及び図８を用いて、リードフレームシート５０のブリッジ２２を第２のポンチ３２により打ち抜き、切除する方法を説明する。

図７（Ａ）は、第２のポンチ３２とこれに対応する開口部を有するダイ２９とを備えた金型２６に、リードフレームシート５０が挿入された様子を示す断面図である。

この金型２６は、数値制御装置（図示せず）によって駆動され、Ｘ−Ｙ２方向の任意の位置に移動することができる。この装置は、リードフレームシート５０のブリッジ２２に設けられた所定の印（図示せず）等を感知することにより、金型２６を所定の位置に移動させる。

この金型２６に搭載された第２のポンチ３２は、Ｚ方向に移動可能であり、図７（Ａ）に示すダイ２９の開口部内に移動することにより、リードフレームシート５０上のブリッジ２２を打ち抜き、切除することができる。

図７（Ｂ）は、第２のポンチ３２の平面図である。金型２６の材料は、金型用合金工具鋼（ＳＫＤ）、超硬合金（ＷＣ）、セラミック等である
第２のポンチ３２は、平面的に見ると、丸型の形状を有している。第２のポンチ３２の直径は、一例として示すと、約３．０ｍｍである。

金型２６は、数値制御装置によってリードフレームシート５０のブリッジ２２に設けられた所定の印（図示せず）等を感知することにより、所定の位置に移動するように設定されている。

図８は、金型２６を移動して第２のポンチ３２をブリッジ２２上に重ね合わせた様子を示す平面図である。

第２のポンチ３２とダイ２９の開口部は、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０との間に架かるブリッジ２２に重ねあうよう位置決めされる。第２のポンチ３２が重なる領域は、ブリッジ２２の全領域のほか、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０のそれぞれが、ブリッジ２２に連結する部分にも重なるように、ブリッジ２２の縦の長さＬ１および／または第２のポンチ３２の直径の長さが設定されている。

金型２６を移動して、このように第２のポンチ３２とダイ２９の開口部上にブリッジ２２の位置をあわせた後、第２のポンチ３２を押圧し、ブリッジ２２を打ち抜く。これにより、ブリッジ２２は、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０とから打ち抜かれ、切除される。また、このようにして、フレーム材２１とリードフレーム条１０の間を連結する複数のブリッジ２２を全て切除することにより、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０とを分離することが可能となる。

上述のブリッジ切除方法は、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０との間を連結するブリッジ２２を例に説明したが、隣接するリードフレーム条１０どうしを連結するブリッジ２２を切除する場合も同様である。この方法により、リードフレーム条１０どうしを連結する複数のブリッジ２２を切除することで、多条に連結されたリードフレーム条１０を条分け（分離）することができる。

図９は、第２のポンチ３２でブリッジ２２を打ち抜いた後の様子を示す平面図である。ブリッジ２２が連結していたフレーム枠材２１とリードフレーム条１０との間には、打ち抜き部５３が形成される。打ち抜き部５３は、フレーム枠材２１とリードフレーム条１０に第２のポンチ３２が重なった部分にも形成されるので、リードフレーム条１０に食い込み（ミスマッチ）が生じる。

例えば、本実施例の場合のミスマッチは、打ち抜き部５３の奥行きＬ８の長さが、最も深いところで、おおよそ０．６ｍｍである。

このようにして、数値制御された金型２６に、第２の丸ポンチ３２を搭載することにより、複数のブリッジ２２で連結、保持される多条のリードフレームにおいて、簡便かつ的確にブリッジを切除し、リードフレームシートからリードフレーム条に容易に分離する方法を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能なものである。

図１は、従来のリードフレームシートの一例を示す図である。 図２は、本実施例で用いるリードフレームシートの一例を示す図である。 図３は、本実施例で用いるリードフレームシートのブリッジ部分を示す拡大図である。 図４（Ａ）は、第１実施例に係るブリッジ切除方法を説明するための断面図である。図４（Ｂ）は、第１実施例に係るポンチを説明するための平面図である。 図５は、第１実施例に係るブリッジ切除方法を説明するための平面図である。 図６は、第１実施例によるミスマッチを説明するための平面図である。 図７（Ａ）は、第２実施例に係るブリッジ切除方法を説明するための断面図である。図７（Ｂ）は、第２実施例に係るポンチを説明するための平面図である。 図８は、第２実施例に係るブリッジ切除方法を説明するための平面図である。 図９は、第２実施例によるミスマッチを説明するための平面図である。

符号の説明

１０ リードフレーム条
２１ フレーム枠材
２２ ブリッジ
２８、２９ ダイ
３０ 第１のポンチ
３２ 第２のポンチ
５０ リードフレームシート
１１０ リード
２２０ ブリッジ
２１０ フレーム枠材
５００ リードフレームシー

Claims (3)

1. 少なくとも２本のフレーム枠材と、前記フレーム枠材の間に、複数のリードフレームを少なくとも単列配置した、複数のリードフレーム条と、隣接する前記リードフレーム条の間に架かり、前記隣接するリードフレーム条どうしを連結する複数の第１ブリッジと、前記フレーム枠材と該フレーム枠材に隣接する前記リードフレーム条との間に架かり、前記フレーム枠材に前記隣接するリードフレーム条を保持する複数の第２ブリッジとを備えたリードフレームシートのブリッジをポンチにより切除するブリッジ切除方法であって、
   前記ポンチは、隅部を面取りした角ポンチであって、Ｘ−Ｙ２方向に移動可能であり、
   前記第１ブリッジ及び前記第２ブリッジと重なるように位置決めされ、
   前記第１ブリッジ及び前記第２ブリッジの全領域と、前記第１ブリッジが連結する２つの前記リードフレーム条の一部の領域、又は前記第２ブリッジが連結する前記フレーム枠材及び前記リードフレーム条の一部の領域に重なる大きさに形成され、
   前記一部の領域に重なる部分において、前記リードフレーム条の長手方向の前記ポンチの辺の長さは、前記リードフレーム条の長手方向の前記第１ブリッジ及び前記第２ブリッジの幅の長さよりも長く、
   前記ポンチにより、前記第１ブリッジ及び前記第２ブリッジの全領域と、前記第１ブリッジが連結する２つの前記リードフレーム条の一部の領域、又は前記第２ブリッジが連結する前記フレーム枠材及び前記リードフレーム条の一部の領域とが切除されることにより、前記リードフレームシートから前記リードフレーム条を分離し、更に前記リードフレーム条どうしを分離し、分離された前記リードフレーム条には前記第１ブリッジ及び前記第２ブリッジの切断された端部が残存せず、かつ、縁部が傾斜を有するように食い込みが形成されるブリッジ切除方法。
2. 前記角ポンチは長方形である、請求項１に記載のブリッジ切除方法。
3. 請求項１又は２に記載のブリッジ切除方法により複数のブリッジを切除して条分けしたリードフレーム条。

Images