JPH03117522A - 放電加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、セラミックス等の絶縁体からなる半導体素
子収納用パッケージに用いたり−ドビンを一定あるいは
種々長さに切り揃える等の用途に用いる放電加工方法に
係り、絶縁性のセラミックスパッケージより突出したリ
ードピン間りに金属粒を充填敷設して所要の電圧印加を
可能にした放電加工方法に関する。

背景技術 プラグイン型のセラミックスパッケージは、その上面の
中央部にＳｉチップ載置用のメタライズ層を有し、下面
に外部リードピンが着設されるメタライズ層を縦横に整
列配置させて、該外部リードピンとして、例えば、コバ
ール合金ビンが縦横方向に等間隔で多数Ａｇろう付けさ
れている。

従来、多数のリードピンをパッケージに植設配列するた
め、治具の所要位置に設けられた多数の孔部内にリード
ピンを振込んだ後、パッケージ基板を前記ビンのＡｇろ
う部に密着するよう重ね合せてろう付けするという煩雑
な工程を要していた。

そこで、出願人は、第３図に示す如き、上端部にろう材
（４）を被Ｍ１〜た複数のＮｉ含有Ｆｅ合金ビン（３）
が、各々の下端部を板状連結片（２）に一定間隔で植設
並列して柱状ビンに構成され、複数の前記柱状ビンが、
各々の板状連結部（２）の両端部をＮｉ含有Ｆｅ合金か
らなる支持体（］、）に接合して並列配置されたことを
特徴とするプラグイン型及び表面実装型用のり−ドビン
を提案（特開平１−１１５１５３号）した。

上記リードピンの各Ｆｅ合金ビン（３）は、連結片（２
）を介ｌ−で支持体（１）に固定されているため、取扱
い時の変形がなく、すべて電気的に接続されており、め
っき時の電気的接続が極めて容易である。

また、用途や目的に応じて選定Ｌ７？：長かに応じて、
セラミックス基板上にろう付けしたビン長さを任意に切
断できるため、ビンの管理が極めて容易になる利点があ
る。

しかし、セラミックス基板上にろう付け１−たビンを任
意長さに切断する場合、機械的切断方法では植設配列さ
れた各リードピンを治具等で保持する必要があり、かか
る治具を製作するのは多大な工程を要し、また保持が十
分でないと所要のピン長さに切断できず、また切断形状
が悪くなる問題があった。

また、非接触でリードピンを切断する方法として放電加
工が考えられるが、前述のリードピンは板状連結片（２
）側でビン全数に導通を取ることができる利点があるが
、セラミックスパッケージ側では各ビンが電気的に絶縁
されているため、例えば、ワイヤ型電極で切断すると切
断面が平坦にならず加工が途中で中断する問題があり、
絶縁側でも各々のビン毎に導通を取る必要があり、かか
る作業が煩雑であるほか、加工終了時まで安定して通電
を確保することができず、放電加工の適用は実用上不可
能である。

発明の目的 この発明は、非接触でセラミックス等の絶縁性基板上に
ろう付けしたビンを任意長さに切断するなど非接触で切
断加工する方法の提供を目的どし、また、放電加工にて
セラミックス等の絶縁体からなる半導体素子収納用パッ
ケージに応じて選定した長さに任意にリードピンを切断
する方法の提供を目的としている。

発明の概要 二の発明は、 加工物に導通を取りワイヤや平型等の電極との間に電圧
を印加ｌ−で整形や切断加工する放電加工方法において
、 加工物の絶縁側に導電性金属粒を充填あるいは敷設して
電気的接続を確保して放電加工することを特徴とする放
電加工方法である。

この発明は、 特に、セラミックス等の絶縁体からなる半導体素子収納
用パッケージ上に植設配列したリードピンを、放電切断
する放電加工方法において、パッケージ上の多数のリー
ドピン間を、Ａｕめっきを施Ｉ−たＮｉ粒等の導電性金
属粒をパッケージ上に敷きつめて電気的接続可能となし
、 ワイヤ型電極をリードピンと直交方向に相対的に移動さ
せてリードピンを所要長さに放電切断することを特徴と
する放電加工方法であり、さらにこの発明は。

上記構成において、 放電切除後の所要リードピン高さに応じて平型電極の当
該位置に突出部または四部を設け、各リードピン上端に
平型電極を近接させてリードピンを所要長さに放電切除
することを特徴とする放電加工方法である。

発明の構成 この発明は、例えば、セラミックスパッケージに用いた
リードピンを一定あるいは種々長さに切り揃えるための
放電加工方法において、絶縁性のセラミックスパッケー
ジより突出して多数のピンの全てに導通を取るのが困難
な場合、リードピン回りに導電性金属粒を充填敷設する
ことにより所要の電圧印加でき放電加工を可能にしたこ
とを特徴とする。

この発明の特徴である金属粒は、加工物近傍に充填した
り敷きつめたりして電気的接続ができれば、加工物に応
じて粒形状、寸法を適宜選定できれば、どのような金属
粒でもよいが、リードピンの加工の場合、電気抵抗が低
く、表面が加工物と同様硬度でピンに傷を付けることの
ない金属粒が望ましい。

さらに、磁選機で金属粒を回収するために磁性材を用い
たり、水中での使用時に流出しないよう比重の大きい金
属粒とすることもでき、リードピンの加工の場合、Ｎｉ
粒にＡｕめつきを施した粒が最も好ましい。

図面に基づ〈発明の開示 第１図はこの発明による放電加工方法を示すセラミック
スパッケージの斜視説明図であり、第３図に示す柱状ピ
ンの一部が着設されたセラミックスパッケージの位置部
分を示す。第２図はこの発明による放電加工方法を示す
セラミックスパッケージの側面説明図である。

１虹 まず、セラミックスパッケージを説明すると、第３図に
示す支持体（１）の連結片（２）に配列された柱状ビン
を、Ｆｅ合金ビン（３）の上端部に被着されたＡｇろう
材（４）部に、前記所要のセラミックス基板（５）のメ
タライズ層を当接載置させ、還元性雰囲気中にて加熱し
てろう付けしてその後冷却し、さらに、Ｆｅ合金ビン（
３）にＡｕめっきを施しである。

その後、各Ｆｅ合金ビン（３）の長さを所要長さとする
ため、第１図に示す如く、Ｎｉ粒にＡｕめっきを施した
導電性金属粒（１０）をセラミックス基板（５）上に各
Ｆｅ合金ビン（３）間を埋める如く敷きつめてあり、基
板（５）端上に電圧印加のための電気端子（１１）が配
設しである。

各連結片（２）にて上端を接続されたＦｅ合金ビン（３
）群に直交するよう、連結片（２）に平行に隣接させた
ワイヤ型電極（１２）と、上記電気端子（１１）及び各
連結片（２）との間に所要の電圧を印加して、ワイヤ型
電極（１２）と各Ｆｅ合金ビン（３）間に放電を発生さ
せて各Ｆｅ合金ビン（３）を切断するが、これを水中で
行う。

なお、第１図では図示を簡略化しているが、セラミック
ス基板（５）上の導電性金属粒（１０）は、第２図に図
示する如く、所要の嵩密度が得られるよう充填する。従
って、ワイヤ型電極（１２）と導電性金属粒（１０）と
の間に放電を発生させないよう両者間距離を適宜選定す
る必要がある。

図示しないが所要の水槽に、上記のセラミックス基板（
５）及びワイヤ型電極（１２）を挿入して放電加工を行
う。水槽内で放電加工を行うのは、加工時のスカム等を
除去するためである。

この際、水槽内の水を所要速度で流下させる必要があり
、例えばセラミックス基板（５）上の導電性金属粒（１
０）が０．５ｍｍＸ０．５ｍｍ程度であった場合、これ
を流さないよう流速等を設定するほか、導電性金属粒（
１０）に比重の大きい材質を用いるなど、加工条件等を
選定する必要がある。

ここでは水槽内で放電加工を行う例を説明したが、被加
工物に応じて、油槽内で放電加工を行っても同様の作用
効果が得られる。

作里紘來 セラミックス基板（５）上の導電性金属粒（１０）にて
絶縁側でも各々のピン毎に導通を取ることができ、その
粒寸法、材質を被加工材に応じて適宜選定することによ
り、加工終了時まで安定して通電を確保することができ
る。

従って、水槽内でワイヤ電極（Ｊ２）を所要速度で移動
させ、ワイヤ型電極（１２）と各Ｆｅ合金ビン（３）間
に放電を発生させると、各Ｆｅ合金ビン（３）は導電性
金属粒（１０）を介して電気端子（１１）とさらに各連
結片（２）との間に所要の電圧を印加しているため、各
Ｆｅ合金ビン（３）の放電切断が効率よくかつ切断完了
まで確実にでき、パッケージに応じて選定した任意長さ
のリードピンを得ることができ、リードピンを所要箇所
に所要本数、ろう付は配列Ｉ−たセラミックス基板が得
られる。

また、加工終了後、セラミックス基板（５）上の導電性
金属粒（１０）は流下させることで容易に除去でき、か
つ磁選機にて導電性金属粒（１０）を回収できる。

ここでは、ワイヤ電極（］、２）を所要速度で移動させ
たが、セラミックス基板（５）側を移動あるいは両者を
対向移動させてもよい。

問屋１・ 第２図に示すセラミックス基板（５）は、植設配列した
Ｆｅ合金ビン（３）を上述のこの発明による放電加工に
て所要長さに切り揃えられたリードピン（６）となした
もの、あるいは前述した従来の治具の所要位置に設けら
れた多数の孔部内にリードピンを振込んだ後、基板を前
記ビンのＡｇろう部に密着するよう重ね合せてろう付け
したものである。

かかるセラミックス基板（５）に、植設配列されたリー
ドピン（６）は、第１図と同様に、Ｎｉ粒にＡｕめつき
を施した金属粒（１０）をセラミックス基板（５）上に
各リードピン（６）間を埋める如く敷きつめてあり、基
板（５）端上に電圧印加のための電気端子（１１）が配
設しである。

この各リードピン（６）の上端面に相対するように平型
電極（１３）を近接させ、上記電気端子（１工）との間
に所要の電圧を印加ｌ−で、電極（１３）と各リードピ
ン（６）間に放電を発生させて各リードピン（６）頭を
切除する。この放電加工は、第１図と同様に水槽内で行
う。

作里塾号 セラミックス基板（５）上の金属粒（１０）にて絶縁側
から多数のビン（６）全てに導通を取ることができ、所
要の電圧を印加Ｉ−でも加工終了時まで安定して通電を
確保することができ、効率よくかつ確実に放電加工でき
る。

平型電極（１３）を近接させて各リードピン（６）間に
放電を発生させると、各リードピン（６）頭が切除され
て、任意長さのリードピン（６）を得ることができる。

この際、平型電極（１３）極面が平坦面であると、各リ
ードピン（６）高さを所要の高さに精度よく加工でき、
また、第２図に示す如く、平型電極（１３）極面に所要
高さの突出電極部（１４）を設けると、その突出電極部
（１４）に対向する位置のリードピン（６）高さを電極
の突出高さだけ他のビン（６）高さより低くでき、図示
Ｉ−ないが逆に平型電極（］３）極面に四部電極部を設
ければ他のビン（６）高さより高くでき、所要箇所に所
要高さのリードピンを所要本数、ろう付は配列したセラ
ミックス基板が得られる。

ここでは、平型電極（１３）を移動させたが、セラミッ
クス基板（５）側を移動あるいは両者を対向移動させて
もよい。

実施例 実施例１ 長さ５０ｍｍＸ幅４０ｍｍＸ厚み０．２５　ｍｍ寸法の
４２Ｎｉ−Ｆｅ合金を、エツチング加工にて、外周幅４
ｍｍと５ｍｍの対向２辺及び２．５ｍｍピッチの空間窓
部を介ｌ−で、幅０．４５　ｍｍの連結片部を１，３本
設けてなる支持体を作製した。

一定間隔で所要寸法の孔部を設けたカーボン製の治具を
用い、該治具の孔部内にＯ６４５ｍｎｏφ×長さ１０皿
寸法で上端部のフランジ部にＡｇろうを載置したコバー
ル合金ビンを振込みした。

次に、前記ビンを支持体の連結片上に載置し、抵抗溶接
によりビンを固着１また後、前記治具を取り外し、１３
本の連結片上のそれぞれに、前記コバール合金ビンを一
定間隔で１３本ずつ配設した植設配列ビンを得た。

この植設配列ビンのＡｇろう部に、セラミックス基板の
メタライズ層を密着して重ね合わせ、還元性雰囲気中で
、８００℃ｘ　Ｏ，５時間の加熱を施したのち、冷却し
た。さらに、コバール合金ビンの外表面にＡｕめっきを
施した。

つぎに、この発明による放電加工を行うため、０．５ｍ
ｍφＸ　Ｏ，５ｍｍのＮｉ粒にＡｕめっきを施した導電
性金属粒を、セラミックス基板上に各リードピン間を埋
める如く敷きつめ、基板端上に電圧印加のための端子を
配設した。

セラミックス基板及びワイヤ型電極をを所要の水槽に装
入して、リードピン群に直交するよう、連結片に平行に
隣接させたワイヤ型電極と上記電気端子及び各連結部と
の間に、電圧６ｏＶ、電流Ｕで、電極と各リードピン間
に放電を発生させてリードピン切断した。この発明によ
る放電加工の結果、各リードピンの長さを６．５±０．
０５ｍｍに切す揃えることができた。

なお、水槽内での放電加工の際、電極と金属粒との間に
放電を発生させないように両者間の距離を３ｍｍ以上に
選定し、水槽内の水は１．５１　／ｍｉｎで流下させた
。

去遍！徨 ワイヤ型電極で放電切断した後、引き続いて、この発明
による放電加工にて仕上加工するため、平型電極をリー
ドピンの切断面に上方より近接させ、上記電気端子との
間に電圧６０Ｖ、電流Ｍで平型電極と各リードピン間に
水槽中で水を１５１１ｍｎで流下させながら放電を発生
させて各リードピンの長さを６．５ｍｍにかつ平坦面に
仕上加工した。

この方法により、所要の面上に縦横方向に各々１３本ず
つ等間隔にビンを植設したセラミックス基板を得ること
ができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による放電加工方法を示すセラミック
スパッケージの斜視説明図である。第２図はこの発明に
よる放電加工方法を示すセラミックスパッケージの側面
説明図である。 第３図は支持体へ配列されたリードピンの斜視説明図で
ある。 １・・・支持体、２・・・連結片、３・・・Ｆｅ合金ビ
ン、４・・・Ａｇろう材、５・・・セラミックス基板、
６・・・リードピン、１０・・・導電性金属粒、１１・
・・電気端子、１２・・・ワイヤ型電極、１３・・・平
型電極、１４・・・突出電極部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 　加工物に導通を取りワイヤや平型等の電極との間に電
   圧を印加して整形や切断加工する放電加工方法において
   、 加工物の絶縁側に導電性金属粒を充填あるいは敷設して
   電気的接続を確保して放電加工することを特徴とする放
   電加工方法。 ２ 　絶縁体からなる半導体素子収納用パッケージ上に植設
   配列したリードピンを、ワイヤ型電極にて放電切断する
   放電加工方法において、 前記パッケージ上の多数のリードピン間を、パッケージ
   上に導電性金属粒を敷きつめて電気的接続可能となし、 ワイヤ型電極をリードピンと直交方向に相対的に移動さ
   せてリードピンを所要長さに放電切断することを特徴と
   する放電加工方法。 ３ 　絶縁体からなる半導体素子収納用パッケージ上に植設
   配列したリードピンを、平型電極にて放電切除する放電
   加工方法において、 前記パッケージ上の多数のリードピン間を、パッケージ
   上に導電性金属粒を敷きつめて電気的接続可能となし、 放電切除後の所要リードピン高さに応じて平型電極の当
   該位置に突出部または凹部を設け、各リードピン上端に
   平型電極を近接させてリードピンを所要長さに放電切除
   することを特徴とする放電加工方法。