JPH0669393A

JPH0669393A - リードの曲げ加工方法

Info

Publication number: JPH0669393A
Application number: JP4218933A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yoshimura; 淳芳村; Yoshiro Hayase; 芳朗早瀬; Koji Shibata; 弘司柴田; Masanobu Echizenya; 正信越前谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1992-08-18
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】歩留まりがよく、曲げ形状に経時変化が起こら
ず、しかも汎用性の高いリードの曲げ加工方法を提供す
ることである。【構成】メカニカルチャック33でリード32の先端部を挟
み、メカニカルチャック33を数値制御により移動させて
リード33を曲げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造方法
に係り、特に数値制御によるリードの曲げ加工方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置のパッケージには数多くの種
類があるが、配線基板への実装の方式で分類すると表面
実装タイプと挿入実装タイプとに分けられる。図５は表
面実装タイプの一例を示す斜視図であり、このパッケー
ジはＳＯＰ（Small Outline Package ）と称されてい
る。図において、50は樹脂により成型された樹脂ボディ
ーであり、内部には半導体チップが封止されている。5
1，51…は該半導体チップの内部端子と接続されている
リードであり、樹脂ボディー50の側壁より外部に延出さ
れ、ガルウィング形状に曲げられている。

【０００３】図６は挿入実装タイプの半導体装置の一例
を示す斜視図であり、このパッケージはＤＩＰ（Dual I
nline Package ）と称されている。図において、60は樹
脂ボディーであり、内部に半導体チップが封止されてい
る。61，61…は該半導体チップの内部端子と接続されて
いるリードであり、樹脂ボディー60の側壁より外部に延
出され、スルーホールタイプの配線基板に対して挿入実
装できるように下に向かって曲げられている。

【０００４】上記リード51，51…と61，61…のどちらの
タイプの曲げ形状も従来は金型により加工している。図
７は金型の断面図である。図において、70は曲げダイで
あり、71は曲げダイに樹脂ボディー72およびリード73を
バネ74のバネ力により押さえ付けて固定するストリッパ
である。75は曲げポンチであり、リード73上に落下させ
て、曲げポンチ75と曲げダイ70に挟まれたリード73に塑
性変形を起こさせるものである。

【０００５】上記金型において、バネ力を使い樹脂ボデ
ィー72およびリード73を固定しているのは次の理由によ
る。複数あるリード73はタイバーによりお互いが繋がっ
ているが、タイバーは曲げ加工前に各リード73から切り
落とされる。そして、各リード73のタイバーの切り口に
はタイバーの一部が切り残されたバリが付いている。そ
こで、このバリを取り除くために５００ｋｇ／ｃｍ² 程
度の高圧水を全てのリード73に吹き付けるが、高圧水の
圧力によりリード73それぞれに反りが生じてしまう。し
たがって、全てのリード73を金型に強い力で固定してま
うと、固定されているときは反りなくなるが、リードを
曲げ加工した後に固定しているストリッパ71を外すと再
びリードは反ってしまう。その結果、設計した形状通り
にリード73を曲げることができなくなってしまう。この
ため、リード73はその反りがなくならない程度の弱い力
で金型に固定する必要があり、上記のように従来はバネ
力を用いている。

【０００６】次に、上記リード73が曲げダイ70と落下す
る曲げポンチ75に挟まれて塑性変形を起こし、ガルウィ
ングの形状に曲がる様子を図８の（ａ）〜（ｄ）を使い
説明する。図において、Ｐで示した矢印はポンチ75のリ
ード73への荷重点を示している。（ａ）に示すようにポ
ンチ75の荷重は始めリード73の先端部に加わるが、ポン
チ73が落下するに従いリードが下に曲がるのでリードが
ダイ70とストリッパで固定されている付近に加わるよう
になる。さらにポンチ75が落下すると、（ｂ）に示すよ
うにリード73の先端がダイ70に衝突する。さらにポンチ
75が落下していくと、（ｃ）に示すようにリード73の先
端と固定点を支点にしてＬ字型に曲がり始め、曲がるに
従いリードの先端部はダイ70上を滑りながら固定点に近
付く。そして、落下させたポンチ75を取り除くと、
（ｄ）に示したようにリード73は弾性によりダイ70上か
ら離れるスプリングバックを起こす。上記金型によるリ
ードの曲げ加工においては次にあげる問題点がある。

【０００７】図８の（ｃ）に示すように、ポンチ75の荷
重点となる角はポンチの落下に伴いリード73表面を擦
る。このため、リード73表面の外層部、例えば半田メッ
キ等が屑となり近傍のリード73との電気的ショートを起
こす場合がある。

【０００８】また、リードの材質または厚さの変更に対
して、上記スプリングバックの大きさは変化する。この
ため、リードの曲げ形状が同じであっても、金型部品の
作製あるいは調整が必要となる場合が発生する。そし
て、金型部品は超精密加工技術が必要であるために高価
格であり、さらに納期も長いためにリードの曲げ形状の
変更を含むリードの各種変更に対して迅速に対応するこ
とができない。

【０００９】また、金型は樹脂ボディーの大きさに応じ
て作らなければならないなめに、樹脂ボディーの大きさ
が変わるごとに新規に作製しなければならないので汎用
性に乏しい。

【００１０】また、リードの金型への固定はバネを使っ
ているため、金型の使用回数が増すに連れて、リードの
金型への固定する力が減衰してくるため、リードの曲げ
形状に経時変化が発生する。このため、金型は定期的に
メインテナンスする必要がある。

【００１１】さらに、上記金型においてはリードの長手
方向に対する左右のガイドがないため、リードは樹脂ボ
ディーへの取り付け面に対する直角方向から芯ずれを起
こして曲がっている場合がある。そして、この芯ずれが
大きい場合、半導体装置はリード間隔が配線基板上の配
線間隔と違ってしまうために配線基板上へ実装できなく
なる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のように金型によ
るリードの曲げ加工においては、リード間のショート
や、リードの芯ずれが原因で歩留まりが悪く、曲げ形状
に経時変化があり、また加工に使用する金型のリードや
樹脂ボディーおよび曲げ形状の変更に対する汎用性が乏
しいという問題があった。

【００１３】この発明は上記問題点を解決すべく成され
たものであり、その目的は歩留まりがよく、曲げ形状に
経時変化が起こらず、しかも汎用性の高いリードの曲げ
加工方法を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明のリードの曲げ
加工方法は半導体装置本体から延出されたリードの取付
け部を固定し、このリードの先端部を移動が数値制御さ
れる保持部に挟み、保持部を予め設定された軌道に沿っ
て移動させることによりリードの曲げ加工を行うことを
特徴とする。

【００１５】

【作用】上記したリードの曲げ加工方法によれば、軌道
の設定を変えることでリードの曲げ形状の変更が可能と
なる。

【００１６】

【実施例】以下図面を参照して、この発明を実施例によ
り説明する。

【００１７】図１はこの発明の第１の実施例に係る曲げ
加工装置の構成図である。図において、10はＸテーブル
ユニットであり、移動テーブルがモーター駆動で回転す
る送りねじで左右に移動する。11はＸテーブルユニット
10の移動テーブル上に取り付けられたＺテーブルユニッ
トであり、移動テーブルがモーター駆動で回転する送り
ねじで上下に移動する。12はメカニカルチャック（リー
ドチャック）であり、回転軸を中心としてモーター駆動
により回転し、回転軸はＸテーブルユニット10とＺテー
ブルユニット11の双方の中心軸と直交するようにＺテー
ブルユニットの移動テーブルに取り付けられている。13
はパッケージクランプの上部であり、14はパッケージク
ランプの下部であり、上部と下部の間に半導体装置を挟
んでリードの中心軸が上記回転軸と直交するように固定
する。

【００１８】上記Ｘテーブルユニット10とＺテーブルユ
ニット11それぞれの移動テーブルの移動およびリードチ
ャック12を回転はＣＰＵからの電気信号により回転が制
御される別々のモーターの駆動力により行われる数値制
御になっている。そして、ＣＰＵはＲＯＭ等の記憶装置
に書き込まれたプログラムにしたがって上記電気信号を
出力する。したがって、リードチャック12に挟んだリー
ドの先端部は上記プログラムに設定されている軌道に沿
って移動する。

【００１９】図２は上記パッケージクランプの上部13と
下部14が半導体装置の樹脂ボディー15とリード16，16…
を挟んでいる断面図である。上部13は褶動基板20とそれ
ぞれ左右一対のボディークランプ21，22とリードクラン
プ23，24から構成されている。ボディークランプ21と22
は褶動基板20の下面側に取り付けられ、それぞれ褶動基
板20上を左右に褶動でき、また固定できるようになって
いる。左リードクランプ23は左ボディークランプ21の左
端に直角に取り付けられ、ボディークランプ21に対して
上下に褶動及び固定することができる。右リードクラン
プ24は右ボディークランプ22の右端に直角に取り付けら
れ、ボディークランプ22に対して上下に褶動及び固定す
ることができる。また、下部14も上部13と同様に褶動基
板25とそれぞれ左右一対のボディークランプ26，27とリ
ードクランプ28，29から構成されており、ボディークラ
ンプ26，27は褶動基板25の上面に取り付けられている。

【００２０】半導体装置の大きさを変更した場合は、パ
ッケージクランプの上部13においては、ボディークラン
プ21と22を左右に褶動させ、リードクランプ23と24を上
下に褶動させることで、上記サイズの変更に対応させる
ことができる。また、パッケージクランプの下部14にお
いても、ボディークランプ26と27を左右に褶動させ、リ
ードクランプ28と29を上下に褶動させることで、上記サ
イズの変更に対応させることができる。したがって、こ
のパッケージクランプは半導体装置のサイズ変更に対し
ての汎用性が高い。

【００２１】次に上記曲げ加工装置によりガルウィング
形状にリードの曲げ加工を行う場合の工程を図３の
（ａ）〜（ｄ）の工程断面図を用いて説明する。まず、
（ａ）に示すように樹脂ボディー30をボディークランプ
31で上下から挟んで固定する。このとき、リードクラン
プはリードを挟まないように褶動させておく。そして、
樹脂ボディー30の一側面から延出されている複数のリー
ド32をリードチャック33で挟んで固定する。次に、リー
ド32の先端部がリード32の樹脂ボディー30の延出部を中
心とし、リードの長さを半径とする円弧をリードの中心
線を含む鉛直面内にて描くように上記リードチャック33
を数回往復移動させる予備曲げを行う。このリードチャ
ック33の移動は前記図１を使い説明したように数値制御
により行い、移動の最中にはリード32を引っ張るように
する。この予備曲げを行うことにより既に説明したよう
にリード32のバリ取り工程でリード32に生じた反りを取
り除くことができる。

【００２２】続いて、（ｂ）に示すように樹脂ボディー
30を挟んでいるボディークランプ31を一旦緩めた後に樹
脂ボディー30をボディークランプ31で、リード32の根元
付近をリードクランプ34でそれぞれ上下より挟んで固定
する。そして、リードチャック33をリード32の中心線を
含む鉛直面内にて、リードの固定端を中心とし、リード
チャック33とリードクランプ34の間のリードの長さを半
径とする円弧をチャック33の樹脂ボディー30よりの端部
が描くようにチャック33を下方に移動させる。この移動
の最中、リードチャック33のリードを挟む面は樹脂ボデ
ィー30の上下面と平行になるようにする。このリードチ
ャック33の移動によりリード32はガルウィング形状に曲
がる。

【００２３】さらに、（ｃ）に示すようにリードチャッ
ク33を樹脂ボディー30に近づくように移動させて、上側
のリードチャック33と下側のリードクランプ34の側面の
間にリード32の中央部を挟むキメ曲げを行う。ところ
で、（ｂ）に示したように上側のリードチャック33と下
側のリードクランプ34の側面は共に鉛直面より１０°程
度の逃げ角θが出来るように作られている。したがっ
て、キメ曲げによりリード32の屈曲部は直角より逃げ角
θだけ小さい鋭角に曲がる。

【００２４】そして、リードチャック33を緩めるて、リ
ード32を解放する。すると、リード32はリードチャック
33から受けていた応力がなくなるため、弾性によりスプ
リングバックを起こし、リード32の屈曲部は逃げ角θ程
度戻って９０°程度になる。上記キメ曲げはリードがス
プリングバックしたときに設計通りの曲げ形状が得られ
るようにするために行っている。ところで、逃げ角θの
設定を大きくすることでスプリングバック後のリード32
の屈曲部を鋭角にすることも可能である。また、キメ曲
げの角度は逃げ角θ以下であれば任意に変更することが
可能である。そして、スプリングバックによりリードは
外側に開くが、キメ曲げを行っているため、従来よりも
少ない面積で配線基板に実装することができる。そし
て、ボディークランプ31とリードクランプ34を開いて半
導体装置を曲げ加工装置より取り出して、リードの曲げ
加工が終了する。

【００２５】上記曲げ加工方法においては、数値制御に
より移動するリードリードチャックの軌道を変更するこ
とにより、リードの曲げ形状を変えることができる。ま
た、材質等の変更によりリードのスプリングバックの大
きさが変わっても、やはりキメ曲げ工程でのリードチャ
ックの軌道を変更するだけで、スプリングバックの変動
量をキャンセルすることができる。そして、軌道の変更
はプログラムの変更で済むため、金型を作り替えるより
も迅速に、しかも安価に行うことが出来る。なお、予備
曲げおよびキメ曲げは必要ない場合には実施しなくとも
よい。

【００２６】また、実施例ではリードはリードチャック
により挟まれているので、従来のように曲げ加工の際に
リード相互の間隔が変わるように曲がることはない。し
たがって、この実施例では曲げ加工の際にリード相互の
間隔が変わってしまい、配線基板に実装できなくなるよ
うなことがない。さらに、曲げ加工の際にリード表面を
擦らないので、リード表面の削り屑によりリード間で電
気的ショートが起こることがない。したがって、従来の
曲げ加工においては歩留まり低下の原因であったリード
間隔の狂い、およびリード間のショートが実施例では発
生しないので歩留まりが向上する。

【００２７】また、実施例では予備曲げを行うことによ
りリードの反りを無くすことができるので、半導体装置
の固定をバネで行う必要がないため、バネ力の減衰に伴
うリードの曲げ形状に起きる経時変化を無くすことがで
きる。

【００２８】図４はこの発明の第２の実施例に係るＳＯ
Ｐの半導体装置の斜視図である。図において、40は樹脂
により成型された樹脂ボディーであり、内部には半導体
チップが封止されている。41，41…は半導体チップに設
けられた端子と接続されているリードであり、樹脂ボデ
ィー40の側壁より外部に延出されている。樹脂ボディー
40の側壁はリード延出部の高さから下の部分が外側に突
出て階段状になっている。この階段状部分の側面は下を
向いて傾いており、上面から側面にかけては各リード41
が丁度はまる溝42がそれぞれに対して形成されている。
各リード41はそれぞれ溝42にはまっており、ガルウィン
グ形状に曲げられている。

【００２９】上記リード41，41…の曲げ加工方法はリー
ドクランプの使い方が異なるだけでその他は図３を使っ
て説明した通りである。第１の実施例ではリードクラン
プ34で直接リード32の根元付近を挟んでいるが、この実
施例では上記階段状部分の上面と下面をリードクランプ
34で挟むことにより階段状部分の溝42，42…にはまって
いるリード41，41…を挟むようにする。また、階段状部
分の側面は下向きに傾いているので、リード41，41…の
屈曲部を鋭角にキメ曲げを行うことができる。したがっ
て、リードチャック33を開放してリード41，41…がスプ
リングバックしたときに、上記屈曲部を９０度あるいは
鋭角にすることが出来る。

【００３０】第２の実施例ではリード41，41…が樹脂ボ
ディー40に設けられた溝42，42…にはまっているので、
リード41，41…が搬送中にぶつかり間隔が変わることは
ほとんどない。したがって、第２の実施例では製造工程
中だけではなく、製造後もリードの間隔が変わってしま
い配線基板に実装できなくなることを防げる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
歩留まりがよく、曲げ形状に経時変化が起こらず、しか
も汎用性の高いリードの曲げ加工方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例方法で使用されるリードの曲
げ加工装置の構成図。

【図２】この発明の実施例方法で使用されるリードの曲
げ加工装置のパッケージクランプ部の断面図。

【図３】この発明の第１の実施例に係るリードの曲げ加
工の工程断面図。

【図４】この発明の第２の実施例に係る半導体装置の斜
視図。

【図５】従来の半導体装置の斜視図。

【図６】従来の半導体装置の斜視図。

【図７】リードの曲げ加工に用いる金型の断面図。

【図８】金型によるリードの曲げ加工の工程断面図。

【符号の説明】

10…Ｘテーブルユニット、11…Ｚテーブルユニット、1
2，33…メカニカルチャック、13…パッケージクランプ
上部、14…パッケージクランプ下部、15，30，40…樹脂
ボディー、16，32，41…リード、20，25…褶動基板、2
1，22，26，27，31…ボディークランプ、23，24，28，2
9、33…リードクランプ、42…溝。

フロントページの続き (72)発明者越前谷正信神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝多摩川工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体装置本体から延出されたリードの
取付け部を固定し、このリードの先端部を移動が数値制
御される保持部に挟み、保持部を予め設定された軌道に
沿って移動させることによりリードの曲げ加工を行うよ
うにしたリードの曲げ加工方法。
【請求項２】上記半導体装置本体にリード延出部から
装置本体の下面に至る少なくともリードよりも幅の広い
縦溝が形成されていることを特徴とする請求項１のリー
ドの曲げ加工方法。
【請求項３】半導体装置本体を固定し、この半導体装
置本体から延出されたリードの先端部を移動が数値制御
される保持部に挟み、このリードの保持部がリードと半
導体装置本体との取付け部を中心とし、リードの長さを
半径とする円弧をリードの中心線を含む鉛直面内にて描
くように、かつリードに張力が加わる状態で保持部を数
回往復移動させることを予め行うことを特徴とする請求
項１又は２に記載のリードの曲げ加工方法。
【請求項４】上記軌道はリードの保持部に挟まれた部
分が半導体装置本体の主平面と平行な状態を保たせなが
ら、リードの中心線を含む鉛直面内にリードの固定端を
中心とし、リードの固定部と保持部の間の長さを半径と
する円弧をリードの保持部が描くように保持部を下方に
移動し、この移動がリードの固定部と保持部を結ぶ直線
と半導体装置本体の主平面が成す角が鋭角になるまで行
われる設定になっていることを特徴とする請求項１又は
２に記載のリードの曲げ加工方法。