JPH073643Y2 - 半導体基板の位置決め装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、セラミックの基板を用いた半導体のリード曲
げ加工に用いる位置決め装置に関する。

〔従来の技術〕

セラミック基板を用いた半導体装置の製造は、まずセラ
ミック製の半導体基板の上にリードフレームを貼り付け
て固定し、リードフレームの外部接続リードを所定の形
状に曲げ加工する。次いでダイボンド及びワイヤーボン
ドを行った後、セラミック製のカバーによって封止され
る。

この製造において、半導体基板に一体化されたリードの
外部リードの曲げ加工は、リード成形用の金型を利用し
て行う。そして、半導体基板に対してリードが適正に曲
げ加工されるように、半導体基板及びリードフレームを
相対的に位置決めする。

この位置決めは、第６図に示すようにリードフレームＡ
のたとえば４隅に開けたパイロット孔Ｐを利用し、これ
に金型のピンを嵌め込むことによって行われている。リ
ードフレームＡは、セラミックの半導体基板Ｂに溶融ガ
ラス等によって貼り付け固定され、パイロット孔Ｐを利
用して金型内に位置決めした後、半導体基板ｂから突き
出た外部リードａを曲げ加工すると同時にパイロット孔
Ｐを含む周囲をカットして製品とする。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、半導体基板ＢにリードフレームＡを一体化す
るとき、製作精度が不十分であると、第７図（ａ）のよ
うにそれぞれの中心がずれてしまうことがある。すなわ
ち、半導体基板Ｂの中心線Ｌに対してリードフレームＡ
の中心線ｌが左側にずれる等である。このように半導体
基板ＢとリードフレームＡとがずれていると、パイロッ
ト孔ＰはリードフレームＡの定位置に開けられているの
で、金型に対する相対位置は変化しないが、半導体基板
Ｂの位置はずれてしまう。このように、リードフレーム
Ａと半導体基板Ｂとが互いに正しい位置関係にあれば、
半導体基板Ｂは金型に対して適正な位置に保持される
が、両者の位置関係が最初からずれているために、半導
体基板Ｂは金型に対してずれることになる。したがっ
て、金型で外部リードａを曲げ加工するとき、第７図
（ｂ）のように、半導体基板Ｂに対してリードフレーム
Ａが偏った配置となり、また曲げた部分は半導体基板Ｂ
の外形線に対して不揃いとなる。

このように、リードフレームＡと半導体基板Ｂとが互い
に高い精度で一体化されていれば、リードフレームＡの
パイロット孔Ｐを利用したリードフレームＡ基準の外部
リードａの曲げ加工は支障なく行われる。しかし、リー
ドフレームＡと半導体基板Ｂとが許容誤差を越えて一体
化されていると、パイロット孔Ｐを利用した金型内での
位置決めの際に半導体基板Ｂは適正な位置にセットされ
ない。このため、外部リードａの曲げ成形が円滑に行え
ないという加工上の問題を招くほか、製品の外観も不良
となって歩留も低下する。

そこで、本考案は、半導体基板とリードフレームとの一
体化精度が不十分であっても半導体基板に対する外部リ
ードの位置を適正なものとした曲げ加工を可能とするこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の半導体基板の位置決め装置は、以上の目的を達
成するために、セラミックの半導体基板を四角形状と
し、該半導体基板に一体化したリードフレームの外部リ
ードを曲げ加工する金型装置用の位置決めであって、前
記金型の受座に載せた前記半導体基板のコーナ部を指向
する位置決めブロックを前記受座の上方に位置する上型
に設け、該位置決めブロックは前記受座方向に弾性部材
によって付勢され、更に位置決めブロックの下端部に前
記半導体基板のコーナ部及びその近傍の隣接２辺を拘束
する拘束面を形成し、該拘束面を下端側が開くテーパ面
としたことを特徴とする。

また、位置決めブロックを半導体基板の４個のコーナ部
に対応して上型に４個設け、これらの位置決めブロック
は前記弾性部材による付勢力に応じて受座方向へ独立し
て動けるようにすることもできる。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本考案の特徴を具体的に
説明する。

第１図は本考案の位置決め装置の要部を示す斜視図、第
２図及び第３図は位置決め状況を示す断面図である。

第２図に示すように、リードフレームＡを予め一体化し
た半導体基板Ｂは、リード成形用金型装置の受座１の上
に載せられる。そして、受座１の上方には上型２を昇降
可能に配置し、これに半導体基板Ｂの四隅のコーナ部を
拘束する位置決めブロック３を４個所に設けている。つ
まり、半導体基板Ｂは一般に正方形又は長方形の四角形
であるため、その角部の複数を拘束することで半導体基
板Ｂを位置決めブロック３よって位置決めする。

位置決めブロック３の上端部は、上型２に設けたチャン
バ2a内に摺動可能に収納され、下端部を上型２の底面か
ら突き出している。そして、チャンバ2a内には、位置決
めブロック３を受座１方向へ付勢する圧縮コイルスプリ
ング2bが設けられている。

また、位置決めブロック３が半導体基板Ｂのコーナ部を
拘束する部分は、第１図に示すように拘束面3a,3bを形
成している。これらの拘束面3a,3bは、平面断面を切っ
たときには互いに直交し合うように位置決めブロック３
の周壁から内部に向かって肉を盗んだものとして形成さ
れている。そして、下方に行くに連れて開口断面が広が
るように拘束面3a,3bはテーパを持っている。

このような形状を持つ拘束面3a,3bは、図示のように半
導体基板Ｂの互いに直交して隣接する面ｂ−1,b−２に
当接してコーナ部を拘束する。そして位置決めブロック
３は、半導体基板Ｂの四隅又は対角線上のコーナ部を拘
束することで、金型装置に対して位置決めする。また、
拘束面3a,3bをテーパ面状としたことによって、一方の
拘束面3aは第１図の矢印Ｘ方向及び他方の拘束面3bは矢
印Ｙ方向へ半導体基板Ｂを押す力を作用させることがで
きる。このことを第３図によって説明する。

第３図においては、リードフレームＡを一体化した半導
体基板Ｂが適正な位置から右側に偏って受座１の上にセ
ットされている。このセッティングのときに上型２を下
降させると、図において右側に位置している位置決めブ
ロック３が半導体基板Ｂの右端部に突き当たり、左側の
位置決めブロック３は半導体基板Ｂの左端部に触れない
まま受座１の上に載る。そして、更に上型２が下降する
と、左右の位置決めブロック３は圧縮コイルスプリング
2bの収縮によってチャンバ2aの中に入り込むように移動
する。このとき、右側の位置決めブロック３の拘束面3a
はテーパ状であって下降に伴って半導体基板Ｂとの接触
面は左側に移動してゆく。したがって、上型２の下降に
よって、半導体基板Ｂは図中の矢印のように左側へ押さ
れて移動し、左側の位置決めブロック３の拘束面3aに突
き当たって停止する。

なお、図では左右方向の二次元的なものとして示した
が、４個の位置決めブロック３によって、第１図で示し
たＸ及びＹ方向の移動を合成した三次元的な取り扱いと
なることは無論である。

以上の位置決めブロック３による半導体基板Ｂのシフト
によって、この半導体基板Ｂを金型装置の加工芯に合わ
せることができ、半導体基板Ｂを基準とした成形品のセ
ッティングが可能となる。

第４図は実際の外部リードａの曲げ加工の工程を説明す
る要部の断面図である。

第４図（ａ）において、受座１にセットしたリードフレ
ームＡ付きの半導体基板Ｂは、第３図で説明した位置決
め部３の作動によって金型装置の加工芯に合わせて位置
決めされる。この後、パンチ４による打撃によって、リ
ードフレームＡの不要な部分つまり外部リードａを残し
てその周囲をカットする。

次いで、同図（ｂ）のように、受座１及び上型２にそれ
ぞれ配置した成形ブロック5a,5bをそれぞれ上昇，下降
させ、外部リードａの先端を上型に折り曲げる。そし
て、これらの成形ブロック5a,5bを退避させた後、同図
（ｃ）のように新たにカーリング成形ブロック6aを受座
１側にセットし、これを上型１に設けた圧下カム6bの下
降によって外部リードａの先端側へ移動させる。カーリ
ング成形ブロック6aは、折り曲げた外部リードａの先端
を促えて更にＵ字状にカーリングする。

カーリングの後は、同図（ｄ）のように受座１及び上型
２にそれぞれ設けた曲げ成形ブロック7a,7bをそれぞれ
上昇，下降させ、図中の破線で示すように外部リードａ
の全体を上型２側に折り曲げ加工する。そして更に、同
図（ｅ）のように、受座１側の成形ブロック8aを上型２
側の圧下カム8bによってリ外部リードａ側に移動させ、
外部リードａを半導体基板Ｂに対してほぼ直角となる姿
勢まで曲げる。

なお、以上の工程は、製造ラインに配置した専用の金型
装置を用いて連続的に行い、それぞれの金型装置の上型
２に位置決めブロック３を設けることで、加工芯を適正
に合わせることができる。

第５図は、第７図（ａ）で示した半導体基板Ｂに対して
リードフレームＡが左に偏っていた場合を本考案の位置
決めブロック３を利用して加工した製品の断面図であ
る。金型装置に対しての位置決めは、従来のリードフレ
ームＡを基準とするのに代えて半導体基板Ｂを金型装置
の加工芯に合わせるようにしたので、その周囲から突き
出る外部リードａに対しても金型装置の加工芯が整合す
る。このため、半導体基板Ｂに対してリードフレームＡ
がずれて一体化されていても、半導体基板Ｂに対する左
右の外部リードａの曲げ加工状況は左右対称となり、製
品の外観を損ねることがない。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案の位置決め装置において
は、半導体基板のコーナ部を拘束する位置決めブロック
によって半導体基板を基準として位置決めしている。こ
のため、半導体基板とリードフレームとが適正に一体化
されていなくても、半導体基板を加工芯に合わせること
ができ、外部リードの曲げは半導体基板に対してずれを
生じることなく加工できる。このため、従来のようにパ
イロット孔を利用したリードフレームを基準とした位置
決めに比べて、外部リードの曲げ加工及び加工後の製品
形状は良好なものとなり、歩留りの低下を招くことなく
生産性の向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の位置決め装置の要部を示す斜視図、第
２図及び第３図は位置決めブロックによる半導体基板の
位置決め状況を示す断面図、第４図は半導体基板の位置
決めから外部リードの曲げ加工までの工程を示す断面
図、第５図は加工後の製品形状を示す正面図、第６図は
パイロット孔を開けたリードフレームを示す平面図、第
７図（ａ）は半導体基板とリードフレームとのずれを示
す平面図、第７図（ｂ）は外部リードの曲げ不良を示す
ものである。 1:受座、2:上型 2a:チャンバ 2b:圧縮コイルスプリング 3:位置決めブロック、3a,3b:拘束面 4:パンチ、5a,5b:成形ブロック 6a:カーリング成形ブロック 6b:圧下カム 7a,7b:曲げ成形ブロック 8a:成形ブロック、8b:圧下カム

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミックの半導体基板を四角形状とし、
   該半導体基板に一体化したリードフレームの外部リード
   を曲げ加工する金型装置用の位置決め装置であって、前
   記金型の受座に載せた前記半導体基板のコーナ部を指向
   する位置決めブロックを前記受座の上方に位置する上型
   に設け、該位置決めブロックは前記受座方向に弾性部材
   によって付勢され、更に位置決めブロックの下端部に前
   記半導体基板のコーナ部及びその近傍の隣接２辺を拘束
   する拘束面を形成し、該拘束面を下端側が開くテーパ面
   としたことを特徴とする半導体基板の位置決め装置。
2. 【請求項２】位置決めブロックを半導体基板の４個のコ
   ーナ部に対応して上型に４個設け、これらの位置決めブ
   ロックは前記弾性部材による付勢力に応じて前記受座方
   向へ独立して進退可能としたことを特徴とする請求項１
   記載の半導体基板の位置決め装置。