JPH09181239A - リードフレームの製造方法及び打ち抜き金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステージとインナーリード間に連結片が設け
られたリードフレームを３つの工程を経て打ち抜きを完
了させるため、時間と手間を要し、量産性を低下させ、
コストアップを招いている。 【解決手段】 インナーリードの少なくとも一部と半導
体チップを搭載するステージとの間に形成された連結片
を打ち抜いて除去する打ち抜き金型において、金型部の
ストリッパプレート１及びダイ２の各々にヒータ１ａ及
びヒータ２ａを設置して加熱手段を構成し、この加熱手
段で熱処理を行った後に打ち抜きを行う。これにより、
リードフレームを搬送する工程が低減でき、生産性の向
上及びコストダウンが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、打ち抜き金型を用
いてリードフレームを製造するリードフレームの製造方
法及び打ち抜き金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置に用いられるリードフレーム
は、打ち抜き金型による成形法、エッチング技術による
成形法、等によって製造される。従来の打ち抜き金型に
よるリードフレーム製造法によると、打ち抜きや曲げ等
の加工により材料内部に応力（歪み）が残留し、その残
留応力に起因して打ち抜き後においてリードシフトやリ
ード段差の問題が生じ、製品不良を招くことがある。

【０００３】このリードシフトやリード段差の問題を解
決するものとして、例えば、特公昭６２−４４４２２号
公報に示された打ち抜き方法がある。図３はこの打ち抜
き方法に使用されるリードフレーム１００を示す。リー
ドフレーム１００は中心部に方形のステージ１０１が形
成され、このステージ１０１は両側に接続された一対の
ステージサポートバー１０２を介してフレーム部１０３
に連結されている。更に、リードフレーム１００の長手
方向の両側には連結片１０４が設けられ、この連結片１
０４には複数の直線状やＬ字形の複数のインナーリード
１０５の先端部が放射状に連結されている。また、イン
ナーリード１０５の一部は、ステージサポートバー１０
２に対して平行状態に設けられている。そして、インナ
ーリード１０５の各々の他端はフレーム部１０３に接続
されている。したがって、インナーリード１０５の全て
の先端は、ステージ１０１又は連結片１０４に接続され
ている。

【０００４】このようにインナーリードの先端がつなが
っている状態まで打ち抜き加工を行う処理を工程ｉとす
る。この工程ｉの終了後に工程iiとしてリードフレーム
１００に対する熱処理が行われる。この熱処理により残
留応力を除去することができる。ついで工程iii とし
て、連結片１０４を打ち抜いて除去し、インナーリード
１０５の先端がステージ１０１にも連結片１０４にも接
続されていない形状のリードフレーム１０６を作製す
る。

【０００５】また、特開平３−１２３０６２号公報、等
には、インナーリードの先端部に連結部を付けた状態で
プレス加工し、その後、熱処理を行って加工歪みを除去
し、ついで連結部を取り除いて図３の工程iii の状態に
する打ち抜き方法が示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリード
フレームの製造方法は、図３の工程ｉから工程iiへ、及
び工程iiから工程iii へ移る際、その都度リードフレー
ム１００を打ち抜き金型から取り出し、各工程へ移動さ
せる必要があるため、非常に手間がかかる。この結果、
量産性（生産性）の向上には限度があり、生産コストの
低減にも限度がある。

【０００７】そこで本発明は、インナーリードの変形防
止を図りながら量産性を向上させることのできるリード
フレームの製造方法及び打ち抜き金型を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、インナーリードの少なくとも一部を
連結する連結片を備え、この連結片を熱処理後に打ち抜
いて除去するリードフレームの製造方法において、前記
インナーリードを加熱しながら前記連結片を除去して前
記インナーリードを打ち抜きを行うようにしている。

【０００９】この方法によれば、連結片が形成された状
態のリードフレームを打ち抜き金型に搬入し、この金型
において熱処理と打ち抜き処理を連続に行うことができ
る結果、リードフレームを搬送する工程の数が減り、作
業性の改善及び時間の短縮が可能になる。従って、量産
性が向上し、コストダウンが可能になる。また、上記の
目的は、インナーリードの少なくとも一部と半導体チッ
プを搭載するステージとの間に形成された連結片を除去
するリードフレームの打ち抜き金型において、リードフ
レーム材を所定の位置に保持してインナーリードを打ち
抜くストリッパプレート、ダイ及びパンチを含む金型を
備え、前記金型は、前記リードフレーム材を加熱する加
熱部と、前記インナーリードを打ち抜く打ち抜き部を設
けたことによっても達成される。

【００１０】そして、前記加熱部は、前記ストリッパプ
レート又は前記ダイの少なくとも一方に配設したヒータ
にすることができる。この構成によれば、設置スペース
に苦慮することなく容易に金型部に加熱手段を含ませる
ことができる。また、前記加熱部は、前記金型部に隣接
して形成された熱処理ステージに設けられたヒータで構
成することができる。

【００１１】この構成によれば、打ち抜きに先行して金
型部に隣接したスペースにおいて熱処理を行い、熱処理
の完了後、リードフレームを僅かに移動させるのみで金
型部へ持ち込んで打ち抜きを行うことができる。したが
って、金型部における待ち時間を最少にでき、量産性は
更に高められる。この場合の熱処理ステージは、前記ス
トリッパプレート及び前記ダイと同一平面上に設けられ
た第２のストリッパプレート及び第２のダイを含み、そ
の少なくとも一方にヒータを配設した構成にすることが
できる。

【００１２】この構成によれば、簡単な構成によって、
既設の金型に増設する形での打ち抜き金型の構築も可能
になる。また、新規の設計であれば設計の自由度を増す
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明によるリードフレー
ムの打ち抜き金型の一実施の形態を示す正面断面図であ
る。本発明においては、図３における工程iiと工程iii
を同時に行い、リードフレームの移動（搬送）を不要に
している。すなわち、図３の工程ｉで製作した連結片１
０４付きのリードフレーム１００を打ち抜き金型のスト
リッパプレートとダイの間にセット（打ち抜き用のパン
チは末動作）し、ストリッパプレートとダイに内蔵させ
た加熱手段により加熱しながら、パンチを下降させて打
ち抜きを行う。この加熱により、リードフレーム１００
に応力（歪み）を残留させることなく打ち抜きが行わ
れ、リード変形の無い規格通りのリードフレームを作る
ことができる。

【００１４】図１に示すように、図３に示した構成のリ
ードフレーム１００の保持は、共に台形で中心部にパン
チの外形に対応した穴が形成されているストリッパプレ
ート１とダイ２によって行われ、両者の中間にリードフ
レーム１００が配設される。ストリッパプレート１は、
連結片１０４の位置に対向させて加熱手段としてのヒー
タ１ａを連結片に対向させて内蔵している。同様に、ダ
イ２も連結片１０４の位置に対向させてヒータ２ａ（加
熱手段）を内蔵している。

【００１５】ダイ２は下側保持具３に支持され、ストリ
ッパプレート１は上側保持具４によって支持されてい
る。更に、下側保持具３には支柱５ａ，５ｂが立設さ
れ、この支柱５ａ，５ｂに上側保持具４が昇降自在に係
合している。そして、支柱５ａ，５ｂの上端は下天板６
によって固定されている。また、上側保持具４には円柱
状のガイド７ａ，７ｂが立設され、その上端部は下天板
６を貫通している。下天板６の上面には上天板８が取り
付けられ、この上天板８には、ガイド７ａ，７ｂに対向
する部分に孔９ａ，９ｂが設けられており、この孔９
ａ，９ｂ内にスプリング１０ａ，１０ｂが配設され、そ
の下端はガイド７ａ，７ｂの上端面に圧接している。

【００１６】更に、上天板８には、円柱状の支柱１１
ａ，１１ｂが貫通しており、この支柱１１ａ，１１ｂを
ガイドとして昇降することができる。この支柱１１ａ，
１１ｂの下面には下側保持具３を載置する底板１２が固
定されている。また、下天板６の下面の中央部には固定
板１３が取り付けられ、その中心部には略下半分が細い
径に加工されたパンチ１４が取り付けられ、下半分の約
１／２は上側保持具４及びダイ２に嵌入している。

【００１７】以上の構成において、リードフレーム１０
０はヒータ１ａ，２ａによって加熱されているダイ２の
上面の所定位置にセットされる。ついで、上側保持具４
が不図示の駆動機構により下降駆動され、リードフレー
ム１００がストリッパプレート１とダイ２によりクラン
プされる。この状態のまま上天板８を下降させると、上
天板８と共にパンチ１４が下降し、パンチ１４の先端が
リードフレーム１００の連結片１０４の部分を打ち抜
き、カス１５が生じる。打ち抜きの際、リードフレーム
１００の連結片１０４の部分は十分に加熱されているた
め、残留応力は生ぜず、リード変形は生じない。打ち抜
きによって生じたカス１５はダイ２内に入り込み、以
後、打ち抜き枚数が進む毎にカス１５がダイ２内に堆積
し、最終的には底板１２内に落下する。

【００１８】図２は本発明によるリードフレームの打ち
抜き金型の他の実施の形態を示す部分断面図である。図
１の構成の打ち抜き金型がストリッパプレート１及びダ
イ２に加熱手段を備え、熱処理領域と打ち抜き領域を同
一場所にしていたのに対し、図２の打ち抜き金型におい
ては、従来の金型構造である打ち抜きステージ１６に対
し、この打ち抜きステージ１６に隣接させて熱処理ステ
ージ１７を設けた構成にしている。

【００１９】熱処理ステージ１７は、ダイ２に隣接させ
て底板１２（図１の底板１２を拡大させている）上には
ダイ１８が配設されている。このダイ１８はダイ２と同
一の高さ位置及び厚みに設定されており、リードフレー
ム１００は熱処理ステージ１７から打ち抜きステージ１
６へ水平移動させるのみで、熱処理済みのリードフレー
ム１００に対する打ち抜きを行うことができる。

【００２０】更に、ストリッパプレート１に隣接させ
て、同一高さ位置にストリッパプレート１９が配設さ
れ、このストリッパプレート１９と上天板８との間にス
プリング２０ａ，２０ｂが配設され、ストリッパプレー
ト１９の昇降が行えるように構成されている。そして、
ダイ１８及びストリッパプレート１９には、ヒータ１８
ａ及びヒータ１９ａが内蔵されている。

【００２１】図２の構成においては、まず、ストリッパ
プレート１９，１を上昇させたままにしておき、リード
フレーム１００を熱処理ステージ１７に搬入し、ダイ１
８上にセットする。ついで、ストリッパプレート１９を
下降してリードフレーム１００に密着させる。ダイ１８
及びストリッパプレート１９はヒータ１８ａ，１９ａに
よって加熱されているため、リードフレーム１００はセ
ットされた時点からリードフレーム１００に対する加熱
が開始される。所定の時間が経過した時点でストリッパ
プレート１９を上昇させ、リードフレーム１００をダイ
２に向けて水平移動させる。

【００２２】ダイ２上にリードフレーム１００がセット
した後、ストリッパプレート１を下降させ、リードフレ
ーム１００をダイ２に押さえ付ける。この後、パンチ１
４を下降し、連結片１０４の打ち抜きを行えば、図３で
説明した工程iii の処理が終了する。図３の金型によれ
ば、熱処理ステージ１７で熱処理済みのリードフレーム
１００を打ち抜きステージ１６へ移送し、ストリッパプ
レート１で位置決め固定した後、直ちに打ち抜きが行え
るため、待ち時間を短縮でき、図１の構成に比べ、更に
量産性を上げることができる。

【００２３】また、図２の構成によれば、熱源にヒータ
を用い、リードフレームの位置決め固定にストリッパプ
レート及びダイを用いることができるため、既設の金型
に増設する形での打ち抜き金型の構築も可能になる。ま
た、新規の設計であれば設計の自由度を増すことができ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上より明らかな如く、本発明によれ
ば、連結片を打ち抜くための金型内で熱処理を行い、こ
の熱処理の完了後に直ちに前記連結片の打ち抜きを行う
ようにしたので、リードフレームを搬送する工程の数が
減り、作業性の改善及び時間の短縮が可能になり、よっ
て量産性が向上し、コストダウンも可能になる。

【００２５】また、本発明は、リードフレームを位置決
め保持するためのストリッパプレート、ダイ及びパンチ
を含む金型部に対し、前記リードフレームを加熱するた
めの加熱手段を一体的に設けた構成にしたので、金型部
にセットされたリードフレームに対する熱処理及びこれ
に続く打ち抜き処理が同一場所で行え、これらの処理の
ためにリードフレームを搬送する必要がない。この結
果、量産性の向上が可能になり、更にコストダウンが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるリードフレームの打ち抜き金型の
一実施の形態を示す正面断面図である。

【図２】本発明によるリードフレームの打ち抜き金型の
他の実施の形態を示す部分断面図である。

【図３】従来のリードフレームの製造工程を示す説明図
である。

【符号の説明】

１，１９ ストリッパプレート ２，１８ ダイ １ａ，２ａ，１８ａ，１９ａ ヒータ １４ パンチ １６ 打ち抜きステージ １７ 熱処理ステージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 邦夫 茨城県日立市助川町３丁目１番１号 日立 電線株式会社電線工場内 (72)発明者 佐藤 紘介 茨城県日立市助川町３丁目１番１号 日立 電線株式会社電線工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インナーリードの少なくとも一部を連結す
   る連結片を備え、この連結片を熱処理後に打ち抜いて除
   去するリードフレームの製造方法において、 前記インナーリードを加熱しながら前記連結片を除去し
   て前記インナーリードを打ち抜くことを特徴とするリー
   ドフレームの製造方法。
2. 【請求項２】インナーリードの少なくとも一部と半導体
   チップを搭載するステージとの間に形成された連結片を
   除去するリードフレームの打ち抜き金型において、 リードフレーム材を所定の位置に保持してインナーリー
   ドを打ち抜くストリッパプレート、ダイ及びパンチを含
   む金型を備え、前記金型は、前記リードフレーム材を加
   熱する加熱部と、前記インナーリードを打ち抜く打ち抜
   き部を設けたことを特徴とするリードフレームの打ち抜
   き金型。
3. 【請求項３】前記加熱部は、前記ストリッパプレート又
   は前記ダイの少なくとも一方に配設したヒータであるこ
   とを特徴とする請求項２記載のリードフレームの打ち抜
   き金型。
4. 【請求項４】前記加熱部は、前記金型部に隣接して形成
   された熱処理ステージに設けられたヒータであることを
   特徴とする請求項２記載のリードフレームの打ち抜き金
   型。
5. 【請求項５】前記熱処理ステージは、前記ストリッパプ
   レート及び前記ダイと同一平面上に設けられた第２のス
   トリッパプレート及び第２のダイを含み、その少なくと
   も一方に前記ヒータを配設した構成であることを特徴と
   する請求項４記載のリードフレームの打ち抜き金型。