JPH09191071A - 外部リードの成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部リードの曲げ成形を能率的にかつ高精度
に行う。 【解決手段】 前記加工ステージを設けた金型の下型７
６に、各加工ステージの加工面で開口し各加工ステージ
間を直線的に連通する空隙部である挿入部を設け、該挿
入部内に、前記被成形体を支持する凹部が前記定寸送り
寸法に一致する間隔で上端縁に設けられたフィードバー
７４を配置し、該フィードバー７４を前記加工面から退
避した下位置から上昇させ当該加工ステージで加工され
た被成形体を前記凹部で支持し、被成形体を支持した状
態で前進方向に定寸送りし、送り位置で下位置にフィー
ドバーを下降させて当該加工ステージに被成形体をセッ
トし、下位置で逆方向に定寸送りして元位置に復帰させ
るフィードバーの送り機構７０、７２を設けたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の外部
リードの成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップを搭載した半導体装置には
外部リードをＪ形に曲げ加工した製品がある。このＪ曲
げ加工を施した半導体装置はリードの曲げ角度が大きい
ために曲げ加工が難しく、とくに、この製品の曲げ加工
上の問題として封止樹脂の下側に円弧状に曲げ込まれた
接点部の対辺間の接点位置の間隔にばらつきがあること
が指摘されている。これは、外部リードを曲げ加工する
際に左右のリードが均等に曲げられなかった場合や、リ
ードのスプリングバック等によって生じる。

【０００３】Ｊ曲げ加工は複数回の曲げ工程にわけて、
段階をおって加工される。曲げ加工にはパンチブロック
を用いて加工する方法と、ローラを用いて曲げる方法が
ある。本出願人は先にパンチブロックを用いたＪ曲げ加
工方法を提案した（特開昭６２−１２２１５９号）。ま
た、半導体装置の外部リードを曲げ成形する装置では複
数の加工工程にしたがって加工ステージを設けた金型に
順次被成形体を移送し、所要の加工を施して曲げ成形す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記ローラを用いて曲
げ加工する方法は、パンチブロックと外部リードとの摩
擦で外部リードの表面に傷がつくという問題を解消する
ことができる。しかし、このローラを用いる方法では曲
げ加工の際のリードのおさえ、とくに後述する第２曲げ
加工におけるリードのおさえが不十分で、スプリングバ
ックによる成形不良や左右のリードが均等に曲げられな
いといった問題点があった。また、半導体装置の外部リ
ードを自動で曲げ成形する装置は高速で加工するから、
能率的でかつ高精度に加工できる成形装置が求められて
いた。本発明はとくに半導体装置の外部リードの曲げ成
形装置として、曲げ加工が能率的にでき、かつ確実に高
精度で加工することができる装置を提供することを目的
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成をそなえる。すなわち、被成形体が連
接して支持されたリードフレームから被成形体を個片に
分離し、個片に分離した被成形体を定寸送り寸法に一致
する間隔で直線的に複数の加工ステージを配置した金型
に供給し、各加工ステージに順次定寸送りして加工を施
すことにより所要の曲げ成形を行う外部リードの成形装
置において、前記加工ステージを設けた金型の下型に、
各加工ステージの加工面で開口し各加工ステージ間を直
線的に連通する空隙部である挿入部を設け、該挿入部内
に、前記被成形体を支持する凹部が前記定寸送り寸法に
一致する間隔で上端縁に設けられたフィードバーを配置
し、該フィードバーを前記加工面から退避した下位置か
ら上昇させ当該加工ステージで加工された被成形体を前
記凹部で支持し、被成形体を支持した状態で前進方向に
定寸送りし、送り位置で下位置にフィードバーを下降さ
せて当該加工ステージに被成形体をセットし、下位置で
逆方向に定寸送りして元位置に復帰させるフィードバー
の送り機構を設けたことを特徴とする。

【０００６】また、前記被成形体が連接して支持された
リードフレームを長手方向に順次移送して供給する供給
部と、該供給部から移送されたリードフレームを長手方
向に定寸送りしつつ、外部リードの先端を切断してリー
ドフレームから前記被成形体を個片に分離し、分離した
個片をリードフレームの定寸送り方向とは直交する方向
に搬出する被成形体の切り離し部と、該切り離し部に隣
接して配置された成形部において、前記切り離し部で個
片に分離された前記被成形体を前記フィードバーを用い
て各加工ステージに定寸送りしつつ所要の曲げ成形を行
うことを特徴とする。

【０００７】

【実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態について
説明する。本発明の外部リードの曲げ方法においては、
第１曲げ工程〜第５曲げ工程によって加工している。以
下、各曲げ工程ごと段階をおって説明する。

【０００８】〔第１曲げ工程〕第１図は外部リードの第
１曲げ工程を示す説明図である。第１曲げ工程では外部
リード１０の先端部を下方に向けてアール状に曲げる。
封止樹脂１２から延出する外部リード１０はその先端部
をノックアウト１４および曲げダイ１６によって挟圧支
持される。パンチローラ１８が取り付けられたローラホ
ルダはノックアウト１４の外壁に添って昇降すべく設け
られ、ローラホルダが下降することによってパンチロー
ラ１８が外部リード１０の先端部に当接して外部リード
１０を曲げる。曲げダイ１６の外部リード１０との当接
面は図のように断面形状が円弧面に形成されており、こ
れによって外部リード１０の先端部は下方に向けて円弧
状に曲げ加工される。

【０００９】〔第２曲げ工程〕第２図は第２曲げ工程を
示す説明図である。第２曲げは外部リード１０をその基
部位置で下方に折り曲げる操作である。曲げ角度は適宜
設定してよいが、ふつうは４５°〜９０°の範囲で設定
する。次の第３曲げでの曲げの負担を大きくしないよう
にするためには、第２曲げ角度を大きくする必要があ
る。実施形態では曲げ角度を８０°にしている。この第
２曲げでは外部リード１０の基部部分をノックアウト１
４と曲げダイ１６で挟圧支持し、ノックアウト１４の外
壁に沿ってローラホルダ２０を下降させ外部リード１０
を折り曲げる。曲げダイ１６の当接面１６ａは、外部リ
ード１０の曲げ角度を８０°に規定している。パンチロ
ーラ１８はローラホルダ２０の下部に軸支され、ローラ
ホルダ２０が下降する際に外部リード１０の上面に当接
して外部リード１０を曲げダイ１６に押圧する。

【００１０】従来のローラを用いた第２曲げ加工では、
上記のように外部リード１０をローラで押圧して曲げ加
工しているが、単にパンチローラ１８でおさえただけで
は曲げ成形は不十分である。パンチローラ１８は外部リ
ード１０に対しては線的に当接するだけであり、パンチ
ローラ１８が移動した後は曲げ部分のおさえが不十分に
なるからである。そこで、本実施形態では図のようにロ
ーラホルダ２０の外部リード１０に面する側に、外部リ
ード１０の肩部分を押圧する押圧部２２を設け、パンチ
ローラ１８で外部リード１０を押圧するとともに押圧部
２２が外部リード１０の肩部分を押圧するようにしてい
る。すなわち、ローラホルダ２０自体をパンチブロック
としても利用するようにする。押圧部２２の外部リード
１０に当接する外壁面は、パンチローラ１８による曲げ
が終了したとき、曲げダイ１６との間で外部リード１０
を挟圧するように壁面の角度が設定されている。これに
より、ローラ１８によって外部リード１０を曲げるとと
もに押圧部２２によって外部リード１０を押圧するから
外部リード１０のスプリングバック等が抑えられ、より
精度のよい曲げ成形ができる。

【００１１】〔第３曲げ工程〕第３図は第３曲げ工程を
示す。この第３曲げ工程では、第２曲げで曲げた外部リ
ード１０の先端側を封止樹脂１２の下面に対してほぼ垂
直に曲げる加工を施す。図で２４は封止樹脂１２の上面
側をおさえるノックアウト、２６は封止樹脂１２の下面
を支持する受けダイで、ノックアウト２４は受けダイ２
６との間で弾力的に封止樹脂を挟圧する。ノックアウト
２４の封止樹脂１２に当接する下面には、図のように封
止樹脂１２の上部を収納する凹部を形成する。封止樹脂
１２を挟圧した際に位置ずれさせずに保持できるように
するためである。また、ノックアウト２４の両側面の中
途部には下部側がひろがったテーパ面となる段差部２４
ａを設ける。

【００１２】２８ａ、２８ｂはノックアウト２４の両外
壁面に沿って上下動すべく支持された曲げパンチであ
る。曲げパンチ２８ａ、２８ｂは略長方形に形成され、
上部の内壁側にノックアウト２４の外壁に当接して転動
するローラ３０が軸支され、略中央部位置にノックアウ
ト２４から定距離離れた位置でノックアウト２４の中心
線と平行に上下に駆動される支持軸３２が設けられる。
曲げパンチ２８ａ、２８ｂの下部の内壁側にはそれぞれ
パンチ部３４ａ、３４ｂが内側に膨出させて設けられ
る。

【００１３】曲げパンチ２８ａ、２８ｂは上記構成によ
り同じタイミングで上下動するが、第３図では説明のた
めに、中心線位置から右側に曲げパンチ２８ａが外部リ
ード１０に当接している状態、中心線位置から左側に曲
げパンチ２８ａが上位置にある状態を示している。ノッ
クアウト２４が受けダイ２６との間で封止樹脂１２を挟
圧支持すると、曲げパンチ２８ａ、２８ｂが下降を開始
する。曲げパンチ２８ａ、２８ｂが下降するとともにロ
ーラ３０はノックアウト２４の外壁に当接して転動し、
ローラ３０が段差部２４ａの外壁にのりあがると、支持
軸３２を支点として曲げパンチ２８ａ、２８ｂの上部側
が外側に開く。これによって、曲げパンチ２８ａ、２８
ｂの下側部分が両外側から内側に押動され、パンチ部３
４ａ、３４ｂが外部リード１０の外壁に当接して、内側
へリードをかかえ込むようにして曲げる。

【００１４】この曲げ加工では外部リード１０を両側か
らおさえつけて曲げるから、左右の曲げ力によって封止
樹脂がセンタリングされる。上述したようにノックアウ
ト２４が弾力的に封止樹脂１２を挟圧しているのはこの
センタリングの際に、位置ずれが補正できるように若干
可動にするためである。ノックアウト２４はこのように
若干可動であってかつ正規の位置に封止樹脂をセットす
る必要があるから、実際作業ではノックアウト２４の基
部側に設けたスプリングのスプリング力をねじ等で適当
に調節して曲げ加工を行うようにする。

【００１５】なお、本実施形態では図のように外部リー
ド１０に当接するパンチ部３４ａ、３４ｂが外部リード
１０の基部から先端側に全体に当接するように幅を持た
せ、外部リード１０に面的にパンチ部３４ａ、３４ｂが
当接して曲げるようにしている。従来、この第３曲げで
外部リードの当接部にローラを用いた例があるが、これ
にくらべて本実施形態の場合は面的に当節することによ
って曲げ精度が工場するという利点がある。

【００１６】〔第４、第５曲げ工程〕第４、第５曲げ工
程は、第３曲げ工程で封止樹脂に対してほぼ垂直に曲げ
られた外部リードを封止樹脂の下面に当接するまで曲げ
る（カーリング）工程である。第４図は曲げダイ１６を
用いてカーリングする例、第５図はローラを用いてカー
リングする例である。第４図では、曲げダイ１６に対し
て外部リード１０を位置決めし、ノックアウト１４で外
部リード１０を曲げダイ１６に押圧することによって曲
げる。曲げダイ１６の外部リード１０が当接する曲げ面
１６ａはカーリングさせる曲面形状に形成され、パンチ
によって封止樹脂１２の下面に外部リード１０をかかえ
込むように曲げられる。なお、外部リード１０を１回の
パンチで曲げずに、段階別に２回にわけて曲げる場合も
ある。

【００１７】第５図は、受けダイ３６に３個のローラ３
８ａ、３８ｂ、３８ｃを回転自在に設け、上方から外部
リード１０を押圧して曲げる方法である。ローラ３８
ａ、３８ｂ、３８ｃは外部リード１０が当接する外面位
置が、外部リード１０をカーリングさせる曲線上に位置
するようにセットしてある。これによって、外部リード
１０をローラ３８ａ、３８ｂ、３８ｃに押圧すると、外
部リード１０はローラ３８ａ、３８ｂ、３８ｃの外側に
押圧されてカーリングされる。ローラ３８ａ、３８ｂ、
３８ｃは回動自在であるから外部リード１０が曲げられ
る際に外部リード１０に当接して転動し、外部リード１
０との間の摩擦によってきずが生じたりすることを防止
する効果がある。

【００１８】なお、実施形態ではローラを３個設けてい
るが、さらに多数個のローラを設けることによって一層
成形精度をたかめることができる。以上、第１〜第４、
第５曲げ工程について説明したが、上記の各曲げ工程を
採用することによって、従来の曲げ成形にくらべて一層
精度のよい曲げ加工を行うことができる。また、上述し
たように、第１〜第４、第５曲げ工程の全工程でパンチ
ローラを用いることによって、外部リードと曲げダイと
の間で生じるきずの問題を解消することができる。

【００１９】〔外部リードの曲げ成形装置〕続いて、上
記成形方法を用いた外部リードの成形装置の実施形態に
ついて説明する。外部リードの成形装置では、リードフ
レームから分離した単体の被成形体を曲げ加工する場合
と、リードフレームに被成形体を取り付けたまま曲げ加
工する場合とがある。

【００２０】第６図はリードフレーム４０から被成形体
をひとつづつ分離して単体にした後、外部リードを曲げ
加工する装置例を示す。第７図はこの装置によって加工
している様子を示す説明図である。第６図において４２
は装置の機台であり、４４はリードフレームから被成形
体を分離する切り離し部である。第６図（ｂ）に示すよ
うにリードフレームは機台４２の手前側に設けられたリ
ードフレームの供給部たるフィーダ部４６から切り離し
部４４に順送りされ、リードフレームからひとつづつ切
り離される。切り離し部４４の脇には被成形体を曲げ加
工する成形部４８が設けられている。この成形部４８で
は上記の第１曲げ〜第４、第５曲げまでを行う。

【００２１】第７図に示すようにリードフレーム４０は
切り離し部４４において外部リード１０の先端がカット
され単体の被成形体５０となる。被成形体５０は図のよ
うに上記の第１曲げ〜第４曲げを順次経過して曲げ成形
される。図で〜は第１曲げ成形〜第４曲げ成形の様
子を側面形状とともに示している。曲げ加工が終了した
被成形体は収納部５２に順次整列して収納される。

【００２２】第８図は上記例とは異なりリードフレーム
に被成形体を取り付けたまま曲げ加工を行う成形装置を
示す。同図で５４は短冊状のリードフレームを収納する
とともに加工部側へリードフレームを送り出す供給部で
ある。５６は外部リード１０のカット部で第９図（ａ）
に示すように外部リード１０の先端を切断する。被成形
体５０は外部リードの曲げ加工に不都合のない部位に設
けられたサポートバー４１によってリードフレーム４０
に支持されている。

【００２３】５８は外部リード１０の成形部である。こ
の成形部５８では第９図に示すように第１曲げ〜第５曲
げ成形を行う。図中の〜は第１曲げ〜第５曲げによ
る加工状態を示す。この成形部５８における外部リード
１０の成形方法は上述した成形方法による。６０は第５
曲げまで完了した被成形体をリードフレーム４０から分
離する分離部である。分離部６０では前記サポートバー
４１を切断して被成形体を単体にする。被成形体はこの
後、収納部６２に送出されて収納される。

【００２４】上記のようにリードフレームに被成形体を
取り付けたまま曲げ加工を行う方法は、単体にした被成
形体を加工する場合とくらべて、移送したり位置決めし
たりする操作が容易にできるという利点がある一方、リ
ードフレームに取り付けたまま曲げ加工を行うため、と
くには第２曲げ時の曲げダイ等の配置が制約され大きな
角度の曲げ加工がしにくくなるという面がある。この点
で、単体の被成形体の場合は大きな角度で曲げることも
容易にできるという利点がある。

【００２５】第１０図、第１１図及び第１２図はリード
フレームから被成形体を取り外して個片にて２個同時に
曲げ加工を行う成形装置の他の実施形態を示す説明図で
ある。第１０図は成形装置の平面図、第１１図は側面
図、第１２図は正面方向から見た説明図である。第１０
図において、右側が被成形体の供給側である。この実施
形態では被成形体を２本並列させて同時に曲げ加工す
る。このため、曲げ金型及び送り機構等は２セット並列
に設置している。

【００２６】７０、７０は下型の両外側面に水平に設け
たロッドであり、被成形体の長手方向と平行に前後動す
る。このロッド７０、７０の両端にはフィードバーを支
持するためのアーム７２がガイドバー７０、７０間に掛
け渡すように設けられる。アーム７２、７２の中間には
両端側をアーム７２、７２に固定したフィードバー７４
を２セット設けられた下型に位置合わせして並列に２本
設ける。

【００２７】このフィードバー７４は被成形体を順送り
するためのものであって、前記第１曲げ〜第５曲げ用に
隣接して設置された下型７６の中央位置を横切るように
通過して溝状に形成した挿入部に挿入してセットされ
る。第１２図に示すようにフィードバー７４は薄板状に
形成された部材で、下型７６の曲げダイの中央部に挿入
されている。同図では第２曲げでの曲げダイを説明的に
示している。また、第１１図に示すようにフィードバー
７４の上面には被成形体の順送りピッチに合わせて凹凸
部７８が設けられている。被成形体はこの凹凸部７８の
凹部に収容されて１ピッチずつ前方へ移送される。

【００２８】前記ロッド７０は上述したように水平方向
に前後動するとともに、移送前後に鉛直方向に移動す
る。第１２図で８０はロッド７０を鉛直方向に昇降させ
る昇降部で、ロッド７０は昇降部８０に連繋する吊持部
材８２によって支持されている。８４は下型についてい
るガイドポストで、上型（不図示）を昇降させる際のガ
イドである。

【００２９】この成形装置では被成形体を各曲げ工程ご
と順送りしながら連続的に加工する。被成形体を曲げ加
工している際にはフィードバー７４は曲げ加工の邪魔に
ならない下位置にあり、当該工程がおわったところでフ
ィードバー７４は昇降部８０によって水平のまま上昇し
て被成形体をフィードバー７４上にのせる。次いで、ロ
ッド７０が次工程の下型７６までの１ピッチ分横移動
し、位置決めしたところでフィードバー７４が下降して
下型７６に被成形体をのせる。これで次工程の曲げ加工
が可能となる。下降したフィードバー７４はもと位置ま
で戻って、次回の移送に備える。

【００３０】この実施形態ではフィードバー７４を１ピ
ッチずつ前後動させ昇降を繰り返すことによって被成形
体を順送りして曲げ加工を施す。被成形体は下型７６上
を順送りさせるごとに曲げ加工が施されて最終的に第５
曲げまで完了した製品として得られる。この成形装置
は、フィードバー７４および下型７６等を並列して２列
設けているから、同時に２系列で被成形体の曲げ加工を
行うことが可能であり、効率的に曲げ加工を行うことが
可能となっている。もちろん、フィードバー７４を１列
とした構成にすることも可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係る外部リードの成形装置は、
上述したように、フィードバーを用いて各加工ステージ
に被成形体を順次移送して曲げ成形するから、個片に分
離された被成形体を確実にかつ能率的に各加工ステージ
に搬送することができ、効率的でかつ精度の良い外部リ
ードの曲げ成形ができる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】外部リードを曲げ成形する第１曲げ工程を示す
説明図である。

【図２】外部リードを曲げ成形する第２曲げ工程を示す
説明図である。

【図３】外部リードを曲げ成形する第３曲げ工程を示す
説明図である。

【図４】曲げダイを用いてカーリングする方法を示す説
明図である。

【図５】ローラを用いてカーリングする方法を示す説明
図である。

【図６】外部リードの成形装置の外観を示す説明図であ
る。

【図７】外部リードの成形方法を示す説明図である。

【図８】外部リードの成形装置の外観を示す説明図であ
る。

【図９】外部リードの成形方法を示す説明図である。

【図１０】外部リードの成形装置の平面図である。

【図１１】外部リードの成形装置の側面図である。

【図１２】外部リードの成形装置を正面方向から見た説
明図である。

【符号の説明】

１０ 外部リード １４ ノックアウト １６ 曲げダイ １６ 曲げダイ １８ パンチローラ ２０ ローラホルダ ２２ 押圧部 ２８ａ、２８ｂ 曲げパンチ ３２ 支持軸 ３４ａ、３４ｂ 曲げパンチ部 ３８ａ、３８ｂ、３８ｃ ローラ ４０ リードフレーム ４４ 切り離し部 ４８ 成形部 ５０ 被成形体 ５２ 収納部 ５４ 供給部 ５６ カット部 ５８ 成形部 ６０ 分離部 ７０ ロッド ７２ アーム ７４ フィードバー ７６ 下型 ８０ 昇降部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被成形体が連接して支持されたリードフ
   レームから被成形体を個片に分離し、個片に分離した被
   成形体を定寸送り寸法に一致する間隔で直線的に複数の
   加工ステージを配置した金型に供給し、各加工ステージ
   に順次定寸送りして加工を施すことにより所要の曲げ成
   形を行う外部リードの成形装置において、 前記加工ステージを設けた金型の下型に、各加工ステー
   ジの加工面で開口し各加工ステージ間を直線的に連通す
   る空隙部である挿入部を設け、 該挿入部内に、前記被成形体を支持する凹部が前記定寸
   送り寸法に一致する間隔で上端縁に設けられたフィード
   バーを配置し、 該フィードバーを前記加工面から退避した下位置から上
   昇させ当該加工ステージで加工された被成形体を前記凹
   部で支持し、被成形体を支持した状態で前進方向に定寸
   送りし、送り位置で下位置にフィードバーを下降させて
   当該加工ステージに被成形体をセットし、下位置で逆方
   向に定寸送りして元位置に復帰させるフィードバーの送
   り機構を設けたことを特徴とする外部リードの成形装
   置。
2. 【請求項２】 前記被成形体が連接して支持されたリー
   ドフレームを長手方向に順次移送して供給する供給部
   と、 該供給部から移送されたリードフレームを長手方向に定
   寸送りしつつ、外部リードの先端を切断してリードフレ
   ームから前記被成形体を個片に分離し、分離した個片を
   リードフレームの定寸送り方向とは直交する方向に搬出
   する被成形体の切り離し部と、 該切り離し部に隣接して配置された成形部において、前
   記切り離し部で個片に分離された前記被成形体を前記フ
   ィードバーを用いて各加工ステージに定寸送りしつつ所
   要の曲げ成形を行うことを特徴とする請求項１記載の外
   部リードの成形装置。