JPH1157886A - 温度上昇によるピッチ変動抑制型プレス加工金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型の温度上昇による打ち抜きクリアランス
の増加や工程間のピッチの変動を抑制し、高精度の製品
を安定して打ち抜けるようにする。 【解決手段】 ダイ列１４の中央付近に位置するダイ１
２を基準ブロック１２ｃにし、その両端部１５を伸ばし
てダイ枠１０の位置決め穴１６に嵌め、両側板１３の各
中央部にダイ１２と接触する押圧用突部１７を設け、両
側板１３の各端部１８とダイ枠１０の各端部１９との間
に隙間Ｓ1 を設け、両側板１３の相対する端部１８とダ
イ枠１０を連通させてタイロッド２１を挿通し、各タイ
ロッド２１に弾性変形の範囲内の伸びを発生させ、その
伸び量を温度上昇によるダイ枠１０とダイ列１４の伸び
量の差よりも大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被加工材から多ピン
半導体パッケージ用リードフレーム等を打ち抜く際の温
度上昇によるピッチ変動等を抑制できるピッチ変動抑制
型のプレス加工金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的な多ピン半導体パッケージ
はリードフレームに半導体集積回路等を接合し、樹脂モ
ールドして製造している。そして、リードフレームの打
ち抜きにはプレス装置に装着した加工金型を用いてい
る。このプレス加工金型は上、下金型からなり、被加工
材からリードフレームを打ち抜くため、その上金型に多
数のパンチを設置し、下金型にそれ等のパンチ受けに当
たる多数のダイを設置する。そして、上金型には各パン
チを作動させるための機構を設け、そこに吊り下げボル
トを介して多数のパンチガイドを支持するストリッパー
を設置する。又、下金型には多数のダイを支持するダイ
枠を設置し、そのダイ枠の上等に被加工材の移動を案内
するガイド部材を設置する。

【０００３】図５は上述したダイ枠の一例を示す底面図
である。このダイ枠１はその中央部に嵌合溝２を設け、
その溝２内に同一幅寸法を有する多数のダイ３を嵌合し
積層して細長く一列に並べて配置し、その嵌合溝２の両
端を規制するように両側板４（４ａ、４ｂ）を配置し、
その両側板４の各中央部５（５ａ、５ｂ）をダイ列６の
両端に位置するダイ３（３ａ、３ｂ）にそれぞれ接触
し、その両側板４をねじ止め結合によりダイ枠１に取り
付けたものである。そして、ねじ止めの際には両側板４
の各端部７を貫くねじ８を対応するダイ枠１の各端部９
までねじ込んでそれぞれ止める。なお、嵌合溝２の幅寸
法はダイ列６の幅寸法と等しくする。

【０００４】プレス加工金型による打ち抜き時、被加工
材の打ち抜きにより加工熱が発生し、ガイドポストの摺
動熱により、又プレス装置からの熱伝導等により金型の
温度が上昇する。しかも、金型製作時の温度が常温（２
０℃）であると、その常温に対し、打ち抜き時の金型温
度は空調設備のある一定温度に保たれた部屋であっても
１０℃近く上昇する。そして、この温度上昇によりスト
リッパーやダイ枠等の構造部品にＸ軸−Ｙ軸方向の伸び
が発生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ストリ
ッパーやダイ枠等には通常炭素鋼が使用されており、そ
の線膨張係数が１０〜１２×１０-6であるのに対し、パ
ンチガイドやダイには通常超硬材料が使用されており、
その線膨張係数が５×１０-6である。それ故、プレス加
工金型が１０℃温度上昇すると、例えば全長が５００ｍ
ｍのストリッパーやダイ枠では約６０μｍの伸びが生じ
るのに対し、パンチガイド列やダイ列では約２０〜３０
μｍの伸びが生じ、前者と比べ後者の伸び量は１／２〜
１／３になる。

【０００６】すると、図６に示すようにダイ枠１の両側
板４とダイ列６の両端に位置するダイ３との間に隙間Ｓ
がそれぞれ生じる。尤も、通常は常温時に拡張ブロック
等を用いて、ダイ枠１の嵌合溝２を押し広げながら基準
となるダイ３に他のダイ３を次々積層して行き、最後に
そのダイ列６に対し両側板４の内側にテ−パ−ブロック
をそれぞれ配置して余圧をかけている。しかし、そのよ
うな構造にしても、余圧による弾性変形より温度による
伸びの方が大きいため、隙間が出易い。又、ストリッパ
−においても両側板とパンチガイド列の両端に位置する
パンチガイドとの間にそれぞれ同様の隙間が生じる。

【０００７】この結果、積層された各パンチガイドや各
ダイががたつき易くなり、打ち抜きクリアランスの増加
や偏り、ダイの浮き上がり等が発生し易くなる。そし
て、打ち抜きクリアランスが狭くなると打ち抜きかすを
パンチが引き上げ易くなるが、クリアランスが増加して
広くなるとだれとばりを発生し易くなるため、後者の方
が問題がある。又、パンチガイドががたつくと、被加工
材を位置決めするピンの位置がずれるため、加工ピッチ
が狂って精度が悪くなったり、パンチのガイド位置のず
れによりパンチとダイとの接触によるかじりが発生した
りする原因になる。なお、ダイが浮き上がると、リード
フレームの送り時に擦り傷を発生させてしまったり、ひ
どい場合にはダイの切刃部分がかす抜き穴の底部より広
くなるため、打ち抜きかすが穴の内部につまりダイを破
損させる原因になったりする。

【０００８】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、プレス加工金型の温度上昇によ
る打ち抜きクリアランスの増加や工程間のピッチの変動
を抑制し、高精度製品の安定した打ち抜きを行えるプレ
ス加工金型を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の温度上昇によるピッチ変動抑制型プレス加
工金型ではそのダイ枠のダイ列の中央付近に位置するダ
イを基準ブロックにし、その基準ブロックの両端部をそ
れぞれ伸ばして他のダイより突出する位置決め用の突部
に形成し、その両位置決め突部をダイ枠の対応する位置
に設けた位置決め穴にそれぞれ嵌め、両側板の各中央部
にダイに接触する押圧用の突部をそれぞれ設け、その両
側板の各端部と相対するダイ枠の各端部との間に隙間を
それぞれ設ける。

【００１０】そして、その両側板の各端部とダイ枠とに
ダイ列とほぼ平行に一直線上に並ぶように貫通穴をそれ
ぞれ設け、それ等の貫通穴を利用し結合部材としてタイ
ロッドとナットを用い、両側板の相対する端部とその間
に介在するダイ枠を連通させてタイロッドをそれぞれ挿
通し、その両側板の各端部の外側に配置したナットを締
め付けて各タイロッドに引張り応力をそれぞれ加え、そ
れ等の各タイロッドに弾性変形の範囲内にある伸びをそ
れぞれ発生させ、その伸び量を温度上昇によるダイ枠と
ダイ列の伸び量の差よりも大きくする。

【００１１】又、本発明の温度上昇によるピッチ変動抑
制型プレス加工金型ではそのストリッパーのパンチガイ
ド列の中央付近に位置するパンチガイドを基準ブロック
にし、その基準ブロックの両端部をそれぞれ伸ばして他
のパンチガイドより突出する位置決め用の突部に形成
し、その両位置決め突部をストリッパーの対応する位置
に設けた位置決め穴にそれぞれ嵌め、両側板の各中央部
にパンチガイドに接触する押圧用の突部をそれぞれ設
け、その両側板の各端部と相対するストリッパーの各端
部との間に隙間をそれぞれ設ける。

【００１２】そして、その両側板の各端部とストリッパ
ーとにパンチガイド列とほぼ平行に一直線上に並ぶよう
に貫通穴をそれぞれ設け、それ等の貫通穴を利用し結合
部材としてタイロッドとナットを用い、両側板の相対す
る端部とその間に介在するストリッパーを連通させてタ
イロッドをそれぞれ挿通し、その両側板の各端部の外側
に配置したナットを締め付けて各タイロッドに引張り応
力をそれぞれ加え、それ等の各タイロッドに弾性変形の
範囲内にある伸びをそれぞれ発生させ、その伸び量を温
度上昇によるストリッパーとパンチガイド列の伸び量の
差よりも大きくする。

【００１３】又、上記ダイ枠と上記ストリッパーとを設
置すると好ましくなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付の図１〜４を参照し
て、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明を適
用した多ピン半導体パッケージ用リードフレーム打ち抜
き用の温度上昇によるピッチ変動抑制型プレス加工金型
に設置するダイ枠の底面図である。このダイ枠１０も従
来のダイ枠１と基本構造を同一にする。それ故、ダイ枠
１０にはその中央部に嵌合溝１１を設け、その溝１１内
に多数例えば３３個の超硬材製ダイ１２を嵌合し積層し
て細長く一列に並べて配置し、更にその嵌合溝１１の両
端を規制するように両側板１３（１３ａ、１３ｂ）を配
置し、その両側板１３を結合部材を用いてダイ枠１０に
取り付ける。なお、嵌合溝１１の幅寸法はダイ列１４の
幅寸法と等しくする。

【００１５】しかし、各ダイ１２は全て同一の幅寸法に
せず、ダイ列１４の中央付近に位置するダイ１２ｃを位
置決め用の基準ブロックにし、その基準ブロック１２ｃ
の両端部をそれぞれ伸ばし他のダイ１２より突出させ、
基準ブロック１２ｃを位置決め用の突部１５（１５ａ、
１５ｂ）を設けたものにする。そして、ダイ枠１０には
基準ブロック１２ｃの位置決め突部１５に対応する位置
に、それ等の各突部１５が嵌まる位置決め穴１６（１６
ａ、１６ｂ）をそれぞれ設ける。

【００１６】又、両側板１３にはその各中央部にダイ列
１４の両端に位置するダイ１２（１２ａ、１２ｂ）に接
触する押圧用の突部１７（１７ａ、１７ｂ）をそれぞれ
設け、各側板１３の全体を凸状に形成して、その両側板
１３の各端部１８（１８ａ、…１８ｄ）と相対するダイ
枠１０の各端部１９（１９ａ、…１９ｄ）との間に隙間
をそれぞれ設ける。又、この両側板１３の各端部１８と
ダイ枠１０とにダイ列１４と平行に一直線上に並ぶよう
に貫通穴をそれぞれ設ける。その際、ダイ枠１０に設け
る穴は当然ダイ枠１０をダイ列１４と平行な長手方向に
貫く貫通穴２０（２０ａ、２０ｂ）にする。更に、両側
板１３をダイ枠１０に取り付けるための結合部材とし
て、２本の炭素鋼製タイロッド２１（２１ａ、２１ｂ）
と４個のナット２２（２２ａ、…２２ｄ）等を用いる。
なお、２３はダイ枠１０に対し、従来と同様の位置に設
けたガイドポスト穴である。

【００１７】このような両側板１３のダイ枠１０に対す
る取り付け時、両タイロッド２１を対応する各貫通穴２
０等を挿通して、両側板１３の相対する端部１８とその
間に介在するダイ枠１０とにそれぞれ連通し、各ナット
２２をその両側板１３の各端部１８の外側にそれぞれ配
置して、両タイロッド２１の各端に設けたねじ部に嵌め
て良く締め付ける。すると、両タイロッド２１には引張
り応力が加わり伸びがそれぞれ発生する。

【００１８】そこで、両側板１３にはタイロッド２１の
ねじ部を最奥まで締め付けても反り量が僅かな剛性の高
いものを用い、両側板１３の各端部１８と対応するダイ
枠１０の各端部１９との間に隙間Ｓ1 を確保する。な
お、図２に示すようなタイロッド２１の中央部２４の長
さＬ0 は当然引張り応力を加える前には、両側板１３の
相対する端部１８間の距離即ちダイ枠１０の長さＬとそ
の両側にある隙間２Ｓ1の和よりも短くする。

【００１９】しかも、各タイロッド２１に加える引張り
応力の大きさはそれが伸びても伸び量がタイロッド２１
の材質の比例限度を超えない程度即ち弾性変形の範囲内
にあるようにする。又、プレス加工金型の温度上昇によ
りダイ枠１０が伸びた時に、隙間Ｓ1 がゼロとならない
ようにタイロッド２１の径等も考慮して、図３に示すよ
うに例えば１０℃の温度上昇で隙間Ｓ2 を確保できるよ
うにする。なお、タイロッド２１自体も温度上昇によっ
て伸びるが、予め与えられた弾性変形による伸び量より
も充分小さい量であるため無視できる。

【００２０】このように、各タイロッド２１に弾性変形
の範囲内で伸びを与え、プレス加工金型の温度上昇時に
も両側板１３の各端部１８と相対するダイ枠１０の端部
１９との間に隙間Ｓ2 をそれぞれ与えておくと、常温時
と温度上昇時とで基準ブロック１２ｃを基準にして、ダ
イ枠１０、ダイ列１４、タイロッド２１の各長さの間
に、図４に示すような概略寸法で表示した寸法の相対関
係が発生する。

【００２１】それ故、常温時にはタイロッド２１がＬn
の長さ分縮もうとして、両側板１３に互いに近づこうと
する力が働く。すると、各側板１３の押圧用突部１７が
ダイ１２ａ、１２ｂをそれぞれ押すため、次々と隣接す
るダイ１２が押され、基準ブロック１２ｃに対し両側に
ある多数のダイ１２が押し付けられる。又、金型の温度
上昇時にはタイロッド２１がＬh の長さ分縮もうとし
て、各側板１３の押圧用突部２０により同様にして、基
準ブロック１２ｃに対し両側にある多数のダイ１２が押
し付けられる。なお、温度上昇によるダイ枠１０の伸び
量Ｌ1 とタイロッド２１の伸び量Ｌ3 はほぼ等しく、ダ
イ列１４の伸び量Ｌ2 はダイ枠１０の伸び量Ｌ1 の１／
２〜１／３である。

【００２２】このようにして、プレス加工金型の打ち抜
きによる温度上昇時にもダイ列１４の中央付近にある基
準ブロック１２ｃに対し、両側にある多数のダイ１２を
良く押し付けておくと、それ等のダイ１２ががた付くこ
とがない。それ故、被加工材から多ピン半導体パッケー
ジ用リードフレーム等を打ち抜く際に安定した打ち抜き
クリアランスやピッチ精度を維持でき、高精度の製品を
得ることができる。

【００２３】なお、上記実施の形態ではプレス加工金型
の下金型に設置するダイ枠１０について説明したが、そ
の上金型に設置する多数の超硬材製パンチガイドを積層
して細長く一列に並べ、それを炭素鋼製ストリッパ−の
嵌合溝に組み込む場合も、次のような構成にすることに
より同様の作用効果が得られる。

【００２４】即ち、上記パンチガイド列の中央付近に位
置するパンチガイドを位置決め用の基準ブロックにし、
その基準ブロックの両端部をそれぞれ伸ばして他のパン
チガイドより突出する位置決め用の突部に形成し、その
両位置決め突部をストリッパ−の対応する位置に設けた
位置決め穴にそれぞれ嵌め、両側板の各中央部にパンチ
ガイドに接触する押圧用の突部をそれぞれ設け、その両
側板の各端部と相対するストリッパ−の各端部との間に
隙間をそれぞれ設け、その両側板の各端部とストリッパ
−とにパンチガイド列とほぼ平行に一直線上に並ぶよう
に貫通穴をそれぞれ設け、それ等の貫通穴を利用し結合
部材として炭素鋼製タイロッドとナットを用い、両側板
の相対する端部とその間に介在するストリッパ−を連通
させてタイロッドをそれぞれ挿通し、その両側板の各端
部の外側に配置したナットを締め付けて各タイロッドに
引張り応力をそれぞれ加え、それ等の各タイロッドに弾
性変形の範囲内にある伸びをそれぞれ発生させ、その伸
び量を温度上昇によるストリッパ−とパンチガイド列の
伸び量の差よりも大きくする。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、プレス加
工金型の打ち抜き時に金型の温度上昇によるダイ枠又は
ストリッパーの伸びによる影響をなくし、ダイ列又はパ
ンチガイド列の中央付近にある基準ブロックに対し、両
側にある多数のダイ又はパンチガイドを良く押し付けて
おくことができる。それ故、被加工材を打ち抜くに際
し、各ダイ又は各パンチガイドのがた付きがなく、安定
した打ち抜きクリアランスやピッチ精度を維持でき、高
精度の製品を得ることができる。

【００２６】又、プレス加工金型の打ち抜き時に金型の
温度上昇によるダイ枠及びストリッパーの伸びによる影
響をなくし、ダイ列及びパンチガイド列の各中央付近に
ある基準ブロックに対し、両側にある多数のダイ及びパ
ンチガイドをそれぞれ良く押し付けておくことができ
る。それ故、被加工材を打ち抜くに際し、各ダイ及び各
パンチガイドのがた付きがなく、安定した打ち抜きクリ
アランスやピッチ精度を維持でき、高精度の製品を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した多ピン半導体パッケージ用リ
ードフレーム打ち抜き用の温度上昇によるピッチ変動抑
制型プレス加工金型に設置するダイ枠の常温時における
底面図である。

【図２】同ダイ枠の両側板締め付け用タイロッドの平面
図である。

【図３】同ダイ枠の温度上昇時における底面図である。

【図４】同ダイ枠、ダイ列、タイロッドの各長さの間に
存在する常温時と温度上昇時における寸法の相対関係を
示す図である。

【図５】従来の多ピン半導体パッケージ用リードフレー
ム打ち抜き用プレス加工金型に設置するダイ枠の常温時
における底面図である。

【図６】同ダイ枠の温度上昇時における底面図である。

【符号の説明】

１０…ダイ枠 １１…嵌合溝 １２ｃ…基準ブロック
１３…側板 １５…位置決め突部 １６…位置決め穴
１７…押圧用突部 １８、１９…端部 ２０…貫通穴
２１…タイロッド ２２…ナット Ｌ…ダイ枠１０の長
さ Ｌ0 …タイロッド２１の中央部の長さ Ｓ1 、Ｓ2
…隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数のダイを積層して一列に並べ、その
   ダイ列をダイ枠に設けた溝に配置し、そのダイ枠で各ダ
   イを支持し、そのダイ列を囲むように両側板をそれぞれ
   配置し、その両側板の各中央部をダイ列の両端に位置す
   るダイにそれぞれ接触し、その両側板を結合部材を用い
   てダイ枠に取り付けてなるプレス加工金型において、上
   記ダイ枠のダイ列の中央付近に位置するダイを位置決め
   用の基準ブロックにし、その基準ブロックの両端部をそ
   れぞれ伸ばして他のダイより突出する位置決め用の突部
   に形成し、その両位置決め突部をダイ枠の対応する位置
   に設けた位置決め穴にそれぞれ嵌め、両側板の各中央部
   にダイに接触する押圧用の突部をそれぞれ設け、その両
   側板の各端部と相対するダイ枠の各端部との間に隙間を
   それぞれ設け、その両側板の各端部とダイ枠とにダイ列
   とほぼ平行に一直線上に並ぶように貫通穴をそれぞれ設
   け、それ等の貫通穴を利用し結合部材としてタイロッド
   とナットを用い、両側板の相対する端部とその間に介在
   するダイ枠を連通させてタイロッドをそれぞれ挿通し、
   その両側板の各端部の外側に配置したナットを締め付け
   て各タイロッドに引張り応力をそれぞれ加え、それ等の
   各タイロッドに弾性変形の範囲内にある伸びをそれぞれ
   発生させ、その伸び量を温度上昇によるダイ枠とダイ列
   の伸び量の差よりも大きくすることを特徴とする温度上
   昇によるピッチ変動抑制型プレス加工金型。
2. 【請求項２】 多数のパンチガイドを積層して一列に並
   べ、そのパンチガイド列をストリッパーに設けた溝に配
   置し、そのストリッパーで各パンチガイドを支持し、そ
   のパンチガイド列を囲むように両側板をそれぞれ配置
   し、その両側板の各中央部をパンチガイド列の両端に位
   置するパンチガイドにそれぞれ接触し、その両側板を結
   合部材を用いてストリッパーに取り付けてなるプレス加
   工金型において、上記ストリッパーのパンチガイド列の
   中央付近に位置するパンチガイドを位置決め用の基準ブ
   ロックにし、その基準ブロックの両端部をそれぞれ伸ば
   して他のパンチガイドより突出する位置決め用の突部に
   形成し、その両位置決め突部をストリッパーの対応する
   位置に設けた位置決め穴にそれぞれ嵌め、両側板の各中
   央部にパンチガイドに接触する押圧用の突部をそれぞれ
   設け、その両側板の各端部と相対するストリッパーの各
   端部との間に隙間をそれぞれ設け、その両側板の各端部
   とストリッパーとにパンチガイド列とほぼ平行に一直線
   上に並ぶように貫通穴をそれぞれ設け、それ等の貫通穴
   を利用し結合部材としてタイロッドとナットを用い、両
   側板の相対する端部とその間に介在するストリッパーを
   連通させてタイロッドをそれぞれ挿通し、その両側板の
   各端部の外側に配置したナットを締め付けて各タイロッ
   ドに引張り応力をそれぞれ加え、それ等の各タイロッド
   に弾性変形の範囲内にある伸びをそれぞれ発生させ、そ
   の伸び量を温度上昇によるストリッパーとパンチガイド
   列の伸び量の差よりも大きくすることを特徴とする温度
   上昇によるピッチ変動抑制型プレス加工金型。
3. 【請求項３】 請求項１記載のダイ枠と請求項２記載の
   ストリッパーとを設置することを特徴とする温度上昇に
   よるピッチ変動抑制型プレス加工金型。