JPH03198352A - リードフレームのモールド・フォーミング方法及びモールド・フォーミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はリードフレームの樹脂封止とフォーミング加工
を行うモールド・フォーミング加工方法及びモールド・
フォーミング装置に関する。

（従来の技術） リードフレームのアウターリードは基板等に実装するた
め所要形状に曲げ加工して製品化されるが、通常の製造
工程では、リードフレームに半導体チップを搭載して樹
脂封止した後、後工程でフォーミング加工している。

しかしながら、樹脂封止後にアウターリードを曲げ加工
する場合は、アウターリードを曲げる際の引っ張り力な
どによる変形歪みによって、アウターリードと樹脂封止
部分との境界にマイクロギャップがはいったり、場合に
よっては封止樹脂内の半導体チップ部分に影響を与えて
断線させる等の不良を発生させることがある。

樹脂封止部とアウターリードとの境界にマイクロギャッ
プがはいったりすると半導体装置の耐湿性に大きな悪影
響を与えるから、これを避けるため、上記方法とは別に
、樹脂封止前にあらかじめリードフレームを曲げ加工し
ておき、この曲げ加工したリードフレームに対して樹脂
封止する方法も行われている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のリードフレー１１を曲げ加工した後に樹脂封止す
る方法の場合は、曲げ加工時の力が封止樹脂に加わらな
いから封止樹脂にマイクロギャップがはいったりしない
という利点はあるが、あらかじめ曲げ加工したリードフ
レームをモールド金型にセットしなければならないから
、リードフレームの曲げ精度が重要な問題となる。すな
わち、リードフレームの曲げ加工精度はスプリングバッ
クなど［こよってモールド金型の精度にくらべてはるか
に低い。したがって、曲げ加工したリードフレームをモ
ールド金型に正確にセラ１−することはきわめて困難で
あり、モールド時にモールド金型を傷めたり、精度誤差
によってモールドフラッシュが出やすくなるといった問
題点があった。

そこで、本発明は上述した樹脂封止後にアウターリード
を曲げ加工する際の問題点、及びあらかじめ曲げ加工し
てから樹脂封止する際の問題点を解消する方法としてな
されたものであり、封止樹脂にマイクロギャップを発生
させたりすることなく曲げ加工できるリードフレームの
モールド・フォーミング方法及びモールド・フォーミン
グ装置を提供することを目的とする。

（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、リードフレームのモールド・フォーミング方
法としては、樹脂封止用のキャビティを有するモールド
金型にリードフレームの外部リードを曲げ加工する曲げ
金型を隣接させて設け、モールド金型にリードフレーム
をセットし、モールド金型を型締めしてリードフレーム
を挟圧支持すると共に、前記曲げ金型で前記外部リード
を曲げ加工し、前記キャビティ内に溶融樹脂を充填して
樹脂封止することを特徴とし、モールド・フォーミング
装置としては、樹脂封止用のキャビティを有すると共に
型締め時にリードフレームのアウターリードの基部位置
を挟んで支持する挟圧部を有するモールド金型と、該モ
ールド金型に隣接して設けられ、モールド金型に挟圧支
持されたアウターリードをフォーミング加工する曲げ金
型とを有することを特徴とする。

（実施例） 以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本発明に係るリードフレームのモールド・フォ
ーミング方法を適用したモールド・フォーミング装置の
一実施例を示す説明図である。

このモールド・フォーミング装置は半導体チップを樹脂
封止するためのモールド金型と、このモールド金型に隣
接して設けられる曲げ金型とを有する１曲げ金型はリー
ドフレームのアウターリードを曲げ加工するためのもの
である。

モールド金型は樹脂封止用のキャビティ１ｏが形成され
た上金型１２および下金型１４とを有し、上金型１２お
よび下金型１４はそれぞれベース１６．１８に固設され
る。ベース１６および上金型１２、ベース１８および下
金型１４にはこれらを貫通してエジェクタピン２０．２
２がそれぞれ設置される。

曲げ金型は上記上金型１２および下金型１４の側方に隣
接して設置するもので、実施例では曲げ金型の上型３０
を上金型１２の片側の側方で上下動可能に設け、下金型
１４の側部には曲げ金型の下型３２を一体に形成する。

上記上型３ｏは上金型１２と下金型１４の型締めシリン
ダとは別駆動されるシリンダに連繋する押動ピン３４に
連結され、押動ピン３４によって押動されて上金型１２
の側面にそってスライド移動する。

上型３０および下型３２はアウターリードの曲げ形状に
したがって形成されるもので、実施例はＺ形に曲げフォ
ーミングする例である。

なお、上金型１２および下金型１４と曲げ金型との接続
部はリードフレー１１のアウターリードの基部を挟圧す
る挟圧部１５となっている。すなわち、上金型１２と下
金型１４とを型締めした際、この挟圧部１５でアウター
リードの基部を挟圧支持する。

３６はモールド金型にリードフレームをセットする際に
リードフレームを位置決めするためのガイドピンである
。ガイドピン３６はシリンダ３８等に連繋され上下に駆
動される。

続いて、上記実施例のモールド・フォーミング装置を用
いて樹脂封止およびアウターリードのフォーミング加工
を行う方法について説明する。

使用するリードフレーム４０の形状はとくに限定されな
いが、ここでは第２図に示すようなフレームの片側にア
ウターリード４２が設けられたリードフレームについて
説明する。このリードフレーム４０はフレームの片側の
みフォーミング加工すればよい。４４は樹脂封止部分で
ある。ここで、樹脂封止は金型ダム４５によって行う、
金型ダム４５はリードの形状にならってリードフレーム
の板厚分だけ突出させ、ダムバーを用いずに所定範囲内
で樹脂封止するためのものである。

まず、第１図（ａ）に示すように、モールド金型を型開
きした状態で、下金型１４上にリードフレーム４０をセ
ットする。５０は半導体チップである。

ここで、リードフレーム４０のアウターリード４２は図
のように曲げ金型の上型３０と下型３２との間から延出
させ、ガイドピン３６をリードフレーム４０のガイドホ
ール４６に挿通してリードフレーム４０を位置決めする
。なお、リードフレーム４０の他方側の側縁にもガイド
ホール４７を設けて下金型１４にセラ１−するようにし
てもよい。

次に、上金型１２と下金型１４を型締めし挟圧部１５で
リードフレームのアウターリード４２の基部を挟圧支持
し、上型３０を下降させて下型３２との間でプレスして
アウターリード４２を曲げ加工する。このときアウター
リード４２と共にリードフレーム４０の側縁部分も曲げ
られる。

曲げ加工時にはガイドピン３６は下動してガイドホール
４６から外れ、これによって曲げ加工を可能にしている
。なお、第２図に示すようにガイドホール４６を幅方向
に長穴に形成して、ガイドピン３６を突出させたまま曲
げ加工できるようにすることもできる。

ガイドホールを長穴に形成する方法をリードフレームの
両側縁を曲げ加工する場合に適用するときは、両側縁の
ガイドホールをともに長穴に形成し、リードフレームを
金型にセットした際にガイドピンを長大の内側に当接さ
せるようにする。これによって、リードフレームをガタ
なく位置決めでき、かつ曲げ加工の際の逃げとすること
ができる。

曲げ加工が終了したら、リードフレーム４０を挟圧支持
したままキャビティ１０内に溶融樹脂を充填して樹脂封
止する。６０はモールド樹脂である。樹脂封止の際には
上金型１２および下金型１４はしばらくの時間型閉じし
て樹脂を硬化させるが、この間、上型３０および下型３
２も型閉じしてアウターリード４２を成形させる。

樹脂封止完了後、曲げ金型の上型３０を上動させて元位
置に復帰させ、続いて上金型１２と下金型１４とを型開
きし、エジェクタビン２０．２２を用いてパッケージを
離型させる。パッケージを離型させた後、次回のリード
フレームのセツティングのためにガイドピン３６を上動
させる。

こうして、樹脂封止とアウターリードの曲げ加工が施さ
れたパッケージを得ることができる。得られたパッケー
ジはこの後、レール部分等の不要部分を除去して製品化
される。

上記例はモールド部分の片側をフォーミング加工する例
であるが、モールド部分の両側をフォーミング加工する
例を第３図に示す、この例では、上金型１２の両側方に
隣接させて切り曲げパンチ７０を上下動するように設け
、さらに切り曲げパンチ７０の側方にフレーム押え板７
２を設ける。

フレーム押え板７２は吊りボルト７４に固定されて上下
に押動される。フレーム押え板７２の下面には固定ガイ
ドピン７６の突端部が嵌入する嵌合穴７８を凹設する。

下金型１４には上記例と同様に樹脂封止用のキャビティ
を設け、リードフレーム８０を挟圧支持する挟圧部１５
を設ける。また、下金型１４には上記切り曲げパンチ７
０に対応してリードを曲げフォーミングする下型３２と
、リードフレーム８０をシアオフするためのダイ８２を
設ける。前記固定ガイドピン７６は下金型１４に固設し
リードフレーム８０を位置決めする。

第４図は上記構成のフォーミング金型で用いるリードフ
レームの例を示す。このリードフレーム８０はモールド
部の両サイドからリードが延出するもので、上記構成の
フォーミング金型を用いてフォーミング及び樹脂封止さ
れる。例示したリードフレーム８０は２列のモールド部
を有するマトリクスフレームであるが、もちろん１列の
通常のリードフレームの場合でも、３列以上のマトリク
スフレームの場合でも同様である。

図のＡ位置は前記切り曲げパンチ７０とダイ８２によっ
てシアオフする部分である。リード先端を連結する連結
片８３の両端をシアオフすることによりリードはその先
端を連結したままフォーミングされる。

なお、樹脂封止は金型ダムによって行う。金型ダム８４
は樹脂封止時にモールド樹脂がリード間に漏出しないよ
うにするため金型側に設けるダムで、リード形状にした
がってリードフレームの材厚分だけ突出させて設ける。

金型ダム８４は第４図で二点鎖線で示す。８６はレール
に設けたガイドホールである。

第３図に示す金型装置によってモールド・フォーミング
する場合は次のようにして行う。まず、ガイドホール８
６と固定ガイドピン７６とを位置合わせしてリードフレ
ーム８０を上金型１２と下金型１４で挟圧保持し、フレ
ーム押え板７２と下金型１４との間でリードフレーム８
０を挟圧保持する。フレーム押え板７２によってリード
フレームをおさえたまま、第３図（ｂ）に示すように、
切り曲げパンチ７０を下動させ、連結片８３の両端のＡ
部分をシアオフし、次いで下型３２との間で挟圧してリ
ードを曲げ加工する０曲げ加工後、キャビティに樹脂を
充填してモールドする。モールド後、エジェクタピン２
ｏ、２２によってリードフォーミングおよび樹脂封止さ
れた製品を離型する。

なお、第４図に示すマトリクスフレームの場合はマトリ
クスフレームの配置に合わせてモールド・フォーミング
部は幅方向に２セット設ける。

上記第３図に示すモールド・フォーミング装置による場
合は、モールド部の両サイドがらり−ドが延出するタイ
プのリードフレームについてモールド・フォーミングが
可能であること、リードフレームのシアオフとリードの
曲げ加工を同一の金型内で行うことができること、リー
ドの曲げ加工の際にはリード先端を連結片８３で連結し
たまま成形するからリードがばらけたりせず精度のよい
曲げ成形ができること、連結片８３はリードに連結して
排出されるから金型内に切りくずが残ったりしないとい
う利点がある。

第５図は上記成形で用いられるリードフレームの他の例
を示す、このリードフレームは中心線を挟んだ両側にア
ウターリード９０が延在し、矩形状のフレーｔ１９２に
アウターリードの先端が支持され、連結部９４によって
隣接するフレーム９２が連結される。ガイドホール９６
は連結部９４に設けられる。このリードフレームの場合
はガイドホール９６がアウターリード９０の曲げ位置よ
りも内側にあるから曲げ加工の妨げとはならず、ガイド
ピンを上下動させたりする必要はない。樹脂封止する際
は上記各側と同様に金型ダム９８を用いる方法による。

以上のように、本発明に係るモールド・フォーミング装
置によればリードの曲げ加工と半導体チップの樹脂封止
を同一装置において行うことができこれによって、以下
のような利・点を有する。

■　リードフレームは曲げ加工する前の状態でモールド
金型にセットするから、曲げ加工後にモールド金型にセ
ットする場合と比較してはるかにセットが容易である。

また、曲げ加工によって生じる精度誤差を心配する必要
がない。

■　ガイドピン３６等でリードフレームを位置決めする
ことによってモールド金型および曲げ金型上で正確にリ
ードフレームをセットすることができる。これによって
樹脂封止時にモールドフラッシュが出ることを減らすこ
とができ、フォーミング加工時に正確な加工ができる。

■　モールド金型は樹脂封止するために１８０℃程度に
熱せられているから、この熱によってリードフレームは
比較的高温下でフォーミング加工できる。高温下でフォ
ーミング加工することによりリードフレームのスプリン
グバックを少なくすることができフォーミング精度を向
上させることができる。

■　アウターリードのフォーミング加工を先に行ってか
ら樹脂封止するから、封止樹脂にアウターリードを曲げ
加工する際にマイクロギャップが生じたりする悪影響を
なくすことができる。

なお、上記実施例においては、リードのフォーミング加
工後に樹脂封止を行ったが、リードのフォーミング加工
を開始したときから若干タイミングを遅らせて樹脂封止
を開始するようにしてもよい。リードフレームは上金型
と下金型とで型締めされて保持されているし、樹脂成形
の際はしばらくの時間型締めしていることが必要だから
である。

このようにすれば製造能率を上げることができる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて種々説明し
たが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々のタイプのリードフレーム等に適用できるものであ
って、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施
し得るのはもちろんのことである。

（発明の効果） 本発明に係るリードフレームのモールド・フォーング方
法およびモールド・フォーミング装置によれば、上述し
たように、リードフレームを曲げ加工することなくモー
ルド金型にセラＩ〜でき、かつ曲げ加工後に樹脂封止す
るから、リードフレームをモールド金型にセットするこ
とが容易にできて、精度のよい曲げ加工および樹脂封止
ができると共に、樹脂封止前にアウターリードの曲げ加
工をするから封止樹脂とアウターリードとの境界部にマ
イクロギャップが生じる等の問題点を解消することがで
きる。また、アウターリードの曲げ加工と樹脂封止とを
同一工程で済ませることができるから作業工程を短縮化
でき製造効率を高めることができる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は本発明に係るモールド
・フォーミング装置の動作を示す説明図、第２図はリー
ドフレームを示す説明図、第３図はモールド・フォーミ
ング装置の他の例およびその動作を示す説明図、第４図
はリードフレームの他の例を示す説明図、第５図はリー
ドフレームのさらに他の例を示す説明図である。 １０・・・キャビティ、　　１２・・・上金型。 １４・・・下金型、　１５・・・挟圧部、　１６．１８
・・・ベース、２０．２２・・・エジェクタピン、　　
３０・・・上型、　　３２・・・下型、３４・・・押動
ピン、３６・・・ガイドピン。 ４０・・・リードフレーム、　４２・・・アウターリー
ド、　　４４・・・モールド部、　　４６．４７・・・
ガイドホール、　５０・・・半導体チップ、　６０・・
・モールド樹脂、　７０・・・切り曲げパンチ、　　７
２・・・フレーム押え板、７６・・・固定ガイドピン、
　　８０・・・リードフレーム　、　８２・・・ダイ、
　８４．９８・・・金型ダム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、樹脂封止用のキャビティを有するモールド金型にリ
   ードフレームの外部リードを曲げ加工する曲げ金型を隣
   接させて設け、 モールド金型にリードフレームをセットし、モールド金
   型を型締めしてリードフレームを挟圧支持すると共に、
   前記曲げ金型で前記外部リードを曲げ加工し、 前記キャビティ内に溶融樹脂を充填して樹 脂封止することを特徴とするリードフレームのモールド
   ・フォーミング加工方法。 ２、樹脂封止用のキャビティを有すると共に型締め時に
   リードフレームのアウターリードの基部位置を挟んで支
   持する挟圧部を有するモールド金型と、 該モールド金型に隣接して設けられ、モー ルド金型に挟圧支持されたアウターリードをフォーミン
   グ加工する曲げ金型と を有することを特徴とするモールド・フォーミング装置
   。