(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード曲げパンチを有する上型と、スライドダイを有し、半導体パッケージを保持する下型とから構成され、前記上型が前記下型に対して下降するときに、前記リード曲げパンチの回転と前記回転に同期する前記スライドダイの移動とにより前記半導体パッケージのリードを折り曲げるリード成形装置において、前記リードの折り曲げの際、前記スライドダイは前記上型が下降するときにカム機構を介して支点を中心として回転し、前記スライドダイの上面は前記リードの先端部に擦れないように接することを特徴とするリード成形装置。
【請求項２】
前記スライドダイは連結部材の一端側に設けられ、前記支点は前記連結部材の中央に設けられ、前記連結部材の他端側に従節ローラーが設けられ、前記上型が下降するときに前記カム機構を介して前記従節ローラーを押すことを特徴とする請求項１記載のリード成形装置。
【請求項３】
前記スライドダイの上面は、少なくとも１つの平面から形成されることを特徴とする請求項１記載のリード成形装置。
【請求項４】
前記スライドダイの上面は、円弧面から形成されることを特徴とする請求項１記載のリード成形装置。
【請求項５】
前記リード曲げパンチと前記スライドダイとはそれぞれ一対であり、前記リードは前記半導体パッケージの両側に設けられ、前記上型と前記下型とは左右対称に構成されることを特徴とする請求項１記載のリード成形装置。
【請求項６】
前記リードは前記半導体パッケージの両側にそれぞれ複数設けられていることを特徴とする請求項５記載のリード成形装置。
【請求項７】
前記上型に設けられたカム機構と、支点とを更に備え、前記リード曲げパンチは前記上型が下降するときに前記支点を中心として回転することを特徴とする請求項１記載のリード成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置、特にトランジスタや半導体集積回路を封止する半導体パッケージから延出するリードを折り曲げ成形するリード成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第１の従来の技術であるリード成形装置について図７と図８を参照して説明する。
【０００３】
リード成形装置の金型は、図７に示されるように、上半分全体を上型３１、下半分全体を下型４１と、それぞれいう。金型は、プレス装置にセットされ、上型３１は、プレス装置によって下型４１に対して下降上昇（接近と離隔）を行う。上型３１と下型４１は、いずれも左右対称に構成される。
【０００４】
まず、上型３１から説明する。上型カムスライド３２は、上型ダイホルダー３３に対して若干の範囲内で上下方向に動くことができるように取り付けられている。上型カムスライド３２の下端には、一対のパッケージ押さえピン３２ａが固定され、また、上型カムスライド３２の両側には、上型カム３２ｂが設けられている。上型ダイホルダー３３には、一対のリード曲げパンチ３４が支点３４ａを中心として回転することができるように取り付けられている。一対のスプリング３５の各一端は、上型ダイホルダー３３に固定され、各他端は、各リード曲げパンチ３４を付勢する。したがって、各リード曲げパンチ３４は、各支点３４ａを中心として、各リード曲げパンチ３４に設けられた従節ローラー３４ｂが各上型カム３２ｂに接する方向に、回転する。上型ダイホルダー３３の両側には、一対のカムプッシャー３６が設けられている。
【０００５】
次に、下型４１を説明する。下型ダイホルダー（図示せず）の中央に配置されたパッケージ受けダイ４２の凹部には、半導体パッケージ４３が収容されている。半導体パッケージ４３は、両側に複数対のリード４４を有する。一対の直動スライドダイ４５は、パッケージ受けダイ４２の両側に配置され、また、下型ダイホルダー左右方向に移動することができるようにガイドされる。パッケージ受けダイ４２と各直動スライドダイ４５との間には、両者の間を離隔するようにそれぞれスプリング４６が設置されている。各直動スライドダイ４５には、カム４５ａが形成され、各カム４５ａにカムストッパー４７がはまることができる。各カムストッパー４７は、各直動スライドダイ４５の底部に設けられたスプリング４８により各ピン４９を介して各カム４５ａから排出する方向に付勢される。
【０００６】
リード成形装置の動作について説明する。上型３１が、プレス装置によって下降すると、まず、一対のパッケージ押さえピン３２ａが、半導体パッケージ４３をパッケージ受けダイ４２に固定する。次に、上型カムスライド３２が停止すると、各従節ローラー３４ｂが各上型カム３２ｂにガイドされるため、各リード曲げパンチ３４は各支点３４ａを中心として回転し、各リード４４を折り曲げる。したがって、各リード４４の先端部は、各直動スライドダイ４５の上面に接する。この各リード４４の折り曲げ動作と同期して、各カムプッシャー３６が各カムストッパー４７を押し下げるので、各カムストッパー４７は各カム４５ａを押す。よって、各直動スライドダイ４５は、矢印で示されるように内側へスライドする。この結果、各リード４４の先端部が各直動スライドダイ４５の表面に対して擦れないため、各リード４４の表面に形成されたメッキ層が削り取られることがない。
【０００７】
ところで、前記リード成形装置には、次の欠点が生じる。すなわち、各直動スライドダイ４５のスライド方向（図７における左右方向）のサイズが長い程、下型ガイドホルダーにガイドされる距離が長いため、各直動スライドダイ４５の直進性が向上する。しかし、各直動スライドダイ４５のスライド方向のサイズを短縮すると、直進性が低下する。
【０００８】
この直動スライドダイ４５の直進性について図８を参照して説明する。図８（ａ）は、各直動スライドダイ４５のスライド開始前の状態（図７の状態）を示す。図８（ｂ）は、各直動スライドダイ４５が直進性を維持してスライドを終了した状態を示す。図８（ｃ）は、左側の直動スライドダイ４５は直進性を維持してスライドを終了したが、右側の直動スライドダイ４５は直進性が低下して（換言すると、下型ガイドホルダーの水平面上で若干の角度回転し、各リード４４に対して傾斜して）スライドを終了した状態を示す。図８（ｃ）の右側の各リード４４の先端部は、上側に位置する程、直動スライドダイ４５の表面に対して擦れるため、各リード４４の表面に形成されたメッキ層が削り取られる。
【０００９】
第２の従来の技術として、特許第２６１６４２２号公報に記載されたリード成形装置について図９と図１０を参照して説明する。
【００１０】
パッケージ受けダイ５１上に半導体パッケージ５２が載置される。エアーシリンダ５３は、パッド５４を半導体パッケージ５２に対して昇降させる。第１サーボモータ５５は、ボールねじ部５６を介してレバー５７を支点５８の回りに左右方向に回転させる。レバー５７は、摺動部材５９を左右方向に移動させる。摺動部材５９上には、リード受けダイ６０が載置されている。第２サーボモータ６２は、ボールねじ部６３を回転させる。第３サーボモータ６４は、ボールねじ部６５を回転させる。成形駒６６は、ボールねじ部６３の回転により左右方向に移動し、かつ、ボールねじ部６５の回転により上下方向に移動する。
【００１１】
図９において、半導体パッケージ５２からリード６７が２点鎖線で示されるように横方向に直線上に延出し、半導体パッケージ５２は、パッケージ受けダイ５１上に載置されている。まず、エアーシリンダ５３が作動してパッド５４を下降させて、半導体パッケージ５２をパッケージ受けダイ５１に固定する。次に、第２サーボモータ６２と第３サーボモータ６４が作動して、ボールねじ部６３，６５を介して、成形駒６６を図９における左方向と下方向に移動させる。このように成形駒６６が移動すると、その成形部６６ａは、円弧状軌跡６８に沿って移動する。
【００１２】
成形駒６６の成形部６６ａの移動によって、リード６７は、２点鎖線で示される横方向の位置から２点鎖線で示される斜め方向の位置を経て、実線で示される位置まで変形させられる。すなわち、最初にリード６７の根元部６７ａがパッケージ受けダイ５１に沿って折り曲げられ、続いて、先端部６７ｂがリード受けダイ６０に当接すると、リード６７はＬ字状に折り曲げられる。このとき、第１サーボモータ５５が作動して、リード受けダイ６０は、リード６７の先端部６７ｂの左方向への移動速度と同期して、２点鎖線で示される位置から実線で示される位置まで移動する。したがって、リード６７の先端部６７ｂがリード受けダイ６０に対して擦れないため、リード６７の表面に形成されたメッキ層が削り取られることがない。
【００１３】
種類が異なる半導体パッケージのリードを成形する場合には、パッケージ受けダイ５１の交換、成形部６６ａの円弧状軌跡６８の変更、及び、リード受けダイ６０の移動開始時期と移動速度の変更が、必要とされる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
前記第１の従来のリード成形装置では、各直動スライドダイの直進性を向上するためには、装置における各直動スライドダイのスライド方向のサイズを長くせざるを得ないから、装置の小型化を図ることは、困難である。
【００１５】
また、前記第２の従来のリード成形装置は、大型で、機構が複雑であり、しかも、所要の部品点数が多い。
【００１６】
そこで、本発明は、前記両従来のリード成形装置の欠点を改良し、半導体パッケージのリードを折り曲げるときにリードの表面に形成されたメッキ層を削り取ることがないリード成形装置を、小型に、簡素な制御機構で、しかも、少ない部品点数で構成しようとするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、次の手段を採用する。
【００１８】
１．リード曲げパンチを有する上型と、スライドダイを有し、半導体パッケージを保持する下型とから構成され、前記上型が前記下型に対して下降するときに、前記リード曲げパンチの回転と前記回転に同期する前記スライドダイの移動とにより前記半導体パッケージのリードを折り曲げるリード成形装置において、前記リードの折り曲げの際、前記スライドダイは前記上型が下降するときにカム機構を介して支点を中心として回転し、前記スライドダイの上面は前記リードの先端部に擦れないように接するリード成形装置。
【００１９】
２．前記スライドダイは連結部材の一端側に設けられ、前記支点は前記連結部材の中央に設けられ、前記連結部材の他端側に従節ローラーが設けられ、前記上型が下降するときに前記カム機構を介して前記従節ローラーを押す前記１記載のリード成形装置、及び、前記上型に設けられたカム機構と、支点とを更に備え、前記リード曲げパンチは前記上型が下降するときに前記支点を中心として回転する前記１記載のリード成形装置。
【００２０】
３．前記スライドダイの上面は、少なくとも１つの平面から形成される前記１記載のリード成形装置。
【００２１】
４．前記スライドダイの上面は、円弧面から形成される前記１記載のリード成形装置。
【００２２】
５．前記リード曲げパンチと前記スライドダイとはそれぞれ一対であり、前記リードは前記半導体パッケージの両側に設けられ、前記上型と前記下型とは左右対称に構成される前記１記載のリード成形装置。
【００２３】
６．前記リードは前記半導体パッケージの両側にそれぞれ複数設けられている前記５記載のリード成形装置。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態例のリード成形装置について図１〜図６を参照して説明する。
【００２５】
リード成形装置の金型は、図１に示されるように、上半分全体を上型１８、下半分全体を下型１９と、それぞれいう。金型は、プレス装置にセットされ、上型１８は、プレス装置によって下型１９に対して下降上昇（接近と離隔）を行う。上型１８と下型１９は、いずれも左右対称に構成される。
【００２６】
まず、上型１８から説明する。上型カムスライド１６は、上型ダイホルダー１７に対して図１の位置から図３の位置までスプリング１５ｂに抗して移動することができるように取り付けられている。一対のカムプッシャー１１ａの上端は、上型ダイホルダー１７に固定されている。上型カムスライド１６の下端には、一対のカムプッシャー１１ｂが突出形成されている。一対のパッケージ押さえピン１４は、上型カムスライド１６に対して若干移動することができるように上型カムスライド１６の下端から突出形成されている。半導体パッケージ９の複数対のリード１０を折り曲げるための一対のリード曲げパンチ１３が、一対の支点２ｂを中心として回転することができるように上型ダイホルダー１７と実質上一体の部材（図示せず、以下便宜上「上型ダイホルダー１７」という。）に取り付けられている。各リード曲げパンチ１３と各従節ローラー１ｂとは、各連結部材１３ａにより連結されている。一対の上型カム１２は、上型カムスライド１６に固定され、図１の位置から図３の位置まで移動するときに、各従節ローラー１ｂを外側へ押すので、各リード曲げパンチ１３は内側へ回転する。一対のスプリング１５ａの各一端は、上型ダイホルダー１７に固定され、各他端は、各連結部材１３ａを図３の位置から図１の位置まで復元するように付勢する。
【００２７】
次に、下型１９を説明する。半導体パッケージ９は、パッケージ受けダイ８の凹部に収容される。各一対のカムストッパー４ａとカムスライド７と下型カム５とは、一体に構成され、下型ダイホルダー（図示せず）と実質上一体の部材（図示せず、以下便宜上「下型ダイホルダー」という。）に取り付けられている。各回転スライドダイ３と各従節ローラー１ａとは、各連結部材３ａにより連結されている。各連結部材３ａは、各支点２ａを中心として回転することができるように下型ダイホルダーに取り付けられている。各カムプッシャー１１ａの下端が各カムストッパー４ａを下方へ押すと、各下型カム５は、各従節ローラー１ａを外側へ押すので、各回転スライドダイ３は内側へ回転する。一対のスプリング６ａの一端は、下型ダイホルダーに固定され、他端は、各種連結部材３ａを図３の位置から図１の位置まで復元するように付勢する。また、一対のスプリング６ｂの一端は、下型ダイホルダーに固定され、他端は、各カムスライド７を図３の位置から図１の位置まで復元するように付勢する。下型ダイホルダーには、一対のカムストッパー４ｂが固定されている。
【００２８】
リード成形装置の動作について説明する。上型１８が、図１の状態からプレス装置によって下降すると、図２の状態に至る。各カムプッシャー１１ａの下端が各カムストッパー４ａに接し、また、各カムプッシャー１１ｂが半導体パッケージ９の各リード１０に接している。そして、半導体パッケージ９は、一対のパッケージ押さえピン１４により固定されている。
【００２９】
上型１８が、図２の状態からプレス装置によって更に下降すると、図３の状態に至る。各カムプッシャー１１ａは、各カムストッパー４ａを押し下げるから、各下型カムスライド７が下降する。したがって、各下型カム５によって、各従節ローラー１ａが外側へ押されるので、各回転スライドダイ３は各支点２ａを中心として内側へ回転する。
【００３０】
同時に各カムプッシャー１１ｂが各カムストッパー４ｂに当接しているため、上型カムスライド１６は下降を中止するが、上型１８の下降と共に各リード曲げパンチ１３は下降を続ける。なお、このとき、上型カムスライド１６の上部は、上型ダイホルダー１７の凹部１７ａに進入している。したがって、各上型カム１２によって各従節ローラー１ｂが外側へ押されるので、各リード曲げパンチ１３は各支点２ｂを中心として内側へ回転する。
【００３１】
上述した各回転スライドダイ３と各リード曲げパンチ１３の一連の動作によって、半導体パッケージ９の各リード１０は、図５に示されるように、ストレート形状からガルウイング形状に折り曲げられる。このとき、各リード１０の先端部は、各回転スライドダイ３と擦れようとするが、各回転スライドダイ３が図５に示されるように半導体パッケージ９の方向へスライドするため、各リード１０の先端部は、擦れることがない。したがって、各リード１０の表面に形成されたメッキ層が削り取られることがない。
【００３２】
各回転スライドダイ３の動作について図６を参照して平面的に説明する。図６（ａ）は、各リード１０が折り曲げられる前の状態を示す拡大断面図である。このとき、各回転スライドダイ３は、パッケージ受けダイ８から離隔している。そして、図３に示されるように、各従節ローラー１ａが各下型カム５によって外側へ押されると、各回転スライドダイ３はパッケージ受けダイ８に向かってスライドする。すると、図５に示されるように、リード曲げパンチ１３に押されて折り曲げられたリード１０の先端部の動きに応じて、回転スライドダイ３がスライドする。このとき、図６（ｂ）に破線で示される各支点２ａが中心となって、各回転スライドダイ３の上面は水平面移動に近似する円弧回転を行う。したがって、各リード１０の先端部は、各回転スライドダイ３の上面と擦れない。
【００３３】
本実施の形態例においては、図４に示されるように、回転スライドダイ３の上面は、２つの平面から構成されるが、１つの平面又は１つの円弧面から構成されるように、設計変更することができる。回転スライドダイ３の上面の形状は、各リード１０の折り曲げ形状、各リード曲げパンチ１３の形状及び回転軌跡、並びに、回転スライドダイ３の回転軌跡に応じて適宜に選定する。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の効果を奏する。
【００３５】
１．半導体パッケージのリードを折り曲げるリード曲げパンチと同期して移動する回転スライドダイは、支点（シャフト）を中心にして回転する。したがって、回転スライドダイは、リードの長さ方向に直進性を維持しながら回転するので、リードの先端部と回転スライドダイの擦れが、低減する。
【００３６】
２．リード成形装置におけるリードの長さ方向のサイズが短縮するので、装置の小型化を図ることができる。
【００３７】
３．従来のリード成形装置と対比して、制御機構が簡素になり、また、部品点数が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態例のリード成形装置における上型が下型に対して下降を開始する前の状態を示す断面図である。
【図２】同装置における上型の下型に対する下降途中の状態を示す断面図である。
【図３】同装置における上型の下型に対する下降が更に進んで、半導体パッケージの各リードが折り曲げられているときの状態を示す断面図である。
【図４】同装置における回転スライドダイの回転機構の拡大斜視図である。
【図５】同装置における半導体パッケージのリードが折り曲げられるときのリード曲げパンチの回転と回転スライドダイのスライドを示す拡大正面図である。
【図６】同装置における半導体パッケージの各リードと各回転スライドダイの位置関係を示す拡大平面図であり、（ａ）は各リードが折り曲げられる前の状態、（ｂ）は各リードが折り曲げられた後の状態を、それぞれ示す。
【図７】第１の従来のリード成形装置における上型が下型に対して下降を開始する前の状態を示す断面図である。
【図８】同装置における半導体パッケージの各リードと各直動スライドダイの位置関係を示す拡大平面図であり、（ａ）は各リードが折り曲げられる前の状態、（ｂ）は各直動スライドダイが直進して各リードが折り曲げられた後の状態、（ｃ）は左側の直動スライドダイが直進し、右側の直動スライドダイが直進せずに各リードが折り曲げられた後の状態を、それぞれ示す。
【図９】第２の従来のリード成形装置における半導体パッケージのリードが折り曲げられるときの成形駒の移動とリード受け台の移動を示す正面図である。
【図１０】同装置とその制御機構の正面図である。
【符号の説明】
１ａ    従節ローラー
１ｂ    従節ローラー
２ａ    支点
２ｂ    支点
３    回転スライドダイ
３ａ    連結部材
４ａ    カムストッパー
４ｂ    カムストッパー
５    下型カム
６ａ    スプリング
６ｂ    スプリング
７    カムスライド
８    パッケージ受けダイ
９    半導体パッケージ
１０    リード
１１ａ    カムプッシャー
１１ｂ    カムプッシャー
１２    上型カム
１３    リード曲げパンチ
１３ａ    連結部材
１４    パッケージ押さえピン
１５ａ    スプリング
１５ｂ    スプリング
１６    上型カムスライド
１７    上型ダイホルダー
１７ａ    凹部
１８    上型
１９    下型
【図１】
0003559776.tif 000002
【図２】
0003559776.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003559776.tif 000008
【図８】
0003559776.tif 000009
【図９】
0003559776.tif 000010
【図１０】
0003559776.tif 000011