(57)【要約】【課題】連続的に使用しても被加工物の安定したプレス加工が可能な金型を提供する。【解決手段】金型１００は、装着穴１２が設けられた下型ホルダー１１と、貫通孔２２が設けられた上型ホルダー２１と、装着穴１２に一端が挿入され貫通孔２２に他端が摺動可能に挿通されて上型ホルダー２１を下型ホルダー１１に対して昇降可能に連結するポスト３０と、貫通孔２２に装着されポスト３０に対して摺動自在に設けられた環状のブッシュ４０と、下型ホルダー１１または上型ホルダー２１にそれぞれ設けられたダイ１４またはパンチ２４と、を有する。貫通孔２２の内周面２３とブッシュ４０との間、または装着穴１２の内周面１３とポスト３０との間の少なくとも一方には介装部材５０が設けられているとともに、介装部材５０の熱伝導率λ1は、介装部材５０が設けられた上型ホルダー２１または下型ホルダー１１の熱伝導率λ2よりも低い。【選択図】図１
2011036902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着穴が設けられた下型ホルダーと、
貫通孔が設けられた上型ホルダーと、
前記装着穴に一端が挿入され、前記貫通孔に他端が摺動可能に挿通されて、前記上型ホルダーを前記下型ホルダーに対して昇降可能に連結するポストと、
前記貫通孔に装着され、前記ポストに対して摺動自在に設けられた環状のブッシュと、
前記下型ホルダーまたは前記上型ホルダーにそれぞれ設けられたダイまたはパンチと、を有する金型であって、
前記貫通孔の内周面と前記ブッシュとの間、または前記装着穴の内周面と前記ポストとの間の少なくとも一方に介装部材が設けられているとともに、
前記介装部材の熱伝導率が、該介装部材が設けられた前記上型ホルダーまたは前記下型ホルダーの熱伝導率よりも低いことを特徴とする金型。
【請求項２】
前記貫通孔の内周面と前記ブッシュとの間、および前記装着穴の内周面と前記ポストとの間に、それぞれ前記介装部材が設けられている請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記上型ホルダーおよび前記下型ホルダーがアルミニウム系材料からなり、前記介装部材が鉄系材料からなる請求項１または２に記載の金型。
【請求項４】
前記ブッシュが、前記貫通孔より孔方向の両側に延在していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の金型。
【請求項５】
前記上型ホルダーの側面の少なくとも一つに、前記上型ホルダーの昇降方向に延びる溝部が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の金型。
【請求項６】
前記下型ホルダーの側面の少なくとも一つに、前記上型ホルダーの昇降方向に延びる溝部が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の金型。
【請求項７】
前記下型ホルダーの上面に、前記溝部の上端に連通する凹部が形成されている請求項６に記載の金型。
【請求項８】
前記溝部がそれぞれ形成された前記上型ホルダーの前記側面と前記下型ホルダーの前記側面とが前記昇降方向に並んでいることを特徴とする請求項６または７に記載の金型。
【請求項９】
上型ホルダーに第一の位置精度で貫通孔を穿設する上型穿設工程と、
前記上型ホルダーよりも熱伝導率の低い環状の介装部材を前記貫通孔に装着する工程と、
前記介装部材の内周面を前記第一の位置精度よりも高い第二の位置精度で切削する上型切削工程と、
切削された前記介装部材の内周面にブッシュを装着する工程と、
下型ホルダーに設けられた装着穴の内部にポストを挿入するポスト挿入工程と、
前記ブッシュに対して前記ポストを摺動自在に挿通するポスト挿通工程と、を含む金型の製造方法。
【請求項１０】
前記下型ホルダーに第三の位置精度で前記装着穴を穿設する下型穿設工程と、
前記下型ホルダーよりも熱伝導率の低い環状の他の介装部材を前記装着穴に装着する工程と、
前記他の介装部材の内周面を前記第三の位置精度よりも高い第四の位置精度で切削する下型切削工程と、をさらに含むとともに、
前記ポスト挿入工程において、切削された前記他の介装部材に対して前記ポストを挿入する請求項９に記載の金型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型および金型の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パンチとダイとで被加工物をプレス加工する金型が知られている。一例としては、半導体装置の実装部であるリードの曲げ加工や切断加工を、プレス金型を用いておこなっている。
一般に、プレス金型は、作業台に設置される下金型と、昇降駆動される上金型とをポストで連結し、上金型に設置したパンチと下金型に設置したダイとで被加工物をプレス加工する。上金型には、ポストに対して摺動するブッシュがガイドとして埋設されている。
【０００３】
この種のプレス金型としては、下記特許文献１〜３に記載のものが提案されている。
特許文献１には、セラミック材料または超硬合金からなるポストに対して摺動する環状のブッシュを二層構造とし、外層に高弾性の材料、内層に耐磨耗性の高い材料を用いた金型用ガイドが記載されている。
特許文献２には、上金型のベースにアルミニウム合金、下金型のベースに鉄合金を使用した金型が記載されている。
特許文献３には、ポストにセラミック材料を用い、ポストに対して摺動するブッシュに超硬合金またはセラミック材料を用いた金型用ガイドが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９１１３２号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０９５８５０号公報
【特許文献３】特開平１１−９０５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、被加工物の品質の安定化が益々求められている。
しかしながら、上金型を繰り返し昇降操作するとポストとブッシュとの間に摩擦熱が生じ、上金型や下金型のベースが加熱膨張するため、上記の発明ではパンチとダイとの相対的な位置精度を維持することが困難であった。
具体的には、ポストとブッシュとの連続的な摺動摩擦による発熱は、ブッシュを経て上金型のベース（上型ホルダー）に、またポストを経て下金型のベース（下型ホルダー）に、それぞれ伝達される。上型ホルダーおよび下型ホルダーに伝達された摩擦熱は、上型ホルダーにおけるブッシュ周辺、および下型ホルダーにおけるポスト周辺に局所的に伝導する。これにより、局所的に加熱された上型ホルダーおよび下型ホルダーには局所的な熱歪が生じ、当該ホルダーに対するパンチやダイの設置位置や角度にズレが生じる。また、ブッシュやポスト周辺の局所的な熱歪により、当該ホルダーに対するポストの立設角度が変動するため、上金型と下金型との相対的な向きに関してもズレが生じることとなる。
このため、金型の連続的な使用によりパンチとダイとの相対的な位置関係が徐々に変動し、被加工物の加工安定性が低下することが問題となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の金型は、装着穴が設けられた下型ホルダーと、
貫通孔が設けられた上型ホルダーと、
前記装着穴に一端が挿入され、前記貫通孔に他端が摺動可能に挿通されて、前記上型ホルダーを前記下型ホルダーに対して昇降可能に連結するポストと、
前記貫通孔に装着され、前記ポストに対して摺動自在に設けられた環状のブッシュと、
前記下型ホルダーまたは前記上型ホルダーにそれぞれ設けられたダイまたはパンチと、を有する金型であって、
前記貫通孔の内周面と前記ブッシュとの間、または前記装着穴の内周面と前記ポストとの間の少なくとも一方に介装部材が設けられているとともに、
前記介装部材の熱伝導率が、該介装部材が設けられた前記上型ホルダーまたは前記下型ホルダーの熱伝導率よりも低いことを特徴とする。
【０００７】
上記発明によれば、金型ホルダー（上型ホルダーまたは下型ホルダー）よりも熱伝導率の低い介装部材をブッシュまたはポストと金型ホルダーとの間に設けたことにより、ブッシュやポストから金型ホルダーに流入する熱伝達が遮断される。このため、上金型を連続的に昇降駆動した場合にも、ブッシュとポストとの間で生じた摩擦熱が金型ホルダーに流入することが抑制され、金型ホルダーの熱歪を低減することができる。
【０００８】
本発明の金型の製造方法は、上型ホルダーに第一の位置精度で貫通孔を穿設する上型穿設工程と、
前記上型ホルダーよりも熱伝導率の低い環状の介装部材を前記貫通孔に装着する工程と、
前記介装部材の内周面を前記第一の位置精度よりも高い第二の位置精度で切削する上型切削工程と、
切削された前記介装部材の内周面にブッシュを装着する工程と、
下型ホルダーに設けられた装着穴の内部にポストを挿入するポスト挿入工程と、
前記ブッシュに対して前記ポストを摺動自在に挿通するポスト挿通工程と、を含む。
【０００９】
上記発明によれば、上金型を連続的に昇降駆動した場合の摩擦熱に起因する金型ホルダーの熱歪を低減することのできる金型を得ることができる。また、上記発明によれば、金型ホルダーの材質によらずポストとブッシュを金型ホルダーに対して高い位置精度で装着することができるため、ポストとブッシュの摺動性が良好となる。このため、上金型の昇降駆動時に生じる摩擦熱を低減し、係る摩擦熱に起因する金型ホルダーの熱歪を低減することができる。
【００１０】
なお、上記発明においては上下方向や昇降方向を規定しているが、これは本発明の構成要素の相対関係を便宜的に説明するものであって、重力方向の上下を必ずしも意味しない。また、本発明を実施する場合の向きを限定するものでもない。
【００１１】
また、本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。
【００１２】
また、本発明による金型の製造方法を説明するにあたり、複数の工程を順番に記載することがあるが、明示の場合を除き、その記載の順番は工程を実行する順番を必ずしも限定するものではない。また、複数の工程は、明示の場合を除き、個々に相違するタイミングで実行されることに限定されず、ある工程の実行中に他の工程が発生すること、ある工程の実行タイミングと他の工程の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の金型および金型の製造方法によれば、連続的に使用しても被加工物の安定したプレス加工が可能な金型が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の第一実施形態に係る金型の正面模式図であり、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図２】プレス加工時の金型を示す正面模式図である。
【図３】（ａ）は介装部材の斜視図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ縦断面図である。
【図４】（ａ）は本実施形態の金型によりプレス加工されてなる半導体装置の平面模式図であり、（ｂ）はその正面図である。
【図５】（ａ）から（ｃ）は半導体装置のリード加工の一例を示す概略図である。
【図６】（ａ）から（ｃ）は半導体装置のリード加工の他の例を示す概略図である。
【図７】本実施形態の金型における熱伝導を示す正面模式図である。
【図８】本実施形態の上金型における熱伝導を示す平面模式図である。
【図９】（ａ）から（ｃ）は本実施形態による金型の製造方法を示す説明図である。
【図１０】本発明の第二実施形態に係る金型の正面模式図である。
【図１１】（ａ）は本発明の第三実施形態に係る上金型の平面模式図であり、（ｂ）はその右側面図である。
【図１２】（ａ）は本発明の第三実施形態に係る下金型の平面模式図であり、（ｂ）はその右側面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図１３】本発明の第三実施形態に係る金型の動作時の気流の流れを示す正面模式図である。
【図１４】従来の金型における熱伝導を示す正面模式図である。
【図１５】従来の上金型における熱伝導を示す平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１６】
［第一実施形態］
図１（ａ）は本実施形態に係る金型１００の正面模式図であり、同図（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。なお、同図（ａ）は同図（ｂ）に示すＡ−Ａ断面図であって、図中の右半分は金型１００の縦断面を示している。
図２はプレス加工時の金型１００を示す正面模式図である。
図３（ａ）は介装部材５０の斜視図であり、同図（ｂ）はそのＢ−Ｂ縦断面図である。
【００１７】
＜金型＞
はじめに、本実施形態の金型１００の概要について説明する。
本実施形態の金型１００は、下型ホルダー１１、上型ホルダー２１、ポスト３０、ブッシュ４０、ダイ１４およびパンチ２４を有している。
下型ホルダー１１には装着穴１２が設けられ、上型ホルダー２１には貫通孔２２が設けられている。
ポスト３０は、装着穴１２に一端が挿入され、貫通孔２２に他端が摺動可能に挿通されて、上型ホルダー２１を下型ホルダー１１に対して昇降可能に連結する。
ブッシュ４０は環状をなし、貫通孔２２に装着されて、ポスト３０に対して摺動自在に設けられている。
ダイ１４とパンチ２４は、下型ホルダー１１または上型ホルダー２１にそれぞれ設けられている。
また、金型１００は、貫通孔２２の内周面２３とブッシュ４０との間、または装着穴１２の内周面１３とポスト３０との間の少なくとも一方に介装部材５０が設けられているとともに、介装部材５０の熱伝導率λ1は、介装部材５０が設けられた上型ホルダー２１または下型ホルダー１１の熱伝導率λ2よりも低い。
【００１８】
次に、本実施形態の金型１００について詳細に説明する。
金型１００は、被加工品をプレス加工する装置である。被加工品としては、複数本のリード２１０を備える半導体装置２００を例示する。
金型１００は、リード２１０を所定の長さに切断するリード切断装置として、またはリード２１０を所定形状に曲げ加工するリード曲げ装置として用いられる。
【００１９】
金型１００は、上金型２０と下金型１０とを接離自在にポスト３０で連結してなる。
上金型２０は、上金型２０のベース部となる上型ホルダー２１と、半導体装置２００のリード２１０を切断するためのパンチ２４と、パンチ２４を取り付けて固定するためのパンチプレート２８とで構成されている。
下金型１０は、下金型１０のベース部となる下型ホルダー１１と、パンチ２４の刃先との対向位置に設置されるダイ１４と、ダイ１４を取り付けて固定するためのダイプレート１８とで構成されている。
【００２０】
なお、本実施形態ではパンチ２４が設けられた上金型２０を駆動側とし、ダイ１４が設けられた下金型１０を固定側としているが、本発明はこれに限られない。すなわち、パンチ２４を下金型１０に設けてダイ１４を上金型２０に設けてもよく、または上金型２０を固定側として下金型１０を駆動側としてもよい。
【００２１】
上型ホルダー２１および下型ホルダー１１は平面視（上金型２０の昇降方向視）で正方形状をなし、パンチプレート２８およびダイプレート１８は上型ホルダー２１および下型ホルダー１１の略中央に取り付けられている。
図１（ａ）に示すように、上金型２０はパンチ２４を下方に向け、下金型１０はダイ１４を上方に向けた状態でポスト３０により連結されている。
【００２２】
上型ホルダー２１には、パンチプレート２８を囲む四隅に貫通孔２２がそれぞれ穿設されている。
下型ホルダー１１には、貫通孔２２に対向する四隅に装着穴１２がそれぞれ穿設されている。
【００２３】
装着穴１２は、下型ホルダー１１を厚み方向に貫通する貫通孔であってもよく、下型ホルダー１１の上面１６に設けられた止まり穴であってもよい。本実施形態の下金型１０では、装着穴１２を貫通孔として形成している。
【００２４】
上型ホルダー２１の貫通孔２２にはブッシュ４０が装着されている。ブッシュ４０は環状をなし、ポスト３０に対して摺動可能である。
ブッシュ４０の厚み寸法（孔方向の寸法）は特に限定されず、上型ホルダー２１の厚みとの大小も任意である。
本実施形態の上金型２０では、ブッシュ４０と上型ホルダー２１の厚みは同等であり、ブッシュ４０は四つの貫通孔２２の内部にそれぞれ装着されている。
ただし、ブッシュ４０の一部が貫通孔２２の外部に突出していてもよく、ブッシュ４０が貫通孔２２に対して上型ホルダー２１の厚み方向にオフセットして装着されていてもよい。
【００２５】
ポスト３０は柱状をなし、一端（下端）が装着穴１２に固定的に挿入され、他端（上端）がブッシュ４０に対して摺動自在に挿通されている。
上型ホルダー２１と下型ホルダー１１とは、互いに平行に設けられた三本以上（本実施形態では四本）のポスト３０で連結されている。
これにより、図２に示すように、上型ホルダー２１は下型ホルダー１１に対して対向した状態で昇降可能となる。
すなわち、ポスト３０とブッシュ４０は、上型ホルダー２１を下型ホルダー１１に対してポスト３０の延在方向に相対的に昇降可能に連結する金型ガイドを構成している。
【００２６】
ポスト３０の外形形状、および環状のブッシュ４０の内周形状は特に限定されない。本実施形態ではポスト３０として円柱を用い、ブッシュ４０は円環状である。
ポスト３０とブッシュ４０の材料は、互いの摺動性と耐摩耗性から、金属材料、特にＳＵＪ２などの軸受け鋼が好適に用いられる。
【００２７】
本実施形態の金型１００は、ブッシュ４０とポスト３０との間に生じる摩擦熱を遮断するための介装部材５０を、上型ホルダー２１および下型ホルダー１１に備えている。
【００２８】
本実施形態の金型１００には、貫通孔２２の内周面２３とブッシュ４０との間、および装着穴１２の内周面１３とポスト３０との間に、それぞれ介装部材５０（５０ａ、５０ｂ）が設けられている。
【００２９】
介装部材５０ａ、５０ｂの形状および寸法は、互いに同一でもよく、または互いに相違してもよい。本実施形態では、介装部材５０ａはポスト３０の外周に装着されたブッシュ４０の更に外周に設けられるのに対し、介装部材５０ｂはポスト３０の外周に直接に設けられている。したがって、介装部材５０ａの内径は介装部材５０ｂの内径よりも大きい。本実施形態では、介装部材５０ａと介装部材５０ｂの肉厚は共通としている。
【００３０】
図３各図に示すように、本実施形態の介装部材５０ａ、５０ｂは中空円筒状（円環状）をなしている。介装部材５０ａの内径φはブッシュ４０の外径に相当し、介装部材５０ｂの内径φはポスト３０の外径に相当している。
【００３１】
ここで、介装部材５０ａ、５０ｂの内径φは、約１０ｍｍ〜４０ｍｍとすることができる。また、介装部材５０ａ、５０ｂの長さＬは、Ｌ≧φが好ましい。介装部材５０ａ、５０ｂの内径φが大きくなる程、下型ホルダー１１および上型ホルダー２１におけるダイプレート１８やパンチプレート２８の設置面積が制約され、また装着穴１２や貫通孔２２の穿設加工が困難となる。したがって、介装部材５０ａ、５０ｂの内径φ＝１０ｍｍ程度とするとよい。介装部材５０ａ、５０ｂの肉厚ｔに関しては、ポスト３０およびブッシュ４０で生じる摩擦熱の遮断効果と機械的強度の観点から、２ｍｍ程度以上とするとよい。
介装部材５０ａ、５０ｂの材料は、ブッシュ４０やポスト３０との界面の耐摩耗性や、後述する高精度の切削加工性から高硬度材料が好ましく、ＨＲＣ硬度（ロックウェル硬度）で５５以上が望ましい。
【００３２】
介装部材５０ａの熱伝導率λ1（λ1a）は上型ホルダー２１の熱伝導率λ2（λ2a）よりも小さく、介装部材５０ｂの熱伝導率λ1（λ1b）は下型ホルダー１１の熱伝導率λ2（λ2b）よりも小さい。
【００３３】
具体的な材料としては、上型ホルダー２１および下型ホルダー１１はアルミニウム系材料からなり、介装部材５０（５０ａ、５０ｂ）は鉄系材料からなる。
アルミニウム系材料としてはアルミニウム合金、鉄系材料としては炭素鋼やステンレス鋼（ＳＵＳ）を例示することができる。
このほか、介装部材５０には、樹脂材料やセラミックス材料を用いてもよい。ただし、介装部材５０を鉄系材料などの金属材料で作製することで高い耐衝撃強度が得られる。このため、ポスト３０やブッシュ４０を上型ホルダー２１や下型ホルダー１１から着脱する際にハンマリングによる衝撃が印加されても介装部材５０の変形や割れが生じることがない。
【００３４】
上型ホルダー２１と下型ホルダー１１とは共通の材料で作製することが好ましい。これにより、金型１００の使用環境の雰囲気温度が変化した場合にも、上型ホルダー２１と下型ホルダー１１とが均等に熱変形するため、ダイ１４とパンチ２４との相対的な位置や角度にズレが生じることが抑制される。また、上型ホルダー２１および下型ホルダー１１の製造工程においても、共通の切削工具が使用可能であるため、上型ホルダー２１と下型ホルダー１１との間に加工寸法のバラツキが生じることが抑制される。
【００３５】
また、上型ホルダー２１と下型ホルダー１１の熱伝導率λ2を介装部材５０の熱伝導率λ1よりも高くすることにより、外部から金型１００に熱が流入した場合に、上型ホルダー２１または下型ホルダー１１の面内で当該熱を効率的に拡散し、また放熱することができる。このため、本実施形態の下金型１０によれば、上型ホルダー２１や下型ホルダー１１に外部から流入する熱によるダイ１４とパンチ２４との相対的な位置や角度のズレを抑制することができる。
【００３６】
ここで、アルミニウム合金の熱伝導率は２００［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度以上であり、炭素鋼やＳＵＳの熱伝導率は１００［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下である。介装部材５０ａの熱伝導率は上型ホルダー２１の熱伝導率の二分の一以下、介装部材５０ｂの熱伝導率は下型ホルダー１１の熱伝導率の二分の一以下が好ましい。これにより、ブッシュ４０やポスト３０から上型ホルダー２１や下型ホルダー１１に流入する熱流束を介装部材５０ａ、５０ｂによって好適に遮断することができる。
また、上型ホルダー２１や下型ホルダー１１をアルミニウム系材料で作製することにより、これらを鉄系材料で作製する場合に比べて軽量化が可能であり、種々の作業性が良好となる。
【００３７】
なお、介装部材５０、下型ホルダー１１または上型ホルダー２１が複数の材料を組み合わせてなる場合には、介装部材５０の熱伝導率λ1、ならびに上型ホルダー２１または下型ホルダー１１の熱伝導率λ2とは、下型ホルダー１１または上型ホルダー２１と介装部材５０との接合面の近傍における平均の熱伝導率をいう。
【００３８】
ここで、ポスト３０とブッシュ４０との間に生じる摩擦熱は、ポスト３０を下端まで伝達して介装部材５０ｂに伝わる熱流束よりも、ポスト３０の上端から介装部材５０ａに伝わる熱流束の方が一般に大きくなる。したがって、本実施形態の金型１００においては、介装部材５０ａの肉厚を介装部材５０ｂの肉厚よりも大きくしてもよい。また、介装部材５０ｂを設けることなく、介装部材５０ａのみを設けてもよい。
【００３９】
また、本実施形態では介装部材５０を円筒状の一部材で構成した態様を例示しているが、本発明はこれに限られない。複数の小片を内周面１３や２３に離散的に設けることで介装部材５０を構成してもよい。
【００４０】
以下、半導体装置２００のリード２１０を切断する場合を一例として、本実施形態の金型１００の動作を説明する。
図４（ａ）は金型１００でプレス加工されてなる半導体装置２００を示す平面模式図であり、同図（ｂ）はその正面図である。
【００４１】
本実施形態の金型１００は、半導体装置２００をリードフレーム（図示せず）より切り離す工程、リード２１０をガルウィング形状に曲げ加工する工程、ガルウィング形状のリード２１０を切断する工程、のそれぞれの加工工程に用いることができる。
【００４２】
半導体チップ（図示せず）を封入した封止樹脂２０２の側面２０４には、複数のアウターリード（リード２１０）が突出して設けられている。封止樹脂２０２の一つの側面から突出する多数のリード２１０のうち両端に配置されたもの以外の図示は省略している。
封止樹脂２０２は平面視で矩形状をなし、外縁の四つの側面２０４よりリード２１０が突出した、いわゆるＱＦＰタイプである。このほか、本実施形態の金型１００は、対向する二つの側面２０４からリード２１０が突出した、いわゆるＳＯＰタイプの半導体装置２００のリード２１０を曲げおよび切断加工することもできる。
本実施形態の金型１００により曲げおよび切断加工されたリード２１０は、同図（ｂ）に示すような、規定の外形寸法のいわゆるガルウィング形状に加工される。
【００４３】
半導体装置２００のリード２１０の切断加工の一例を図５各図に示す。図中、半導体装置２００の左側は図示を省略している。
本例では、封止樹脂２０２の側面２０４より突出したリード２１０をリードフレーム（図示せず）より長めに切断する（図５（ａ））。つぎに、所定形状にリード２１０を曲げ加工し（同図（ｂ））、その後にリード２１０を切断して規定寸法に仕上げる（同図（ｃ））。
切断加工および曲げ加工において本実施形態の金型１００がリード２１０に付与する剪断力の方向を、同図（ａ）から（ｃ）に白抜矢印にて示す。
【００４４】
半導体装置２００のリード２１０の切断加工の他の例を図６各図に示す。図中、半導体装置２００の左側は図示を省略している。
本例では、まず、封止樹脂２０２の側面２０４より突出したリード２１０を所定の長さにリードフレーム（図示せず）より切り離す（図６（ａ））。その後に、曲げ加工によってリード２１０を規定寸法に仕上げる（同図（ｂ）、（ｃ））。
切断加工および曲げ加工において本実施形態の金型１００がリード２１０に付与する剪断力の方向を、同図（ａ）および（ｂ）に白抜矢印にて示す。
【００４５】
図２に示すように、ダイ１４には、パンチ２４に対向する位置に凹溝が形成されている。モーターまたは手作業により上金型２０を下金型１０に対して下降させ、ブッシュ４０をポスト３０に対して摺動させることにより、パンチ２４の刃先部はダイ１４の凹溝に収容される。このとき、ダイ１４に載置されている半導体装置２００は、パンチ２４からの剪断力を受けてリード２１０が曲げまたは切断される。
【００４６】
以下、図１４、１５および図７、８を用いて、従来の金型３００および本実施形態の金型１００における摩擦熱Ｈの熱伝導の状態を説明する。
図１４は、介装部材５０を備えていない従来の金型３００における熱伝導を示す正面模式図である。同図の右半分は、図１（ａ）と同様の縦断面図である。
図１５は、同じく従来の上金型３２０における熱伝導を示す平面模式図である。
【００４７】
上金型２０の昇降駆動によってポスト３０とブッシュ４０との間に生じた摩擦熱Ｈは、従来の金型３００の場合、上金型３２０のブッシュ４０を経て上型ホルダー２１に、またポスト３０を経て下金型３１０の下型ホルダー１１に直接に伝導する（図１４に白抜矢印で図示）。
ここで、ポスト３０とブッシュ４０とからなる四式の金型ガイドは、加工公差等の要因により個別に摺動性が相違するため、個々の金型ガイドに生じる摩擦熱Ｈの量は互いに相違する。このため、図１５に示すように、ブッシュ４０から上型ホルダー２１に流入する摩擦熱Ｈは上型ホルダー２１の四隅で互いに相違する。
【００４８】
また、上型ホルダー２１に鉄系材料を用いた金型３００の場合、鉄系材料は熱伝導率が比較的低いため、上型ホルダー２１に伝導された摩擦熱Ｈは、図１５に示すようにブッシュ４０の接合部周辺に局所的に拡散する。このため、上型ホルダー２１には局所的な熱膨張ＥＸが発生し、パンチプレート２８の位置や角度にズレが生じることとなる。
一方、熱伝導率が比較的高いアルミニウム系材料を上型ホルダー２１に用いた金型３００の場合、ブッシュ４０から上型ホルダー２１に流入した摩擦熱Ｈは、所定の温度勾配をもって上型ホルダー２１の面内に比較的良好に拡散する。しかしながら、アルミニウム系材料は線膨張率が鉄系材料に比べて高いため、当該ブッシュ４０の近傍には温度勾配に応じて大きな熱膨張ＥＸが生じることとなる。
なお、下型ホルダー１１に関しても同様である。
【００４９】
以上より、介装部材５０のない従来の金型３００では、ポスト３０およびブッシュ４０の周辺に生じる局所的な熱膨張ＥＸにより上金型３２０と下金型３１０との間に大きな位置ずれが生じるため、被加工物の安定的な加工性能を維持することはできない。
【００５０】
図７は、介装部材５０を備える本実施形態の金型１００における熱伝導を示す正面模式図である。同図の右半分は、図１（ａ）と同様の縦断面図である。
図８は、本実施形態の上金型２０における熱伝導を示す平面模式図である。説明のため、介装部材５０ａにはハッチングを付している。
【００５１】
図７、８に示すように、本実施形態の金型１００は、ブッシュ４０と上型ホルダー２１、およびポスト３０と下型ホルダー１１との間に介装部材５０（５０ａ、５０ｂ）をそれぞれ備えることにより、上型ホルダー２１や下型ホルダー１１に流入する摩擦熱Ｈが遮断される。
これにより、ブッシュ４０やポスト３０から上型ホルダー２１や下型ホルダー１１に流入する熱流束に比べて、ポスト３０から外部に放熱される熱流束が卓越するため、上型ホルダー２１や下型ホルダー１１の局所的な熱膨張が抑制される。
【００５２】
特に、ブッシュ４０自体の肉厚を増大させるのではなく、ブッシュ４０の外周にこれと別部材の介装部材５０を設けたことにより、摩擦熱Ｈの伝達はブッシュ４０と介装部材５０との界面によって阻害される。このため、本実施形態によれば、上型ホルダー２１や下型ホルダー１１に流入する熱流束を好適に低減することができる。
これにより、プレス速度が益々高速化されている近年の金型１００にあっても、半導体装置２００などの被加工品を、高い精度で、かつ連続的に曲げおよび切断加工することが可能となる。
【００５３】
＜金型の製造方法＞
以下、本実施形態の金型１００の製造方法（以下、本方法という場合がある）について説明する。上型ホルダー２１および下型ホルダー１１に対して介装部材５０を装着したことにより、上金型２０および下金型１０の製造工程上にもメリットが享受される。
【００５４】
はじめに、本方法を簡単に説明する。
図９（ａ）から（ｃ）は、本方法を示す説明図である。ただし、ポスト挿入工程およびポスト挿通工程、ならびに上型ホルダー２１に対してパンチプレート２８およびパンチ２４（図１（ａ）を参照）を装着する工程は図示を省略している。
【００５５】
本方法は、上型穿設工程、介装部材装着工程、上型切削工程、ブッシュ装着工程、ポスト挿入工程、およびポスト挿通工程を含む。
図９（ａ）に示す上型穿設工程では、上型ホルダー２１に第一の位置精度で貫通孔２２を穿設する。
同図（ｂ）に示す介装部材装着工程では、上型ホルダー２１よりも熱伝導率の低い環状の介装部材５０ａを貫通孔２２に装着する。
上型切削工程では、介装部材５０ａの内周面５３を第一の位置精度よりも高い第二の位置精度で切削する。
同図（ｃ）に示すブッシュ装着工程では、切削された介装部材５０ａの内周面５３にブッシュ４０を装着する。
ポスト挿入工程では、下型ホルダー１１に設けられた装着穴１２の内部にポスト３０を挿入する。
ポスト挿通工程では、ブッシュ４０に対してポスト３０を摺動自在に挿通する。
【００５６】
つぎに、本方法をより詳細に説明する。
上型ホルダー２１には、アルミニウム系材料を用いる。
ここで、半導体装置２００の加工を行う金型１００などでは、上金型２０と下金型１０の位置決めに高い精度が要求されており、パンチ２４とダイ１４のクリアランスは、最小値で３ミクロン程度に調整する必要がある。
したがって、上型ホルダー２１や下型ホルダー１１の穴加工では、必然的にそれ以上の精度が要求される。そのため、上型ホルダー２１や下型ホルダー１１には、穴加工時に熱の影響を受けにくい材料を選定することが望ましい。そして、高精度な位置決めが要求されるほど、熱伝導率と線膨張率が低い鉄系材料が選定される。
ここで、アルミニウム合金などのアルミニウム系材料は軽量でハンドリング性に優れるものの、熱伝導率および線膨張率が鉄系材料よりも高く、加工時に過熱膨張しやすいほか、材料が軟らかいため高精度の加工が困難である。すなわち、アルミニウム系材料の場合、削り過ぎや刃物の目詰まりによる焼き付き等、数ミクロンオーダーの精度で加工することは困難である。
【００５７】
このため、本方法では、鉄系材料からなる環状の介装部材５０を貫通孔２２に装着し、さらに介装部材５０の内周面５３を高い位置精度で切削して孔仕上げを行う。
【００５８】
図９（ａ）に示すように、上型ホルダー２１の四隅に、介装部材５０ａの外形に合わせた貫通孔２２を第一の位置精度によって穿設する。貫通孔２２の穿設位置は、一の貫通孔２２を位置指標として他の貫通孔２２を穿設してもよく、または基準穴（図示せず）を位置指標として四つの貫通孔２２を穿設してもよい。
【００５９】
本方法における上型ホルダー２１の加工にあたっては、第一および第二の位置精度の基準となる位置指標は、互いに共通のものを用いてもよく、または異なる位置指標を基準として加工を行ってもよい。
【００６０】
貫通孔２２を穿設するための第一の位置精度は、一般公差レベルでよい。これにより、アルミニウム系材料からなる上型ホルダー２１に対して容易に貫通孔２２を穿設することができる。
【００６１】
介装部材装着工程では、予め環状に成形された介装部材５０ａを貫通孔２２に装着して固定する。貫通孔２２の内径は介装部材５０ａの外径よりも僅かに小さくし、介装部材５０ａを貫通孔２２に圧挿固定するとよい。介装部材５０ａの固定には、貫通孔２２の内周面２３との接合強度を向上させるために金属用接着剤を併用してもよい。
【００６２】
上型切削工程では、貫通孔２２に挿入固定された介装部材５０ａの内周面５３を第二の位置精度で切削して仕上げ加工する。介装部材５０ａは鉄系材料からなるため、第二の位置精度はサブミクロンのオーダーとすることが可能である。
したがって、上型ホルダー２１にアルミニウム系材料を使用しつつも、これに鉄系材料を用いた場合と同等の位置精度によってブッシュ４０を装着することができる。
【００６３】
下金型１０に関しても同様であり、下型ホルダー１１に介装部材５０ｂを装着したうえで仕上げ加工を行うことにより、複数本のポスト３０を高い精度で下型ホルダー１１に立設することができる。
【００６４】
すなわち、本方法では、下型ホルダー１１に第三の位置精度で装着穴１２を穿設する下型穿設工程と、下型ホルダー１１よりも熱伝導率の低い環状の介装部材５０ｂを装着穴１２に装着する工程と、介装部材５０ｂの内周面を第三の位置精度よりも高い第四の位置精度で切削する下型切削工程と、を行ってもよい。
そして、本方法では、上記のポスト挿入工程において、切削された介装部材５０ｂに対してポスト３０を挿入する。
【００６５】
下型ホルダー１１の加工にあたっては、第三および第四の位置精度の基準となる位置指標は、互いに共通のものを用いてもよく、または異なる位置指標を基準として加工を行ってもよい。
【００６６】
下型穿設工程において下型ホルダー１１に装着穴１２を穿設する第三の位置精度は、第一の位置精度と同様に一般公差レベルとすることができる。
本方法では、装着穴１２を貫通孔として形成する。これにより、装着穴１２を止まり穴とする場合に比べて、加工が容易であるとともに、ポスト３０の立設角度のバラツキが抑制される。
【００６７】
下型切削工程では、上型ホルダー２１に対する上型切削工程と同様にサブミクロンのオーダーによる第四の位置精度で介装部材５０ｂの内周面を切削し、介装部材５０ｂの仕上げ加工をする。
すなわち、介装部材５０ｂの内周面を切削する第四の位置精度は、第三の位置精度よりも高く、第二の位置精度と同等である。
【００６８】
上型ホルダー２１および下型ホルダー１１には、任意のタイミングで、パンチプレート２８およびダイプレート１８をそれぞれ固定する。パンチプレート２８と上型ホルダー２１、およびダイプレート１８と下型ホルダー１１とは、それぞれ着脱可能に固定されてもよく、または脱離不可能に固着されてもよい。
【００６９】
ポスト挿入工程では、内周面が仕上げ加工された介装部材５０ｂに対してポスト３０を挿入し、下型ホルダー１１の装着穴１２の内部にポスト３０を装着する。
本実施形態の装着穴１２は下型ホルダー１１を厚み方向に貫通する貫通孔であり、ポスト３０は下型ホルダー１１の上面側と下面側のいずれから挿入してもよい。
ここで、ポスト３０は、介装部材５０ｂの内周面よりも大径のフランジ部を下端に備えてもよい。かかるポスト３０の場合、その上端を下型ホルダー１１の下面側から装着穴１２（介装部材５０ｂ）に挿入する。これにより、ポスト３０の全長を装着穴１２に挿通することで、フランジ部が介装部材５０ｂの下面に当接して上面側への抜けが規制される。
【００７０】
ポスト挿通工程では、ダイプレート１８とパンチプレート２８とが内向きに対向するように下金型１０と上金型２０とを正対させた状態で、ポスト３０の上端をブッシュ４０に挿通する。
【００７１】
以上により、熱伝導性の高いアルミニウム系材料の上型ホルダー２１および下型ホルダー１１に対して、高い位置精度にてブッシュ４０およびポスト３０を装着して、ダイ１４とパンチ２４との相対位置（クリアランス）を高いレベルで実現することができる。
【００７２】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。
【００７３】
［第二実施形態］
図１０は、本実施形態の金型１００の正面模式図である。同図の右半分は、図１（ａ）と同様の縦断面図である。
本実施形態の金型１００は、ポスト３０とブッシュ４０の摺動により生じる摩擦熱の放熱性を高めるための構造を備えるものである。
【００７４】
本実施形態の上金型２０は、ブッシュ４０が、貫通孔２２より孔方向の両側に延在している点で第一実施形態と相違する。
【００７５】
ここで、ブッシュ４０が貫通孔２２の孔方向の両側に延在しているとは、上型ホルダー２１に対してブッシュ４０が貫通孔２２から両側に突出していることをいう。ブッシュ４０の具体的な形状としては直管状が代表的であるが、これに限られるものではない。
すなわち、ポスト３０とブッシュ４０との摺動性を損なわないかぎりにおいて、たとえばブッシュ４０の上端または下端の少なくとも一方がラッパ状に拡径して、直管状に比して放熱面積が拡大された形状でもよい。
【００７６】
本実施形態の金型１００によれば、ブッシュ４０の上端と下端をそれぞれ上型ホルダー２１の上面および下面から突出させたことにより、ブッシュ４０が外部雰囲気と良好に接触し、ポスト３０との間で生じる摩擦熱を放散することができる。また、第一実施形態に比してブッシュ４０の体積および熱容量が増大するため、ポスト３０との摺動によって生じた摩擦熱によってブッシュ４０と上型ホルダー２１との間に急激な温度勾配が生じることが抑制される。
【００７７】
ブッシュ４０の具体的な軸長（長さ寸法）は特に限定されない。
ポスト３０の外周面とブッシュ４０の内面とは、上金型２０が上死点位置にあるときにも、互いに完全に面接触することが好ましい。したがって、上金型２０が上死点位置にあるときにブッシュ４０上面とポスト３０の上面とが同等高さとなるよう、上型ホルダー２１の上面から上方に突出するブッシュ４０の突出寸法Ｈｕを設定するとよい。
一方、上型ホルダー２１の下面から下方に突出するブッシュ４０の突出寸法Ｈｄは、下死点位置にある上金型２０と、下金型１０とのクリアランスを超えず、かつ当該クリアランスと同等とする。
これにより、上金型２０が下死点まで下降した際にブッシュ４０の下面が下金型１０の上面１６と干渉することがなく、かつ十分な放熱性をブッシュ４０に得ることができる。
ただし、ブッシュ４０の軸長が長くなると、ポスト３０とブッシュ４０との摩擦力も増大するため、ブッシュ４０およびポスト３０の加工精度に応じてブッシュ４０の軸長を適宜決定するとよい。
【００７８】
また、ポスト３０とブッシュ４０との間には、潤滑剤を設けてもよい。潤滑剤としては、放熱性や冷却性が高い特性を有するものを採用し、ブッシュ４０による放熱性の向上に加えて、摩擦熱の発生自体を抑制することが好ましい。
潤滑剤の具体例として、一般的な潤滑剤に於いては、グリース剤に比べ、潤滑油の方が、より高い放熱および冷却効果が得られる。
潤滑油には、有機モリブデンや二硫化モリブデン等のモリブデン系の添加剤を配合するとよい。これにより、ブッシュ４０の内面やポスト３０の外面に潤滑保護膜が形成されるため、両者の摺動摩擦に起因する発熱を、効果的に抑制することが可能である。
【００７９】
［第三実施形態］
図１１（ａ）は本実施形態の上金型２０の平面模式図であり、同図（ｂ）はその右側面図である。説明のため、同図（ａ）に示す介装部材５０ａにはハッチングを付している。
本実施形態の上金型２０および下金型１０は、ポスト３０とブッシュ４０との摺動摩擦に起因して上型ホルダー２１や下型ホルダー１１に流入した摩擦熱を効率的に放熱するための放熱構造を備えるものである。
【００８０】
本実施形態の上金型２０は、上型ホルダー２１の側面２７の少なくとも一つに、上型ホルダー２１の昇降方向に延びる溝部２５が形成されている。
【００８１】
本実施形態の上金型２０は、上金型２０の側面２７に縦溝（厚み方向、すなわち昇降方向の溝）を形成したことにより、第一および第二実施形態よりも上型ホルダー２１の表面積が増大し、上型ホルダー２１の放熱性が向上する。
【００８２】
本実施形態の上金型２０では、上型ホルダー２１における対向する二辺の側面２７に、それぞれ複数本の溝部２５が並んで彫り込み形成されている。
溝部２５は、上型ホルダー２１の一辺のみに形成してもよく、または四辺のすべてに形成してもよい。
【００８３】
図１２（ａ）は本実施形態の下金型１０の平面模式図、同図（ｂ）はその右側面図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。説明のため、同図（ａ）に示す介装部材５０ｂにはハッチングを付している。
本実施形態の下金型１０は、ポスト３０を通じて下型ホルダー１１に流入した摩擦熱を効率的に放熱するものである。
【００８４】
本実施形態の下金型１０は、下型ホルダー１１の側面１７の少なくとも一つに、上型ホルダー２１の昇降方向に延びる溝部１５が形成されている。
【００８５】
また、本実施形態の下金型１０は、下型ホルダー１１の上面１６に、溝部１５の上端１５ａに連通する凹部１９が形成されている。
【００８６】
本実施形態の下金型１０では、下型ホルダー１１における対向する二辺の側面１７に、それぞれ複数本の溝部１５が並んで彫り込み形成されている。
溝部１５は、下型ホルダー１１の一辺のみに形成してもよく、または四辺のすべてに形成してもよい。
【００８７】
図１３は、本実施形態の金型１００の動作時の気流の流れを示す正面模式図である。
本実施形態の金型１００においては、溝部１５、２５がそれぞれ形成された上型ホルダー２１の側面２７と下型ホルダー１１の側面１７とは昇降方向に並んでいる。
【００８８】
ここで、下金型１０を作業台（図示せず）に載置し、上金型２０を下金型１０に向かって下降させると、上型ホルダー２１の下面２６は雰囲気空気の下降流（同図に気流Ｆを白抜矢印で図示）を生じる。
一方、雰囲気空気は、上型ホルダー２１の側面２７に沿って溝部２５の内部を通過して上型ホルダー２１の上方に抜ける。このとき、溝部２５と雰囲気空気とは熱交換されるため、上型ホルダー２１は良好に空冷されることとなる。
【００８９】
本実施形態のように上型ホルダー２１の側面２７に溝部２５を設けたことにより、第一実施形態の上型ホルダー２１に比べて、パンチプレート２８やブッシュ４０の設置スペースを大きく損なうことなく外部雰囲気との熱交換効率を高めることができる。
【００９０】
また、同図に示すように、気流Ｆは下型ホルダー１１の上面１６に吹き付けられる。
このとき、下型ホルダー１１の上面１６に形成された凹部１９から溝部１５に向かって気流Ｆが流入し、下型ホルダー１１もまた良好に空冷される。凹部１９を上面１６に形成したことにより、下降流である気流Ｆを溝部１５に対してガイドすることができる。
【００９１】
なお、上金型２０を上昇させた場合には、気流Ｆの向きは反対となる。すなわち、上型ホルダー２１の上面が雰囲気空気の上昇流を生じると、雰囲気空気が溝部１５を通じて上方に吹き上げられて下型ホルダー１１を冷却する。また、上型ホルダー２１に関しても、溝部２５に対して雰囲気空気が相対的に下方に流動することとなり、上型ホルダー２１を空冷する。
【００９２】
したがって、本実施形態の金型１００によれば、連続的な上金型２０の昇降動作を利用して、絶えず下型ホルダー１１と上型ホルダー２１を空冷し続けることができ、ブッシュ４０とポスト３０との間に生じた摩擦熱を好適に放散することができる。
【００９３】
なお、溝部１５、２５がそれぞれ形成された上型ホルダー２１の側面２７と下型ホルダー１１の側面１７とを昇降方向に並べることで、空冷による冷却効果が下型ホルダー１１と上型ホルダー２１とでバランスして生じる。このため、熱変形に伴うポスト３０の傾きが抑制される。
すなわち、本実施形態の金型１００では、下型ホルダー１１、上型ホルダー２１とも、図１３に示す左右一対の側面１７ａ、２７ａに対して溝部１５、２５を形成し、同図の紙面前後方向の側面１７ｂ、２７ｂに関しては溝部１５、２５を形成していない。つまり、空冷により好適に常温が維持される側面（側面１７ａ、２７ａ）と、比較的大きく温度変化する側面（側面１７ｂ、２７ｂ）の向きが、下型ホルダー１１と上型ホルダー２１とで一致している。このため、ブッシュ４０とポスト３０との摩擦熱が流入した場合の熱変形の態様が下型ホルダー１１と上型ホルダー２１とで共通化される。よって、かりに下型ホルダー１１や上型ホルダー２１においてそれぞれ熱変形が生じたとしても、ダイ１４とパンチ２４との相対的な位置や角度に生じるズレが抑制され、被加工物の安定的な加工性能を維持することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１０    下金型
１１    下型ホルダー
１２    装着穴
１３    内周面
１４    ダイ
１５    溝部
１５ａ    上端
１６    上面
１７    側面
１８    ダイプレート
１９    凹部
２０    上金型
２１    上型ホルダー
２２    貫通孔
２３    内周面
２４    パンチ
２５    溝部
２６    下面
２７    側面
２８    パンチプレート
３０    ポスト
４０    ブッシュ
５０、５０ａ、５０ｂ    介装部材
５３    内周面
１００    金型
２００    半導体装置
２０２    封止樹脂
２０４    側面
２１０    リード
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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