(57)【要約】【課題】効率的な方法で、リードフレームのダムバーを切断するシングルダムバーパンチを製造する。【解決手段】リードフレームのダムバーを切断する切断刃と、治具に装着される装着部とから構成されるシングルダムバーパンチを製造する方法であって、板状の超硬合金を研削して後に切断刃を構成する切断刃相当部２１と後に装着部を構成する装着部相当部２２とを形成し、その後これを側面と平行に切断してシングルダムバーパンチを形成する。【選択図】　図５
2004058096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレームのダムバーを切断する切断刃と、治具に装着される装着部とから構成されるシングルダムバーパンチを製造する方法であって、
板状の超硬合金を研削して後に該切断刃を構成する切断刃相当部と後に該装着部を構成する装着部相当部とを形成する研削工程と、
該研削工程終了後の超硬合金を切断してシングルダムバーパンチを形成する切断工程と
から構成されるシングルダムバーパンチの製造方法。
【請求項２】
切断工程では、研削工程終了後の超硬合金を加工テーブルにおいて保持し、高速回転する切断ブレードを該超硬合金に接触させて相対的に切削送りして該超硬合金を切断する請求項１に記載のシングルダムバーパンチの製造方法。
【請求項３】
切断刃相当部の端部を切断ブレードを用いて切断して後に切断刃の刃先を構成する刃先相当部を形成する請求項１または２に記載のシングルダムバーパンチの製造方法。
【請求項４】
切断ブレードは、ダイヤモンド砥粒をボンド剤で固めて円形に形成され、厚さが０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであり、直径が４ｃｍ〜６ｃｍである請求項１、２または３に記載のシングルダムバーパンチの製造方法。
【請求項５】
切断ブレードの回転数は２００００ＲＰＭ〜４００００ＲＰＭであり、切削送り速度は５ｍｍ／分〜２０ｍｍ／分である請求項４に記載のシングルダムバーパンチの製造方法。
【請求項６】
超硬合金のビッカース硬度は２０００ｍＨＶ以上である請求項１、２、３、４または５に記載のシングルダムバーパンチの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードフレームを構成するダムバーを切断するのに用いるシングルダムバーパンチの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップは、例えば図１２に示すようなリードフレーム７０のダイパッド７１にボンディングされた後に樹脂で封止され、インナリード７２及びアウタリード７３からなるリード端子同士を連結する複数のダムバー７４が切断されてからパッケージングされてひとつの半導体デバイスとなり、各種の電子機器に使用される。
【０００３】
ダムバー７４の切断には、複数の切り刃部が櫛刃状に一体に形成され複数のダムバー７４を同時に切断できる一体型ダムバーパンチ、または、図１３に示すように１つの切り刃部７５を備えたシングルダムバーパンチ７６が用いられる。シングルダムバーパンチ７６は、通常は共通の治具に複数個装着されて使用される。
【０００４】
一体型ダムバーパンチは、複数のダムバーを同時に切断することができるため効率的ではあるが、切り刃部が１つでも損傷すると他の切り刃部に損傷がない場合でも新品に交換しなければならず不経済であるため、破損したもののみを交換すればよいシングルダムバーパンチ７６も用いられている。
【０００５】
図１３に示したシングルダムバーパンチ７６は、例えば図１４に示すように、所定の厚さに形成された超硬合金板７７をワイヤー放電加工機７８等を用いて所定の形状にくり抜き、こうして形成された複数の成形前のシングルダムバーパンチ７９を図１５のように並べてその外周を研削して一定の形状とし、更に先端部を研削して刃先を成形することによって製造される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の製造方法においては、超硬合金板７７を１つずつくり抜かなければならないため、生産性が悪く、個々の単価が高くなるという問題がある。
【０００７】
また、超硬合金板７７をくり抜いた後に外周を研削しなければならないため、この点においても生産性が悪い。
【０００８】
従って、シングルダムバーパンチの製造においては、製造を効率良く行うことにより生産性を向上させることに課題を有している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、リードフレームのダムバーを切断する切断刃と、治具に装着される装着部とから構成されるシングルダムバーパンチを製造する方法であって、板状の超硬合金を研削して後に切断刃を構成する切断刃相当部と後に装着部を構成する装着部相当部とを形成する研削工程と、研削工程終了後の超硬合金を切断してシングルダムバーパンチを形成する切断工程とから構成されるシングルダムバーパンチの製造方法を提供する。
【００１０】
そしてこのシングルダムバーパンチの製造方法は、切断工程において、研削工程終了後の超硬合金を加工テーブルにおいて保持し、高速回転する切断ブレードを超硬合金に接触させて相対的に切削送りして超硬合金を切断すること、切断刃相当部の端部を切断ブレードを用いて切断して後に切断刃の刃先を構成する刃先相当部を形成すること、切断ブレードは、ダイヤモンド砥粒をボンド剤で固めて円形に形成され、厚さが０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであり、直径が４ｃｍ〜６ｃｍであること、切断ブレードの回転数は２００００ＲＰＭ〜４００００ＲＰＭであり、切削送り速度は５ｍｍ／分〜２０ｍｍ／分であること、超硬合金のビッカース硬度は２０００ｍＨＶ以上であることを付加的な要件とする。
【００１１】
このように構成されるシングルダムバーパンチの製造方法によれば、
研削工程において切断刃相当部と装着部相当部とを形成して側面形状がシングルダムバーパンチの形状になるようにし、その後切断工程において側面と平行な方向に切断することにより、所望の厚さのシングルダムバーパンチを製造することができるため、従来のようにシングルダムバーパンチの側面形状に対応するように１つずつ超硬合金をくり抜くといった作業が不要であり、また、切断後に側面を研削する必要もなくなる。
【００１２】
また、切断工程において切断ブレードを用いることにより、ビッカース硬度が２０００ｍＨｖの超硬合金板も切断することができるため、シングルダムバーパンチの硬度を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として、図１に示すシングルダムバーパンチ１０を製造する方法について説明する。
【００１４】
このシングルダムバーパンチ１０は、リードフレームのダムバーを切断する切断刃１１と、治具に装着される装着部１２とから構成され、厚さはＴであり、切断刃１１の先端部には鋭利な刃先１３が形成される。
【００１５】
このようなシングルダムバーパンチ１０を製造する際には、例えば、図２に示す成型研削盤３０を用いる。
【００１６】
この成型研削盤３０は、回転可能なスピンドル３１の先端に円形の研削砥石３２が装着された構成となっており、研削砥石３２が回転しながら下降し、回転する研削砥石３２の外周が超硬合金板２０の表面２０ａに接触することにより、表面２０ａが研削される。
【００１７】
上記研削は、超硬合金板２０の表面２０ａ全体を研削するのではなく、例えば超硬合金板２０をＸ軸方向に移動させると共に、研削砥石３２をＹ軸方向に移動させながら部分的に接触させ、図１に示した切断刃１１を後に構成する部位（切断刃相当部）のみを研削し、それ以外の部分を研削せずに残すことにより、図３に示すように、切断刃相当部２１と、後に装着部１２を構成する装着部相当部２２とが形成されたダムバーパンチ基板２３が形成される（研削工程）。
【００１８】
次にこのダムバーパンチ基板２３は、図４及び図５に示すように、表面に傾斜面２４ａが形成された傾斜基板２４に、切断刃相当部２１の先端部が傾斜面２４ａから突出するように載置されてワックスダウン等により固定される。また、切削刃相当部２１には、後に刃先となる部分を形成するために、図５に示すように、切断線２５が形成される。この切断線２５を、例えば図６に示す切削装置４０を用いて切断する。
【００１９】
切削装置４０は、少なくとも、被切削物を吸引保持してＸ軸方向に移動可能な加工テーブル４１と、被切削物の切削すべき領域を検出するアライメント手段４２と、検出された領域を切削する切削手段４３とを備えており、アライメント手段４２には、被切削物を撮像する撮像手段４２ａを備え、切削手段４３には、高速回転可能な切断ブレード４３ａを備えている。撮像手段４２ａと切削手段４３とは一体となってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。
【００２０】
ダムバーパンチ基板２３は、傾斜基板２４をガラス等の基板２６にワックスダウン等によって固定することにより基板２６と一体となり、図６に示すように切断線２５がＸ軸方向を向くように加工テーブル４１に保持される。そして、加工テーブル４１がＸ軸方向に移動してアライメント手段４２の直下に位置付けられ、アライメント手段４２を構成する撮像手段４２ａによって切断線２５が検出され、切断ブレード４３ａとのＹ軸方向の位置合わせがなされる。
【００２１】
そして、切断線２５と切断ブレード４３ａとのＹ軸方向の位置合わせがなされた状態で加工テーブル４１が＋Ｘ方向に移動すると共に、図７に示すように、切断ブレード４３ａが高速回転しながら切削手段４３が下降することにより、切断ブレード４３ａが切断線２５に切り込み、切断線２５が切断され、図８に示すように、刃先相当部２７が形成される。ここで、切断ブレード４３ａは、例えばダイヤモンド砥粒をボンド剤で固めて円形に形成されたもので、スピンドル４３ｂに形成されたマウンタ４３ｃとフランジ４３ｄとによって挟持されており、切削ブレード４３ａの厚さは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、直径は４ｃｍ〜６ｃｍである。
【００２２】
次に、刃先相当部２７が形成されたダムバーパンチ基板２３を傾斜基板２４から取り外し、図９に示すように、基板２６にワックスダウン等によって固定し、ダムバーパンチ基板２３の側面２８がＸ軸方向を向くように加工テーブル４１に載置する。
【００２３】
そして、側面２８と切断ブレード４３ａとのＹ軸方向の位置合わせがなされ、更に、製造しようとする図１に示したシングルダムバーパンチ１０の厚さＴだけ切削手段４３がＹ軸方向に割り出し送りされ、切断ブレード４３ａが高速回転しながら切削手段４３が下降して切削位置に位置付けられ、切断ブレード４３ａが側面２８と平行な方向に相対的に切削送りされることによりダムバーパンチ基板２３が切断され、１つのシングルダムバーパンチ１０が形成される。
【００２４】
また、同様の割り出し送りを行いながら加工テーブル４１がＸ軸方向の往復移動を繰り返すことにより、図１に示したシングルダムバーパンチ１０が複数形成される（切断工程）。なお、切断ブレード４３ａの回転数は２００００ＲＰＭ〜４００００ＲＰＭ、切削送り速度は５ｍｍ／分〜２０ｍｍ／分とすることが望ましい。
【００２５】
以上のように、本発明においては、超硬合金板２０を部分的に研削して切断刃相当部２１と装着部相当部２２とを形成し、切断刃相当部２１の端部を角度を付けて切断して刃先相当部２７を形成した後に、側面２８に沿って切断するようにしたことにより、効率良く安価にシングルダムバーパンチを製造することができる。
【００２６】
また、切断ブレードにより切断されて形成された切断面（図１のシングルダムバーパンチの側面１４）は、研削砥石による研削が行われたのと同様に平滑な面となり、切断面粗度は平均で０．１μｍ〜０．１５μｍであることが確認された。従って、別途研削により切断面を仕上げる必要はなく、この点においても効率的である。
【００２７】
更に、従来のようにワイヤー放電加工機を用いた場合には、ビッカース硬度が１７００ｍＨｖ程度の超硬合金板しか切断することができなかったが、切断ブレードによれば、ビッカース硬度が２０００ｍＨｖの超硬合金板も切断することができる。従って、シングルダムバーパンチの硬度を高めることができ、切断能力及び耐久性に優れた製品を製造することができる。
【００２８】
このようにして製造されたシングルダムバーパンチ１０は、例えば図１０に示すトリミング装置５０に複数配設される。このトリミング金型５０は、リードフレーム７０のアウターリードの不要部を切り取り、パッケージ７１をフレームの枠から切り離し、個々に分離するトリミングと呼ばれる工程に用いられる。
【００２９】
図１０に示すように、トリミング金型５０には、パッケージを保持するベースとなる下ダイセット５１と、ダムバーカットパンチ１０を保持する上ダイセット５２とを備え、下ダイセット５１からはメインポスト５３が立設され、メインブッシュ５４、ボールリテーナー５５によって上ダイセット５２がメインポスト５３に沿って昇降する構成となっている。
【００３０】
上ダイセット５２にはシャンクホルダー５６が連結され、シャンクホルダー５６は、シャンク５７を昇降可能に支持している。
【００３１】
上ダイセット５２にはパンチホルダー５８が固定され、パンチホルダー５８はシングルダムバーパンチ１０を保持している。また、上ダイセット５２には、スプリング５９を介してストリッパーホルダー６０が連結され、ストリッパーホルダー６０は、ストリッパー６１を保持しており、サブポスト６２にガイドされて昇降可能となっている。
【００３２】
下ダイセット５１においてはダイホルダー６３によってダイ６４が固定され、ダイホルダー６３にはサブブッシュ６５が装着されている。
【００３３】
下ダイセット５１からは下型ストッパー６６が上方に突出し、上ダイセット５２からは上型ストッパー６７が下方に突出しており、上ダイセット５２の下降は、下型ストッパー６６及び上型ストッパー６７によって規制される。
【００３４】
シングルダムバーパンチ１０の刃先は、通常はストリッパー６１より上に位置している。リードフレーム７０を構成するダムバーを切断する際は、上ダイセット５２が下降していき、ストリッパー６１がリードフレーム７０を上方から押さえる。この段階ではシングルダムバーパンチ１０は、まだダムバーの打ち抜きを開始していない。
【００３５】
次に、図１１に示すように、パンチホルダー５８及びシングルダムバーパンチ１０が下降し、リードフレーム７０がストリッパー６１に押さえられた状態で、そのリードフレーム７０を構成するダムバー及びリード間バリ部の打ち抜きが行われる。
【００３６】
このようにしてダムバーが切断されると、シングルダムバーパンチ１０が上昇してリードフレーム７０から離れ、その後ストリッパー６１が上昇して図１０の状態に戻り、１つのリードフレーム７０を構成するすべてのダムバーがすべて切断される。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るシングルダムバーパンチの製造方法によれば、研削工程において切断刃相当部と装着部相当部とを形成して側面形状がシングルダムバーパンチの形状になるようにし、その後切断工程において側面と平行な方向に切断することにより、所望の厚さのシングルダムバーパンチを製造することができる。従って、従来のようにシングルダムバーパンチの側面形状に対応するように１つずつ超硬合金をくり抜くといった作業が不要であり、また、切断後に側面を研削する必要もないため、生産性を向上させることができると共に、製造を安価に行うことができる。
【００３８】
更に、切断工程において切断ブレードを用いることにより、ビッカース硬度が２０００ｍＨｖの超硬合金板も切断することができるため、シングルダムバーパンチの硬度を高めることができ、切断能力及び耐久性に優れた製品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により製造されるシングルダムバーパンチの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明を構成する研削工程を示す説明図である。
【図３】同研削工程により形成されたダムバーパンチ基板を示す斜視図である。
【図４】同ダムバーパンチ基板を傾斜板に固定した状態を示す側面図である。
【図５】同ダムバーパンチ基板を傾斜板に固定した状態を示す斜視図である。
【図６】同ダムバーパンチ基板の刃先相当部の形成に用いる切削装置の一例を示す斜視図である。
【図７】同切削装置を用いて刃先相当部を形成する様子を示す側面図である。
【図８】同刃先相当部が形成されたダムバーパンチ基板を示す側面図である。
【図９】本発明を構成する切断工程に用いる切削装置の一例を示す斜視図である。
【図１０】シングルダムバーパンチが配設されるトリミング装置の一例を示す正面図である。
【図１１】同トリミング装置を用いてダムバーを切断する様子を示す正面図である。
【図１２】リードフレームの一例を示す平面図である。
【図１３】従来のシングルダムバーパンチを示す斜視図である。
【図１４】超硬合金板をワイヤー放電加工機を用いてくり抜く様子を示す斜視図である。
【図１５】外周の研削のためにシングルダムバーパンチを複数並べた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…シングルダムバーパンチ　１１…切断刃
１２…装着部　１３…刃先
２０…超硬合金板　２１…切断刃相当部
２２…装着部相当部　２３…ダムバーパンチ基板　２４…傾斜基板
２５…切断線　２６…基板　２７…刃先相当部
２８…側面　３０…研削装置　３１…保持テーブル
３２…スピンドル　３３…マウンタ
３４…研削ホイール　３５…研削手段
３６…研削砥石
４０…切削装置　４１…加工テーブル
４２…アライメント手段　４２ａ…撮像手段
４３…切削手段　４３ａ…切断ブレード
４３ｂ…スピンドル　４３ｃ…マウンタ
４３ｄ…フランジ
５０…トリミング装置　５１…下ダイセット
５２…上ダイセット　５３…メインホスト
５４…メインブッシュ　５５…ボールリテーナー
５６…シャンクホルダー　５７…シャンク
５８…パンチホルダー　５９…スプリング
６０…ストリッパーホルダー　６１…ストリッパー
６２…サブホスト　６３…ダイホルダー　６４…ダイ
６５…サブブッシュ　６６…下型ストッパー
６７…上型ストッパー
７０…リードフレーム　７１…パッケージ
７２…インナリード　７３…アウタリード
７５…切り刃部　７６…シングルダムバーパンチ
７７…超硬合金板　７８…ワイヤー放電加工機
７９…シングルダムバーパンチ
【図１】
2004058096.tif 000003
【図２】
2004058096.tif 000004
【図３】
2004058096.tif 000005
【図４】
2004058096.tif 000006
【図５】
2004058096.tif 000007
【図６】
2004058096.tif 000008
【図７】
2004058096.tif 000009
【図８】
2004058096.tif 000010
【図９】
2004058096.tif 000011
【図１０】
2004058096.tif 000012
【図１１】
2004058096.tif 000013
【図１２】
2004058096.tif 000014
【図１３】
2004058096.tif 000015
【図１４】
2004058096.tif 000016
【図１５】
2004058096.tif 000017