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TWI353662B - Lead cutter device - Google Patents

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TWI353662B
TWI353662B TW96110971A TW96110971A TWI353662B TW I353662 B TWI353662 B TW I353662B TW 96110971 A TW96110971 A TW 96110971A TW 96110971 A TW96110971 A TW 96110971A TW I353662 B TWI353662 B TW I353662B
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TW
Taiwan
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cutting
lead
cut
punch
die
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Application number
TW96110971A
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English (en)
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TW200810070A (en
Inventor
Tooru Kumamoto
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Publication of TW200810070A publication Critical patent/TW200810070A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI353662B publication Critical patent/TWI353662B/zh

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Description

1353662 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種引線切割裝置及半導體裝置之製造方法。 【交又參考之相關申請案】 含於ttS係基於日本專利帽案2嶋97_，特將其内容包 【先前技術】 妒曰序來製造半導體裝置，其在模封樹脂密封半導 ίϋΐ木ΐ㈣樹脂進行模封。在此處理之後，進行該 f . / f去毛邊’且若該引線架並未預先經過表面光製(surfa^ 則f:其進行表面光製如電鍍。之後，自引線架切；半導 其根據狀賴㈣線_切下後: 伸出的外部引以㈡；到步===平延 此形成_的幾何形狀。㈣^ ^在水千方向料’藉 角安裝至基板等上時，外部引線係藉助焊料填 些案例中，自引藉此方式，在此類半導體裝置的某 狄而，由於引ί//飾的情況下，可能會成為引線的端部。 力:在
園的複數引線，：及设置至模封樹脂之外部周 die cutting Pr〇ces；H 可形成於包含了？丨線之_塩錄了，卜料填師·rf_) 了焊料與引線端部U度下表面及側表面上，且藉此改善 5
姑厂f本特開公報®_232499揭露了 —猶έ士姐 f 傾斜表面係形成在用於外部用以減少弓I μ :以讀部待被設置於焊塾上，顿外,ι&:Ηΐ線之安裝部 i ，進行切割並根_翼的騎 線具有凹槽部的？l 其下表面t沿著切割 、▲，可靠的方式將鑛膜留在外部f記錄··此 日本特開公報H7_3(m2揭露了 m而表面上。 該溝槽係藉由自上側機械加工而形引、^冓槽的引線架結構， 上。據記錄··利用此結構能夠 1可靠·係落在引線的端部 線的端表面上。 罪的方式將焊料填角形成在引 u開公報H7_211838揭露了—種 义置，其係由衝模及衝頭所構成 置之引線切割 衝模間的空咖隙設定在引線 :將衝頭與 面上之焊料層之總厚度的14至;^形成在引線之上與下表 模俾以能夠自由地在垂直方向^將衝碩設置為面向衝 使引線之上表面上的焊料層° f記錄：利用此結構能约 延伸至下緣的輝料層的^下彎文皁以形成自切割面之上緣 H8 liH Vtr所有日本特開公報 2005_209999、H9-232499、 =Γ的=4。2^^ 的_轉造，以及引線造== 理步驟數目增加而引起的成本擴張備處里因此，產生了因處 形成二=3 增加引線切割面上之電鍵膜之 很重要的疋增加切割面中之剪斷面的形成比例。 【發明内容】 根據本發明’提供一種 之間的間隙設絲自不小於總厚度 引線之—者及形，聽厚料待切割之 列步^_@ 含下 有形：體裝置之引線，每-該引線具 衝頭，該切割衝頭的衝f及= 自 不小於總厚度之2.3^· 一者之該引線之 而可增進剪斷面的形成_剪斷面，藉此 半導體裝置引線受到切“，二表面上具有鍍層的 藉由:形成比例。 之上與下表面上之鑛層之引線及形成在引線 表面最小化，且可蔣丨、的、、々14/°，可將切割面中的下彎 減少至根據設計基準=二夺:= 之引線切割裝置可1°精由此一結構，本發明 等於總厚度(即待切割之引線及，右將間隙設定為大到 負載且可能因而斷裂。因此，如日中本可^橫方向施加的 …、而猎由在本發明之範圍内設置間隙，於引線切割裝 ίίίί衝頭引導件，使其能夠簡化引線切魏置的結構並減少 構。=由===—)來加以建 =具=於無_的特性。對於“無以：例 P在引線之切割面上的影響係不同於自从旦 / f?"!面上之鑛膜的形成比例高達或更高。另-方面，藉由 -小 成在引線之上與下表面上之鍍層的她厚戶ϋ；7二丨γ形 斷祕心:“〇.、曰的〜厚度可增加切割面中之剪 Ϊ預出：若確保衝模與切割衝▲之間的間Ϊ ΐϊίϊϋΐΐ，使用無錯電鍍層時，在大多情況下形成 =的形成_。因此，亦可增加形成至㈣面上 斷而因ί二ΐ?明成功地在引線受到切割的部分中穩定地形成剪 斷面’並成功地增加了形成至剪斷面上之鑛膜的形成比例。戚 【實施方式】 現於此處將參照例示性實施例來敘述本發明。孰 的實施μ 下列之段落將參照附圖來敘述本發明之實施例。應注音·· g附圖中，任何類似的元件將指定類似的參考職以避免重覆 圖1之橫剖面圖顯示了此實施例中之引線 引線切割裝置⑽包含··下衝模搬；上衝模顺；. 連接至下衝模102之上衝模支持塊則；連接至上衝模刚之切 衝碩110;及支持上衝模104使其能夠向上及向下移動的支& 1353662 112。在衝模106上’放置了半導體裂置勸。 (ceme21?ar^ ' 對的夺面上且右本道t力1^構造。切割衝頭110在其與衝模106相 = 九裝置2〇0之切割外部引線202的切刃。該 衝頭110與衝模106對向之表面的邊緣。 作為切刃。在切#i_ m中，向的整個表面可被用 DOS七#丨ΓΡ Α 中可將切刃之表面粗糙度Ra調整至 〇.〇5或更小(Ra為輪摩的算術平均偏差 對偏差的平均值）。此⑨麻五λ a ^ 偏離干均水率之1e 妒㈣报士前！^ 。構使。人月b夠在外部引線202的切割面上 乂 且旎夠增加形成至剪斷面上之鍍膜的形成比 圖1A顯示了在夕卜部化線被切割前的 切割衝頭110來切割外部引線202期間的狀能。』下了使用 頭110與衝模1〇6之間之間隙的放大橫剖面圖。 ^此貫％例中，將補觸與切割衝頭u。之間的間隙ρ Ξ之ί:ϊίi'r部引線202的總厚度(引線及形祕^ ti艘層的總厚度）。此結構使吾人能夠在外部引 上穩定地軸㈣面，且關增加剪斷面的形成 比例。其亦使α人能夠將鍍層的鍍膜形成在 此增加切割面中之鑛膜的形成比例。呵城面上，錯 ^==+立視_示了本實施例之半導體裝置的結構， ，、在藉由引線切割裝置iOO所產生的端部中具有外部引線。 在此實施例中，半導體裝置2〇〇為具有鷗翼 '狀° 引線200的IC封裝件。半導||裝置·之結構為具 線202设於模封樹脂的側面。外部引線2〇2係根據預定的尺寸所 圖4之橫剖面圖顯示了圖3中所示之半導體 引線202的細節。 且义外口p 疋為洛在自；M、於總厚度之23%至小於總厚度之丨術。二= 内，此總厚虑為往Ϊ77玄丨丨—从加？丨A0摩巳® 9 引線所構成之引線部204及形成在 引線材料可：κ 及側面)ί的鍍層206所建構。 的厚产D可的° ° i e 1 口至荨。在此實施例t ’引線部2〇4 鍍芦Γ〇6 ibl為 至〇.150麵(微米）’而寬度可約為0.2酿。 所構成或鎳广金(鎳，及金之合金) 恶·屑/υ()的;子度〇2可為5//m(微米）或更少。 之切宝圖中所示之半導體褒置2〇〇之外部引線202 大側立;、円為圖3中之破折線所圍繞之部分的放 ，5Β為自圖3之方向「Α」所視的放大圖。 所視，而上側係指毛邊側21〇) 外=二3 ΐ ()。當利用引線切割裝置_來切判 成下弓·表面、剪斷面、斷裂表面及毛邊。 此處較佳地增加了外部引線202之切判 斷面，並增加了藉由鑛層206將鑛膜形成剪 =車=1邊係較佳。此結構可避免外部引^2之電=比 姐板且外#引'線202與安幻反係利用焊料填角來 連結的情況下，此結構可確保充分水 角來 改善半_裝置200的品質可靠度。~仏占者t生。因此，可 圖6、圖7A及圖7B之橫剖面圖顯示了半 裝板綱上的設置狀態，半導體裝置係利用ϊ2 t 焊料填角302而固定至安裝板300。 、。引、、敦202藉由 圖6顯示了半導體裝置係安裝 引線202之下彎表面側22() 上俾以導引外部 請之切割面中之剪斷面:曾，引 形成比例’俾以穩定地形成焊料填角3〇2。 《 中的鑛膜 1353662 受卜部引線2〇2之切割面之整個部分係 引線^糾外部 之助焊劑來“為 4期間焊料填角302的表面張力增加，俾使焊料 ，’ ’且藉此可利用焊料填角3。:覆=覆線： 選擇南度活性之助焊劑來用作為焊料填〇 3 ^•月b夠 角302可覆蓋外部引線2〇2的整;^角302因此，利用焊料填 下列的段落將敘述外部引線2〇2的切割方法。 圖8A及8B顯示了外部引線2〇2的切 (pi^dmg out)預定用以產生⑽ 二$除 除體“含在=衝 面上的刀77。切割衝頭11G之^置在 與設置在面向(對向= 口 的刀_表面_度&調签至_或更小，或不 度(引線及形成在2之3= ；™ΐπ；Γ^ΒΛ °χ' ί~ σ卜^引、線202之總厚度(引線及形成在引線之 11 1353662 上與下表面上之鍍層_厚度)的23% 範圍内。切割間隙「a」與切割間隙「b實、； 至外部引線202的負載，且可萨此以藉〜m早^均勾化鈿加 ㈣面。 ，此以版的方式形成切割面中的 ，9A至9B顯示了外部引線2〇2的切割方法，其 (^nchmg out)預定用以產生切屬（邮的部分，但 ^ 中^丨線切割裝置⑽除了圖1中所示的結構外， 部分的引線支持元件118及引線支持元件⑽。引線支l元件^ 及引線支持το件120以俾可與切贿頭UG —起向上及向下 ，方式加以設置。此處衝模1()6與切割衝頭u = d」被類似地設定至圖2中的「τ」，俾以落在自不小二 外。Ρ引線2〇2之總厚度(引線及形成在引線之上與下表面上 的總厚度)的2.3%至小於該總厚度之14%的範圍内。 1 θ 圖9Α為外部引線202受到切割前的狀態圖丨線 部引線2()2的-部分係藉由引線支料件118及引 所固疋。根據此結構，切割衝頭110係如圖9B中所示向下 =割外部引線202。引線支持元件118及引線支持元件12〇係^切 H 110,動同步地向下移動。此結構可在使用切割衝頭則 切』外部引線202的過程中不斷地使外部引線2〇2的切 水平，俾使可能會被施加至外部引線搬㈣載能夠均勻。因此、， 可將剪斷面穩定地形成於切割面中。 應注意：可以整合的方絲形成切顺頭UG及 件118。亦可以整合的方式來形成引線支持元件118及引線持 件120。在此方式下，提供溝槽至以此方式整合的衝模允許自盆 部與自其下部側支持外部引線202。 〃 圖10A及10B顯示了外部引線2〇2的切割方法，其並未衝除 1353662 (punching out)預定用以產生切屑(cut debris)的部分，但卻支持切 ί ==中，切割衝頭110具有銳角的幾何形狀。引線切割 ΐίΓΙ I中所示的結構外，更包含引線支持树122及 ^支持το件124。引線支持元件122及引線支持^件m不同於 中所示之引線支持元件m及引、線支持元件120之處 m移，。此處衝模106 *切割衝頭110之間的切割 間隙e」被類似地設定至圖2中的「丁」，俾 割之外部引線202之總厚度(引線及形成在引線之 鑛層的總厚度)的2.3%至小於該總厚度之14%的範圍内。 示了 ==受切:=〇; 一狀態。圖_ =衝頭110之引線補上之端部_面為垂直，
Vim rl 110 丄二:、丄，線之切肩之間的干擾。另-方面，㈣衝頭 之尖艮制地接近9〇 〇)可減少切割衝頭110之切刃 no 來使線支持元件122與引線支持元件124 L時會破施加至外部引線202上的負載均勺，以避 122 自其上部及自其下部切外^^^⑽枝整合的衝模允許 衝除法但 13 ^53662 Ϊΐ 106與切割衝頭110間的切割間隙「C」類似地設定 厚Tw卑以落在自不小於待切割之外部引線202之總 至二二在引、線之^與下表面上之鑛層的總厚度)的2.3% 於》亥、·息厚度之14%的範圍内（圖ha)。 中，^^林^卜部引線加之切割處理時的狀態❶在此結構 如Η 弓1 同時將切屑維持在· LI ο /ίί部引線2〇2之尖端部處的斷裂面中產生了挖 y (s^p)。峡纽類處理步射，以上述 =焊部(嶋p)的產生，且可確保在後續的處二 興焊枓填角302有所欲之接合。 [實例] 實例1 層2::1?=^圖8B所述的方法所切割。鑛 择η伯、二二係為1或5/im，且決定引線部2〇4的厚 ^周上部與下部表面上之引線部204與鑛層206的總厚 ill iiirm(150/m)。更具體而言，當鑛層206之厚度 二的厂f部义的厚度D丨設定為。·Μ8麵，且當鍍層 屬的尽度D2為5/zm時將引線部2〇4的厚 mm。使用無鉛之鎳/|巴/金之電鍍。 1 ^ ^」 剪斷面)之：L;、」鍍膜 -定七州«ή 〇.7%、13.3%及16.0%來變化 。又疋刀。|J間隙a」及b」（a=b)。結果係顯示於圖13。 總厚度的13.3%時，切割面中之下p々二卜。"引、·农02之 40%。另一方面，％1丨「之^「面與剪斷面的形成比例為 歷碎/w Ϊ _」（b」）為外部引線202之總 2自=觀=面，下陷面與剪斷面的形㈣ 偏。自上述可硯察到，藉由將切割間隙 外部引線观之總厚度的14%的範圍，（下陷面;剪^面)的形= 14 1353662 例可增高至40%或更高。 在切割間隙「a」（=厂b」）為外部引線2〇2 情況下，發現錢膜形成至剪斷面上^丨之總居度之2.7%的 藉由將切割間 ί更高，膜形成至剪斷*上的形成卜』 尚。又，猎由將切割間隙「a」（=「b :達90/。犹更 之總厚度的14.0%，亦成功地避(免^生^ 部引線202 ，基於此些發現，將切割間隙 === 切割面的所欲條件。因此，可改^ 圍内’可確保 之總厚度的2.3〇/〇至li%的範圍内（包 自外利線2〇2 ?下陷鳴面)的形成比 割面的幾何形狀。 凡又穴俾以改善切 實例2 外邻;據參照圖1〇AA1〇B所述的方法所切割^ 卜邻引線係以同於貫例i中的方式受到切割。 =斷面t)之形成比例、鑛膜形成於剪斷面上的;成二Ιΐϊ 的產生狀悲，同時根據外部引線202的細邊 8.0% ^ 10.7O/O M3.3〇/〇^ 顯示於圖14。 I交化-疋切割間隙「e」。辟係 例可切割面中(下陷面+剪斷面)的形成比 二藉由將切割間隙「e」調整至外部引線202 90%或更高。X，藉由將切割間隙「㈣整J小二J 牲02=總厚度的14%，械功地避免毛邊產生，域切割面維 外條件。基於此些發現’將切割間隙「e」設定在自不小於 。引線202之總厚度的2.3%至小於14 〇%的範圍0，可確保切 1353662 割面的所欲條件。因此，可改善在後續處理中與焊料 〇 接合狀態。又，藉由將間隙「e」蚊在自外部引線⑽之产 的2.3%至11%的範圍内（包含兩端點值），可將切割面中 +剪斷面)的形成比例增大至約5G%或更大，俾以改善切割面的幾 何形狀。 實例3 外部引線2〇2係根據參照圖11A及11β所述的方 外部|線係以同於實例i中的方式受到切割。觀察切割巾 面+剪斷面)之形成_、鑛卿成於雜面上卿成比例、 =生狀態及挖”(·〇ρ)的深度，同時根據外部引線搬的她 f 度的 0%、/.7%、5.3%、8.0%、10.7%、13·3%及⑽ 定切割間隙「c」。結果係顯示於圖15Α。 术夂化叹 ⑼將切割間隙「c」調整至外部引線2〇2 Λ’ί膜形成至剪斷面上的形成比例可增加 问達90/。或更冋。在此貫例中，切割間隙「c」被設定至 之總厚度之2.3%或更高的所有情況皆導致_面中(下i面
，中’相較於實例i與實例2中所獲得 =象J
「C」導致較低的(下陷面谱斷_成_。另-U 不小於外部引線2〇2之總厚度的2.‘小於 14%，亦成功地贼毛邊経，且將 = =刪「C」調整至小於外部引線2〇2之總厚在度^=又功 Z挖空部(s⑽p)的深度。基於此些發現’將切割間隙「c ^在自不小於外部引線搬之總厚度的23%至小於i4^ 1 圍内，可碎保切割面的所欲條件。因中 焊料填角302的接合狀態、。 汉。在後、，處理中與
在此實^中’當外部引線2〇2上之鐘層施的厚度D 二定下部上之⑽部204及鑛層206的總厚度被 δ又疋為0.Π mm(170㈣時，觀察切割面中(下陷面+剪斷面旱‘ U：)伽;z 5.3%、8.0%、ι〇.7%、η 引線 202 的總厚度的 〇%、2.7%、 結果係顯示於圖15B中.16.〇%來變化設定切割間隙「c」。 •調整為不大於外部引線將切割間隙、 . 割面維持在所欲條件。因士 Μ度的°至小於14%，可將切 的接合狀態。〃此’可改善在後續處理中與焊料填角302 實例2中所示之斤J4之切割方法，類似於實例1與 230/ΙΪΓ14 202 • 胁此料果，刊^ 可將刀轉在所欲條件。 間之切割間二错由調整衝模觸與切割衝頭110 引線2()2之^面轉在所欲條件。此外，在外部 切割間隙調整支持外部引線迎之適當設定方法將 線202的: 可將剪斷面更穩定地形成於外部引 例。 ㈣因此改麵卿献蝴©上之形成比 割間隙:、引法’藉由在引線切割處理時設定切 &變引線端部之幾付开^^的側表面條件等處理條件，可在不 1善剪斷面況/ ·· (ί)穩定地形成剪斷面，⑼改 製造半導體裝ΐϊ 成至剪斷面上，俾以在 成狀態。t Μ ’匕並穩定引線之端部處之焊料填角的形 例僅作為!!'附f 3 了 ^發明的實施例’其中此些實施 他結構。 ％ ’但本兔明能夠採用不同於上述者的任何其 與精對限ί上述實施例，在不脫離本發明之範嘴 』對本發明進行修改及改變。 17 1353662 【圖式簡單說明】 特徵附圖之敘述’本發明之上述與其他目的、優點及 圖。圖1A及1B本發明一實施例中之引線切割裝置的結構橫剖面 圖2為切割衝頭與衝模之間之間隙的放大橫剖面圖。 圖3 側立視圖顯示了本發明實施例中之半導體裝置的結 構，其在藉由引線切割裝置所產生的端部中具有外部引線。、σ 圖4為圖3中所示之半導體裝置之外部引線的詳細橫剖面圖。 放大及5Β為圖3中所示之半導體裝置之外部引線之端部的 圖6之橫剖面圖顯示了半導體裝置於安裝板上的， 半導體裝置利用其外部引線藉由焊料填角(s〇lder fiUet)而^定1 裝板(mounting board)。 戈 圖7A及7B之橫剖面圖顯示了其他半導體裝置於 安裝狀態，半導體裝置利用料部引線藉由焊料 而固定至安裝板(mounting board)。 ； 圖8A及8B顯示了一種外部引線的切割方法，同 out)預定用以產生切屑（cut debris)的部分。 圖9A至9C顯示了 一種外部引線的切割方法，其不會衝 (punch out)預定用以產生切屑(cut debris)的部分但卻支掊兮士 ’眉。 圖10A及10B顯示了另一種外部引線的切割方法，、其不合 除(punch out)預定用以產生切屑(cut debris)的部分值卻支持兮曰切 屑。 、 圖11A及11B顯示了更另一種外部引線的切割方法，豆合 衝除(punch out)預定用以產生切屑(cut debris)的部分作卻支持’曰 切屑。 圖Π顯示了由圖11A及11B所示之切割方法所形成之外部引 線的端部。 ° 1353662 圖13為實例1之結果圖。 圖14為實例2之結果圖。 圖15A及15B為實例3之結果圖。
【主要元件符號說明】 100 :引線切割裝置 102 :下衝模 104 :上衝模 106 :衝模 108 :上衝模支持塊 110 :切割種ί頭 112 :支柱 116 :切割側衝模 118 :引線支持元件 120 :引線支持元件 200 :半導體裝置 202 :外部引線 204 :引線部 206 :鍍層 210 :毛邊側 220 :下彎表面侧 300 :安裝板 302 :焊料填角 Di :引線部204的厚度 D2 :鍍層206的厚度 T :間隙 19

Claims (1)

  1. 種引線切割裝置，包含： 衝模； 9年t月"日修正本 十、申請專利範圍： 100年5月11日修正替換頁 96U091 2 3 4 5 6l(無劃線） 度；及的者與形成於该引線之上表面與下表面上之鑛層的總厚 除之:念丨線之待自_ 模之該表面遠離的方向i升的2^:1衝頭之自朝向該衝 之朝向該衝槿之心被切除k，可避免與該切割衝頭 之該^反側的該切割衝頭之表面和待受到切除 20 1 .如申請專利範圍第i項之引線切割裝置.， 2 其中該切刃的表面粗糙度Ra值被調整為〇 〇5或更小。 3 3·如申请專利範圍第1項之引線切割褒置，更包八. 4 體裝分在此切除側衝模上載置物丨;之待自一半導 5 切刃其中該切割衝頭更包含設置在朝向該切除側衝模之—面上的 6 S除側衝模與該切割衝頭之間的間隙係奴落在自不小於 :厚度的2.3%至小於該總厚度之14.0%的範圍内，該产 待切割之該些引線中的-者與形成於刻線之該上表面 面上之該鍍層的總厚度。 r衣 1353662 100年5月丨I曰修正替換頁 4.如申請專利範圍第2項之引 線切割裝置，更包 ，觸模，在此切_衝模上載倾 體裝置切除的部分， &心行目牛蛤 切刃 其中該切割衝頭更包含設置在朝向該切除側衝 模之一面上的 ΕΐϋΞΞΞΞ 5. 如申請專利範圍第3項之引線切 該切割衝頭之_關_奴林 衝模與 頭之間的_隙。 〜貝上綺销松與該切割衝 更包含 6·如申請專利範圍第1項之引線切割裝置，人 可在支持著 元件’設成當利用該切割衝頭切割ί線時 同二Τ嶋满切割衝頭 7·如申請專利範圍第2項之引線切割裝置，更包含. 該些引自割Γ頭切割引線時，可在支持著 同步移動，轉持著物水t部嶋下與該切割衝頭 8.如申請f利範圍第2項之引線切割農置， 裝置切ϋ切件，肋支持及固定魅引線之待自半導體 表面丄 該 21 1353662 衝模之該表面與該傾斜表娜的銳角㊀設定為： 該些部分自該半導體裝置被切除時，可避免與 ^刀示之
    圖式：
    22
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