專利名稱：一種封裝外引線加工用凸模沖頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種封裝外引線加工用凸模沖頭，特別適用單列直插封裝形式的SSIP樹脂封裝管殼，(以下簡稱PKG)外引線加工用C形凸模沖頭。
背景技術(shù)：
線性電路的單列直插封裝工藝一般由粘片、鍵合、封入、電鍍、引線加工、測試等組成。封入工序的模具長期使用后上下模具會產(chǎn)生一定的錯位，同時因為SSIP是手動上料定位精度差，經(jīng)常發(fā)生引線框架定位孔變形造成封入錯位。在線性電路的生產(chǎn)中，單列直插封裝形式被廣泛的應(yīng)用并最終形成為SSIP的封裝型式。
SSIP外引線加工時，是利用引線加工模具的凸模沖頭與凹模配合將IC的外引線之間的連筋切斷，同時去除堤壩樹脂，將各個外引線分離。用模具加工存在封入錯位的產(chǎn)品時，一般凸模沖頭的端部直接將壓力同時施加到堤壩樹脂和PKG本體形成硬接觸，PKG樹脂無法同時承受來自于堤壩樹脂的折彎力矩和PKG本體受到的剪切力而發(fā)生破壞性裂紋。為防止有裂紋的產(chǎn)品流出廠外，不得不對SSIP制品增加全數(shù)外觀檢查，耗費大量人力物力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的通過在引線加工模具上采用新的凸模沖頭形狀，在引線加工作業(yè)時避免出現(xiàn)PKG裂紋不良，從而生產(chǎn)出無PKG裂紋的制品。
本實用新型的技術(shù)方案是在外引線加工用沖頭工作面上設(shè)有兩個凸臺C1、C2，凸模沖頭的第一段寬度a要大于連筋的寬度，第二段的高度b要小于凸模沖透與凹模的切入嚙合尺寸。
C1、C2的角度為45°采取凸模沖頭的“C”形斜面形狀，利用塑料薄樹脂容易折斷的特性并結(jié)合“兩段分步去除法”完成對堤壩連筋和堤壩樹脂的加工，減輕凸模沖頭對PKG的沖擊破壞力，從而解決PKG裂紋不良問題。新的凸模沖頭能同時滿足對正常封入和異常封入的引線進(jìn)行加工的要求。
本發(fā)明所提出的解決方案的優(yōu)點A可以杜絕引線加工工序在對封入錯位制品加工時所產(chǎn)生的裂紋問題。B新型沖頭的外形是建立在原有沖頭輪廓的基礎(chǔ)上，不破壞原來模具的整體設(shè)計。投入少，效果好。C節(jié)約大量用于制品檢查的人力物力。
以下結(jié)合附圖對該實用新型作詳細(xì)描述附

圖1.一般凸模沖頭零件外觀圖，
附圖2.封入后引線框架示意圖附圖3.單個IC各部位說明圖。
附圖4.凸模沖頭將連筋及堤壩樹脂切斷俯視圖。
附圖5.凸模沖頭將連筋切斷正視圖。
附圖6正常封裝位置時凸模沖頭將連筋及堤壩樹脂切斷側(cè)視圖。
附圖7一般凸模沖頭造成封裝位置異常的PKG裂紋的示意圖。
附圖8本實用新型的凸模沖頭5外形示意圖附圖9外引線加工模具切筋部結(jié)構(gòu)和動作推移圖。
附圖10存在封入上下模具錯位的封入模具合模狀態(tài)圖。
附圖11封入錯位的形式之一PKG遠(yuǎn)離凸模沖頭時堤壩樹脂折斷的示意圖。
具體實施方式
由圖1可以看出現(xiàn)有技術(shù)中使用的沖頭形狀為平面直角，用模具加工存在封入錯位的產(chǎn)品時，又圖7可以看出一般凸模沖頭的端部直接將壓力同時施加到堤壩樹脂和PKG本體形成硬接觸，PKG樹脂無法同時承受來自于堤壩樹脂的折彎力矩和PKG本體受到的剪切力而發(fā)生破壞性裂紋。圖8為本實用新型凸模沖頭，在原有沖頭工作面上設(shè)有兩個凸臺C1、C2，凸模沖頭的第一段寬度a要大于連筋2的寬度，第二段的高度b要小于凸模沖透與凹模的切入嚙合尺寸。
在圖9中PKG 4存在封入錯位11，外引線1被圖5中的壓塊6和凹模8共同作用下壓著固定，圖5和圖9中凸模沖頭5繼續(xù)下降與凹模8共同作用，將連筋2切斷同時利用“C1”壓斷DAM樹脂的一部分3，凸模沖頭5繼續(xù)下降利用“C2”斜面將殘留的DAM樹脂3清除，完成對存在著封入錯位11的SSIP封裝產(chǎn)品的外引線加工過程。
A新沖頭形狀設(shè)計必要性由圖10可以看出由于封入上下模具的分體結(jié)構(gòu)特點及它們配合位置精度偏差，偏移量總是存在的，特別是隨著模具頻繁動作和每次合模時承受200噸的壓力，其上下模具之間的相對位置偏移量越來越大。另外由于是手工上料方式，這種難于控制的人為因素造成的封入錯位不可避免，封入錯位的引線框架到下道工序切斷時極易發(fā)生PKG裂紋。故SSIP封裝不可避免的存在封入錯位，且使用時間越長，錯位的的程度越大。
為了保證產(chǎn)品IC的可靠性，客戶對產(chǎn)品的密封性、防潮性、耐沖擊性及外觀等有嚴(yán)格的要求。嚴(yán)重裂紋的PKG造成內(nèi)部電路損壞而廢棄。輕微裂紋的PKG勢必不能保證客戶對IC可靠性的要求。但在使用傳統(tǒng)形狀的凸模沖頭對引線加工的條件下，受封入錯位的影響，加工后的產(chǎn)品極有可能存在PKG裂紋。
新型凸模沖頭設(shè)計說明引線加工過程中在保證連筋正常切斷的同時，利用凸模沖頭前端的先與DAM接觸的“C1”斜面對DAM部遠(yuǎn)離PKG一端施加彎曲力矩使DAM折斷，理想狀態(tài)是自DAM部與PKG結(jié)合的根部折斷，但一般是大部分已折斷，稍有殘留。其后利用第二個與DAM接觸的“C2”部將殘存的樹脂徹底去除。假如存在封入錯位而使PKG接觸凸模沖頭，由于呈斜角的“C2”部在與PKG接觸時產(chǎn)生水平分力將PKG推開，借助塑料樹脂的滑動特性，繼續(xù)向下運行的“C”形沖頭順利滑過PKG而不會造成PKG裂紋。我們將這種新型設(shè)計的工件簡稱為“二段式雙C形凸模沖頭”。
B工作過程進(jìn)行引線加工作業(yè)時將載有引線框架制品的料盒放置到設(shè)備的上料部，上料部電梯將引線框架升起到抓取部，抓取部將一枚枚引線框架抓取后放入軌道，通過搬送臂將該枚引線框架向模具內(nèi)部搬送。模具內(nèi)設(shè)計有三個工作臺面，分別對產(chǎn)品的外部吊筋實施分離、連筋及DAM樹脂切斷和管腳切斷分離作業(yè)。通過IC排出推桿將加工完了的IC排出到收納料管中完成產(chǎn)品的管腳加工作業(yè)。
C設(shè)計原則實用、通用的設(shè)計原則主要涉及切筋凸模沖頭部形狀和PKG錯位形態(tài)及程度大小的關(guān)系。即是說正常封入的PKG以及異常、錯位的PKG都能適用的原則。
實用、通用性考慮一是在不破壞原有模具設(shè)計和凸模沖頭外形尺寸基礎(chǔ)上完成新沖頭的設(shè)計。二是如前所述不同大小的封入錯位、不同方向的封入錯位都能適用。
圖11所示的封入錯位是PKG遠(yuǎn)離凸模沖頭的情況。根據(jù)力矩的定義壓力不變條件下力臂越長力矩越大。同時根據(jù)材料力學(xué)可知支點處的應(yīng)力集中?；谏鲜隼碚摲治?，此種錯位方向的DAM樹脂基本上在根部折斷而被去除是一般的道理。更為關(guān)鍵的是PKG遠(yuǎn)離凸模沖頭時根本不可能發(fā)生裂紋問題。因此著重要考慮的是PKG靠近凸模沖頭時的情況。通過“二段式雙C形凸模沖頭”的設(shè)計達(dá)到了避免PKG裂紋的目的。
“C”形角度的設(shè)計“C”斜面與垂直方向的夾角越小當(dāng)然對PKG的破壞力越小，但夾角不是越小越好，如果過小則容易將殘留的DAM樹脂擠壓在凸模沖頭與PKG之間造成PKG損傷以及加速凸模沖頭的磨損。如果過大則過渡性不好以及水平分力太小起不到杜絕裂紋的功效。故對“C”部角度的設(shè)計要綜合考慮。與其相關(guān)的要素基本是PKG厚度、引線框架厚度及DAM樹脂厚度和長度等。目前SSIP的凸模沖頭采用的是45°角。建議通過幾種不同角度的“C”形實驗后再最終確定適合的角度。
凸模沖頭加工方式的設(shè)計選用超硬合金材料加深冷處理，進(jìn)一步提高剛性和耐磨性來保證“C”面形狀持久耐用，延長凸模沖頭零件的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種封裝外引線加工用凸模沖頭，其特征在于在原有沖頭工作面上設(shè)有兩個凸臺C1、C2，凸模沖頭的第一段寬度a要大于連筋(2)的寬度，第二段的高度b要小于凸模沖透與凹模的切入嚙合尺寸。
2.如權(quán)利要求1所述的一種封裝外引線加工用凸模沖頭，其特征在于C1、C2的角度為45°。
專利摘要本實用新型涉及一種塑料封裝電路在外引線加工過程中使用的凸模沖頭，其特征在于在原有沖頭工作面上設(shè)有兩個凸臺C1、C2。從根本上杜絕塑料封裝的PKG在外引線加工過程中發(fā)生裂紋的嚴(yán)重缺陷，從而使利用塑料封裝的集成電路產(chǎn)品得以順利進(jìn)行生產(chǎn)、提高成品率。按照本實用新型所提供的沖頭生產(chǎn)出來的制品，不會發(fā)生凸模沖頭起因造成的PKG裂紋不良。
文檔編號H01L21/48GK2632850SQ03265919
公開日2004年8月11日 申請日期2003年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月1日
發(fā)明者石強 申請人:首鋼日電電子有限公司