FPM-500集成電路引線成形設(shè)備功能開發(fā)方案報(bào)告的知識(shí)

二0一六年十月FP-500集成電路成形設(shè)備功能開發(fā)方案12016/10/21提綱1項(xiàng)目研究的意義2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀3研究?jī)?nèi)容及方案4現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)5進(jìn)度及經(jīng)費(fèi)概算21項(xiàng)目研究意義31封裝級(jí)---組裝級(jí)過渡直引線Trimandform與焊盤匹配的組裝件Π形引腳近年來工藝難題！452國(guó)內(nèi)需求劇增，工藝難度大總計(jì)大于：6000片

國(guó)內(nèi)幾家具備工藝能力

單片成形費(fèi)用2000元/片

缺乏工藝內(nèi)涵

單片價(jià)值高，心里壓力大6783引線成形的主要工藝難點(diǎn)

芯片與焊盤的匹配性

站高、肩寬、焊接面長(zhǎng)度

控制精度為：0.01mm

合適的工藝窗口

若非標(biāo)焊盤設(shè)計(jì)則工藝窗口變小94現(xiàn)有設(shè)備描述國(guó)內(nèi)較早開展成形工藝研究單位，前期只能立足于手工成形，解決有無的問題（一）手工成形針對(duì)非標(biāo)設(shè)計(jì)沒有專用的成形設(shè)備針對(duì)專用芯片要求有操作經(jīng)驗(yàn)的人進(jìn)行優(yōu)點(diǎn)是成形的靈活性較大、成形周期短，現(xiàn)有的工藝設(shè)備能夠達(dá)到其缺點(diǎn)是成形的一致性差，工作效率低，工藝上不易控制10成形實(shí)例以O(shè)M7560成形為例上模具、下模具，帶鎖緊

要控制肩寬，防止器件受損

手工剪腳

手工整形11（二）FP-500成形設(shè)備（1）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)“ManixFP”SMT芯片引腳成形系統(tǒng)是美國(guó)Manix公司生產(chǎn)的專用成形設(shè)備，由成形模壓機(jī)（分為手動(dòng)和啟動(dòng)兩種）和成形模具組成氣缸組件成形組件切割組件芯片載具軟件+1213（2）參數(shù)性能千分尺調(diào)整精確到：0.0254mm引腳厚度：0.26mm

R角：0.39mm14（3）設(shè)備的局限性及缺點(diǎn)設(shè)備的一次操作需要2個(gè)工序，分別是引腳成形和管腿剪切，只能完成芯片單面引腳的成形，對(duì)于四面扁平封裝器件，需要重復(fù)操作4次，共8個(gè)工序，成形效率較低。對(duì)于批量產(chǎn)品而言，成形效率低的問題更為突出成形效率低下成形質(zhì)量控制難度大對(duì)于四面封裝元器件而言，每側(cè)成形的引腳回彈存在一定的差異性，因此造成部分引腳共面度不好，這時(shí)往往需要手工校形來解決。成形參數(shù)的局限性肩寬尺寸設(shè)置范圍不夠，不能兼顧現(xiàn)階段常用器件，現(xiàn)有設(shè)備：肩寬尺寸最小為1mm，但實(shí)際應(yīng)用過程中肩寬控制尺寸最小達(dá)到0.5mm，現(xiàn)有的成形模具不滿足部分器件的成形需求。15成形厚度的局限性成形機(jī)對(duì)器件的要求：器件引腳厚度不得超過0.26mm，否則將對(duì)器件引腳造成物理性損傷。16成形參數(shù)計(jì)算及后續(xù)處理成形參數(shù)（肩寬、站高、引腳長(zhǎng)度）數(shù)據(jù)計(jì)算量大

且容易出錯(cuò)，需要另一名操作人員來核對(duì)

而且參數(shù)的記錄為紙質(zhì)，不方便后期查詢、調(diào)用和統(tǒng)計(jì)

芯片成形完成后，按照產(chǎn)品要求需要拍照記錄，現(xiàn)階段的操作方式是通過常規(guī)相機(jī)拍照，后期電腦導(dǎo)入處理，增加了后期數(shù)據(jù)處理的工作量。17（1）確定千分尺調(diào)節(jié)量；（2）確認(rèn)成形后的元器件引腳是否與焊盤相匹配；（3）趾跟和趾尖是否有潤(rùn)濕角。器件成形后尺寸(L)尺寸L應(yīng)至少大于焊盤跨度0.5mm以上肩寬（A+R）M(A)為模具尺寸，X(A)為千分尺調(diào)整量站高（D+M）M為本體站高，X(D)為千分尺調(diào)整量焊接面長(zhǎng)度（B+R）M（B）模具厚度，X(B)千分尺調(diào)整量185功能開發(fā)后能夠解決的具體科研問題及意義195預(yù)期成果及應(yīng)用領(lǐng)域固定式（站高可調(diào)）成形模具及其相關(guān)的軟硬件系統(tǒng)是在原有單邊可調(diào)雙工位成形系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能開發(fā)的，設(shè)備功能開發(fā)后主要應(yīng)用于航天產(chǎn)品電子學(xué)組件中大規(guī)模集成電路引線成形，預(yù)期設(shè)計(jì)加工2套～3套成形模具，是對(duì)原有成形設(shè)備功能性及關(guān)鍵工藝參數(shù)的補(bǔ)充、擴(kuò)大待成形器件的種類和工藝窗口，降低工藝實(shí)施的難度和不確定性，并將大幅度提高產(chǎn)品可靠性，保證產(chǎn)品質(zhì)量。成形參數(shù)計(jì)算軟件和自動(dòng)拍照記錄系統(tǒng)的開發(fā)，將擴(kuò)展成形機(jī)的功能，提高成形機(jī)的易用性，降低對(duì)操作人員的依賴性202國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21（1）各科研院所、航天集團(tuán)等單位在工藝上不斷尋求和探索相關(guān)的解決辦法，其絕大多數(shù)都是自制工裝、模具，加之操作者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠在短期內(nèi)解決集成電路引線成形的實(shí)際需求（2）成形后的器件在高可靠性產(chǎn)品中承受住了各種環(huán)境應(yīng)力的試驗(yàn)條件，能夠滿足產(chǎn)品可靠性要求（3）但從成形工藝的角度看，一致性差、共面度不好、成形效率極其低下，工裝模具的適應(yīng)性窄，在批量條件下顯得無能為力。22（4）除國(guó)內(nèi)集成電路專業(yè)生產(chǎn)廠家具備引線成形能力外（集成電路封裝工序之一），還沒有發(fā)現(xiàn)任何單位能夠生產(chǎn)該類的成形設(shè)備（即使有，也沒有形成產(chǎn)業(yè)化），其主要精力放在了軸向、徑向分立器件的成形上（5）相比之下，國(guó)外在單機(jī)引線成形方面起步較早，在工藝技術(shù)上較為成熟，該類設(shè)備近年來已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，比較典型的是美國(guó)Fancort公司、Manix公司生產(chǎn)的成形設(shè)備233研究?jī)?nèi)容及方案241、主要目標(biāo)252、技術(shù)路線及方案一、固定式成形模具組合體設(shè)計(jì)思路26結(jié)構(gòu)模型27成形過程準(zhǔn)備加緊肩寬下壓成形切腳2829工藝參數(shù)R角控制30彎曲力測(cè)算上模下行，引線發(fā)生自由彎曲，引線自由彎曲過程包含2個(gè)U形彎曲，所需自由彎曲力為壓料力設(shè)F為彎曲件壓料力；F2為自由彎曲力；F＇為U形自由彎曲力；K為安全系數(shù)，一般取K—1.30；σb為材料的強(qiáng)度極限；b為彎曲件的寬度；t為彎曲材料的厚度；r為彎曲件的內(nèi)彎曲半徑；F3為切料力；F4為校正彎曲力；A為校正部分的垂直投影面積；P為單位面積上的校正力；為引線數(shù)目；F校為校正彎曲力實(shí)際工作中：根據(jù)試驗(yàn)確定彈簧的設(shè)計(jì)值31模具間隙量根據(jù)引腳厚度確定：N+0.01材料選擇高強(qiáng)度工具鋼站高控制32二、厚引腳成形模具加工我所XX項(xiàng)目：LM98640，單板4片，共計(jì)60片，引腳厚度：0.31，原有模具0.2633三、共面度檢測(cè)及引腳修調(diào)34四、計(jì)算機(jī)軟件及監(jiān)視系統(tǒng)關(guān)鍵尺寸量取正確性焊盤可制造性確定三個(gè)工藝參數(shù)千分尺調(diào)節(jié)量判讀焊盤匹配性采用微距相機(jī)對(duì)成形關(guān)鍵位置進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，對(duì)成形后的器件進(jìn)行拍照，配有自動(dòng)調(diào)焦和照明輔助系統(tǒng)，確保照片的清晰度。系統(tǒng)將自動(dòng)完成拍照和存儲(chǔ)353、技術(shù)難點(diǎn)364、創(chuàng)新點(diǎn)374現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)38內(nèi)部基礎(chǔ)：電裝工藝中心在集成電路引線成形方面已經(jīng)進(jìn)行了多年的工藝研究，在專用設(shè)備進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)前，已經(jīng)開展了對(duì)于大規(guī)模集成電路引線成形的手工成形模具的設(shè)計(jì)開發(fā)工作，期間發(fā)表論文1篇、申請(qǐng)發(fā)明專利一項(xiàng)，因此在成形模具的設(shè)計(jì)方面積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。電裝中心具有一支通用產(chǎn)品和電裝工裝工具的研發(fā)隊(duì)伍，專業(yè)領(lǐng)域涵蓋機(jī)械、電子、軟件、電裝工藝等，具有多款產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。中心目前擁有一臺(tái)