smt贴装产品之集成电路引线冲切成形技术研究

2019-06-10 23:21:22

电子元器件制造业的蓬勃发展带动了后道工序封装产业的发展。集成电路产品的封装形式由双列直插PTHDIP/ZIP类)为主流的封装形式演变为smt贴装(SOP/SSOP/TSSOP/QFP类)为主流的封装形式,目前表面安装式封装已占IC封装总量的80%以上。从产品的外形来看,引线节距不断缩小,封装的高度不断降低,引线布置从封装的两侧发展到封装的四周和封装的底面。这样使单位封装体积的硅密度和引线密度都大大提高。塑封体积不断向小巧薄型发展,对产品的成形尺寸及外观要求也不断提高。

一、smt贴装类产品成形

对于smt贴装类产品的制造,引脚的冲切成形成为整个封装产业中关键的一道工序,冲切成形是整个产品成形的最后一道工艺,成形质量的好坏直接影响产品管脚的形状、外观、平面度、成形尺寸等。在现有冲切成形中,一般工序的安排为:冲浇口、排气槽切筋冲塑成形分离。分离以后的产品装入料管或料盘中,经过测试后没有问题就可销售。在上述工序中,成形工序是将条料弯成预定的形状,一般成形工序(即钢性成形)如图1所示。

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成形过程中,上模下行压紧块1先把条料压紧在凹模3上,上模继续下行,凸模2接触条料与切断凹模4把条料切断,上模继续下行把产品弯曲到预定的尺寸形状。由于现在封装产品的塑料厚度越来越薄,引线节距越来越小,引脚数越来越多,管脚外观及尺寸要求越来越严格,在现有成形工序中常会出现3种缺陷:

1、在管脚的成形区域刮锡严重,影响电气性能;

2、管脚的跨度差异比较大;

3、管脚相互间高低差异比较大。

上述3种缺陷都会影响电子产品的安装、测试、电气性能,给电路带来缺陷,很难满足电子行业的发展需求。

为了解决这些缺陷,佩特科技小编现介绍一种新的成形工艺,新的成形工艺工作原理是通过控制成形凸模绕一支点旋转进而作弧形运动,在运动中成形凸模不会与引线脚产生位移,成形凹模分两部分以减少与条料的接触面。

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成形后将产品管脚整体切断以保证管脚整齐来达到减少产品在以往成形中出现的缺陷,结构如图5所示,从A处放大图可以看出与以往的成形零件相比,凹模与条料接触部分减少了许多,最终成形凹模与管脚接触的只是2个圆弧点。

工作过程为:在整个成形过程中扭簧2都会将成形凸模4通过滚轮3牢牢压紧在凸轮8的轨道面上,上模在工作时向下运动,成形压紧块5通过限位块10压紧条料后上模继续下行,带动成形凸模4通过滚轮3绕轴9在凸轮8的轨道面上作旋转曲线运动,运动至条料的最终成形位置,完成整个引线脚的弯曲过程。

为了能进一步减小接触摩擦,在成形凸、凹模的工作部位抛光后DLC处理,处理后的凸、凹模。

DLC是在工具上附着一层呈黑色纤薄坚硬涂层(镀层厚度控制在0.001~0.0015mm),表面高度抛光,具有低摩擦因数且有自润滑作用,可更有效地防止焊料粘结,减少成形工具表面镀层的沉积,延长使用寿命,减少成形时对引脚表面的擦伤。

产品弯曲到预定形状后,再将多余的引脚整体切断。在切断凸模与切断凹模作用下,切断多余引脚的整个过程中,引脚始终被压平在可动凹模的表面,可以保证引线脚的共面性,被切断后的整体引脚在自重及压缩空气的作用下落入废料槽,完成整个冲切成形。

二、结束语

采用新的冲切成形工艺的优点是大大减小了条料与成形零件的接触面,产品成形后对多余的引线脚采用整体切断,改善了产品的外观,减小了引线脚的擦伤,控制了产品的成形尺寸、平面度。经实际的smt贴片加工生产验证:此模具生产出来的产品制程能力指数CPK>1.67complex process capability indexCPK),平面度<0.02mm,冲切毛刺<0.04mm,实现了薄型要求严格的smt贴片式产品的需求。


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