CN102601938B - 模机塑封料渣自动打断（除去）装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模机塑封料渣自动打断（除去）装置，特别是一种模机/塑封机设备上自动将芯片引线框架塑封后除去多余料渣的装置及方法，包括基座（1）、模具（2）、切料头（3），所述基座（1）为两块C形相向结构，相向的面分别安装有多个凹槽与模具（2）的多个凹槽相匹配的齿条（5），基座（1）沿齿条（5）方向设有可滑移的带钉运动杆（4），其一端设有复位弹簧（10），另一端设有导向槽（12），推压块（8）设置在运动杆（4）有复位弹簧（10）的一端，另一端连接到推动机构（7）的推动杆上，限位传感器（11）设置在推动机构（7）上，本发明能防止料渣堆积，提高产品合格率及机器的全局设备效率（OEE），降低员工的劳动强度。

Description

模机塑封料渣自动打断(除去)装置及方法

技术领域

本发明涉及模机塑封料渣自动打断（除去）装置及方法，特别是一种应用在手动、半自动或全自动的模机/塑封机设备上自动将芯片引线框架塑封后多余料渣除去的装置及方法。 

背景技术

半导体生产流程由晶圆制造、晶圆测试、芯片封装和封装后测试组成。半导体封装测试是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。 

封装过程为：来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后，被切割为小的晶片（Die），然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板（引线框架）架的小岛上，再利用超细的金属（金、锡、铜、铝）导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘（Bond Pad）连接到基板的相应引脚（Lead）,并构成所要求的电路；然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，塑封之后，还要进行一系列操作，如后固化（Post Mold Cure）、切筋和成型（Trim&Form）、电镀（Plating）以及打印等工艺。 

在封装切筋过程中，现有技术中的模机/塑封机设备上自动将芯片引线框架塑封后多余料渣除去的装置，如图1和2所示，基台100包括基座和底座，两块C形基座的开口相对安装在底座上，两块C形对称基座上安装有模具，可竖向运动的切料部件200位于模具上方，模具的多个凹槽与塑封框架突起的料渣条匹配，切料部件200的切料头的多个突块与模具的多个凹槽匹配，塑封框架经过切料部件200的切料头压下，基台100的其中一块C形基座移动使得两块对称基座分开，料渣条在自身重力下坠落入漏斗300中，漏斗口径外还有一面斜坡向外向上延伸，另外3侧向上延伸。 

现有技术的主要问题在于，现有塑封框架产品打落下来的料渣条长度通常为170mm，而现有设备的漏斗300口径为105mm，料渣条长度远远大于漏斗300口径，导致料渣条坠落入漏斗300斜坡台阶中有可能不能继续坠落下去，卡在口子上，堆积越来越多，到一定量后导致报警停机，甚至造成塑封框架位移导致压坏塑封元器件，料筒清空频率也高达每班35次（1个料筒（LOT）清空1次），造成产品合格率及机器的全局设备效率（OEE）降低，员工的劳动强度增加。 

发明内容

本发明的发明目的在于：解决现有的料渣条堆积导致产品合格率及机器的全局设备效率（OEE）低，员工的劳动强度高的问题，为了解决上述问题，本发明提供模机塑封料渣自动打断（除去）装置，即能继续使用现有设备无需购买全套新设备，又能防止料渣堆积，提高产品合格率及机器的全局设备效率（OEE），降低员工的劳动强度。 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 

模机塑封料渣自动打断（除去）装置，包括底座、基座、模具、切料头，所述基座呈开口相对的两块C形形状，基座安装在底座上，模具安装在基座上，位于模具上方设有可竖向运动的切料头，模具的多个凹槽与塑封框架的突起的料渣条匹配，切料头的多个突块与模具的多个凹槽匹配，

所述两块C形基座相向的面分别安装有齿条，齿条的多个凹槽与模具的多个凹槽相匹配，

基座沿齿条长度方向的两端设有通孔，运动杆穿过通孔，运动杆上设有与模具的凹槽间距一致的螺钉孔，打料螺钉安装并穿过螺钉孔，运动杆两端设置有限位器，运动杆一端的限位器与基座之间安装有套在运动杆上的复位弹簧，

运动杆的另一端安装有导向槽，导向槽呈倒U形安装固定在基座上，运动杆上设有与导向槽的U形凹槽配合的销钉， 

推压块的一面安装在有复位弹簧的运动杆一端，对应的推压块另一面设有推动杆，推动杆连接在推动机构上，

限位传感器设置在推动机构上。

作为优选方案，所述推动机构设置在推动基座上，所述运动杆上的限位器为插销或卡环。

作为优选方案，所述运动杆螺钉孔开口的两个端面设有凹槽，打料螺钉设有与螺钉孔凹槽匹配的台阶，所述运动杆螺钉孔及打料螺钉为15个。 

作为优选方案，所述齿条与模具凹槽匹配的凹槽数量为14个，所述齿条设置在模具下端。 

作为优选方案，所述推动机构为电机或气缸，所述推动机构为气缸时设有与气缸气路连接的电磁阀。 

作为优选方案，所述限位传感器有两个，分别设置在推动机构上与推动杆对应的伸长顶点和收缩顶点处。 

作为优选方案，所述基座的其中一块的滑动方向为运动杆的直线滑动矢量方向逆时针旋转90度。 

一种模机塑封料渣自动打断（除去）的方法，具体步骤包括：

步骤1装载塑封框架：装载塑封框架在模具上，两块C形基座的开口相对安装在底座上，切料头位于模具上方，模具的多个凹槽与塑封框架突起的料渣条匹配，切料头的多个突块与模具的多个凹槽匹配，塑封框架突起的料渣条嵌入到模具的凹槽中；

步骤2压下：切料头压下，料渣条依靠自身重力做自由落体运动下落，落在基座凹槽内；

步骤3打断：料渣条顺势落入齿条的凹槽上，被齿条的凹槽拦截固定，推动机构伸长推动杆，连接在推动杆顶端的推压块推动基座上的带钉运动杆向前运动，压缩复位弹簧，同时运动杆上面的14 颗螺钉把拦截固定在齿条上的完整的塑封料渣条从料柄两侧打断；

步骤4分开：打断后的料渣在自身重力和依靠杠杆原理作用下坠落，同时，其中一块基座向外移动使基座相向的面分开，基座相向的面之间的料渣在自身重力作用下坠落；

步骤5收缩合拢：在打断后，推动机构收缩推动杆，连接在推动杆顶端的推压块收缩，带钉运动杆在复位弹簧的反作用力下返回，当带钉运动杆上靠近复位弹簧一侧的1 颗螺钉接触到基座的边缘时运动杆停止滑动，基座分开的部分也反向移动，使两块基座合拢到初始位置。

作为优选方案，所述塑封框架为半导体芯片塑封引线框架，所述步骤的运动过程由PLC程序控制。 

作为优选方案，所述推动机构上设置的限位传感器检测到推动杆到达伸长顶点时PLC程序控制推动机构停止伸长，检测到推动杆到达收缩顶点时PLC程序控制推动机构停止收缩。 

综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比本发明的有益效果是，在现有基础上进行改造，既能继续使用现有设备无需购买新设备，又能防止料渣堆积，提高产品合格率及机器的全局设备效率（OEE），降低员工的劳动强度。 

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中： 

图1是模机塑封设备的示意性结构图。 

图2是图1的局部放大图A，即现有模机塑封料渣自动打断（除去）装置的示意性结构图。 

图3是现有技术的料渣在漏斗中的堆积示意图。 

图4是使用本发明后料渣被打断落入漏斗的示意图。 

图5是图2的局部放大图A0，即本发明模机塑封料渣自动打断（除去）装置的示意性结构图。 

图6是图5的A1向剖视图，即本发明模机塑封料渣自动打断（除去）装置的示意性剖视结构图。 

图7是本发明模机塑封料渣自动打断（除去）装置的基座示意性俯视图。 

图8是本发明模机塑封料渣自动打断（除去）装置的基台示意性俯视图。 

图9是塑封框架示意性俯视图。 

图10是塑封框架示意性仰视图。 

图11是塑封框架中两块引线框架中的一块示意性表面结构图。 

图12是料渣打断步骤示意图。 

图13是料渣打断控制流程示意图。 

图14是本发明模机塑封料渣自动打断（除去）装置的运动杆示意性结构图。 

图15是本发明模机塑封料渣自动打断（除去）装置的打料螺钉示意性结构图。 

图16是本发明模机塑封料渣自动打断（除去）装置的齿条示意性结构图。 

图17是本发明模机塑封料渣自动打断（除去）装置的导向槽示意性结构图。 

图中标记：100-基台、200-切料部件、300-漏斗、0-底座、1-基座、2-模具、3-切料头、4-运动杆、5-齿条、6-气缸座子、7-推动机构、8-推压块、9-电磁阀、10-复位弹簧、11-传感器、12-导向槽、13-打料螺钉。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。 

如图 1～17所示，本实施例的模机塑封料渣自动打断（除去）装置，包括底座0、基座1、模具2、切料头3，所述基座1呈开口相对的两块C形形状，基座1安装在底座0上，模具2安装在基座1上，位于模具2上方设有可竖向运动的切料头3，模具2的多个凹槽与塑封框架的突起的料渣条匹配，切料头3的多个突块与模具2的多个凹槽匹配，目的是让附着在塑封框架上突起的料渣条嵌入到模具2的凹槽中，切料头3的突块压在塑封框架的背面，使得料渣条在压力下脱落； 

所述两块C形基座1相向的面分别安装有齿条5，齿条5的多个凹槽与模具2的多个凹槽相匹配，目的是让料渣条能顺着模具2的凹槽落到齿条5的凹槽中并固定下来；

基座1沿齿条5长度方向的两端设有通孔，运动杆4穿过通孔，运动杆4上设有与模具2的凹槽间距一致的螺钉孔，打料螺钉13安装并穿过螺钉孔，目的是让打料螺钉13能全部打断料渣条，运动杆4两端设置有限位器，运动杆4一端的限位器与基座1之间安装有套在运动杆4上的复位弹簧10，目的是让运动杆4在移动后能复位；

运动杆4的另一端安装有导向槽12，导向槽12呈倒U形安装固定在基座1上，运动杆4上设有与导向槽12的U形凹槽配合的销钉，目的是让运动杆4在移动中不旋转，防止因旋转导致打料螺钉13不能接触到料渣条，从而不能打断料渣条，同时销钉还有在弹簧复位时起到限位的作用；

推压块8的一面安装在有复位弹簧10的运动杆4一端，对应的推压块8另一面设有推动杆，推动杆连接在推动机构7上，目的是为运动杆4移动提供动力；

限位传感器11设置在推动机构7上，所述推动机构7设置在推动基座6上，目的是防止运动杆4移动不到位或者移动量过大，保障既能打断料渣条，又能保护运动杆4及模具2。

根据本发明的实施例，所述运动杆4上的限位器为插销或卡环，目的是防止运动杆4滑出基座1的通孔。

根据本发明的实施例，所述运动杆4螺钉孔开口的两个端面设有凹槽，打料螺钉13设有与螺钉孔凹槽匹配的台阶，目的是保障螺钉不滑动更加牢固可靠，所述运动杆4螺钉孔及打料螺钉13为15个，目的是比模具2的凹槽数量多出1个打料螺钉13，起到限位运动杆4和保护模具2的作用。 

根据本发明的实施例，所述齿条5与模具2凹槽匹配的凹槽数量为14个，所述齿条5设置在模具2下端，目的是减少空间占用，节省材料。 

根据本发明的实施例，所述推动机构7为电机或气缸，所述推动机构7为气缸时设有与气缸气路连接的电磁阀9，目的是为运动杆4提供动力。 

根据本发明的实施例，所述限位传感器11有两个，分别设置在推动机构7上与推动杆对应的伸长顶点和收缩顶点处，目的是防止运动杆4移动不到位或者移动量过大，保障既能打断料渣条，又能保护运动杆4及模具2。 

根据本发明的实施例，所述基座1的其中一块的滑动方向为运动杆4的直线滑动矢量方向逆时针旋转90度。 

一种模机塑封料渣自动打断除去的方法，具体步骤包括：

步骤1装载塑封框架：装载塑封框架在模具2上，两块C形基座1的开口相对安装在底座0上，切料头3位于模具2上方，模具2的多个凹槽与塑封框架突起的料渣条匹配，切料头3的多个突块与模具2的多个凹槽匹配，塑封框架突起的料渣条嵌入到模具2的凹槽中；

步骤2压下：切料头3压下，料渣条依靠自身重力做自由落体运动下落，落在基座1凹槽内；

步骤3打断：料渣条顺势落入齿条5的凹槽上，被齿条5的凹槽拦截固定，推动机构7伸长推动杆，连接在推动杆顶端的推压块8推动基座1上的带钉运动杆4向前运动，压缩复位弹簧，同时运动杆4上面的14 颗螺钉把拦截固定在齿条5上的完整的塑封料渣条从料柄两侧打断；

步骤4分开：打断后的料渣在自身重力和依靠杠杆原理作用下坠落，同时，其中一块基座1向外移动使基座1相向的面分开，基座1相向的面之间的料渣在自身重力作用下坠落；

步骤5收缩合拢：在打断后，推动机构7收缩推动杆，连接在推动杆顶端的推压块8收缩，带钉运动杆4在复位弹簧10的反作用力下返回，当带钉运动杆4上靠近复位弹簧10一侧的1 颗螺钉接触到基座1的边缘时运动杆4停止滑动，基座1分开的部分也反向移动，使两块基座1合拢到初始位置。

根据本发明的实施例，所述塑封框架为半导体芯片塑封引线框架，所述步骤的运动过程由PLC 程序控制，目的是实现自动控制。 

根据本发明的实施例，所述推动机构7上设置的限位传感器11检测到推动杆到达伸长顶点时PLC 程序控制推动机构7停止伸长，检测到推动杆到达收缩顶点时PLC 程序控制推动机构7停止收缩，目的是实现自动限位，防止运动杆4移动不到位或者移动量过大，保障既能打断料渣条，又能保护运动杆4及模具2。 

根据本发明的实施例，所述塑封框架为半导体芯片塑封引线框架。 

综上所述，本发明的模机塑封料渣自动打断除去装置，由于采用了上述实施例 ，与现有技术相比本发明的有益效果是，在现有基础上进行改造，既能继续使用现有设备无需购买新设备，又能防止料渣堆积，提高产品合格率及机器的全局设备效率OEE，降低员工的劳动强度。 

本说明书包括任何附加权利要求、摘要和附图中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。 

Claims (10)

1.模机塑封料渣自动打断（除去）装置，包括底座(0)、基座（1）、模具（2）、切料头（3），所述基座（1）呈开口相对的两块C形形状，基座（1）安装在底座(0)上，模具（2）安装在基座（1）上，位于模具（2）上方设有可竖向运动的切料头（3），模具（2）的多个凹槽与塑封框架的突起的料渣条匹配，切料头（3）的多个突块与模具（2）的多个凹槽匹配，其特征在于，

所述两块C形基座（1）相向的面分别安装有齿条（5），齿条（5）的多个凹槽与模具（2）的多个凹槽相匹配，

基座（1）沿齿条（5）长度方向的两端设有通孔，运动杆（4）穿过通孔，运动杆（4）上设有与模具（2）的凹槽间距一致的螺钉孔，打料螺钉（14）安装并穿过螺钉孔，运动杆（4）两端设置有限位器，运动杆（4）一端的限位器与基座（1）之间安装有套在运动杆（4）上的复位弹簧（10），

运动杆（4）的另一端安装有导向槽（12），导向槽（12）呈倒U形安装固定在基座（1）上，运动杆（4）上设有与导向槽（12）的U形凹槽配合的销钉， 

推压块（8）的一面安装在有复位弹簧（10）的运动杆（4）一端，对应的推压块（8）另一面设有推动杆，推动杆连接在推动机构（7）上，

限位传感器（11）设置在推动机构（7）上。

2.如权利要求1所述的模机塑封料渣自动打断（除去）装置，其特征在于，所述推动机构（7）设置在推动基座（6）上，所述运动杆（4）上的限位器为插销或卡环。

3.如权利要求1所述的模机塑封料渣自动打断（除去）装置，其特征在于，所述运动杆（4）螺钉孔开口的两个端面设有凹槽，打料螺钉（13）设有与螺钉孔凹槽匹配的台阶，所述运动杆（4）螺钉孔及打料螺钉（13）为15个。

4.如权利要求1所述的模机塑封料渣自动打断（除去）装置，其特征在于，所述齿条（5）与模具（2）凹槽匹配的凹槽数量为14个，所述齿条（5）设置在模具（2）下端。

5.如权利要求1所述的模机塑封料渣自动打断（除去）装置，其特征在于，所述推动机构（7）为电机或气缸，所述推动机构（7）为气缸时设有与气缸气路连接的电磁阀（9）。

6.如权利要求1所述的模机塑封料渣自动打断（除去）装置，其特征在于，所述限位传感器（11）有两个，分别设置在推动机构（7）上与推动杆对应的伸长顶点和收缩顶点处。

7.如权利要求2、3、4、5或6所述的模机塑封料渣自动打断（除去）装置，其特征在于，所述基座（1）的其中一块的直线滑动矢量方向为运动杆（4）的滑动方向逆时针旋转90度。

8.一种模机塑封料渣自动打断（除去）的方法，具体步骤包括：

步骤1装载塑封框架：装载塑封框架在模具（2）上，两块C形基座（1）的开口相对安装在底座(0)上，切料头（3）位于模具（2）上方，模具（2）的多个凹槽与塑封框架突起的料渣条匹配，切料头（3）的多个突块与模具（2）的多个凹槽匹配，塑封框架突起的料渣条嵌入到模具（2）的凹槽中；

步骤2压下：切料头（3）压下，料渣条依靠自身重力做自由落体运动下落，落在基座（1）凹槽内；

步骤3打断：料渣条顺势落入齿条（5）的凹槽上，被齿条（5）的凹槽拦截固定，推动机构（7）伸长推动杆，连接在推动杆顶端的推压块（8）推动基座（1）上的带钉运动杆（4）向前运动，压缩复位弹簧，同时运动杆（4）上面的14 颗螺钉把拦截固定在齿条（5）上的完整的塑封料渣条从料柄两侧打断；

步骤4分开：打断后的料渣在自身重力和依靠杠杆原理作用下坠落，同时，其中一块基座（1）向外移动使基座（1）相向的面分开，基座（1）相向的面之间的料渣在自身重力作用下坠落；

步骤5收缩合拢：在打断后，推动机构（7）收缩推动杆，连接在推动杆顶端的推压块（8）收缩，带钉运动杆（4）在复位弹簧（10）的反作用力下返回，当带钉运动杆（4）上靠近复位弹簧（10）一侧的1 颗螺钉接触到基座（1）的边缘时运动杆（4）停止滑动，基座（1）分开的部分也反向移动，使两块基座（1）合拢到初始位置。

9.如权利要求8所述的一种模机塑封料渣自动打断（除去）的方法，其特征在于，所述塑封框架为半导体芯片塑封引线框架，所述步骤的运动过程由PLC 程序控制。

10.如权利要求8所述的一种模机塑封料渣自动打断（除去）的方法，其特征在于，所述推动机构（7）上设置的限位传感器（11）检测到推动杆到达伸长顶点时PLC 程序控制推动机构（7）停止伸长，检测到推动杆到达收缩顶点时PLC 程序控制推动机构（7）停止收缩。

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