CN103928351B - 半导体引线框架生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种半导体引线框架生产工艺，包括熔炼、连铸、连续挤压、开坯、强对流式退火、连续斜度轧制、展开式光亮退火、精整轧制、定位剪边、脱脂钝化、冲压、表面处理、切断成型和检片包装，其特征在于：所述在精整轧制和定位剪边两工序设置有连续开槽工序，连续开槽时，用开槽机进行精密开槽处理，开槽机的转速度为1800‑2000 r/min，冷却液流量为45‑50L/min。该工艺的燕尾槽成型不会引起成型后带材宽度变化，成型后的半导体引线框架尺寸精确。

Description

半导体引线框架生产工艺
技术领域
本发明涉及一种半导体引线框架制造工艺，尤其是利用模具冲压法制造半导体引线框架的制造工艺。
背景技术
半导引线框架是指用于连接半导体集成块内部芯片的接触点和外部导线的薄板金属框架，它的生产原料主要是铜卷。常规的半导体引线框架主要有两种制作工艺，一种蚀刻法，一种是模具冲压法。蚀刻法是用化学物质蚀刻掉材料的一部分而制成产品，多适用于小规模生产；模具冲压法，是通过模具的冲压力冲压间歇传送的薄板材料而制成，多适用于大规模生产。模具冲压法一般有以下工艺步骤：制造出厚度和宽度符合要求的铜卷、用冲床冲压铜卷成型半导体引线框架、对成型的半导体引线框架进行表面处理、对表面处理后的半导体引线框架切断成型，最后进行检片包装。
申请号为201010169144.1，申请日为2010.05.11，名称为一种新型高精度异形铜带的连续化生产工艺的中国发明专利申请公开了一种新型高精度异型铜带的连续化生产工艺，包括以下步骤：熔炼、上引铜杆连铸、连续挤压、开坯、强对流式退火、连续斜度轧制、展开式连续光亮退火、精整轧制、定位剪边、脱脂钝化、包装入库。该发明不再使用高精平带作为异型带坯料，而是直接采用水平连铸、上引、挤压方法提供特殊形状的异型带坯料。该工艺方法具有以下优点：工艺流程短、成品合格率高、生产成本低、产品规格、形状变更方便，适合于多品种、复杂异型带生产，特别适合大规格、复杂形状、大卷重异型带生产、生产设备投资成本低、节能效果显著。但是该发明在铜带上成型燕尾槽时，采用直接在带材上面压一条槽，然后再在同压一条更宽、更浅的槽来实现燕尾的形状；此方法的缺点是成型后带材宽度会变宽，这样就影响了带材的宽度尺寸精度，不便于冲压模具使用厚料定位。
公开号为CN101314832，公开日为2008年12月3日的中国发明专利申请公开了一种铁合金材料、由铁合金材料制成的半导体引线框架及其制备方法，包括如下步骤：提供由铁合金材料制成的板体；将板体加工为半导体引线框架；对半导体引线框架的表面进行铜电镀处理；对半导体引线框架的表面进行镍电镀处理；对半导体引线框架的表面进行镀铜处理本发明解决了半导体引线框架容易弯曲变形的问题，减少贵重金属的使用量制备的半导体引线框架具备高强度、高导电、高导热和良好的可焊性、耐蚀性、塑封性、抗氧化性等综合性能。但是该发明提供的生产工艺在对半导体引线框架进行表面处理时，在镀镍、镀铜和镀银时，处理工艺比较简单，镀上的铜、镍和银由于杂质的存在，附着力较差，使用时可能出现镀层掉落，制造出来的半导体引线框架质量不是很好，使用寿命不长。
公开号为CN102392280A，公开日为2012年3月28日的中国发明专利申请公开了一种半导体引线框架电镀全自动生产线，包括自动上料机构、传输机构、前处理部分、电镀槽、后处理部分和自动下料机构，自动上、下料机构主要是依靠气动驱动的，前处理部分的各个处理槽、电镀槽和后处理部分的各个处理槽的槽壁互相接靠着并列排布，传输机构是链式传输机构。在用该发明提供的生产线对引线框架进行电镀时，同样由于在电镀时对引线框的表面处理不够彻底，存在一些杂质，导致镀层附着力较差，使用时可能出现镀层掉落，制造出来的半导体引线框架质量较差，使用寿命不长。该生产线对贵重金属的使用量较大，生产成本高，而且由于排出的废水中重金属的含量高，排出后对周围环境污染较大。该生产在电镀时需要大量的水，对水的消耗量大。
发明内容
为了克服上述制造半导体引线框架生产工艺的缺陷，本发明提供了一种半导体引线框架生产工艺，该工艺的燕尾槽成型不会引起成型后带材宽度变化，成型后的半导体引线框架尺寸精确。
半导体引线框架生产工艺，包括熔炼、连铸、连续挤压、开坯、强对流式退火、连续斜度轧制、展开式光亮退火、精整轧制、定位剪边、脱脂钝化、冲压、表面处理、切断成型和检片包装，其特征在于：在所述定位剪边之后设置有连续开槽工序，所述连续开槽工序是指一次性开出燕尾槽，连续开槽时，用开槽机进行精密开槽处理，开槽机的转速度为1800-2000r/min，冷却液流量为 45-50L/min。
所述强对流式退火采用退火炉进行退火，该退火炉包括退火炉壳体、陶瓷纤维层和加热元件，所述陶瓷纤维层设置在退火炉壳体的内壁，加热元件设置在陶瓷纤维层上，其特征在于：所述退火炉壳体上设置有多个铜卷分隔装置，该铜卷分隔装置包括隔板和螺杆，在退火炉壳体和陶瓷纤维层上设置有螺纹孔，螺杆通过螺纹孔穿过退火炉壳体和陶瓷纤维层，螺杆一端位于退火炉壳体外部，另一端伸出陶瓷纤维层，隔板连接在螺杆伸出陶瓷纤维层的一端上。
隔板铰接在螺杆上，在隔板与螺杆之间设置一个拉簧，拉簧的一端连接在螺杆上，另一端连接在隔板上。
所述铜卷分隔装置为偶数个，两两对应设置在退火炉壳体上。
所述加热元件包括中心加热元件和周围加热元件，中心加热元件位于退火炉壳体底部的陶瓷纤维层的中心位置，中心加热元件垂直设置在位于退火炉壳体底部的陶瓷纤维层上，周围加热元件位于所述退火炉壳体底部和两个侧壁的陶瓷纤维层上，周围加热元件与中心加热元件相互垂直设置。
中心加热元件包括一根中心管、四根边缘管和外壳，四根边缘管围绕中心管设置，中心管和边缘管上均缠绕有电阻丝，电阻丝与中心管之间以及电阻丝与边缘管之间用绝缘材料层隔开，中心发热管和边缘发热管包覆于外壳内，外壳是用导热材料制成的壳体。
导热材料为铝板，绝缘材料层为云母纸层或者保温毡棉层。
所述周围加热元件包括两侧退火炉管排和底部退火炉管排组成的退火管排，底部退火炉管排位于退火炉壳体底部的陶瓷纤维层上，两侧退火炉管排位于退火炉壳体两侧壁的陶瓷纤维层上，两侧退火炉管排和底部退火炉管排外侧包覆有导热层，导热层外侧设置有穿有绝缘瓷珠的电阻丝。
导热层为耐高温铸铁板导热层。
所述表面处理的具体工艺步骤为：电解除油、水洗、酸活化、水洗、镀镍、水洗、镀碱铜、水洗、镀酸铜、水洗、预镀银、水洗、镀银、水洗、退银、水洗、镀保护液、水洗和烘干。
电解除油步骤与酸活化步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至电解除油步骤；
酸活化步骤与镀镍步骤之间的水洗步骤为四级水洗，前两级水洗回流至酸活化步骤；
镀镍步骤与镀碱铜步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀镍步骤；
镀碱铜步骤与镀酸铜之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀碱铜步骤；
镀酸铜步骤与预镀银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀酸铜步骤；
预镀银步骤与镀银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至预镀银步骤；
镀银步骤与退银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，三级水洗回流至镀银步骤；
退银步骤与镀保护液步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至退银步骤；
镀保护液步骤与烘干步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀保护液步骤。
电解除油步骤加入的物质有碱性除油粉，酸活化步骤加入的物质有酸性活化剂，镀镍步骤加入的物质有镍板和氨基磺酸镍，镀碱铜步骤加入的物质有铜板和氰化亚铜，镀酸铜步骤加入的物质有铜板和硫酸亚铜，预镀银步骤加入的物质有银板和氰化钾，镀银步骤加入的物质有氰化钾和氰化银，退银步骤加入的物质有退银剂，镀保护液步骤中的保护液为银和铜的保护液。
所述切断成型用切断成型模具来完成，该切断成型模具包括上模、下模、切断凸模和成型凸模，上模包括固定垫板和固定板，固定垫板位于固定板上方，下模包括卸料垫板和卸料板，卸料垫板位于卸料板上方，所述切断成型模具还包括上滑块、下滑块、左推块、右推块和复位机构，所述成型凸模尾部安装在固定板上，成型凸模的头部穿过卸料垫板和卸料板，成型凸模上设置有纵向槽，切断凸模设置在纵向槽内，且能在纵向槽内上下运动，切断凸模头部凸出于成型凸模的头部安装，下滑块设置在纵向槽内，上滑块设置在固定垫板内，所述上滑块和下滑块相接触，且在接触处设置有相互匹配的凹槽和凸起，所述左推块和右推块通过卸料垫板固定在卸料板上，左推块与右推块均穿过固定板和固定垫板，且能在固定板和固定垫板内上下运动，左推块和右推块与上滑块相接触，且能推动上滑块在固定垫板内左右运动，复位机构设置在纵向槽内，且能让切断凸模尾部紧贴在下滑块上。
所述复位机构为复位弹簧或者复位弹片，复位机构的一端抵在成型凸模的纵向槽内，另一端抵在切断凸模上。
所述切断成型模具还包括成型凸模压块，成型凸模压块通过螺钉固定在固定板上，成型凸模压块将成型凸模限位在固定板上。
所述切断成型模具还包括切断凸模压块，切断凸模压块通过锁紧螺钉固定在成型凸模上，切断凸模压块将切断凸模限位在成型凸模的纵向槽内。
所述切断凸模设置有供锁紧螺钉穿过的螺钉孔和供切断凸模压块安装的安装槽，螺钉孔的直径大于锁紧螺钉的直径，安装槽的槽口面积大于切断凸模压块的面积。
所述右推块为“T”字形推块，包括头部、颈部、身部和尾部，所述头部宽度小于颈部宽度，颈部宽度小于身部宽度，身部宽度小于尾部宽度，尾部与身部相垂直，颈部与身部相接处设有一斜面，斜面与身部中心线的夹角在30°到55°之间，所述左推块包括“T”字形推块本体，该“T”字形推块本体上设置有梯形槽口。
切断成型模具在工作时的动作关系为：
当半导体引线框架进入该模具时，固定垫板和固定板向下运动，成型凸模和切断凸模随之而向下运动，由于切断凸模凸出于成型凸模，切断凸模与半导体引线框架接触，在固定垫板和固定板向下运动时，固定垫板和固定板相对于左推块和右推块也向下运动，此时右推块就会推动上滑块在固定垫板内向左运动，当切断凸模完成切断动作后，在复位弹簧的作用下，上下滑块的凸起和凹槽正好互相嵌入，此时下滑块向上运动一定位移，切断凸模也向上运动相同位移，切断凸模不再凸出于成型凸模，成型凸模工作时，切断凸模不与半导体引线框架相接触。成型后，固定板和固定垫板向上运动，左推块将上滑块向右推动，上滑块与下滑块的凸起和凹槽分离，上滑块将下滑块向下推动，下滑块把切断凸模向下推动一定位移使得切断凸模凸出于成型凸模完成复位动作。如此循环下去即可完成在一个模具上完成切断和成型两个工序。
熔炼：选用铜为主要原材料，选用天然的鳞片石墨进行隔氧覆盖，然后进行熔炼制得铜合金。
连铸：铜合金铸造成同一直径的铜合金铜杆，并将铜合金铜杆。
连续挤压：铜合金铜杆送入挤压机内，通过挤压机内的模具对铜合金铜杆进行连续挤压，在700℃的高温条件下挤压为横截面呈斜角矩形的连续带胚，然后水冷至光亮状态进行开坯。
开坯：将开坯后的产品在轧辊上磨削出相对应深度的孔型，直至轧制成下一道工序要求的薄边与厚边的比例，制得连续带材；同时在带材的两端轧制出防止产品开裂的台阶。
强对流式退火：将连续带材进行退火处理，采用风机送入保持井式真空炉内温度一致的保护气体。
连续斜度轧制：通过对轧辊的斜度控制和小压下量的方式对连续带材进行连续多道次的轧制后收入线盘内，制得呈卷状的铜带。
展开式连续光亮退火：将呈卷状的铜带在一边通过放卷机放卷，然后通过高温炉进行退火，并由出口水封进行防氧化处理，然后再由另一边的收卷机进行再次收卷，收卷时铜带之间铺设有提高产品质量的保护纸带，退火时注入保护气体。
精整轧制：将经过展开式连续光亮退火处理的铜带采用硬质合金轧辊进行轧制。
定位剪边：采用三点定位式精密辊剪对经过精整轧制后的铜带进行定位箭边处理。
脱脂钝化：将经过定位剪边后的铜带采用超声波除油进行脱脂处理，然后在铜带的表面涂上铜保护剂进行钝化处理。
冲压：在冲床上利用模具在铜带上冲出半导体引线框架基本形状完成初次成型。
表面处理：对初次成型的半导体引线框架进行表面处理，在半导体引线框架表面进行镀镍、镀银、镀铜等。
切断成型：利用切断成型模具将连接在一起的半导体引线框架切断成型为单个半导体引线框架，然后进行较平处理
检片包装：对半导体引线框架进行质量检查，将合格产品进行包装。
本发明具有以下优点：
1、本发明在定位剪边之后设置有连续开槽工序，连续开槽时，用开槽机进行精密开槽处理，开槽机的转速度为1800-2000 r/min，冷却液流量为 45-50L/min。通过连续开槽工序一次性开出燕尾槽，而不再采用两次开槽工序，减少了开槽工序，同时一次性开槽铜带受到的延展力小，不会造成铜带宽度的变化，铜带宽度精确，生产出来的半导体引线框架的尺寸也更加精确。而开槽机的转速度为1800-2000 r/min，冷却液流量为 45-50L/min技能提高开槽效率，也能让铜带充分散热，不一起铜带宽度变形。
2、本发明强对流式退火工序采用的退火炉包括退火炉壳体、陶瓷纤维层和加热元件，所述陶瓷纤维层设置在退火炉壳体的内壁，加热元件设置在陶瓷纤维层上，所述退火炉壳体上设置有多个铜卷分隔装置，该铜卷分隔装置包括隔板和螺杆，在退火炉壳体和陶瓷纤维层上设置有螺纹孔，螺杆通过螺纹孔穿过退火炉壳体和陶瓷纤维层，螺杆一端位于退火炉壳体外部，另一端伸出陶瓷纤维层，隔板焊接在螺杆伸出陶瓷纤维层的一端上。陶瓷纤维层保温效果好，避免热量的流失；铜卷分隔装置将各个铜卷分隔开来，避免铜卷相互挤压变形，造成铜卷卷边和折叠边；通过旋转螺杆控制螺杆的伸入退火炉，让铜卷承载在隔板上，避免各个铜卷相互挤压，需要取出铜卷时，旋转螺杆控制隔板靠近陶瓷纤维层，让出一个供铜卷取出的通道即可。
3、本发明隔板铰接在螺杆上，在隔板与螺杆之间设置一个拉簧，拉簧的一端连接在螺杆上，另一端连接在隔板上。在放入铜卷时，旋转螺杆深入退火炉内，放下铜卷，由于铜卷的重力将隔板压下，隔板承载铜卷，将铜卷隔离开来，避免相互挤压造成折叠边和卷边；在取出铜卷时，隔板由于拉簧的拉力回位，然后旋转螺杆，让隔板靠近陶瓷纤维层，让出一个通道，便于取出下一个铜卷，如此操作即可轻松的取出铜卷，铜卷取出和放入方便简单实用。
4、本发明铜卷分隔装置为偶数个，两两对应设置在退火炉壳体上。这样承载铜卷的铜卷分隔装置受力均匀，铜卷分隔装置使用寿命长，不容易被铜卷压坏，同时还能防止铜卷滑落，铜卷倾斜造成铜卷受热不均匀的缺陷。
5、本发明加热元件包括中心加热元件和周围加热元件，中心加热元件位于退火炉壳体底部的陶瓷纤维层的中心位置，中心加热元件垂直设置在位于退火炉壳体底部的陶瓷纤维层上，周围加热元件位于所述退火炉壳体底部和两个侧壁的陶瓷纤维层上，周围加热元件与中心加热元件相互垂直设置。使用时，铜卷套在中心加热元件上，铜卷受到中心加热元件和周围加热元件的辐射，位于中心的铜卷受到中心加热元件的辐射这样无论是位于中心的铜卷还是位于外围的铜卷同时都能接收到热量的辐射，受热均匀，这样就不会造成因为受热不均引起铜卷粘接在一起的缺陷，退火效果好，有利于半导体引线框架的生产，提高其成品率。
6、本发明中心加热元件包括一根中心管、四根边缘管和外壳，四根边缘管围绕中心管设置，中心管和边缘管上均缠绕有电阻丝，电阻丝与中心管之间以及电阻丝与边缘管之间用绝缘材料层隔开，中心发热管和边缘发热管包覆于外壳内，外壳是用导热材料制成的壳体。一根中心管和四根边缘管组成一个辐射网，电阻丝产生的热量相互叠加辐射到铜卷上，铜卷受热速度块，受热效率高，且被导热材料制成的外壳包覆，热量先辐射到外壳上再经导热材料传热，使得铜卷受热更加均匀。
6、本发明周围加热元件包括两侧退火炉管排和底部退火炉管排，底部退火炉管排位于退火炉壳体底部的陶瓷纤维层上，两侧退火炉管排位于退火炉壳体两侧壁的陶瓷纤维层上，两侧退火炉管排和底部退火炉管排外侧包覆有导热层，导热层外侧设置有穿有绝缘瓷珠的电阻丝。导热层起到一个传递热量的作用，使得铜卷受热更加均匀。
7、本发明表面处理工序的具体工艺步骤为电解除油、水洗、酸活化、水洗、镀镍、水洗、镀碱铜、水洗、镀酸铜、水洗、预镀银、水洗、镀银、水洗、退银、水洗、镀保护液、水洗和烘干。经过成型的半导体引线框架表面存在着较多的油质和灰尘，经过电解除油，除去其表面的油质和灰尘，然后经过水洗的作用洗掉除油物质和没有除净的灰尘，便于活化工序的正常进行，保证引线框活化效果。在对半导体引线框架进行镀镍、镀碱铜、镀酸铜、预镀银、镀银、退银、镀保护液时，在这些工艺步骤前后均设置了水洗步骤，保证各个工艺取得良好的效果，这样制造出来的引线框架质量更高，每个工艺步骤安排合理，经过多次水洗，在进行上述每一个工艺步骤时，没有杂质的存在，镀层附着力强，不会掉落，长期使用不会影响引线框架的使用效果，从而延长了引线框架的使用寿命。本发明在对半导体引线框架进行电解除油和酸活化后才对半导体引线框架依次进行镀镍、镀碱铜、镀酸铜、预镀银、镀银、退银和镀保护液，工艺步骤安排合理，镀层有序，附着力强，不易掉落，这样的镀层安排对半导体引线框架保护力度强，质量好，使用寿命长。
8、本发明电解除油步骤与酸活化步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至电解除油步骤；酸活化步骤与镀镍步骤之间的水洗步骤为四级水洗，前两级水洗回流至酸活化步骤；镀镍步骤与镀碱铜步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀镍步骤；镀碱铜步骤与镀酸铜之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀碱铜步骤；镀酸铜步骤与预镀银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀酸铜步骤；预镀银步骤与镀银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至预镀银步骤；镀银步骤与退银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，三级水洗回流至镀银步骤；退银步骤与镀保护液步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至退银步骤；镀保护液步骤与烘干步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀保护液步骤。所有的水洗步骤都进行了回流，将原料再次重复使用，经过重复使用后，排放出来的废水中的各种原料的含量大大降低，重金属的含量也大大降低，减少了镍、铜和银等贵重金属的使用量，节约了成本，同时排出的废水对周围的环境污染也会减小。
9、本发明使用的切断成型模具包括上模、下模、切断凸模和成型凸模，上模包括固定垫板和固定板，固定垫板位于固定板上方，下模包括卸料垫板和卸料板，卸料垫板位于卸料板上方，所述切断成型模具还包括上滑块、下滑块、左推块、右推块和复位机构，所述成型凸模尾部安装在固定板上，成型凸模的头部穿过卸料垫板和卸料板，成型凸模上设置有纵向槽，切断凸模设置在纵向槽内，且能在纵向槽内上下运动，切断凸模头部凸出于成型凸模的头部安装，下滑块设置在纵向槽内，上滑块设置在固定垫板内，所述上滑块和下滑块相接触，且在接触处设置有相互匹配的凹槽和凸起，所述左推块和右推块通过卸料垫板固定在卸料板上，左推块与右推块均穿过固定板和固定垫板，且能在固定板和固定垫板内上下运动，左推块和右推块与上滑块相接触，且能推动上滑块在固定垫板内左右运动，复位机构设置在纵向槽内，且能让切断凸模尾部紧贴在下滑块上。当半导体引线框架进入该模具时，固定垫板和固定板向下运动，成型凸模和切断凸模随之而向下运动，由于切断凸模凸出于成型凸模，切断凸模与半导体引线框架接触，在固定垫板和固定板向下运动时，固定垫板和固定板相对于左推块和右推块也向下运动，此时右推块就会推动上滑块在固定垫板内向左运动，当切断凸模完成切断动作后，在复位弹簧的作用下，上下滑块的凸起和凹槽正好互相嵌入，此时下滑块向上运动一定位移，切断凸模也向上运动相同位移，切断凸模不再凸出于成型凸模，成型凸模工作时，切断凸模不与半导体引线框架相接触，这样就不会因为切断凸模高出成型凸模而把半导体引线框架条带压变形。成型后，固定板和固定垫板向上运动，左推块将上滑块向右推动，上滑块与下滑块的凸起和凹槽分离，上滑块将下滑块向下推动，下滑块把切断凸模向下推动一定位移使得切断凸模凸出于成型凸模完成复位动作。如此循环下去即可完成在一个模具上完成切断和成型两个工序。本发明提供的成型切断模具安装在冲床上，可以在一个冲床上完成切断和成型两个工艺，两个工序的合并大大缩小了模具的尺寸，两个工序合并后减少了工序，降低了工序上的管理成本，同时还能提高模具的加工与装配的精度。一个模具完成两个工序，相互不会干涉，切断凸模也不会拉扯半导体引线框架，不会产生拉扯应力，半导体引线框架不会由于两个工序的合并而引起变形，影响引线框架的质量。
10、本发明复位机构为复位弹簧或者复位弹片，复位机构的一端抵在成型凸模的纵向槽内，另一端抵在切断凸模上。通过复位弹簧或者复位弹片的作用，使得切断凸模始终紧紧的贴在下滑块上，当下滑块上移时，由于复位弹簧或者复位弹片的作用，切断凸模也会向上移动，使得切断凸模与成型凸模平齐，这样成型凸模工作时，切断凸模不会拉扯半导体引线框架，不会产生变形和超差。使用复位弹簧或者复位弹片作复位件，便于安装。
11、本发明的成型凸模压块通过螺钉固定在固定板上，成型凸模压块将成型凸模限位在固定板上。通过成型凸模压块将成型凸模限位在固定板上，避免成型凸模从固定板上掉落，利于成型凸模工作的稳定性。
12、本发明的切断凸模压块，通过锁紧螺钉固定在成型凸模上，切断凸模压块将切断凸模限位在成型凸模的纵向槽内。通过切断凸模压块将切断凸模限位在成型凸模的纵向槽内防止切断凸模从成型凸模的纵向槽内掉落，利于切断凸模工作的稳定性。
13、本发明切断凸模设置有供锁紧螺钉穿过的螺钉孔和供切断凸模压块安装的安装槽，螺钉孔的直径大于锁紧螺钉的直径，安装槽的槽口面积大于切断凸模压块的面积。通过这样的设置能有效的将切断凸模限位在纵向槽内，同时还能让切断凸模在纵向槽内纵向滑动。
14、本发明右推块为“T”字形推块，包括头部、颈部、身部和尾部，所述头部宽度小于颈部宽度，颈部宽度小于身部宽度，身部宽度小于尾部宽度，尾部与身部相垂直，颈部与身部相接处设有一斜面，斜面与身部中心线的夹角在30°到55°之间，所述左推块包括“T”字形推块本体，该“T”字形推块本体上设置有梯形槽口。左右推块的这种结构保证能够推动上滑块在跟随固定板和固定垫板上下移动的时候左右移动，实现切断凸模的能完成凸出成型凸模和平齐成型凸模的动作。
附图说明
图1为本发明整体流程示意图；
图2为表面处理流程图；
图3为退火炉剖视图；
图4为图3中A-A向视图；
图5为中心加热元件结构示意图；
图6为周围加热元件结构示意图；
图7为隔板与螺杆连接结构示意图；
图8为本发明切断成型模具在切断半导体引线框架时的结构剖面图；
图9为本发明切断成型模具在成型半导体引线框架时的结构剖面图；
图10为切断凸模与成型凸模的装配示意图；
图11为图10中A处的放大图；
图12为图10的俯视图；
图13为图10的侧视图；
图14为右推块结构示意图；
图15为左推块结构示意图。
图中标记 1、退火炉壳体，2、陶瓷纤维层，3、铜卷分隔装置，30、螺杆，31、隔板，32、拉簧，4、中心加热元件，40、中心管，41、外壳，42、边缘管，43、绝缘材料层，44、电阻丝，5、周围加热元件，50、穿绝缘瓷珠的电阻丝，51、导热层，52、退火管排，6、固定垫板，7、固定板，8、卸料垫板，9、卸料板，10、右推块，100、尾部，101、颈部，102、身部，103、头部，11、左推块，110、“T”字形推块本体，111、梯形槽口，12、上滑块，13、下滑块，14、螺钉，15、成型凸模压块，16、纵向槽，17、切断凸模，18、成型凸模，19、复位弹簧，20、切断凸模压块，21、锁紧螺钉。
具体实施方式
实施例1
a、熔炼：选用铜为主要原材料，选用天然的鳞片石墨进行隔氧覆盖，然后进行熔炼，熔炼时铜合金温度控制在1080℃±10℃的范围内，制得铜合金；为满足大功率器件的性能，铜为特选成分的铜材或者为铜合金牌号为TFe 0.1(KFC)的铜材。进一步提高材料的导电率本工艺采用一种新型的特选成分铜材合金，所述特选成分的铜材，按质量百分比其成分为：Cu：≥99.8%，P：0.025～0.04%，Fe：0. 05～0.15%，余量为杂质。
b、上引铜杆连铸：将步骤a中熔炼的铜合金采用上引铜杆连铸方法铸造成直径为Φ16mm同一直径的铜合金铜杆，并将铜合金铜杆收线成盘状，铜合金铜杆的牵引速度控制在0.5～0. 55m／min；每盘盘状铜杆的重量为2600～3400kg，优选3000Kg，为连续化大卷重生产作保障，工艺中所有不同规格的成品都是用同一直径的铜杆，不仅降低了成本又提高了生产效率。
c、连续挤压：将步骤b中的铜合金铜杆送入挤压机内，通过挤压机内的模具对铜合金铜杆进行连续挤压，在700℃的高温条件下挤压为横截面呈斜角矩形的连续带胚，然后水冷至光亮状态后收入线盘内；此形状为工艺要求设定不同斜度，此截面不仅满足工艺生产的要求又减少了模具的损耗。
d、开坯：将步骤c中的连续带胚按照产品规格设计要求的厚度的薄边与厚边的比例，在轧辊上磨削出相对应深度的孑L型，直至轧制成下一道工序要求的薄边与厚边的比例，制得连续带材。
e、强对流式退火：将步骤d中连续带材放入井式真空炉内进行退火处理，为保证材料的一致性采用风机送入保持井式真空炉内温度一致的保护气体；退火处理的温度为500～600℃，退火时间为4小时，退火后保温2小时；保护气体为二氧化碳气体。
f、连续斜度轧制：将步骤e中经强对流式退火处理后的连续带材通过对轧辊的斜度控制和小压下量的方式进行连续多道次的轧制后收入线盘内，制得呈卷状的铜带；斜度范围在1～3。；此工序为整个工艺中保证材料高精度尺寸的关键步骤，由于框架材料有极高的厚度尺寸要求，公差要求±0. 01，现国内材料由于设备的限制，生产的材料在薄铜出无法达到要求。
g、展开式连续光亮退火：电子材料对表面的光洁度要求非常严格，传统的退火方式由于异型带的截面特殊性容易产生擦伤，故采用展开式光亮退火，将步骤f中的呈卷状的铜带在一边通过放卷机放卷，然后通过长度为20m的高温炉进行退火，并由出口水封进行防氧化处理，然后再由另一边的收卷机进行再次收卷，收卷时铜带之间铺设有提高产品质量的保护纸带，退火时注入保护气体；退火处理的温度为800～1050℃，放卷机和收卷机的线速度为5～20m／min，保护气体为氮氢气体。
h、精整轧制：为保证材料的精度及粗糙度将步骤g中经过展开式连续光亮退火处理的铜带采用硬质合金轧辊进行轧制。
i、定位剪边：框架材料对异型铜带的线性对称度要求非常高，传统的剪边无法满足要球，采用三点定位式精密辊剪对步骤h中经过精整轧制后的铜带进行定位箭边处理；所述三点定位式是指剪边时以铜带的厚铜处定位，定位时选择在辊剪刀一点精定位，和辊剪刀前二点初定位。
j、连续开槽：连续开槽：对步骤i中经过定位剪边后的铜带使用精密开槽机对材料进行精密开槽处理；开槽机转速度为1800-2000 r/min，冷却液流量为 45-50L/min。
k、脱脂钝化：对步骤j中经过定位剪边后的铜带采用超声波除油进行脱脂处理，然后在铜带的表面涂上铜保护剂进行钝化处理。
l、冲压：在冲床上利用模具在铜带上冲出半导体引线框架基本形状完成初次成型。
m、表面处理：对初次成型的半导体引线框架进行表面处理，在半导体引线框架表面进行镀镍、镀银、镀铜等。
n、切断成型：利用切断成型模具将连接在一起的半导体引线框架切断成型为单个半导体引线框架，然后进行较平处理。
o、检片包装：对半导体引线框架进行质量检查，将合格产品进行包装。
实施例2
在本实施例子中：与实施例1基本相同，不同的是本实施例在展开式连续光亮退火时用的退火炉的具体结构为：退火炉包括退火炉壳体1，在退火炉壳体1内壁的两侧面和底面均设置有陶瓷纤维层2，设置陶瓷纤维层2的目的是保温，减少退火炉中热量的流失。为了防止铜卷在退火时软化相互挤压造成卷边和折叠边，我们用多个铜卷分隔装置3将各个独立的铜卷分隔开来，避免各个独立的铜卷相互挤压，其具体结构包括隔板31和螺杆30，在退火炉壳体1和陶瓷纤维层2上设置有螺纹孔，螺杆30通过螺纹孔穿过退火炉壳体1和陶瓷纤维层2，螺杆30一端位于退火炉壳体1外部，另一端伸出陶瓷纤维层2，隔板31连接在螺杆30伸出陶瓷纤维层2的一端上。螺纹孔上设置内螺纹，则螺杆30上设置与之相匹配的外螺纹，螺纹孔上设置外螺纹，则螺杆30上设置与之相配的内螺纹。
为了方便工人取出和放入铜卷，我们将隔板31通过一个旋转轴铰接在螺杆30上，隔板31可以绕着旋转轴左90°旋转，为了让隔板31适时复位，我们在隔板31与螺杆30之间设置一个拉簧32，拉簧32的一端连接在螺杆30上，另一端连接在隔板31上。
所述铜卷分隔装置为最好偶数个，两两对应设置在退火炉壳体上。铜卷分隔装置根据退火炉大小来设计。
同时，本实用新型还对加热元件进行了改进，其目的是让退火炉取得更好的退火效果，让退火铜卷受热均匀，其具体结构为：
加热元件包括中心加热元件4和周围加热元件5，中心加热元件4位于退火炉壳体1底部的陶瓷纤维层的中心位置，中心加热元件4垂直设置在位于退火炉壳体底部的陶瓷纤维层上，周围加热元件5位于所述退火炉壳体底部和两个侧壁的陶瓷纤维层上，周围加热元件5与中心加热元件4相互垂直设置。
中心加热元件4包括一根中心管40、四根边缘管42和外壳41，四根边缘管42围绕中心管40设置，中心管40和边缘管42上均缠绕有电阻丝44，电阻丝44与中心管40之间以及电阻丝44与边缘管42之间用绝缘材料层43隔开，中心管40和边缘管42包覆于外壳41内，外壳41是用导热材料制成的壳体。
导热材料为铝板，绝缘材料层43为云母纸层或者保温毡棉层。
所述周围加热元件5包括由两侧退火炉管排和底部退火炉管排组成的退火管排52，底部退火炉管排位于退火炉壳体底部的陶瓷纤维层上，两侧退火炉管排位于退火炉壳体两侧壁的陶瓷纤维层上，两侧退火炉管排和底部退火炉管排外侧包覆有导热层，导热层外侧设置有穿有绝缘瓷珠的电阻丝50。
导热层51为耐高温铸铁板导热层。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，不同的是：切断成型工艺步骤用到的切断成型模具的具体结构为：包括上模、下模、切断凸模17和成型凸模18，上模包括固定垫板6和固定板7，固定垫板6位于固定板7上方，下模包括卸料垫板8和卸料板9，卸料垫板8位于卸料板9上方，其特征在于：还包括上滑块12、下滑块13、左推块11、右推块10和复位机构，所述成型凸模18尾部安装在固定板7上，成型凸模18的头部穿过卸料垫板8和卸料板9，成型凸模18上设置有纵向槽16，切断凸模17设置在纵向槽16内，且能在纵向槽16内上下运动，切断凸模17头部凸出于成型凸模18的头部安装，下滑块13设置在纵向槽16内，上滑块12设置在固定垫板6内，所述上滑块12和下滑块13相接触，且在接触处设置有相互匹配的凹槽和凸起，所述左推块11和右推块10通过卸料垫板8固定在卸料板9上，左推块11与右推块10均穿过固定板7和固定垫板6，且能在固定板7和固定垫板6内上下运动，左推块11和右推块10与上滑块12相接触，且能推动上滑块12在固定垫板6内左右运动，复位机构设置在纵向槽16内，且能让切断凸模17尾部紧贴在下滑块13上。
当半导体引线框架进入该模具时，固定垫板和固定板向下运动，成型凸模和切断凸模随之而向下运动，由于切断凸模凸出于成型凸模，切断凸模与半导体引线框架接触，在固定垫板和固定板向下运动时，固定垫板和固定板相对于左推块和右推块也向下运动，此时右推块就会推动上滑块在固定垫板内向左运动，当切断凸模完成切断动作后，在复位弹簧的作用下，上下滑块的凸起和凹槽正好互相嵌入，此时下滑块向上运动一定位移，切断凸模也向上运动相同位移，切断凸模不再凸出于成型凸模，成型凸模工作时，切断凸模不与半导体引线框架相接触。成型后，固定板和固定垫板向上运动，左推块将上滑块向右推动，上滑块与下滑块的凸起和凹槽分离，上滑块将下滑块向下推动，下滑块把切断凸模向下推动一定位移使得切断凸模凸出于成型凸模完成复位动作。如此循环下去即可完成在一个模具上完成切断和成型两个工序。两个工序的合并大大缩小了模具的尺寸，两个工序合并后减少了工序，降低了工序上的管理成本，同时还能提高模具的加工与装配的精度。一个模具完成两个工序，相互不会干涉，切断凸模也不会拉扯半导体引线框架，不会产生拉扯应力，半导体引线框架不会由于两个工序的合并而引起变形，影响半导体引线框架的质量。
至于复位机构可以选择复位弹簧19或者复位弹片，其安装位置在切断凸模17和成型凸模18上的纵向槽16之间的空隙处，复位弹簧19或者复位弹片的一端抵在切断凸模17上，另一端抵在成型凸模18的纵向槽16内，复位弹簧19或者复位弹片的作用是给切断凸模17一个随时向上的弹力，保证切断凸模17的尾部紧紧的贴在下滑块13上，这样当下滑块13上移时，切断凸模17也能随之上移。
为了限制成型凸模18在固定板7的位置，我们用成型凸模压块15通过螺钉14固定在固定板7上。
为了将切断凸模17限位在成型凸模18的纵向槽16内，我们用切断凸模压块20，通过锁紧螺钉21固定在成型凸模18上，让切断凸模17能够上下移动，却不会从纵向槽16内脱落。
切断凸模17设置有供锁紧螺钉21穿过的螺钉孔B和供切断凸模压块20安装的安装槽C，螺钉孔B的直径大于锁紧螺钉21的直径，安装槽C的槽口面积大于切断凸模压块20的面积。通过这样的设置能有效的将切断凸模限位在纵向槽内，同时还能让切断凸模在纵向槽内纵向滑动。
本实用新型右推块10的具体结构为：形状为“T”字形推块，包括头部103、颈部101、身部102和尾部100，所述头部103宽度小于颈部101宽度，颈部101宽度小于身部102宽度，身部102宽度小于尾部100宽度，尾部100与身部102相垂直，颈部101与身部102相接处设有一斜面，斜面与身部中心线的夹角在30°到55°之间。
本实用新型左推块11包括“T”字形推块本体110，该“T”字形推块本体110上设置有梯形槽口111。
左右推块的这种结构保证能够推动上滑块在跟随固定板和固定垫板上下移动的时候左右移动，实现切断凸模完成凸出成型凸模和平齐成型凸模的动作。
切断成型工序采用该实施例提供的切断成型模具实施，而其他工序采用的设备和方法与现有技术相同，本实施例不再赘述。
实施例4
本实施例在上述实施例的基础之上，表面处理的具体工艺步骤为：电解除油、水洗、酸活化、水洗、镀镍、水洗、镀碱铜、水洗、镀酸铜、水洗、预镀银、水洗、镀银、水洗、退银、水洗、镀保护液、水洗和烘干。
电解除油步骤与酸活化步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至电解除油步骤；
酸活化步骤与镀镍步骤之间的水洗步骤为四级水洗，前两级水洗回流至酸活化步骤；
镀镍步骤与镀碱铜步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀镍步骤；
镀碱铜步骤与镀酸铜之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀碱铜步骤；
镀酸铜步骤与预镀银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀酸铜步骤；
预镀银步骤与镀银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至预镀银步骤；
镀银步骤与退银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，三级水洗回流至镀银步骤；
退银步骤与镀保护液步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至退银步骤；
镀保护液步骤与烘干步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀保护液步骤。
电解除油步骤加入的物质有碱性除油粉，酸活化步骤加入的物质有酸性活化剂，镀镍步骤加入的物质有镍板和氨基磺酸镍，镀碱铜步骤加入的物质有铜板和氰化亚铜，镀酸铜步骤加入的物质有铜板和硫酸亚铜，预镀银步骤加入的物质有银板和氰化钾，镀银步骤加入的物质有氰化钾和氰化银，退银步骤加入的物质有退银剂，镀保护液步骤中的保护液为银和铜的保护液。

Claims (10)

1.半导体引线框架生产工艺，包括熔炼、连铸、连续挤压、开坯、强对流式退火、连续斜度轧制、展开式光亮退火、精整轧制、定位剪边、脱脂钝化、冲压、表面处理、切断成型和检片包装，其特征在于：在所述定位剪边之后设置有连续开槽工序，所述连续开槽工序是指一次性开出燕尾槽，连续开槽时，用开槽机进行精密开槽处理，开槽机的转速度为1800-2000 r/min，冷却液流量为 45-50L/min。
2.根据权利要求1所述的半导体引线框架生产工艺，其特征在于：所述强对流式退火采用退火炉进行退火，该退火炉包括退火炉壳体、陶瓷纤维层和加热元件，所述陶瓷纤维层设置在退火炉壳体的内壁，加热元件设置在陶瓷纤维层上，其特征在于：所述退火炉壳体上设置有多个铜卷分隔装置，该铜卷分隔装置包括隔板和螺杆，在退火炉壳体和陶瓷纤维层上设置有螺纹孔，螺杆通过螺纹孔穿过退火炉壳体和陶瓷纤维层，螺杆一端位于退火炉壳体外部，另一端伸出陶瓷纤维层，隔板连接在螺杆伸出陶瓷纤维层的一端上。
3.根据权利要求2所述的半导体引线框架生产工艺，其特征在于：隔板铰接在螺杆上，在隔板与螺杆之间设置一个拉簧，拉簧的一端连接在螺杆上，另一端连接在隔板上。
4.根据权利要求2所述的半导体引线框架生产工艺，其特征在于：所述加热元件包括中心加热元件和周围加热元件，中心加热元件位于退火炉壳体底部的陶瓷纤维层的中心位置，中心加热元件垂直设置在位于退火炉壳体底部的陶瓷纤维层上，周围加热元件位于所述退火炉壳体底部和两个侧壁的陶瓷纤维层上，周围加热元件与中心加热元件相互垂直设置，中心加热元件包括一根中心管、四根边缘管和外壳，四根边缘管围绕中心管设置，中心管和边缘管上均缠绕有电阻丝，电阻丝与中心管之间以及电阻丝与边缘管之间用绝缘材料层隔开，中心发热管和边缘发热管包覆于外壳内，外壳是用导热材料制成的壳体，所述周围加热元件包括两侧退火炉管排和底部退火炉管排组成的退火管排，底部退火炉管排位于退火炉壳体底部的陶瓷纤维层上，两侧退火炉管排位于退火炉壳体两侧壁的陶瓷纤维层上，两侧退火炉管排和底部退火炉管排外侧包覆有导热层，导热层外侧设置有穿有绝缘瓷珠的电阻丝。
5.根据权利要求1所述的半导体引线框架生产工艺，其特征在于：所述表面处理的具体工艺步骤为：电解除油、水洗、酸活化、水洗、镀镍、水洗、镀碱铜、水洗、镀酸铜、水洗、预镀银、水洗、镀银、水洗、退银、水洗、镀保护液、水洗和烘干；电解除油步骤与酸活化步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至电解除油步骤；酸活化步骤与镀镍步骤之间的水洗步骤为四级水洗，前两级水洗回流至酸活化步骤；镀镍步骤与镀碱铜步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀镍步骤；镀碱铜步骤与镀酸铜之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀碱铜步骤；镀酸铜步骤与预镀银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀酸铜步骤；预镀银步骤与镀银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至预镀银步骤；镀银步骤与退银步骤之间的水洗步骤为三级水洗，三级水洗回流至镀银步骤；退银步骤与镀保护液步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至退银步骤；镀保护液步骤与烘干步骤之间的水洗步骤为三级水洗，前两级水洗回流至镀保护液步骤。
6.根据权利要求5所述的半导体引线框架生产工艺，其特征在于：电解除油步骤加入的物质有碱性除油粉，酸活化步骤加入的物质有酸性活化剂，镀镍步骤加入的物质有镍板和氨基磺酸镍，镀碱铜步骤加入的物质有铜板和氰化亚铜，镀酸铜步骤加入的物质有铜板和硫酸亚铜，预镀银步骤加入的物质有银板和氰化钾，镀银步骤加入的物质有氰化钾和氰化银，退银步骤加入的物质有退银剂，镀保护液步骤中的保护液为银和铜的保护液。
7.根据权利要求1所述的半导体引线框架生产工艺，其特征在于：所述切断成型用切断成型模具来完成，该切断成型模具包括上模、下模、切断凸模和成型凸模，上模包括固定垫板和固定板，固定垫板位于固定板上方，下模包括卸料垫板和卸料板，卸料垫板位于卸料板上方，所述切断成型模具还包括上滑块、下滑块、左推块、右推块和复位机构，所述成型凸模尾部安装在固定板上，成型凸模的头部穿过卸料垫板和卸料板，成型凸模上设置有纵向槽，切断凸模设置在纵向槽内，且能在纵向槽内上下运动，切断凸模头部凸出于成型凸模的头部安装，下滑块设置在纵向槽内，上滑块设置在固定垫板内，所述上滑块和下滑块相接触，且在接触处设置有相互匹配的凹槽和凸起，所述左推块和右推块通过卸料垫板固定在卸料板上，左推块与右推块均穿过固定板和固定垫板，且能在固定板和固定垫板内上下运动，左推块和右推块与上滑块相接触，且能推动上滑块在固定垫板内左右运动，复位机构设置在纵向槽内，且能让切断凸模尾部紧贴在下滑块上。
8.根据权利要求7所述的半导体引线框架生产工艺，其特征在于：所述复位机构为复位弹簧或者复位弹片，复位机构的一端抵在成型凸模的纵向槽内，另一端抵在切断凸模上。
9.根据权利要求7所述的半导体引线框架生产工艺，其特征在于：所述切断成型模具还包括成型凸模压块和切断凸模压块，成型凸模压块通过螺钉固定在固定板上，成型凸模压块将成型凸模限位在固定板上，切断凸模压块通过锁紧螺钉固定在成型凸模上，切断凸模压块将切断凸模限位在成型凸模的纵向槽内。
10.根据权利要求7所述的半导体引线框架生产工艺，其特征在于：所述右推块为“T”字形推块，包括头部、颈部、身部和尾部，所述头部宽度小于颈部宽度，颈部宽度小于身部宽度，身部宽度小于尾部宽度，尾部与身部相垂直，颈部与身部相接处设有一斜面，斜面与身部中心线的夹角在30°到55°之间，所述左推块包括“T”字形推块本体，该“T”字形推块本体上设置有梯形槽口。
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