CN110465587B - 一种功率器件双条冲压模具排样方法 - Google Patents

一种功率器件双条冲压模具排样方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种功率器件双条冲压模具排样方法,涉及半导体制造工艺领域，具体包括如下步骤：S1：根据所需制得的产品预制件选择合适的金属料带,并通过冲裁模具在金属料带上冲出冲胶孔，并同时对定位孔一、分条方孔进行预冲；S2:在步骤S1的基础上，用冲裁模具在金属料带上对载片、连接方孔、散热片一、散热片二、内引线一进行预冲；S3：在步骤S2的基础上，用冲裁模具在金属料带上对燕尾一、燕尾二进行冲压成型。本发明不仅使功率器件料带在冲压过程中更加平整，且有效防止功率器件料带在冲压过程中产生塌角，使冲压成型的功率器料带精度更高，使最终加工成型的功率器件的质量更好，使用寿命更高。

Description

一种功率器件双条冲压模具排样方法
技术领域
本发明涉及半导体制造工艺领域，具体而言，涉及一种功率器件双条冲压模具排样方法。
背景技术
功率器件是电力电子系统进行能量控制和转换的基本电子元器件，电力电子技术的不断发展为半导体功率开拓了广泛的应用领域，而半导体功率器件的可控制特性决定了电力电子系统的效率，体积和重量，第一只工业用普通晶闸管是1957年由美国通用电气公司研制的，它标志着现代电力电子技术的诞生，从此以功率变换器为核心的电力电子变换装置几乎应用于现代工业的各个领域。自从垂直双扩散晶体管的功率器件诞生以来，电子电力得到了迅速发展，由于其独特的高输入阻抗，低驱动功率，高开关速度，优越的频率特性以及很好的热稳定性等特点，广泛地应用于开关电源，汽车电子，马达驱动，高频振荡器等各个领域。
现有的功率器件大多数采用模具冲压法进行制作，即先将金属料带送入到级进模具上，通过级进模具的冲压，使原金属料带被冲压成功率器件料带，当需要对功率器件进行使用时，则对功率器件料带进行裁剪，被裁剪后的单个功率器件在封装后则直接用于电气元件中。但现有的功率器件料带在冲压过程中容易出现不平整、塌角、精整度差等问题，使功率器件的塑封和使用过程中的稳定性受到影响，使功率器件的使用寿命大大降低，所以解决功率器件料带不平整、塌角、精度差问题是有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种功率器件双条冲压模具排样方法，不仅使功率器件料带在冲压过程中更加平整，且有效防止功率器件料带在冲压过程中产生塌角，使冲压成型的功率器料带精度更高，使最终加工成型的功率器件的质量更好，使用寿命更高。
为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种功率器件双条冲压模具排样方法，具体包括如下步骤：
S1：根据所需制得的产品预制件选择合适的金属料带,并通过冲裁模具在金属料带上冲出冲胶孔，并同时对定位孔一、分条方孔进行预冲；
S2: 在步骤S1的基础上，用冲裁模具在金属料带上对载片、连接方孔、散热片一、散热片二、内引线一进行预冲；
S3：在步骤S2的基础上，用冲裁模具在金属料带上对燕尾一、燕尾二进行冲压成型；
S4：在步骤S3的基础上，用冲裁模具在金属料带上冲出锁胶孔和分条圆孔，并同时对定位孔二进行预冲；
S5：在步骤S4的基础上，用冲裁模具在金属料带上对锁胶孔进行锻造；
S6：在步骤S5的基础上，用冲裁模具在金属料带上冲出外引线，并在冲出外引线后对内引线二、内引线三进行预冲；
S7：在步骤S6的基础上，用冲裁模具对预冲的内引线一、散热片一、散热片二、内引线二、内引线三、载片、连接方孔依次进行精冲，并在精冲的同时在金属料带上精冲出散热片三和大管脚；
S8：在步骤S7的基础上，用冲裁模具在金属料带锻造台阶一和台阶二；
S9：在步骤S8的基础上，用冲裁模具对金属料带进行打弯，并在金属料带打弯后，在金属料带上冲出识别孔，并在冲出识别孔的同时对预冲的定位孔二进行精冲；
S10：在步骤S9的基础上，用冲裁模具对金属料带进行切边，并在切边的同时对预冲的分条方孔进行精冲。
进一步的，所述步骤S1中的冲裁模具上设置有矫正布锯齿。
进一步的，所述步骤S1中的冲裁模具上设置有切断刀。
进一步的，所述步骤S1中的金属料带宽度大于产品预制件宽度的四倍。
进一步的，所述步骤S1至步骤S10 中的冲胶孔、定位孔一、分条方孔、载片、连接方孔、散热片一、散热片二、内引线一、燕尾一、燕尾二、锁胶孔、分条圆孔、定位孔二、外引线、内引线二、内引线三、散热片三、大管脚、识别孔均为两组，两组冲胶孔、定位孔一、分条方孔、载片、连接方孔、散热片一、散热片二、内引线一、燕尾一、燕尾二、锁胶孔、分条圆孔、定位孔二、外引线、内引线二、内引线三、散热片三、大管脚、识别孔均呈左右对称排布，且每组中的冲胶孔、定位孔一、分条方孔、载片、连接方孔、散热片一、散热片二、内引线一、燕尾一、燕尾二、锁胶孔、分条圆孔、定位孔二、外引线、内引线二、内引线三、散热片三、大管脚、识别孔均呈对称排布。
进一步的，所述步骤S5和步骤S8中的锻造均为冷镦成型。
进一步的，所述步骤S7中内引线一、散热片一、散热片二、内引线二、内引线三、载片、连接方孔、散热片三和大管脚的精冲分为四组，其中内引线一、散热片一的精冲位于同一组，散热片二、散热片三、内引线二、内引线三的精冲位于同一组，载片的精冲为一组，连接方孔、大管脚的精冲为一组。
进一步的，所述步骤S9中对金属料带的打弯包括打弯一和打弯二。
进一步的，经过上述S1-S10步骤制得的产品预制件进行清洗检验后放置在产品输送带上进行包装入库。
本发明的有益效果是,
通过在金属料带后即对冲胶孔进行冲裁，有效避免金属料带在后续加工高精度的工位时发生冲突，从而使金属料带在后续加工过程中更加精准；通过对分条方孔进行预冲，有效降低金属料带宽度方向的强度，使金属料带在后续加工过程中更加稳定；通过对连接方孔进行预冲，有效提高散热片一、散热片二、散热片三的平整度，使最终成型的功率器件质量更好；通过对载片进行预冲，减小了载片正面的踏角，有效避免功率器件在后期塑封后出现溢料严重的现象。
附图说明
图1是本发明提供的产品预制件的料带结构示意图。
附图中标记及相应的零部件名称：
1、冲胶孔，2、定位孔一， 3、分条方形孔，4、载片，5、连接方孔，6、散热片一， 7、散热片二，8、内引线一，9、燕尾一，10、燕尾二，11、锁胶孔，12、定位孔二，13、分条圆孔，14、锁胶孔，15、外引线，16、内引线二，17、内引线三，18、散热片三，19、大管脚，20、台阶一，21、台阶二，23、打弯一，24、打弯二，25、识别孔。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
图1所示出了本发明提供的一种功率器件双条冲压模具排样方法，具体包括如下步骤：
S1：根据所需制得的产品预制件选择合适的金属料带,并通过冲裁模具在金属料带上冲出冲胶孔1，并同时对定位孔一2、分条方孔进行预冲；在金属料带进入冲裁模具内即刻对冲胶孔1进行冲裁，有效避免金属料带在后续加工高精度的工位时发生冲突，从而使金属料带在后续加工过程中更加精准；同时，在金属料带进入冲裁模具后即刻对定位孔一2进行冲裁，使金属料带在后续加工过程中能通过定位孔一2作为定位基准，使金属料带在后续加工过程中更加精准；而在在金属料带进入冲裁模具后即刻对分条方孔进行预冲，有效降低金属料带宽度方向的强度，使金属料带在后续加工过程中更加稳定。
S2: 在步骤S1的基础上，用冲裁模具在金属料带上对载片4、连接方孔5、散热片一6、散热片二7、内引线一8进行预冲；通过对连接方孔5进行预冲，有效提高散热片一6、散热片二7、散热片三18的平整度，使最终成型的功率器件质量更好；通过对载片4进行预冲，减小了载片4正面的踏角，有效避免功率器件在后期塑封后出现溢料严重的现象；通过对散热片一6进行预冲，减小塑封体与散热片一6边缘交接处塌角，避免功率器件在塑封后表面出现溢料，且散热片一6在预冲时分为两段冲裁，使散热片一6可作为载片4连筋的预留筋；通过对散热片二7进行预冲，减小塑封体与散热片二7边缘交接处塌角，避免功率器件在塑封后表面出现溢料，且散热片二7在预冲时分为一段冲裁。
S3：在步骤S2的基础上，用冲裁模具在金属料带上对燕尾一9、燕尾二10进行冲压成型；所述燕尾一9通过冲裁模具上的凸模冲压完成，能使冲裁模具在冲压时，凸模能快速的冲压到金属料带上，从而使金属料带能快速顺利的变形，从而使燕尾一9的成型效果更好；所述燕尾二10通过冲裁模具上的卸料板完成，使燕尾二10的尺寸和深度更加稳定；通过将燕尾一9和燕尾二10分开设置，由于燕尾一9和燕尾二10在加工完成后金属料带会变宽，方便对定位孔二12的冲裁，使金属料带在后期加工过程中更加精准。
S4：在步骤S3的基础上，用冲裁模具在金属料带上冲出锁胶孔11和分条圆孔13，并同时对定位孔二12进行预冲；所述锁胶孔11方便功率器件在后续封装时，功率器件的封装效果更好；通过预冲定位孔二12，使定位孔二12能与定位孔一2配合，使金属料带在后续精冲时能进行精准定位，使金属料带在后续精冲时能更加精准。
S5：在步骤S4的基础上，用冲裁模具在金属料带上对锁胶孔11进行锻造，使锁胶孔11边缘更加平整，使功率器件的后续的塑封更加精准，保证了功率器件的质量。
S6：在步骤S5的基础上，用冲裁模具在金属料带上冲出外引线15，并在冲出外引线15后对内引线二16、内引线三17进行预冲。
S7：在步骤S6的基础上，用冲裁模具对预冲的内引线一8、散热片一6、散热片二7、内引线二16、内引线三17、载片4、连接方孔5依次进行精冲，并在精冲的同时在金属料带上精冲出散热片三18和大管脚19；通过将内引线一8、散热片一6、散热片二7、内引线二16、内引线三17、载片4、连接方孔5采用预冲加精冲的方式，使内引线一8、散热片一6、散热片二7、内引线二16、内引线三17、载片4、连接方孔5的宽度和位置更加精准。
S8：在步骤S7的基础上，用冲裁模具在金属料带锻造台阶一20和台阶二21，提高了金属料带的平整度，使加工出的功率件的平整度更高，提高了功率器件的质量。
S9：在步骤S8的基础上，用冲裁模具对金属料带进行打弯，并在金属料带打弯后，在金属料带上冲出识别孔24，并在冲出识别孔24的同时对预冲的定位孔二12进行精冲；通过对金属料带进行打弯，使金属料带的稳定性更好，最终使成型的功率器件的稳定性更好，提高功率器件的质量；由于在对金属料带打弯后，金属料带的宽度会变大，此时，在金属料带上冲裁识别孔24，并对定位孔二12进行精冲，使识别孔24和定位孔二12的精度更高，保证金属料带的位置更加精准，从而使加工出的功率器件的尺寸更加精准，使功率器件的精度更高。
S10：在步骤S9的基础上，用冲裁模具对金属料带进行切边，并在切边的同时对预冲的分条方孔进行精冲，从而形成完整的功率器件料带。
图1是通过上述步骤加工出的功率器件的料带结构示意图；所述步骤S1中的冲裁模具上设置有矫正布锯齿，当金属料带在冲裁过程中步距发生变化时，矫正布锯齿能对金属料带进行自动校正，保证了金属料带的加工。所述步骤S1中的冲裁模具上设置有切断刀，切断刀能对金属料带进行切分，切断的金属料带可直接用于塑封机上对功率器件进行切断和塑封，使功率器件的加工更加方便快速。所述步骤S1中的金属料带宽度大于产品预制件宽度的四倍，使冲裁模具在冲裁时能同时对四个功率器件进行加工，提高功率器件的生产效率，降低了单位成本。
所述步骤S1至步骤S10 中的冲胶孔1、定位孔一2、分条方孔、载片4、连接方孔5、散热片一6、散热片二7、内引线一8、燕尾一9、燕尾二10、锁胶孔11、分条圆孔13、定位孔二12、外引线15、内引线二16、内引线三17、散热片三18、大管脚19、识别孔24均为两组，两组冲胶孔1、定位孔一2、分条方孔、载片4、连接方孔5、散热片一6、散热片二7、内引线一8、燕尾一9、燕尾二10、锁胶孔11、分条圆孔13、定位孔二12、外引线15、内引线二16、内引线三17、散热片三18、大管脚19、识别孔24均呈左右对称排布，且每组中的冲胶孔1、定位孔一2、分条方孔、载片4、连接方孔5、散热片一6、散热片二7、内引线一8、燕尾一9、燕尾二10、锁胶孔11、分条圆孔13、定位孔二12、外引线15、内引线二16、内引线三17、散热片三18、大管脚19、识别孔24均呈对称排布。
所述步骤S5和步骤S8中的锻造均为冷镦成型，加工更加方便，使加工出的功率器件料带的表面更加平整。所述步骤S7中内引线一8、散热片一6、散热片二7、内引线二16、内引线三17、载片4、连接方孔5、散热片三18和大管脚19的精冲分为四组，其中内引线一8、散热片一6的精冲位于同一组，散热片二7、散热片三18、内引线二16、内引线三17的精冲位于同一组，载片4的精冲为一组，连接方孔5、大管脚19的精冲为一组；通过将载片4的精冲与散热片一6、散热片二7、散热片三18的精冲分开进行可有效减少功率器件在塑封过程中的塑封体与散热片交接处转角的塌角，更小地减少塑封后表面的溢料。
所述步骤S9中对金属料带的打弯包括打弯一22和打弯二23，使金属料带的成型呈渐变成型，使加工出的功率器件的产品尺寸稳定性更高。所述经过上述S1-S10步骤制得的产品预制件进行清洗检验后放置在产品输送带上进行包装入库，根据需求，还可在清洗 后进行检验或电镀，使加工出的产品更好。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种功率器件双条冲压模具排样方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1：根据所需制得的产品预制件选择合适的金属料带,并通过冲裁模具在金属料带上冲出冲胶孔(1)，并同时对定位孔一(2)、分条方孔进行预冲；
S2: 在步骤S1的基础上，用冲裁模具在金属料带上对载片(4)、连接方孔(5)、散热片一(6)、散热片二(7)、内引线一(8)进行预冲；
S3：在步骤S2的基础上，用冲裁模具在金属料带上对燕尾一(9)、燕尾二(10)进行冲压成型；
S4：在步骤S3的基础上，用冲裁模具在金属料带上冲出锁胶孔 (11)和分条圆孔(13)，并同时对定位孔二(12)进行预冲；
S5：在步骤S4的基础上，用冲裁模具在金属料带上对锁胶孔 (11)进行锻造；
S6：在步骤S5的基础上，用冲裁模具在金属料带上冲出外引线(15)，并在冲出外引线(15)后对内引线二(16)、内引线三(17)进行预冲；
S7：在步骤S6的基础上，用冲裁模具对预冲的内引线一(8)、散热片一(6)、散热片二(7)、内引线二(16)、内引线三(17)、载片(4)、连接方孔(5)依次进行精冲，并在精冲的同时在金属料带上精冲出散热片三(18)和大管脚(19)；
S8：在步骤S7的基础上，用冲裁模具在金属料带锻造台阶一(20)和台阶二(21)；
S9：在步骤S8的基础上，用冲裁模具对金属料带进行打弯，并在金属料带打弯后，在金属料带上冲出识别孔(24)，并在冲出识别孔(24)的同时对预冲的定位孔二（12）进行精冲；
S10：在步骤S9的基础上，用冲裁模具对金属料带进行切边，并在切边的同时对预冲的分条方孔进行精冲。
2.根据权利要求1所述的功率器件双条冲压模具排样方法，其特征在于，所述步骤S1中的冲裁模具上设置有矫正布锯齿。
3.根据权利要求1所述的功率器件双条冲压模具排样方法，其特征在于，所述步骤S1中的冲裁模具上设置有切断刀。
4.根据权利要求1所述的功率器件双条冲压模具排样方法，其特征在于，所述步骤S1中的金属料带宽度大于产品预制件宽度的四倍。
5.根据权利要求1所述的功率器件双条冲压模具排样方法，其特征在于，所述步骤S4至步骤S10 中的冲胶孔(1)、定位孔一(2)、分条方孔、载片(4)、连接方孔(5)、散热片一(6)、散热片二(7)、内引线一(8)、燕尾一(9)、燕尾二(10)、锁胶孔 (11)、分条圆孔(13)、定位孔二(12)、外引线(15)、内引线二(16)、内引线三(17)、散热片三(18)、大管脚(19)、识别孔(24)均为两组，两组冲胶孔(1)、定位孔一(2)、分条方孔、载片(4)、连接方孔(5)、散热片一(6)、散热片二(7)、内引线一(8)、燕尾一(9)、燕尾二(10)、锁胶孔 (11)、分条圆孔(13)、定位孔二(12)、外引线(15)、内引线二(16)、内引线三(17)、散热片三(18)、大管脚(19)、识别孔(24)均呈左右对称排布，且每组中的冲胶孔(1)、定位孔一(2)、分条方孔、载片(4)、连接方孔(5)、散热片一(6)、散热片二(7)、内引线一(8)、燕尾一(9)、燕尾二(10)、锁胶孔 (11)、分条圆孔(13)、定位孔二(12)、外引线(15)、内引线二(16)、内引线三(17)、散热片三(18)、大管脚(19)、识别孔(24)均呈对称排布。
6.根据权利要求1所述的功率器件双条冲压模具排样方法，其特征在于，所述步骤S5和步骤S8中的锻造均为冷镦成型。
7.根据权利要求1所述的功率器件双条冲压模具排样方法，其特征在于，所述步骤S7中内引线一(8)、散热片一(6)、散热片二(7)、内引线二(16)、内引线三(17)、载片(4)、连接方孔(5)、散热片三(18)和大管脚(19)的精冲分为四组，其中内引线一(8)、散热片一(6)的精冲位于同一组，散热片二(7)、散热片三(18)、内引线二(16)、内引线三(17)的精冲位于同一组，载片(4)的精冲为一组，连接方孔(5)、大管脚(19)的精冲为一组。
8.根据权利要求1所述的功率器件双条冲压模具排样方法，其特征在于，所述步骤S9中对金属料带的打弯包括打弯一(22)和打弯二(23)。
9.根据权利要求1所述的功率器件双条冲压模具排样方法，其特征在于，经过上述S1-S10步骤制得的产品预制件进行清洗检验后放置在产品输送带上进行包装入库。
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