CN112259462B - 一种引线框架结构、加工装置及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种引线框架结构、加工装置及加工方法，本发明中，通过预处理、切除基材边料、切除基材中间料和去除：采用激光切割将基材的边料切除并且基材初步形成引线框架中的引线的外形，采用激光切割将基材的中间料切除并且基材形成引线框架中的所有的引线，并将从基材上切割下的边料和中间料除去，使得框架载体上只留下与其固定的所有引线，成型后的所有引线及框架载体形成的整体可直接用于芯片封装，且加工过程只需使让激光沿预设路径进行切割，相比传统的冲压方式其精度更高，相比传统的蚀刻方式不会产生三氯化铁废液。

Description

一种引线框架结构、加工装置及加工方法
技术领域
本发明属于芯片封装领域，尤其涉及一种引线框架结构、加工装置及加工方法。
背景技术
安装半导体集成电路芯片用的外壳，起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此，封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用；板上芯片(ChipOnBoard,COB)工艺过程首先是在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点，然后将硅片直接安放在基底表面，热处理至硅片牢固地固定在基底为止，随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接；引线框架作为集成电路的芯片载体，是一种借助于键合材料(金丝、铝丝、铜丝)实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接，形成电气回路的关键结构件，它起到了和外部导线连接的桥梁作用，绝大部分的半导体集成块中都需要使用引线框架，是电子信息产业中重要的基础材料，引线框架就是将芯片与外部电路连接的所有引线组成的一个整体，现有的引线框架中的引线，一般通过冲压、蚀刻的方法加工成型，但是通过冲压方式加工引线框架中的引线，其加工精度一般，加工引线密集的引线框架较为困难，而且采用冲压加工方式引线上易出现毛刺，而通过蚀刻方式加工虽然加工精度高，能够加工出较密集的引线，但是通过蚀刻工艺加工时，一般采用三氯化铁蚀刻液腐蚀成型。在制造引线框架的过程中会产生大量三氯化铁废液，废液的处理也较为困难且成本高。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种采用激光切割方式加工引线框架的加工方法、加工装置以及该引线框架结构，
本发明采用的技术方案如下：
一种引线框架加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
预处理：将用于加工引线框架的基材固定在框架载体表面，基材外形与框架载体外形相匹配，且基材面积大于框架载体面积，基材与框架载体的固定位置位于引线框架加工成型后的引线所在位置；
切除基材边料：采用激光切割将基材的边料切除并且基材初步形成引线框架中的引线的外形；
切除基材中间料：采用激光切割将基材的中间料切除并且基材形成引线框架中的所有的引线；
冷却：在切除基材边料与基材中间料的过程中对基材与框架载体进行冷却；
去除：将从基材上切割下的边料和中间料除去。
应用于所述一种引线框架加工方法的引线框架加工装置，其特征在于：包括机架、纵向移动机构、横向移动机构、激光机和滴水管；
所述机架上设置有工件台，所述工件台上开设有放置槽；
所述纵向移动机构位于工件台上方，所述纵向移动机构包括纵向滑杆、纵向滑台和纵向驱动器，所述纵向滑杆两端与机架固定；所述纵向滑台上开设有纵向滑孔，且纵向滑杆位于纵向滑孔内部与纵向滑台可滑动连接；所述纵向驱动器能够驱动纵向滑台在纵向滑杆上往复滑动；
所述横向移动机构位于纵向滑台底部，所述横向移动机构包括横向滑杆、横向滑台和横向驱动器，所述横向滑杆两端与滑台固定；所述横向滑台上开设有横向滑孔，且横向滑杆位于横向滑孔内部与横向滑台可滑动连接；所述横向驱动器能够驱动横向滑台在横向滑杆上往复滑动；所述激光机固定于横向滑台底部；所述滴水管固定于横向滑台底部且位于激光机一侧，且滴水管下端固定有滴水嘴。
进一步的技术方案在于：所述纵向驱动器包括纵向驱动电机和纵向驱动轮，所述驱动电机固定于机架上，所述纵向驱动电机具有输出轴，所述纵向驱动轮与纵向驱动电机上的输出轴同轴固定，所述纵向驱动轮上开设有长度沿径向方向的第一滑槽，所述纵向滑台上固定有第一拨杆，所述第一拨杆自由端位于第一滑槽内部。
进一步的技术方案在于：所述横向驱动器包括横向驱动电机和横向驱动轮，所述横向驱动电机固定于纵向滑台上，所述横向驱动电机具有输出轴，所述横向驱动轮与横向驱动电机上的输出轴同轴固定，所述横向驱动轮上开设有长度沿径向方向的第二滑槽，所述横向滑台上固定有第二拨杆，所述第二拨杆自由端位于第二滑槽内部。
一种引线框架结构，其特征在于：由所述的一种引线框架加工方法制得：所述框架载体上固定有多个引线，所述框架载体中部位置具有芯片区，所述引线一端伸出框架载体、引线另一端延伸至靠近框架载体中部位置的芯片区的位置，所述引线上开设有连接孔，所述框架载体上具有与连接孔形状匹配的凸起，所述凸起位于连接孔内并与其过盈配合；所述引线一端伸出框架载体的一端为引脚。
进一步的技术方案在于：所述连接孔为圆形。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中，通过预处理、切除基材边料、切除基材中间料和去除：采用激光切割将基材的边料切除并且基材初步形成引线框架中的引线的外形，采用激光切割将基材的中间料切除并且基材形成引线框架中的所有的引线，并将从基材上切割下的边料和中间料除去，使得框架载体上只留下与其固定的所有引线，成型后的所有引线及框架载体形成的整体可直接用于芯片封装，且加工过程只需使让激光沿预设路径进行切割，相比传统的冲压方式其精度更高，相比传统的蚀刻方式不会产生三氯化铁废液；
步骤中的冷却，是在切除基材边料与基材中间料的过程中对基材与框架载体进行冷却，由于激光切割基材时，在基材的切割位置会产生高温，通过冷却可防止高温对引线框架的影响；
机架上设置纵向移动机构，纵向移动机构上设置横向移动机构，横向移动机构上设置激光机和滴水管，其中纵向移动机构中纵向滑杆两端与机架固定，纵向滑台上开设有纵向滑孔，且纵向滑杆位于纵向滑孔内部与纵向滑台可滑动连接，纵向驱动器能够驱动纵向滑台在纵向滑杆上往复滑动；其中横向移动机构中横向滑杆两端与滑台固定，横向滑台上开设有横向滑孔，且横向滑杆位于横向滑孔内部与横向滑台可滑动连接，横向驱动器能够驱动横向滑台在横向滑杆上往复滑动，激光机固定于横向滑台底部，滴水管固定于横向滑台底部且位于激光机一侧，且滴水管下端固定有滴水嘴，通过纵向驱动器与横向驱动器能够分别驱动纵向滑台与横向滑台移动，从而使激光机在水平面内移动从而能够对基材进行切割，滴水管的设置可在切割时对基材切割位置进行冷却；
纵向驱动器中纵向驱动电机和纵向驱动轮，驱动电机固定于机架上，纵向驱动电机具有输出轴，纵向驱动轮与纵向驱动电机上的输出轴同轴固定，纵向驱动轮上开设有长度沿径向方向的第一滑槽，纵向滑台上固定有第一拨杆，第一拨杆自由端位于第一滑槽内部，通过驱动电机驱动纵向驱动轮正转或反转，在通过第一滑槽与第一拨杆的配合可驱动纵向滑台往复移动，能够通过将纵向驱动轮转动角度转变为纵向滑台移动的距离，能够保证纵向滑台移动的精度，横向驱动器与纵向驱动器同理。
附图说明
图1为本发明所述一种引线框架结构的结构示意图；
图2为本发明所述一种引线框架加工方法所述切除基材边料后基材外形结构示意图；
图3为本发明所述引线框架加工装置的结构示意图；
图4为本发明所述引线框架加工装置的俯视结构示意图；
图5为本发明所述引线框架加工装置的部分结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例：如图1-图5所示，一种引线框架加工方法，包括以下步骤：
预处理：将用于加工引线框架的基材固定在框架载体表面，基材外形与框架载体外形相匹配，且基材面积大于框架载体面积，基材与框架载体的固定位置位于引线框架加工成型后的引线所在位置；
切除基材边料：采用激光切割将基材的边料切除并且基材初步形成引线框架中的引线的外形；
切除基材中间料：采用激光切割将基材的中间料切除并且基材形成引线框架中的所有的引线；
冷却：在切除基材边料与基材中间料的过程中对基材与框架载体进行冷却；
去除：将从基材上切割下的边料和中间料除去。
本发明中，通过预处理、切除基材边料、切除基材中间料和去除：采用激光切割将基材的边料切除并且基材初步形成引线框架中的引线的外形，采用激光切割将基材的中间料切除并且基材形成引线框架中的所有的引线，并将从基材上切割下的边料和中间料除去，使得框架载体上只留下与其固定的所有引线，成型后的所有引线及框架载体形成的整体可直接用于芯片封装，且加工过程只需使让激光沿预设路径进行切割，相比传统的冲压方式其精度更高，相比传统的蚀刻方式不会产生三氯化铁废液；
步骤中的冷却，是在切除基材边料与基材中间料的过程中对基材与框架载体进行冷却，由于激光切割基材时，在基材的切割位置会产生高温，通过冷却可防止高温对引线框架的影响。
应用于所述一种引线框架加工方法的引线框架加工装置，其特征在于：包括机架1、纵向移动机构、横向移动机构、激光机2和滴水管3；
所述机架1上设置有工件台4，所述工件台4上开设有放置槽5；
所述纵向移动机构位于工件台4上方，所述纵向移动机构包括纵向滑杆6、纵向滑台7和纵向驱动器，所述纵向滑杆6两端与机架1固定；所述纵向滑台7上开设有纵向滑孔，且纵向滑杆6位于纵向滑孔内部与纵向滑台7可滑动连接；所述纵向驱动器能够驱动纵向滑台7在纵向滑杆6上往复滑动；
所述横向移动机构位于纵向滑台7底部，所述横向移动机构包括横向滑杆8、横向滑台9和横向驱动器，所述横向滑杆8两端与滑台固定；所述横向滑台9上开设有横向滑孔，且横向滑杆8位于横向滑孔内部与横向滑台9可滑动连接；所述横向驱动器能够驱动横向滑台9在横向滑杆8上往复滑动；所述激光机2固定于横向滑台9底部；所述滴水管3固定于横向滑台9底部且位于激光机2一侧，且滴水管3下端固定有滴水嘴10。
横向驱动器与纵向驱动器均可采用电机驱动螺杆转动，进而螺杆驱动纵向滑台7或横向滑台9移动。
所述纵向驱动器包括纵向驱动电机11和纵向驱动轮12，所述驱动电机固定于机架1上，所述纵向驱动电机11具有输出轴，所述纵向驱动轮12与纵向驱动电机11上的输出轴同轴固定，所述纵向驱动轮12上开设有长度沿径向方向的第一滑槽13，所述纵向滑台7上固定有第一拨杆14，所述第一拨杆14自由端位于第一滑槽13内部。
所述横向驱动器包括横向驱动电机15和横向驱动轮16，所述横向驱动电机15固定于纵向滑台7上，所述横向驱动电机15具有输出轴，所述横向驱动轮16与横向驱动电机15上的输出轴同轴固定，所述横向驱动轮16上开设有长度沿径向方向的第二滑槽17，所述横向滑台9上固定有第二拨杆18，所述第二拨杆18自由端位于第二滑槽17内部。
机架1上设置纵向移动机构，纵向移动机构上设置横向移动机构，横向移动机构上设置激光机2和滴水管3，其中纵向移动机构中纵向滑杆6两端与机架1固定，纵向滑台7上开设有纵向滑孔，且纵向滑杆6位于纵向滑孔内部与纵向滑台7可滑动连接，纵向驱动器能够驱动纵向滑台7在纵向滑杆6上往复滑动；其中横向移动机构中横向滑杆8两端与滑台固定，横向滑台9上开设有横向滑孔，且横向滑杆8位于横向滑孔内部与横向滑台9可滑动连接，横向驱动器能够驱动横向滑台9在横向滑杆8上往复滑动，激光机2固定于横向滑台9底部，滴水管3固定于横向滑台9底部且位于激光机2一侧，且滴水管3下端固定有滴水嘴10，通过纵向驱动器与横向驱动器能够分别驱动纵向滑台7与横向滑台9移动，从而使激光机2在水平面内移动从而能够对基材进行切割，滴水管3的设置可在切割时对基材切割位置进行冷却。
纵向驱动器中纵向驱动电机11和纵向驱动轮12，驱动电机固定于机架1上，纵向驱动电机11具有输出轴，纵向驱动轮12与纵向驱动电机11上的输出轴同轴固定，纵向驱动轮12上开设有长度沿径向方向的第一滑槽13，纵向滑台7上固定有第一拨杆14，第一拨杆14自由端位于第一滑槽13内部，通过驱动电机驱动纵向驱动轮12正转或反转，在通过第一滑槽与第一拨杆14的配合可驱动纵向滑台7往复移动，能够通过将纵向驱动轮12转动角度转变为纵向滑台7移动的距离，能够保证纵向滑台7移动的精度，横向驱动器与纵向驱动器同理。
将经过预处理后的基材与框架载体19整体放在工件台4上，基材底部的框架载体19位于放置槽5中，使基材位于工件台4表面。
纵向驱动电机11与横向驱动电机15均为伺服电机，由基于PLC的自动化控制系统控制，通过控制激光机2切割基材时的移动速度，实现激光机仅对基材进行切割，而不会伤到框架载体19，例如现有的激光刻字机，通过控制激光切割时的移动速度可控制其刻字深度，也可根据激光强度控制刻字深度，因此现有的技术能够保证不会使框架载体19受损。
一种引线20框架结构，由所述的一种引线框架加工方法制得：所述框架载体19上固定有多个引线20，所述框架载体19中部位置具有芯片区21，所述引线20一端伸出框架载体19、引线20另一端延伸至靠近框架载体19中部位置的芯片区21的位置，所述引线20上开设有连接孔22，所述框架载体19上具有与连接孔22形状匹配的凸起23，所述凸起23位于连接孔22内并与其过盈配合；所述引线20一端伸出框架载体19的一端为引脚24。
所述连接孔22为圆形，连接孔22可以为圆形、方形或者长圆形，采用圆形更易加工。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已。

Claims (2)

1.一种引线框架结构，其特征在于：所述引线框架结构加工过程包括：
预处理：将用于加工引线框架的基材固定在框架载体(19)表面，所述基材外形与所述框架载体(19)外形相匹配，且所述基材面积大于所述框架载体面积，所述基材与所述框架载体(19)的固定位置位于所述引线框架加工成型后的引线(20)所在位置；
切除所述基材边料：采用激光切割将所述基材的边料切除，并且所述基材初步形成所述引线框架中的所述引线(20)的外形；
切除所述基材中间料：采用激光切割将所述基材的中间料切除，并且所述基材形成所述引线框架中的所有的所述引线；
冷却：在切除所述基材边料与所述基材中间料的过程中，对所述基材与所述框架载体进行冷却；
去除：将从所述基材上切割下的边料和中间料除去；
所述框架载体(19)上固定有多个所述引线(20)，所述框架载体(19)中部位置具有芯片区(21)，所述引线(20)一端伸出框架载体(19)、引线(20)另一端延伸至靠近框架载体(19)中部位置的芯片区(21)的位置，所述引线(20)上开设有连接孔(22)，所述框架载体(19)上具有与连接孔(22)形状匹配的凸起(23)，所述凸起(23)位于连接孔(22)内并与其过盈配合；所述引线(20)一端伸出框架载体(19)的一端为引脚(24)。
2.根据权利要求1所述的一种引线框架结构，其特征在于：所述连接孔(22)为圆形。
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