CN112974668A

CN112974668A - 半导体器件切筋装置

Info

Publication number: CN112974668A
Application number: CN202110458712.8A
Authority: CN
Inventors: 李蛇宏; 杨益东
Original assignee: Sichuan Mountek Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Sichuan Mingtai Microelectronics Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2041-04-27
Also published as: CN112974668B

Abstract

半导体器件切筋装置，包括：底模、压模、推料机构以及分料机构。压模设于底模上方，底模与压模之间形成矩形通孔和折弯腔，折弯腔与矩形通孔连通，折弯腔用于对半导体的引脚进行定型及切断。底模设有进料槽和出料槽。推料机构包括呈水平设置于底模一侧的推料板，推料板底面间隔设有两条隔板，推料板沿平行于矩形通孔轴线的方向以及垂直于矩形通孔轴线的方向均可往复移动。分料机构设于出料槽的末端，分料机构包括送料板以及对应半导体的引脚位置上下对置的光电开关，出料槽末端的两侧分别设有废料槽和成品槽，送料板包括U型槽，U型槽在出料槽和废料槽以及成品槽之间移动设置。切筋效率高，可对残次品进行初步筛分，减轻后工序的工作量。

Description

半导体器件切筋装置

技术领域

本发明属于半导体生产加工领域，尤其涉及半导体器件切筋装置。

背景技术

半导体通常是在引线框架上利用多个引脚安装各种芯片然后在引线框架上形成封装体，之后再将封装体以及一段引脚在半导体器件的整体框架上进行切除形成单个的半导体，在切除的过程中同时对引脚进行定型，此过程称为“切筋”。现有的切筋装置多数采用步进式切筋的方法，即将半导体器件整体放入切筋设备，然后将半导体器件上的封装体进行一个一个的单独切除，导致效率较低；另一方面，作为半导体载体的引线框架在前期的生产过程中以及切筋时难免会出现引脚断裂或脱落的现象，此类半导体多数为残次品，而现有的切筋装置无法对这部分半导体进行初步鉴别，导致残次品与合格品混合，增加了后工序的检测工作量。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种半导体器件切筋装置，可同时对一整块半导体器件的半导体进行一次性切断，切筋效率高，同时切筋装置设有分料机构对残次品进行初步筛分，可有效减轻后工序的工作量。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

半导体器件切筋装置，包括：底模、压模、推料机构以及分料机构。

压模沿竖直方向移动设于底模上方，底模顶面沿半导体在半导体器件上的排列方向加工有下避让槽，下避让槽两侧设有下折弯面，压模底面沿半导体在半导体器件上的排列方向加工有上避让槽，上避让槽两侧设有上折弯面，下避让槽与上避让槽相对设置；切筋时，下避让槽与上避让槽形成矩形通孔，下折弯面与上折弯面相对间隔设置，下折弯面与上折弯面在矩形通孔的两侧形成折弯腔，折弯腔与矩形通孔连通，折弯腔贯穿底模与压模的两端，切筋时半导体的封装体间隙设于矩形通孔内，折弯腔用于对半导体的引脚进行定型及切断。

底模一端设有进料槽，另一端设有出料槽，进料槽顶面具有矩形槽，矩形槽与下避让槽的端口对应，出料槽设有平面结构的传输带，传输带的顶面低于下折弯面。

推料机构包括呈水平设置于底模一侧的推料板，推料板底面间隔设有两条隔板，隔板底面高出底模的顶面，低于半导体的封装体设于下避让槽内时半导体封装体顶面的高度，推料板的底面高于半导体的封装体设于下避让槽内时半导体封装体顶面的高度，推料板沿平行于矩形通孔轴线的方向以及垂直于矩形通孔轴线的方向均可往复移动，往复移动的方向均与水平面平行。

分料机构设于出料槽的末端，分料机构包括送料板以及对应半导体的引脚位置上下对置的光电开关，光电开关采用对射式光电开关，出料槽末端的两侧分别设有废料槽以及成品槽，送料板包括U型槽,U型槽内部的底面与传输带的顶面平齐，U型槽两侧的内壁与出料槽两侧的内壁平齐，U型槽沿出料槽前后方向的长度等于单个半导体的宽度，U型槽在出料槽和废料槽以及成品槽之间移动设置。

进一步的，对应半导体每个引脚上下对置的光电开关分别出料槽的顶面以及底部，出料槽对应上下对置的光电开关的扫描区域加工有通孔，送料板采用透明材料设计。

进一步的，底模两侧均设有收纳箱，收纳箱的长度大于半导体器件的整体长度，收纳箱用于收纳半导体器件的器件边框。

进一步的，废料槽和成品槽均与出料槽平行，废料槽与出料槽相邻的侧壁以及成品槽与出料槽相邻的侧壁均加工有同轴的导向孔，导向孔垂直于出料槽的出料方向，导向孔贯穿废料槽与成品槽的两侧侧壁，送料板滑动穿设于导向孔内，送料板一侧连接有伸缩装置，用于驱动送料板在出料槽和废料槽以及成品槽之间移动。

进一步的，废料槽与成品槽的端面均穿设有弹射组件，弹射组件包括一对平行的推杆，其中一根位于废料槽或成品槽端面的中部位置，另一根推杆的外壁与废料槽或成品槽外侧的内壁相切，弹射组件与废料槽或成品槽端面之间设有弹簧，弹簧自由状态时两根推杆的前端均位于废料槽或成品槽内，U型槽两侧均设有导向板，导向板垂直于U型槽的底面，当U型槽位于出料槽时U型槽两侧的导向板均将推杆限制于废料槽或成品槽的端面内，当U型槽与废料槽或成品槽对齐时，废料槽或成品槽相应设置的推杆将在弹簧回弹的作用力下向废料槽或成品槽内弹射。

进一步的，导向板与U型槽相交的部位以及导向板的另一端在U型槽底面的投影均呈弧形折弯结构，推杆的前端呈半球形结构。

进一步的，出料槽两侧沿输送方向设有挡板，挡板间隔设于传输带上方，挡板与传输带顶面之间的间隙高度大于半导体引脚的厚度。

进一步的，推料板通过一对伸缩气缸连接于安装板，安装板连接于一推料气缸，推料气缸与伸缩气缸均呈水平设置的，推料气缸的推送方向与矩形通孔的轴线平行，伸缩气缸的伸缩方向与矩形通孔的轴线垂直。

本发明的有益效果在于：

1、利用压模与底模配合，采用冲压的方式对半导体的引脚进行切断及定型，用于对引脚定型的折弯腔沿半导体在半导体器件上的排列方向延伸至压模与底模的两端，使半导体器件处于底模与压模之间时，半导体器件上的多个半导体均同时位于压模与底模的冲压范围内，利用压模向底模一次性冲压即可完成对多个半导体同时进行切断及定型，极大提高了切筋效率；然后利用推料板前端的隔板将单个的半导体沿下避让槽推入传输带，同时推板后端的隔板将进料槽内另一个半导体器件推入底模，以便于下一轮切筋工作，利用推板同时实现了出料及进料工作，可进一步提高生产效率。

2、出料槽的后端利用上下成对设置的光电开关对半导体的各个引脚进行检测，判断引脚是否缺失，可对半导体残次品进行初步筛选，并利用送料板将残次品以及合格品分别送入各自相应的排出通道，通过分料机构可对半导体引脚缺失的残次品进行初步筛分，减轻后工序的检测量，有利于提高后工序的俭学效率。

3、废料槽与成品槽的端面均设置有弹射组件，利用弹簧带动推杆将U型槽内的半导体推送，以便于使U型槽内的半导体快速推出，使U型槽快速回归到出料槽对应的位置进行下一个半导体的检查及分配。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了本申请的整体构造图；

图2示出了底模与顶模的截面图；

图3示出了底模与顶模对半导体器件切筋工作时的截面视图；

图4示出了半导体器件切筋完成之后半导体在底模上的状态图；

图5示出了推送时推料板与底模上半导体以及与进料槽上半导体器件的位置关系图；

图6示出了图5中A处的局部放大图；

图7示出了推料板推送半导体以及半导体器件过程的视图；

图8示出了图7中B处的局部放大图；

图9示出了图7中C处的局部放大图；

图10示出了推料板推送半导体推送至出料槽内的状态图；

图11示出了出料槽与送料板的结构；

图12示出了分料机构的组成；

图13示出了图12中D处的局部放大图；

图14示出了出料槽的底部视图；

图15示出了推料板的底部结构。

图中标记：半导体器件-1、半导体-2、器件边框-3、底模-10、下避让槽-11、下折弯面-12、矩形通孔-13、折弯腔-14、进料槽-15、矩形槽-151、出料槽-16、传输带-161、废料槽-162、成品槽-163、通孔-164、导向孔-165、挡板-166、压模-20、上避让槽-21、上折弯面-22、推料机构-30、推料板-31、隔板-311、伸缩气缸-32、推料气缸-33、分料机构-40、送料板-41、U型槽-411、导向板-412、光电开关-42、弹射组件-43、推杆-431、弹簧-432、收纳箱-50。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图15所示，半导体器件切筋装置，包括：底模10、压模20、推料机构30以及分料机构40。

具体的，压模20沿竖直方向移动设于底模10上方，底模10顶面沿半导体2在半导体器件1上的排列方向加工有下避让槽11，下避让槽11两侧设有下折弯面12，压模20底面沿半导体2在半导体器件1上的排列方向加工有上避让槽21，上避让槽21两侧设有上折弯面22，下避让槽11与上避让槽21相对设置；切筋时，下避让槽11与上避让槽21形成矩形通孔13，下折弯面12与上折弯面22相对间隔设置，如图3所示下折弯面12与上折弯面22在矩形通孔13的两侧形成折弯腔14，折弯腔14与矩形通孔13连通，折弯腔14贯穿底模10与压模20的两端，以便于半导体器件1输入以及半导体2输出，切筋时半导体2的封装体间隙设于矩形通孔13内，折弯腔14用于对半导体2的引脚进行定型及切断，通过两侧下折弯面12的竖直与上折弯面22的竖直面形成的剪切面对半导体2的引脚进行切断。

具体的，底模10一端设有进料槽15，另一端设有出料槽16，进料槽15顶面具有矩形槽151，矩形槽151与下避让槽11的端口对应，出料槽16设有平面结构的传输带161，传输带161的顶面低于下折弯面12。

具体的，如图6所示推料机构30包括呈水平设置于底模10一侧的推料板31，推料板31底面间隔设有两条隔板311，位于推料板31后方的隔板311用于将完整的半导体器件1推入底模10，位于中间的隔板311用于将切筋后的单个半导体2推入出料槽16，在推料板31的推送过程中传输带161以相同的速度移动，以避免半导体2堆积。隔板311底面高出底模10的顶面，低于半导体2的封装体设于下避让槽11内时半导体2封装体顶面的高度，推料板31的底面高于半导体2的封装体设于下避让槽11内时半导体2封装体顶面的高度，推料板31沿平行于矩形通孔13轴线的方向以及垂直于矩形通孔13轴线的方向均可往复移动，往复移动的方向均与水平面平行。

更具体的，推料板31的安装结构如图1所示推料板31通过一对伸缩气缸32连接于安装板，安装板连接于一推料气缸33，推料气缸33与伸缩气缸32均呈水平设置的，推料气缸33的推送方向与矩形通孔13的轴线平行，伸缩气缸32的伸缩方向与矩形通孔13的轴线垂直。

具体的，分料机构40设于出料槽16的末端，分料机构40包括送料板41以及对应半导体2的引脚位置上下对置的光电开关42，半导体2的各个引脚上下方均设有光电开关42，利用光电开关42检查半导体2的引脚是否缺失，半导体2的引脚完整则会将上下方光电开关42的光线隔断，当半导体2其中任意一个引脚缺失，上下方光电开关42的光线将会顺利实现发射及接受，从而向装置发出信号，然后利用送料板41将引脚有缺失的半导体2推入相应的输送槽。光电开关42采用对射式光电开关，虽然送料板41采用透明材料制作，但是普通光电开关因为漫反射作用会导致感应误差的存在，不利用准确检测，出料槽16末端的两侧分别设有废料槽162以及成品槽163，引脚有缺失的半导体2通过送料板41送入废料槽162，引脚完整的半导体2则通过送料板41送入成品槽163。送料板41包括U型槽411，U型槽411用于承载半导体2,U型槽411内部的底面与传输带161的顶面平齐，U型槽411两侧的内壁与出料槽16两侧的内壁平齐，U型槽411沿出料槽16前后方向的长度等于单个半导体2的宽度，U型槽411在出料槽16和废料槽162以及成品槽163之间移动设置。

优选的，如图12至图14所示对应半导体2每个引脚上下对置的光电开关42分别出料槽16的顶面以及底部，出料槽16对应上下对置的光电开关42的扫描区域加工有通孔164，以便于光电开关42的扫描光纤穿过，送料板41采用玻璃或塑料类透明材料设计，同样是为了便于光电开关42的扫描光纤穿过。

优选的，底模10两侧均设有收纳箱50，收纳箱50的长度大于半导体器件1的整体长度，收纳箱50用于收纳半导体器件1的器件边框3防止四处散落，半导体器件1经切筋之后形成单独的半导体2以及位于两侧的器件边框3。

更具体的，如图11所示废料槽162和成品槽163均与出料槽16平行，废料槽162与出料槽16相邻的侧壁以及成品槽163与出料槽16相邻的侧壁均加工有同轴的导向孔165，导向孔165垂直于出料槽16的出料方向，导向孔165贯穿废料槽162与成品槽163的两侧侧壁，以便于避让送料板41，送料板41滑动穿设于导向孔165内，送料板41一侧连接有伸缩装置，用于驱动送料板41在出料槽16和废料槽162以及成品槽163之间移动。

优选的，如图8、图12以及图13所示废料槽162与成品槽163的端面均穿设有弹射组件43，弹射组件43包括一对平行的推杆431，其中一根位于废料槽162或成品槽163端面的中部位置，用于推动半导体，另一根推杆431的外壁与废料槽162或成品槽163外侧的内壁相切，弹射组件43与废料槽162或成品槽163端面之间设有弹簧432，弹簧432自由状态时两根推杆431的前端均位于废料槽162或成品槽163内，U型槽411两侧均设有导向板412，导向板412垂直于U型槽411的底面，当U型槽411位于出料槽16时U型槽411两侧的导向板412均将推杆431限制于废料槽162或成品槽163的端面内，当U型槽411与废料槽162或成品槽163对齐时，废料槽162或成品槽163相应设置的推杆431将在弹簧432回弹的作用力下向废料槽162或成品槽163内弹射。工作原理如图13所示当U型槽411的侧壁移动至与废料槽162或成品槽163外侧的内壁平齐的位置时，与废料槽162或成品槽163外侧的内壁相切的推杆431便失去了阻挡，两根推杆431便可顺利弹出，然后利用中间位置的推杆431将半导体2推向废料槽162或成品槽163，通过推杆431的推动加快半导体2的输出，以便于U型槽411可快速回归至出料槽16的位置，便于下一个半导体2输入进行检查。当U型槽411与出料槽16对齐时以及U型槽411向废料槽162或成品槽163移动的过程中导向板412均将两根推杆431限制在废料槽162或成品槽163的端面内。

优选的，如图11所示导向板412与U型槽411相交的部位以及导向板412的另一端在U型槽411底面的投影均呈弧形折弯结构，推杆431的前端呈半球形结构，利用板球型结构与导向板412接触同时通过弧形折弯结构进行导向，可使推杆431顺利的沿轴线方向移动，从而顺利的被导向板412推出。U型槽411在出料槽16和废料槽162以及成品槽163之间移动时需要不断的与推杆431接触并将推杆431沿轴线方向推动，因此需要在导向板412的两端设置小户型折弯结构。

优选的，如图9所示出料槽16两侧沿输送方向设有挡板166，挡板166间隔设于传输带161上方，挡板166与传输带161顶面之间的间隙高度大于半导体2引脚的厚度，半导体2在出料槽16内进行输送时利用挡板166对半导体2的引脚进行限位，防止半导体2在输送过程中牵引挤压发生拱起或脱落的状态。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种半导体器件切筋装置，包括：底模（10）、压模（20）、推料机构（30）以及分料机构（40），其特征在于：

压模（20）沿竖直方向移动设于底模（10）上方，底模（10）顶面沿半导体（2）在半导体器件（1）上的排列方向加工有下避让槽（11），下避让槽（11）两侧设有下折弯面（12），压模（20）底面沿半导体（2）在半导体器件（1）上的排列方向加工有上避让槽（21），上避让槽（21）两侧设有上折弯面（22），下避让槽（11）与上避让槽（21）相对设置；切筋时，下避让槽（11）与上避让槽（21）形成矩形通孔（13），下折弯面（12）与上折弯面（22）相对间隔设置，下折弯面（12）与上折弯面（22）在矩形通孔（13）的两侧形成折弯腔（14），折弯腔（14）与矩形通孔（13）连通，折弯腔（14）贯穿底模（10）与压模（20）的两端，切筋时半导体（2）的封装体间隙设于矩形通孔（13）内，折弯腔（14）用于对半导体（2）的引脚进行定型及切断；

底模（10）一端设有进料槽（15），另一端设有出料槽（16），进料槽（15）顶面具有矩形槽（151），矩形槽（151）与下避让槽（11）的端口对应，出料槽（16）设有平面结构的传输带（161），传输带（161）的顶面低于下折弯面（12）；

推料机构（30）包括呈水平设置于底模（10）一侧的推料板（31），推料板（31）底面间隔设有两条隔板（311），隔板（311）底面高出底模（10）的顶面，低于半导体（2）的封装体设于下避让槽（11）内时半导体（2）封装体顶面的高度，推料板（31）的底面高于半导体（2）的封装体设于下避让槽（11）内时半导体（2）封装体顶面的高度，推料板（31）沿平行于矩形通孔（13）轴线的方向以及垂直于矩形通孔（13）轴线的方向均可往复移动，往复移动的方向均与水平面平行；

分料机构（40）设于出料槽（16）的末端，分料机构（40）包括送料板（41）以及对应半导体（2）的引脚位置上下对置的光电开关（42），光电开关（42）采用对射式光电开关，出料槽（16）末端的两侧分别设有废料槽（162）以及成品槽（163），送料板（41）包括U型槽（411）,U型槽（411）内部的底面与传输带（161）的顶面平齐，U型槽（411）两侧的内壁与出料槽（16）两侧的内壁平齐，U型槽（411）沿出料槽（16）前后方向的长度等于单个半导体（2）的宽度，U型槽（411）在出料槽（16）和废料槽（162）以及成品槽（163）之间移动设置。

2.根据权利要求1所述的半导体器件切筋装置，其特征在于，对应半导体（2）每个引脚上下对置的光电开关（42）分别出料槽（16）的顶面以及底部，出料槽（16）对应上下对置的光电开关（42）的扫描区域加工有通孔（164），送料板（41）采用透明材料设计。

3.根据权利要求1所述的半导体器件切筋装置，其特征在于，底模（10）两侧均设有收纳箱（50），收纳箱（50）的长度大于半导体器件（1）的整体长度，收纳箱（50）用于收纳半导体器件（1）的器件边框（3）。

4.根据权利要求1所述的半导体器件切筋装置，其特征在于，废料槽（162）和成品槽（163）均与出料槽（16）平行，废料槽（162）与出料槽（16）相邻的侧壁以及成品槽（163）与出料槽（16）相邻的侧壁均加工有同轴的导向孔（165），导向孔（165）垂直于出料槽（16）的出料方向，导向孔（165）贯穿废料槽（162）与成品槽（163）的两侧侧壁，送料板（41）滑动穿设于导向孔（165）内，送料板（41）一侧连接有伸缩装置，用于驱动送料板（41）在出料槽（16）和废料槽（162）以及成品槽（163）之间移动。

5.根据权利要求1所述的半导体器件切筋装置，其特征在于，废料槽（162）与成品槽（163）的端面均穿设有弹射组件（43），弹射组件（43）包括一对平行的推杆（431），其中一根位于废料槽（162）或成品槽（163）端面的中部位置，另一根推杆（431）的外壁与废料槽（162）或成品槽（163）外侧的内壁相切，弹射组件（43）与废料槽（162）或成品槽（163）端面之间设有弹簧（432），弹簧（432）自由状态时两根推杆（431）的前端均位于废料槽（162）或成品槽（163）内，U型槽（411）两侧均设有导向板（412），导向板（412）垂直于U型槽（411）的底面，当U型槽（411）位于出料槽（16）时U型槽（411）两侧的导向板（412）均将推杆（431）限制于废料槽（162）或成品槽（163）的端面内，当U型槽（411）与废料槽（162）或成品槽（163）对齐时，废料槽（162）或成品槽（163）相应设置的推杆（431）将在弹簧（432）回弹的作用力下向废料槽（162）或成品槽（163）内弹射。

6.根据权利要求1所述的半导体器件切筋装置，其特征在于，导向板（412）与U型槽（411）相交的部位以及导向板（412）的另一端在U型槽（411）底面的投影均呈弧形折弯结构，推杆（431）的前端呈半球形结构。

7.根据权利要求1所述的半导体器件切筋装置，其特征在于，出料槽（16）两侧沿输送方向设有挡板（166），挡板（166）间隔设于传输带（161）上方，挡板（166）与传输带（161）顶面之间的间隙高度大于半导体（2）引脚的厚度。

8.根据权利要求1所述的半导体器件切筋装置，其特征在于，推料板（31）通过一对伸缩气缸（32）连接于安装板，安装板连接于一推料气缸（33），推料气缸（33）与伸缩气缸（32）均呈水平设置的，推料气缸（33）的推送方向与矩形通孔（13）的轴线平行，伸缩气缸（32）的伸缩方向与矩形通孔（13）的轴线垂直。