CN114799552A - 集成电路封装激光切筋方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成电路封装激光切筋方法、系统和装置，方法包括获取具有引线框架的电路基板；根据电路基板，获取引线框架上的中筋定位数据；根据中筋定位数据，生成激光切筋路径；根据激光切筋路径，驱动激光器对引线框架进行激光切筋，得到目标封装件。本发明基于激光烧蚀和软件控制，对不同电路排版、不同电路尺寸以及不同外引脚间距尺寸的电路设计，均可实现切筋，无需单独设计制作切筋模具，节约了投资切筋模具的成本并缩短了产品研发周期，切筋方案更为灵活，适用于不同的应用环境，尤其适应于小批量的电路加工或新品电路研发。

Description

集成电路封装激光切筋方法、系统和装置

技术领域

本发明涉及集成电路封装技术领域，具体涉及一种集成电路封装激光切筋方法、系统和装置。

背景技术

集成电路封装主要是在集成电路芯片的金属圆形外壳基础上增加外引线而成，其目的在于保护芯片不受或少受外界环境的影响，并为之提供一个发挥集成电路芯片功能的良好环境，以使之稳定、可靠、正常地完成电路功能。在集成电路封装技术中，切筋是其中一个必不可少的工序，切筋工序是将引线框架中连接各引线脚的中筋冲切掉。目前，集成电路切筋技术受该产业近年来快速成长的推动，得到了飞速发展。

目前的切筋技术主要是采用切筋模具进行自动批量生产的方式，即以引线框架为载体，采用切筋模具单次冲压多列集成电路，可完成几十到几百根中筋的一次性切断。这种切筋方式的最大优点是工作效率高，能广泛应用于民品大批量电路封装领域。然而，每套切筋模具只能适用于引线框架上的电路排版、外引脚数量等条件完全相同的设计，而常见的需要切筋的带外引脚的引线框架多达上百种型号，若采用切筋模具来进行切筋，需要更换多套切筋模具，成本极高，极大增加了不同封装形式及框架上电路排布不同的小批量电路加工或新品电路研发的模具投资成本和周期，不适用于小批量的电路加工或新品电路研发。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种集成电路封装激光切筋方法、系统和装置，以解决现有技术中将切筋模具应用于小批量电路加工或新品电路研发的切筋时所带来的成本高和周期长的问题。

本发明提供了一种集成电路封装激光切筋方法，包括：

获取具有引线框架的电路基板；

根据所述电路基板，获取所述引线框架上的中筋定位数据；

根据所述中筋定位数据，生成激光切筋路径；

根据所述激光切筋路径，驱动激光器对所述引线框架进行激光切筋，得到目标封装件。

可选地，所述获取具有引线框架的电路基板，包括：

按照预设注塑参数，采用注塑包封工艺，将集成电路芯片和所述引线框架进行包封，得到所述电路基板。

可选地，所述中筋定位数据包括所述引线框架上的每条待切割中筋的位置坐标。

可选地，所述根据所述中筋定位数据，生成激光切筋路径，包括：

从所有所述待切割中筋中确定出起始切割中筋和终止切割中筋；

根据每相邻两条所述待切割中筋的位置坐标，计算出激光切割步距；

根据所有所述待切割中筋的位置坐标，得到激光切割方向；

根据所述起始切割中筋的位置坐标、所述终止切割中筋的位置坐标、所述激光切割步距和所述激光切割方向，生成所述激光切割路径。

可选地，所述根据所述激光切筋路径，驱动激光器对所述引线框架进行激光切筋，得到目标封装件，包括：

驱动所述激光器移动，使得所述激光器发出的激光束射向所述起始切割中筋对应的位置坐标；

按照预设激光切割参数，利用所述激光束对所述起始切割中筋进行激光切筋；

按照所述激光切筋路径，驱动所述激光器依次移动，使得所述激光器发出的激光束依次射向其余每个所述待切割中筋对应的位置坐标；

按照所述预设激光切割参数，利用依次射出的所述激光束，依次对其余每个所述待切割中筋进行激光切筋，直至所述终止切割中筋完成激光切筋，得到所述目标封装件。

可选地，在驱动所述激光器移动中，和/或，在驱动所述激光器依次移动中，还包括：

采用预设定位工具对所述激光器进行实时定位。

可选地，所述预设激光切割参数包括激光功率、激光频率和激光切割速度。

可选地，所述根据所述激光切筋路径，驱动激光器对所述引线框架进行激光切筋，得到目标封装件之后，还包括：

采用电镀、打标和成型的制程，对所述目标封装件进行加工。

此外，本发明还提供了一种集成电路封装激光切筋系统，包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序，所述计算机程序运行时实现前述集成电路封装激光切筋方法中的方法步骤。

此外，本发明还提供了一种集成电路封装激光切筋装置，包括前述的集成电路封装激光切筋系统，还包括：

激光器；以及

驱动机构，与所述激光器传动连接，还与所述集成电路封装激光切筋系统通信连接；

所述驱动机构，用于根据所述集成电路封装激光切筋系统生成的激光切筋路径，驱动所述激光器对引线框架进行激光切筋，得到目标封装件。

本发明的有益效果：通过获取引线框架上的中筋定位数据来生成激光切筋路径，再根据生成的激光切筋路径，驱动激光器，以激光烧蚀的方法对引线框架进行切筋，与传统的采用切筋模具来进行切筋的方法相比，本发明基于激光烧蚀和软件控制，对不同电路排版、不同电路尺寸以及不同外引脚间距尺寸的电路设计，均可实现切筋，无需单独设计制作切筋模具，节约了投资切筋模具的成本并缩短了产品研发周期，切筋方案更为灵活，适用于不同的应用环境，尤其适应于小批量的电路加工或新品电路研发。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明实施例一中一种集成电路封装激光切筋方法的流程图；

图2示出了本发明实施例一中电路基板的结构示意图；

图3示出了本发明实施例一中激光切筋的模型图；

图4示出了本发明实施例一中起始切割中筋A的位置坐标、终止切割中筋B的位置坐标、激光切割步距L和激光切割方向α的展示图；

图5示出了本发明实施例一中经S4激光切筋后的目标封装件的结构示意图；

图6示出了本发明实施例一中另一种集成电路封装激光切筋方法的流程图；

图7示出了本发明实施例一中目标封装件经S5加工之后的结构示意图。

附图标记说明：

1、激光器，2、激光束，3、待切割中筋，4、引线框架，5、塑封体。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一、

一种集成电路封装激光切筋方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1，获取具有引线框架的电路基板。

具体地，S1包括：

按照预设注塑参数，采用注塑包封工艺，将集成电路芯片和所述引线框架进行包封，得到所述电路基板。

通过上述包封步骤，将集成电路芯片及其输入输出引脚(即I/O引脚)保护起来以便于电路的存储、运输和使用，提高整个集成电路封装品质。

本实施例获取到的电路基板如图2所示，包括多个待切割中筋3、引线框架4、塑封体5和集成电路芯片，其中集成电路芯片位于塑封体5内部，因此集成电路芯片在图2中未示出。利用激光器对该电路基板进行激光切筋的模型图如图3所示，在图3中，1代表激光器，2代表激光器发出的激光束。

具体地，所述预设注塑参数包括合模压力、注塑压力、注塑时间和模温。

本实施例中，合模压力为60～120ton，注塑压力为0.9～1.5ton，注塑时间为6～15sec，模温为170～180℃。

如图1所示，S2，根据所述电路基板，获取所述引线框架上的中筋定位数据。

具体地，所述中筋定位数据包括所述引线框架上的每条待切割中筋的位置坐标。

通过上述待切割中筋的位置坐标，便于生成激光切筋路径，进而便于实现对激光器的驱动控制，基于激光器和软件控制，对不同电路排版、不同电路尺寸以及不同外引脚间距尺寸的电路设计，均可实现切筋，节约了传统模具切筋的开模成本与周期。

具体地，本实施例中在获取每条待切割中筋的位置坐标时，基于机器视觉技术，获取电路基板图像，并根据电路基板图像，识别并获取其中的中筋定位数据。通过上述方法，提高了激光切筋的智能化程度。

如图1所示，S3，根据所述中筋定位数据，生成激光切筋路径。

优选地，S3包括：

从所有所述待切割中筋中确定出起始切割中筋和终止切割中筋；

根据每相邻两条所述待切割中筋的位置坐标，计算出激光切割步距；

根据所有所述待切割中筋的位置坐标，得到激光切割方向；

根据所述起始切割中筋的位置坐标、所述终止切割中筋的位置坐标、所述激光切割步距和所述激光切割方向，生成所述激光切割路径。

通过上述方法生成的激光切割路径，便于基于不同电路基板，针对性地生成激光切割路径，进而便于进行针对性地激光切筋，有效解决了将切筋模具应用于小批量电路加工或新品电路研发的切筋时所带来的成本高和周期长的问题，投资成本低，研发周期短。

本实施例中，起始切割中筋A的位置坐标、终止切割中筋B的位置坐标、激光切割步距L和激光切割方向α的展示如图4所示。

如图1所示，S4，根据所述激光切筋路径，驱动激光器对所述引线框架进行激光切筋，得到目标封装件。

优选地，S4包括：

驱动所述激光器移动，使得所述激光器发出的激光束射向所述起始切割中筋对应的位置坐标；

按照预设激光切割参数，利用所述激光束对所述起始切割中筋进行激光切筋；

按照所述激光切筋路径，驱动所述激光器依次移动，使得所述激光器发出的激光束依次射向其余每个所述待切割中筋对应的位置坐标；

按照所述预设激光切割参数，利用依次射出的所述激光束，依次对其余每个所述待切割中筋进行激光切筋，直至所述终止切割中筋完成激光切筋，得到所述目标封装件。

通过上述激光切筋步骤，便于实现激光烧蚀和软件控制的结合，进而便于对不同电路排版、不同电路尺寸以及不同外引脚间距尺寸的电路设计，均可实现针对性的切筋。

具体地，在驱动所述激光器移动中，和/或，在驱动所述激光器依次移动中，还包括：

采用预设定位工具对所述激光器进行实时定位。

通过预设定位工具对激光器进行实时定位，便于实时反馈激光器的位置，以确保激光器的激光切筋是按照激光切割路径进行的，提高激光切筋的准确率，进而确保整个目标封装件的封装品质。其中，预设定位工具可以是电机定位工具，也可以是定位针，还可以是其他可行的定位工具，本实施例根据实际情况选择，具体此处不再列举。

具体地，所述预设激光切割参数包括激光功率、激光频率和激光切割速度。

本实施例中激光功率为500～3000W，激光频率为3～15KHz，激光切割速度为20～150mm/s。

需要说明的是，本实施例上述起始切割中筋A的位置坐标、终止切割中筋B的位置坐标、激光切割步距L、激光切割方向α在确定出之后，可通过设备操作面板输入和编辑，同时，激光功率、激光频率和激光切割速度，均事先通过设备操作面板输入和编辑。

本实施例经S4所述的激光切筋之后，得到的目标封装件的结构如图5所示。

如图6所示，在S4之后，还包括：

S5，采用电镀、打标和成型的制程，对所述目标封装件进行加工。

通过上述制程，能将半成品的目标封装件再加工成完整的集成电路，完善封装件。

本实施例上述电镀、打标和成型的制程的具体操作工艺，均采用现有技术，具体细节此处不再赘述。

本实施例经S5所述的加工步骤之后，得到的封装件的结构如图7所示。

本实施例的集成电路封装激光切筋方法，通过获取引线框架上的中筋定位数据来生成激光切筋路径，再根据生成的激光切筋路径，驱动激光器，以激光烧蚀的方法对引线框架进行切筋，与传统的采用切筋模具来进行切筋的方法相比，基于激光烧蚀和软件控制，对不同电路排版、不同电路尺寸以及不同外引脚间距尺寸的电路设计，均可实现切筋，无需单独设计制作切筋模具，节约了投资切筋模具的成本并缩短了产品研发周期，切筋方案更为灵活，适用于不同的应用环境，尤其适应于小批量的电路加工或新品电路研发。

本实施例的集成电路封装激光切筋方法适用于任何带引脚的封装形式，包括但不局限于SOP(Small Outline Package，即小外形封装)、TSSOP(Thin Shrink Small OutlinePackage，即薄的缩小外形封装)、SSOP(Shrink Small-Outline Package，即缩小外形封装)、MSOP(Miniature Small Outline Package，即迷你小外形封装)、QFP(Quad FlatPackage，即方形扁平式封装)、TQFP(thin quad flat package，即薄塑封四角扁平封装)、DIP(dual in-line package，即双列直插式封装)和SIP(single in-line package，即单列直插式封装)。

实施例二、

一种集成电路封装激光切筋系统，其特征在于，包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序，所述计算机程序运行时实现如实施例一所述的方法步骤。

本实施例的集成电路封装激光切筋系统，与激光器结合，基于激光烧蚀和软件控制，对不同电路排版、不同电路尺寸以及不同外引脚间距尺寸的电路设计，均可实现切筋，无需单独设计制作切筋模具，节约了投资切筋模具的成本并缩短了产品研发周期，切筋方案更为灵活，适用于不同的应用环境，尤其适应于小批量的电路加工或新品电路研发。

本实施例所述的集成电路封装激光切筋系统与上述的集成电路封装激光切筋方法相互对应，本实施例中的未尽细节，详见实施例一及图1至图7的具体描述，此处不再赘述。

实施例三、一种集成电路封装激光切筋装置，包括实施例二的集成电路封装激光切筋系统，还包括：

激光器；以及

驱动机构，与所述激光器传动连接，还与所述集成电路封装激光切筋系统通信连接；

所述驱动机构，用于根据所述集成电路封装激光切筋系统生成的激光切筋路径，驱动所述激光器对引线框架进行激光切筋，得到目标封装件。

本实施例的集成电路封装激光切筋装置，基于激光烧蚀和软件控制，对不同电路排版、不同电路尺寸以及不同外引脚间距尺寸的电路设计，均可实现切筋，无需单独设计制作切筋模具，节约了投资切筋模具的成本并缩短了产品研发周期，切筋方案更为灵活，适用于不同的应用环境，尤其适应于小批量的电路加工或新品电路研发。

同理，本实施例的未尽细节，详见实施例一、实施例二及图1至图7的具体描述，此处不再赘述。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种集成电路封装激光切筋方法，其特征在于，包括：

获取具有引线框架的电路基板；

根据所述电路基板，获取所述引线框架上的中筋定位数据；

根据所述中筋定位数据，生成激光切筋路径；

根据所述激光切筋路径，驱动激光器对所述引线框架进行激光切筋，得到目标封装件。

2.根据权利要求1所述的集成电路封装激光切筋方法，其特征在于，所述获取具有引线框架的电路基板，包括：

按照预设注塑参数，采用注塑包封工艺，将集成电路芯片和所述引线框架进行包封，得到所述电路基板。

3.根据权利要求1所述的集成电路封装激光切筋方法，其特征在于，所述中筋定位数据包括所述引线框架上的每条待切割中筋的位置坐标。

4.根据权利要求3所述的集成电路封装激光切筋方法，其特征在于，所述根据所述中筋定位数据，生成激光切筋路径，包括：

从所有所述待切割中筋中确定出起始切割中筋和终止切割中筋；

根据每相邻两条所述待切割中筋的位置坐标，计算出激光切割步距；

根据所有所述待切割中筋的位置坐标，得到激光切割方向；

根据所述起始切割中筋的位置坐标、所述终止切割中筋的位置坐标、所述激光切割步距和所述激光切割方向，生成所述激光切割路径。

5.根据权利要求4所述的集成电路封装激光切筋方法，其特征在于，所述根据所述激光切筋路径，驱动激光器对所述引线框架进行激光切筋，得到目标封装件，包括：

驱动所述激光器移动，使得所述激光器发出的激光束射向所述起始切割中筋对应的位置坐标；

按照预设激光切割参数，利用所述激光束对所述起始切割中筋进行激光切筋；

按照所述激光切筋路径，驱动所述激光器依次移动，使得所述激光器发出的激光束依次射向其余每个所述待切割中筋对应的位置坐标；

按照所述预设激光切割参数，利用依次射出的所述激光束，依次对其余每个所述待切割中筋进行激光切筋，直至所述终止切割中筋完成激光切筋，得到所述目标封装件。

6.根据权利要求5所述的集成电路封装激光切筋方法，其特征在于，在驱动所述激光器移动中，和/或，在驱动所述激光器依次移动中，还包括：

采用预设定位工具对所述激光器进行实时定位。

7.根据权利要求5所述的集成电路封装激光切筋方法，其特征在于，所述预设激光切割参数包括激光功率、激光频率和激光切割速度。

8.根据权利要求1至7任一项所述的集成电路封装激光切筋方法，其特征在于，所述根据所述激光切筋路径，驱动激光器对所述引线框架进行激光切筋，得到目标封装件之后，还包括：

采用电镀、打标和成型的制程，对所述目标封装件进行加工。

9.一种集成电路封装激光切筋系统，其特征在于，包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序，所述计算机程序运行时实现如权利要求1至8任一项权利要求所述的方法步骤。

10.一种集成电路封装激光切筋装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的集成电路封装激光切筋系统，还包括：

激光器；以及

驱动机构，与所述激光器传动连接，还与所述集成电路封装激光切筋系统通信连接；

所述驱动机构，用于根据所述集成电路封装激光切筋系统生成的激光切筋路径，驱动所述激光器对引线框架进行激光切筋，得到目标封装件。

Images