ITMI992116A1

ITMI992116A1 - APPARATUS AND METHOD FOR DAMBAR CUTTING

Info

Publication number: ITMI992116A1
Application number: IT1999MI002116A
Authority: IT
Inventors: Phui Phoong Chuang; Andrea Cigada
Original assignee: St Microelectronics Srl; Stmicroelectronics Sdn Bhd
Priority date: 1999-10-11
Filing date: 1999-10-11
Publication date: 2001-04-11
Also published as: MA25197A1; ITMI992116A0; CN1297836A; IT1314040B1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del l’invenzione industriale dal titolo: of the industrial invention entitled:

“Apparato e metodo per il taglio di "dambar".” "Apparatus and method for cutting" dambar "."

La presente invenzione si riferisce ad un apparato ed un metodo per il taglio di una "dambar" di un leadframe di un package di un circuito integrato dopo un’operazione di incapsulamento del circuito integrato. The present invention refers to an apparatus and a method for cutting a "dambar" of a leadframe of an integrated circuit package after an integrated circuit encapsulation operation.

Sono generalmente note diverse tecniche per l’incapsulamento di circuiti integrati. In un processo ben noto, il chip di un circuito integrato è attaccato ad una struttura di conduttori detto "leadframe" fatta generalmente da lamelle sottili di rame. Durante il processo di stampaggio, un corpo cavo di plastica, il cosiddetto package, viene chiuso attorno al chip dalla superficie superiore ed inferiore del leadframe e viene poi riempito di un materiale plastico per creare il corpo dell’involucro. Durante detto processo di stampaggio tuttavia il materiale plastico fuoriesce dalla custodia verso le regioni fra i conduttori del leadframe. Ciò può creare inceppamenti o in ogni caso fastidi all'apparecchiatura usata per inserire il package completo del circuito integrato in un circuito stampato. Various techniques are generally known for the encapsulation of integrated circuits. In a well known process, the chip of an integrated circuit is attached to a conductor structure called a "leadframe" generally made of thin copper strips. During the molding process, a hollow plastic body, the so-called package, is closed around the chip by the upper and lower surface of the leadframe and is then filled with a plastic material to create the casing body. During said molding process, however, the plastic material emerges from the case towards the regions between the conductors of the leadframe. This can create jams or in any case nuisance to the equipment used to insert the complete integrated circuit package into a printed circuit board.

Una soluzione del problema suddetto è data dalla costruzione di buchi rettangolari nel leadframe mediante una o più strisce di barriera chiamate "dambar" nel leadframe esterno al package. Durante l'incapsulamento il liquido di materiale plastico riempie i buchi fra il corpo del package e la dambar e non va oltre. Dopo l'incapsulamento il liquido di materiale plastico che ha riempito tali buchi viene rimosso così come la dambar. Tuttavia la rimozione della dambar risulta essere un'operazione difficile e costosa soprattutto nel caso in cui la distanza fra i conduttori del leadframe è piccola. A solution of the above problem is given by the construction of rectangular holes in the leadframe by means of one or more barrier strips called "dambar" in the leadframe external to the package. During encapsulation the plastic material liquid fills the holes between the package body and the dambar and does not go further. After encapsulation the plastic liquid that has filled these holes is removed as well as the dambar. However, the removal of the dambar turns out to be a difficult and expensive operation, especially in the case in which the distance between the conductors of the leadframe is small.

Un apparato generalmente usato per la rimozione della dambar prevede l'utilizzo di un apposito mezzo di pressione che forza la dambar verso un inserto di taglio di forma appropriata. Durante il taglio il package del dispositivo integrato è supportato da un corpo fisso ed inoltre tale corpo deve essere a contatto con il package in modo da non indurre danneggiamenti su esso. Tuttavia la disposizione del supporto in una posizione troppo alta o troppo bassa rispetto al package può provocare danneggiamenti in esso ed anche rotture del suo corpo plastico perché il leadframe può non toccare l'inserto di taglio durante l'operazione di taglio della dambar. An apparatus generally used for the removal of the dambar involves the use of a suitable pressure means which forces the dambar towards an appropriately shaped cutting insert. During cutting, the package of the integrated device is supported by a fixed body and furthermore this body must be in contact with the package so as not to cause damage to it. However, the arrangement of the support in a position that is too high or too low with respect to the package can cause damage therein and even breakage of its plastic body because the leadframe may not touch the cutting insert during the cutting operation of the dambar.

In vista dello stato della tecnica descritto, scopo della presente invenzione è quello di presentare un apparato ed un metodo per tagliare una "dambar" di un leadframe di un package di un circuito integrato, dopo un'operazione di incapsulamento del circuito integrato, che risolva il problema sopra esposto in modo da non provocare danneggiamenti sul package. In view of the state of the art described, the object of the present invention is to present an apparatus and a method for cutting a "dambar" of a leadframe of an integrated circuit package, after an integrated circuit encapsulation operation, which solves the problem described above so as not to cause damage to the package.

In accordo con la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto mediante un apparato per il taglio di una dambar di un leadframe di un package di un circuito integrato comprendente mezzi di pressione per comprimere detta dambar in inserti di taglio, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di supporto di detto package comprendente un primo ed un secondo mezzo di supporto tra cui detto package è interposto, essendo detti primo e secondo mezzo di supporto compressi da meccanismi di spinta verticali in modo da consentire a detto leadframe di detto package di essere sempre a contatto con detti inserti di taglio, e comprendente mezzi di bloccaggio di detto dispositivo di supporto in posizione compressa. In accordance with the present invention, this object is achieved by means of an apparatus for cutting a dambar of a leadframe of an integrated circuit package comprising pressure means for compressing said dambar into cutting inserts, characterized in that it comprises a device support of said package comprising first and second support means between which said package is interposed, said first and second support means being compressed by vertical thrust mechanisms so as to allow said leadframe of said package to always be in contact with said cutting inserts, and comprising means for locking said support device in a compressed position.

Grazie alla presente invenzione è possibile realizzare un apparato per tagliare una "dambar" di un leadframe di un package di un circuito integrato, dopo un'operazione di incapsulamento del circuito integrato, che consenta di supportare efficacemente il package del circuito integrato durante il taglio, mediante un dispositivo di supporto adattabile ad ogni condizione di lavoro durante tale operazione, evitando possibili danneggiamenti del package. Thanks to the present invention it is possible to realize an apparatus for cutting a "dambar" of a leadframe of an integrated circuit package, after an integrated circuit encapsulation operation, which allows to effectively support the integrated circuit package during cutting, by means of a support device adaptable to any working condition during this operation, avoiding possible damage to the package.

E' inoltre possibile realizzare un metodo per tagliare una "dambar "di un leadframe di un package di un circuito integrato, dopo un'operazione di incapsulamento del circuito integrato, che preveda un fase di supporto di detto package mediante detto dispositivo di supporto adattabile ad ogni condizione di lavoro, evitando possibili danneggiamenti del package. It is also possible to realize a method for cutting a "dambar" of a leadframe of a package of an integrated circuit, after an integrated circuit encapsulation operation, which provides for a support step of said package by means of said support device adaptable to every working condition, avoiding possible damage to the package.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio non limitativo negli uniti disegni, nei quali: The characteristics and advantages of the present invention will become evident from the following detailed description of a practical embodiment thereof, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 è una vista laterale di un apparato per il taglio di una dambar secondo l'arte nota; Figure 1 is a side view of an apparatus for cutting a dambar according to the known art;

la figura 2 è una vista in pianta dell'apparato di figura 1 ; Figure 2 is a plan view of the apparatus of Figure 1;

la figura 3 è una vista laterale dell'apparato di figura 1 con un supporto basso per il package; Figure 3 is a side view of the apparatus of Figure 1 with a low support for the package;

la figura 4 è una vista laterale dell'apparato di figura 1 con un supporto alto per il package; Figure 4 is a side view of the apparatus of Figure 1 with a high support for the package;

la figura 5 è una vista laterale di un apparato per il taglio di una dambar secondo la presente invenzione; figure 5 is a side view of an apparatus for cutting a dambar according to the present invention;

la figura 6 è una vista laterale dell'apparato di figura 5 con primi mezzi di bloccaggio del dispositivo di supporto del package in accordo alla prima forma di realizzazione della presente invenzione; figure 6 is a side view of the apparatus of figure 5 with first locking means of the package support device according to the first embodiment of the present invention;

la figura 7 è una vista laterale dell'apparato di figura 5 con secondi mezzi di bloccaggio del dispositivo di supporto del package secondo una variante della forma di realizzazione della presente invenzione. figure 7 is a side view of the apparatus of figure 5 with second locking means of the package support device according to a variant of the embodiment of the present invention.

Con riferimento alla figura l un package 1 di un circuito integrato è appoggiato su un supporto fisso 2. Il package 1 è provvisto di una struttura di conduttori che fuoriescono dal package, chiamata leadframe 10, in cui sono inserite due dambar 5. Due mezzi di pressione mobili verticalmente indicati comunemente con 3 posti su guide 4 scorrevoli orizzontalmente permettono di forzare le dambar 5 verso inserti di taglio 6 di forma appropriata posti ai lati del package 1. With reference to Figure 1, a package 1 of an integrated circuit rests on a fixed support 2. The package 1 is provided with a structure of conductors that come out of the package, called leadframe 10, in which two dambars 5 are inserted. vertically movable pressures commonly indicated with 3 placed on guides 4 sliding horizontally allow to force the dambars 5 towards cutting inserts 6 of appropriate shape placed on the sides of the package 1.

Gli inserti di taglio 6 hanno una tipica forma a pettine per consentire il taglio della dambar 5 mediante pressione dei mezzi 3 sulla stessa dambar 5, come visibile in figura 2. Infatti i mezzi 3 sono provvisti di elementi 8 che possono inserirsi tra gli elementi 9 degli inserti 6 in modo da consentire il taglio orizzontale della dambar 5 solo mediante pressione sulla stessa. The cutting inserts 6 have a typical comb shape to allow the cutting of the dambar 5 by pressing the means 3 on the same dambar 5, as shown in figure 2. In fact, the means 3 are provided with elements 8 which can be inserted between the elements 9 of the inserts 6 so as to allow the horizontal cut of the dambar 5 only by pressing it.

Il supporto fisso 2 deve essere sostanzialmente a contatto con la superficie inferiore del package in modo da non indurre danneggiamenti sullo stesso e il leadframe 10 deve essere a contatto con gli inserti di taglio 6. The fixed support 2 must be substantially in contact with the lower surface of the package so as not to induce damage thereon and the leadframe 10 must be in contact with the cutting inserts 6.

Un supporto 2 disposto in modo troppo basso rispetto al package 1, come visibile in figura 3, può provocare danneggiamenti sul package 1 che dipendono inoltre dalla posizione relativa degli elementi 8 dei mezzi di pressione 3 e degli elementi 9 degli inserti di taglio 6. A support 2 arranged too low with respect to the package 1, as visible in Figure 3, can cause damage to the package 1 which also depends on the relative position of the elements 8 of the pressure means 3 and of the elements 9 of the cutting inserts 6.

Un supporto 2 disposto in modo troppo alto rispetto ài package 1, come visibile in figura 4, può far in modo che gli elementi 9 degli inserti di taglio 6 non siano in contatto con il leadframe 10 durante l'operaziorie di taglio della dambar 5, in modo da provocare danneggiamenti sul package che possono portare anche alla rottura del suo rivestimento di plastica. A support 2 arranged too high with respect to the package 1, as visible in figure 4, can cause the elements 9 of the cutting inserts 6 not to contact the leadframe 10 during the cutting operation of the dambar 5, so as to cause damage to the package which can also lead to the breaking of its plastic coating.

Con l'attuale tecnologia la variazione massima concessa della distanza fra package 1 e supporto fisso 2 è di /- 0.01 mm. With the current technology the maximum allowed variation of the distance between package 1 and fixed support 2 is / - 0.01 mm.

Nella figura 5 è mostrato un apparato per il taglio di una dambar 5 secondo la presente invenzione che si differenzia dall'apparato di figura 1 per l'uso di un supporto mobile indicato generalmente con 20 per il posizionamento del package 1 in modo che il suo leadframe 10 sia a contatto con gli inserti di taglio 6. Il supporto mobile 20 è composto da due blocchi 11 e 12 caricati da rispettive molle kl e k2. Il contatto tra la superficie inferiore del package 1 e il blocco di supporto 12 è assicurato dalla pressione su esso della molla k2 mentre la seconda molla kl agisce sul blocco di supporto 11 in modo da comprimere il package 1 sulla superficie superiore del blocco di supporto 12. Inoltre la rigidezza della molla kl è regolata in modo da essere maggiore di quella della molla k2 per assicurare il contatto del leadframe 10 del package 1 con gli inserti di taglio 6. In tal modo è garantita la stabilità del package 1 in quanto il supporto 20 si adatta facilmente ad ogni diversa altezza del package 1 ed inoltre è sempre assicurato il contatto del leadframe 10 con gli elementi 9 degli inserti di taglio 6 durante l'operazione di taglio della dambar 5. Figure 5 shows an apparatus for cutting a dambar 5 according to the present invention which differs from the apparatus of figure 1 in the use of a mobile support generally indicated with 20 for positioning the package 1 so that its leadframe 10 is in contact with the cutting inserts 6. The movable support 20 is composed of two blocks 11 and 12 loaded by respective springs kl and k2. The contact between the lower surface of the package 1 and the support block 12 is ensured by the pressure on it of the spring k2 while the second spring kl acts on the support block 11 so as to compress the package 1 on the upper surface of the support block 12 Furthermore, the stiffness of the spring kl is adjusted so as to be greater than that of the spring k2 to ensure the contact of the leadframe 10 of the package 1 with the cutting inserts 6. In this way the stability of the package 1 is ensured as the support 20 easily adapts to any different height of the package 1 and furthermore the contact of the leadframe 10 with the elements 9 of the cutting inserts 6 during the cutting operation of the dambar 5 is always ensured.

Tuttavia prima dell'operazione di taglio della dambar 5 ma dopo che il package 1 è stato posizionato correttamente dal supporto 20, lo stesso package 1 deve essere bloccato in modo da impedire eventuali oscillazioni durante l'operazione di taglio della dambar. However, before the cutting operation of the dambar 5 but after the package 1 has been correctly positioned by the support 20, the same package 1 must be locked so as to prevent any oscillations during the cutting operation of the dambar.

Nella figura 6 è presentato un primo dispositivo di bloccaggio 30 del package 1 secondo la presente invenzione. Il dispositivo di bloccaggio 30 comprende corpi 31 collegati inferiormente alle guide 4 e provvisti di superfici inferiori inclinate 32 per forzare orizzontalmente corpi mobili 33, scorrevolmente collegati agli inserti di taglio 6, contro il blocco di supporto 12 in modo da bloccarlo durante l’operazione di taglio della dambar 5. 1 corpi 3 1 possono anche essere caricati a molla in modo non visibile nella figura. Figure 6 shows a first locking device 30 of the package 1 according to the present invention. The locking device 30 comprises bodies 31 connected below the guides 4 and provided with lower inclined surfaces 32 to force horizontally movable bodies 33, slidingly connected to the cutting inserts 6, against the support block 12 so as to block it during the operation of cut of the dambar 5. 1 bodies 3 1 can also be spring loaded in a way not visible in the figure.

Un secondo dispositivo di bloccaggio 40 secondo una variante della presente invenzione è descritto nella figura 7. Il dispositivo di bloccaggio 40 comprende un corpo mobile 41 scorrevolmente collegato ad un inserto di taglio 6 e provvisto di una superficie inclinata 42, capace di penetrare in una cavità 43 del blocco di supporto 12 che presenta una forma atta ad accogliere il blocco 41. La penetrazione del corpo mobile 41 dentro la cavità 42 è garantita da un meccanismo di compressione che può essere costituito da una molla. Tuttavia la forza di compressione di questo meccanismo deve essere minore della forza di compressione data dalla differenza delle forze associate alle molle kl e k2. Inoltre l'angolo a che la superficie inclinata forma con un asse orizzontale deve essere adeguatamente scelto in modo da impedire che il corpo 41 sia scorrevole durante l'operazione di taglio della dambar 5. L'angolo a può dipendere per esempio dalla ruvidità delle superfici. A second locking device 40 according to a variant of the present invention is described in Figure 7. The locking device 40 comprises a movable body 41 slidably connected to a cutting insert 6 and provided with an inclined surface 42, capable of penetrating into a cavity 43 of the support block 12 which has a shape suitable for accommodating the block 41. The penetration of the movable body 41 into the cavity 42 is ensured by a compression mechanism which can be constituted by a spring. However, the compressive force of this mechanism must be less than the compressive force given by the difference in the forces associated with the springs kl and k2. Furthermore, the angle a that the inclined surface forms with a horizontal axis must be suitably chosen so as to prevent the body 41 from sliding during the cutting operation of the dambar 5. The angle a may depend for example on the roughness of the surfaces .

L'apparato sopra descritto si presta ad un diverso metodo per l'operazione di taglio di una dambar. The apparatus described above lends itself to a different method for cutting a dambar.

Un metodo per il taglio di una dambar 5 di un leadframe 10 di un package 1 di un circuito integrato che prevede, prima della fase dell'operazione di taglio della dambar 5, una prima ed una seconda fase. A method for cutting a dambar 5 of a leadframe 10 of a package 1 of an integrated circuit which provides, before the step of the cutting operation of the dambar 5, a first and a second step.

La prima fase prevede un posizionamento di detto leadframe 10 in modo da essere in contatto con inserti di taglio 6 mediante un dispositivo di supporto 20 di detto package 1. Il dispositivo di supporto 20 comprende un primo 11 ed un secondo 12 mezzo di supporto tra cui detto package 1 è interposto con detti primo 11 e secondo 12 mezzo di supporto compressi da meccanismi di spinta verticali, ad esempio molle kl e k2. The first step provides for a positioning of said leadframe 10 so as to be in contact with cutting inserts 6 by means of a support device 20 of said package 1. The support device 20 comprises a first 11 and a second 12 support means including said package 1 is interposed with said first 11 and second 12 support means compressed by vertical thrust mechanisms, for example springs kl and k2.

La seconda fase prevede il bloccaggio di detto dispositivo di supporto 20 mediante opportuni mezzi di bloccaggio 30, 40 costituiti o da almeno un primo corpo mobile orizzontalmente 33 che viene forzato contro detto secondo mezzo di supporto 12 o da almeno un secondo corpo mobile orizzontalmente 41, opportunamente sagomato, che viene forzato in una cavità sagomata 42 di detto secondo mezzo di supporto 12. La penetrazione del corpo 41 dentro la cavità 42 è garantita da un meccanismo di compressione che può essere costituito da una molla. Tuttavia la forza di compressione di questo meccanismo deve essere minore della forza di compressione data dalla differenza delle forze associate alle molle kl e k2. Inoltre il corpo 41 non deve scorrere all'interno della cavità 42 durante l'operazione di taglio della dambar 5. The second step provides for the locking of said support device 20 by means of suitable locking means 30, 40 consisting either of at least a first horizontally movable body 33 which is forced against said second support means 12 or by at least a second horizontally movable body 41, suitably shaped, which is forced into a shaped cavity 42 of said second support means 12. The penetration of the body 41 into the cavity 42 is ensured by a compression mechanism which can be constituted by a spring. However, the compressive force of this mechanism must be less than the compressive force given by the difference in the forces associated with the springs kl and k2. Furthermore, the body 41 must not slide inside the cavity 42 during the cutting operation of the dambar 5.

Claims

CLAIMS 1. Apparatus for cutting a dambar (5) of a leadframe (10) of a package (1) of an integrated circuit comprising pressure means (3) for compressing said dambar (5) into cutting inserts (6), characterized in that it comprises a support device (20) of said package (1) comprising a first (11) and a second (12) support means between which said package (1) is interposed, being said first (11) and second (12) support means compressed by vertical thrust mechanisms (kl, k2) so as to allow said leadframe (10) of said package (1) to always be in contact with said cutting inserts (6), and comprising locking means (30; 40) of said support device (20) in compressed position.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that said thrust mechanisms (kl, k2) consist of springs.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that said locking means (30) comprise at least one horizontally movable body (33) which is forced against said second support means (12) before the cutting operation of said dambar ( 5).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that said locking means (40) comprise at least one horizontally movable shaped body (41) which is forced into a shaped cavity (43) of said second support means (12) before the operation of cutting said dambar (5).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that said at least one shaped body (41) must be housed in said cavity (42) in a non-sliding way.

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that said shaped body (42) is forced into said cavity (42) by means of a mechanism whose compression force must be less than the difference in the compression forces of the thrust mechanisms (kl, k2) associated respectively with said first (11) and second (12) support means

7. Method for cutting a dambar (5) of a leadframe (10) of a package (1) of an integrated circuit, characterized by providing a first step of positioning said leadframe (10) in contact with cutting inserts (6) by means of a support device (20) of said package (1), said support device (20) comprising a first (11) and a second ( 12) support means between which said package (1) is interposed, said first (11) and second (12) support means compressed by vertical thrust mechanisms (kl, k2), and a second locking step of said device support in compressed position by means of suitable locking means (30, 40).

8. Method according to claim 7, characterized in that said thrust mechanisms (kl, k2) consist of springs.

Method according to claim 7, characterized in that said locking means (30) comprise at least one horizontally movable body (33) which is forced against said second support means (12).

Method according to claim 7, characterized in that said locking means (40) comprise at least one horizontally movable shaped body (41) which is forced into a shaped cavity (42) of said second support means (12).

11. Method according to claim 10, characterized in that said at least one shaped body (41) must be housed in said cavity (42) in a non-sliding way.

Method according to claim 10, characterized in that said shaped body (42) is forced into said cavity (42) by means of a mechanism whose compression force must be less than the difference in the compression forces of the thrust mechanisms (kl, k2) associated respectively with said first (11) and second (12) support means.