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1、二0一六年十月,FP-500集成电路成形设备功能开发方案,2016/10/21,提纲,1 项目研究的意义,2 国内外发展现状,3 研究内容及方案,4 现有技术基础,5 进度及经费概算,1,项目研究意义,1 封装级-组装级过渡,直引线,Trim and form,与焊盘匹配的组装件,形引脚,近年来工艺难题！,原因,2 国内需求剧增，工艺难度大,总计大于：6000片,国内几家具备工艺能力,单片成形费用2000元/片,缺乏工艺内涵,单片价值高，心里压力大,3 引线成形的主要工艺难点,芯片与焊盘的匹配性,站高、肩宽、焊接面长度,控制精度为：0.01mm,合适的工艺窗口,若非标焊盘设计则工艺窗口变小,4
2、 现有设备描述,国内较早开展成形工艺研究单位，前期只能立足于手工成形，解决有无的问题,（一）手工成形 针对非标设计 没有专用的成形设备 针对专用芯片 要求有操作经验的人进行 优点是成形的灵活性较大、成形周期短，现有的工艺设备能够达到 其缺点是成形的一致性差，工作效率低，工艺上不易控制,成形实例,以OM7560成形为例 上模具、下模具，带锁紧 要控制肩宽，防止器件受损 手工剪脚 手工整形,（二）FP-500成形设备,（1）结构结构特点,“Manix FP”SMT芯片引脚成形系统是美国Manix公司生产的专用成形设备，由成形模压机（分为手动和启动两种）和成形模具组成,单边、可调双工位,成形机,气缸
3、组件,成形组件,切割组件,芯片载具,软件,+,（2）参数性能,千分尺调整,精确到：0.0254mm,引脚厚度：0.26mm,R角：0.39mm,（3）设备的局限性及缺点,设备的一次操作需要2个工序，分别是引脚成形和管腿剪切，只能完成芯片单面引脚的成形，对于四面扁平封装器件，需要重复操作4次，共8个工序，成形效率较低。对于批量产品而言，成形效率低的问题更为突出,成形效率低下,成形质量控制难度大,对于四面封装元器件而言，每侧成形的引脚回弹存在一定的差异性，因此造成部分引脚共面度不好，这时往往需要手工校形来解决。,成形参数的局限性,肩宽尺寸设置范围不够，不能兼顾现阶段常用器件，现有设备：肩宽尺寸最小
4、为1mm，但实际应用过程中肩宽控制尺寸最小达到0.5mm，现有的成形模具不满足部分器件的成形需求。,成形厚度的局限性,成形机对器件的要求：器件引脚厚度不得超过0.26mm，否则将对器件引脚造成物理性损伤。,成形参数计算及后续处理,成形参数（肩宽、站高、引脚长度）数据计算量大 且容易出错，需要另一名操作人员来核对 而且参数的记录为纸质，不方便后期查询、调用和统计 芯片成形完成后，按照产品要求需要拍照记录，现阶段的操作方式是通过常规相机拍照，后期电脑导入处理，增加了后期数据处理的工作量。,（1）确定千分尺调节量；（2）确认成形后的元器件引脚是否与焊盘相匹配；（3）趾跟和趾尖是否有润湿角。,器件成形
5、后尺寸(L),尺寸L应至少大于焊盘跨度0.5mm以上,肩宽（A+R）,M(A)为模具尺寸，X(A)为千分尺调整量,站高（D+M）,M为本体站高，X(D)为千分尺调整量,焊接面长度（B+R）,M（B）模具厚度，X(B) 千分尺调整量,5 功能开发后能够解决的具体科研问题及意义,5 预期成果及应用领域,固定式（站高可调）成形模具及其相关的软硬件系统是在原有单边可调双工位成形系统的基础上进行功能开发的，设备功能开发后主要应用于航天产品电子学组件中大规模集成电路引线成形，预期设计加工2套3套成形模具，是对原有成形设备功能性及关键工艺参数的补充、扩大待成形器件的种类和工艺窗口，降低工艺实施的难度和不确定
6、性，并将大幅度提高产品可靠性，保证产品质量。成形参数计算软件和自动拍照记录系统的开发，将扩展成形机的功能，提高成形机的易用性，降低对操作人员的依赖性,2,国内外研究现状,（1 ）各科研院所、航天集团等单位在工艺上不断寻求和探索相关的解决办法，其绝大多数都是自制工装、模具，加之操作者多年的实践经验，能够在短期内解决集成电路引线成形的实际需求 （2）成形后的器件在高可靠性产品中承受住了各种环境应力的试验条件，能够满足产品可靠性要求 （3）但从成形工艺的角度看，一致性差、共面度不好、成形效率极其低下，工装模具的适应性窄，在批量条件下显得无能为力。,（4）除国内集成电路专业生产厂家具备引线成形能力外（
7、集成电路封装工序之一），还没有发现任何单位能够生产该类的成形设备（即使有，也没有形成产业化），其主要精力放在了轴向、径向分立器件的成形上 （5）相比之下，国外在单机引线成形方面起步较早，在工艺技术上较为成熟，该类设备近年来已经进入中国市场，比较典型的是美国Fancort公司、Manix公司生产的成形设备,3,研究内容及方案,1、主要目标,2、技术路线及方案,一、固定式成形模具组合体,设计思路,结构模型,成形过程,准备,加紧肩宽,下压成形,切脚,工艺参数,R角控制,弯曲力测算,上模下行，引线发生自由弯曲，引线自由弯曲过程包含2个U形弯曲，所需自由弯曲力为,压料力,设F为弯曲件压料力；F2为自由弯
8、曲力；F为U形自由弯曲力；K为安全系数，一般取K1.30；b为材料的强度极限；b为弯曲件的宽度；t为弯曲材料的厚度；r为弯曲件的内弯曲半径；F3为切料力；F4为校正弯曲力；A为校正部分的垂直投影面积；P为单位面积上的校正力； 为引线数目；F校为校正弯曲力,实际工作中：根据试验确定弹簧的设计值,模具间隙量,根据引脚厚度确定：N+0.01,材料选择,高强度工具钢,站高控制,二、厚引脚成形模具加工,我所XX项目：LM98640，单板4片，共计60片，引脚厚度：0.31，原有模具0.26,三、共面度检测及引脚修调,四、计算机软件及监视系统,关键尺寸量取正确性,焊盘可制造性,确定三个工艺参数,千分尺调节
9、量,判读焊盘匹配性,采用微距相机对成形关键位置进行实施监控，对成形后的器件进行拍照，配有自动调焦和照明辅助系统，确保照片的清晰度。系统将自动完成拍照和存储,3、技术难点,4、创新点,4,现有技术基础,内部基础：电装工艺中心在集成电路引线成形方面已经进行了多年的工艺研究，在专用设备进入中国市场前，已经开展了对于大规模集成电路引线成形的手工成形模具的设计开发工作，期间发表论文1篇、申请发明专利一项，因此在成形模具的设计方面积累了较为丰富的经验。电装中心具有一支通用产品和电装工装工具的研发队伍，专业领域涵盖机械、电子、软件、电装工艺等，具有多款产品开发经验。中心目前拥有一台FP-500M成形设备，能
10、够提供气动安装和调试平台，模具设计后能够与其进行良好的兼容。 外部条件：原有设备在国内有代理商，在设备成形模具方面能够提供一定的技术支持。,协作方式：该系统采取自行研制，模具加工需要外协,5,进度及经费,进度,验收指标,谢谢各位评委、专家！,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.9.2720.9.27Sunday, September 27, 2020 2、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。05:48:0605:48:0605:489/27/2020 5:48:06 AM 3、越是没有本领的就越加自命不凡。20.9.2705:48:0605:48Sep-2027-Sep-20 4
11、、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。05:48:0605:48:0605:48Sunday, September 27, 2020 5、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。20.9.2720.9.2705:48:0605:48:06September 27, 2020 6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年9月27日星期日上午5时48分6秒05:48:0620.9.27 7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2020年9月上午5时48分20.9.2705:48September 27, 2020 8、业余生活要有意义，不要越轨。2020年9月27日星期日5时48分
12、6秒05:48:0627 September 2020 9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午5时48分6秒上午5时48分05:48:0620.9.27 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。9/27/2020 5:48:06 AM05:48:062020/9/27 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。9/27/2020 5:48 AM9/27/2020 5:48 AM20.9.2720.9.27 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。27-Sep-2027 September 202020.9.27 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Sunday, September 27, 202027-Sep-2020.9.27 14、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。20.9.2705:48:0627 September 202005:48,谢谢大家,
