CAD-CAM系统应用实例-半导体引线框架的制造

半导体引线框架制造

CAD/CAM的应用实例机研李云龙主要内容引线框架与集成系统简介集成CAD/CAM系统的组成结构系统的设计准那么与数据库系统的应用与结果总结引线框架核心思想组成结构准那么与数据库应用结果简介引线框架作为集成电路的芯片载体，是一种借助于键合金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，绝大局部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根底材料。产品类型有TO、DIP、ZIP、SIP、SOP、SSOP、QFP〔QFJ〕、SOD、SOT等。主要用模具冲压法和化学刻蚀法进行生产。引线框架的作用核心思想组成结构准那么与数据库应用结果简介将积体电路内电子元件功能传输至外部的系统板，是封装的三大原料〔导线架、金线、封装胶〕中最重要的一种，导线架依功能可为单体导线架〔DiscreteLeadFrame〕及积体电路导线架(ICLeadFrame)，单体导线架又含支援电晶体、二极体和发光二极体〔LED〕导产品，积体电路导线架那么用于半导体封装，作为晶片及印刷电路导线架那么用半导体封装，作为晶片及印刷电路板线路边接之媒介，不同积体电路采用不同封装方式，所用导线架亦不同.引线框架核心思想组成结构准那么与数据库应用结果简介封装材料集成系统核心思想组成结构准那么与数据库应用结果简介集成系统是指将与某种应用目标相关的各种应用单元通过接口、集成平台等方法有机地组织在一起，到达功能集成、信息集成、过程集成的目的，充分发挥信息共享。资源共享的作用，提高了系统的运行效率与管理水平。集成电路的封装形式由早期的金属封装或陶瓷封装逐渐向塑料封装方向开展。随着塑封件的日益复杂，集成电路引线数目不断增多〔如今300至500个引线已非常普遍，不久将到达1000至2000个引线〕以及对集成电路的需求量越来越大，塑封模的型腔数目也越来越多〔几百腔或上千腔〕，封装工艺对塑封模的要求也越来越高，塑封模相应地变得越来越复杂，这就迫切需要利用先进的计算机技术，从而进一步提高生产效率。现代集成系统核心思想组成结构准那么与数据库应用结果简介现代集成制造系统不仅应强调信息的集成，更应该强调技术、人和管理的集成。在开发集成制造系统时强调“多集成”的概念，即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成，这更适合未来制造系统的需求。集成系统的根本特征核心思想组成结构准那么与数据库应用结果简介数据共享系统各个局部的输入可一次性完成，每个局部不必重新初始化，各子系统产生的输出可为其它有关的子系统直接接收使用，不必人工干预。系统集成化系统中功能不同的软件系统，按不同的用途有机的结合起来，用统一的执行控制程序来组织各种信息的传递，保证系统内信息流畅通，并协调各子系统有效地运行。开放性系统采用开放式体系结构和通用接口标准，以便于数据交换和扩充。集成系统核心思想组成结构准那么与数据库应用结果简介本系统由六个单元构成，分别是输入和形状处理单元、可行性检查单元、布局设计单元、模具设计单元、建模单元、后处理单元。该系统的设计主要考虑了产品的材料和厚度、几何形状的复杂程度、金属丝的直径和材料，受压的可靠性等。由于在二维高精度模具系统中集成了过程设计技术和CAE分析，使得带有精冲工序的半导体引线框架的模具设计得以实现。采用CAD/CAM集成系统技术可大大提高模具产品的设计质量、缩短模具设计与制造周期、降低产品本钱。返回目录集成CAD/CAM系统的组成结构核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库CAD、CAPP和CAM是CIMS的重要组成局部，三者之间的有机集成对制造业有着重大的意义。从CAD/CAPP/CAM集成的角度出发，可以将构成零件的特征分为5大类：管理特征、技术特征、材料及热处理特征、精度特征和形状特征。其中，管理特征、技术特征和材料及热处理特征只需通过中间数据库进行统一管理，就可以容易地实现信息共享和交流。而形状特征可由CAD系统获得。精度特征是描述零件几何形状、尺寸的许可变动量的信息集合，包括公差〔尺寸公差和形位公差〕和外表粗糙度，这些精度信息会影响零件的机械性能、加工路线和生产本钱，是CAD/CAPP/CAM集成中重要的组成。集成CAD/CAM系统的组成结构核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库产品零件图输入是模具CAD/CAM系统的根本功能,目的就是将图形信息按照一定规律输入计算机,建立冲裁件的几何模型,供后继程序处理。由于他们之间使用了相同的设计规那么和数据库，因此在没有外界中断的情况下，从数据输入到产品成型可以一次成型。系统加工过程集成CAD/CAM系统的组成结构核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库CAD/CAM集成系统输入和形状处理生产可行性检测条料排样模具结构设计建模后处理集成CAD/CAM系统的组成结构核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库1.输入和形状处理模块使用者在AutoCAD制图中输入材料类型、厚度、宽度、热处理条件和产品的几何形状，形状处理模块就会自动从数据库中识别这些信息，从而将其转化为相应的数据信息并保存起来，这些数据将在往后各个模块中运用到。2.可行性检验模块该模块用于检查该设计是否含有盲区信息以及很难加工的几何约束问题，以确定该产品的可行性。它的检查方法是将需要冲裁或冲孔的信息〔圆角半径、几何约束〕与标准数据库进行匹配。集成CAD/CAM系统的组成结构核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库3.布局设计单元该单元不仅能够自动产生产品的形状设计图，还能决定产品的加工次序。4.模具设计单元

该模块将由布局设计单元产生的形状信息转换成模具设计单元能识别的数据和格式，以便进行下一步操作。5.建模单元该单元将相应设计数据倒出其三维模型以及刀具轨迹的规划，其目的是便于自动产生数控程序。6.后处理单元将前一单元获得的数据自动转换成为数控程序并储存起来，然后进行自动加工。返回目录系统的设计准那么与数据库核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库自动化CAD/CAM系统使用预先定义好的规那么和数据信息作为过程变量，用来指导设计的规那么是基于“if〔condition〕then〔action〕”模式的。意思是说根据系统的初始条件，计算机可以计算得到一个动作信息，而这个信息又是下一个动作执行的输入条件，依次往后执行直到最后。建立标准件库是开发模具CAD系统的一项重要的根底性工作,它对提高CAD系统的运行效率和质量,缩短产品开发周期都将起到重要的作用。系统的设计准那么与数据库核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库规那么1：定位销呈对称地分布。规那么2：模具的压力中心由以下公式计算得到：

其中：Ei为各单元的剪切长度xi为各单元在X轴上的质心坐标yi为各单元在X轴上的质心坐标系统的设计准那么与数据库核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库规那么3：如果模具的长度尺寸高于400mm，那么就必须进行分模。规那么4：分模板之间的间隙可设计为1mm。规那么5：凹模边缘到辅助导柱中心之间距离应大于40mm。规那么6：凹模之间的距离应大于20mm。规那么7：规那么8：空腔到下模板的距离应大于0.1mm。规那么9：空腔保证了到拉杆之间的距离为0.07mm。规那么10：推板与冲头之间的距离应为0.003mm。系统的设计准那么与数据库核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库规那么11：当产生位置偏移时，可以调节位置中心。规那么12：定位销的长度应三倍于产品的厚度。规那么13：定位销布置时应使节距尽可能的小于35mm。规那么14：如果有剖视图，那么必须进行模具划分；如果不能进行模具划分，模具加工由金属丝完成。规那么15：定位销与弹簧应等距分布于产品的轮廓。规那么16：进给误差应小于1/100mm，位置误差应小于5/100mm.规那么17：定位销与螺丝钉应等距布置在一条直线上。规那么18：导向板的宽度应比单线的宽度大0.08mm。返回目录系统的应用与结果核心思想简介组成结构应用结果当运用CAD/CAM集成系统对一个需要精确打孔的半导体引线框架进行级进模操作时，我们研究了每一个模块的输出结果。以32LDPLCC引线框架为例，如下图。准那么与数据库输入和形状处理模块的应用核心思想简介组成结构应用结果当用户输入半导体引线框架的指令，形状处理模块将自动识别输入的外形并将其转化为数字形式。然后系统根据引线框架的数据设计冲孔，所设计的冲孔能自动的预防材料内部的塑性变形。如图显示了自动冲孔的形状。准那么与数据库输入和形状处理模块的应用核心思想简介组成结构应用结果用生产可行性检测模块对32LDPLCC引线框架内引线进行检测，其检查结果包括产品的端角及孔的半径，内部特征之间的距离，如表所示。这样可以防止生产中错误的发生。准那么与数据库条料排样模块的应用核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库采用自动设计与交互设计相结合的方法实现工序排样。对于那些已在生产中得到验证的工艺,系统可自动确定其工艺参数,完成条料排样。对于那些不成熟、灵活性较大的工艺,那么用交互方式完成工序排样。用户可交互地改变零件的方位、增删一些工步或改变其顺序,交互方式提供了较大的灵活性,最终让用户获得满意的工序排样方案。条料排样模块的应用核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库32LDPLCC引线框架用于条料排样模块时，系统生成的引线框架工步排样图，如下图。模具结构设计模块的应用核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库我们把32LDPLCC引线框架在AutoCAD中自动生成的图纸用于模具结构设计模块。通过I-DEASmasterseries模块将条料排样的结果数据转到模具结构设计模块生成零件和模具装配图。数据通过DXF的方法进行转化，在ESPRITCAM软件下自动生成NC数据。对于标准件可直接通过相应菜单调用;对于那些随工件形状而变化的模具零件需交互设计,设计凹模和卸料板时直接将排样图复制在板件上,大大加快了模具嵌块的设计。最后系统采用自动和交互相结合的方式将各零部件定位,生成装配体。模具结构设计模块的应用核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库32LDPLCC通过模具结构设计模块生成的标准装配图，如下图。模具结构设计模块的应用核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库通过对标准装配图的重组使之更加满足模具设计准那么和互不干预原那么，重组后的上模和下模的装配图如图7,图8所示。该模板长800mm，宽200mm.为防止塑性变形模板分为两个区域。装配体特征的生成不会改变标准件库中的标准件,便于标准件库的管理。此外,用一个螺钉或销钉连接的板件上的孔一次成型,简化了模具板件的设计过程,而且更符合生产实际。建模模块的应用核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库模具结构设计后,除产生工程图以外,对于需要线切割的零件,还需输出关于零件形状的数据,作为数控线切割编程的输入信息。零件及模具装配数据，自动在模具结构设计模块生成，转换成在ESPRIT软件中能够识别的输入数据。数据转换是通过IGES〔基于CAD&CAM不同电脑系统之间的通用ANSI信息交换标准〕转换的。用AGIE2500电火花数控机床加工。建模模块的应用核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库数据转化到CAM软件的情况如下图。建模模块的应用核心思想简介组成结构应用结果准那么与数据库该模具电火花加工如图11,在ESPRIT软件中输入条件以完成电火花加工