集成电路板长槽孔冲孔模具 【技术领域】
本发明涉及一种冲孔模具，特别涉及用于冲切集成电路板长槽孔的冲孔模具。所述集成电路板是指半导体晶片封装时使用的内含印刷电路的基板。这种基板包括矩阵式球型排列集成电路板(BGA)、球型排列复合式芯片集成电路板(BOC)和塑料表面黏着复合式芯片集成电路板(PVC)。
背景技术
随着集成电路技术的发展，现今大多数集成电路芯片转而采用表面贴片封装技术(Surface Mounted Devices简称SMD)。在这种芯片封装结构中，半导体晶片座落在一块集成电路板上。该集成电路板既作为一块封装基板，起到定位支撑作用，又作为一块单层或多层印刷电路板，起到电连接作用，即可以通过该集成电路板与外界实现电连接。图1为集成电路芯片的封装结构剖面图。从图1中可以看出，晶片1座落在集成电路板2。为了使晶片1上的导电端子与集成电路板2上的导电端子对应连接，在该集成电路板2中央开设有长槽孔3(图1所示为长槽孔3宽度方向的剖面)，晶片1的导电端子通过金线4与集成电路板2长槽孔3边缘的导电端子连接。由于长槽孔3位于集成电路板2中央，形状细长狭窄，而且长槽孔3的边缘布满了许许多多的导电端子7(亦称“金手指”，见图2所示)，因此对长槽孔加工的位置精度、尺寸精度以及槽口平整度等要求特别高，从而造成批量生产非常困难。
据申请人了解，目前国内一般采用高速数控铣床对集成电路板长槽孔进行成形加工。实际生产中，由于每块集成电路板均以单元形式排列在整张集成电路板上，加工中高速数控铣床对长槽孔逐一进行铣削加工，直到加工完最后一个长槽孔。这种加工方式存在的不足是：1、加工效率低；2、长槽孔的槽口底部容易产生毛边，影响封装时金线的打线，从而造成产品的不良率很高；3、铣削刀具的使用寿命短，加工成本高；4、由于高速数控铣床加工刀具的最小外径为φ0.8mm，因此该加工方式只能加工槽宽大于0.8mm的长槽孔，适用范围受到限制。因此，如何克服上述不足是本发明研究的问题。
【发明内容】
本发明提供一种集成电路板长槽孔冲孔模具，旨在解决现有采用高速数控铣床加工集成电路板长槽孔所存在的问题，提高加工效率和加工质量，降低加工成本，适应大规模批量生产的需要。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种集成电路板长槽孔冲孔模具，包括凸模和凹模，其中凸模位于上方，凹模位于下方，其创新在于：凸模由对应长槽孔位置排列设置的一组冲切刀具组成，每个冲切刀具呈片状，冲切刀具的横截面与长槽孔的形状和大小一致，冲切刀具的冲头为燕尾形，燕尾形的一侧为第一尖角，另一侧为第二尖角，其中，第一尖角位置对应长槽孔的一端，第二尖角位置对应长槽孔的另一端，第一尖角的顶点与第二尖角的顶点在上下方向上高度相同或者具有高度差；所述凹模由对应一组冲切刀具排列设置的一组冲切刀口组成，冲切刀口的形状和大小与长槽孔一致。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，为了在长槽孔冲孔过程中分别实现对被冲板材的压料、对冲切刀具的导向以及对冲孔后板材的卸料，在凸模与凹模之间设有压卸料板。
2、上述方案中，为了实现模具对产品的通用性，可以将凸模作为子模的上模安装在母模的上模上，凹模作为子模的下模安装在母模的下模上，以此构成子母模结构。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
1、以往为了保证加工精度，采用高速数控铣床逐一对长槽孔进行铣削成形，而普通的冲孔模具无法保证加工精度，因此加工效率低。本发明采用特别设计的冲孔刀具，加上精密的冲孔模具，可以在2秒钟内一次冲压出60个长槽孔，而且能够保证加工精度，生产效率为采用高速数控铣床加工的10倍以上，因此加工效率大大提高。
2、以往采用高速数控铣床加工在长槽孔的槽口底部容易产生毛边，造成产品的不良率很高。而本发明采用特别设计的冲孔刀具通过一次冲压成形可以克服这一缺陷。
3、以往高速数控铣床铣削刀具的有效加工长度为3000米。本发明冲切刀具的材质为碳化钨合金钢，可以做多次修模，使用寿命为80万冲次，每次冲切的长度为10mm，有效冲切长度为8000米，使用寿命为高速数控铣床的2.6倍，有效降低了使用成本。
4、以往采用高速数控铣床加工方式只能加工槽度大于0.8mm的长槽孔。而本发明冲切刀具厚度可以做到0.375mm，因此可以加工槽宽等于0.375mm的长槽孔，适用范围更广。
【附图说明】
附图1为集成电路芯片的封装结构剖面图；
附图2为集成电路板平面图；
附图3为由多个集成电路板单元组成的整板示意图；
附图4为本发明实施例母模上模立体图；
附图5为本发明实施例母模下模立体图；
附图6为本发明实施例子模上模、压卸料板以及导柱立体图；
附图7为本发明实施例子模下模立体图；
附图8为本发明实施例子模上模、子模下模、压卸料板以及导柱装配立体图；
附图9为本发明实施例压卸料板剖面图；
附图10为本发明实施例冲切刀具主视图；
附图11为图10的右视图；
附图12为图10的俯视图；
附图13为本发明实施例凹模俯视图；
附图14为图13中A处放大图。
以上附图中：1、晶片；2、集成电路板；3、长槽孔；4、金线；5、封装树脂；6、锡球；7、导电端子；8、母模上模；9、母模下模；10、母模走料轨道；11、子模上模；12、凸模；13、凸模固定座；14、压卸料板；15、导柱；16、子模下模；17、凹模；18、凹模固定座；19、刀具导向孔；20、冲切刀具；21、第一尖角；22、第二尖角；23、冲切刀口。
【具体实施方式】
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：一种集成电路板长槽孔冲孔模具
本实施例需要加工对象见图3所示，图3为由多个集成电路板2单元拼组构成的整板示意图。每块集成电路板2的中央都有一个长槽孔3。本发明就是利用长槽孔冲孔模具一次冲切成型。下面介绍长槽孔冲孔模具的整体结构。
如图4～图8所示，该模具为子母模分体式结构，整个模具主要由母模上模8(见图4)、母模下模9(见图5)、子模上模11(见图6)、子模下模16(见图7)组成。子模上模11安装在母模上模8上，子模下模16安装在母模下模9上。从图6可以看出，子模上模11由凸模12和凸模固定座13组成，凸模12固定在凸模固定座13上。从图7可以看出，子模下模16由凹模17和凹模固定座18组成，凹模17固定在凹模固定座18上。子模上模11与子模下模16之间设有一块压卸料板14(见图9)和四根导柱15，其中，压卸料板14在长槽孔3冲孔过程中起到三个作用，第一是冲孔前对被冲板材进行压紧，第二是冲孔中对冲切刀具进行导向(见图9中的刀具导向孔19)，第三是冲孔后对被冲板材进行卸料(拔料)。导柱15地作用是使模上模11和压卸料板14在上下运动时作导向定位。
本发明是针对由多个集成电路板单元组成的整板集成电路板上的多个长槽孔进行一次冲孔而设计的模具。所述集成电路板2可以是矩阵式球型排列集成电路板(BGA)、球型排列复合式芯片集成电路板(BOC)或塑料表面黏着复合式芯片集成电路板(PVC)，其中每个集成电路板2单元的中央都设有一个长槽孔3。本发明的关键在于凸模12和凹模17的设计，其中，凸模12由对应长槽孔3位置排列设置的一组冲切刀具20组成(见图11～图13)，每个冲切刀具20呈片状，材质为碳化钨合金钢，冲切刀具20的横截面与长槽孔3的形状和大小一致。冲切刀具20的冲头为燕尾形，燕尾形的一侧为第一尖角21，另一侧为第二尖角22，其中，第一尖角21位置对应长槽孔3的一端，尖角角度为70°(+5°，-20°)。第二尖角22位置对应长槽孔3的另一端，尖角角度为77°(+5°，-20°)。第一尖角21的顶点与第二尖角22的顶点在上下方向的高度差为1.0±0.5mm。凹模17如图3所示，由对应一组冲切刀具20排列设置的一组冲切刀口23组成，冲切刀口23的形状和大小与长槽孔一致。
在发明中第一尖角21的顶点与第二尖角22的顶点在上下方向的高度也可以设计成相同，而对应第一尖角21和第二尖角22角度可以设计成相同或不同。
本发明的结构特点是：第一，能够非常方便的把冲切刀具从模具上拆分出来，对于刀具的更换、维护、保养快捷而方便，且安全可靠；第二，当生产同一系列的不同产品时，在共用母模的基础上只需要通过更换子模就能够生产另一规格的产品，最大限度的为客户节约成本。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。