Quy trình tạo hình LF của Hitachi

Leadframe (tạm dịch khung dây, viết tắt LF) là bộ phận không thể thiếu trong các bo mạch điện tử. LF có tác dụng nâng đỡ các chip, truyền tải tín hiệu điện. Chúng làm từ đồng (Cu) và thường có hình dạng như sau:

fd

(LF của Mitsui)

(LF của Elcon Inc.)

fd

(LF của GOTOH)

Các loại LF có thể có các hình dạng và kích thước rất khác nhau tùy thuộc yêu cầu và vị trí làm việc của chúng trong mạch.

Năm 1986, Hitachi Cable, bộ phận sản xuất dây cáp và các sản phẩm truyền dẫn của tập đoàn Hitachi đã đề xuất qui trình sản xuất loại LF sau và đã đăng ký bản quyền cho sáng chế này tại Mỹ:
fd

(LF của Hitachi)

Mô hình hóa thành như sau:

Vấn đề khó cần giải quyết ở công nghệ này:

– LF có kích thước nhỏ theo 2 chiều (dài vô tận, rộng ~ 20 – 30 mm, dày ~ 1 – 3 mm) và đòi hỏi độ chính xác cao (10 micron).

– LF đòi hỏi có độ bóng bề mặt cao và sản phẩm qua tạo hình không bị cong, vênh.

– Năng suất gia công cao.

– Phôi ban đầu có mặt cắt hình chữ nhật

Phương án cán hình được Hitachi lựa chọn bởi nó có thể cho độ chính xác kích thước, độ bóng bề mặt và năng suất rất cao. Nhưng làm thế nào để giảm thiểu cong vênh?

Họ đề xuất ý tưởng sau:

Nguồn gốc của biến dạng gây cong LF như trên là biến dạng không đều phân bố theo phương ngang (lateral direction) của LF. Như đã biết, khi cán, vật liệu sẽ chảy theo phương cán là chủ yếu –> biến dạng không đều ở hai bên và ở giữa (theo phương ngang) của LF gây ra sự dãn dài không đều ở hai vùng trên –> cong vênh sản phẩm và tạo các “gợn sóng” trên bề mặt LF. Để khắc phục điều này, quy trình sau được sử dụng:

đ

Cụ thể, họ xen kẽ hai quá trình: giảm dần chiều dày của hai cánh LF bằng 1 bước cán hình. Sau đó cán phẳng để “là” các nhấp nhô. Quy trình này được lặp lại nhiều lần cho đến khi đạt hình dạng đồng dạng với sản phẩm cuối cùng (lúc này có thể cán hình bình thường được do biến dạng sẽ phân bố đều theo phương ngang). Ý tưởng cốt lõi ở đây là tạo ra các vùng được biến dạng và các vùng không được biến dạng trong cùng 1 bước gia công.

Minh họa hai bước liên tiếp:

fd

Kết quả thu được :

Độ “sắc nét” – chính xác kích thước:

fd

Độ bóng BM:

fd

Ngày nay, ý tưởng này vẫn là cơ bản trong công nghệ chế tạo các LF có hình dạng tương tự và mở rộng cho các quá trình biến dạng “không đều” theo phương ngang.

Tuy nhiên, một phương pháp mới mà chúng tôi đang phát triển là sử dụng các mẫu tiền chế bằng quá trình đùn, ủ mềm rồi cán qua các profile trung gian khác. Phương án này hứa hẹn đem lại kết quả khả quan và giảm được số bước gia công. Nghiên cứu này được thự hiện nhờ sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng Deform và được Wonil Copper & Brass tài trợ về kinh phí. Nội dung và kết quả sẽ được đề cập lần sau.

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

%d bloggers like this: