一种翼型引线SOP器件及其引线成形的工艺方法与流程

本发明属于电子元器件安全可靠性领域，涉及一种翼型引线sop器件及其引线成形的工艺方法。

背景技术：

随着国产sop封装底部引出器件的使用越来越广泛，由此带来的焊接可靠性问题也越来越凸显。国产sop封装底部引出器件的引线伸出方式为底部引出型，器件引线无肩部，且应力弯过小，应力释放空间不足，底部外引出的引线较短，由此导致该类器件无法满足qj3171《航天电子电气产品元器件成形技术要求》的相关成形要求。

该类器件直接焊接后，由于引线应力释放空间不足，导致在环境应力的持续作用下，器件本体和焊接材料长期受到剪切应力和高温蠕变作用出现受力开裂失效的风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种翼型引线sop器件及其引线成形的工艺方法，有效降低了器件在长期剪切应力和高温蠕变作用下的失效率，降低了器件在长期剪切应力和高温蠕变作用下的失效率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种翼型引线sop器件，引线一端固定在器件引脚处，引线由固定端至自由端依次分为斜向下段、水平段、竖直段和倾斜段；斜向下段与水平段均向器件外侧延伸，且弯折过渡，竖直段与水平段和倾斜段均圆弧过渡，倾斜段为水平向下倾斜，引线对称设置在器件两端。

优选的，水平段与斜向下段高度差α为0.5mm-1mm；器件端部至水平段末端水平距离距离β≥0.5mm。

优选的，水平段与斜向下段高度差α为0.8mm，器件端部至水平段末端水平距离β为1mm。

优选的，竖直段与水平段和倾斜段间的圆弧半径r≥引线厚度。

优选的，竖直段与水平段和倾斜段间的圆弧半径r为0.8mm。

优选的，倾斜段长度γ为1.1mm。

优选的，所述倾斜段与水平线之间的夹角λ为0°-5°。

一种翼型引线sop器件的引线成形的工艺方法，基于上述任意一项所述的器件，包括以下步骤：

步骤1，将被成形的器件放入成形模具中，器件与下模具中心对应放置，上模具内侧单元的定位直角对器件进行定位；

步骤2，上模具向下运动通过压力对器件进行一次成形；

成形后的引线由固定端至自由端依次分为斜向下段、水平段、竖直段和倾斜段；斜向下段与水平段均向器件外侧延伸，且弯折过渡，竖直段与水平段和倾斜段均圆弧过渡，倾斜段为水平向下倾斜，引线对称设置在器件两端。

优选的，所述成形设备分为上模具与下模具，上模具两边对称设置，且分为内侧单元与外侧单元，外侧单元长度大于内侧单元，下模具为凸字形，上模具内侧单元的内侧设置有用于对器件两端定位的定位直角，上模具内侧单元的底面与下磨具上台阶面对应引线水平段的成形；上模具外侧单元长出内侧单元部分的侧面，与下磨具上台阶面侧壁对应引线竖直段的成形；上模具外侧单元的底面与下磨具下台阶面对应引线倾斜段的成形。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明将国产sop封装底部引出器件的引线，由一级翼型增加为二级翼型，形成第二个应力释放弯，引线呈“双翼型”形貌，器件站高抬高，器件引线的应力释放空间增大，显著增加了器件引线的应力释放空间，有效降低了器件在长期剪切应力和高温蠕变作用下的失效率，有效降低了器件在长期剪切应力和高温蠕变作用下的失效率，进而提高了器件焊接后的可靠性。

进一步，器件抬高高度α为0.8mm，满足较短引线的成形，提高焊接后器件的抗环境适应性能力。

进一步，引线消除内应力的弯曲半径r为0.8mm，大于引线厚度，经成形后，无需报废短引线器件，节约成本。

本发明所述方法可将国产sop封装底部引出器件在原有的一级模压后，再进行二次模压成形，所述的成形方法在保留器件原有应力释放弯的基础上，利用器件本体进行定位，对器件平直引线二次模压以形成第二个应力释放弯。满足了军用器件引线成形标准，无需对器件翼型引线的原有应力弯进行整平，减少了操作工序，提高了成形效率，同时，减少了对器件引线的二次损伤。

附图说明

图1为国产sop封装底部引出器件示意图；

图2为本发明的成形模具示意图；

图3为本发明的关键部位示意图；

图4为本发明成形后器件示意图。

其中：1-上模具；2-器件；3-下模具。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，国产sop封装底部引出器件具有器件引线伸出方式为底部引出型，器件引线应力释放弯较小，器件引线长度较短等特点。这些特点决定了该类器件2无法满足qj3171《航天电子电气产品元器件成形技术要求》的相关成形要求，而直接焊接后又存在焊点受应力作用开裂失效的风险。

目前，常见的对国产sop器件引线的处理方法为：先对器件翼型引线进行校直操作，再按标准要求重新进行成形。该工艺方法的缺点在于需要进行两次操作，成形效率较低。同时，需要对引线进行校直操作，存在损伤器件引线的风险。

如图2所示，为器件成形所需的成形模具，用于器件2翼型引线的二次模压成形，包括上模具1和下模具3两部分，上模具1两边对称设置，且分为内侧单元与外侧单元，外侧单元长度大于内侧单元，下模具3为凸字形，上模具1内侧单元的内侧设置有用于对器件2两端定位的定位直角，上模具1内侧单元的底面与下磨具3上台阶面对应引线水平段的成形；上模具1外侧单元长出内侧单元部分的侧面，与下磨具3上台阶面侧壁对应引线竖直段的成形；上模具1外侧单元的底面与下磨具3下台阶面对应引线倾斜段的成形，具体步骤如下：

步骤1，将被成形的器件2放入成形模具中，器件2与下模具3中心对应放置，上模具1内侧单元的定位直角对器件1进行定位；

步骤2，上模具1向下运动通过压力对器件2进行一次成形。

所述的成形工装的工作原理为：将被成形的器件2放置于下模具3上台阶面上，上模具1向下运动至引线平直段位置，通过上下模具的压力一次成形，完成引线的第二次模压。

该成形方法可将国产sop封装底部引出器件进行第二次模压成形。所述的成形方法在保留器件2原有应力释放弯的基础上，利用器件2本体进行定位，对原器件2平直引线第二次模压一次成形，以形成第二个应力释放弯。成形后的器件2引线呈“双翼型”形貌，器件2站高抬高，器件2引线的应力释放空间增大，满足了军用器件引线成形标准。

所述的上模具1的内侧b部分用于实现保护器件引线原有的应力弯，所述的上模具1的外侧a部分和下模具3共同作用，形成所需的第二个应力释放弯。上模具1的内侧b部分的尺寸设计用于满足器件2本体尺寸及器件引线原有的成形尺寸，上模具1的外侧a部分和下模具3下台阶面的尺寸设计用于形成第二个应力弯。

成形完毕后器件引线的最终形貌如图3所示，引线一端固定在器件2引脚处，引线由固定端至自由端依次分为斜向下段、水平段、竖直段和倾斜段；斜向下段与水平段均向器件2外侧延伸，且弯折过渡，斜向下段与水平段为原有器件2的引线结构；通过成型模具成形，将原有器件2引线的平直段下压成形为竖直段、倾斜段和两个应力弯，竖直段与水平段和倾斜段均圆弧过渡，倾斜段为水平向下倾斜，引线对称设置在器件2两端。

器件2成形后的关键参数包括：器件抬高高度，即水平段与斜向下段高度差α为0.5mm-1mm；器件肩部长度，即器件2端部至水平段末端水平距离距离β≥0.5mm；引线消除内应力的弯曲半径，即竖直段与水平段和倾斜段间的圆弧半径r≥引线厚度。在本实施例中，器件抬高高度α为0.8mm；器件肩部长度β为1mm；引线搭接长度，即倾斜段长度γ为1.1mm；引线上下弯曲间的直线部分和印制电路板之间的夹角，即倾斜段与水平线之间的夹角λ为0°-5°；引线消除内应力的弯曲半径r为0.8mm。以上尺寸均满足qj3171《航天电子电气产品元器件成形技术要求》第4.4条要求。

本发明的应用实施例如图4所示。可以看出，通过对该类器件2翼型引线的第二次成形，抬高了器件2站高，显著增加了器件引线的应力释放空间，有效降低了器件2在长期剪切应力和高温蠕变作用下的失效率，进而提高了器件2焊接后的可靠性。对本发明的实施例进行随机振动试验、冲击试验和温度循环试验表明，应用本发明后，器件2焊点从仅能耐受1次振动试验和30次温度循环试验提高至能耐受2次振动试验、1次冲击试验和500次温度循环试验。此外，本发明已成功应用于国家多种航天型号产品任务中。针对不同尺寸的国产sop封装底部引出器件，根据器件2本体及引线参数调整引线模具尺寸，上述工艺成形方法及装置能够满足不同尺寸器件2的成形要求，具有较强的普适性。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。