阅读说明：本技术 一种具有沟槽的深腔焊劈刀刀尖及其工作面的加工方法 (Machining method for tool point of deep cavity welding chopper with groove and working surface of tool point ) 是由 徐波 杨强 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有沟槽的深腔焊劈刀刀尖,该劈刀刀尖的工作面上设有截面呈半圆形的沟槽,所述沟槽的长度等于劈刀刀尖的工作面的宽度,所述沟槽的半径为0.005mm～0.04mm,所述沟槽的内壁表面为粗糙面。本发明还提供了上述深腔焊劈刀刀尖工作面的加工方法,采用高精度电火花、皮秒激光或飞秒激光于劈刀刀尖的工作面上沿其宽度方向加工沟槽；采用微细电火花放电加工沟槽内壁表面的粗糙度。本发明具有利于劈刀的超声能量耦合,金丝焊点的形成及焊点形态良好,能够满足高精度的半导体封装要求的优点。(The invention discloses a deep cavity welding riving knife point with a groove, wherein the working surface of the riving knife point is provided with a groove with a semicircular section, the length of the groove is equal to the width of the working surface of the riving knife point, the radius of the groove is 0.005 mm-0.04 mm, and the inner wall surface of the groove is a rough surface. The invention also provides a processing method of the tool tip working surface of the deep cavity welding chopper, which is characterized in that high-precision electric sparks, picosecond lasers or femtosecond lasers are adopted to process grooves on the working surface of the tool tip of the chopper along the width direction of the working surface; and machining the roughness of the inner wall surface of the groove by adopting micro electric spark discharge. The invention has the advantages of being beneficial to the ultrasonic energy coupling of the riving knife, having good formation of gold wire welding spots and welding spot shapes and being capable of meeting the requirement of high-precision semiconductor packaging.)

一种具有沟槽的深腔焊劈刀刀尖及其工作面的加工方法

技术领域

本发明涉及微电子领域，特别是涉及一种具有沟槽的深腔焊劈刀刀尖及其工作面的加工方法。

背景技术

传统深腔焊劈刀刀尖的工作面加工不够精细，不能调节劈刀刀尖的工作面粗糙度，而工作面的粗糙度是劈刀和金丝、铝丝或铜丝在超声耦合中必要的条件；不同的焊接情况要对应不同的工作面及CG沟槽内表面粗糙度，并不是刀尖工作面及CG沟槽内表面越光滑越好，太光滑的工作表面及CG沟槽内壁，反而不利于劈刀的超声能量耦合到金丝、铝丝或铜丝上，存在损坏金丝、铝丝或铜丝焊点的形成及焊点形态的情况，无法满足高精度的半导体封装要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种具有沟槽的深腔焊劈刀刀尖及其工作面的加工方法，具有利于劈刀的超声能量耦合，金丝(或铝丝或铜丝)焊点的形成及焊点形态良好，能够满足高精度的半导体封装要求的优点。

本发明的技术方案是：

一种具有沟槽的深腔焊劈刀刀尖，该深腔焊劈刀包括劈刀刀柄和劈刀刀尖，劈刀刀柄上具有直通孔，直通孔的尾端呈喇叭状，金丝(或铝丝或铜丝)送入更加方便，劈刀刀尖上具有穿丝孔，该劈刀刀尖的工作面上设有截面呈半圆形的沟槽，所述沟槽的长度等于劈刀刀尖的工作面的宽度，所述沟槽的半径为0.005mm～0.04mm，所述沟槽的内壁表面为粗糙面。

上述技术方案的工作原理如下：

在劈刀刀尖工作面的中部开一个半圆形的沟槽，有利于劈刀的超声能量耦合，同时给予了沟槽两边焊点应力释放的空间，减少了焊接过程中毛刺的产生。

本发明采用上述技术方案，金丝(或铝丝或铜丝)焊点的形成及焊点形态良好，能够满足高精度的半导体封装要求，解决了高精度的半导体封装时，焊接精度不高的技术问题。

在进一步的技术方案中，所述沟槽的内壁表面的粗糙度为Ra0.1～Ra0.6，更加利于超声能量耦合到金丝上，解决了因沟槽内表面过于光滑或过于粗糙而损坏金丝(或铝丝或铜丝)焊点的形成及焊点形态的技术问题。

在进一步的技术方案中，半圆形的沟槽的尺寸取决于刀尖工作面的长度，工作面长度小，则半圆形的沟槽的半径小；工作面长度大，则半圆形的沟槽的半径大。

本发明还提供了一种上述具有沟槽的深腔焊劈刀刀尖的工作面的加工方法，其技术方案是：

一种具有沟槽的深腔焊劈刀刀尖工作面的加工方法，包括以下步骤：

S1、采用高精度电火花、皮秒激光或飞秒激光于劈刀刀尖的工作面上沿其宽度方向加工沟槽；

S2、采用微细电火花放电加工沟槽内壁表面的粗糙度。

半圆形的沟槽的半径极其微小，现有的技术条件下，能达到半径为0.005mm～0.04mm要求的，只有激光和微细电火花放电加工，而激光加工的粗糙度不受控制，存在毛刺。微细电火花放电加工最小可加工直径为φ0.007mm(即半径为R0.0035mm)，完全满足半圆形的沟槽尺寸要求，同时微细电火花放电加工的加工粗糙度可以控制在Ra0.1～Ra0.6之间，能够满足超声能量传递所需的表面粗糙度的要求。

本发明的有益效果是：本发明具有利于劈刀的超声能量耦合，金丝(或铝丝或铜丝)焊点的形成及焊点形态良好，能够满足高精度的半导体封装要求的优点。

附图说明

图1是本发明实施例所述深腔焊劈刀的结构示意图一；

图2是图1的纵向剖视图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是本发明实施例所述深腔焊劈刀的结构示意图二；

图5是图4中B处的放大图。

附图标记说明：

10、劈刀刀柄；11、直通孔；20、劈刀刀尖；21、穿丝孔；22、沟槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。

实施例：

如图1-图3所示，一种深腔焊劈刀，该深腔焊劈刀包括劈刀刀柄10和劈刀刀尖20，劈刀刀柄10上具有直通孔11，直通孔11的尾端呈喇叭状，金丝(或铝丝或铜丝)送入更加方便，劈刀刀尖20上具有穿丝孔21，该劈刀刀尖20的工作面上设有截面呈半圆形的沟槽22，所述沟槽22的长度等于劈刀刀尖20的工作面的宽度，所述沟槽22的半径为0.005mm～0.04mm，所述沟槽22的内壁表面为粗糙面。

上述技术方案的工作原理如下：

在劈刀刀尖20工作面的中部开一个半圆形的沟槽22，有利于劈刀的超声能量耦合，同时给予了沟槽22两边焊点应力释放的空间，减少了焊接过程中毛刺的产生。

本发明采用上述技术方案，金丝(或铝丝或铜丝)焊点的形成及焊点形态良好，能够满足高精度的半导体封装要求，解决了高精度的半导体封装时，焊接精度不高的技术问题。

如图4和图5所示，还可在另一种结构的深腔焊劈刀的劈刀刀尖20工作面上加工沟槽22，该深腔焊劈刀与上述结构不同处在于：其直通孔11由大径通孔、圆台型通孔和小径通孔构成。

在另外一个实施例中，所述沟槽22的内壁表面的粗糙度为Ra0.1～Ra0.6，更加利于超声能量耦合到金丝(或铝丝或铜丝)上，解决了因沟槽22内表面过于光滑或过于粗糙而损坏金丝(或铝丝或铜丝)焊点的形成及焊点形态的技术问题。

在另外一个实施例中，半圆形的沟槽22的尺寸取决于刀尖工作面的长度，工作面长度小，则半圆形的沟槽22的半径小；工作面长度大，则半圆形的沟槽22的半径大。

一种具有沟槽的深腔焊劈刀刀尖工作面的加工方法，包括以下步骤：

S1、采用高精度电火花、皮秒激光或飞秒激光于劈刀刀尖的工作面上沿其宽度方向加工沟槽；

S2、采用微细电火花放电加工沟槽内壁表面的粗糙度。

半圆形的沟槽的半径极其微小，现有的技术条件下，能达到半径为0.005mm～0.04mm要求的，只有激光和微细电火花放电加工，而激光加工的粗糙度不受控制，存在毛刺。微细电火花放电加工最小可加工直径为φ0.007mm(即半径为R0.0035mm)，完全满足半圆形的沟槽尺寸要求，同时微细电火花放电加工的加工粗糙度可以控制在Ra0.1～Ra0.6之间，能够满足超声能量传递所需的表面粗糙度的要求。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。