CN104923839A - 一种铝硅壳体加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铝硅壳体加工方法，包括如下步骤：(1)铣外形；(2)铣矩形台阶孔；(3)铣圆形台阶孔；(4)铣内腔。本发明通过使用硬度高、耐磨性好的合金涂层立铣刀，能够长时间保持刀刃锋利，有效避免铝硅复合材料机械加工过程中带来的崩边、裂纹等缺陷；同时，由于加工方式为干切，消除了切削液、冷却液对壳体的污染，有效提高壳体后道涂覆层质量；采用本发明提供的方法进行铝硅壳体加工，效率高、可操作性强，加工出的产品质量一致性好。

Description

一种铝硅壳体加工方法
技术领域
本发明涉及电子元器件封装领域，具体涉及一种铝硅壳体加工方法。
背景技术  
电子器件特别是高端器件正在向小型化、轻量化、高功率密度、多功能和高可靠性等方向发展，对作为其核心组成部分的气密性金属封装外壳在散热、重量、膨胀系数匹配等方面的要求也越来越高。铝硅作为一种新型的复合材料，具有以下优点：1）热膨胀系数在6-17范围之内可调，能够满足于壳体内部陶瓷基板、芯片等组装热膨胀系数匹配要求；2）密度在2.3-2.7g/cm3之间，重量轻；3）热导率≥120w/m·K，散热快，是一种理想的封装外壳基体材料，受到封装外壳行业的广泛青睐。铝硅复合材料硅含量一般在22%-50%之间，脆性大，采用传统加机械加工工艺进行加工，容易出现崩边、裂纹、掉角等缺陷，制约了其在封装外壳领域中的大面积推广和应用。
发明内容
本发明提供一种铝硅壳体加工方法，能够有效解决铝硅封装外壳在机械加工过程出现的裂纹、崩边、掉角等问题，同时，能够提高后道涂覆层质量，通过本发明的实施，可以实现铝硅封装外壳的批量加工制备。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种铝硅壳体加工方法，包括如下步骤：
（1）铣外形：使用φ6或φ8合金涂层立铣刀，转速设定在3500-4500 RPM范围之内，进给设定在450-550 mm/min范围之内，对壳体顶面、底面及四周进行铣削，其中壳体左侧铣削出第一凸台，壳体右侧铣削出第二凸台；
（2）铣矩形台阶孔：使用φ1.5合金涂层立铣刀，转速设定在5500-6000 RPM范围之内，进给设定在50-200 mm/min范围之内，壳体左侧的第一凸台铣削出矩形台阶孔；
（3）铣圆形台阶孔：使用同步骤2的刀具及参数对壳体右侧的第二凸台铣削出阵列圆形台阶孔；
（4）铣内腔：内腔铣削分为粗铣和精铣两步，先使用φ6合金涂层立铣刀，转速设定在3500-4500 RPM范围之内，进给设定在450-550 mm/min范围之内,对内腔进行粗加工；然后使用φ3合金涂层立铣刀，转速设定在4500-5500 RPM范围之内，进给设定在50-150 mm/min范围之内,对内腔进行精加工，铝硅壳体加工完成。
铝硅复合材料是铝和硅之间形成的“假合金”，显微组织结构上可以看到大量的硅颗粒，加工过程中如果冷却液或切削液渗入颗粒之间的孔隙中，不容易去除，影响后道壳体涂覆层质量。进一步地，铣加工方式为干切，切削过程中不使用冷却液和切削液，避免了对壳体镀层质量造成影响。
优选地，所述铝硅壳体中硅含量在22%-50%之间，对其他规格的铝硅稍加优化一下工艺流程及参数后具有同等效果。
由以上技术方案可知，本发明通过使用硬度高、耐磨性好的合金涂层立铣刀，能够长时间保持刀刃锋利，有效避免铝硅复合材料机械加工过程中带来的崩边、裂纹等缺陷；同时，由于加工方式为干切，消除了切削液、冷却液对壳体的污染，有效提高壳体后道涂覆层质量；采用本发明提供的方法进行铝硅壳体加工，效率高、可操作性强，加工出的产品质量一致性好。
附图说明
图1为本发明中铝硅壳体的加工完成图；
图2为本发明加工方法中步骤1的加工结构图；
图3为本发明加工方法中步骤2的加工结构图；
图4为本发明加工方法中步骤3的加工结构图；
图5为本发明加工方法中步骤4的加工结构图。
图中：1、第一凸台，2、第二凸台，3、矩形台阶孔，4、圆形台阶孔，5、内腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
如图1所示，所述铝硅壳体具有开口向上的用于放置电子元器件的内腔5，壳体的左侧设置有第一凸台1，壳体右侧设置有第二凸台2，所述第一凸台上开设有用于连通内腔的矩形台阶孔3，所述第二凸台上沿其长度方向依次开设有多个圆形台阶孔4。
本发明铝硅壳体加工方法的具体步骤包括如下：
步骤1：使用φ6或φ8合金涂层立铣刀，转速设定在3500-4500 RPM范围之内，进给设定在450-550 mm/min范围之内，对壳体外形进行铣削，外形包括顶面、底面和四周，其中壳体左侧铣削出第一凸台1，壳体右侧铣削出第二凸台2，参照图2。
步骤2：使用φ1.5合金涂层立铣刀，转速设定在5500-6000 RPM范围之内，进给设定在50-200 mm/min范围之内，壳体左侧的第一凸台1铣削出矩形台阶孔3，参照图3。
步骤3：用同步骤2的刀具及参数对壳体右侧的第二凸台2铣削出阵列圆形台阶孔4，参照图4。
步骤4：内腔5铣削分为粗铣和精铣两步，先使用φ6合金涂层立铣刀，转速设定在3500-4500 RPM范围之内，进给设定在450-550 mm/min范围之内,对内腔进行粗加工；然后使用φ3合金涂层立铣刀，转速设定在4500-5500 RPM范围之内，进给设定在50-150 mm/min范围之内,对内腔进行精加工，参照图5，至此,铝硅壳体加工完成。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种铝硅壳体加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）铣外形：使用φ6或φ8合金涂层立铣刀，转速设定在3500-4500 RPM范围之内，进给设定在450-550 mm/min范围之内，对壳体顶面、底面及四周进行铣削，其中壳体左侧铣削出第一凸台，壳体右侧铣削出第二凸台；
（2）铣矩形台阶孔：使用φ1.5合金涂层立铣刀，转速设定在5500-6000 RPM范围之内，进给设定在50-200 mm/min范围之内，壳体左侧的第一凸台铣削出矩形台阶孔；
（3）铣圆形台阶孔：使用同步骤2的刀具及参数对壳体右侧的第二凸台铣削出阵列圆形台阶孔；
（4）铣内腔：内腔铣削分为粗铣和精铣两步，先使用φ6合金涂层立铣刀，转速设定在3500-4500 RPM范围之内，进给设定在450-550 mm/min范围之内,对内腔进行粗加工；然后使用φ3合金涂层立铣刀，转速设定在4500-5500 RPM范围之内，进给设定在50-150 mm/min范围之内,对内腔进行精加工，铝硅壳体加工完成。
2.根据权利要求1所述的铝硅壳体加工方法，其特征在于，铣加工方式为干切，切削过程中不使用冷却液和切削液。
3.根据权利要求1所述的铝硅壳体加工方法，其特征在于，所述铝硅壳体中硅含量在22%-50%之间。
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