CN106826123A - 一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，其步骤包括：先将零件取出，用去毛刺机修正零件毛坯，并准备加工；领取刀具，选择硬质合金刀具的铣刀和钻头，确认装夹工单上所需要的刀具并确认，硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。与高速钢、碳素合金钢相比，它硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性非常好。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺。
背景技术
一种金属绝缘芯片测试针架，涉及到半导体和电子连接件行业中的芯片测试装置。包括相互连接的由金属材料制成的探针/芯片定位板、针架主体、探针固定板以及插入探针固定板中的弹簧探针，在由探针/芯片定位板、针架主体，探针固定板构成的内壁及侧面是绝缘涂层。所述的绝缘涂层包括由金属铝氧化工艺形成的氧化铝层和镀膜喷涂工艺形成镀膜层。采用了绝缘涂层的芯片测试针架，强度大大提高，弹簧探针数量超过1800个芯片测试针架仍可照常工作。同时测试针架从顶部到底部的电抗维持在一个恒定的数值上，使测试针架的电性能也获得提高。可以应用芯片运行速度在30兆赫兹以上的场合中现阶段电子半导体测试行业中的芯片测试装置大多采用诸如工程塑料一类的绝缘材料来制作芯片定位板和探针固定板。探针/芯片定位板在弹簧探针的合力下容易产生变形，大大降低了测试针架的寿命和性能。
随着技术的不断发展金属绝缘芯片测试针架广泛应用于半导体测试行业，它提高了芯片测试针架的机械强度，改善芯片测试针架在测试过程中的电性能，从而延长芯片测试针架的使用寿命。金属绝缘芯片测试针架的广泛应用，对加工的精度要求也越来越高，其加工参数如:机床的转速，切削速度,切削进给，刀具等都有较高的要求.都需要有专门的经验来控制.而对于常用的金属绝缘芯片测试针架材料如：AL材质,在一定程度上不可以移植其它工程塑胶类材质的加工经验,它有其特殊的切削工艺
在AL材料上加工上百个微小POGO PIN HOLES，PITCH值0.8MM,孔径0.67MM～0.7MM,深度2.5MM～3.0MM,对孔的均匀分布,孔径的大小,孔壁的粗糙度,以及POGO PINHOLES相对于零件设计的基准位置度有要求.起初将加工工程塑胶类材质的经验移植到AL材料加工上,易出现刀具磨损严重，工件的孔口，薄壁易出现崩料，报废率极高，很难保证产品质量达到客户的要求.AL材料的硬度较高,所以不能用普通材质的钻头和铣刀来加工AL材料材质,因此需对刀具和其它加工参数提出改进措施。
发明内容
本发明的目的是解决上述提出的问题，提供一种能加工AL材料材质的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺。
本发明的目的是以如下方式实现的：一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，其步骤包括：
A、先将零件取出，用去毛刺机修正零件毛坯，并准备加工；
B、领取刀具，选择硬质合金刀具的铣刀和钻头；
C、确认装夹工单上所需要的刀具，并确认；
D、顺铣和逆铣夹具，并设置刀具长度补偿；
E、加工零件，并调节气咀和冷却液咀；
F、在单节模式下运行第一零件，并且测量该零件必要时候调整机床的加工参数；
G、加工完成后送检查；
H、将完成质量要求的零件去除油污毛刺。
上述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，所述步骤B中钻头采用微钻，所述微钻头的钻芯厚度相对较大，直径大于1mm的钻头的钻芯厚度与钻头直径的比值通常小于0.2MM，而微钻头一般为0.3～0.4MM。
上述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，所述步骤B中硬质合金微钻的顶角角度为130°。
上述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，所述步骤C中顺铣是将铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的，在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑，顺铣时，切削力将工件压向工作台。
上述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，所述步骤C中逆铣是将铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的，铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段，以切削厚度为零开始，到切削结束时切削厚度达到最大，逆铣时切削力使工件离开工作台。
上述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，切削速度对切削的温度和钻头的耐用度影响最大，走刀量次之，吃刀深度最小，根据金属切削原理，切削力小，切削产生的热量少，切削区温度低，切屑熔结等粘刀现象减少，在钻POGO PIN HOLES孔时吃刀量由钻头的直径来决定,在加工中通过反复实验得出0.67MM～0.70MM微钻在加工AL材质的最佳切削参数：S＝12000～15000，Q＝0.2～0.25，F＝300.～350；铣削过程中的粗加工和精加工应该分别使用不同的刀具，底部和侧壁要留有余量，防止刀具不锋利断刀而报废工件。
上述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，所述步骤E中二次采用绝缘涂层的工艺，它们分别是采用金属铝氧化工艺和镀膜喷涂工艺，从而对POGO PIN HOLES形成绝缘保护，其中氧化铝层的厚度是0.02～0.05毫米，镀膜层的厚度是0.005～0.01毫米。
本发明的优点：1、钻头、铣刀材料的选择，
硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。与高速钢、碳素合金钢相比，它硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性非常好。结合工件材料性能的要求,选择硬质合金刀具的铣刀和钻头。
2.钻头几何角度、铣刀铣削方式的改进，
如果将普通材质的微钻应用于AL材料加工POGO PIN HOLES时，钻头尖部的位置容易磨损,一支新钻头大约可打30～50个孔,就必须要换新钻头,否则就会出现钻偏、孔壁不光滑、孔不垂直(大小孔同心度差)，孔口有毛刺翻边等问题，经常造成POGO PIN HOLES达不到质量和技术要求，经济性和适用性都打折扣，造成不必要的浪费。生产厂家在制造微钻时，由于微钻的刚度随孔径的减小和钻孔长度比的增加而急剧下降。为了提高微钻的切削刚性，微钻头的钻芯厚度相对较大，直径大于1mm的钻头的钻芯厚度与钻头直径的比值通常小于0.2MM，而微钻头一般为0.3～0.4MM。钻芯厚度大，则横刃宽、螺旋槽浅，钻削条件恶化。入钻时，横刃会使钻尖在工作表面游动，破坏入钻定位精度，横刃越宽，游动就越严重，切削抗力越大，钻头的负荷也就越大。如果取一般钻头的值再制造过程中容易折断。为此将硬质合金微钻的顶角角度由原来普通钻头的118度改变为到130度，而其改进后的钻头重新将横刃修磨成很小，这样减小了轴向抗力。微钻角度改进后大大提高了切削性能。在使用硬质合金铣刀加工过程中有用顺铣和逆铣两种加工方式，顺铣即：铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的，在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑，顺铣时，切削力将工件压向工作台。逆铣即：铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的，铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段，以切削厚度为零开始，到切削结束时切削厚度达到最大，逆铣时切削力使工件离开工作台。由此特性我们在编写CNC程序时，铣削加工优先选择顺铣。
3、合理选择切削用量、装夹方式，
切削理论认为，切削速度对切削的温度和钻头的耐用度影响最大，走刀量次之，吃刀深度最小。根据金属切削原理，切削力小，切削产生的热量少，切削区温度低，切屑熔结等粘刀现象减少，因此有利于避免刀具折断，延长刀具寿命。在钻POGO PIN HOLES孔时吃刀量由钻头的直径(D)来决定,在加工中通过反复实验得出0.67MM～0.70MM微钻在加工AL材质的最佳切削参数：S＝12000～15000，Q＝0.2～0.25，F＝300.～350.。铣削过程中的粗加工和精加工应该分别使用不同的刀具，底部和侧壁要留有余量，防止刀具不锋利断刀而报废工件。
具体实施方式：
实施例1
一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，其步骤包括：
A、先将零件取出，用去毛刺机修正零件毛坯，并准备加工；
B、领取刀具，选择硬质合金刀具的铣刀和钻头；所述步骤B中钻头采用微钻，所述微钻头的钻芯厚度相对较大，直径大于1mm的钻头的钻芯厚度与钻头直径的比值通常小于0.2MM，而微钻头一般为0.3～0.4MM，所述步骤B中硬质合金微钻的顶角角度为130°
C、确认装夹工单上所需要的刀具，并确认；述步骤C中顺铣是将铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的，在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑，顺铣时，切削力将工件压向工作台。所述步骤C中逆铣是将铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的，铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段，以切削厚度为零开始，到切削结束时切削厚度达到最大，逆铣时切削力使工件离开工作台。
D、顺铣和逆铣夹具，并设置刀具长度补偿；
E、加工零件，并调节气咀和冷却液咀；
F、在单节模式下运行第一零件，并且测量该零件必要时候调整机床的加工参数；
G、加工完成后送检查；
H、将完成质量要求的零件去除油污毛刺。
切削速度对切削的温度和钻头的耐用度影响最大，走刀量次之，吃刀深度最小，根据金属切削原理，切削力小，切削产生的热量少，切削区温度低，切屑熔结等粘刀现象减少，在钻POGO PIN HOLES孔时吃刀量由钻头的直径来决定,在加工中通过反复实验得出0.67MM～0.70MM微钻在加工AL材质的最佳切削参数：S＝12000～15000，Q＝0.2～0.25，F＝300.～350；铣削过程中的粗加工和精加工应该分别使用不同的刀具，底部和侧壁要留有余量，防止刀具不锋利断刀而报废工件。
所述步骤E中二次采用绝缘涂层的工艺，它们分别是采用金属铝氧化工艺和镀膜喷涂工艺，从而对POGO PIN HOLES形成绝缘保护，其中氧化铝层的厚度是0.02～0.05毫米，镀膜层的厚度是0.005～0.01毫米。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，其步骤包括：
A、先将零件取出，用去毛刺机修正零件毛坯，并准备加工；
B、领取刀具，选择硬质合金刀具的铣刀和钻头；
C、确认装夹工单上所需要的刀具，并确认；
D、顺铣和逆铣夹具，并设置刀具长度补偿；
E、加工零件，并调节气咀和冷却液咀；
F、在单节模式下运行第一零件，并且测量该零件必要时候调整机床的加工参数；
G、加工完成后送检查；
H、将完成质量要求的两件去除油污毛刺。
2.根据权利要求1所述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，其特征在于：所述步骤B中钻头采用微钻，所述微钻头的钻芯厚度相对较大，直径大于1mm的钻头的钻芯厚度与钻头直径的比值通常小于0.2MM，而微钻头一般为0.3～0.4MM。
3.根据权利要求2所述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，其特征在于：所述步骤B中硬质合金微钻的顶角角度为130°。
4.根据权利要求3所述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，其特征在于：所述步骤C中顺铣是将铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的，在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑，顺铣时，切削力将工件压向工作台。
5.根据权利要求3所述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，其特征在于：所述步骤C中逆铣是将铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的，铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段，以切削厚度为零开始，到切削结束时切削厚度达到最大，逆铣时切削力使工件离开工作台。
6.根据权利要求4或5所述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，其特征在于：切削速度对切削的温度和钻头的耐用度影响最大，走刀量次之，吃刀深度最小，根据金属切削原理，切削力小，切削产生的热量少，切削区温度低，切屑熔结等粘刀现象减少，在钻POGOPIN HOLES孔时吃刀量由钻头的直径来决定,在加工中通过反复实验得出0.67MM～0.70MM微钻在加工AL材质的最佳切削参数：S＝12000～15000，Q＝0.2～0.25，F＝300.～350；铣削过程中的粗加工和精加工应该分别使用不同的刀具，底部和侧壁要留有余量，防止刀具不锋利断刀而报废工件。
7.根据权利要求6所述的一种金属绝缘芯片测试针架的加工工艺，其特征在于：所述步骤E中二次采用绝缘涂层的工艺，它们分别是采用金属铝氧化工艺和镀膜喷涂工艺，从而对POGO PIN HOLES形成绝缘保护，其中氧化铝层的厚度是0.02～0.05毫米，镀膜层的厚度是0.005～0.01毫米。
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