CN110303208A - 微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺，该劈刀呈圆柱状，包括以下步骤：S1、加工与劈刀待加工的穿丝孔的孔内形状相匹配的工具电极；S2、采用精密电火花设备作穿丝孔加工，脉冲电源的两极分别接工具电极和劈刀，并将工具电极和劈刀侵入工作液中；S3、通电后，限制工具电极的回转运动，工具电极从劈刀远离焊接端的一端面的沿劈刀的中心轴线方向进给，直至穿丝孔贯通缺角的另一侧面，加工完成；还包括以下步骤：靠近所述“V”形槽的另一侧面的焊接端面上开设有长度方向与“V”形槽长度方向同向的球缺形通槽，本发明提高了孔的加工深度同时也保证了加工精度，使穿丝孔的穿丝效果更佳。

Description

微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺

技术领域

本发明涉及微电子领域，特别是一种微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺。

背景技术

用于微电子的深腔焊劈刀，采用质轻且柔的金丝作为焊接材料，其直径一般在18-25μm，常用25um。通常人工要借助显微镜的帮助才能进行穿丝作业，劈刀上一般只设一个直通的穿丝孔，而孔的深径比一般较大，孔深且窄，加工要求很高，通常，在同等精度要求的情况下，激光钻孔和数控深孔钻难以达到较大的深径比，不符合劈刀穿丝孔的加工要求。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺。

本发明采用的技术方案是：

一种微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺，该劈刀呈圆柱状，劈刀的一端为呈棱台状的焊接端，焊接端的端面上沿该劈刀的长度方向开设有台阶状的缺角，剩余焊接端的端面为焊接端面，焊接端面上设有长度方向与所述缺角的角边长度方向一致“V”形通槽，缺角的一侧面倾斜设有延伸至“V”形槽其中一侧面的斜穿孔，包括以下步骤：

S1、加工与劈刀待加工的穿丝孔的孔内形状相匹配的工具电极；

S2、采用精密电火花设备作穿丝孔加工，脉冲电源的两极分别接工具电极和劈刀，并将工具电极和劈刀侵入工作液中；

S3、通电后，限制工具电极的回转运动，工具电极从劈刀远离焊接端的一端面的沿劈刀的中心轴线方向进给，直至穿丝孔贯通缺角的另一侧面，加工完成；

还包括以下步骤：

靠近所述“V”形槽的另一侧面的焊接端面上开设有长度方向与“V”形槽长度方向同向的球缺形通槽。

焊接用金丝是人工在显微镜下边抖动边向劈刀内推送而穿设的，可见劈刀穿丝的孔径是十分小的，上述技术方案中，劈刀采用精密电火花作打孔加工，设计与劈刀孔结构相匹配的工具电极，利用脉冲电极通电原理对劈刀内部进行穿丝孔成型。

优选的，所述工具电极和劈刀的材质均为钨合金或钨铜合金。

上述技术方案中，钨合金通电性好。

优选的，所述工具电极的外形结构和劈刀的外形结构分别采用CNC加工铣床一体加工成型。

上述技术方案中，一体成型并采用CNC铣床加工，省去以往的焊接步骤。

优选的，所述工具电极具有第一柱状部、与第一柱状部同轴且直径比第一柱状部小的第二柱状部和呈圆台状的过渡部，该过渡部的大端面与第一柱状部的一端面相连且直径相等，小端面与第二柱状部的一端面相连且直径相等。

优选的，所述工具电极具有第一柱状部、与第一柱状部同轴且直径比第一柱状部小的第二柱状部和呈圆台状的过渡部，该过渡部具有两个高低错开且同轴的半圆台，所述其中一个半圆台具有小端面的端部沿其轴线方向朝第二柱状部内延伸，另一个半圆台具有大端面的端部沿其轴线方向朝第一柱状部内延伸。

上述技术方案中，制作两种不同结构的工具电极，可以加工出两种不同内部结构的穿丝孔，特别是第二种穿丝孔结构穿丝效果更佳。

优选的，所述劈刀内与第一柱状部匹配的孔的深径比为38：1，工具电极的外壁和穿丝孔的内壁始终保持在0.01mm-0.015mm的间隙。

上述技术方案中，利用精密电火花加工，配合合理的工艺步骤，使孔的深径比能达到38：1，合理的间隙使电极具有有效的通电效果，避免短路。

本发明的有益效果是：

1)本发明的工艺步骤中采用电火花加工，提高了孔的加工深度同时也保证了加工精度，使穿丝孔的穿丝效果更佳，工具电极在进给加工时，不作回转运动，保证了孔内的特殊结构

2)采用导电性能较好的钨合金使打孔的效果较好；

3)劈刀外形和工具电极一体成型，不用焊接，结构稳固。

4)两种独特的穿丝孔结构，提高了穿丝效果。

附图说明

图1为本发明劈刀的外形示意图；

图2为实施例1中工具电极的示意图；

图3为实施例2中工具电极的示意图；

附图标记说明：

1-劈刀；11-穿丝孔；12-缺角；13-“V”形通槽；14-球缺形通槽；2-工具电极；21-第一柱状部；22-第二柱状部；23-过渡部；231-半圆台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1：

一种微电子微连接深腔焊劈刀1的加工工艺，如图1所示，该劈刀1呈圆柱状，劈刀1的一端为呈棱台状的焊接端，焊接端的端面上沿该劈刀1的长度方向开设有台阶状的缺角12，剩余焊接端的端面为焊接端面，焊接端面上设有长度方向与所述缺角12的角边长度方向一致“V”形通槽13，缺角12的一侧面倾斜设有延伸至“V”形槽其中一侧面的斜穿孔，包括以下步骤：

S1、加工与劈刀1待加工的穿丝孔11的孔内形状相匹配的工具电极2，现有的穿丝孔11为一直通孔，孔长且细，加工出来的精度达不到要求，穿丝困难，为解决此问题，本实施将穿丝孔11设计成多段前后贯通且结构尺寸不一的孔，为满足本实施例穿丝孔11的加工要求，工具电极2和劈刀1的材质均采用导电性能好的钨合金或者钨铜合金，劈刀1的外形结构和工具电极2的外形结构均采用CNC加工铣床一体加工成型，为了保证孔的高精度的同时兼顾38：1的深径比，如图2所示，所述工具电极2具有第一柱状部21、与第一柱状部21同轴且直径比第一柱状部21小的第二柱状部22和呈圆台状的过渡部23，圆台截面的两斜边延长夹角在20°-90°之间，过渡部23的大端面与第一柱状部21的一端面相连且直径相等，小端面与第二柱状部22的一端面相连且直径相等。

S2、采用精密电火花设备作穿丝孔11加工，脉冲电源的两极分别接工具电极2和劈刀1，并将工具电极2和劈刀1侵入工作液中；

S3、通电后，限制工具电极2的回转运动，工具电极2从劈刀1远离焊接端的一端面的沿劈刀1的中心轴线方向进给，直至穿丝孔11贯通缺角12的另一侧面，加工完成，劈刀1内的穿丝孔内的与过度部23匹配形成类似锥形的空心结构，加工过程中，工具电极2的外壁和穿丝孔11的内壁始终保持在0.01mm-0.015mm的间隙。

还包括以下步骤：

靠近所述“V”形槽的另一侧面的焊接端面上开设有长度方向与“V”形槽长度方向同向的球缺形通槽14，用于固定安装金丝到丝焊机上。

实施例2：

一种微电子微连接深腔焊劈刀1的加工工艺，该劈刀1呈圆柱状，劈刀1的一端为呈棱台状的焊接端，焊接端的端面上沿该劈刀1的长度方向开设有台阶状的缺角12，剩余焊接端的端面为焊接端面，焊接端面上设有长度方向与所述缺角12的角边长度方向一致“V”形通槽13，缺角12的一侧面倾斜设有延伸至“V”形槽其中一侧面的斜穿孔，包括以下步骤：

S1、加工与劈刀1待加工的穿丝孔11的孔内形状相匹配的工具电极2，现有的穿丝孔11为一直通孔，孔长且细，加工出来的精度达不到要求，穿丝困难，为解决此问题，本实施将穿丝孔11设计成多段前后贯通且结构尺寸不一的孔，为满足本实施例穿丝孔11的加工要求，工具电极2和劈刀1的材质均采用导电性能好的钨合金或者钨铜合金，劈刀1的外形结构和工具电极2的外形结构均采用CNC加工铣床一体加工成型，为了保证孔的高精度的同时兼顾38：1的深径比，如图3所示，所述工具电极2具有第一柱状部21、与第一柱状部21同轴且直径比第一柱状部21小的第二柱状部22和呈圆台状的过渡部23，该过渡部23具有两个高低错开且同轴的半圆台231，半圆台231斜面的倾角在10°-45°之间，所述其中一个半圆台231具有小端面的端部沿其轴线方向朝第二柱状部22内延伸，另一个半圆台231具有大端面的端部沿其轴线方向朝第一柱状部21内延伸，相比实施例1中所形成的整环形内壁，一旦内壁上出现毛刺，本实施例可避免同一高度的毛刺形成闭环，影响穿丝进程。

S2、采用精密电火花设备作穿丝孔11加工，脉冲电源的两极分别接工具电极2和劈刀1，并将工具电极2和劈刀1侵入工作液中；

S3、通电后，限制工具电极2的回转运动，工具电极2从劈刀1远离焊接端的一端面的沿劈刀1的中心轴线方向进给，直至穿丝孔11贯通缺角12的另一侧面，加工完成，劈刀1内的穿丝孔内的与过度部23匹配形成类似“N”形的空心结构,加工过程中，工具电极2的外壁和穿丝孔11的内壁始终保持在0.01mm-0.015mm的间隙。

还包括以下步骤：

靠近所述“V”形槽的另一侧面的焊接端面上开设有长度方向与“V”形槽长度方向同向的球缺形通槽14，用于固定安装金丝到丝焊机上。

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。

Claims (6)

1.一种微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺，该劈刀呈圆柱状，劈刀的一端为呈棱台状的焊接端，焊接端的端面上沿该劈刀的长度方向开设有台阶状的缺角，剩余焊接端的端面为焊接端面，焊接端面上设有长度方向与所述缺角的角边长度方向一致“V”形通槽，缺角的一侧面倾斜设有延伸至“V”形槽其中一侧面的斜穿孔，其特征在于，包括以下步骤：

S1、加工与劈刀待加工的穿丝孔的孔内形状相匹配的工具电极；

S2、采用精密电火花设备作穿丝孔加工，脉冲电源的两极分别接工具电极和劈刀，并将工具电极和劈刀侵入工作液中；

S3、通电后，限制工具电极的回转运动，工具电极从劈刀远离焊接端的一端面的沿劈刀的中心轴线方向进给，直至穿丝孔贯通缺角的另一侧面，加工完成；

还包括以下步骤：

靠近所述“V”形槽的另一侧面的焊接端面上开设有长度方向与“V”形槽长度方向同向的球缺形通槽。

2.根据权利要求1所述的微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺，其特征在于,所述工具电极和劈刀的材质均为钨合金或钨铜合金。

3.根据权利要求1所述的微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺，其特征在于，所述工具电极的外形结构和劈刀的外形结构分别采用CNC加工铣床一体加工成型。

4.根据权利要求1所述的微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺，其特征在于，所述工具电极具有第一柱状部、与第一柱状部同轴且直径比第一柱状部小的第二柱状部和呈圆台状的过渡部，该过渡部的大端面与第一柱状部的一端面相连且直径相等，小端面与第二柱状部的一端面相连且直径相等。

5.根据权利要求1所述的微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺，其特征在于，所述工具电极具有第一柱状部、与第一柱状部同轴且直径比第一柱状部小的第二柱状部和呈圆台状的过渡部，该过渡部具有两个高低错开且同轴的半圆台，所述其中一个半圆台具有小端面的端部沿其轴线方向朝第二柱状部内延伸，另一个半圆台具有大端面的端部沿其轴线方向朝第一柱状部内延伸。

6.根据权利要求4或5所述的微电子微连接深腔焊劈刀的加工工艺，其特征在于，所述劈刀内与第一柱状部匹配的孔的深径比为38：1，所述工具电极2的外壁和穿丝孔的内壁始终保持在0.01mm-0.015mm的间隙。