CN201226353Y - 加大留金角度的超声波焊接劈刀 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于超声波焊接技术领域，具体涉及一种加大留金角度的超声波焊接劈刀。该劈刀包括刀身及自该刀身延伸形成的刀头，从该刀身到该刀头的纵向方向上，该劈刀的横截面逐渐收缩减小，并且该刀身和刀头上开设有纵向地同时贯穿该刀身和刀头的空腔，该刀头远离该刀身的末端端面呈锥面，该末端端面的母线与水平线之间的夹角为8至10度。采用加大留金角度的超声波焊接劈刀可以对焊点进行瞬时烧球，从而使成型后的焊球完整而没有氧化，具有较高熔敷率，保证了引线焊接质量，且进行第二焊点的焊接时使焊点的推力及引线的拉力很容易的达到封装的标准要求。

Description

加大留金角度的超声波焊接劈刀
技术领域
本实用新型属于超声波焊接技术领域，具体是涉及一种加大留金角度的超声波焊接劈刀。
背景技术
在半导体集成电路生产工艺中，通常借助焊接设备并采用超声波焊接技术对芯片引脚和芯片引线框架进行焊接。具体地，在超声波金属焊接工艺中，通过焊接设备的劈刀焊接针头将焊接设备所产生的高频振动波传递到两个需要互相焊接在一起的金属表面之间，在加压的情况下，使两个待焊接金属表面相互之间产生机械摩擦，从而导致两个金属表面各自分子层之间的熔合，这种熔合促使两个金属表面互相接合，进而将两个金属构件互相焊接在一起。这种超声波焊接技术的焊接时间短、对焊接金属表面的要求低、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工，因此是一种理想的金属焊接方式。
在上述超声波焊接技术中，劈刀的空间结构是影响焊接效率和焊接品质的关键因素。制造商一直在进行各种尝试，以便改进劈刀结构，改善焊接效率和品质。然而，目前在半导体集成电路生产工艺中，传统的劈刀在进行第二焊点的焊接时，难以保证焊点的推力及引线的拉力达到芯片封装的标准要求。
因此，有必要提供一种改进的超声波焊接劈刀，以便克服现有技术的缺点与不足。
实用新型内容
本实用新型通过对现有技术进行改进而提出一种加大留金角度的超声波焊接劈刀，其能有效地保证半导体集成电路生产工艺中焊点的推力及引线的拉力达到芯片封装的标准要求。
为实现上述目的，本实用新型采用了下面的技术方案：
一种加大留金角度的超声波焊接劈刀包括刀身及自所述刀身延伸形成的刀头，从所述刀身到所述刀头的纵向方向上，所述劈刀的横截面逐渐收缩减小，并且所述刀身和刀头上开设有纵向地同时贯穿所述刀身和刀头的空腔，所述刀头远离所述刀身的末端端面呈锥面，所述末端端面的母线与水平线之间的夹角为8至10度。焊接时刀头将焊接材料同时压在两个焊接部位上，同时将刀头范围外的焊接材料尽可能多地截断，因此在两个焊接部位上分别形成两个焊点，并且采用上述改进有助於第二焊点脚的宽度的足够延伸。
作为上述技术方案的改进，所述刀头的末端端面的直径为0.0065至0.0075英寸。所述刀头的末端端面的外沿形成圆角，所述圆角的半径为0.0015至0.0020英寸。所述空腔在靠近所述刀头的末端端面处形成内锥面，所述内锥面的母线与水平线之间的夹角为45度。所述内锥面顶部的开口直径D1为0.0010至0.0014英寸，其底部的开口直径为0.020至0.030英寸。所述刀身的横截面形状为圆形。所述刀头的横截面形状为圆形。
采用上述改进有助控制焊球的大小，以达至稳定牲，且最适合铜引线配合铁合金的半导体引线框架使用。
同时与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：采用加大角度的超声波焊接劈刀对焊点进行瞬时烧球，从而使成型后的焊球完整且没有被氧化，具有较高熔敷率，保证了引线焊接质量，且进行第二焊点的焊接时使焊点的推力及引线的拉力很容易的达到封装的标准要求。
附图说明
图1为本实用新型加大留金角度的超声波焊接劈刀的结构示意图。
图2为本实用新型加大留金角度的超声波焊接劈刀的工作状态示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明，但本实用新型所要求保护的范围并不局限于文中公开和附图中展示的实施例。
本实用新型提供的一种加大留金角度的超声波焊接劈刀包括刀身1。刀身1的横截面(即垂直于图1和图2纸面的截面)可以为本领域内普通技术人员所知的任何形状。在优选实施例中，刀身1的截面形状为圆形。
本实用新型提供的劈刀同时具有从刀身1延伸形成的刀头2。具体地，在垂直于刀身1横截面的纵向方向上，刀头2从刀身1向下延伸，并且从刀身1到刀头2，劈刀的横截面逐渐收缩变小，从而形成了上粗下细的锥形结构。此外，锥形空腔(未标号)纵向地同时穿过刀身1和刀头2。并且，该刀头2的横截面形状可以为圆形。
刀头2的末端(即远离刀身1的一端)端面(横截面)为锥面。该锥面的母线与水平线之间的夹角A优选地为8至10度，并且刀头2的末端端面的直径优选低为0.0065至0.0075英寸。
同时，刀头2的末端端面之外沿形成圆角21，圆角21的半径R为0.0015至0.0020英寸。另外，所述空腔在靠近刀头2的末端端面处设有内锥面22，内锥面22的母线与水平线之间的夹角B优选地为45度。其中，内锥面22顶部的开口直径D1为0.0010至0.0014英寸，而其底部的开口直径为0.020至0.030英寸。
焊接时刀头2将焊接材料同时压在两个焊接部位上，同时将刀头2范围外的焊接材料尽可能多地截断，从而在两个焊接部位上分别形成两个焊点，采用上述改进有助於第二焊点脚的宽度的足够延伸。采用上述改进有助控制焊球的大小，以达至稳定牲，且最适合铜引线配合铁合金的半导体引线框架使用。
与现有技术相比，由于采用加大留金角度的超声波焊接劈刀对焊点进行瞬时烧球，成型的焊球完整且没有氧化，具有较高熔敷率，保证了引线焊接质量，且进行第二焊点的焊接时使焊点的推力及引线的拉力很容易的达到封装的标准要求。

Claims (7)

1、一种加大留金角度的超声波焊接劈刀，其特征在于：包括刀身及自所述刀身延伸形成的刀头，从所述刀身到所述刀头的纵向方向上，所述劈刀的横截面逐渐收缩减小，并且所述刀身和刀头上开设有纵向地同时贯穿所述刀身和刀头的空腔，所述刀头远离所述刀身的末端端面呈锥面，所述末端端面的母线与水平线之间的夹角为8至10度。
2 根据权利要求1所述的加大留金角度的超声波焊接劈刀，其特征在于：所述刀头的末端端面的直径为0.0065至0.0075英寸。
3、根据权利要求1所述的加大留金角度的超声波焊接劈刀，其特征在于：所述刀头的末端端面的外沿形成圆角，所述圆角的半径为0.0015至0.0020英寸。
4、根据权利要求1所述的加大留金角度的超声波焊接劈刀，其特征在于：所述空腔在靠近所述刀头的末端端面处形成内锥面，所述内锥面的母线与水平线之间的夹角为45度。
5、根据权利要求4所述的加大留金角度的超声波焊接劈刀，其特征在于：所述内锥面顶部的开口直径D1为0.0010至0.0014英寸，其底部的开口直径为0.020至0.030英寸。
6、根据权利要求1所述的加大留金角度的超声波焊接劈刀，其特征在于：所述刀身的横截面形状为圆形。
7、根据权利要求1所述的加大留金角度的超声波焊接劈刀，其特征在于：所述刀头的横截面形状为圆形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108115267A (zh) * 2016-11-28 2018-06-05 Toto株式会社 焊接劈刀
CN110265313A (zh) * 2019-07-25 2019-09-20 刘欢 能量整合焊接劈刀
CN113926956A (zh) * 2021-09-15 2022-01-14 潮州三环（集团）股份有限公司 一种焊接劈刀和焊接设备
CN114799595A (zh) * 2022-04-13 2022-07-29 有研工程技术研究院有限公司 一种深腔焊楔形劈刀及其加工方法

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