一种陶瓷劈刀制造技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷劈刀，所述劈刀包括本体、位于本体一端的焊嘴和孔，所述孔沿本体的纵轴和焊嘴延伸，所述焊嘴的尖端表面设有以焊嘴几何中心为圆心的多级同心圆环，所述多级同心圆环呈凹凸相间排列，且多级同心圆环中的凸同心圆环的最高点和凹同心圆环的最低点形成高度差，所述高度差为6‑15μm。本发明专利技术通过将尖端表面设计为凹凸相间排列的多级同心圆环，可以增加尖端表面粗糙度，增大凸起部分可磨损区域，且在使用上不具有方向性的问题，可提高焊点的一致性和稳定性；本发明专利技术的凸出部分连成环形，形成稳定的结构，提高尖端的稳定性和耐磨性。本发明专利技术中凸同心圆环的最高点和凹同心圆环的最低点之间的高度差较高，耐磨损，有利于延长使用寿命。

A kind of ceramic Cleaver

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷劈刀
本专利技术涉及劈刀
，具体涉及一种陶瓷劈刀。
技术介绍
引线键合是封装内部连接的主流方式，使用热、压力和超声波能量将键合引线与金属焊盘紧密焊合，实现芯片间、芯片与封装体间的信号传输。劈刀是引线键合过程中的重要工具，其性能决定了键合的可靠性，但传统劈刀的尖端部分一般具有磨光表面，易磨损，寿命短，表面粗糙度不足。JPS62190343U公开了一种提高引线键合强度的劈刀，焊接劈刀的焊嘴中分布有孔，焊嘴的尖端表面由交替分布的凸出部分和凹陷部分组成，凸出部分的最高点到凹陷部分的最低点的高度为1.5-5μm，相邻凸出部分中间点的横向距离Y为3-10μm。在劈刀的顶端面形成凹凸，在顶端面的附着物变少，使寿命延长，但凸出部分的最高点到凹陷部分的最低点的高度差较浅，不耐磨损，且在使用铜线等比金线硬的焊丝的情况下，接合强度的降低或磨损容易导致劈刀的寿命缩短。CN103658963B公开了一种焊接劈刀，具有进行丝焊的顶端面的本体部，顶端面具有微小的凹凸形状，所述凹凸形状中的凸部顶端的尖比凹部顶端的尖小，在垂直于所述顶端面的方向观察时，凸部面积比凹部面积大，所述顶端面的偏斜度为-0.3以下，且所述顶端面的平均高度为0.06μm以上0.3μm以下，存在表面粗糙度不足，易磨损的问题。CN108389806A公开了一种提高引线键合强度的劈刀，所述劈刀为焊接陶瓷劈刀，所述劈刀包括本体、位于本体一端的焊嘴和孔，所述孔沿所述本体的纵轴和所述焊嘴延伸，所述焊嘴的尖端表面由交替分布的凸出部分和凹陷部分组成，所述凸出部分的最高点和凹陷部分的最低点形成高度差，所述高度差为2-20μm，所述焊嘴的尖端表面的粗糙度Ra为0.5-3μm。该劈刀尖端表面的凸出部分排列形成正方形，在不同方向对超声波传递效果不同，容易使得CD结构出现不稳定和不规则的情况。CN101443885B公开了一种具有改进的保护层的焊头，其包括主体部分，该主体部分终止于尖端部分。该尖端部分由一种材料形成，其中该材料的颗粒结构暴露于该尖端部分的至少一部分，有暴露颗粒结构的该尖端部分的该部分的表面具有若干微粒，该微粒的密度为至少15微米-2，及在具有若干微粒的该尖端部分的该部分处的表面粗糙度平均值为至少0.03微米，在使用铜线等比金线硬的焊丝的情况下，接合强度的降低或磨损容易导致劈刀的寿命降低。CN109860067A公开了一种焊接陶瓷劈刀，其包括本体、位于本体一端的焊嘴和孔，所述孔沿本体的纵轴和焊嘴延伸，所述焊嘴的尖端表面由交替分布的凸出部分和凹陷部分组成，且所述凸出部分以焊嘴为几何中心呈正六边形阵列排布，劈刀的突出部分在使用过程中更好的稳定性，不易崩缺断裂，但凸出部分呈正六边形阵列排布在使用上存在方向性的问题。由此可见，现有技术虽对劈刀的尖端结构进行改进提高其表面粗糙度，但仍存在着容易磨损，寿命短，表面粗糙度不足以提高引线键合强度，或使用上存在方向性等问题，因此，有必要开发一种具有较长使用寿命，且尖端在使用上不具有方向性的问题，能够提高焊点的一致性和稳定性的陶瓷劈刀。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种陶瓷劈刀，该劈刀耐磨损，且尖端在使用上不具有方向性的问题，能够提高焊点的一致性和稳定性。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种陶瓷劈刀，所述劈刀包括本体、位于本体一端的焊嘴和孔，所述孔沿本体的纵轴和焊嘴延伸，所述焊嘴的尖端表面设有以焊嘴几何中心为圆心的多级同心圆环，所述多级同心圆环呈凹凸相间排列，且多级同心圆环中的凸同心圆环的最高点和凹同心圆环的最低点形成高度差，所述高度差为6-15μm。本专利技术的劈刀的尖端表面形成以焊嘴几何中心为圆心，且呈凹凸相间排列的多级同心圆环，有助于增加尖端表面的粗糙度，增大凸起部分可磨损区域，减少尖端留金，增长使用寿命，且尖端环形设计在使用上不具有方向性的问题，提高焊点的一致性和稳定性；本专利技术的尖端表面凸出部分连成环形，形成稳定的结构，提高尖端的稳定性，增加耐磨性。本专利技术中凸同心圆环的最高点和凹同心圆环的最低点之间的高度差设计为6-15μm，耐磨损，有利于延长劈刀的使用寿命。优选地，每个凸同心圆环均为独立设置的圆环凸起，更优选地，每个圆环凸起的高度相同。优选地，每个凸同心圆环均由间隔均匀分布排列的多个圆环段凸起组成，更优选地，每个圆环段凸起的高度相同。优选地，每个凸同心圆环均由呈间隔均匀分布且排列形成环形的多个半球形凸起组成，更优选地，每个半球形凸起的高度相同。优选地，每个凸同心圆环的宽度均相同，且凸同心圆环的宽度为3-7μm，优选为3-5μm。优选地，每个凹同心圆环的宽度均相同，且凹同心圆环的宽度为1-3μm，优选为1-2μm。本专利技术优选凸同心圆环和凹同心圆环的宽度，尽可能提高凸环的宽度占比，可以大接触面积，降低凸同心圆环的磨损速率，增强耐磨性，从而有助于提高劈刀的使用寿命。优选地，相邻的凸同心圆环与凹同心圆环的间隔相同，且相邻的凸同心圆环与凹同心圆环的间隔为1-4μm，更优选为2μm，劈刀的耐磨损性能较好。优选地，所述凸同心圆环和凹同心圆环的表面粗糙度Ra为0.5-3.0μm，通过热处理在凸同心圆环和凹同心圆环表面形成微观结构，使其具有一定的表面粗糙度，有利于增强焊接时焊点的稳定性，提高引线键合强度。优选地，所述高度差为10-15μm，焊嘴的稳定性和耐磨性较好。本专利技术还提供了上述的陶瓷劈刀的制备方法，包括以下步骤：(1)采用激光加工的方式在所述焊嘴的尖端表面形成以焊嘴几何中心为圆心，且呈凹凸相间排列的多级同心圆环；(2)采用热处理的方式使所述焊嘴的尖端表面具有所需粗糙度。与现有技术相比，本专利技术的焊嘴的尖端表面采用环形粗化的设计，具有以下优势：(1)可以增大劈刀端面可磨损区域，在使用过程中不易崩缺断裂，有效减少尖端留金程度，增长使用寿命；(2)可以增加劈刀尖端的粗糙度，加强了劈刀与引线的咬合力，增强引线与基板的摩擦力，提高了引线和基板的键合力，提高二焊稳定性；(3)不具有方向性，使得劈刀在装配时无需考虑装配方向对超声波传递的影响；(4)能够保证了CD的完整性，使得劈刀焊接所得的焊点一致性好；(4)本专利技术中凸同心圆环的最高点和凹同心圆环的最低点之间的高度差较大，有利于提高劈刀尖端的耐磨性和引线键合强度。附图说明图1为实施例1的陶瓷劈刀的尖端表面的结构示意图，图中，1-孔，2-圆环凸起，3-凹同心圆环；图2为实施例1的陶瓷劈刀的尖端表面的结构示意图，图中，1-孔，2-圆环凸起，3-凹同心圆环；图3为实施例1所述的陶瓷劈刀的尖端表面的SEM图；图4为实施例4的陶瓷劈刀的尖端表面的结构示意图，图中，1-孔，4-半球形凸起；图5为实施例4的陶瓷劈刀的尖端表面的结构示意图，图中，1-孔，4-半球形凸起；图6为实施例4的陶瓷劈刀的尖端表面的结构示意图，图中，5-圆环段凸起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷劈刀，其特征在于，所述劈刀包括本体、位于本体一端的焊嘴和孔，所述孔沿本体的纵轴和焊嘴延伸，所述焊嘴的尖端表面设有以焊嘴几何中心为圆心的多级同心圆环，所述多级同心圆环呈凹凸相间排列，且多级同心圆环中的凸同心圆环的最高点和凹同心圆环的最低点形成高度差，所述高度差为6-15μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷劈刀，其特征在于，所述劈刀包括本体、位于本体一端的焊嘴和孔，所述孔沿本体的纵轴和焊嘴延伸，所述焊嘴的尖端表面设有以焊嘴几何中心为圆心的多级同心圆环，所述多级同心圆环呈凹凸相间排列，且多级同心圆环中的凸同心圆环的最高点和凹同心圆环的最低点形成高度差，所述高度差为6-15μm。


2.根据权利要求1所述的陶瓷劈刀，其特征在于，每个凸同心圆环均为独立设置的圆环凸起。


3.根据权利要求1所述的陶瓷劈刀，其特征在于，每个凸同心圆环均由间隔均匀分布排列的多个圆环段凸起组成。


4.根据权利要求1所述的陶瓷劈刀，其特征在于，每个凸同心圆环均由呈间隔均匀分布且排列形成环形的多个半球形凸起组成。


5.根据权利要求1-4任一项所述的陶瓷劈刀，其特征在于，每个凸同心圆环的宽度均相同，且凸同心圆环的宽度为3-7μm，优选为3-5μm。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱基华，黄雪云，郑镇宏，
申请(专利权)人：潮州三环集团股份有限公司，南充三环电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44