半导体封装焊线的专用劈刀制造技术

本实用新型专利技术提供了一种半导体封装焊线的专用劈刀，包括刀体、锥芯孔和嘴尖，锥芯孔由上至下贯通刀体和嘴尖，锥芯孔的作用是让焊线穿过，刀体和嘴尖是以锥芯孔的中轴线为对称轴的旋转体，嘴尖位于刀体的前端顶面；嘴尖的前端外侧面为弧形面，锥芯孔的前端开口处由后向前呈喇叭形扩大，从而形成锥芯孔的倒角，所述倒角的度数为70度。通过合理选择关键技术参数的数值，并在嘴尖前端的表面设置网格状凹槽，特别是将所述倒角的度数限定为70度，本实用新型专利技术解决了焊球为铜球、压焊窗为铜质材料时，铜球容易变形歪球的技术问题，有效避免了焊点压偏失效的情况发生，从而大幅度提高了产品质量和生产效率。生产效率。生产效率。

【技术实现步骤摘要】
半导体封装焊线的专用劈刀


[0001]本技术属于半导体封装
，具体涉及一种半导体封装焊线的专用劈刀。

技术介绍

[0002]劈刀是半导体封装设备中的关键部件之一，其通常使用陶瓷材料或陶瓷复合材料制作，包括刀体、锥芯孔(也称为垂直方向孔)和位于刀体前端顶部的尖嘴(刀嘴)，刀体和尖嘴是以锥芯孔的中轴线为对称轴的旋转体。锥芯孔的作用是让焊线穿过。在锥芯孔的前端开口处，锥芯孔的直径逐渐扩大，亦即锥芯孔的前端开口处呈喇叭形，从而形成锥芯孔的倒角(Chamfer Angle，简称CA，也称为内切面角度，Inside Chamfer Angle，简称ICA)，其作用是便于卡合焊线时所用的金属球。此外，尖嘴前端纵切面两侧的切线呈弧形，从而与工作面之间形成一定的角度，亦即工作面角度(Face Angle，简称FA)。
[0003]目前，国内半导体封装行业所使用的劈刀以进口产品为主，不过，随着国内企业自主创新能力的提高，具有自主知识产权的国产劈刀的比重在逐步提高。
[0004]例如，申请公布号为CN 103311136 A的专利技术专利申请公开了一种劈刀，该劈刀的主要技术参数如下：
[0005]当铜线直径为0.7mil时,劈刀倒角直径(嘴尖的内切角直径)CD为28～30um,内倒角孔角(锥芯孔的倒角)CA为48～52度，端面角(嘴尖的工作面角度)FA为7～9度,孔径(锥芯孔的直径)H为22～23um,头部直径(嘴尖前端的直径)T为60～63um，主锥角MTA为28～32um，内主锥角ITA为28～32um，劈刀颈高BNH为130～145um，颈角BNA为9～11
°
。
[0006]又如，不久前，申请人成功研发了一款具有双CA、双CD(Chamfer Diameter，嘴尖的内切角直径，简称CD)结构的铜线劈刀，其主要技术参数如下：
[0007]锥芯孔的第一倒角CA1为70度，锥芯孔的第二倒角CA2为120度，嘴尖的第一内切角直径CD1为40μm，嘴尖的第二内切角直径CD2为46μm，嘴尖3的外倒圆半径OR(Outer Radius)为30μm，嘴尖3的工作面角度FA(Face Angle)为8度，在嘴尖3之内，锥芯孔2的直径H(不包括喇叭形开口后的直径扩大部分)为31μm，嘴尖前端的直径T为130μm。
[0008]上述技术方案都能实现各自的专利技术目的。以申请人专利技术的双CA、双CD结构的劈刀为例，该劈刀可以满足不同线材规格在焊线过程中顺畅放线；可以调整控制一焊PAD的间距，以及劈刀能量传输的范围；可以控制二焊的鱼尾长度；可以有效控制一焊点的球型直径；可以有效控制能量传输的作用范围；可以控制二焊鱼尾的截面弯度；可以控制二焊鱼尾的厚度。
[0009]然而，上述劈刀，事实上还包括从国外进口的劈刀以及国内其他厂家生产的劈刀，也存在一定的技术缺陷，具体地说，就是当焊球为铜球、压焊窗为铜质材料时，无论是使用双CA、双CD结构的劈刀，还是使用其他劈刀，都存在因焊球容易变形、歪球，从而导致焊点压偏失效的技术缺陷。由于焊球为铜球、压焊窗为铜质材料的技术方案具有重要的经济技术价值，故本领域急需一种针对焊球为铜球、压焊窗为铜质材料的专用劈刀。

技术实现思路

[0010]本技术的目的旨在克服上述技术缺陷，该目的是通过下述技术方案实现的：
[0011]一种半导体封装焊线的专用劈刀，包括刀体、锥芯孔和嘴尖，锥芯孔由上至下贯通刀体和嘴尖，锥芯孔的作用是让焊线穿过，刀体和嘴尖是以锥芯孔的中轴线为对称轴的旋转体，嘴尖位于刀体的前端顶面；嘴尖的前端外侧面为弧形面，锥芯孔的前端开口处由后向前呈喇叭形扩大，从而形成锥芯孔的倒角CA，所述倒角CA的度数为70度。
[0012]在上述技术方案的基础上，本技术可采用下述附加的技术手段，以便更好地或者更有针对性地解决本技术所要解决的技术问题：
[0013]锥芯孔的直径H为33μm，嘴尖前端的直径T为130μm，嘴尖的内切角直径CD为58μm，嘴尖的外倒圆半径OR为30μm，嘴尖的工作面角度FA为8度。
[0014]进一步地，在嘴尖前端的表面设置网格状凹槽。
[0015]进一步地，所述网格状凹槽由多条凹槽纵横排列、相互交叉形成，每一条凹槽的深度为1
‑
2μm，宽度为1
‑
2μm。
[0016]本技术的主要有益效果如下：
[0017]通过精准地选择嘴尖的直径、外倒圆半径、工作面角度、内切角直径、锥芯孔的倒角、锥芯孔的直径等关键技术参数的数值，并在嘴尖前端的表面设置网格状凹槽，特别是将CA的度数限定为70度，本技术解决了焊球为铜球、压焊窗为铜质材料时，铜球容易变形、歪球的技术问题，有效避免了焊点压偏失效的情况发生，从而大幅度提高了产品质量和生产效率。
附图说明
[0018]图1为本技术的一个实施例的总体结构示意图；
[0019]图2为本技术的一个实施例的局部(嘴尖)放大图；
[0020]图3为本技术的一个实施例中的嘴尖前端部的仰视结构示意图。
[0021]图中：
[0022]1——刀体；
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2——锥芯孔；
[0023]3——嘴尖；
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301——网格状凹槽；
[0024]TL——刀体和嘴尖的总长度；
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TD——刀体的直径；
[0025]MT A——主锥角；
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CA——锥芯孔的倒角；
[0026]H——锥芯孔的直径；
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CD——嘴尖的内切角直径；
[0027]OR——嘴尖的外倒圆半径；
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T——嘴尖前端的直径；
[0028]FA——嘴尖的工作面角度。
具体实施方式
[0029]为了便于本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，以下结合附图介绍本技术的一个实施例：
[0030]如图1所示，一种半导体封装焊线的专用劈刀，包括刀体1、锥芯孔2、嘴尖3，锥芯孔2由上至下贯通刀体1和嘴尖3，锥芯孔2内设有焊线(图中未示出)，刀体1和嘴尖3是以锥芯孔2的中轴线为对称轴的旋转体；在本实施例中，刀体1的中部和后部呈圆柱状，刀体1的前
部呈圆锥状，嘴尖3位于刀体1前部的锥顶上。
[0031]如图2所示，嘴尖3的前端外侧面为弧形面，从而与工作面之间形成了一定的角度，亦即工作面角度FA；该弧形面与嘴尖3的纵切面相切而形成的弧线构成外倒圆的一部分。锥芯孔2在嘴尖3中的部分总体上呈圆柱状，其直径为H，但是，在嘴尖3的前端开口处，亦即在锥芯孔2的前端，由后向前(图2中是由上至下)，锥芯孔2呈喇叭形扩大，从形成了锥芯孔2的倒角CA，与倒角CA相对应的是嘴尖3的内切角直径CD。
[0032]如图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体封装焊线的专用劈刀，包括刀体(1)、锥芯孔(2)和嘴尖(3)，锥芯孔(2)由上至下贯通刀体(1)和嘴尖(3)，锥芯孔(2)的作用是让焊线穿过，刀体(1)和嘴尖(3)是以锥芯孔(2)的中轴线为对称轴的旋转体，嘴尖(3)位于刀体(1)的前端顶面；嘴尖(3)的前端外侧面为弧形面，锥芯孔(2)的前端开口处由后向前呈喇叭形扩大，从而形成锥芯孔(2)的倒角(CA)，其特征在于：所述倒角(CA)的度数为70度。2.如权利要求1所述的半导体封装焊线的专用劈刀，其特征在于：锥芯孔(2)的直径(H)为33μm...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾小明，王光明，郑水财，
申请(专利权)人：佛山市蓝箭电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：