【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及劈刀加工，特别涉及一种楔形劈刀加工方法及加工劈刀用夹具。
技术介绍
1、芯片封装中，芯片和引线框架(基板)的连接为电源和信号的分配提供了电路连接，引线键合是实现上述电路连接的一种工艺。劈刀在引线键合的工作过程中，穿过劈刀的键合引线在劈刀刀头与焊盘金属间产生压力与摩擦，因此，通常使用具有高硬度与韧度的材料制作劈刀。
2、目前的劈刀主要为图1-5所示的形式，主要包括劈刀主体1、刀柄2、刀身3和刀尖4，在劈刀主体1的上部设置引导键合线穿入的引导口5，在劈刀主体1、刀柄2和刀身3的中部开设引导键合线的垂直孔6，垂直孔6与引导口5连通，在刀尖4的中部开设连通的第一斜孔7和第二斜孔8，第一斜孔7呈漏斗形，对从垂直孔引出的键合线进行引导；第二斜孔8对键合线进行固定，并在刀尖4邻近第二斜孔8出口的部位设置一个弧形槽9。
3、通常楔形劈刀材料选择硬质合金等硬脆材料，如碳化钨、钛合金、陶瓷。由于劈刀材料为硬脆材料，且微结构尺寸小，精度要求高，加工质量要求高，因此劈刀加工难度极大。在劈刀的生产过程中，劈刀的外形结构通常采用数控加工，而劈刀上的穿丝孔深径比较大，数控加工中打孔的设备很难达到其精度要求，故而现有的采用电火花加工穿丝孔。名称为“一种用于焊接金带的深腔焊劈刀及其生产工艺”，公开号“cn110640413a”的其公开了一种用于焊接金带的深腔焊劈刀的生产工艺，采用高精度电火花加工出金带固定孔。其虽然能实现加工的目的，虽然电火花加工能达到要求的深径比和精度，但电火花加工比较耗时，且用于电火花加工的工具电极的耗材
4、mpp公司公布了一种采用edm的劈刀加工方法。但是采用edm方法加工存在以下缺点：1、edm方法加工完成后，需要后续抛光工序。2、edm方法只能加工导电材料，如果要加工陶瓷劈刀，还需要加入导电粉末，操作麻烦。3、edm方法需要设计加工专用电极丝，电极丝易损耗，维护成本高。4、edm加工劈刀刀尖的0.05毫米的微孔，很难保证加工精度，且易出现破孔的情况。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术可以解决现有的电火花加工耗材较大，且比较费时，不利于大批量生产；edm加工方法，需要抛光、操作麻烦、维护成本高以及很难保证加工精度易出现破孔情况的难题。
3、(二)技术方案
4、为了实现上述目的，一方面，本专利技术采用以下技术方案，一种楔形劈刀加工方法，具体包括如下步骤：
5、s1、制备坯料：采用超细晶碳化钨挤压成型工艺制备劈刀坯料，在坯料制备时，一次成型垂直孔；
6、s2、磨床加工：用夹具对坯料夹持固定，使用精密磨床加工刀柄、刀身和刀尖，坯料的其它部位形成劈刀主体；
7、s3、刀尖处理：用夹具对劈刀主体夹持固定，使用聚焦离子束从刀尖部位切割和刻蚀，形成第一斜孔、第二斜孔和弧形槽；
8、s4、劈刀主体处理：用夹具对劈刀主体夹持固定，使用聚焦离子束从劈刀主体上部切割和刻蚀，形成引导口。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述s1中，制备坯料的具体步骤为：
10、s11、混粉：采用颗粒度0.6－0.8的超细晶wc90％，co10％混合均匀，获得劈刀原料；
11、s12、成型：模具本身带有形成垂直孔的中间柱，将劈刀原料注射进入模具中成型，脱模后一次形成带垂直孔的半成品；
12、s13、烧结：在1200-1300℃下烧结半成品，获得劈刀坯料。
13、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述s3中，刀尖处理的具体步骤为：
14、s31、将劈刀主体用夹具夹持固定，然后安装在sem/ebic系统中，保证刀尖表面与探测器之间的距离为9-11毫米；
15、s32、扫描速度设置为0.45-0.55毫米/秒，加速电压设置为4900-5100伏，分辨率设置在4.5-5.5纳米，聚焦离子束的能量设置为19-21kev；
16、s33、聚焦离子束对准刀尖部位，按照预定的加工路径加工，离子束穿过刀尖表面并耗散能量，将材料从刀尖表面切割和刻蚀，形成小孔，记录加工深度和加工时间，最终形成第一斜孔、第二斜孔和弧形槽；
17、s34、使用电子显微镜检查第一斜孔、第二斜孔和弧形槽的大小和质量，大小和质量合格即获得成品，否则继续s33和s34。
18、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述s4中，劈刀主体处理的具体步骤为：
19、s41、将劈刀主体用夹具夹持固定，然后安装在sem/ebic系统中，保证劈刀主体表面与探测器之间的距离为9-11毫米；
20、s42、扫描速度设置为0.45-0.55毫米/秒，加速电压设置为4900-5100伏，分辨率设置在4.5-5.5纳米，聚焦离子束的能量设置为19-21kev；
21、s43、聚焦离子束对准劈刀主体部位，按照预定的加工路径加工，离子束穿过劈刀主体表面并耗散能量，将材料从劈刀主体表面切割和刻蚀，形成小孔，记录加工深度和加工时间，最终形成引导口；
22、s44、使用电子显微镜检查引导口的大小和质量，大小和质量合格即获得成品，否则继续s43和s44。
23、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述s31和所述s41中，探测器采用二次电子探测器。
24、此外，本专利技术还提供了一种加工劈刀用夹具，采用该夹具实现上述楔形劈刀加工方法中的物料夹持固定，该夹具包括气缸座，与所述气缸座的上部相连的壳体，以及设置在所述气缸座内部的气缸，所述气缸的输出端安装有连接架，所述连接架的上部安装有套环，所述壳体的内部安装有支撑架，所述支撑架的上部中心安装有夹头，所述套环的内壁与所述夹头的外壁相抵触；所述气缸带动所述连接架和所述套环升降，带动所述夹头合闭和张开，所述夹头合闭对物料夹持固定，所述夹头张开松开物料。
25、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述套环的侧部设置有导向块，所述壳体的内部开设有与所述导向块配合的滑槽。
26、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述壳体的上部安装有盖板，所述盖板遮挡在所述滑槽的上部。
27、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述夹头包括螺纹安装于所述支撑架中部的螺纹柱，设置于所述螺纹柱上部的多个夹块，多个所述夹块的侧壁之间构成收缩通道，多个所述夹块之间构成容纳物料的槽孔。
28、作为本专利技术的一种优选技术方案，多个所述夹块的外壁呈上大下小的弧形设置。
29、(三)有益效果
30、1.本专利技术提供的楔形劈刀加工方法，其采用超细晶碳化钨挤压成型工艺制备劈刀坯料，在坯料制备时，一次成型垂直孔，可省略垂直孔edm加工、打磨抛光的工序；
31、2.本专利技术提供的楔形劈刀加工方法，其刀尖处理和劈刀主体处理，均采用聚焦离子束进行切割和刻蚀，加工精度和稳定性更容易得到保证，整体便于进行大批量生产；
32、3.本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种楔形劈刀加工方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种楔形劈刀加工方法，其特征在于：所述S1中，制备坯料的具体步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种楔形劈刀加工方法，其特征在于：所述S3中，刀尖处理的具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种楔形劈刀加工方法，其特征在于：所述S4中，劈刀主体处理的具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的一种楔形劈刀加工方法，其特征在于：所述S31和所述S41中，探测器采用二次电子探测器。
6.一种加工劈刀用夹具，采用该夹具实现权利要求1所述的楔形劈刀加工方法中的物料夹持固定，其特征在于：该夹具包括气缸座(10)，与所述气缸座(10)的上部相连的壳体(11)，以及设置在所述气缸座(10)内部的气缸(12)，所述气缸(12)的输出端安装有连接架(13)，所述连接架(13)的上部安装有套环(14)，所述壳体(11)的内部安装有支撑架(15)，所述支撑架(15)的上部中心安装有夹头(16)，所述套环(14)的内壁与所述夹头(16)的外壁相抵触；所述气缸(12)带动所
7.根据权利要求6所述的一种加工劈刀用夹具，其特征在于：所述套环(14)的侧部设置有导向块(141)，所述壳体(11)的内部开设有与所述导向块(141)配合的滑槽(111)。
8.根据权利要求7所述的一种加工劈刀用夹具，其特征在于：所述壳体(11)的上部安装有盖板(112)，所述盖板(112)遮挡在所述滑槽(111)的上部。
9.根据权利要求6-8任意一项所述的一种加工劈刀用夹具，其特征在于：所述夹头(16)包括螺纹安装于所述支撑架(15)中部的螺纹柱(161)，设置于所述螺纹柱(161)上部的多个夹块(162)，多个所述夹块(162)的侧壁之间构成收缩通道(163)，多个所述夹块(162)之间构成容纳物料的槽孔(164)。
10.根据权利要求9所述的一种加工劈刀用夹具，其特征在于：多个所述夹块(162)的外壁呈上大下小的弧形设置。
...【技术特征摘要】
1.一种楔形劈刀加工方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种楔形劈刀加工方法，其特征在于：所述s1中，制备坯料的具体步骤为：
3.根据权利要求1所述的一种楔形劈刀加工方法，其特征在于：所述s3中，刀尖处理的具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种楔形劈刀加工方法，其特征在于：所述s4中，劈刀主体处理的具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的一种楔形劈刀加工方法，其特征在于：所述s31和所述s41中，探测器采用二次电子探测器。
6.一种加工劈刀用夹具，采用该夹具实现权利要求1所述的楔形劈刀加工方法中的物料夹持固定，其特征在于：该夹具包括气缸座(10)，与所述气缸座(10)的上部相连的壳体(11)，以及设置在所述气缸座(10)内部的气缸(12)，所述气缸(12)的输出端安装有连接架(13)，所述连接架(13)的上部安装有套环(14)，所述壳体(11)的内部安装有支撑架(15)，所述支撑架(15)的上部中心安装有夹头(16)，所述套环(14)的内壁与所述夹头(16)的外...
【专利技术属性】
技术研发人员：周理，赵小康，宋飞刀，张勇，刘琰，钟业晨，贺庭轩，王志斌，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：
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