(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202111587535.X
(22)申请日 2021.12.23
(71)申请人 潮州三环(集团)股份有限公司
氢氧化钴
地址 515646 广东省潮州市凤塘三环工业
城内综合楼
(72)发明人 张磊 马艳红 邱基华
(74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有
限公司 44205
接地电缆代理人 聂志伟
(51)Int.Cl.
B23K 20/26(2006.01)
B23K 20/10(2006.01)
B23P 15/00(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种陶瓷劈刀及制备方法，陶
槭叶铁线莲粗糙度不超过0.05μm；锥形体与圆柱体连接；其 中，陶瓷劈刀设置有轴向通孔，轴向通孔从陶瓷
劈刀的后端贯穿至前端，轴向通孔在锥形体的尖
降低圆柱体的表面粗糙度，使得接触界面上的实
际接触面积增大，从而增大接触界面超声波传播
能力，达到增大陶瓷劈刀尖端的超声波能量输出
的目的。本发明可广泛应用于微电子工具技术领
域。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 114309920 A 2022.04.12
C N 114309920
A
一流多开1.一种陶瓷劈刀，其特征在于：包括
圆柱体，所述圆柱体侧面的表面粗糙度不超过0.05μm；
锥形体，所述锥形体与所述圆柱体连接；
其中，陶瓷劈刀设置有轴向通孔，所述轴向通孔从所述陶瓷劈刀的后端贯穿至前端，所述轴向通孔在所述锥形体的尖端形成焊嘴。
2.一种陶瓷劈刀的制备方法，其特征在于：将陶瓷劈刀置于上下两个抛光盘之间，添加抛光液，两个抛光盘反向转动，对陶瓷劈刀的圆柱体进行抛光，通过控制抛光压力A、抛光时间B以及抛光液磨粒的粒径C对圆柱体的表面粗糙度D进行控制，表面粗糙度D不超过0.05μm。
3.根据权利要求2所述的陶瓷劈刀的制备方法，其特征在于：抛光压力A设置为0.05Mpa ≤A≤0.2Mpa。
4.根据权利要求3所述的陶瓷劈刀的制备方法，其特征在于：抛光压力A设置为0.08Mpa ≤A≤0.15Mpa。
5.根据权利要求2所述的陶瓷劈刀的制备方法，其特征在于：抛光时间B设置为40min≤B≤300min。
6.根据权利要求5所述的陶瓷劈刀的制备方法，其特征在于：抛光时间B设置为60min≤B≤250min。
7.根据权利要求2所述的陶瓷劈刀的制备方法，其特征在于：粒径C设置为0.01μm≤C≤0.1μm。
8.根据权利要求2所述的陶瓷劈刀的制备方法，其特征在于：抛光盘采用铜盘。
9.根据权利要求2或8所述的陶瓷劈刀的制备方法，其特征在于：抛光盘具有螺纹。
权 利 要 求 书1/1页CN 114309920 A
一种陶瓷劈刀及制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及微电子工具技术领域，特别涉及一种陶瓷劈刀及制备方法。
背景技术
[0002]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结合，实现芯片间、芯片与封装体间的信号传输。在超声波焊接过程中，需要利用陶瓷劈刀按压引线，陶瓷劈刀是一种具有垂直方向孔的轴对称的陶瓷工具。陶瓷劈刀容纳焊接引线，将引线的一端与
电极接合(第一焊点)，再引导引线与引线框架接合(第二焊点)，在此过程中，使用陶瓷劈刀按压引线，并施加超声波完成接合。
[0003]在此焊接过程中，超声波通过陶瓷劈刀圆柱体与超声波换能器的接触界面进行传播。然而，目前常见的陶瓷劈刀在超声焊接过程中，界面阻抗较大，能量损失较大，导致陶瓷劈刀尖端的超声波能量输出变低。
发明内容
[0004]为解决上述技术问题中的至少之一，本发明提供一种陶瓷劈刀及制备方法，所采用的技术方案如下。
[0005]本发明所提供的陶瓷劈刀包括圆柱体和锥形体，所述圆柱体侧面的表面粗糙度不超过0.05μm；所述锥形体与所述圆柱体连接；其中，陶瓷劈刀设置有轴向通孔，所述轴向通孔从所述陶瓷劈刀的后端贯穿至前端，所述轴向通孔在所述锥形体的尖端形成焊嘴。[0006]本发明所提供的陶瓷劈刀的制备方法中，将陶瓷劈刀置于上下两个抛光盘之间，添加抛光液，两个抛光盘反向转动，对陶瓷劈刀的圆柱体进行抛光，通过控制抛光压力A、抛光时间B以及抛光液磨粒的粒径C对圆柱体的表面粗糙度D进行控制，表面粗糙度D不超过0.05μm。
[0007]本发明的某些实施例中，抛光压力A设置为0.05Mpa≤A≤0.2Mpa。
[0008]本发明的某些实施例中，抛光压力A设置为0.08Mpa≤A≤0.15Mpa。
[0009]本发明的某些实施例中，抛光时间B设置为40min≤B≤300min。
[0010]本发明的某些实施例中，抛光时间B设置为60min≤B≤250min。
[0011]本发明的某些实施例中，粒径C设置为0.01μm≤C≤0.1μm。
[0012]本发明的某些实施例中，抛光盘采用铜盘。
[0013]本发明的某些实施例中，抛光盘具有螺纹。
[0014]本发明的实施例至少具有以下有益效果：制备陶瓷劈刀的过程中，通过抛光降低圆柱体的表面粗糙度，使得接触界面上的实际接触面积增大，从而增大接触界面超声波传播能力，达到增大陶瓷劈刀尖端的超声波能量输出的目的。本发明可广泛应用于微电子工具技术领域。
附图说明
[0015]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解。
[0016]图1为陶瓷劈刀的结构示意图。
[0017]图2为图1中A区域的局部视图。
[0018]图3为表面粗糙度与振动位移的关系曲线图，横轴表示表面粗糙度，纵轴表示振动位移(图中振动位移的数值单位为微米)。
[0019]附图标记：101、圆柱体；102、锥形体；103、轴向通孔。
具体实施方式
[0020]下面结合图1至图3详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0021]在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括
一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0022]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0023]本发明涉及一种陶瓷劈刀，陶瓷劈刀具有焊嘴，具体地，陶瓷劈刀设置有轴向通孔103，轴向通孔103从陶瓷劈刀的后端贯穿至前端，轴向通孔103在陶瓷劈刀的前端形成焊嘴。
[0024]结合附图，陶瓷劈刀包括圆柱体101和锥形体102，锥形体102与圆柱体101连接，锥形体102的尖端为陶瓷劈刀的前端，可以理解的是，轴向通孔103在锥形体102的尖端形成焊嘴。
[0025]圆柱体101侧面的表面粗糙度不超过0.05μm，通过降低圆柱体101的表面粗糙度，能够使得陶瓷劈刀的圆柱体101与超声波换能器的实际接触面积增大，从而使接触界面超声波的传播能力增大，提高陶瓷劈刀尖端的超声波能量输出。
[0026]陶瓷劈刀的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言在相关技术中已有记载，这里不再详细描述，以下将对陶瓷劈刀的制备方法展开介绍。
700755[0027]本发明涉及一种陶瓷劈刀的制备方法，将陶瓷劈刀置于上下两个抛光盘之间，对在上的抛光盘施加抛光压力E，添加抛光液，两个抛光盘反向转动，对陶瓷劈刀的圆柱体101
进行抛光，通过控制抛光压力A、抛光时间B以及抛光液磨粒的粒径C对圆柱体101的表面粗糙度D进行控制，获得表面粗糙度D不超过0.05μm。
[0028]相比于相关技术中设计陶瓷劈刀的圆柱体具有特殊的结构来增大接触面积，本发明所涉及的制备方法通过降低圆柱体表面粗糙度的方式增大接触面积，减小了陶瓷劈刀的加工难度，提高了产品良率，能够保证产品质量一致性。
[0029]作为一种实施方式，抛光压力A设置为0.05Mpa≤A≤0.2Mpa。进一步地，抛光压力A 设置为0.08Mpa≤A≤0.15Mpa。
[0030]作为一种实施方式，抛光时间B设置为40min≤B≤300min。进一步地，抛光时间B设置为60min≤B≤250min。
[0031]作为一种实施方式，粒径C设置为0.01μm≤C≤0.1μm，更有助于控制圆柱体101的表面粗糙度D。
[0032]作为一种实施方式，抛光盘采用铜盘。进一步地，抛光盘具有螺纹，螺纹设置在抛光面上，以
使抛光液能够向内循环流动。具体地，抛光盘上的螺纹设置为细螺纹。[0033]表面粗糙度D与抛光压力E、抛光时间B的关系如表1。
健慰器具[0034]E/Mpa B/min D/μm
0.1200.2
0.1400.1
0.1600.05
0.1900.04
0.11300.03
0.11800.02
0.12500.01
[0035]测试圆柱体不同表面粗糙度D的陶瓷劈刀在焊接过程中的振动位移，关系曲线如图3，圆柱体的表面粗糙度越大，则导致陶瓷劈刀尖端的超声波能量越小，从而导致振动位移变小，如图3所示，表
面粗糙度控制在不超过0.05μm的范围内，振动位移较为平缓，变化较不明显。
[0036]在实际焊接过程中，超声波能量越大，第一焊点的焊球直径越大，所需的焊球推力就越大，从而需要达到相同推力的时间越小。从表2可以看出，在第一焊点推力和焊球直径接近的情况下，表面粗糙度D≤0.05μm的陶瓷劈刀，所需要的USG电流小，说明此时的超声波能量输出大。
[0037]
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议