專利名稱：加大留金角度的超聲波焊接劈刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于超聲波焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種加大留金 角度的超聲波焊接劈刀。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)工藝中，通常借助焊接設(shè)備并采用超聲波 焊接技術(shù)對芯片引腳和芯片引線框架進(jìn)行焊接。具體地，在超聲波金 屬焊接工藝中，通過焊接設(shè)備的劈刀焊接針頭將焊接設(shè)備所產(chǎn)生的高 頻振動波傳遞到兩個(gè)需要互相焊接在一起的金屬表面之間，在加壓的 情況下，使兩個(gè)待焊接金屬表面相互之間產(chǎn)生機(jī)械摩擦，從而導(dǎo)致兩 個(gè)金屬表面各自分子層之間的熔合，這種熔合促使兩個(gè)金屬表面互相 接合，進(jìn)而將兩個(gè)金屬構(gòu)件互相焊接在一起。這種超聲波焊接技術(shù)的 焊接時(shí)間短、對焊接金屬表面的要求低、熔合強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、無 火花、接近冷態(tài)加工，因此是一種理想的金屬焊接方式。
在上述超聲波焊接技術(shù)中，劈刀的空間結(jié)構(gòu)是影響焊接效率和焊 接品質(zhì)的關(guān)鍵因素。制造商一直在進(jìn)行各種嘗試，以便改進(jìn)劈刀結(jié)構(gòu)， 改善焊接效率和品質(zhì)。然而，目前在半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)工藝中，傳 統(tǒng)的劈刀在進(jìn)行第二焊點(diǎn)的焊接時(shí)，難以保證焊點(diǎn)的推力及引線的拉 力達(dá)到芯片封裝的標(biāo)準(zhǔn)要求。
因此，有必要提供一種改進(jìn)的超聲波焊接劈刀，以便克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型通過對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)而提出一種加大留金角度 的超聲波焊接劈刀，其能有效地保證半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)工藝中焊點(diǎn) 的推力及引線的拉力達(dá)到芯片封裝的標(biāo)準(zhǔn)要求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了下面的技術(shù)方案 一種加大留金角度的超聲波焊接劈刀包括刀身及自所述刀身延 伸形成的刀頭，從所述刀身到所述刀頭的縱向方向上，所述劈刀的橫 截面逐漸收縮減小，并且所述刀身和刀頭上開設(shè)有縱向地同時(shí)貫穿所 述刀身和刀頭的空腔，所述刀頭遠(yuǎn)離所述刀身的末端端面呈錐面，所 述末端端面的母線與水平線之間的夾角為8至10度。焊接時(shí)刀頭將 焊接材料同時(shí)壓在兩個(gè)焊接部位上，同時(shí)將刀頭范圍外的焊接材料盡 可能多地截?cái)?，因此在兩個(gè)焊接部位上分別形成兩個(gè)焊點(diǎn)，并且采用 上述改進(jìn)有助於第二焊點(diǎn)腳的寬度的足夠延伸。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述刀頭的末端端面的直徑為0.0065 至0.0075英寸。所述刀頭的末端端面的外沿形成圓角，所述圓角的 半徑為0.0015至0.0020英寸。所述空腔在靠近所述刀頭的末端端面 處形成內(nèi)錐面，所述內(nèi)錐面的母線與水平線之間的夾角為45度。所 述內(nèi)錐面頂部的開口直徑D1為0.0010至0.0014英寸，其底部的開 口直徑為0.020至0.030英寸。所述刀身的—黃截面形狀為圓形。所述 刀頭的橫截面形狀為圓形。采用上述改進(jìn)有助控制焊球的大小，以達(dá)至穩(wěn)定牲，且最適合銅 引線配合鐵合金的半導(dǎo)體引線框架使用。
同時(shí)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于采用加大角 度的超聲波焊接劈刀對焊點(diǎn)進(jìn)行瞬時(shí)燒球，從而使成型后的焊球完整 且沒有被氧化，具有較高熔敷率，保證了引線焊接質(zhì)量，且進(jìn)行第二 焊點(diǎn)的焊接時(shí)使焊點(diǎn)的推力及引線的拉力很容易的達(dá)到封裝的標(biāo)準(zhǔn) 要求。


圖l為本實(shí)用新型加大留金角度的超聲波焊接劈刀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型加大留金角度的超聲波焊接劈刀的工作狀態(tài) 示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說 明，但本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍并不局限于文中公開和附圖中展 示的實(shí)施例。
本實(shí)用新型提供的一種加大留金角度的超聲波焊接劈刀包括刀 身1。刀身l的橫截面(即垂直于圖l和圖2紙面的截面)可以為本 領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所知的任何形狀。在優(yōu)選實(shí)施例中，刀身1的截 面形狀為圓形。本實(shí)用新型提供的劈刀同時(shí)具有從刀身l延伸形成的刀頭2。具 體地，在垂直于刀身l橫截面的縱向方向上，刀頭2從刀身l向下延 伸，并且從刀身1到刀頭2，劈刀的橫截面逐漸收縮變小，從而形成 了上粗下細(xì)的錐形結(jié)構(gòu)。此外，錐形空腔(未標(biāo)號)縱向地同時(shí)穿過 刀身1和刀頭2。并且，該刀頭2的4黃截面形狀可以為圓形。
刀頭2的末端(即遠(yuǎn)離刀身1的一端)端面(橫截面)為錐面。 該錐面的母線與水平線之間的夾角A優(yōu)選地為8至IO度，并且刀頭 2的末端端面的直徑優(yōu)選j氐為0.0065至0.0075英寸。
同時(shí)，刀頭2的末端端面之外沿形成圓角21，圓角21的半徑R 為0.0015至0.0020英寸。另外，所述空腔在靠近刀頭2的末端端面 處設(shè)有內(nèi)錐面22,內(nèi)錐面22的母線與水平線之間的夾角B優(yōu)選地為 45度。其中，內(nèi)錐面22頂部的開口直徑Dl為0.0010至0.0014英 寸，而其底部的開口直徑為0.020至0.030英寸。
焊接時(shí)刀頭2將焊接材料同時(shí)壓在兩個(gè)焊接部位上，同時(shí)將刀頭 2范圍外的焊接材料盡可能多地截?cái)?，從而在兩個(gè)焊接部位上分別形 成兩個(gè)焊點(diǎn)，采用上述改進(jìn)有助於第二焊點(diǎn)腳的寬度的足夠延伸。采 用上述改進(jìn)有助控制焊球的大小，以達(dá)至穩(wěn)定牲，且最適合銅引線配 合4失合金的半導(dǎo)體引線框架^f吏用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用加大留金角度的超聲波焊接劈刀對焊 點(diǎn)進(jìn)行瞬時(shí)燒球，成型的焊球完整且沒有氧化，具有較高熔敷率，保 證了引線焊接質(zhì)量，且進(jìn)行第二焊點(diǎn)的焊接時(shí)使焊點(diǎn)的推力及引線的 拉力很容易的達(dá)到封裝的標(biāo)準(zhǔn)要求。
權(quán)利要求1、一種加大留金角度的超聲波焊接劈刀，其特征在于包括刀身及自所述刀身延伸形成的刀頭，從所述刀身到所述刀頭的縱向方向上，所述劈刀的橫截面逐漸收縮減小，并且所述刀身和刀頭上開設(shè)有縱向地同時(shí)貫穿所述刀身和刀頭的空腔，所述刀頭遠(yuǎn)離所述刀身的末端端面呈錐面，所述末端端面的母線與水平線之間的夾角為8至10度。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加大留金角度的超聲波焊接劈刀，其特 征在于所述刀頭的末端端面的直徑為0.0065至0.0075英寸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加大留金角度的超聲波焊接劈刀，其 特征在于所述刀頭的末端端面的外沿形成圓角，所述圓角的半徑為 0.0015至0.0020英寸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加大留金角度的超聲波焊接劈刀，其 特征在于所述空腔在靠近所述刀頭的末端端面處形成內(nèi)錐面，所述 內(nèi)錐面的母線與水平線之間的夾角為45度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的加大留金角度的超聲波焊接劈刀，其 特征在于所述內(nèi)4,面頂部的開口直徑D1為0.0010至0.0014英寸， 其底部的開口直徑為0.020至0.030英寸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加大留金角度的超聲波焊接劈刀，其 特征在于所述刀身的橫截面形狀為圓形。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加大留金角度的超聲波焊接劈刀，其 特征在于所述刀頭的橫截面形狀為圓形。
專利摘要本實(shí)用新型屬于超聲波焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種加大留金角度的超聲波焊接劈刀。該劈刀包括刀身及自該刀身延伸形成的刀頭，從該刀身到該刀頭的縱向方向上，該劈刀的橫截面逐漸收縮減小，并且該刀身和刀頭上開設(shè)有縱向地同時(shí)貫穿該刀身和刀頭的空腔，該刀頭遠(yuǎn)離該刀身的末端端面呈錐面，該末端端面的母線與水平線之間的夾角為8至10度。采用加大留金角度的超聲波焊接劈刀可以對焊點(diǎn)進(jìn)行瞬時(shí)燒球，從而使成型后的焊球完整而沒有氧化，具有較高熔敷率，保證了引線焊接質(zhì)量，且進(jìn)行第二焊點(diǎn)的焊接時(shí)使焊點(diǎn)的推力及引線的拉力很容易的達(dá)到封裝的標(biāo)準(zhǔn)要求。
文檔編號H01R43/02GK201226353SQ20082005039
公開日2009年4月22日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者布偉麟 申請人:科威(肇慶)半導(dǎo)體有限公司