[发明专利]楔形劈刀激光快速加工方法及其专用工装夹具

说明书

本发明公开了一种楔形劈刀激光快速加工方法及其专用工装夹具，其包括以下步骤：1)预备专用工装夹具；2)装夹；3)一次调整；4)槽形加工；5)二次调整；6)斜孔加工。本发明方法采用超快激光加工方法对楔形劈刀进行加工，加工时热效应小，加工精度高，有效保证微结构的尺寸要求和表面质量要求，节省去传统EDM方法需后续抛光工序，加工效率高，而且加工为非接触式加工，无电极丝等加工辅材损耗，有效降低加工成本，另外可以适用于碳化钨、钛合金、陶瓷等硬脆材料的加工，适用范围广，利于广泛推广应用。本发明提供的专用工装夹具结构简单，操作简易，能方便将楔形劈刀装夹，并快速定位到所需加工角度，简化加工工序，提升加工效率。

技术领域

本发明涉及楔形劈刀加工技术领域，特别涉及一种楔形劈刀激光快速加工方法及其专用工装夹具。

背景技术

在IC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，目前90％以上的连接方式仍是引线键合。“引线键合”类似于高科技缝纫机，能够利用极细的线将一块芯片缝到另一芯片或衬底上。而劈刀正是负责将金属材料排出并“拉丝”的器件。

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。

现阶段，劈刀焊接端处结构的加工通常采用EDM方法加工。公开号“CN110640413A”，名称为“一种用于焊接金带的深腔焊劈刀及其生产工艺”，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，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。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种适用范围广，无需抛光处理，且加工效率高的楔形劈刀激光快速加工方法。

本发明的目的还提供一种专用于楔形劈刀激光快速加工方法中的专用工装夹具。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种楔形劈刀的激光快速加工方法，其包括以下步骤：

(1)预备专用工装夹具：所述专用工装夹具包括工装底座、工装夹头、限位块和转轴，所述工装底座上水平设有与所述转轴相适配的轴孔，所述转轴活动设置在该轴孔上，且该转轴的一端伸出所述轴孔且设有所述工装夹头，所述限位块设置在所述转轴的另一端，所述工装底座上设有与该限位块相适配，且能限定转轴在一定角度内旋转的限位结构；

(2)装夹：将需加工的楔形劈刀装夹在所述专用工装夹具的工装夹头上；

(3)一次调整：转动转轴使限位块与限位结构的第一限位面相贴合，使得工装夹头上的楔形劈刀的轴线和第一激光加工工位的振镜扫描光束方向平行，且该楔形劈刀的待开槽位置和第一激光加工工位的振镜扫描光束焦点高度差值在500μm范围内；

(4)槽形加工：第一激光加工工位的振镜扫描光束作用于所述楔形劈刀的待加工位置，并按照所需加工的槽形加工轨迹移动，使楔形劈刀的待开槽位置上呈现出所需的槽位；

(5)二次调整：转动转轴使限位块与限位结构的第二限位面相贴合，使楔形劈刀的轴线和第二激光加工工位的旋切扫描光束方向呈一定夹角，该夹角与所需加工的斜孔倾斜角度相一致，且该楔形劈刀的待开孔位置和第二激光加工工位的旋切扫描光束焦点高度差值在400μm范围内；

(6)斜孔加工：第二激光加工工位的旋切扫描光束作用于所述楔形劈刀的待开孔位置，并按照所需加工的孔形加工轨迹移动，使楔形劈刀的待开孔位置上呈现出所需的斜孔，完成对楔形劈刀的激光快速加工。