[发明专利]一种半导体封装模具的型腔加工工艺

摘要

本发明揭示了一种半导体封装模具的型腔加工工艺，具体包括：铣削粗加工，CNC粗加工，热处理，磨削粗加工，磨削半精加工，CNC半精加工，CNC精加工，磨床精加工及后处理。本发明提供一种半导体封装模具的型腔加工工艺，可以有效提高加工效率，加工精度，同时降低模具的加工成本。 1

主权项

1.一种半导体封装模具的型腔加工工艺，其特征在于包括如下步骤：

a、铣削粗加工，将待加工的模具钢材固定到铣床上，进行型腔几个面的加工，控制切削速度为100~130m/min，进给量为0.2~0.3mm/tooth，铣削时每个加工面留有0.2~0.3mm的余量；

b、CNC粗加工，对步骤a粗加工完成的模具安装到CNC加工中心，对型腔进行CNC粗加工，控制粗加工钻孔时的钻孔速度为10~12m/min，进给量为0.05~0.1mm/r；铣削加工的铣削速度为130~160m/min，进给量为0.2~0.4mm/tooth；

c、热处理，将步骤b完成的模具先淬火，再深冷处理和回火交替进行，使硬度达到HRC63‑65度；

d、 磨削粗加工，将步骤c热处理后的模具放置到磨床上对型腔的几个面进行磨削加工，使得每个面的平行度，垂直度以及平面度在0.02mm以内；

e、 磨削半精加工，对模具的型腔进行再一次加工，去除铣削加工留下的余量；

f、CNC半精加工，将步骤e加工后的型腔安装到转速达18000~42000r/min，位置精度0.005mm的高速高精度数控加工中心内对型腔进行半精加工，控制精加工的主轴转速为18000~42000r/min，进给量为0.02~0.1mm/r，采用M609碳化钨材质直径为0.2~2mm的平头型和球形铣刀，对型腔进行下刀量为0.01~0.05mm的分层型腔铣削，最终型腔单边预留0.01~0.03mm的加工余量；

g、 CNC精加工，将步骤f加工后的型腔仍安置于数控加工中心内对型腔进行精加工，控制精加工的主轴转速为25000~42000r/min，进给量为0.02~0.1mm/r，采用M609碳化钨材质的定制锥形铣刀，铣刀的刀尖直径为0.2~2mm，单侧角度为3~15°，对型腔进行深度轮廓精铣削至图纸要求尺寸；

h、磨床精加工，进一步对步骤g加工后的型腔各表面进行磨削加工，使得尺寸达到规定要求；

i、后处理，对型腔内进行去毛刺操作，并进行单面2~3μm电镀或PVD涂层处理。

2.根据权利要求1所述的半导体封装模具的型腔加工工艺，其特征在于：所述步骤a中模具钢材选用ASP23粉末冶金高速钢。

3.根据权利要求1所述的半导体封装模具的型腔加工工艺，其特征在于：所述步骤c中淬火步骤为，将模具置于真空炉内，在保护气体内淬火，在500‑550℃和850‑900℃分2部分预热，在1145℃下，保温18分钟环境下奥式体化，并缓冷至40‑50℃，得到HRC63‑65度的硬度。

4.根据权利要求1所述的半导体封装模具的型腔加工工艺，其特征在于：所述步骤c中回火步骤为，将模具置于真空炉内，在保护气体内分三次回火，每次回火温度为560℃，保温时间至少1小时，然后冷却至室温，使工件残余奥式体量小于1%。

5. 根据权利要求1所述的半导体封装模具的型腔加工工艺，其特征在于： 所述步骤c中深冷处理步骤为，将模具置于‑150℃至‑196℃的环境内保温1‑3小时进行深冷处理，以获得稳定的尺寸。