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申請?zhí)枺?01610286616.9申請人：西安點石超硬材料發(fā)展有限公司
發(fā)明人：南俊馬 劉高寧 黃江波 湯驥暤
摘要：本發(fā)明提出一種用于IC封裝器件切割的層壓金屬基金剛石鋸刀及其制造方法，即在預(yù)先制備單層的基礎(chǔ)上，將多個單層疊加組合，再經(jīng)熱壓燒結(jié)制得復(fù)合體，使其具有疊層結(jié)構(gòu)，并由表層和芯層共同構(gòu)成且擔(dān)當(dāng)各自不同的切割功用。每個單層均通過優(yōu)化金屬胎體組成配比在燒結(jié)條件下改變復(fù)合體的結(jié)構(gòu)組態(tài)和結(jié)合形態(tài)，進(jìn)而調(diào)控內(nèi)在力學(xué)和物理性能，實現(xiàn)表層的有效強化和芯層的適度弱化，以期獲得各層同步磨損的效果。按照實施本發(fā)明構(gòu)造的技術(shù)方案和選定的技術(shù)路線，構(gòu)建了疊層結(jié)構(gòu)具有強弱搭配的差異化組態(tài)，建立了芯表協(xié)調(diào)磨損的機制，使得各層應(yīng)盡功能得到充分發(fā)揮，從而在有效改善芯片切割質(zhì)量的前提下，顯著提高了層壓鋸刀的切割效率并延長了使用壽命。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于IC封裝器件切割用層壓金屬基金剛石鋸刀，其特征在于：表層的金剛石顆粒大小為38-45μm，濃度為55％-65％；芯層的金剛石顆粒大小為53-63μm，濃度為50％-60％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于IC封裝器件切割用層壓金屬基金剛石鋸刀，其特征在于：所述表層的CuSn合金為CuSn20，芯層的CuSn合金為CuSn10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于IC封裝器件切割用層壓金屬基金剛石鋸刀，其特征在于：所述表層的金屬胎體構(gòu)成為：68-72重量份的CuSn20、21-26重量份的Cu及18-22重量份的Sn；所述芯層的金屬胎體構(gòu)成為：47-53重量份的CuSn10、37-43重量份的Cu及9-13重量份的Sn。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于IC封裝器件切割用層壓金屬基金剛石鋸刀，其特征在于：在所述的每個單層的中心進(jìn)一步包括有中芯層，形成表層/芯層/中芯層/芯層/表層，其中，所述的芯層金剛石的顆粒大于中芯層的金剛石顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于IC封裝器件切割用層壓金屬基金剛石鋸刀，其特征在于：所述中芯層的金剛石顆粒大小為45-53μm，所述中芯層的金剛石的濃度為55％-65％。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于IC封裝器件切割用層壓金屬基金剛石鋸刀，其特征在于：所述中芯層的金屬胎體構(gòu)成為：32-38重量份的CuSn10、27-33重量份的Cu、18-22重量份的Co及12-18重量份的Ni。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的一種基于IC封裝器件切割用層壓金屬基金剛石鋸刀，其特征在于：該鋸刀應(yīng)用于BGA封裝的芯片時，其進(jìn)給速度達(dá)450mm/s，有效切割長度達(dá)6Km。
9.一種基于權(quán)利要求1所述的一種基于IC封裝器件切割用層壓金屬基金剛石鋸刀的制造方法，其特征在于：將冷壓或熱壓制成的多個單層壓坯，相間疊放后置于燒結(jié)模具中，對中、定位、緊固后，將模具放置燒結(jié)爐內(nèi)，在壓應(yīng)力為24MPa、升溫速度為80-90℃/min的條件下升溫至780-820℃，保溫6-8min后，以60-80℃/min的速度冷卻至室溫，然后實施熱壓燒結(jié)，最后將燒結(jié)的毛坯進(jìn)行內(nèi)外圓、雙面減薄及外圓磨成型加工，制得最終的鋸刀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于IC封裝器件切割用層壓金屬基金剛石鋸刀的制造方法，其特征在于：所述的單層壓坯的過程中，首先將金屬胎體和金剛石磨粒攪拌混合后，再行制粒使其呈丸狀結(jié)構(gòu)，大小為0.5mm-0.7mm，使金剛石磨粒均勻分布在金屬胎體中。
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