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氧化鋁(陶瓷劈刀)粉末伺服成型機技術(shù)
2026-01-09 10:30:30
鑫臺銘氧化鋁(陶瓷劈刀)粉末伺服成型機技術(shù)：---鑫臺銘提供。鑫臺銘---新智造走向世界！致力于3C電子、新能源、新材料產(chǎn)品成型及生產(chǎn)工藝解決方案。
陶瓷劈刀是一種用于芯片封裝領(lǐng)域引線鍵合過程中的焊接工具，屬于精密微結(jié)構(gòu)陶瓷部件，是半導體芯片和電路或支架之間連接的重要工具，在封裝技術(shù)中發(fā)揮了極其重要的作用，具有硬度大、機械強度高、絕緣﹑耐腐蝕、耐高溫、表面光潔度高、尺寸精度高、使用壽命長等特點，廣泛應用于可控硅、聲表面波、LED、二極管、三極管、IC 芯片等線路的鍵合焊接，發(fā)揮了極其重要的作用。隨著芯片封裝行業(yè)的發(fā)展，作為封裝領(lǐng)域必要耗材的陶瓷劈刀也將迎來良好的發(fā)展前景。
氧化鋁 (陶瓷劈刀) 粉末伺服成型機是專為半導體封裝用氧化鋁陶瓷劈刀制造設計的高精度粉末成型設備，結(jié)合伺服驅(qū)動技術(shù)與粉末干壓成型工藝，將 99.9% 高純度氧化鋁粉末（含少量粘結(jié)劑 / 潤滑劑）壓制成具有尖銳端部、復雜輪廓的精密坯體，為后續(xù)燒結(jié)、研磨提供高密度、尺寸精準的基礎(chǔ)工件。
鑫臺銘陶瓷劈刀伺服粉末成型機是一種針對陶瓷材料（尤其是用于制造陶瓷劈刀）的高精度粉末成型設備，結(jié)合了伺服驅(qū)動技術(shù)與粉末成型工藝，主要用于將陶瓷粉末壓制成特定形狀（如劈刀所需的尖銳端部、復雜輪廓等），為后續(xù)燒結(jié)、加工提供高密度、尺寸精準的坯體。
陶瓷劈刀是芯片引線鍵合的 "縫線針"，用于半導體芯片與電路 / 支架間的連接，要求硬度大、絕緣性好、耐腐蝕、尺寸精度高，廣泛應用于可控硅、LED、IC 芯片等封裝領(lǐng)域。
工作原理
通過伺服電機直接驅(qū)動精密絲杠 / 肘桿機構(gòu)，實現(xiàn)對陶瓷粉末的精準加壓成型，核心流程：
定量裝料：振動送粉 / 螺桿計量，填充量誤差≤0.5%
多段加壓：預壓（排氣）→主壓（致密化）→保壓（穩(wěn)定密度）
自動脫模：頂出機構(gòu) + 氣吹輔助，避免坯體破損
坯體輸送：自動轉(zhuǎn)移至后續(xù)排膠 / 燒結(jié)工序
控制精度-壓力 ±0.1%F.S.，位移 ±0.005mm
工藝靈活性-多段式加壓曲線，可柔性調(diào)整
密度均勻性-雙向壓制，密度梯度小
生產(chǎn)一致性-全閉環(huán)控制，批量穩(wěn)定性高
能耗-節(jié)能約30-50%
維護成本-低（無液壓油泄漏問題）
核心系統(tǒng)組成與關(guān)鍵配置
1. 伺服驅(qū)動與控制系統(tǒng)（心臟）
控制器：支持壓力 - 位移 - 速度三閉環(huán)控制
伺服電機：精密伺服馬達，響應速度快，定位精度高
傳動機構(gòu)：滾珠絲杠，實現(xiàn) **±0.005mm 重復定位精度 **
操作界面：大屏幕觸摸屏，實時顯示壓力曲線、成型速度、保壓時間等參數(shù)
2. 精密模具系統(tǒng)（成型關(guān)鍵）
模具材料：硬質(zhì)合金 (WC-Co) 或碳化硅涂層，抗陶瓷粉末磨損
導向精度：上下模同軸度≤0.01mm，保證刃口垂直度
排氣設計：模具內(nèi)集成微孔排氣槽 + 真空抽氣，消除氣孔 / 分層缺陷
脫模結(jié)構(gòu)：柔性頂出 + 氣吹，適配 0.3mm 超薄刃口劈刀
3. 粉末處理單元（質(zhì)量保障）
計量系統(tǒng)：高精度螺桿計量，確保每模重量一致
送粉方式：振動送粉，避免粉末搭橋
料位控制：自動監(jiān)測，保持穩(wěn)定填充狀態(tài)
真空輔助：可選配，進一步提升排氣效果
公稱壓力--100-300kN
定位精度--≤0.005mm
壓力控制精度--±0.1%F.S.
裝料誤差--≤0.5%
壓制速度--0.1-50mm/s
保壓時間--3-10 秒
生產(chǎn)效率--60-120 模 / 分鐘
選型關(guān)鍵考量
壓力范圍：匹配氧化鋁粉末壓縮比（約 2:1），覆蓋50-200MPa
控制模式：必須支持壓力 - 位移雙閉環(huán)，適配薄壁件（≤0.5mm）
臺面尺寸：≥劈刀最大外徑 + 10mm（如 φ50mm 模具→φ60mm 臺面）
兼容性：支持與噴霧造粒機、真空燒結(jié)爐聯(lián)動，形成連續(xù)產(chǎn)線
設備應用特點與行業(yè)價值
超高精度成型：滿足劈刀刃口半徑≤10μm、公差≤±0.02mm的半導體級要求
復雜結(jié)構(gòu)適配：支持多臺階、深孔、薄壁（0.3mm）等異形件成型，兼容 V 型 / 錐型尖端
批量一致性：全自動化生產(chǎn)，稼動率達 **80%** 以上，降低對人工經(jīng)驗依賴
成本優(yōu)勢：減少燒結(jié)變形和機加工量，成品率提升15-20%
綠色制造：無液壓油污染，能耗降低，符合半導體潔凈車間要求
技術(shù)發(fā)展趨勢
超高精度升級：位移控制精度向 **≤0.001mm**（1μm）邁進，滿足 Chiplet 封裝需求
智能化提升：AI 算法優(yōu)化工藝參數(shù)，實現(xiàn)模具壽命預測和故障預警
多場耦合成型：引入磁場 / 溫度輔助，進一步提升坯體致密度
無添加劑技術(shù)：開發(fā)干壓成型新方法，減少有機物排放和后續(xù)排膠工序
氧化鋁 (陶瓷劈刀) 粉末伺服成型機是半導體封裝產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵裝備，其技術(shù)性能直接決定陶瓷劈刀的壽命、精度及封裝良率，是我國突破高端半導體材料制備 "卡脖子" 問題的重要環(huán)節(jié)。選擇合適的設備需綜合考量壓力范圍、控制精度、模具系統(tǒng)和工藝適配性，以滿足 99.9% 氧化鋁陶瓷劈刀的嚴苛制造要求。
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