一種在高體積分數鋁碳化硅復合材料上的螺紋孔加工方法
【專利說明】一種在高體積分數鋁碳化硅復合材料上的螺紋孔加工方法
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技術領域
[0002]本發明涉及電子元器件封裝領域，具體地說是涉及一種在高體積分數鋁碳化硅復合材料上的螺紋孔加工方法。
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【背景技術】
高體積鋁碳化硅(碳化硅體積分數占60%以上)金屬-陶瓷復合材料，具有輕質(密度
3.0g/cm3)、高導熱(熱導率彡170w/m.K)、高強度和低膨脹系數(膨脹系數6_8之間)等優點，廣泛應用于高端電子封裝領域。由于鋁碳化硅是通過鋁滲透到碳化硅骨架中形成的“假合金”，鋁碳化硅復合材料中存在大量的碳化硅顆粒。常規鉆頭、絲錐基體材料通常為硬質合金或高速鋼，硬度遠小于碳化硅，所以直接在鋁碳化硅復合材料上進行螺紋孔加工工作幾乎無法實現，只能通過釬焊內螺柱或擴大螺紋孔尺寸滲鋁后再加工等特殊工藝才能實現，從而造成鋁碳化硅復合材料螺紋孔加工成本居高不下，生產效率、成品合格率低等現象，嚴重制約了鋁碳化硅復合材料的大面積推廣使用。
[0004]

【發明內容】

[0005]本發明提供一種在高體積分數鋁碳化硅復合材料上的螺紋孔加工方法，解決了高體積分數鋁碳化硅復合材料螺紋孔加工難題。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
一種在高體積分數鋁碳化硅復合材料上的螺紋孔加工方法，包括如下步驟:
(1)在碳化硅生坯階段，在生坯塊上規定的位置處按照實際螺紋需求采用相應的鉆頭加工出底孔，然后用配套的絲錐在底孔上按照螺紋尺寸需求進行攻絲；
(2)對攻過絲的生坯塊進行滲鋁，從而形成鋁碳化硅復合材料；
(3)滲鋁結束后，先使用鉆頭在步驟(I)的攻絲處加工出底孔，然后用絲錐加工出螺紋孔。
[0007]步驟(2)中，所述鋁碳化硅復合材料的碳化硅體積分數占比大于等于60%。
[0008]螺紋孔可以加工成通孔或盲孔等不同形式。
[0009]步驟(I)和步驟(3)中，采用同樣的鉆頭和絲錐進行加工。
[0010]由以上技術方案可知，本發明可以進行盲孔或通孔螺紋孔的加工，對于無壓滲透和有壓滲透制備鋁碳化硅復合材料均適用；該發明具有操作簡單、加工可靠、工具通用性強等優點，極大地簡化了鋁碳化硅復合材料螺紋孔加工工藝流程，尤其針對無壓滲透工藝，不再需要通過擴大螺紋孔底孔尺寸來實現螺紋孔的加工，提高了生產效率和成品合格率。
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【具體實施方式】
[0012]下面對本發明的一種優選實施方式作詳細的說明。
[0013]本發明提供一種在高體積分數鋁碳化硅復合材料上的螺紋孔加工方法，先在碳化硅生坯塊上使用鉆頭打底孔，然后使用絲錐進行攻絲，攻絲結束后對生坯塊進行滲鋁，滲鋁后再次使用鉆頭打底孔，然后再次攻絲，從而實現在鋁碳化硅復合材料上加工出螺紋孔的目的。
[0014]在碳化硅生坯階段，打孔加工較為容易，根據螺紋孔實際結構、尺寸需求，選用相匹配的常規鉆頭(基體材料為硬質合金或高速鋼等)在生坯塊上加工出底孔，加工方法及工藝參數與常規條件相同。然后選用配套的絲錐對底孔進行攻絲，攻絲深度按實際需求進行控制。
[0015]攻絲結束后，對碳化硅生坯塊進行滲鋁，從而形成鋁碳化硅復合材料。
[0016]由于前期在生坯塊上預先加工有螺紋孔，所以滲鋁后螺紋孔內會自動填滿鋁合金。再次使用鉆頭對滲滿鋁合金的孔進行底孔加工，然后使用配套的絲錐再次進行攻絲。此時，螺紋切削加工僅僅是切削鋁合金而已，而不是硬度極大的碳化硅顆粒，從而實現了螺紋孔在鋁碳化硅復合材料上加工的目的。本階段使用的鉆頭、絲錐及加工方法與生坯加工階段相同，極大提高了工具的通用性。
[0017]以上所述實施方式僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種在高體積分數鋁碳化硅復合材料上的螺紋孔加工方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)在碳化硅生坯階段，在生坯塊上規定的位置處按照實際螺紋需求采用相應的鉆頭加工出底孔，然后用配套的絲錐在底孔上按照螺紋尺寸需求進行攻絲； (2)對攻過絲的生坯塊進行滲鋁，從而形成鋁碳化硅復合材料； (3)滲鋁結束后，先使用鉆頭在步驟(I)的攻絲處加工出底孔，然后用絲錐加工出螺紋孔。
2.根據權利要求1所述的螺紋孔加工方法，其特征在于，步驟(2)中，所述鋁碳化硅復合材料的碳化娃體積分數占比大于等于60%。
3.根據權利要求1所述的螺紋孔加工方法，其特征在于，所述螺紋孔為通孔或盲孔。
4.根據權利要求1所述的螺紋孔加工方法，其特征在于，步驟(I)和步驟(3)中，采用同樣的鉆頭和絲錐進行加工。
【專利摘要】本發明提供一種在高體積分數鋁碳化硅復合材料上的螺紋孔加工方法，先在碳化硅生坯塊上使用鉆頭打底孔，然后使用絲錐進行攻絲，攻絲結束后對生坯塊進行滲鋁，滲鋁后再次使用鉆頭打底孔，然后再次攻絲，從而實現在鋁碳化硅復合材料上加工出螺紋孔的目的。本發明具有操作簡單、加工可靠、工具通用性強等優點，極大地簡化了鋁碳化硅復合材料螺紋孔加工工藝流程，尤其針對無壓滲透工藝，不再需要通過擴大螺紋孔底孔尺寸來實現螺紋孔的加工，提高了生產效率和成品合格率。
【IPC分類】B23B35-00, C22C1-10, B23G1-16
【公開號】CN104741652
【申請號】CN201510126889
【發明人】趙飛
【申請人】合肥圣達電子科技實業公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月23日