一种半导体钻孔用无刃带型PCD钻头的制作方法

本发明涉及钻头技术领域，具体涉及一种半导体钻孔用无刃带型pcd钻头。

背景技术：

现有的聚晶金刚石(pcd)钻头多是在刀柄前端焊接pcd复合片，pcd复合片为双层结构，一面是不可焊接的聚晶金刚石层，另一面是可以焊接的硬质合金基体层，硬质合金基体层一般采用钨钢材质的，而现有技术中的半导体钻孔用钻头都是具有刃带结构的，但是在半导体钻孔过程中，钻头主要是通过磨削作用实现钻孔的，而在一些精密电子设备中使用的半导体其孔位加工质量要求较高，采用带有刃带结构的钻头进行钻孔时，钻头的刃带与孔壁之间的摩擦力较大，刃带在切削过程中容易使孔壁产生毛刺等导致孔壁较为粗糙，孔壁质量低，并容易产生损伤层，不能满足孔位加工的高质量需求。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种半导体钻孔用无刃带型pcd钻头，其主要解决的是有具有刃带结构半导体钻孔用钻头在钻孔过程中容易导致孔壁粗糙，降低孔壁质量等技术问题。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种半导体钻孔用无刃带型pcd钻头，包括pcd复合材质的钻杆，钻杆的端部形成有先端角，且钻杆上仅开设有螺旋状的排屑槽形成无刃带结构。

进一步，先端角上形成有呈中心对称的多斜面结构。

进一步，先端角上形成有依次排布的第一斜面、第二斜面、第三斜面、第四斜面、第五斜面和第六斜面，第一斜面与第六斜面呈中心对称设置，第二斜面与第五斜面呈中心对称设置，第三斜面与第四斜面呈中心对称设置，且第三斜面和第四斜面相互配合形成先端角的顶尖部位，定义第一斜面与第六斜面的夹角为α，第二斜面与第五斜面的夹角为β，第三斜面与第四斜面的夹角为γ，其中，α＜β＜γ。

进一步，第一斜面与第六斜面的夹角α的角度范围为40°～70°，第二斜面与第五斜面的夹角β的角度范围为75°～105°，第三斜面与第四斜面的夹角γ的角度范围为115°～145°。

进一步，第一斜面与第六斜面的夹角α为55°，第二斜面与第五斜面的夹角β为90°，第三斜面与第四斜面的夹角γ为130°。

进一步，排屑槽的螺旋角为10°～55°。

进一步，排屑槽的螺旋角为30°。

进一步，半导体钻孔用无刃带型pcd钻头还包括钻柄，钻杆与钻柄通过焊接固定连接。

进一步，钻柄为钨钢材质钻柄。

本发明所述的半导体钻孔用无刃带型pcd钻头，具有如下优点：

1、在钻杆上仅开设有螺旋状的排屑槽，且不在钻杆上加工刃带，使钻杆形成无刃带结构，在一定程度上提升了钻杆的刚性强度，且在钻孔过程中，该无刃带结构的钻杆在孔洞内壁磨削过程中受力较为均匀，通过钻杆与孔壁的磨削作用使得孔壁光滑度高，无损伤层，孔壁质量大大提高，能满足半导体孔位加工高质量要求。

2、由于在先端角上形成有多斜面结构，能分成三阶段对半导体进行磨削作用，因此，在钻孔过程中，先端角的第三斜面和第四斜面相互配合形成先端角的顶尖部位首先对半导体中的待钻孔位置的中心部分进行磨削形成凹孔，当钻头继续深入半导体内时，先端角的第二斜面与第五斜面相互配合对凹孔进行二次磨削扩大，当钻头再次深入半导体内时，先端角的第一斜面和第六斜面相互配合，对凹孔再次进行扩大直至与钻杆外径尺寸相匹配。在此磨削过程中，由于其先端角是分三段对半导体进行磨削钻孔的，且磨削角度依次变化，因此，相比于现有技术中头部呈直线形锥角结构的钻头的一次磨削成型加工过程，通过多斜面结构的先端角和无刃带结构的钻杆加工出来的孔洞的孔壁质量好，没有损伤层，光滑度高。

附图说明

图1是本发明实施例的钻杆的立体结构示意图。

图2是本发明实施例的钻杆的另一角度立体结构示意图。

图3是图1中的b向结构示意图。

图4是图1中的a处局部放大图。

图5是本发明实施例的钻头整体结构示意图。

标号说明：

1、钻杆，2、钻柄，11、先端角，12、排屑槽，111、第一斜面，112、第二斜面，113、第三斜面，114、第四斜面，115、第五斜面，116、第六斜面。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参照附图1至附图5，本实施例中，一种半导体钻孔用无刃带型pcd钻头，应用于半导体晶片钻孔，包括pcd复合材质的钻杆1，钻杆1的端部形成有先端角11，且钻杆1上仅开设有螺旋状的排屑槽12形成无刃带结构。本实施例中，在钻杆1上仅开设有螺旋状的排屑槽12，且不在钻杆1上加工刃带，使钻杆1形成无刃带结构，在一定程度上提升了钻杆1的刚性强度，且在钻孔过程中，该无刃带结构的钻杆1在孔洞内壁磨削过程中受力较为均匀，通过钻杆1与孔壁的磨削作用使得孔壁光滑度高，无损伤层，孔壁质量大大提高，能满足半导体孔位加工高质量要求。

请参照附图1至附图4，本实施例中，优选地，先端角11上形成有呈中心对称的多斜面结构。优选地，先端角11上形成有依次排布的第一斜面111、第二斜面112、第三斜面113、第四斜面114、第五斜面115和第六斜面116，第一斜面111与第六斜面116呈中心对称设置，第二斜面112与第五斜面115呈中心对称设置，第三斜面113与第四斜面114呈中心对称设置，且第三斜面113和第四斜面114相互配合形成先端角11的顶尖部位，定义第一斜面111与第六斜面116的夹角为α，第二斜面112与第五斜面115的夹角为β，第三斜面113与第四斜面114的夹角为γ，其中，α＜β＜γ。本实施例中，由于在先端角11上形成有多斜面结构，能分成三阶段对半导体进行磨削作用，因此，在钻孔过程中，先端角11的第三斜面113和第四斜面114相互配合形成先端角11的顶尖部位首先对半导体中的待钻孔位置的中心部分进行磨削形成凹孔，当钻头继续深入半导体内时，先端角11的第二斜面112与第五斜面115相互配合对凹孔进行二次磨削扩大，当钻头再次深入半导体内时，先端角11的第一斜面111和第六斜面116相互配合，对凹孔再次进行扩大直至与钻杆1外径尺寸相匹配。在此磨削过程中，由于其先端角11是分三段对半导体进行磨削钻孔的，且磨削角度依次变化，因此，相比于现有技术中头部呈直线形锥角结构的钻头的一次磨削成型加工过程，本实施例中通过多斜面结构的先端角11和无刃带结构的钻杆1加工出来的孔洞的孔壁质量好，没有损伤层，光滑度高。

请参照附图1至附图4，本实施例中，优选地，第一斜面111与第六斜面116的夹角α的角度范围为40°～70°，第二斜面112与第五斜面115的夹角β的角度范围为75°～105°，第三斜面113与第四斜面114的夹角γ的角度范围为115°～145°。优选地，第一斜面111与第六斜面116的夹角α为55°，第二斜面112与第五斜面115的夹角β为90°，第三斜面113与第四斜面114的夹角γ为130°。

请参照附图5，本实施例中，排屑槽12的螺旋角为10°～55°。优选地，排屑槽12的螺旋角为30°。然而，本领域技术人员应理解，在其他实施例中，排屑槽12的螺旋角也可以是10°～55°中的其他任意角度，并不局限于本实施例中所公开的30°，本领域技术人员可以根据具体需要具体设计。

请参照附图5，本实施例中，优选地，半导体钻孔用无刃带型pcd钻头还包括钻柄2，钻杆1与钻柄2通过焊接固定连接。优选地，钻柄2为钨钢材质钻柄。

以上所述，实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中的部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，因此本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。