一种可控硅封装模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体器件封装技术领域，尤其涉及一种可控硅封装模具。
【背景技术】
[0002]可控硅是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，亦称为晶闸管，具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一。通常，大功率可控硅多采用金属壳封装，而中、小功率可控硅则多采用塑封或陶瓷封装。
[0003]目前可控硅采用多种封装方式，如机械压接、氩弧焊、环氧树脂粘接、冷封等，其中冷封以其封接时要求设备简单，方法易于掌握，零部件供应方便，生产成本较低而得到推广应用。冷封是在常温下，在压模上施加足够的机械压力，使上下管壳的外沿产生紧密叠合的效果，从而达到封接的目的。但是在封装过程中因管壳与上模之间存在间隙，外沿压封时受力产生变形，不能保证芯片阴极面与管壳上台面接触良好，而且只有在封装后施加一定压力或安装散热器后才能测到阴控极阻值，从而检验封装质量。封装质量不好，对使用过程中元器件散热、导通等都有不同程度的影响。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种可控硅封装模具，可有效避免压封过程中可控硅外沿发生变形，保证管壳与芯片之间的紧密接触，并可在封装后直接测试出阴控极阻值，提高封装质量和使用性能。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现:
[0006]一种可控硅封装模具，包括上模、下模和可控硅定位盘，所述下模设有放置可控硅用的空腔，空腔底部设弹簧一和可控硅定位盘，可控硅定位盘在弹簧一的作用下可沿下模相配合的孔壁移动，上模和下模的对应工作表面设有相配合的封装刃。
[0007]所述下模和下模之间设限位套，限位套高度=限位套上模定位面至上封装刃距离+限位套下模定位面至下封装刃距离+0.08?0.18mm。
[0008]所述上模对应可控硅中心孔处设有导向针和弹簧二，导向针在弹簧二作用下可沿上模相配合的孔壁移动。
[0009]所述上模和下模均采用冷作模具钢制作，并经真空热处理。
[0010]所述冷作模具钢为Crl2MoV。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0012]I)采用弹簧将可控硅顶紧在上下模具之间，可有效避免压封过程中可控硅外沿发生变形，保证管壳与芯片之间的紧密接触；
[0013]2)封装后可直接测试出阴控极阻值，可及时发现因可控硅制造偏差造成的阴控极接触不良问题，保证其使用性能；
[0014]3)采用限位套精确控制封装刃间隙，确保封装质量；
[0015]4)封装后在弹簧一作用下可控硅自动弹出，操作方便，提高工效。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构示意图。
[0017]图1a是图1中I部放大图。
[0018]图1b是图1中II部放大图。
[0019]图2是本实用新型所述模具对正时的示意图。
[0020]图3是本实用新型所述模具合模后的示意图。
[0021]图4是本实用新型所述可控硅定位盘的结构示意图。
[0022]图5是本实用新型所述可控硅封装后的结构示意图。
[0023]图中:1.上盖板2.丝堵3.螺钉4.弹簧二 5.上模具体6.导向针7.可控硅8.限位套9.下模具体10.可控硅定位盘11.弹簧一 12.底座101.上压封刃102.下压封刃103.可控娃外沿104.定位凸台105.限位套上模定位面106.限位套下模定位面
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0025]见图1，是本实用新型的结构示意图。本实用新型所述一种可控硅封装模具，包括上模、下模和可控硅定位盘10，所述下模设有放置可控硅7用的空腔，空腔底部设弹簧一 11和可控硅定位盘10，可控硅定位盘10在弹簧一 11的作用下可沿下模相配合的孔壁移动，上模和下模的对应工作表面设有相配合的封装刃101、102。
[0026]所述下模和下模之间设限位套8，限位套8高度=限位套上模定位面105至上封装刃101距离+限位套下模定位面106至下封装刃102距离+0.08?0.18mm。
[0027]所述上模对应可控硅中心孔处设有导向针6和弹簧二 4，导向针6在弹簧二 4作用下可沿上模相配合的孔壁移动。
[0028]所述上模和下模均采用冷作模具钢制作，并经真空热处理。
[0029]所述冷作模具钢为Crl2MoV。
[0030]见图1、图2和图3，是本实用新型所述可控硅封装过程示意图。本实用新型一种可控硅封装模具，在下模中设弹簧一保证封装时可控硅管壳台面与芯片紧密接触，在上模与下模之间设限位套保证封装刃间隙；其使用方法如下:
[0031]清理模具内部灰尘或异物，将限位套8固定在下模上；
[0032]将可控硅7上下管壳的外沿103对齐后，放置在下模空腔中的定位盘10上；
[0033]启动油压机，设定压力值，按下行键，上模向下模方向移动，导向针6与可控硅7中心孔自动对正，导向针6在上模下移过程中压缩弹簧二 4并逐渐回缩；(如图2所示)
[0034]上模继续下移并合模，在限位套8作用下上、下模封装刃101、102间隙在0.08?
0.18mm之间完成对外沿103的压封，压封时，在弹簧一 11和可控娃定位盘10作用下，可控硅管壳台面与芯片始终保持紧密接触；(如图3所示)
[0035]油压机带动上模回升到原位，可控硅定位盘10在弹簧一 11的作用下将可控硅7顶出，整个封装过程结束。
[0036]以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
[0037]【实施例】
[0038]采用本实用新型所述方法对KT40CT可控硅进行封装，首先制作模具。如图1所示，上模由上模具体5、上盖板1、弹簧二 4和导向针6组成，导向针6放置在上模具体5的中心孔中，其尾部设弹簧二 4，上盖板I通过螺钉3与上模具体5固定，在上盖板I对应上模具体5中心孔处设螺纹孔，通过丝堵2将弹簧二 4和导向针6固定在上模具体5内。
[0039]下模由下模具体9、可控硅定位盘10、弹簧一 11和底座12组成，下模具体9中部设空腔用于放置可控硅7和可控硅定位盘10，可控硅定位盘10上表面设定位凸台104用于可控硅7定位(如图4所示)，下部设盲孔用于放置弹簧一 11，可控硅定位盘10的外圆表面与下模具体9的内圆表面相配合，并可沿其内圆表面上下移动，以此保证合模压封时的对正精度。底座12与下模具体9通过螺钉3固定，并使弹簧一 11定位。
[0040]上模和下模之间设限位套8，其上下表面分别与上模和下模的定位面相配合，内表面与上模和下模对应的外表面配合，在本实施例中，限位套8的高度为31mm，上模定位面至底面的高度为15mm，公差范围为0-0.05mm ;下模定位面至顶面的高度为15mm，公差范围为0-0.05mm ;上、下封装刃101、102的高度均为0.46mm。合模时，油压机压下量以上模定位面接触限位套8上表面为限，因此，合模后上、下封装刃101、102之间的间距为0.08-0.18mm。
[0041]见图5，是本实用新型所述可控硅封装后的结构示意图。可控硅外沿103材质为铜镀镍，在封装模具上、下封装刃101、102的作用下沿圆周方向产生紧密叠合效果，从而完成封装。
【主权项】
1.一种可控硅封装模具，其特征在于，包括上模、下模和可控硅定位盘，所述下模设有放置可控硅用的空腔，空腔底部设弹簧一和可控硅定位盘，可控硅定位盘在弹簧一的作用下可沿下模相配合的孔壁移动，上模和下模的对应工作表面设有相配合的封装刃。
2.根据权利要求1所述的一种可控硅封装模具，其特征在于，所述下模和下模之间设限位套，限位套高度=限位套上模定位面至上封装刃距离+限位套下模定位面至下封装刃距离 +0.08 ?0.18mm。
3.根据权利要求1所述的一种可控硅封装模具，其特征在于，所述上模对应可控硅中心孔处设有导向针和弹簧二，导向针在弹簧二作用下可沿上模相配合的孔壁移动。
4.根据权利要求1所述的一种可控硅封装模具，其特征在于，所述上模和下模均采用冷作模具钢制作，并经真空热处理。
5.根据权利要求4所述的一种可控硅封装模具，其特征在于，所述冷作模具钢为Crl2MoVo
【专利摘要】本实用新型涉及一种可控硅封装模具，包括上模、下模和可控硅定位盘，所述下模设有放置可控硅用的空腔，空腔底部设弹簧一和可控硅定位盘，可控硅定位盘在弹簧一的作用下可沿下模相配合的孔壁移动，上模和下模的对应工作表面设有相配合的封装刃。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)采用弹簧将可控硅顶紧在上下模具之间，可有效避免压封过程中可控硅外沿发生变形，保证管壳与芯片之间的紧密接触；2)封装后可直接测试出阴控极阻值，可及时发现因可控硅制造偏差造成的阴控极接触不良问题，保证其使用性能；3)采用限位套精确控制封装刃间隙，确保封装质量；4)封装后在弹簧一作用下可控硅自动弹出，操作方便，提高工效。
【IPC分类】H01L21-52
【公开号】CN204464242
【申请号】CN201520158718
【发明人】赵巍巍, 高军, 李长利, 王敏花, 张金宇, 孙凤军
【申请人】鞍山市联达电子有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月19日