一种真空共晶焊固定工装的制作方法

本实用新型电子产品加工辅助设备领域，涉及一种真空共晶焊固定工装。

背景技术：

随着微波产品小型化的不断发展，真空共晶焊接成为微电子组装中一种重要的焊接工艺，在微组装工艺技术中有着重要的地位；真空共晶焊的原理是在共晶炉内抽真空并充入纯氮气、氢气或者氮氢混合气体，炉内升温使焊料直接从固态变成液态，而不经过塑性阶段，实现芯片与基板互连的目的；

在芯片与基板真空共晶焊接的过程中，芯片背面金属层、焊料、基板金属薄膜层的接触层之间的界面中会残留或者引入有气泡，在真空共晶焊接的过程中需要将气泡赶出，目前是采用徒手预按压芯片，但是由于芯片的体积小，施力时将气泡赶出，当松开后气泡依旧会存在导致没有完全赶出，在炉内充入惰性气体时，气泡会引起气流变化，在焊接完成后，将会在芯片内部形成空洞，影响产品性能。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种真空共晶焊固定工装。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种真空共晶焊固定工装，包括：底座、立柱，立柱底端与底座固定连接；

悬臂，悬臂两端均设有通孔，立柱可升降的贯穿在悬臂一端的通孔内；

固定针，固定针可升降的贯穿在悬臂另一端的通孔内；

压针头，压针头可升降的贯穿在固定针的中空通孔内。

所述底座与立柱为一体式固定连接，使得设备的整个重心稳定在底座中心的竖直线上；避免设备的重心向固定针端移动，导致固定针端不方便连接，以及发生位置稳定。

所述立柱为现有升降部件或者机构中的一种即可；实现带动悬臂的升降。

所述立柱过盈贯穿在悬臂一端的通孔内，通过彼此的过盈配合实现滑动升降的控制。

所述固定针过盈贯穿在悬臂另一端的通孔内，通过彼此的过盈配合实现滑动升降的控制。

所述固定针外部设有螺纹与悬臂另一端的通孔内螺纹旋合，固定针与悬臂的旋合实现滑动升降的控制。

所述固定针顶端设有自上而下的方形槽，便于通过螺丝刀等卡合工具对固定针进行旋转操作。

所述压针头外侧可以为菱形或者圆形中的任何一种，固定针的中空通孔可以为菱形或者圆形中的任何一种与压针头过盈配合，菱形配合能实现限位，圆形便于滑动和加工。

所述悬臂两端的外部为圆形端面，避免出现棱边或者棱角在放进共晶炉内时，与共晶炉发生碰撞导致共晶炉损坏。

还包括螺钉a，立柱与悬臂一端的通孔间隙配合，悬臂径向上设有与螺钉a旋合的螺纹通孔，螺钉a贯穿在悬臂对立柱进行压紧，当悬臂需要在立柱上升或者下降时，旋松螺钉a，实现悬臂在立柱上的位置升降控制。

还包括螺钉b，压针头与固定针的通孔间隙配合，固定针的径向上设有与螺钉b旋合的螺纹通孔，螺钉b贯穿在固定针对压针头进行压紧，当压针头需要在固定针的通孔内上升或者下降时，旋松螺钉b，实现压针头在固定针的通孔内位置升降控制。

本实用新型的有益效果在于：将基板放在真空共晶烧结炉的腔室内；在基板上表面依次放入焊料、芯片，通过立柱和悬臂粗调好固定针与芯片的间隔高度；通过悬臂和固定针升降微调压针头均匀施加到芯片中心位置的压力，在悬臂、固定针、压针头持续向下的重力作用下，使得芯片紧贴焊料压在基板上，保证气泡完全持续被赶出，解决了充入惰性气体时气泡会引起气流变化芯片内部形成空洞的问题，确保了基板、焊料、芯片烧结后产品的性能。

附图说明

图1是本实用新型的使用结构示意图；

图2是本实用新型的使用主视剖面示意图；

图中：1-底座；2-立柱；3-螺钉a；4-悬臂；5-固定针；6-螺钉b；7-压针头。

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

参见图1至图2所示。

本实用新型的一种真空共晶焊固定工装，包括：底座1、立柱2，立柱2底端与底座1焊接固定连接；

悬臂4，悬臂4两端均设有通孔，立柱2可升降的贯穿在悬臂4左侧一端的圆形通孔内；

固定针5，固定针5可升降的贯穿在悬臂4右侧另一端的圆形通孔内；

压针头7，压针头7可升降的贯穿在固定针5的中空通孔内。

工作原理：首先，将基板9放在真空共晶烧结炉的腔室内；其次，在基板9上表面依次放入焊料、芯片8，通过立柱2和悬臂4粗调好固定针5与芯片8的间隔高度；再次，通过悬臂4和固定针8升降微调压针头7均匀施加到芯片8中心位置的压力，在悬臂4、固定针5、压针头7持续向下的重力作用下，使得芯片8紧贴焊料压在基板9上，保证气泡完全持续被赶出，解决了充入惰性气体时气泡会引起气流变化芯片内部形成空洞的问题，确保了基板9、焊料、芯片8烧结后产品的性能；最后，启动真空共晶烧结炉完成对芯片8和基板9的烧结。

所述：底座1、立柱2、悬臂4、固定针5、压针头7均采用1cr18ni9ti不锈钢制成，1cr18ni9ti不锈钢材料在一定的高温条件下热膨胀变形小，理化性能稳定，长期在一定的高温条件下使用不易变形，容易加工。

所述底座1与立柱2为一体式固定连接，使得设备的整个重心稳定在底座1中心的竖直线上；避免设备的重心向固定针5端移动，导致固定针5端不方便连接，以及发生位置稳定。

所述立柱2为伸缩电机、伸缩杆等任何能实现升降部件或者机构中的一种即可；实现带动悬臂4的升降。

所述立柱2过盈贯穿在悬臂4左侧一端的通孔内，通过彼此的过盈配合实现滑动升降的控制。

所述固定针5过盈贯穿在悬臂4右侧另一端的通孔内，通过彼此的过盈配合实现滑动升降的控制。

所述固定针5外部设有螺纹与悬臂4右侧另一端的通孔内螺纹旋合，固定针5与悬臂4的旋合实现滑动升降的控制。

所述固定针5顶端设有自上而下的方形槽51，便于通过螺丝刀等卡合工具对固定针5进行旋转操作。

所述压针头7外侧可以为菱形或者圆形中的任何一种，固定针5的中空通孔可以为菱形或者圆形中的任何一种与压针头7过盈配合，菱形配合能实现限位，圆形便于滑动和加工。

所述悬臂4两端的外部为圆形端面，避免出现棱边或者棱角在放进共晶炉内时，与共晶炉发生碰撞导致共晶炉损坏。

还包括螺钉a3，立柱2与悬臂4左侧一端的圆形通孔间隙配合，悬臂4的左侧径向上设有与螺钉a3旋合的螺纹通孔，螺钉a3贯穿在悬臂4对立柱2进行压紧，当悬臂4需要在立柱2上升或者下降时，旋松螺钉a3，实现悬臂4在立柱2上的位置升降控制。

还包括螺钉b6，压针头7与固定针5的中心通孔间隙配合，固定针5的右侧径向上设有与螺钉b6旋合的螺纹通孔，螺钉b6贯穿在固定针5对压针头7进行压紧，当压针头7需要在固定针5的通孔内上升或者下降时，旋松螺钉b6，实现压针头7在固定针5的通孔内位置升降控制。

技术特征：

1.一种真空共晶焊固定工装，其特征在于，包括：底座(1)、立柱(2)，立柱(2)底端与底座(1)固定连接；

悬臂(4)，悬臂(4)两端均设有通孔，立柱(2)可升降的贯穿在悬臂(4)一端的通孔内；

固定针(5)，固定针(5)可升降的贯穿在悬臂(4)另一端的通孔内；

压针头(7)，压针头(7)可升降的贯穿在固定针(5)的中空通孔内。

2.如权利要求1所述的真空共晶焊固定工装，其特征在于：所述底座(1)与立柱(2)为一体式固定连接，使得设备的整个重心稳定在底座(1)中心的竖直线上，避免设备的重心向固定针(5)端移动。

3.如权利要求1所述的真空共晶焊固定工装，其特征在于：所述立柱(2)为现有升降部件或者机构中的一种即可。

4.如权利要求1所述的真空共晶焊固定工装，其特征在于：所述立柱(2)过盈贯穿在悬臂(4)一端的通孔内。

5.如权利要求1所述的真空共晶焊固定工装，其特征在于：所述固定针(5)过盈贯穿在悬臂(4)另一端的通孔内。

6.如权利要求1所述的真空共晶焊固定工装，其特征在于：所述固定针(5)外部设有螺纹与悬臂(4)另一端的通孔内螺纹旋合，所述固定针(5)顶端设有自上而下的方形槽(51)。

7.如权利要求1所述的真空共晶焊固定工装，其特征在于：所述压针头(7)外侧可以为菱形或者圆形中的任何一种，固定针(5)的中空通孔可以为菱形或者圆形中的任何一种与压针头(7)过盈配合。

8.如权利要求1所述的真空共晶焊固定工装，其特征在于：所述悬臂(4)两端的外部为圆形端面。

9.如权利要求1所述的真空共晶焊固定工装，其特征在于：还包括螺钉a(3)，立柱(2)与悬臂(4)一端的通孔间隙配合，悬臂(4)径向上设有与螺钉a(3)旋合的螺纹通孔，螺钉a(3)贯穿在悬臂(4)对立柱(2)进行压紧。

10.如权利要求1所述的真空共晶焊固定工装，其特征在于：还包括螺钉b(6)，压针头(7)与固定针(5)的通孔间隙配合，固定针(5)的径向上设有与螺钉b(6)旋合的螺纹通孔，螺钉b(6)贯穿在固定针(5)对压针头(7)进行压紧。

技术总结
本实用新型公开了一种真空共晶焊固定工装，包括：底座、立柱，立柱底端与底座固定连接；悬臂，悬臂两端均设有通孔，立柱可升降的贯穿在悬臂一端的通孔内；固定针，固定针可升降的贯穿在悬臂另一端的通孔内；压针头，压针头可升降的贯穿在固定针的中空通孔内。将基板放在真空共晶烧结炉的腔室内；在基板上表面依次放入焊料、芯片，通过立柱和悬臂粗调好固定针与芯片的间隔高度；通过悬臂和固定针升降微调压针头均匀施加到芯片中心位置的压力，在悬臂、固定针、压针头持续向下的重力作用下，使得芯片紧贴焊料压在基板上，保证气泡完全持续被赶出，解决了充入惰性气体时气泡会引起气流变化芯片内部形成空洞的问题，确保了烧结后产品的性能。

技术研发人员：周柳青;林立
受保护的技术使用者：贵州航天电子科技有限公司
技术研发日：2020.06.04
技术公布日：2020.11.20