专利名称：半导体芯片的排入散热片治具及其散热片储料架的制作方法
专利说明半导体芯片的排入散热片治具及其散热片储料架 本发明是关于一种半导体芯片的排入散热片治具及其散热片储料架。以往具有小形化要求的芯片，其采用表面封装型态的封装方法如只读存储器、通信用途、表示介面等芯片，由于其电气设计的考虑，且对于芯片的尺寸封装材料的比率逐渐缩小，故散热设计是小型封装的必要条件。一般常见的作法是在芯片的表面上放一散热片(HeatSink)，以扩大其散热面积，并提供系统对外部散热的出口容量。其封装制程中，于塑模进行前需以人工发送方式设置一散热片于模穴内。由于该散热片极小极薄，以人工戴手指套后用手指一片一片搓开后排入模穴的进度缓慢，而将散热片排入模穴时可能因手指套不慎接触模面而造成污染，且有些散热片亦会在其表面上设计小凹肋，使其散热片同方向层叠时，该小凹肋会相互嵌夹，使得以人工剥开的时间更为拉长，使得该塑模封装(Package Modling)的步骤需停顿一段漫长的时间，静候人工手排方式，一片一片摆放完毕后，始得开始进行，故此作业方式会导致作业时间过长及容易造成不必要的污染。本发明的目的是在于提供一种半导体芯片的排入散热片治具及其散热片储料架，其可于半导体芯片封装时提高散热片的排入效率，缩短整体制程，同时，可防止作业人员的手指接触模具，避免作业疏失而产生污染。
为了达到上述目的，本发明提供一种半导体芯片的排入散热片治具及其散热片储料架，其是配合一设有模穴及浇道的模具使用，其特征在于其包括一治具及储料架，该治具包含一上固定块，该上固定块为一方形块，其中央开有一U型阶梯孔，在该U型阶梯孔端两对应侧设有透孔，一螺丝插销插入该透孔，而在该U型阶梯孔顶端及两侧设有螺孔，该螺孔内设置内具弹力的定位珠定位装置；一下定位块，该下定位块为一长形块，其底部设有一基缘及一对应该模具上模穴内的浇道的定位点，而在该下定位块顶面设有一对应散热片形状的长形透孔及一圆形浅槽；一旋转握把，该旋转握把为一直立空心筒体，其中心开设一成型孔，该成型孔内设置十字交叠的长薄型散热片，该成型孔于该空心筒体的底面设有一由成型孔自转5°角依旋转方向相反开设的成型孔偏移槽；在该筒底设有一座缘，该座缘卡嵌于该上固定块的U型阶梯孔内，使紧迫压住筒底面与下定位块顶面，不留空隙；另以一止挡垫片藉一螺丝螺固于该直立空心筒体的顶部螺孔，以阻挡填入成型孔的该散热片自成型孔顶面逸出；另在该空心筒体的底侧设有四个等角分配的定位孔以与该上固定块的定位装置相配合，即定位时，该成型孔内散热片可对正该下定位块上的长形透孔，以排出散热片。
所述的半导体芯片的排入散热片治具及其散热片储料架，其特征在于该储料架包含一底板，该底板为一长方形块板，该底板顶面上设有多数组以四个等分设置的盲孔为一组的销孔，该销孔上设有导引销，该导引销上设有隔块；一对支撑板，该二支撑板设于该底板两侧与该底板螺固，并于该支撑板顶设一螺孔；该上盖板为一平板，置于该支撑板顶面，并与该支撑板螺合，以盖住该销孔上所设置的导引销端面，避免排入该导引销的散热片与该隔块散落；该导引销四根为一组，该导引销插入该底板上的销孔，该长形散热片采用十字交叉的方式逐个穿过该导引销而堆叠起来形成一塔状，并于该散热片顶端设置该隔块。该导引销可于旋转握把套入塔状叠起的散热片后拔除。
所述的半导体芯片的排入散热片治具及其散热片储料架，其特征在于该储料架包含一底板，该底板为一长方形块板，其内面上设有数组以四个等分设置的盲孔为一组的销孔组；一对支撑板，该二支撑板设于该底板两侧，在其内侧面上的上、下尾部挖入一凹入处形成一肩部，该底板搭置于该肩部，并于该支撑板侧向设有侧孔，且以螺丝螺固该底板；该导引销四根为一组，该导引销插入该底板上的销孔，该长形散热片采用十字交叉的方式逐个穿过该导引销而堆叠起来形成一塔状，并于该散热片顶端设置该隔块。该导引销可于旋转握把套入塔状叠起的散热片后拔除。
综上所述，本发明的优点及功效在于本发明可在生产线外预先将一片片散热片交叠堆起，并可以使用治具一次装填一条堆叠散热片，快速、准确地排入模穴之中，如此可大量节省生产线上，以人工手动的方式放置散热片的时间，且整个作业流程之中，手指完全不会接触模具，避免作业疏失而产生污染。
兹配合附图将本发明较隹实例详细说明如下
图1是本发明治具及储料架的立体分解图；图2A是本发明的旋转握把底侧的成型孔偏移槽的立体示意图；图2B是图2A的局部放大图；图3是本发明储料架组合图；图4是本发明的治具装填散热片的动作示意图；图5A、5B、5C是本发明的治具装填散热片后的上视图、前视图及底视图；图6是本发明的治具与塑模封装模具示意图；图7是本发明的储料架的又一实施例。请叁阅图1所示，本发明主要是由一治具1及储料架2所组成，其治具1主要包含一上固定块12，为一方形块，其中央开有一U型阶梯孔121，在U型开口端两对应侧设有透孔122，可供一螺丝插销14插入，而在U型阶梯孔121顶端侧立面上设有螺孔1211可供内具定位珠1231及压力功能(图中未示)所形成一具压力的定位珠定位装置123。
一下定位块13，为一长形块，其底部设有一可供定位用的基缘131，而在顶面设有一适合散热片形状的长形透孔132及一圆形浅槽133以供散热片3在其圆形浅槽133顺利被导引旋转。
一旋转握把11，为一直立空心筒体110，其中心开一长薄型散热片十字交叠的外围轮廓联集造型的成型孔113，以便自储料架2上套入堆叠的散热片3，以提供散热片3堆叠放置的空间，该成型孔113于空心筒体110的底面设有一由成型孔113自转5°角依旋转方向相反开设的成型孔偏移槽114的浅槽(如图2A、2B所示)，以使旋转握把11转动时，该散热片3由此浅槽保持平移，而不致因散热片3过半面积悬空而翻转掉入模穴41内，以确保该散热片3能平面落在模穴41内；另在筒底设有一底座凸缘111，以便卡嵌于上固定块12的U型阶梯孔121内，使紧迫压住筒底面与下定位块13顶面，不留空隙，另在空心筒体110低侧设有四个等角分配的定位孔112以与上固定块12的定位装置123相配合，即定位时，散热片3可对正下定位块13上的长形透孔132，以排出散热片3。
而上述的散热片3是一长形薄片(以适用于所加工的芯片形状)，在其两端部设有方孔31，且于该方孔两侧设有凸出的点状凸缘32。
另，本发明的储料架2结构包含一底板21，为一长方形块板，其顶面上设有数组以四个等分设置的盲孔211为一组的销孔212；一对支撑板22，设于底板21两侧，可与底板21螺固，并于支撑板22顶设一螺孔221，以螺入上盖板23；一上盖板23，为一平板，可置于支撑板顶面与之螺合，以盖住销孔212上所设置的导引销24端面，避免排入导引销24的散热片3与隔块25散落；四根为一组的导引销24，可插入底板21上的销孔212，并可供长形散热片3采十字交叉的方式逐个穿过导引销24而堆叠起来形成一塔状，并于适当高度后放入隔块25；而该导引销24可于旋转握把套入塔状叠起的散热片3后拔除。
依据前述结构，在上生产线前，预先将储料架2的底板21与两支撑板22螺固，并将导引销24插满销孔212，并将散热片3以十字交叉方式堆满该导引销24并于最顶端穿入一隔块25，当每一销孔212都排满后，将上盖板23以压花螺丝231螺于两支撑板22顶面，以将导引销24、散热片3及隔块25限定于固定的空间位置，不致散落。而为因生产线的所需的散热片3数量，可事先装填好数组上述的储料架，并保存在适当之处(如图3所示)。
之后，续请叁照图4所示，在生产线上使用时，先将一组储料架2取出，并将压花螺丝231上盖板23移除，并先将一组销孔212上的隔块25拿开后，以旋转握把11盖入一销孔212的四支导引销24及其上的散热片3，使该散热片3完全没入于旋转握把11的成型孔113内，之后将四支导引销24拔除，并将止挡垫片115以螺丝116螺固于直立空心筒体110的顶部螺孔以阻挡散热片3自成型孔113顶面逸出，此时该旋转握把11可以载着堆叠的散热片3于底板21顶面游走；续将上固定块12与下定位块13螺固成一体，并以上固定块12底缘与下定位块13的接合顶面所呈现上长下短的阶梯状来跨接于底板21边缘后，将旋转握把11推入其上固定块12的U型阶梯孔121内，可使旋转握把11的底座凸缘111恰可套入U型阶梯孔121的底孔内，并利用一螺丝插销14插入U型阶梯孔121开口处的透孔122，使螺丝插销14恰可以压住旋转握把11的底座凸缘111并顶住旋转握把11的空心筒体110外径，使旋转握把11可以以底座凸缘111在U型阶梯孔121与螺丝插销14所构成的空间中作轴向转动(如图5A、5B、5C所示)，并由于该U型阶梯孔121的壁面上亦设有一定位装置123，而该旋转握把11的筒身上又设有定位孔112，可使该旋转握把11每转动九十度时，即可定位一次。如此可将旋转握把11、上固定块12与下定位块13所组成的治具1连同旋转握把11内所装填的散热片3以手持置于模具4上，以底直的基缘131抵住模具4边缘，再将下定位块13的浇道42定位点134对准模具4的浇道42，以使该下定位块13的长形透孔132对准模穴41，在旋转握把11旋转至该成型孔113内所装的最下面一片的散热片3与下定位块13的长形透孔132成一直线时，旋转握把11的定位孔112与定位装置123恰可对正定位，并使该成型孔113内最下方散热片3经由下定位块13的长形透孔132排出到模穴41上，再使治具1的下定位块13基缘131沿模具4边缘滑至下一模穴41的位置，并在使定位点134对准该模穴41的浇道42的位置后，继续转动旋转握把11旋转九十度，使交叉叠起的散热片3最下一片被排出到模穴41内(如图6所示)。
另，请叁照图7的又一实施例，本发明的储料架5亦可采用另外一种底板51与盖板51相同形状、两侧支撑板52相同形状的储料架5，其中一底(盖)板51，为一长方形块板，其内面上设有数组以四个等分设置的盲孔512为一组的销孔组513；一对支撑板52，设于底(盖)板51两侧，在内侧面上的上、下部挖入一凹入处，以形成一肩部520，可供底(盖)板51搭置，并由支撑板52侧向的侧孔511螺固螺入压花螺丝522，以螺固底(盖)板51；依据上述构件，先将底(盖)板51平置，盲孔512朝上，将两侧支撑板52螺设于两端，即可当成一储料架5，而由于该底板51与盖板51的形状完全相同，其上所设的销孔组513亦完全一样，因此该储料架5可双向使用，即底板51亦可当盖板51，此特性适用于在堆叠散热片3时，可使用二组储料架，一组专门放置正面向的散热片3、一组专门用来放置背面向的散热片3，而放置正面向的散热片3储料架5依之前储料架2的使用方法放完散热片3时，即可将盖板51螺松移除使用；至于放置反面向的散热片3储料架5依前揭的方法放完散热片3时，即可将整个储料架5上下旋转180度，使该反面堆叠的散热片3变成正面，而原先的底板51变成盖板51，之后再将位置顶面的盖板51螺松移除使用之，按此储料架结构，可在预先堆叠放置散热片3于储料架5的时候，可以不必花费额外的时间来将反面的散热片3翻正后再予以堆叠，能更为节省将散热片3叠堆放入储料架5的时间，以提高效率。
由前述本发明的结构及操作可知，本发明可在生产线外预先将一片片散热片交叠堆起，并可以使用治具一次装填一条堆叠散热片，快速、准确地排入模穴之中，如此可大量节省生产线上，以人工手动的方式放置散热片的时间，且整个作业流程之中，手指完全不会接触模具，避免作业疏失而产生污染。
上述仅为本发明的较隹实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。
权利要求
1.一种半导体芯片的排入散热片治具及其散热片储料架，其是配合一设有模穴及浇道的模具使用，其特征在于其包括一治具及储料架，该治具包含一上固定块，该上固定块为一方形块，其中央开有一U型阶梯孔，在该U型阶梯孔端两对应侧设有透孔，一螺丝插销插入该透孔，而在该U型阶梯孔顶端及两侧设有螺孔，该螺孔内设置内具弹力的定位珠定位装置；一下定位块，该下定位块为一长形块，其底部设有一基缘及一对应该模具上模穴内的浇道的定位点，而在该下定位块顶面设有一对应散热片形状的长形透孔及一圆形浅槽；一旋转握把，该旋转握把为一直立空心筒体，其中心开设一成型孔，该成型孔内设置十字交叠的长薄型散热片，该成型孔于该空心筒体的底面设有一由成型孔自转5°角依旋转方向相反开设的成型孔偏移槽；在该筒底设有一座缘，该座缘卡嵌于该上固定块的U型阶梯孔内，使紧迫压住筒底面与下定位块顶面；另以一止挡垫片藉一螺丝螺固于该直立空心筒体的顶部螺孔；另在该空心筒体的底侧设有四个等角分配的定位孔以与该上固定块的定位装置相配合。
2.如权利要求1所述的半导体芯片的排入散热片治具及其散热片储料架，其特征在于该储料架包含一底板，该底板为一长方形块板，该底板顶面上设有多数组以四个等分设置的盲孔为一组的销孔，该销孔上设有导引销，该导引销上设有隔块；一对支撑板，该二支撑板设于该底板两侧与该底板螺固，并于该支撑板顶设一螺孔；该上盖板为一平板，置于该支撑板顶面，并与该支撑板螺合，以盖住该销孔上所设置的导引销端面；该导引销四根为一组，该导引销插入该底板上的销孔，该长形散热片采用十字交叉的方式逐个穿过该导引销而堆叠起来形成一塔状，并于该散热片顶端设置该隔块。
3.如权利要求1所述的半导体芯片的排入散热片治具及其散热片储料架，其特征在于该储料架包含一底板，该底板为一长方形块板，其内面上设有数组以四个等分设置的盲孔为一组的销孔组；一对支撑板，该二支撑板设于该底板两侧，在其内侧面上的上、下尾部挖入一凹入处形成一肩部，该底板搭置于该肩部，并于该支撑板侧向设有侧孔，且以螺丝螺固该底板；该导引销四根为一组，该导引销插入该底板上的销孔，该长形散热片采用十字交叉的方式逐个穿过该导引销而堆叠起来形成一塔状，并于该散热片顶端设置该隔块。
全文摘要
一种半导体芯片的排入散热片治具及其散热片储料架，其是配合一设有模穴及浇道的模具使用，其是由一治具及储料架所组成，其治具包含一上固定块，为一方形块，其中央开有一U型阶梯孔，该上固定块设有定位装置；一下定位块，为一长形块，其底部设有一可供定位用的基缘、及一可对正该模具上模穴内的浇道的定位点；一旋转握把，该旋转握把为一直立空心筒体，其中心开设一成型孔，在该筒底设有一座缘，以便卡嵌于该上固定块的U型阶梯孔内；该空心筒体的筒身低侧设有四个定位孔以与该上固定块的定位装置相配合。本发明可于半导体芯片封装时提高散热片的排入效率，缩短生产时间，同时，可防止作业人员的手指接触模具，避免作业疏失而产生污染。
文档编号H05K7/20GK1464552SQ0212484
公开日2003年12月31日 申请日期2002年6月18日 优先权日2002年6月18日
发明者庄家闵 申请人:华泰电子股份有限公司