半导体引线键合工装夹具及其压板结构的制作方法

文档序号:15160554发布日期:2018-08-14 14:12阅读:463来源:国知局

本实用新型涉及半导体引线键合技术领域,具体来说涉及用于引线键合的工装夹具及其压板结构。



背景技术:

DFN(双边扁平无铅封装)是一种小型电子元器件的封装形式的名称。其中,如图1所示,型号Tiny(Q)DFN的引线框架以高密度设计为主,其包括了引线框架20以及呈矩阵排列布置于所述引线框架20上的多列微小芯片30。所述Tiny(Q)DFN引线框架的引线键合制程主要通过如图1所示的工装夹具10进行压合步骤,所述工装夹具10包括压板11及加热块12,所述压板11设置能够概括多列芯片30的大面积开窗13,所述加热块12顶部成形为平面14,借此,通过将引线框架20及芯片30夹置于压板11及加热块12之中,实现一次压合多列半导体产品完成引线键合,且所述引线框架20通过预埋在加热块12中的真空孔15吸引固定在加热块12的平面14上,避免在引线键合过程中发生晃动,有利于提升引线键合制程的键合质量与良率。

值得注意的是,所述引线框架20上对应每个芯片30设有一个芯片引线焊接区21;如图1所示,由于所述芯片引线焊接区21及其上的芯片30所占面积与体积皆相当微小,通过真空吸固引线框架20时,真空孔15的开孔面积不能大至包括整个芯片引线焊接区21,以避免吸力反而造成芯片引线焊接区21在键合时颤动或变形影响产品良率,从而现有的真空孔15主要对应芯片引线焊接区21的中央区域开设;然而,现有真空孔15设置方式也造成了靠近芯片引线焊接区21周围的芯片引脚31无法通过真空孔15实现有效的吸固作用,进而导致在引线键合过程中容易固定不牢靠发光二焊点不粘的问题,有待进一步改善。



技术实现要素:

鉴于上述情况,本实用新型提供一种半导体引线键合工装夹具及其压板结构,通过在压板上形成矩阵排列的若干压固窗口,使压板将引线框架压固于加热块上时,每一个所述压固窗口对应压固于引线框架上的一个芯片引线焊接区上,并压合于芯片的引脚上,从而实现在引线键合过程中对引脚起到有效固定作用的目的,提高键合质量与良率。

为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案是提供一种半导体引线键合压板结构,所述压板包括位于中段的窗口区域以及位于所述窗口区域相对两端的操作区域;其中,所述压板具有相对的顶面及底面,所述窗口区域成形有贯穿所述顶面及所述底面且呈矩阵排列布置的若干压固窗口,各所述压固窗口于所述顶面上形成顶部开口并于所述底面上形成底部压口,所述压固窗口自所述压板的顶面朝向底面收缩,令所述底部压口的面积小于所述顶部开口。

本实用新型的压板结构实施例中,所述压板于所述窗口区域的厚度大于所述操作区域的厚度,且所述压板的顶面成形为平坦表面。

本实用新型的压板结构实施例中,所述压板的底面于所述窗口区域成形为压合平面,所述压板的底面于所述操作区域成形为操作平面,所述压合平面与所述操作平面之间具有连接面连接。

本实用新型的压板结构实施例中,所述压板的底面沿长度方向的相对两侧分别成形有下压凸肋;所述压板形成所述下压凸肋处的厚度与所述压固窗口的深度相等。

本实用新型的压板结构实施例中,述压板的底面于所述窗口区域成形为压合平面,所述压板的底面于所述操作区域成形为操作平面;所述下压凸肋的中段底侧成形为平直压合部,所述平直压合部成形为平面结构并与所述压合平面齐平连接,所述平直压合部的两端分别成形为斜向连接部并与所述操作平面连接。

另外,本实用新型还提供一种半导体引线键合工装夹具,其用于键合引线框架及芯片,所述引线框架上设有芯片引线焊接区,所述芯片具有引脚设于所述芯片引线焊接区内侧周围;其中,所述工装夹具包括加热块以及如前所述的压板;所述压板的压固窗口对应所述芯片引线焊接区形成矩阵排列布置,且所述压固窗口的底部压口用以压固于所述芯片的引脚上。

本实用新型的工装夹具实施例中,所述加热块内部设有真空孔,所述真空孔贯通所述加热块的顶面并对应位于所述芯片引线焊接区下方。

本实用新型的工装夹具实施例中,所述真空孔内部成形有支撑肋,所述支撑肋的顶端成形为缕空平面,所述缕空平面与所述加热块的顶面齐平连接,所述支撑肋成形为截面呈十字形的条状支撑结构。

本实用新型的工装夹具实施例中,所述加热块的真孔吸孔包括第一吸孔及第二吸孔;所述压板,压合固定于所述加热块的顶面上;所述第一吸孔对应位于所述窗口区域下方,所述第二吸孔对应位于所述操作区域下方。

本实用新型的工装夹具实施例中,所述加热块的真孔吸孔包括对应所述芯片引线焊接区设置的多列吸孔组;所述加热块设有N+2列所述吸孔组,其中N列吸孔组由所述第一吸孔组成,另外2列吸孔组由所述第二吸孔组成且位于所述N列吸孔组的相对两侧。

本实用新型由于采用了以上技术方案,使其具有以下有益效果:

本实用新型通过改善后的压板形成多个单点压固窗口,使压板压合于加热块及引线框架上时,每个压固窗口对应压合于一个芯片周围的芯片引线焊接区上,且能够保证每颗芯片的引脚都受到所述压固窗口的底部压口固定,避免引脚浮动并留出足够的焊线空间进行引线键合,有效提高引线键合制程的键合质量与产品良率。

本实用新型的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明和权利要求得以充分体现,并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。

附图说明

图1是现有工装夹具压固引线框架进行引线键合的立体外观示意图。

图2是现有工装夹具压固引线框架进行引线键合的俯视结构示意图。

图3是本实用新型压板的俯视结构示意图。

图4是本实用新型压板的侧视结构示意图。

图5是本实用新型工装夹具压固引线框架进行引线键合的立体外观示意图。

图6是本实用新型工装夹具压固引线框架进行引线键合的俯视结构示意图。

图7是本实用新型图6的圆框内局部结构放大示意图。

附图标记与部件的对应关系如下:

工装夹具10;压板11;加热块12;开窗13;平面14;真空孔15;引线框架20;芯片引线焊接区21;芯片30;引脚31;加热块40;真空孔41;第一吸孔411;第二吸孔412;支撑肋42;缕空平面421;压板50;顶面51;底面52;压合平面521;连接面522;操作平面523;下压凸肋524;平直压合部525;斜向连接部526;压固窗口53;顶部开口531;底部压口532。

具体实施方式

为利于对本实用新型的了解,以下结合附图及实施例进行说明。

请参阅图3至图7,本实用新型提供一种半导体引线键合工装夹具及其压板结构。其中,所述半导体引线键合工装夹具用于键合引线框架20及芯片30,所述引线框架20上设有芯片引线焊接区21,所述芯片30具有引脚31设于所述芯片引线焊接区21内侧周围。所述工装夹具包括加热块40以及压板50。

如图3、图4所示,所述压板50包括位于中段的窗口区域以及位于所述窗口区域相对两端的操作区域。所述压板50具有相对的顶面51及底面52,所述窗口区域成形有贯穿所述顶面51及所述底面52且呈矩阵排列布置的若干压固窗口53,各所述压固窗口53于所述顶面51上形成顶部开口531并于所述底面52上形成底部压口532,所述压固窗口53自所述压板50的顶面51朝向底面52收缩,令所述底部压口532的面积小于所述顶部开口531。借此,令所述压板50的压固窗口53对应所述芯片引线焊接区21形成矩阵排列布置,且所述压固窗口53的底部压口532用以压固于所述芯片30的引脚31上,从而实现引脚31的固定。

于本实用新型实施例中,如图3、图4所示,所述压板50于所述窗口区域的厚度大于所述操作区域的厚度,且所述压板50的顶面51成形为平坦表面。更具体地,所述压板50的底面52于所述窗口区域成形为压合平面521,所述压板50的底面52于所述操作区域成形为操作平面523,所述压合平面521与所述操作平面523之间具有连接面522连接。较佳地,所述连接面522成形为斜面,令压合平面521的边缘与操作平面523的边缘部分上下重叠。

另,如图3、图4所示,所述压板50的底面52沿长度方向的相对两侧还分别成形有下压凸肋524;所述压板50形成所述下压凸肋524处的厚度与所述压固窗口53的深度相等,且所述下压凸肋524的延伸长度大于所述压合平面521垂直连接所述二操作平面523的长度,以进一步提高压板50的压合效果。

更具体地,所述下压凸肋524的中段底侧成形为平直压合部525,所述平直压合部525成形为平面结构并与所述压合平面521齐平连接,所述平直压合部525的两端分别成形为斜向连接部526并与所述操作平面523连接。

于本实用新型实施例中,所述工装夹具通过真空吸固引线框架20于所述加热块40上。具体地,如图6至图7所示,所述加热块40内部设有真空孔41,所述真空孔41的一端贯通所述加热块40的顶面并对应位于所述芯片引线焊接区21下方,所述真空孔41的另一端与抽真空设备连接。

此外,为了避免芯片引线焊接区21下方设置真空孔41造成局部区域底部无支撑影响键合质量及产品良率的问题,如图6、图7所示,所述真空孔41内部还可进一步形成支撑肋42。所述支撑肋42的顶端成形为缕空平面421,所述缕空平面421与所述加热块40的顶面齐平连接,且通过缕空空间抽吸形成真空负压。

于本实用新型实施例中,所述支撑肋42可以成形为截面呈一字形、人字形或者十字形的条状支撑结构,但不限于此,以所述支撑肋42的具体结构以能够提供芯片引线焊接区21下方支撑同时实现真空抽吸的结构皆属于本实用新型的保护范畴。

另外,如图6所示,为了提高真空孔41对引线框架20的真空吸附稳定度,所述加热块40的真孔吸孔41还包括对应位于压板50的窗口区域及操作区域的第一吸孔411及第二吸孔412;且所述加热块40的真孔吸孔41包括对应所述芯片引线焊接区21设置的多列吸孔组;所述加热块40设有N+2列所述吸孔组,其中N列吸孔组由所述第一吸孔411组成,另外2列吸孔组由所述第二吸孔412组成且位于所述N列吸孔组420的相对两侧;借此,通过在对应压板50的操作区域也设置吸孔组420,实现提高引线框架20被真空吸附的稳定度,以进一步保证产品良率。

于本实用新型实施例中,所述第一吸孔411内部较佳形成所述支撑肋42,以保证键合质量,且所述第二吸孔412内部较佳成形为无支撑结构的完全中空孔,以保证真空吸附的强度。

以上结合附图及实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定,本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。

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