引线框架的固定装置的制作方法

本实用新型涉及半导体器件的封装领域，特别地，涉及一种引线框架的固定装置。

背景技术：

近年来，随着功率电子领域需求的提高，能实现转换和控制电能流动的半导体功率器件正被广泛地研究和开发，尤其是需要实现功率开关的器件，例如能够控制大功率和实现高性能的功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、功率双极性晶体管(Bipolar Junction Transistor，BJT)、绝缘栅双极性晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等。半导体功率器件要进行变频、变压、变流、功率管理等各种功率处理任务，需要具有处理高电压、大电流的能力。

半导体集成电路的制造工艺中，多重封装是重要的工序之一，其中包括集成电路芯片与引脚，以及后续的封装。现有的集成电路封装大多采用成本较低的引线键合工艺，即采用引线框架键合装置进行引线键合。现有技术中的半导体功率器件封装结构，因内部引线框架只有一个基岛，键合固定装置相对比较简单，键合固定装置的加热底块的一个平面垫于引线框架的基岛下表面，另一平面垫于引线框架的管脚下表面；键合固定装置的压板压住引线框架的基岛和管脚的上表面。该类键合固定装置无法适用于两个或多个基岛的引线框架。而且在键合过程中，引线框架容易出现晃动，导致键合失败，降低成品率。

技术实现要素：

有鉴于此，为了解决现有技术的问题，本实用新型提供一种引线框架的固定装置，能使两个或多个基岛的引线框架能在封装键合工序中稳定可靠地进行引线键合。

根据本实用新型提供一种引线框架的固定装置，所述引线框架包括依次连接的散热片、第一基岛和第二基岛，以及位于所述第二基岛周围的管脚，所述固定装置包括：加热底块，包括用于承载所述散热片和所述第一基岛的第一承载平台、用于承载所述第二基岛的第二承载平台和用于承载所述管脚的第三承载平台；管脚压板，位于所述加热底块的上方，用于压持所述引线框架的所述管脚；以及散热片压板，位于所述加热底块上方，并且与所述管脚压板可拆卸连接，用于压持所述散热片。

优选地，所述第二承载平台位于所述第一承载平台和所述第三承载平台之间。

优选地，所述加热底块为一体结构。

优选地，所述第一承载平台、所述第二承载平台和所述第三承载平台的高度不同。

优选地，所述第二承载平台包括从所述第一承载平台延伸到所述第三承载平台上的多个伸出部。

优选地，所述管脚压板包括：第一连接部，所述第一连接部呈条带状，用于与所述散热片压板相连接；多个压持部，每个压持部包括从所述第一连接部伸出的多个压爪，用来压持所述引线框架的管脚；以及安装部，与所述第一连接部相连，位于所述压持部的相反侧，用于可拆卸地安装到其他装置上。

优选地，每个所述压持部还包括：凸台，位于多个所述压爪一侧，从所述第一连接部伸出，用于压持所述引线框架的所述第二基岛。

优选地，所述第一连接部包括：第一通孔和第一螺纹孔，用于安装所述散热片压板。

优选地，所述安装部包括第二通孔、第一腰形孔以及第二腰型孔，用于所述管脚压板的安装。

优选地，所述散热片压板包括：主体，所述主体设置成环状，使得当所述散热片压板位于所述加热底块上方压持所述散热片时使所述第一基岛和第二基岛经由所述环状的中心外露；散热片压台，位于所述主体的一个侧边上，用于压持所述散热片；第二连接部，位于所述主体的另一个侧边上，与所述散热片压台相对，用于与所述管脚压板可拆卸地连接。

优选地，所述散热片压台与所述第二连接部具有高度差。

优选地，所述第二连接部包括第二螺纹孔，所述散热片压板与所述管脚压板通过所述第二螺纹孔形成螺栓连接。

本实用新型的整套键合固定装置都是由金属材料制造加工完成，中间无需焊接，并经过热处理工艺使硬度达到一定的要求，增加可靠性。

根据本实用新型实施例的引线框架的固定装置，在加热底块上设置有第二承载平台，同时在管脚压板的压爪上设有对应压持第二基岛的凸台，能完成两个或多个基岛引线框架的固定从而方便引线键合；

管脚压板与加热底块的配合使引线框架被固定于二者之间，且散热片压板的设置更保证了引线框架在引线键合过程中无晃动现象，从而减少设备报警，提高引线质量。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出根据本实用新型实施例的引线框架的平面结构示意图。

图2示出根据本实用新型实施例的加热底块的立体图。

图3a示出根据本实用新型实施例的管脚压板的立体结构示意图。

图3b示出根据图3a的管脚压板的压持部的立体结构放大图。

图4a示出根据本实用新型实施例的散热片压板的立体结构示意图。

图4b示出根据本实用新型另一实施例的散热片压板的平面结构示意图。

图5示出根据本实用新型实施例的引线框架的固定装置的爆炸图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。以下较佳实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。

应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

图1示出根据本实用新型实施例的引线框架的平面结构示意图。本实用新型的引线框架的固定装置用于具有两个至多个基岛的引线框架的键合固定，图1示出具有两个基岛的引线框架的结构示意图，以此为例说明本实用新型的线框架键合固定装置的结构。

如图1所示，该引线框架100包括散热片110和多个管脚120，散热片110用于提高封装结构的散热性能，散热片110上还包括安装孔112，用于整个引线框架100的安装。散热片110可以与第一基岛111相连接，第一基岛111上可以设有第一芯片114，在第一基岛111下方还可以设置第二基岛113，第二基岛113上设置有第二芯片115。其中，第一基岛111可以为芯片基岛，第二基岛113可以为隔离基岛，第一基岛111和第二基岛113的位置关系不限于图中所示，第二基岛113还可以位于第一基岛111上，这里仅是举例。且与第一基岛111连接的第二基岛113的数量可以是一个，也可以是两个多其他数量的多个，第二基岛113上的第二芯片115的数量也可以是对应的多个。本实施例以一个第二基岛113上包含一个第二芯片115为例说明。

多个管脚120位于第二基岛113的周围，可以包括第一管脚、第二管脚以及第三管脚至第N管脚，N为大于3的整数。其中，位于边缘位置的某些管脚可以直接与第一基岛111连接，用作功率管脚，也可以将全部管脚120与第一基岛111和第二基岛113分离设置。多个管脚120中的部分管脚可以与第一芯片114键合，另一部分管脚可以与第二基岛113上的第二芯片115键合。

多个管脚120中与芯片键合的每个管脚均可以包括键合区121，键合区121用于与第一芯片114或第二芯片115键合。例如，图1中所示的管脚的键合区121可以通过并联的键合导线140与第一芯片114相连，键合导线140可以是铜线、铝线、合金线等。其他管脚与芯片的键合类似，图中未一一示出。

本实施例的引线框架100仅为一个基本单元，实际使用的引线框架包含多个依次并排连接的图1所示的单元，且本实施例的引线框架仅是一个优选的实施例，但本发明的引线框架的固定装置对应固定的引线框架的结构不限于此。

图2-图4b分别示出本实用新型的引线框架的固定装置的各部分结构，图5示出根据本实用新型实施例的引线框架的固定装置的爆炸图。本实用新型实施例的引线框架的固定装置600包括：加热底块200，管脚压板300以及散热片压板400。其中，加热底块200用于承载引线框架100，管脚压板300用于压持引线框架的管脚120，散热片压板400位于管脚压板300上方，用于压持引线框架的散热片110。下面结合附图分别说明各部分的结构和作用。

图2示出根据本实用新型实施例的加热底块的立体图。如图2所示，本实用新型实施例的加热底块200用于承载图1所示的引线框架100，且一次可以承载多个引线框架100。加热底块200包括第一承载平台210、第二承载平台220和第三承载平台230，加热底块200为一体结构，第一承载平台210和第三承载平台230的长度相当，且彼此接触，第二承载平台220位于第一承载平台210和第三承载平台230之间，且至少位于第一承载平台210和第三承载平台230的连接处的一部分，例如，第二承载平台220位于第一承载平台210和第三承载平台230的连接处的中间位置。

第一承载平台210用于承载引线框架100的第一基岛111和散热片110；第二承载平台220与第一承载平台210相连接，用于承载引线框架100的第二基岛113；第三承载平台230与第二承载平台220相连接，用于承载引线框架100的多个管脚120，即管脚承载平台。

由于引线框架100上的第一基岛111，第二基岛113和多个管脚120可能不在同一水平高度上，优选地，第一承载平台210、第二承载平台220和第三承载平台230的高度不同，即三个平台的高度根据需要承载的引线框架100的结构的不同而调整。例如，三个平台可以设置在同一水平高度上，也可以是在不同落差的三个水平面上，亦或是高度落差不同的两个水平面上。

本实施例中，第一承载平台210，第二承载平台220和第三承载平台230的高度依次升高，且第一承载平台210和第二承载平台220分别与第三承载平台230相互嵌合，即交接处的形状为不规则的图形，例如，第三承载平台230的一部分延伸到第一承载平台210上，形成多个突出部，而第二承载平台220的各部分分别位于多个相邻的突出部形成的间隔中，且第二承载平台220的一部分延伸到第三承载平台230中，即第二承载平台220包括位于第一承载平台210上的一部分和从第一承载平台210延伸到第三承载平台230上的多个伸出部221。第三承载平台230的突出部和第二承载平台220的伸出部221相邻且数量相同。

进一步地，第二承载平台220包括多个不连续的不规则平台，每个平台包括位于第一承载平台210上的规则部分和与此规则部分相连的一个伸出部221。本实施例的加热底块200一次可以承载多个图1所示的引线框架100，即第二承载平台220一次可以承载多个第二基岛113，所以第二承载平台220的每个不规则平台都可以承载一个第二基岛113，第二承载平台220包括的不规则平台的数量与引线框架单元的数量可以相互匹配，例如，本实施例的引线框架包括4个图1所示的引线框架单元，第二承载平台220包括4个不规则平台。

优选地，加热底块200选用金属块制成，在键合时，可以快速升温。

图3a示出根据本实用新型实施例的管脚压板的立体结构示意图。图3b示出根据图3a的管脚压板的压持部的立体结构放大图。如图3a和图3b所示，本实用新型实施例的管脚压板300包括：压持部310，连接部320以及安装部330。

连接部320呈条带状，用于与散热片压板400相连接，作为管脚压板300的中间体；压持部310位于管脚压板300的一个端部，管脚压板300包括多个间隔均匀且分别与连接部320连接的压持部310，每个压持部310包括从连接部320伸出的多个压爪311，用来压持放置在第三承载平台320上的引线框架的管脚120；安装部330位于管脚压板300的另一个端部，与连接部320连接，用于将管脚压板300可拆卸地安装到其他装置上。连接部320包括与安装部330连接的方形平板和与多个压持部310连接的弧形板，连接部320与压持部310形成弧形连接，所以安装部330和压持部310不在同一水平高度上。

具体地，一个压持部310对应压持一个引线框架100的多个管脚120，因为加热底块200上可以承载多个依次连接的引线框架100，所以管脚压板300包括多个并排依次连接的压持部310。压持部310的数量可以与加热底块200上第二承载平台220的不规则平台的数量相匹配，例如，管脚压板300包括4个压持部310，一个连接部320和一个安装部330，管脚压板300也为一体结构。

优选地，管脚压板300的连接部320包括一个通孔321和两个螺纹孔322，位于管脚压板300的中间区域，用于安装散热片压板400。安装部330包括两个通孔331、两个较大的腰形孔332以及两个较小的腰型孔333，用于将管脚压板300可拆卸地安装到外部器件上。例如，两个较大的腰形孔332位于管脚压板300的端部的边缘处，长轴线与压爪311的延伸方向一致，两个较小的腰型孔333位于两个较大的腰形孔332之间，呈上下排布，两个通孔331分别位于两个较大的腰形孔332的一端附近，这里仅仅是安装部的一种实施例，根据需要，可以改变各个孔的数量和排布方式。

优选地，每个压持部310均包括多个长短不一且相互独立的压爪311，分别用来压持放置在第三承载平台230上的引线框架的管脚120，一个压爪311可以对应压持一个至多个管脚120，压爪311的数量由引线框架的管脚120的数量决定，压爪311的长度可以与管脚120的长度相匹配或者与加热底块200的各平台交接处的形状相匹配。每个压持部310还包括：凸台312，位于多个压爪311一侧，用于对引线框架的第二基岛113的压持。凸台312可以视为与多个压爪311一同从连接部320伸出的端部弯曲的另一个压爪，该压爪的端部先向多个压爪311的方向横向延伸，再向第二承载平台220的方向纵向延伸，形成对第二基岛113的压持；凸台312也可以视为在多个压爪311中，最外侧的压爪311上延伸出来的部分，凸台312先从最外侧压爪311的端部向多个压爪311的排列方向横向延伸，包围部分压爪，再向第二承载平台220的方向纵向延伸出一个小尖端，形成对第二基岛113的压持。其中，凸台312的数量可以根据第二基岛113的大小而设定。

图4a示出根据本实用新型实施例的散热片压板的立体结构示意图，图4b示出根据本实用新型另一实施例的散热片压板的平面结构示意图。如图4a所示，本实用新型实施例的散热片压板400包括：主体410，散热片压台420和连接部430。

主体410设置成环状，使得当散热片压板400位于加热底块200上方压持散热片110时使第一基岛111和第二基岛113经由环状的中心外露，主体410的俯视图呈一个矩形框；散热片压台420位于主体410的一个侧边上，主体410包括一个至多个散热片压台420，散热片压台420用于压持引线框架的散热片110；连接部430位于主体410的另一个侧边上，用于与管脚压板300相连接，连接部430的俯视图为一矩形。

进一步地，主体410包括一个一边开口的三边矩形框和两段分别与开口两侧的侧边连接的倾斜条带440，连接部430和主体310的三边矩形框通过倾斜条带440形成倾斜连接，构成一体结构，而散热片压台420位于与开口一侧相对的侧边上，所以散热片压台420与连接部430之间具有高度差。当散热片压板400用于压持时，散热片压台420位于第一承载平台210的上方。散热片压台420例如为一长方体，将多个引线框架100的散热片110同时压持。

连接部430用于与管脚压板300相连接，连接部包括两个螺纹孔431和位于螺纹孔431附近的3个通孔432(或者也可以是螺纹孔)，两个螺纹孔431与管脚压板300的两个螺纹孔322相匹配。当散热片压板400与管脚压板300连接时，螺纹孔431与螺纹孔322相吻合，散热片压板400与管脚压板300形成螺栓连接。

如图4b所示，为本实用新型另一实施例的散热片压板500的平面结构示意图。在该实施例中，散热片压台520的数量可以与加热底块200上承载的引线框架100的数量相匹配，或者可以与管脚压板300的压持部310的数量相匹配，例如，散热片压板500包括4个散热片压台520，4个散热片压台520等间距设置，且相互连接，位于主体410上。连接部530的俯视图的形状可以根据实际需要设置。

图5示出根据本实用新型实施例的引线框架的固定装置的爆炸图。

本实施例中，引线框架的固定装置600的加热底块200，管脚压板300和散热片压板400虽分离设置，但需要相互配合才能进行键合过程。当需要进行键合时，首先将引线框架100的各部分对应放置于加热底块200的对应三个平台上，例如，将散热片110和第一基岛111放置于第一承载平台210上，第二基岛113放置于第二承载平台220上，多个管脚120放置在第三承载平台230上。然后将散热片压板400与管脚压板300连接起来，例如将螺纹孔431与螺纹孔322相重合，并用螺栓连接，倾斜条带440与管脚压板300的弧形板相匹配，使多个压持部310位于主体400的环状内。接着用管脚压板300的压持部310压持住引线框架的管脚120，凸台312压持住第二基岛113，散热片压板400的散热片压台420压持住引线框架的散热片110。通孔331，腰形孔332和腰形孔333分别连接到其他设备上。即压持部310与第三承载平台230垂直对应，散热片压台420与第一承载平台210垂直对应，压持部310的压爪311从第三承载平台230向第二承载平台220的方向延伸。

上述实施例仅是以压持多个具有两个基岛的半导体封装结构为例说明本实施例的引线框键合固定装置的结构，实施例仅为本实用新型的引线框架的固定装置的一个典型的应用，但本实用新型的引线框架的固定装置的实施方式不限于此。例如，当半导体封装结构具有多个基岛时，加热底块会设置有对应数量的基岛承载平台，而管脚压板也可以对应设置多个凸台，分别压持多个基岛。

在本实用新型优选实施例中，整套键合固定装置都是由金属制造加工完成，中间无需焊接，并经过热处理工艺达到一定硬度要求。

本实用新型实施例的引线框架的固定装置，在加热底块上设置有第二承载平台，同时在管脚压板的压爪上设有对应压持第二基岛的凸台，能完成两个或多个基岛引线框架的固定从而方便引线键合；

管脚压板与加热底块的配合使引线框架被固定于二者之间，且散热片压板的设置更保证了引线框架在引线键合过程中的稳定性，避免晃动现象，从而减少设备报警，提高引线质量。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。