一种半导体固晶压爪以及封装装置的制作方法

[0001]
本发明涉及半导体封装装置，具体涉及一种半导体固晶压爪以及封装装置。


背景技术：

[0002]
在半导体封装工艺中，贴片工序是指将芯片固定在框架上。其中，由于功率器件的芯片面积较大，因此通常是采用焊锡进行贴片，在300℃的高温密封轨道中，将一定量的焊锡熔解在框架上，再由压膜头将点状的焊锡平整的压开，再由焊头将芯片抓取稳定的贴放在焊锡散开的位置。
[0003]
上述贴片过程中，在点焊锡位置、压焊锡位置和贴芯片位置均需要使用压爪将框架稳定的进行按压，以保证贴片效果。现有的固定压爪一般采用闭合状开孔结构，参见图1(图中a代表压爪)，这种闭合状开孔结构的固定压爪虽然能够对框架进行按压，但是同时存在以下的不足：
[0004]
1、现有的固定压爪的周边结构棱角较多，且棱角高度各不一致，且用于点焊锡、压焊锡、贴芯片位置处的压爪结构不一致，结构复杂，成本较高。
[0005]
2、闭合开孔式的压爪周边的边框会影响设备上方的识别灯光的照射，易产生阴影，而阴影部分会造成框架pad位置识别的误差，影响生产效率。
[0006]
3、闭合开孔式的压爪周边的结构对框架按压不起作用，距离芯片位置较近，存在压伤芯片的风险，容易造成批量的产品报废。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种半导体固晶压爪，该固晶压爪通过去除周边结构，采用单边固定结构，不仅避免了芯片pad位置识别的误差，提高生产效率，且距离芯片位置较远，按压的效果一致，有效杜绝产品因压伤而浪费的现象。
[0008]
本发明的另一个目的在于提供一种半导体封装装置。
[0009]
本发明的目的通过以下技术方案实现：
[0010]
一种半导体固晶压爪，包括用于与按压驱动机构连接的安装臂和用于对框架进行按压的按压座，所述按压座固定设置在安装柄的底部，该按压座为单边开放结构；
[0011]
所述按压座的底部设有按压部；所述按压座上设有用于避让正在进行贴片工作的机构的避让面，所述避让面位于按压部的上方，且该避让面往远离正在进行贴片工作的机构的方向倾斜。
[0012]
上述半导体固晶压爪的工作原理为：
[0013]
工作时，先通过搬送轨道传送至点焊锡位置，在点焊锡工位中，本压爪通过安装臂固定在点焊锡机构上，由机械马达传导机械动作，使压爪对框架pad位置进行稳固的按压，按压部压在框架上。点焊锡机构将3.5％含银量的焊锡丝在300℃的高温轨道中，熔融成两个焊锡球在框架对应的位置上。
[0014]
点完焊锡的框架经由搬送轨道搬送至压焊锡位置，在点焊锡工位中，本压爪通过
安装臂固定在压焊锡机构上，由机械马达传导机械动作，使压爪对框架pad位置进行稳固的按压，按压部压在框架上。压焊锡机构的380℃的压膜头将熔融状态的焊锡球，按压成不规则的四边形。
[0015]
压完焊锡的框架经由搬送轨道搬送至贴芯片位置，在贴片工位中，本压爪通过安装臂固定在贴片机构上，由机械马达传导机械动作，使压爪对框架pad位置进行稳固的按压，按压部压在框架上。贴片机构将芯片抓取并贴放至熔融状态的焊锡上方，完成芯片的贴装。
[0016]
本发明的一个优选方案，其中，所述压爪由双l形结构串联构成，所述按压座位于双l形结构的底部。通过设置上述双l形结构，可以有效提高压爪的刚性，使得压爪在固定框架时不易变形或者断裂。
[0017]
优选地，所述安装臂由双l形结构中的上l形结构构成，该安装臂的顶部设有直槽口，通过紧固螺丝穿过直槽口对压爪进行固定安装。
[0018]
本发明的一个优选方案，其中，所述按压座上设有u型槽，该u型槽的底面延伸至避让面的底部。通过上述结构，在保证压爪的结构刚性的前提下，在按压座上设置u型槽，可以避免阻挡正在进行贴片工作的机构，例如可以避让焊头进行上下移动。
[0019]
本发明的一个优选方案，其中，所述按压部设有矩形棱角，该按压部的底面形状为矩形，这样在按压时可以与框架充分接触，保证按压效果。
[0020]
本发明的一个优选方案，其中，所述避让面的两个相对的侧壁之间构成避让空间，当压爪压紧框架时，正在进行贴片工作的机构(例如焊头)可以进入避让空间中工作。
[0021]
优选地，所述避让空间与按压座上的u型槽连通。
[0022]
一种半导体封装装置，包括所述固晶压爪。
[0023]
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
[0024]
1、本发明中的固晶压爪通过去除周边结构，采用单边固定结构，避免了芯片pad位置识别的误差以及异常，提高生产效率。
[0025]
2、本发明中的固晶压爪距离芯片位置较远，按压的效果一致，有效杜绝产品因压伤而浪费的现象。
[0026]
3、单边开放结构的压爪的按压效果好，结构简单，生产制造简便且购买成本较低；点焊锡、压焊锡、贴芯片位置的压爪统一结构，基本不会出现使用错误异常。
附图说明
[0027]
图1为现有技术中的压爪的立体结构示意图。
[0028]
图2为本发明中的半导体固晶压爪的立体结构示意图。
[0029]
图3为本发明中的半导体固晶压爪的侧视图。
[0030]
图4-6为本发明中的半导体固晶压爪进行不同的工作的立体结构示意图，其中，图4为点焊锡的示意图，图5为压焊锡的示意图，图6为贴芯片的示意图。
具体实施方式
[0031]
为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
[0032]
参见图2-6，本实施例中的半导体封装装置，包括固晶压爪、点焊锡机构、压焊锡机构和贴片机构，所述固晶压爪包括用于与按压驱动机构连接的安装臂1和用于对框架进行按压的按压座2，所述按压座2固定设置在安装柄的底部，该按压座2为单边开放结构；所述按压座2的底部设有按压部2-1；所述按压座2上设有用于避让正在进行贴片工作的机构的避让面2-2，所述避让面2-2位于按压部2-1的上方，且该避让面2-2往远离正在进行贴片工作的机构的方向倾斜。
[0033]
参见图2-6，所述压爪由双l形结构串联构成，所述按压座2位于双l形结构的底部。通过设置上述双l形结构，可以有效提高压爪的刚性，使得压爪在固定框架时不易变形或者断裂。
[0034]
进一步，所述安装臂1由双l形结构中的上l形结构构成，该安装臂1的顶部设有直槽口1-1，通过紧固螺丝穿过直槽口1-1对压爪进行固定安装。
[0035]
参见图2-3，所述按压座2上设有u型槽，该u型槽的底面延伸至避让面2-2的底部。通过上述结构，在保证压爪的结构刚性的前提下，在按压座2上设置u型槽，可以避免阻挡正在进行贴片工作的机构，例如可以避让焊头进行上下移动。
[0036]
参见图2-3，所述按压部2-1设有矩形棱角，该按压部2-1的底面形状为矩形，这样在按压时可以与框架充分接触，保证按压效果。
[0037]
参见图2-3，所述避让面2-2的两个相对的侧壁之间构成避让空间，当压爪压紧框架时，正在进行贴片工作的机构(例如焊头)可以进入避让空间中工作。
[0038]
进一步，所述避让空间与按压座2上的u型槽连通。
[0039]
参见图2-6，本实施例中的半导体固晶压爪的工作原理为：
[0040]
工作时，先通过搬送轨道传送至点焊锡位置，在点焊锡工位中，本压爪通过安装臂1固定在点焊锡机构上，由机械马达传导机械动作，使压爪对框架pad位置进行稳固的按压，按压部2-1压在框架上。点焊锡机构将3.5％含银量的焊锡丝在300℃的高温轨道中，熔融成两个焊锡球在框架对应的位置上，如图4。
[0041]
点完焊锡的框架经由搬送轨道搬送至压焊锡位置，在点焊锡工位中，本压爪通过安装臂1固定在压焊锡机构上，由机械马达传导机械动作，使压爪对框架pad位置进行稳固的按压，按压部2-1压在框架上。压焊锡机构的380℃的压膜头将熔融状态的焊锡球，按压成不规则的四边形，如图5。
[0042]
压完焊锡的框架经由搬送轨道搬送至贴芯片位置，在贴片工位中，本压爪通过安装臂1固定在贴片机构上，由机械马达传导机械动作，使压爪对框架pad位置进行稳固的按压，按压部2-1压在框架上。贴片机构将芯片抓取并贴放至熔融状态的焊锡上方，完成芯片的贴装，如图6。
[0043]
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。