一种防止裸铜框架键合氧化的热压板装置的制作方法

1.本实用新型属于芯片键合技术领域，涉及一种防止裸铜框架键合氧化的热压板装置。


背景技术：

2.随着芯片、材料和封装技术的发展，在芯片封装的工艺中，塑封的工艺与金属、陶瓷封装的工艺可靠性差距越来越小，出于成本及加工周期的考虑，大多客户开始考虑采用塑封器件替代金属、陶瓷封装器件。随之而来的就是在封装过程中，塑封材料与封装体结合力差，极其容易在框架镀层、键合镀层等区域间产生分层的现象；而塑封材料与铜材料的结合力明显优于其他常见的金属镀层材料（如金、银、铂等材料），因此可直接采用塑封材料与裸铜框架进行塑封结合的工艺；但是铜材料在键合过程中受高温影响，容易氧化，氧化铜的硬度较高，容易导致弹坑，并且焊接强度下降，严重时会导致不能焊接。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，解决键合过程中裸铜框架易氧化的问题，提供一种防止裸铜框架键合氧化的热压板装置。
4.为达到上述目的，采用以下技术方案：
5.所述一种防止裸铜框架键合氧化的热压板装置，包括热压板、加热块、固定板和电木，其所述热压板的中部设置有电木槽，电木槽内设置有焊接窗，所述焊接窗外侧的热压板上均匀分布有通气孔；所述电木槽内设置有电木，电木利用固定板安装于电木槽内；所述热压板的两端设置有连接块，连接块上设置有注气孔，热压板的内部设置有互相连通的横向气道和竖向气道，所述横向气道的一端与注气孔相连通，另一端与电木槽相连通；所述热压板的下方设置有相对应的加热块，加热块上设置有与焊接窗口对应的真空吸附区，真空吸附区的中心位置设置有真空吸附孔，真空吸附区的外侧设置有向上凸起的第一凸台，
6.所述第一凸台外侧的加热块上设置有充氮气孔。
7.优选的，所述电木槽内设置有螺纹孔，所述固定板上设置有对应的连接孔，固定板利用螺钉安装于电木槽内。
8.优选的，所述加热块上设置有充氮气通道，充氮气通道与充氮气孔相连通。
9.优选的，所述电木上设置有与焊接窗对应的方孔；所述电木的四周设置有边条，边条压装于固定板与热压板之间。
10.优选的，所述注气孔设置有内螺纹，可直接与充气接头螺接。
11.优选的，所述电木槽的底面上设置有通气槽，通气槽位于横向通道的下方。
12.优选的，所述连接块上设置有定位孔。
13.优选的，所述竖向气道与横向气道上设置有出气孔。
14.优选的，所述焊接窗对称设置有两个。
15.优选的，所述热压板上设置有第二凸台。
16.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
17.本实用新型在加热块及热压板内设计可以通入气体的管道，并在热压板的两端设置带有螺纹的注气孔，注气孔可直接与氮气系统的充气接头螺接，在键合过程中，氮气通过注气管进入管道到达焊接窗，在氮气的保护下，裸铜框架的受高温氧化的情况显著降低，焊接效果提高；并且螺纹连接式的充气接头，拆卸后的热压板也适于与常规键合工艺，使用范围大。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图。
19.图2为本实用新型的热压板示意图。
20.图3为本实用新型的使用状态示意图。
21.图4为本实用新型的加热块示意图。
22.图5为本实用新型的固定板示意图。
23.图6为本实用新型的电木示意图。
24.图中：1、热压板；2、加热块；3、固定板；4、电木；5、电木槽；6、焊接窗；7、通气孔；8、连接块；9、注气孔；10、横向通道；11、竖向通道；12、出气孔；13、定位孔；14、螺纹孔；15、连接孔；16、螺钉；17、真空吸附通孔；18、充氮气通道；19、第一凸台；20、第二凸台；21、通气槽；22、方孔；23、边条；24、充氮气孔。
具体实施方式
25.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
26.如图1-图6所示，一种防止裸铜框架键合氧化的热压板装置，包括热压板1、加热块2、固定板3和电木4，其所述热压板1的中部设置有电木槽5，电木槽5用于支撑电木4；电木槽5内设置有焊接窗6，焊接窗6提供键合过程中焊针与芯片之间的焊接操作空间；
27.所述焊接窗6外侧的热压板1上均匀分布有通气孔7，通气孔7可将热压板上方的氮气导入热压板1的下方；所述电木槽5内设置有电木4，电木4利用固定板3安装于电木槽5内；电木4位于通气孔7的上方，可将上行的氮气压回焊接窗6附近；
28.所述热压板1的两端设置有连接块8，连接块8上设置有注气孔9，注气孔9与外部氮气管道相连接，热压板1的内部设置有互相连通的横向气道10和竖向气道11，所述横向气道10的一端与注气孔9相连通，另一端与电木槽5相连通，横向气道10将氮气输送到电木槽5内；
29.所述热压板1的下方设置有相对应的加热块2，加热块2将裸铜框架固定在热压板1的下方；加热块2上设置有与焊接窗6口对应的真空吸附区，真空吸附区的中心位置设置有真空吸附孔17，真空吸附孔17外接真空泵，用于将芯片固定，防止键合过程中芯片移动；真空吸附区的外侧设置有向上凸起的第一凸台19，所述热压板1上设置有向下凸出的第二凸
台20；第一凸台19与第二凸台20能使裸铜框架固定的更加牢固；第一凸台19外侧的加热块2上设置有充氮气孔24，充氮气孔24用于对裸铜框架吹送氮气。
30.进一步地，所述电木槽5内设置有螺纹孔14，所述固定板3上设置有对应的连接孔15，固定板3利用螺钉16安装于电木槽5内。
31.进一步地，所述加热块2上设置有充氮气通道18，充氮气通道18与充氮气孔24相连通，充氮气通道18用于导引外部氮气进入加热块2，之后从充氮气孔24吹出。
32.进一步地，所述电木4上设置有与焊接窗6对应的方孔22；所述电木4的四周设置有边条23，边条23压装于固定板3与热压板1之间。
33.进一步地，所述注气孔9设置有内螺纹，可直接与充气接头螺接，螺纹连接的方式外接氮气管道更加方便。
34.进一步地，所述电木槽5的底面上设置有通气槽21，通气槽21位于横向通道10的下方，通气槽21是为了氮气更好的进入电木槽5内的焊接区。
35.进一步地，所述连接块8上设置有定位孔13，定位孔13用于将热压板1准确的安装于焊接设备上。
36.进一步地，所述竖向气道11与横向气道10上分别设置有出气孔12，出气孔12能够将部分氮气导出，对焊接区域外的裸铜框架进行保护。
37.进一步地，所述焊接窗6有对称设置的两个，焊接窗6的数量可随框架上芯片的熟量改变增多或减少。
38.工作原理：在芯片的键合过程中，将注气孔9与外部氮气管道连接，通入氮气，氮气沿热压板1内部的横向管道10与竖向管道11流通，横向管道10与电木槽5相连通，氮气到达电木槽5内的焊接窗6区域，焊接窗6的外侧设置有通气孔7，部分氮气可沿通气孔7到热压板1下方的裸铜框架上，电木槽5内设置有电木4，电木4在通气孔7的上方，可将部分上行的氮气向下压回电木槽5内；加热块2上设置的真空吸附孔17，在键合时，可利用真空将芯片固定，加热块2上的真空吸附区外侧的充氮气孔24，能够将氮气利用充氮气通道18输送到裸铜框架的下方，使裸铜框架在键合时被氮气全面保护，氮气够避免裸铜框架键合时过渡氧化，使得裸铜框架键合后不影响后续的封装工艺。
39.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。