一种基于半导体芯片封装用夹具及方法与流程

本发明涉及半导体芯片封装，具体为一种基于半导体芯片封装用夹具及方法。

背景技术：

1、现有的半导体芯片封装技术，人工手动对齐半导体芯片，每次只能对一个半导体芯片进行封装，且在空气中完成封装（空气中氧元素会氧化焊剂，封装后使半导体芯片使用寿命变短）最终导致：生产效率低下，封装质量不稳定，封装一致性差。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于半导体芯片封装用夹具及方法，解决了现有的半导体芯片封装技术，人工手动对齐半导体芯片，每次只能对一个半导体芯片进行封装，空气中完成封装质量不稳定的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于半导体芯片封装用夹具，用于夹持半导体芯片，包括导套，所述导套内部的其中一侧设有数量调节装置，可滑动在导套上锁止，用于调节半导体芯片的放置数量，所述导套内部的其中另一侧设有弹性夹持装置，可回弹作用于导套上，半导体芯片放置于数量调节装置与弹性夹持装置之间形成夹持力，所述导套上设有弹性计算装置，弹性计算装置抵制弹性夹持装置，用于控制作用半导体芯片侧边的夹持力。

5、进一步，所述数量调节装置包括滑块，位于滑块上方的压片，滑块在导套的内壁上滑动，所述压片和滑块之间螺纹设有第一螺栓，旋拧时，压片挤压导套顶部，滑块锁止于导套上。

6、进一步，所述弹性夹持装置包括移动块，与移动块顶部固设的滑板，滑板在导套的顶部滑动，所述移动块远离滑块的侧壁上固设有至少一处第一弹簧，第一弹簧的端部固设在导套的内壁上。

7、进一步，所述滑块和移动块互相远离的一侧均固设有至少一处导柱，导柱贯穿导套，并与导套的内壁滑动，其中，第一弹簧套设在导柱外部。

8、进一步，所述弹性计算装置包括滑动设在导套底部之间的十字架板，所述导套顶部前后两侧均贯穿开设有阶梯槽，阶梯槽上、下分为宽、窄部，十字架板上螺纹设有第二螺栓，第二螺栓的头部位于阶梯槽宽部内，旋拧时，十字架板挤压导套底部，十字架板锁止于导套上，所述十字架板位于移动块一侧向外侧延伸形成凸起，所述移动块远离滑块的底部均开设有与十字架板相适配的通槽，凸起用于对移动块进行限位固定。

9、进一步，所述滑块和移动块的相对侧均固设有定位片，半导体芯片位于两个定位片之间，且定位片的底部与十字架板的顶部平齐。

10、进一步，所述移动块的内部设有缓冲定位装置，所述导套的内壁前后两侧均固设有若干个卡块，缓冲定位装置可切换作用卡块，形成锁定状态或减缓移动状态。

11、更进一步，所述缓冲定位装置包括贯通开设在移动块前后两侧的方槽，方槽内滑动设有外置座，外置座的底部至少固设有一处第二弹簧，第二弹簧的底端与方槽内壁的底部固设，所述滑板和移动块之间开设有下压孔，下压孔内滑动设有下压螺栓，下压螺栓的底端可作用外置座的顶部，驱动外置座下移，所述外置座的两侧设有切换组件，切换组件可进入方槽内部。

12、再进一步，所述切换组件包括上梯形块、中方块和下梯形块，上梯形块、中方块和下梯形块从上之下一体固设成型，上梯形块和下梯形块的斜面反向设计，分别往返作用卡块上，所述上梯形块靠近方槽的一侧固设有衔接块，所述外置座的两侧开设有衔接槽，衔接块位于衔接槽内滑动，所述衔接块的端部固设有第三弹簧，第三弹簧的端部与衔接槽的内壁固设。

13、本发明还公开了一种基于半导体芯片封装用方法，具体包括以下步骤：

14、s1、将半导体芯片放置在该夹具的中心，根据封装半导体芯片的数量不同，可采用该夹具的数量调节装置进行灵活调节，增加半导体芯片封装使用范围，并在弹性计算装置的作用下，控制半导体芯片侧边的夹持力；

15、s2、采用真空炉，利用真空泵抽走炉内空气，加入适量氮气做保护气体，通入甲酸做还原气体，通过电阻丝控制炉温变化，防止半导体芯片的焊料在封装时氧化；

16、s3、将夹具放入真空炉中，根据封装需求及经验数据摸索真空炉的气体浓度、加热温度、加热时长等参数，调试对应的工艺参数；

17、s4、调试好真空炉的工艺参数，程序点击开始后会自动运行，待封装结束后，真空炉程序自动停止，取出封装好的半导体芯片，人工进行检测，判定是否封装合格，确认封装质量没有问题后，锁定该调试好的工艺参数，可实现大批量的半导体芯片封装。

18、（三）有益效果

19、本发明提供了一种基于半导体芯片封装用夹具及方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

20、（1）、该基于半导体芯片封装用夹具及方法，特制封装夹具，结构简单巧妙，方便组装及维护，利用机械限位，对齐半导体芯片，完成不同数量的半导体芯片装夹，对应调节夹持力度，可以大批量生产该夹具，同时，该夹具调试方便，操作简单，大大提高半导体芯片封装的生产效率。

21、（2）、该基于半导体芯片封装用夹具及方法，使用特制真空炉，避免在封装时焊料与氧气接触，提升了封装质量的稳定性，特制的真空炉可灵活调整工艺参数，来达到不同的半导体芯片封装需求，根据封装需求调试真空炉参数，可现大批量的半导体芯片封装，提高封装的一致性。

技术特征：

1.一种基于半导体芯片封装用夹具，用于夹持半导体芯片，其特征在于：包括导套，所述导套内部的其中一侧设有数量调节装置，可滑动在导套上锁止，用于调节半导体芯片的放置数量，所述导套内部的其中另一侧设有弹性夹持装置，可回弹作用于导套上，半导体芯片放置于数量调节装置与弹性夹持装置之间形成夹持力，所述导套上设有弹性计算装置，弹性计算装置抵制弹性夹持装置，用于控制作用半导体芯片侧边的夹持力。

2.根据权利要求1所述的一种基于半导体芯片封装用夹具，其特征在于：所述数量调节装置包括滑块，位于滑块上方的压片，滑块在导套的内壁上滑动，所述压片和滑块之间螺纹设有第一螺栓，旋拧时，压片挤压导套顶部，滑块锁止于导套上。

3.根据权利要求2所述的一种基于半导体芯片封装用夹具，其特征在于：所述弹性夹持装置包括移动块，与移动块顶部固设的滑板，滑板在导套的顶部滑动，所述移动块远离滑块的侧壁上固设有至少一处第一弹簧，第一弹簧的端部固设在导套的内壁上。

4.根据权利要求3所述的一种基于半导体芯片封装用夹具，其特征在于：所述滑块和移动块互相远离的一侧均固设有至少一处导柱，导柱贯穿导套，并与导套的内壁滑动，其中，第一弹簧套设在导柱外部。

5.根据权利要求3所述的一种基于半导体芯片封装用夹具，其特征在于：所述弹性计算装置包括滑动设在导套底部之间的十字架板，所述导套顶部前后两侧均贯穿开设有阶梯槽，阶梯槽上、下分为宽、窄部，十字架板上螺纹设有第二螺栓，第二螺栓的头部位于阶梯槽宽部内，旋拧时，十字架板挤压导套底部，十字架板锁止于导套上，所述十字架板位于移动块一侧向外侧延伸形成凸起，所述移动块远离滑块的底部均开设有与十字架板相适配的通槽，凸起用于对移动块进行限位固定。

6.根据权利要求5所述的一种基于半导体芯片封装用夹具，其特征在于：所述滑块和移动块的相对侧均固设有定位片，半导体芯片位于两个定位片之间，且定位片的底部与十字架板的顶部平齐。

7.根据权利要求3所述的一种基于半导体芯片封装用夹具，其特征在于：所述移动块的内部设有缓冲定位装置，所述导套的内壁前后两侧均固设有若干个卡块，缓冲定位装置可切换作用卡块，形成锁定状态或减缓移动状态。

8.根据权利要求7所述的一种基于半导体芯片封装用夹具，其特征在于：所述缓冲定位装置包括贯通开设在移动块前后两侧的方槽，方槽内滑动设有外置座，外置座的底部至少固设有一处第二弹簧，第二弹簧的底端与方槽内壁的底部固设，所述滑板和移动块之间开设有下压孔，下压孔内滑动设有下压螺栓，下压螺栓的底端可作用外置座的顶部，驱动外置座下移，所述外置座的两侧设有切换组件，切换组件可进入方槽内部。

9.根据权利要求8所述的一种基于半导体芯片封装用夹具，其特征在于：所述切换组件包括上梯形块、中方块和下梯形块，上梯形块、中方块和下梯形块从上之下一体固设成型，上梯形块和下梯形块的斜面反向设计，分别往返作用卡块上，所述上梯形块靠近方槽的一侧固设有衔接块，所述外置座的两侧开设有衔接槽，衔接块位于衔接槽内滑动，所述衔接块的端部固设有第三弹簧，第三弹簧的端部与衔接槽的内壁固设。

10.一种实施权利要求1-9任意一项所述的基于半导体芯片封装用方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于半导体芯片封装用夹具及方法，涉及半导体芯片封装技术领域，用于夹持半导体芯片，包括导套，所述导套内部的其中一侧设有数量调节装置，可滑动在导套上锁止，用于调节半导体芯片的放置数量，所述导套内部的其中另一侧设有弹性夹持装置，可回弹作用于导套上，半导体芯片放置于数量调节装置与弹性夹持装置之间形成夹持力。该基于半导体芯片封装用夹具及方法，特制封装夹具，结构简单巧妙，方便组装及维护，利用机械限位，对齐半导体芯片，完成不同数量的半导体芯片装夹，对应调节夹持力度，可以大批量生产该夹具，同时，该夹具调试方便，操作简单，大大提高半导体芯片封装的生产效率。

技术研发人员：于洋,朱青
受保护的技术使用者：东方强光（北京）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15