一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，以实现管壳与盖板的精确对准，属于集成电路的封装领域。
【背景技术】
[0002]共晶焊接技术具有温度可控、受热均匀、可靠性强的优点，在电子封装行业得到广泛应用。器件封帽也是共晶焊接的重要用途之一。通常器件的外壳是陶瓷或可伐合金等材料外镀金镍而制成的。陶瓷封装在实际应用中由于它容易装配、容易实现内部连接和成本低而成为最优封装介质。传统的封装夹具不能实现管壳与盖板的精确对准，同时操作复杂，不能同时焊接多个管壳。在陶瓷管壳共晶焊封帽的过程中，由于盖板与陶瓷管壳未精确对准而导致的盖板和陶瓷管壳间的错位，将会致使焊接缺陷的产生，严重的将会产生漏气，从而直接导致封装的失败。所以，如何实现陶瓷管壳共晶焊过程中管壳与盖板的精确对准，成为制约封装效率的关键因素之一。因此，开发精确对准、加热迅速、取放方便、多管壳同时封装的共晶焊接夹具就显得尤为重要。
【发明内容】
[0003]本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提出一种多陶瓷管壳封帽夹具，可以实现共晶焊过程中的精确对准和多管壳同时封装。
[0004]本发明的技术解决方案是:
[0005]—种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，包括底座、置于底座上的压板和置于压板上的支架，陶瓷管壳为中间开有用于放置芯片的凹槽，四周设有与盖板焊接的台阶；
[0006]所述底座为板状结构，板状结构中间区域厚度大于两边，底座上中间厚度区域内阵列设置有管壳容置槽，管壳容置槽用以容置陶瓷管壳，管壳容置槽的形状与陶瓷管壳的形状相适应；
[0007]管壳容置槽底部设置有盖板容置槽，其中心与管壳容置槽中心一致，盖板容置槽的形状与盖板的形状相适应；
[0008]所述压板为板状结构，其上与管壳容置槽中心相对应的位置阵列设置有压板通孔，用以在陶瓷管壳上施加配重；
[0009]所述支架为板状结构，其上与压板通孔中心相对应的位置阵列设置有用于放置配重的支架通孔，所述配重一端形状与支架通孔相适应，另一端形状与压板通孔相适应，配重穿过支架通孔和压板通孔为陶瓷管壳施压。
[0010]盖板容置槽与管壳容置槽过渡段设置有台阶，盖板容置槽尺寸略小于管壳容置槽尺寸。
[0011 ] 底座中部侧面开有孔，用以插入热电偶，实时监测焊接温度。
[0012]管壳容置槽边缘设置有缺口，便于陶瓷管壳取出。
[0013]盖板容置槽边缘设置有缺口，便于盖板的取出。
[0014]底座上设置有至少两个定位凸起，用于与压板实现安装定位。
[0015]底座四周设置有底座通孔，底座下边缘两侧连接有底座金属保护件，用于保护底座的边缘，底座金属保护件上设置有与底座通孔位置相对应的螺纹孔，用以安装支脚。
[0016]压板边缘设置有与底座上的定位凸起配合的通孔、与底座上的支脚连接的通孔以及与支架连接的通孔。
[0017]压板上边缘两侧连接有压板金属保护件，用于保护压板的边缘，压板金属保护件上设置有与底座通孔位置相对应的螺纹孔，用以使底座上的支脚穿过。
[0018]支架边缘设置有与压板连接的通孔，配合带螺纹的石墨柱、螺钉和螺母固定压板。
[0019]本发明与现有技术相比的有益效果是:
[0020](I)本发明在底座上设置管壳容置槽和盖板容置槽，用以容置陶瓷管壳和盖板，通过两个容置槽之间的精确对准来间接实现陶瓷管壳和盖板之间的精确对准。
[0021](2)本发明压板压在底座上方，定位凸起与通孔配合，使管壳和盖板处于一个相对封闭的空间中，避免了焊接过程中外界的振动、倾斜等因素对焊接造成的影响，压板和支架上阵列设置的通孔对配重起到双重固定作用，避免了配重可能造成的不稳固效果。
[0022](3)本发明压板和支架上的通孔与管壳容置槽中心相对应，保证焊接过程中压力加载到管壳的中间位置，使管壳和盖板在焊接过程中受力均匀。
[0023](4)本发明结构简单，易于拆装，导热性能良好，加热迅速，可实现多管壳同时封装，有利于提高芯片批量化封装能力，提高同批产品的一致性。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的底座结构示意图；
[0025]图2为本发明的压板结构示意图；
[0026]图3为本发明的支架结构示意图；
[0027]图4为本发明正常使用状态示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0029]该夹具的主体底座1、压板2、支架3和配重为石墨材质，陶瓷管壳为中间开有用于放置芯片的凹槽，四周设有与盖板焊接的台阶；
[0030]如图1所示，底座I为板状结构，板状结构中间区域厚度大于两边，用于结构的加固；底座I中部侧面开有孔12，用以插入热电偶，实时监测焊接温度；
[0031]底座I上中间厚度区域内阵列设置有管壳容置槽13，管壳容置槽13用以容置陶瓷管壳，管壳容置槽13的形状与陶瓷管壳的形状相适应；管壳容置槽13边缘设置有缺口，便于陶瓷管壳取出；
[0032]盖板容置槽15位于管壳容置槽13底部，其中心与管壳容置槽13中心一致，两槽过渡段设置有台阶，盖板容置槽15尺寸略小于管壳容置槽13尺寸盖板容置槽15的形状与盖板的形状相适应，盖板容置槽15边缘设置有缺口，便于盖板的取出；
[0033]底座I上设置有至少两个定位凸起17，用于与压板2实现安装定位；底座I四周设置有底座通孔19，底座I下边缘两侧连接有底座金属保护件18，用于保护底座I的边缘，底座金属保护件18上设置有与底座通孔19位置相对应的螺纹孔，用以安装支脚20。
[0034]如图2所示，压板2为板状结构，其上与管壳容置槽13中心相对应的位置阵列设置有压板通孔21，用以在陶瓷管壳上施加配重；压板2边缘设置有与底座I上的定位凸起17配合的通孔、与底座I上的支脚20连接的通孔以及与支架3连接的通孔；
[0035]压板2上边缘两侧连接有压板金属保护件25，用于保护压板2的边缘，压板金属保护件25上设置有与底座通孔19位置相对应的螺纹孔，用以使底座I上的支脚20穿过。
[0036]如图3所示，支架3为板状结构，其上与压板通孔21中心相对应的位置阵列设置有用于放置配重的支架通孔31，所述配重一端形状与支架通孔31相适应，另一端形状与压板通孔21相适应，配重穿过支架通孔31和压板通孔21为陶瓷管壳施压；支架3边缘设置有与压板2连接的通孔，配合带螺纹的石墨柱33、螺钉34、螺母35用以压板2固定。
[0037]本发明多陶瓷管壳封帽夹具具体使用时，如图4所示。首先将底座I的四个支脚安装好，再将支架3与压板2固定好。将盖板放入盖板容置槽15内，再在盖板上放入环形焊料。然后，将陶瓷管壳放入管壳容置槽13内。将底座定位凸起17与压板通孔对准，使压板压在底座上。将配重穿过支架上的通孔和压板上的通孔压在陶瓷管壳上。将上述各零部件组装好后放置在共晶炉内进行焊接。焊接时，可将热电偶接入底座侧面的孔12内，用于监测焊接温度。
[0038]实际应用时，该夹具导热性能好，操作简单，可实现陶瓷管壳、焊料和盖板三者之间的精确对准，多管壳同时封装，有利于提尚芯片批量化封装能力，提尚同批广品的一致性。
[0039]本发明未公开内容为本领域技术人员公知常识。
【主权项】
1.一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，其特征在于，包括底座(I)、置于底座(I)上的压板(2)和置于压板(2)上的支架(3)，陶瓷管壳为中间开有用于放置芯片的凹槽，四周设有与盖板焊接的台阶； 所述底座(I)为板状结构，板状结构中间区域厚度大于两边，底座(I)上中间厚度区域内阵列设置有管壳容置槽(13)，管壳容置槽(13)用以容置陶瓷管壳，管壳容置槽(13)的形状与陶瓷管壳的形状相适应； 管壳容置槽(13)底部设置有盖板容置槽(15)，其中心与管壳容置槽(13)中心一致，盖板容置槽(15)的形状与盖板的形状相适应； 所述压板(2)为板状结构，其上与管壳容置槽(13)中心相对应的位置阵列设置有压板通孔(21)，用以在陶瓷管壳上施加配重； 所述支架(3)为板状结构，其上与压板通孔(21)中心相对应的位置阵列设置有用于放置配重的支架通孔(31)，所述配重一端形状与支架通孔(31)相适应，另一端形状与压板通孔(21)相适应，配重穿过支架通孔(31)和压板通孔(21)为陶瓷管壳施压。2.如权利要求1所述的一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，其特征在于，盖板容置槽(15)与管壳容置槽(13)过渡段设置有台阶，盖板容置槽(15)尺寸略小于管壳容置槽(13)尺寸。3.如权利要求1所述的一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，其特征在于，底座(I)中部侧面开有孔(12)，用以插入热电偶，实时监测焊接温度。4.如权利要求1所述的一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，其特征在于，管壳容置槽(13)边缘设置有缺口，便于陶瓷管壳取出。5.如权利要求1所述的一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，其特征在于，盖板容置槽(15)边缘设置有缺口，便于盖板的取出。6.如权利要求1所述的一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，其特征在于，底座(I)上设置有至少两个定位凸起(17)，用于与压板(2)实现安装定位。7.如权利要求6所述的一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，其特征在于，底座(1)四周设置有底座通孔(19)，底座(I)下边缘两侧连接有底座金属保护件(18)，用于保护底座(I)的边缘，底座金属保护件(18)上设置有与底座通孔(19)位置相对应的螺纹孔，用以安装支脚(20)。8.如权利要求7所述的一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，其特征在于，压板(2)边缘设置有与底座(I)上的定位凸起(17)配合的通孔、与底座(I)上的支脚(20)连接的通孔以及与支架⑶连接的通孔。9.如权利要求7或8所述的一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，其特征在于，压板(2)上边缘两侧连接有压板金属保护件(25)，用于保护压板(2)的边缘，压板金属保护件(25)上设置有与底座通孔(19)位置相对应的螺纹孔，用以使底座(I)上的支脚(20)穿过。10.如权利要求1所述的一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，其特征在于，支架(3)边缘设置有与压板(2)连接的通孔，配合带螺纹的石墨柱(33)、螺钉(34)和螺母(35)固定压板(2)。
【专利摘要】本发明公开了一种可实现精对准的多陶瓷管壳封帽夹具，包括底座、置于底座上的压板和置于压板上的支架；所述底座为板状结构，板状结构中间区域厚度大于两边，底座上中间厚度区域内阵列设置有管壳容置槽，管壳容置槽用以容置陶瓷管壳；所述压板为板状结构，其上与管壳容置槽中心相对应的位置阵列设置有压板通孔，用以在陶瓷管壳上施加配重；所述支架为板状结构，其上与压板通孔中心相对应的位置阵列设置有用于放置配重的支架通孔。本发明结构简单，易于拆装，导热性能良好，加热迅速，可实现多管壳同时封装，有利于提高芯片批量化封装能力，提高同批产品的一致性。
【IPC分类】H01L21/687
【公开号】CN105140170
【申请号】CN201510548813
【发明人】王超, 刘国文, 邢朝洋, 徐宇新
【申请人】北京航天控制仪器研究所
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月31日