半导体芯片的高精度安装定位制具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体芯片在安装时固定芯片位置的制具，属于集成电路制造技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，半导体芯片粘片工艺就是在外壳芯腔芯片粘接区上分配好贴片胶，将芯片放置在胶体上，保证胶体固化后芯片装配定位准确，芯片背面的胶体分布均匀，满足芯片安装位置的高精度和平面度的需要。
[0003]半导体芯片贴片用的贴片胶其粘度、应力、流动性不同，根据产品需求选择相适应的胶材料。对于光学传感器件及超大面积的芯片等产品，需要选择低应力的贴片胶，而通常低应力的贴片胶其粘度低，流动性强。芯片放置在流动性强的胶体上，固化过程中胶体受热扩散流动，将带动芯片偏离了原规定的安装位置，导致不能满足高位置精度的对位质量要求，降低了封装产品的成品率。
[0004]目前集成电路芯片贴片技术已成熟，但对流动性较强的贴片胶引起的芯片安装位置移位还无工艺方法可实现定位。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服固化过程胶体流动引起的芯片移位，从而提供一种定位制具来完成半导体芯片精准定位粘接，能够快速、准确地将芯片放置于外壳载体的安装位置后进行固化。
[0006]本实用新型的主要解决方案是这样实现的，所述的半导体芯片的高精度安装定位制具包括外壳定位制具和芯片定位制具，所述外壳定位制具为一矩形基座，矩形基座两侧各有一个第一定位圆孔，第一定位圆孔内插入销钉，CPGA外壳上的定位孔套接在所述销钉上，CPGA外壳的引脚位于矩形基座中间的方孔中，矩形基座的厚度大于CPGA外壳引脚的长度;所述芯片定位制具为一矩形框，矩形框两侧各有一个第二定位圆孔，第二定位圆孔也套接在所述销钉上，芯片被限位于矩形框内。
[0007]所述芯片定位制具矩形框的内框具有向内凸出的限位内耳，芯片卡在所述限位内耳中。
[0008]具体的，所述限位内耳的厚度向下超出芯片定位制具矩形框的厚度，但与CPGA外壳不接触。
[0009]所述限位内耳在矩形框的每条短边各有一个，每条长边各有两个。短边上的限位内耳位于短边的中间，长边上的限位内耳靠近长边的两端。
[0010]定位制具整体采用不锈钢制作。
[0011]本实用新型的优点是:本实用新型不需要改变现有贴装设备、工装夹具和工艺技术条件等;芯片安装固化后芯片不发生移位，满足XY方向高位置精度的技术指标，批产品一致性好，成品率高。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型安放好外壳和芯片后的剖面图。
[0013]图2是本实用新型安放好外壳和芯片后的俯视图。
[0014]图3是外壳定位制具的俯视图。
[0015]图4是芯片定位制具的俯视图。
[0016]图5是芯片定位制具的剖面图。
【具体实施方式】
[0017]下面本实用新型将结合实施例作进一步描述。
[0018]利用本实用新型的定位制具可以完成半导体芯片高精度位置的精准定位粘接。如图1，2所示，本实用新型包括外壳定位制具I和芯片定位制具4，所述外壳定位制具I为一矩形基座，矩形基座两侧各有一个第一定位圆孔1-1，第一定位圆孔1-1内插入销钉3，CPGA外壳(陶瓷针栅阵列外壳)2上的定位孔套接在所述销钉3上，CPGA外壳2的引脚位于矩形基座中间的方孔中，矩形基座的厚度大于CPGA外壳2引脚的长度;所述芯片定位制具4为一矩形框，矩形框两侧各有一个第二定位圆孔4-1，第二定位圆孔4-1也套接在所述销钉3上，芯片5被限位于矩形框内。
[0019]所采用的外壳定位制具I的第一定位圆孔1-1中安装的销钉3要适应外壳2上定位孔的尺寸，中间的方孔适应外壳2引脚分布的尺寸，从而达到外壳定位的作用即可。所采用的芯片定位制具4的第二定位圆孔4-1要适应销钉3的尺寸，内框要适应芯片5的尺寸，从而达到芯片定位的作用即可。
[0020]本实用新型实施例中，芯片5尺寸88.3mmX 17.6mmX 0.75mm，外壳2采用CPGA封装形式，外壳上圆形和椭圆形孔中心距尺寸109.5mm，外壳针脚分布区尺寸98mm X 30mm。
[0021]因此，如图3所示，设计外壳定位制具I为一矩形基座，矩形基座第一定位圆孔1-1中心距为外壳2圆形和椭圆形孔中心距尺寸，第一定位圆孔1-1和安装的销钉3尺寸和外壳2上定位孔径尺寸要匹配，达到外壳2的精准定位。中间的方孔尺寸大于外壳引脚分布的尺寸，将外壳引脚的位置全部让出，使外壳放进矩形方孔内。如图4所示，设计芯片定位制具4为一矩形框，矩形框的表面分别有二个第二定位圆孔4-1，二孔中心距与外壳定位制具I的第一定位圆孔1-1中心距相一致，孔径与销钉3尺寸相匹配，限定芯片定位制具4的安装位置。
[0022]如图4，5，芯片定位制具4矩形框的内框具有向内凸出的限位内耳4-2，芯片5卡在所述限位内耳4-2中。限位内耳4-2的厚度向下超出芯片定位制具4矩形框的厚度，但与CPGA外壳2不接触。限位内耳4-2在矩形框的每条短边各有一个，每条长边各有两个，四边共有6个。短边上的限位内耳4-2位于短边的中间，长边上的限位内耳4-2靠近长边的两端。限位内耳4-2所限定的矩形区域尺寸要略大于芯片5尺寸，来达到芯片精准定位粘接的目的。
[0023]实现芯片安装定位的工艺步骤如下:
[0024](I)将外壳2上的定位孔安装在外壳定位制具I的销钉3上；
[0025](2)在外壳2芯片粘接区上分配好贴片胶；
[0026](3)将芯片定位制具4上的第二定位圆孔4-1安装在外壳定位制具I的销钉3上，芯片定位制具4与贴片胶不接触；
[0027](4)将芯片5放入芯片定位制具4内框中进行定位，使芯片5不会因贴片胶固化时受热流动偏移出要求的位置；
[0028](5)芯片5安放好后将半成品器件放入固化炉内固化贴片胶；
[0029](6)固化结束，取出芯片定位制具4，同时从外壳定位制具I上取出半成品电路，交出电路。
[0030]本实用新型定位制具的结构设计简单合理，材料整体采用不锈钢加工，其耐高温、耐磨损、使用寿命长，加工费用低。
[0031]可以看到，本实用新型在不改变现有贴装设备、工装夹具和工艺技术条件等情况下，解决了由于芯片移位不满足位置度的技术指标问题;实现了芯片安装精确定位，使成品率达到100%;本实用新型解决了芯片安装位置一致性问题，位置度一致性好;该方法操作简单、快速，工艺质量高。
【主权项】
1.半导体芯片的高精度安装定位制具，其特征是:包括外壳定位制具(I)和芯片定位制具(4)，所述外壳定位制具(I)为一矩形基座，矩形基座两侧各有一个第一定位圆孔(1-1)，第一定位圆孔(1-1)内插入销钉(3 )，CPGA外壳(2 )上的定位孔套接在所述销钉(3 )上，CPGA外壳(2)的引脚位于矩形基座中间的方孔中，矩形基座的厚度大于CPGA外壳(2)引脚的长度;所述芯片定位制具(4)为一矩形框，矩形框两侧各有一个第二定位圆孔(4-1)，第二定位圆孔(4-1)也套接在所述销钉(3)上，芯片(5)被限位于矩形框内。2.根据权利要求1所述的半导体芯片的高精度安装定位制具，其特征是:所述芯片定位制具(4)矩形框的内框具有向内凸出的限位内耳(4-2)，芯片(5)卡在所述限位内耳(4-2)中。3.根据权利要求2所述的半导体芯片的高精度安装定位制具，其特征是:所述限位内耳(4-2)的厚度向下超出芯片定位制具(4)矩形框的厚度，但与CPGA外壳(2)不接触。4.根据权利要求2所述的半导体芯片的高精度安装定位制具，其特征是:所述限位内耳(4-2)在矩形框的每条短边各有一个，每条长边各有两个。5.根据权利要求4所述的半导体芯片的高精度安装定位制具，其特征是:所述短边上的限位内耳(4-2)位于短边的中间，长边上的限位内耳(4-2)靠近长边的两端。6.根据权利要求1所述的半导体芯片的高精度安装定位制具，其特征是:所述外壳定位制具(I)和芯片定位制具(4)均为不镑钢材质。
【专利摘要】本实用新型涉及一种半导体芯片的高精度安装定位制具，其包括外壳定位制具和芯片定位制具，所述外壳定位制具为一矩形基座，矩形基座两侧各有一个第一定位圆孔，第一定位圆孔内插入销钉，CPGA外壳上的定位孔套接在所述销钉上，CPGA外壳的引脚位于矩形基座中间的方孔中，矩形基座的厚度大于CPGA外壳引脚的长度；所述芯片定位制具为一矩形框，矩形框两侧各有一个第二定位圆孔，第二定位圆孔也套接在所述销钉上，芯片被限位于矩形框内。本实用新型不需要不改变现有贴装设备、工装夹具和工艺技术条件等；芯片安装固化后芯片不发生移位，满足XY方向高位置精度的技术指标，批产品一致性好，成品率高。
【IPC分类】H01L21/68
【公开号】CN205303435
【申请号】
【发明人】葛秋玲, 丁雪龙
【申请人】无锡中微高科电子有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年11月30日