CN104766786B - 一种用于辅助压装组件压装半导体元件的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于辅助压装组件压装半导体元件的装置及方法。所述压装组件包括顶板和底板以及能够调整两板之间间距的第一调整机构。本发明的装置包括：设于底板的底面上的底座，设于顶板上方的施压板，设置施压板与顶板之间的用于检测施压板与顶板之间的压力的测压件，以及调整施压板与底座之间距离的第二调整机构。根据本发明的用于辅助压装组件压装半导体元件的装置及方法可以有效控制传统的压装组件对半导体元件施加的压力，保证压装力均匀，进而确保半导体元件能够正常运行，同时也可避免因操作不当而造成的损坏。

Description

一种用于辅助压装组件压装半导体元件的装置及方法
技术领域
本发明属于半导体元件的压装技术，具体涉及一种用于辅助压装组件压装半导体元件的装置及方法。
背景技术
随着平板型半导体器件的发展，对于平板型半导体元件(以下简称半导体元件)的压装要求也随之增高。然而，传统的用于压装半导体元件的压装组件都是操作人员使用力矩扳手来紧固螺栓，通过控制力矩来控制该压装组件对半导体元件施加的压力，即压装力。
然而，由于材料和机械加工等因素都可导致螺栓、螺母之间存在差异，使得传统的压装组件很难保证压装力的均匀。当压装力不均时，半导体元件将不能与散热器紧密接触，造成导电面积减小，接触电阻增加，导致半导体元件工作时的压降大，温升高，影响半导体元件的正常工作。同时，操作不当很有可能压坏半导体元件。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于辅助压装组件压装半导体元件的装置及方法，其可以有效地控制传统的压装组件对半导体元件施加的压力，保证压装力的均匀，确保半导体元件可正常运行，同时也可避免因操作不当而造成的损坏。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于辅助压装组件压装半导体元件的装置。其中，压装组件包括顶板和底板以及能够调整两板之间间距的第一调整机构。本发明的装置包括：设于底板的底面上的底座，设于顶板上方的施压板，设置在施压板与顶板之间的用于检测施压板与顶板之间的压力的测压件，以及用于调整施压板与底座之间的距离的第二调整机构。
在一个实施例中，第二调整机构包括从压装组件的外侧贯穿底座与施压板的螺栓，以及设置在施压板的顶部上与螺栓相配合的螺母。
在一个实施例中，底座包括本体和设在本体上的凹槽，以及分别开设在本体的两端并位于凹槽内的用于容纳螺栓的第一通孔。
在一个实施例中，施压板包括板状本体和开设在板状本体上的两个彼此间隔开的第二通孔，第一通孔的间距等于第二通孔的间距。
在一个实施例中，测压件为压力传感器，上述装置还包括用于显示压力传感器所检测的压力的显示构件。其中，显示构件优选为数字显示仪或计算机
在一个实施例中，在测压件与顶板之间设有第一垫片，在底座与底板之间设有第二垫片。
在一个实施例中，装置还包括可拆卸式连接压装组件上并用于固定压装组件的各个散热器的辅助固定件。
在一个实施例中，辅助固定件包括：U形结构，其包括底壁和垂直于底壁的两个侧壁；设在各侧壁的外表面上且垂直向外延伸的耳。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于辅助压装组件压装半导体元件的方法，其步骤包括：通过根据本发明第一方面所述的装置的第二调整机构调整所述装置的施压板与底座之间的距离，使所述装置的测压件的检测值为设定值；通过压装组件的第一调整机构调整所述压装组件的顶板和底板之间距离，直至所述测压件的检测值为零。
根据本发明的用于辅助压装组件压装半导体元件的装置及方法，能够有效控制压装组件对半导体元件所施加的压力，避免压装力不均，有效确保半导体元件能够正常运行。同时，该装置和方法均可避免因操作不当而导致的损坏。
另外，根据本发明的用于辅助压装组件压装半导体元件的装置的结构简单，操作简单快速，使用安全可靠，便于实施推广应用。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了根据本发明的用于辅助压装组件压装半导体元件的装置和现有的压装组件；
图2显示了根据本发明的用于辅助压装组件压装半导体元件的装置的底座；
图3显示了根据本发明的用于辅助压装组件压装半导体元件的装置的施压板；
图4显示了根据本发明的用于辅助压装组件压装半导体元件的装置的辅助固定板；以及
图5显示了根据本发明的用于辅助压装组件压装半导体元件的装置的垫片。
在附图中相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1显示了根据本发明的用于辅助压装组件压装半导体元件的装置10及现有的压装组件20。如图1所示，该压装组件20主要包括顶板21和底板22以及能够调整两板之间间距的第一调整机构23。第一调整机构23包括贯穿顶板21和底板22的螺栓和设置在顶板21的顶面上的用于与螺栓相配合的螺母。除此之外，该第一调整机构23选择成其他结构，例如选为相互配合的丝杠与螺纹结构。由多个半导体元件组成的串式结构设在顶板21和底板22之间，并且任意两个半导体元件均通过散热器25隔开。半导体元件可选为平板型半导体器件，而平板型半导体器件包括平板型二极管和晶闸管。
根据本发明，该装置10能够辅助压装组件20对半导体元件进行压装，并且能够控制或监控压装组件20对半导体元件所施加的压力。如图1所示，该装置10包括设于底板22的底面上的底座2、设于顶板21的上方的施压板3和设于施压板3与顶板21之间的用于检测两板之间压力的测压件5。其中，该测压件5可选为压力传感器或重力传感器，当然也可选为质量较高的弹簧。但测压件5优选为重量传感器，以便快速准确检测压力。为了方便地获知的测压件5的检测值，该装置10还包括与测压件5相连的显示构件，以用于及时显示测压件5的检测值。优选地，显示构件可选择成数字显示仪或计算机。
与此同时，该装置10还包括用于调整施压板3与底座2之间距离的第二调整机构6。在压装时，首先把未紧固螺栓的压装组件20安装到该装置10内，通过第二调整机构6调整施压板3与底座2之间的距离，直到测压件5的检测值为设定值后停止。然后，通过第一调整机构23调整顶板21和底板22之间距离，直至测压件5的检测值为零停后停止。通过这种方式，能够有效地控制压装组件20对半导体元件所施加的压力，避免压装力不均，确保半导体元件能够正常运行，同时也可避免因操作不当而导致的损坏。另外，根据本发明的用于辅助压装组件的装置10的结构简单，操作简单快速，使用安全可靠，便于实施推广应用。
如图1所示，第二调整机构6包括从压装组件20的外侧贯穿底座2与施压板3的螺栓61，以及设置在施压板3的顶面上用于与螺栓61配合的螺母62。通过转动螺栓61上的螺母62可以直接推压施压板3下行，缩短底座2与施压板3之间的距离，从而间接地促动顶板21和底板22之间的距离变短，以便把测压件5检测的压力调整至设定值。
如图2所示，底座2包括大致矩形的本体和设在本体上的凹槽201，以及开设在本体的两端并位于凹槽201内的通孔202。通孔202用于穿插螺栓61，并能使螺栓61的头部容纳在凹槽201内。在两个通孔202之间的凹槽201可允许形状吻合的其他部件插入，以防止装置10和压装组件20压装过程中出现转动，从而影响压装作业。在一个优选的实施中，凹槽201的宽度设置成能够有效容纳螺栓61的头部并且防止螺栓61相对底座2转动。
如图3所示，施压板3包括板状本体和开设在板状本体上的两个彼此间隔开的通孔31。施压板3上的通孔31的间距等于底座2上的通孔202的间距，使得螺栓61可顺利地插入相对应的通孔。
如图1和4所示，该装置10还包括可拆卸式连接压装组件20上的辅助固定件9。辅助固定件9用于固定压装组件20的各个散热器，防止散热器沿着横向来回串动，从而导致半导体元件出现错位。通过辅助固定件9可以定位压装时半导体元件的位置，避免压装失败。
在图4所示的实施例中，辅助固定件9包括U形结构91和两个耳92。其中，U形结构包括具有多个通孔93的底壁及垂直设置在底壁的两端的两个侧壁。耳92设在各U形结构91的侧壁的外表面上，并且垂直于其侧壁朝向外侧延伸。在安装辅助固定件9后，U形结构91能够嵌入在压装组件20的顶板21与底板22之间，并把两个耳92分别抵靠在顶板21和底板22的侧面上。辅助固定件9通过底壁上的通孔93安装在压装组件20上，保证半导体元件的安装方向一致。
如图5所示，在测压件5与顶板21之间可设有第一垫片7，而在底座2与底板21之间也可设有第二垫片8。各垫片(包括垫片7和8)均具有圆柱形的底部7a和设置在底部中央处的圆柱形的凸起7b。垫片7与衬垫8的作用是保证半导体元件的受力均匀。
综上可知，根据本发明的用于辅助压装组件压装半导体元件的装置10，能够有效地控制压装组件20对半导体元件所施加的压力，避免压装力不均，确保半导体元件能够正常运行。同时，该装置10也可避免因操作不当而导致的损坏。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种用于辅助压装组件压装半导体元件的装置，其中所述压装组件包括顶板和底板以及能够调整两板之间间距的第一调整机构，所述装置包括：
设于所述底板的底面上的底座，
设于所述顶板的上方的施压板，
设于所述施压板与顶板之间的用于检测两者之间的压力的测压件，
用于调整所述施压板与底座之间的距离的第二调整机构，以及
可拆卸式连接所述压装组件上并用于固定所述压装组件的各个散热器的辅助固定件；
所述第一调整机构包括贯穿所述顶板和所述底板的螺栓和设置在所述顶板的顶面上的用于与所述螺栓相配合的螺母；
所述第二调整机构包括从所述压装组件的外侧贯穿所述底座与施压板的螺栓，以及设置在所述施压板的顶部上用于与所述螺栓配合的螺母；
所述辅助固定件包括：U形结构，其包括底壁和垂直于所述底壁的两个侧壁；设在各所述侧壁的外表面上且垂直向外延伸的耳。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底座包括本体和设在所述本体上的凹槽，以及分别设在所述本体的两端并位于凹槽内的用于容纳所述螺栓的第一通孔。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述施压板包括板状本体和开设在所述板状本体上的两个彼此间隔开的第二通孔，所述第一通孔的间距等于所述第二通孔的间距。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其特征在于，所述测压件为压力传感器，所述装置还包括用于显示所述测压件检测的压力的显示构件。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述显示构件为数字显示仪或计算机。
6.根据权利要求1到3中任一项所述的装置，其特征在于，在所述测压件与顶板之间设有第一垫片，在所述底座与底板之间设有第二垫片。
7.一种用于辅助压装组件压装半导体元件的方法，其步骤包括：
通过权利要求1到6所述的装置的第二调整机构调整所述装置的施压板与底座之间的距离，使所述装置的测压件的检测值为设定值；
通过所述压装组件的第一调整机构调整所述压装组件的顶板和底板之间距离，直至所述测压件的检测值为零。
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