CN105171308A - 半导体芯片自动焊接固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于半导体芯片制程技术领域。本发明公开一种半导体芯片自动焊接固定装置，其包括驱动电机和与该驱动电机传动配合的传动机构，以及固定芯片支架的夹紧支撑机构，该夹紧支撑机构包括与传动轴传动配合的插片撞块和使上下往复移动的第一复位传动机构，该插片撞块上部两侧设有两个同步水平往复移动的插片架，每个插片架上设有一可插入芯片底衬与芯片支架之间的间隙的插片，插片撞块向上移动时两个插片分开，插片撞块向下移动时两个插片复位。通过适当调试，使得插片恰好位于邦定的芯片支架与芯片底衬之间的间隙，对芯片起到支撑作用，避免邦定焊接时芯片与芯片支架受力时出现支架形变，影响芯片的特性。

Description

半导体芯片自动焊接固定装置

技术领域

本发明涉及半导体芯片制程技术领域，特别涉及一种可以避免半导体芯片在邦定时出现变形进而影响其电性能的半导体芯片自动焊接固定装置。

背景技术

半导体芯片在邦定过程中，需要将芯片与支架进行焊接形成信号通路，在邦定时需要将芯片通过散热的芯片底衬与芯片支架固定，芯片底衬通常采用压合与芯片支架，由于工艺的原因，使芯片底衬与芯片支架之间存在一定的间隙，将芯片粘合固定在芯片支架后进行邦定时，由于芯片支架与芯片底衬之间存在空隙，在邦定受力时芯片支架容易出现弯曲变形，影响邦定的芯片电性能。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种半导体芯片自动焊接固定装置，该半导体芯片自动焊接固定装置可以避免在对半导体芯片进行邦定作业出现芯片支架变形，影响邦定的芯片电性能，提高芯片邦定的稳定性。

为了解决上述问题，本发明提供一种半导体芯片自动焊接固定装置，该半导体芯片自动焊接固定装置包括：驱动电机和与该驱动电机传动配合的传动机构，以及固定芯片支架的夹紧支撑机构，该夹紧支撑机构包括与传动轴传动配合的插片撞块和使上下往复移动的第一复位传动机构，该插片撞块上部两侧设有两个同步水平往复移动的插片架，每个插片架上设有一可插入芯片底衬与芯片支架之间的间隙的插片，插片撞块向上移动时两个插片分开，插片撞块向下移动时两个插片复位。

进一步地说，所述第一复位传动机构包括设于插片撞块的插片撞块从动轮，该插片撞块从动轮与转轴上的插片凸轮传动配合，在固定座与插片撞块之间设有第一复位弹簧。

进一步地说，所述第一复位传动机构包括一端与插片撞块连接的撞块传动杆，该撞块传动杆的另一端与插片凸轮同圆心的环形槽配合。

进一步地说，还包括芯片支架抬升机构，其包括与转轴上基座凸轮配合的基座和使基座上下往复移动的第二复位传动机构。

进一步地说，所述第二复位传动机构包括与基座凸轮配合的基座从动轮，在基座与固定座之间设有第二复位弹簧。

进一步地说，所述第二复位传动机构包括一端与基座连接的基座传动杆，该基座传动杆的另一端与基座凸轮同圆心的环形槽配合。

进一步地说，还包括压紧机构，其包括与转轴上压具凸轮配合的压具座和使压具座上下往复移动第三复位传动机构，所述压具座上设有与芯片配合的压爪。

进一步地说，所述压具座第二复位传动机构包括设于压具座并与压具凸轮配合的从动轮配合，所述固定座与压具座之间设有第三复位弹簧。

进一步地说，所述第三复位传动机构包括一端与压具座连接的压具传动杆，该压具传动杆的另一端与压具凸轮同圆心的环形槽配合。

进一步地说，所述插片撞块为楔状。

进一步地说，所述半导体芯片自动焊接固定装置还包括与底座固定的导轨支架，该导轨支架上设有两个平行设置的送料导轨。

进一步地说，所述半导体芯片自动焊接固定装置还包括加热模组。

本发明半导体芯片自动焊接固定装置，包括驱动电机和与该驱动电机传动配合的传动机构，以及固定芯片支架的夹紧支撑机构，该夹紧支撑机构包括与传动轴传动配合的插片撞块和使上下往复移动的第一复位传动机构，该插片撞块上部两侧设有两个同步水平往复移动的插片架，每个插片架上设有一可插入芯片底衬与芯片支架之间的间隙的插片，插片撞块向上移动时两个插片分开，插片撞块向下移动时两个插片复位。工作时在驱动电机驱动下，传动轴使插片撞块向上移动，使两个插片架分别向外侧移动分开，此时当芯片处于邦定位置时，插片撞块向下移动，使两个芯片插片架在第一复位部件的作用下相向移动，通过适当调试，使得插片架恰好位于邦定的芯片支架与芯片底衬之间的间隙，对芯片支架起到支撑作用，避免邦定焊接时，芯片支架受力出现支架形变，影响芯片的特性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，而描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本发明半导体芯片自动焊接固定装置实施例结构示意图。

图2是本发明半导体芯片自动焊接固定装置实施例结构分解示意图。

图3是半导体芯片自动焊接固定装置驱动机构实施例结构示意图。

图4是插片机构实施例结构示意图。

图5是插片机构实施例结构剖视示意图。

图6是基座抬升机构实施例结构示意图。

图7是压具机构实施例结构示意图。

部分标号说明：

底座1；驱动电机2；传动轴3；固定支架4；固定座5；基座6；

压具座7；压具8；送料导轨9；第一复位弹簧10；加热模组11；

插片架12；第四复位部件13；第三复位弹簧14；压具凸轮15；

压具从动轮16；插片撞块从动轮17；插片凸轮18；基座凸轮19；

轴承20；基座从动轮21；插片撞块22；第二复位弹簧23；插片24；

压爪81。

下面结合实施例，并参照附图，对本发明目的的实现、功能特点及优点作进一步说明。

具体实施方式

为了使要发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图5所示，本发明提供一种半导体芯片自动焊接固定装置实施例，

该半导体芯片自动焊接固定装置包括：驱动电机2和与该驱动电机2传动配合的传动机构，以及固定芯片支架的夹紧支撑机构，该夹紧支撑机构包括与传动轴3传动配合的插片撞块22和使上下往复移动的第一复位传动机构，该插片撞块22上部两侧设有两个同步水平往复移动的插片架12，每个插片架12上设有一可插入芯片底衬与芯片支架A之间的间隙的插片24，插片撞块22向上移动时两个插片24分开，插片撞块22向下移动时两个插片24复位。

具体地说，所述自动焊接固定装置包括与底座1固定的固定支架4，该固定支架4上设有两个平行设置的送料导轨9，其中该固定支架4为N形或几字形。所述驱动电机2固定在底座1上，该驱动电机2的转轴与传动轴3连接，该传动轴3通过两个轴承20与底座1固定。所述传动机构包括传动轴3和与传动轴3固定的插片凸轮18。

所述邦定（Bonding,芯片打线）,是芯片生产工艺中一种打线的方式，用于封装前将芯片内部电路用金线或铝线与封装管脚或线路板镀金铜箔连接。

所述夹紧支撑机构在邦定焊接时对芯片支架起到支撑固定作，避免芯片支架出现变形。所述第一复位传动机构使插片撞块22能在转轴的驱动下上下往复运动，从而使两个插片24在第一复位弹簧10作用下同步左右移动。所述插片撞块22的上部为楔状，便于插片撞块22向上移动时，更容易将两个插片架12向外侧推移，使与两个插片架12分别固定的插片24远离方向移动，即两个插片24处于打开状态。该插片架12与插片撞块22配合位置可以设为斜面或导槽，便于插片撞块10在插片凸轮18作用下更容易推动两个插片架12左右两侧同步移动。

该第一复位传动机构包括设于插片撞块22的插片撞块从动轮17，该插片撞块从动轮17与转轴3上的插片凸轮18传动配合。在基座6与插片撞块22之间设有第二复位弹簧23，该第二复位弹簧23使得插片凸轮18能与插片撞块从动轮17之间保持紧密接触，使其能与插片凸轮18转动频率同步作上下往复移动。在两个插片架12之间设有第一复位弹簧10，该第一复位弹簧10使得两个插片24能够在插片撞块22下移后能同步复位，即回到两者距离最近的初始状态。

当插片撞块22移动到最高位置时，两个插片24处于打开状态，即两者距离最大，此时将需要邦定焊接芯片与芯片支架A放置在该位置后，插片撞块22下移，在，所述第一复位弹簧10作用下两个插片24复位，通过适应调试，可以在插片24复位时插入芯片支架A与芯片底衬之间的间隙，使插片24对芯片支架起到支撑作用，邦定焊接时不会出现芯片支架A变形现象，影响芯片的电性能。

所述第一复位传动机构也可以采用以下结构：包括一端与插片撞块22连接的撞块传动杆(附图未标示)，该撞块传动杆的另一端与插片凸轮18上设置的同圆心环形槽（附图未标示）配合，插片凸轮18在转轴3的带动下转动，通过撞块传动杆使插片撞块22上下往复移动，进而使插片24能打开和复位。所述同圆心环形槽是指插片凸轮18的几何圆心，而不是插片凸轮18与转轴3连接处的轴心。

如图6所示，所述自动焊接固定装置还可以包括芯片支架抬升机构，该芯片支架抬升机构使邦定焊接部分的芯片支架A能与送料导轨9分离，避免对焊接的影响。该芯片支架抬升机构包括与转轴上基座凸轮19配合的基座6和使基座6上下往复移动的第二复位传动机构。该第二复位传动机构设与转轴3上的基座凸轮19配合的基座从动轮21，所述基座6与固定座5之间设有第四复位弹簧13，在基座凸轮19与基座6和第四复位部件13的配合下，使得基座6可以上下移动。

所述第二复位传动机构也可以包括一端与基座6连接的基座传动杆（附图未标示），该基座传动杆的另一端与基座凸轮19上设置的同圆心环形槽（附图未标示）配合，基座凸轮19在转轴3的带动下转动，通过基座传动杆使基座6上下往复移动。所述同圆心环形槽是指基座凸轮的几何圆心。

为了对芯片进行固定，还包括对芯片进行压紧固定的压紧机构，如图7所示，该压紧机构包括与转轴上压具凸轮15配合的压具座7和使压具座7上下往复移动第三复位传动机构，所述压具座7上设有压具8，该压具8上设有与芯片配合的压爪81。所述压具座第二复位传动机构包括设于压具座7并与压具凸轮15配合的压具从动轮16配合，所述固定座5与压具座7之间设有第三复位弹簧14。该第三复位弹簧14使得压具从动轮16能与压具凸轮15保持紧密接触，使压具8上的压爪81能与插片24协调地配合固定芯片，便于邦定焊接。

所述第三复位传动机构也可采用，包括一端与压具座7连接的压具传动杆（附图未标示），该压具传动杆的另一端与压具凸轮15上设置的同圆心环形槽（附图未标示）配合，压具凸轮15在转轴3的带动下转动，通过压具传动杆使压具座上下往复移动，同样能实现上述作用。所述同圆心环形槽是指压具凸轮15的几何圆心。

以复位弹簧作为复位传动机构一部分为例，具体说明所述压紧机构与夹紧支撑机构和芯片支架抬升机构相互配合工作过程如下：

初始状态，所述基座6处于最低位，所述压爪81处于最高位，所述插片24也处于打开状态；当驱动电机2工作时，基座凸轮19使基座6向上移动，将芯片支架A抬离送料导轨9，并对芯片起到临时支撑，避免送料导轨9对焊接的影响。此时插片凸轮18转动到最低点，在第二复位弹簧23作用下使插片撞块22向下移动至最低点，在第一复位弹簧10作用下两个插片架12同步向内侧移动。通过适当调试，插片24恰好能插入芯片支架A与芯片底衬之间的间隙，对芯片支架A起到支撑作用，避免芯片支架A与芯片进行焊接时出现变形，影响芯片的性能。然后由电机2驱动的转轴3使压具凸轮15与第三复位弹簧14共同作用下，使压具座7向下移动，设于压具座7的压爪81向下移动压紧芯片，完成芯片支架A的压紧固定。当焊接完成后，转轴3转动，在第三复位弹簧14作用下使得压具座7升起离开压紧芯片支架A位置，而基座凸轮19使基座6向下移动离开芯片支架A，同时插片24处于打开状态，完成对芯片支架固定，实现对芯片邦定操作。

在本实施例中，可以根据需要，所述半导体芯片自动焊接固定装置还包括加热模组11。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.半导体芯片自动焊接固定装置，包括驱动电机和与该驱动电机传动配合的传动机构，以及固定芯片支架的夹紧支撑机构，该夹紧支撑机构包括与传动轴传动配合的插片撞块和使上下往复移动的第一复位传动机构，该插片撞块上部两侧设有两个同步水平往复移动的插片架，每个插片架上设有一可插入芯片底衬与芯片支架之间的间隙的插片，插片撞块向上移动时，两个插片分开，插片撞块向下移动时，两个插片复位。

2.根据权利要求1所述的半导体芯片自动焊接固定装置，其特征在于：所述第一复位传动机构包括设于插片撞块的插片撞块从动轮，该插片撞块从动轮与转轴上的插片凸轮传动配合，在固定座与插片撞块之间设有第一复位弹簧。

3.根据权利要求1所述的半导体芯片自动焊接固定装置，其特征在于：所述第一复位传动机构包括一端与插片撞块连接的撞块传动杆，该撞块传动杆的另一端与插片凸轮同圆心的环形槽配合。

4.根据权利要求1所述的半导体芯片自动焊接固定装置，其特征在于：还包括芯片支架抬升机构，其包括与转轴上基座凸轮配合的基座和使基座上下往复移动的第二复位传动机构。

5.根据权利要求4所述的半导体芯片自动焊接固定装置，其特征在于：所述第二复位传动机构包括与基座凸轮配合的基座从动轮，在基座与固定座之间设有第二复位弹簧。

6.根据权利要求4或5所述的半导体芯片自动焊接固定装置，其特征在于：所述第二复位传动机构包括一端与基座连接的基座传动杆，该基座传动杆的另一端与基座凸轮同圆心的环形槽配合。

7.根据权利要求1或4所述的半导体芯片自动焊接固定装置，其特征在于：还包括压紧机构，其包括与转轴上压具凸轮配合的压具座和使压具座上下往复移动第三复位传动机构，所述压具座上设有与芯片配合的压爪。

8.根据权利要求7所述的半导体芯片自动焊接固定装置，其特征在于：所压具座第二复位传动机构包括设于压具座并与压具凸轮配合的压具从动轮配合，所述固定座与压具座之间设有第三复位弹簧。

9.根据权利要求7所述的半导体芯片自动焊接固定装置，其特征在于：所述第三复位传动机构包括一端与压具座连接的压具传动杆，该压具传动杆的另一端与压具凸轮同圆心的环形槽配合。

10.根据权利要求1所述的半导体芯片自动焊接固定装置，其特征在于：所述半导体芯片自动焊接固定装置还包括与底座固定的导轨支架，该导轨支架上设有两个平行设置的送料导轨。