CN106078490A - 一种半导体器件封帽电极的修整装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半导体器件封帽电极的修整装置及其工作方法。该装置包括底座、研磨盘、电极承载盘；电极承载盘的下侧面设置有电极孔；研磨盘转动设置在底座上，研磨盘与磨盘驱动装置连接；电极承载盘设置在研磨盘的上表面，电极承载盘通过支架设置在底座上，电极承载盘与支架转动连接。本发明所述半导体器件封帽电极的修整装置，实现对半导体器件封帽电极的批量研磨加工，大大提高了加工效率。

Description

一种半导体器件封帽电极的修整装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种半导体器件封帽电极的修整装置及其工作方法，属于半导体器件设备的技术领域。

背景技术

随着科技进步和信息技术发展，半导体器件在各个领域不断凸显其重要地位。金属壳封装的各种半导体器件，因具有密封性好、抗干扰能力强、散热好等优点，而广泛应用于半导体激光器、集成电路、半导体三极管、半导体二极管等领域。金属壳封装的密封过程是将装配有芯片的管座用管帽封盖起来的过程，此过程工艺上称作封帽，管帽通常是圆形的带有0.5-2mm的帽沿，管座为带有引出脚的平板状结构，要求管帽与管座要结合牢固，不漏气。封帽最主要的方法是用一对电极将大电流加在管帽帽沿和管座上，大电流作用在管座和帽沿结合处，使帽沿与管座熔焊在一起。在封帽这一过程中，封帽电极起到了为管帽精确定位、施加压力和输送电流的作用。每封焊一只器件，电极就经受一次高压力、大电流的冲击，电极会烧蚀磨损，这种烧蚀磨损达到一定程度就需要修整，否则将影响封帽质量。

封帽机又分为只有一对电极的单电极封帽机和有多对电极可以连续封焊的多电极封帽机。多电极封帽机通常有10到20对电极，按顺序循环封帽；为了使封帽压力、对准精度、封焊质量一致，要求每对电极高度必须一致，电极平面必须平整。封帽电极出现变形、磨损后，一般采用平面磨床进行修整，需专用工装，配置此磨床价格昂贵，利用率很低，通常半导体器件生产企业要委托外部机械加工企业予以修整加工，加工周期长、费用高。

中国专利CN204397549U公开了一种小型晶体谐振器金属封焊电极的修磨装置，包括底座、电机、修磨平台，其特征是：所述底座上有电机高度控制座和修磨平台固定座，电机带有电机旋转轴，电机旋转轴上装载两配对滚焊轮。该装置是对滚焊轮的修磨，不涉及平面封焊电极的修磨。

中国专利CN102794684A公开了一种小型化晶体谐振器金属封焊电极的修磨方法，设置一带有斜坡面的角度控制面板，其斜坡面角度与封焊电极标准角度相匹配；在角度控制面板的斜坡面上贴上砂纸；将待修磨封焊电极装载到台式钻床固定；启动台式钻床，使封焊电极处于高速旋转中，此时将角度控制面板斜坡面慢慢靠近高速旋转的电极，使用摩擦效果修磨待磨封焊电极，将滚焊痕迹消除掉。该专利是对单一电极侧面的修磨，未涉及电极封焊平面的修磨。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种半导体器件封帽电极的修整装置。

本发明还提供一种利用上述装置进行封帽电极修整的工作方法。

本发明的技术方案：

一种半导体器件封帽电极的修整装置，包括底座、研磨盘、电极承载盘和磨盘驱动装置；电极承载盘的下侧面设置有电极孔；研磨盘转动设置在底座上，研磨盘与磨盘驱动装置连接；电极承载盘设置在研磨盘的上表面，电极承载盘通过支架设置在底座上，电极承载盘与支架转动连接。电极承载盘在研磨盘上因在研磨盘径向上的线速度差异，形成自转，不需要额外提供自转动力。

优选的，所述半导体器件封帽电极的修整装置还包括磨料添加系统，磨料添加系统包括磨料添加筒，磨料添加筒的底部设置有加料管，加料管的出口设置在研磨盘的上表面。磨料添加筒中设置有磨料，磨料流量可调。

优选的，电极承载盘的下侧面设置有多个电极孔；多个电极孔均匀设置在同一圆周上；电极孔的大小与待加工电极大小相适应。

优选的，所述半导体器件封帽电极的修整装置包括多个电极承载盘。

优选的，所述支架包括固定竖杆、滑动竖杆、横杆和套筒；固定竖杆和套筒通过横杆固定连接；滑动竖杆与套筒套接；固定竖杆的自由端与底座连接，滑动竖杆的自由端与电极承载盘连接；套筒与滑动竖杆滑动连接。套筒与电极承载盘的上侧面留有间隙；套筒与滑动竖杆采用滑动连接的优点是，电极承载盘在水平面转动的同时还能实现在竖直面的上下滑动，待加工电极完全依靠自身和电极承载盘的重力实现研磨，能满足不同高度待加工电极的同时，提供适宜的研磨压力，防止压力过大磨坏电极；有较好的研磨效果和提高研磨效率；另外，套筒与滑动竖杆采用滑动连接也方便电极承载盘的更换。

进一步优选的，电极承载盘与支架可拆卸连接；固定竖杆的自由端与底座转动连接。此处设计的优点是，根据不同尺寸的待加工电极选择不同规格的电极承载盘，方便灵活，提高设备的通用性。另外，通过将滑动竖杆提起对电极承载盘进行更换，更换完成后将电极承载盘放下，进行电极研磨加工，方便电极承载盘的取放。再者，可通过转动固定竖杆，来调整横杆相对研磨盘的角度，实现电极承载盘在研磨盘上位置的调整。

优选的，电极承载盘与支架通过万向节连接。万向节连接使电极承载盘相对支架保持各向自由的状态，使电极承载盘上的每个电极受到来自电极承载盘相同的压力，电极得到均匀的研磨。

优选的，所述磨盘驱动装置为变速电机。变速电机针对不同加工要求的待加工电极进行不同强度的研磨加工。

对不同类型电极可根据研磨修整的要求制作不同尺寸的电极承载盘。

一种利用上述装置进行封帽电极修整的工作方法，包括步骤如下：

1)根据待加工电极的规格选择相应规格的电极承载盘，将待加工电极放入电极承载盘的电极孔中，备用；

2)将步骤1)中的电极承载盘固定到滑动竖杆上；

3)向磨料添加筒中加入磨料，开启磨盘驱动装置进行研磨加工；

4)提起滑动竖杆使电极承载盘脱离研磨盘的上表面，取下电极承载盘，观察电极的加工情况，当电极加工达到标准时，将电极承载盘从滑动竖杆上取下，进入步骤5)，否则，放下滑动竖杆继续研磨加工；

5)更换新的已经放入待加工电极的电极承载盘，放下滑动竖杆继续进行研磨加工；此步骤实现对电极的批量更换，大大提高工作效率。

优选的，电极与电极孔的连接方法为，通过粘贴蜡连接；将电极承载盘加热，将粘贴蜡熔化涂敷在电极承载盘上，将待加工电极放入电极孔；电极放置完毕后，将电极承载盘冷却至室温，待加工电极固定到电极孔中。

优选的，当半导体器件封帽电极的修整装置设置有多个电极承载盘时，步骤4)中提起滑动竖杆的顺序为按照顺时针或者逆时针顺序依次提起滑动竖杆使电极承载盘脱离研磨盘的上表面。此步骤能进一步提高电极的加工效率。

本发明的有益效果

1、本发明所述半导体器件封帽电极的修整装置，实现对半导体器件封帽电极的批量研磨加工，大大提高了加工效率；

2、本发明所述半导体器件封帽电极的修整装置，自动化程度高，提高了加工的安全性；

3、本发明所述半导体器件封帽电极的修整装置，结构简单、设计合理，设备投资低，修整精度高，修整成本低，投资省。

附图说明

图1为实施例1所述半导体器件封帽电极的修整装置的结构示意图；

图2为实施例2所述半导体器件封帽电极的修整装置的结构示意图；

图3为本发明所述电极承载盘的结构示意图；

其中，1、研磨盘；2、电极承载盘；3、待加工电极；4、固定竖杆；5、滑动竖杆；6、磨料添加筒；7、加料管；8、套筒；9、底座。

具体实施方式

实施例1

如图1所示。

一种半导体器件封帽电极的修整装置，包括底座9、研磨盘1、一个电极承载盘2和磨盘驱动装置；电极承载盘2的下侧面设置有电极孔；研磨盘1转动设置在底座9上，研磨盘1与磨盘驱动装置连接；电极承载盘2设置在研磨盘1的上表面，电极承载盘2通过支架设置在底座9上，电极承载盘2与支架转动连接。电极承载盘2在研磨盘1上因在研磨盘1径向上的线速度差异，形成自转，不需要额外提供自转动力。其中，研磨盘1为用铸钢做成的平整圆盘；电极承载盘2为铸钢圆盘，直径为150mm厚度为50mm,平整度为0.01mm。

实施例2

如图2所示。

如实施例1所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其区别在于，电极承载盘2的个数为两个。

实施例3

如实施例1所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其区别在于，所述半导体器件封帽电极的修整装置还包括磨料添加系统，磨料添加系统包括磨料添加筒6，磨料添加筒6的底部设置有加料管7，加料管7的出口设置在研磨盘1的上表面。磨料添加筒6内设置有搅拌均匀的W14金刚砂砂浆。

实施例4

如实施例1所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其区别在于，电极承载盘2的下侧面设置有12个电极孔；12个电极孔均匀设置在同一圆周上；电极孔的大小与待加工电极大小相适应；电极孔离电极承载盘2外缘10mm。

实施例5

如实施例1所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其区别在于，所述支架包括固定竖杆4、滑动竖杆5、横杆和套筒8；固定竖杆4和套筒8通过横杆固定连接；滑动竖杆5与套筒8套接；固定竖杆4的自由端与底座9连接，滑动竖杆5的自由端与电极承载盘2上侧面的中心孔滑动连接；套筒8与滑动竖杆5滑动连接。套筒8与滑动竖杆5采用滑动连接的优点是，电极承载盘2在水平面转动的同时还能实现在竖直面的上下滑动，待加工电极3完全依靠自身和电极承载盘2的重力实现研磨，能满足不同高度待加工电极3的同时，提供适宜的研磨压力，防止压力过大磨坏电极；有较好的研磨效果和提高研磨效率；另外，套筒8与滑动竖杆5采用滑动连接也方便电极承载盘2的更换。

实施例6

如实施例5所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其区别在于，电极承载盘2与支架可拆卸连接；固定竖杆4的自由端与底座9转动连接。此处设计的优点是，根据不同尺寸的待加工电极3选择不同规格的电极承载盘2，方便灵活，提高设备的通用性。另外，通过将滑动竖杆5提起对电极承载盘2进行更换，更换完成后将电极承载盘2放下，进行电极研磨加工，方便电极承载盘2的取放。再者，可通过转动固定竖杆4，来调整横杆相对研磨盘1的角度，实现电极承载盘2在研磨盘1上位置的调整。对不同类型电极可根据研磨修整的要求制作不同尺寸的电极承载盘2。

实施例7

如实施例1所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其区别在于，电极承载盘2与支架通过万向节连接。万向节连接使电极承载盘2相对支架保持各向自由的状态，使电极承载盘2上的每个电极受到来自电极承载盘2相同的压力，电极得到均匀的研磨。

实施例8

如实施例1所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其区别在于，所述磨盘驱动装置为变速电机。变速电机针对不同加工要求的待加工电极3进行不同强度的研磨加工。

实施例9

一种利用实施例1-8任意一项所述装置进行封帽电极修整的工作方法，包括步骤如下：

1)根据待加工电极3的规格选择相应规格的电极承载盘2，将待加工电极3放入电极承载盘2的电极孔中，备用；

2)将步骤1)中的电极承载盘2固定到滑动竖杆5上；

3)向磨料添加筒6中加入磨料W14金刚砂，开启磨盘驱动装置进行研磨加工；研磨速度控制在3-10微米/min；

4)提起滑动竖杆5使电极承载盘2脱离研磨盘1的上表面，取下电极承载盘2，观察电极的加工情况，当电极加工达到标准时，将电极承载盘2从滑动竖杆5上取下，进入步骤5)，否则，放下滑动竖杆5继续研磨加工；

5)更换新的已经放入待加工电极的电极承载盘2，放下滑动竖杆5继续进行研磨加工；此步骤实现对电极的批量更换，大大提高工作效率。

实施例10

如实施例9所述封帽电极修整的工作方法，其区别在于，电极与电极孔的连接方法为，通过粘贴蜡连接；将电极承载盘2加热，将粘贴蜡熔化涂敷在电极承载盘2上，将待加工电极3放入电极孔；电极放置完毕后，将电极承载盘2冷却至室温，待加工电极3固定到电极孔中。

实施例11

如实施例9所述封帽电极修整的工作方法，其区别在于，当半导体器件封帽电极的修整装置设置有多个电极承载盘时，步骤4)中提起滑动竖杆5的顺序为按照顺时针或者逆时针顺序依次提起滑动竖杆5使电极承载盘2脱离研磨盘1的上表面。此步骤能进一步提高电极的加工效率。

Claims (10)

1.一种半导体器件封帽电极的修整装置，其特征在于，包括底座、研磨盘、电极承载盘和磨盘驱动装置；电极承载盘的下侧面设置有电极孔；研磨盘转动设置在底座上，研磨盘与磨盘驱动装置连接；电极承载盘设置在研磨盘的上表面，电极承载盘通过支架设置在底座上，电极承载盘与支架转动连接。

2.根据权利要求1所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其特征在于，所述半导体器件封帽电极的修整装置还包括磨料添加系统，磨料添加系统包括磨料添加筒，磨料添加筒的底部设置有加料管，加料管的出口设置在研磨盘的上表面。

3.根据权利要求1所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其特征在于，电极承载盘的下侧面设置有多个电极孔；多个电极孔均匀设置在同一圆周上；电极孔的大小与待加工电极大小相适应。

4.根据权利要求1所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其特征在于，所述半导体器件封帽电极的修整装置包括多个电极承载盘。

5.根据权利要求1所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其特征在于，所述支架包括固定竖杆、滑动竖杆、横杆和套筒；固定竖杆和套筒通过横杆固定连接；滑动竖杆与套筒套接；固定竖杆的自由端与底座连接，滑动竖杆的自由端与电极承载盘连接；套筒与滑动竖杆滑动连接。

6.根据权利要求5所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其特征在于，电极承载盘与支架可拆卸连接；固定竖杆的自由端与底座转动连接。

7.根据权利要求1所述的半导体器件封帽电极的修整装置，其特征在于，电极承载盘与支架通过万向节连接；所述磨盘驱动装置为变速电机。

8.一种利用权利要求1-7任意一项所述装置进行封帽电极修整的工作方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)根据待加工电极的规格选择相应规格的电极承载盘，将待加工电极放入电极承载盘的电极孔中，备用；

2)将步骤1)中的电极承载盘固定到滑动竖杆上；

3)向磨料添加筒中加入磨料，开启磨盘驱动装置进行研磨加工；

4)提起滑动竖杆使电极承载盘脱离研磨盘的上表面，取下电极承载盘，观察电极的加工情况，当电极加工达到标准时，将电极承载盘从滑动竖杆上取下，进入步骤5)，否则，放下滑动竖杆继续研磨加工；

5)更换新的已经放入待加工电极的电极承载盘，放下滑动竖杆继续进行研磨加工。

9.根据权利要求8所述封帽电极修整的工作方法，其特征在于，电极与电极孔的连接方法为，通过粘贴蜡连接；将电极承载盘加热，将粘贴蜡熔化涂敷在电极承载盘上，将待加工电极放入电极孔；电极放置完毕后，将电极承载盘冷却至室温，待加工电极固定到电极孔中。

10.根据权利要求8所述封帽电极修整的工作方法，其特征在于，步骤4)中提起滑动竖杆的顺序为按照顺时针或者逆时针顺序依次提起滑动竖杆使电极承载盘脱离研磨盘的上表面。