CN106695197A - 一种用于半导体封装铝线或铝带键合机上的焊接平台装置 - Google Patents

一种用于半导体封装铝线或铝带键合机上的焊接平台装置 Download PDF

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Abstract

本发明所涉及一种用于半导体封装铝线或铝带键合机器上的焊接平台装置，其包括工作台主体，复数个定位销；工作台主体上设置有复数个定位孔槽，定位孔槽里安装相同数量的定位销，定位销穿过铜框架上定位牵引孔，至定位孔槽内部固定一起。在焊接键合时，压抓压紧铜框架，焊接头带着被焊接铝线或铝带移动到焊盘指定位置处进行焊接，把芯片和铜框架上的引脚焊接一起。在此过程中，通过定位销与定位孔槽相互配合和复数个压抓共同作用将铜框架压住在工作平台上，使铜框架在受到不同方向的外力而不产生位移，避免了现有技术中所述的技术现象发生，从而有利用提高被焊接铜框架的表面质量，提高产品的合格率。

Description

一种用于半导体封装铝线或铝带键合机上的焊接平台装置
【技术领域】
本发明涉及一种半导体芯片封装行业的用于半导体封装铝线或铝带键合机上的焊接平台装置。
【背景技术】
随着社会的不断发展和进步,伴随着人们对终端电子产品的需求量越来越普及,尤其对便携式终端电子产品的品质和体积的要求越来越高，功率器件是组成终端电子产品必不可缺少的元器件。为了提高便携式电子产品的品质的质量要求和减少所述便携式终端电子产品的体积，必然对对所述功率器件的封装技术性能和所述的功率器件的高性能高精度，提出更加高更加先进的要求。在信息技术行业和便携式终端电子产品市场上尤为明显，至目前为止，硅技术一直都是改进电源管理系统性能的最重要因素。为了突破硅技术改进受封装性能提高的限制，必须提高功率半导体封装技术，相应的封装设备，以及与封装配套的配件。在大电流设备应用中，如电压调整模块用的DC/DC变换器、笔记本电脑和电路板上安装使用的电源系统等等。所述大电流设备是由复数个器件并联或串联的方式组装一起构成。将被封装的每个电阻和每个热阻减至最小，对于提高单个器件能承受的电流来说至关重要，即单个器件的电流承受能力是最重要的优值。随着便携式电子产品电流密度和尺寸的提高，使得共同封装及集成化在提高系统性能方面越来越变得必不可少。最成功的平台将提供最低的每安培电流成本，同时保证用户所需的外形规格,这就对封装设备及封装配件提出了新的要求。然而，铝线、铝带的键合技术是半导体封装工艺中必不可少工序。现有传统铝线、铝带金线的键合机器大部分都是采用传统工作台，加以配合压爪来固定框架。工作时，由于被固定框架受力方向与焊接头焊接铝线或铝带时的作用力不一致，驱使铜框架经常移动抵消了焊头的作用力，导致被焊接铜框架的表面经常出现虚焊、焊点移位、芯片被破损等技术缺陷，而降低被焊接铜框架的表面质量。
【发明内容】
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于半导体封装铝线或铝带键合机器上的焊接平台装置，该焊接平台装置能够避免因被焊接铜框架表面在焊接时出现的虚焊，焊点移位，被焊接的芯片被损坏的技术问题，而降低铜框架表面质量的现象发生。
为此解决上述技术问题，本发明中的技术方案所采用.一种用于半导体封装铝线或铝带键合机器上的焊接平台装置，其包括铜框架，安装在铜框架下面的工作平台；用于焊接的工作平台上安装有复数个定位销，该定位销与工作平台共同定位于铜框架上；所述工作平台包括用于支撑铜框架和具有在受不同方向的外力作用下而限制铜框架不移动的工作台主体；所述的工作台主体上设置有复数个呈一字型排列的定位孔槽，所述铜框架上设置有与定位孔槽相互对应的定位牵引孔；所述定位销穿过铜框架上的定位牵引孔，至定位孔槽内部，使铜框架与工作平台固定在一起；所述定位销包括销柱体，设置于销柱体一端的用于突出铜框架上表面的突出部，该突出部的形状为圆锥体或圆台体或球冠体；所述的突出部的高度介于1毫米至3毫米；所述定位销的销柱体直径大小，排列间距与铜框架上的定位牵引孔的直径大小，排列间距是一致。
依据上述主要技术特征所述，还包括用于对铜框架辅助定位的键合附属机构，该键合附属机构包括安装在铜框架两侧的用于左右方向定位的导轨，用于焊接铜框架的焊接头，用于安装在铜框架上方位置处的且对铜框架固定定位的复数个压抓。
依据上述主要技术特征所述，所述工作台主体包括一个长凸台体，设置于长凸台体两侧的短凸台体，分别设置于长凸台体两侧与短凸台体之间的凹槽；所述短凸台体的长度小于长凸台体的长度,所述长凸台体两侧面与短凸台体的背面形成于长凸台体两侧的缺口；所述的长凸台体和短凸台体的上面分别设置有至少3个定位孔槽，该定位孔槽位于同一侧，且呈一字型排列设计；所述凹槽为未封闭状，所述的长凸台体两侧的凹槽与长凸台体底部形成阶梯状。
依据上述主要技术特征所述，所述铜框架包括铜框架主体，焊接在铜框架主体上面的芯片，用于将芯片与铜框架主体上引脚连接一起的信号线，该信号线包括铝线或铝带。
本发明的有益技术效果：因用于焊接的工作平台上安装有复数个定位销，该定位销与工作平台共同定位于铜框架上；所述工作平台包括用于支撑铜框架和具有在受不同方向的外力作用下而限制铜框架不移动的工作台主体；所述的工作台主体上设置有复数个呈一字型排列的定位孔槽，所述铜框架上设置有与定位孔槽相互对应的定位牵引孔；所述定位销穿过铜框架上的定位牵引孔，至定位孔槽内部，使铜框架与工作平台固定在一起；所述定位销包括销柱体，设置于销柱体一端的用于突出铜框架上表面的突出部，该突出部的形状为圆锥体或圆台体或球冠体；所述的突出部的高度介于1毫米至3毫米；所述定位销的销柱体直径大小，排列间距与铜框架上的定位牵引孔的直径大小，排列间距是一致。在焊接键合时，所述工作平台被升高到设定的位置，所述压抓压紧铜框架，焊接头带着被焊接铝线或铝带移动到焊盘指定位置处进行焊接，把芯片和铜框架上引脚焊接一起。在此过程中，通过定位销与设置于工作平台上的定位孔槽相互配合，将所述铜框架固定在工作平台指定位置处，和复数个压抓将铜框架压住在工作平台上，两者共同对铜框架固定定位，使得位于在工作平台上铜框架在受到不同方向的外力作用下而不产生位移，避免了现有技术中在焊接时因铜框架固定受力方向与焊接头焊接铝线或铝带时产生作用力不一致，而造成铜框架偏移或抵消作用力，而使得铜框架表面在焊接时出现的虚焊，焊点移位，被焊接的芯片被损坏的技术现象发生，从而有利用提高被焊接铜框架的表面质量，提高产品的合格率。另外，本发明还具有提高了铜框架的合格率，降低成本，延长使用寿命。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
图1为本发明中带有键合附属设备的所述半导体封装装置的示意图；
图2为本发明中未带有键合附属设备的所述半导体封装装置的示意图；
图3为本发明中安装有定位销的工作台主体的示意图；
图4为本发明中未安装有定位销的工作台主体的示意图；
图5为本发明中定位销的示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1至图5所示，下面结合实施例说明一种用于铝线或铝带键合机器上的焊接平台装置，其包括被焊接的铜框架1，焊接时所使用的键合附属机构，安装在铜框架1下部的工作平台2，以及安装在工作平台2上的定位销3。
所述工作平台2包括用于支撑铜框架1和具有在受不同方向的外力作用下而限制铜框架1不移动的工作台主体，所述的工作台主体上设置有复数个定位孔槽4，所述工作台主体包括一个长凸台体，设置于长凸台体两侧的短凸台体，分别设置于长凸台体两侧与短凸台体之间的凹槽。所述短凸台体的长度小于长凸台体的长度,所述长凸台体两侧面与短凸台体的背面形成于长凸台体两侧的缺口；所述的长凸台体和短凸台体的上面分别设置有至少3个定位孔槽4，该定位孔槽4位于同一侧，且呈一字型排列设计。所述凹槽为未封闭状，所述的长凸台体两侧的凹槽与长凸台体底部形成阶梯状。
所述铜框架1包括铜框架主体，焊接在铜框架主体上面的芯片6，用于将芯片6与铜框架1主体上引脚连接一起的信号线7，该信号线7包括铝线或铝带。所述铜框架主体上设置有与定位孔槽4的直径尺寸大小，排列方式，间距相互对应匹配的复数个定位牵引孔5。所述键合附属机构包括安装在铜框架两侧的导轨10，用于焊接铜框架1的焊接头8，用于置于铜框架1上方位置处的且对铜框架1固定定位的复数个压抓9。所述定位销3包括销柱体，设置于销柱体一端的用于突出铜框架上表面的突出部，该突出部的形状为圆锥体或圆台体或球冠体；所述的突出部的高度介于1毫米至3毫米。所述定位销3的销柱体直径大小，排列间距与铜框架1上的定位牵引孔5的直径大小，排列间距是一致。
所述的铜框架1安装工作平台2上面，所述的定位销3穿过铜框架1上的定位牵引孔5，至工作平台2上的定位孔槽4内部，将所述铜框架1固定在工作平台2上面。所述定位销3上端部分的突出部突出于铜框架1上表面一部分距离。所述的芯片6焊接在铜框架1指定部位，而铝线或铝带一端与芯片6连接，铝线或铝带另一端与铜框架1上连接。所述导轨10置于工作平台2上面，且位于铜框架1两侧的，该导轨10主要是用于铜框架1左右方向的定位固定。所述的压抓9的一端直接与铜框架1表面接触，而压抓9的另外一端置于铜框架1的上方。所述的焊接头8根据被焊接的位置需要，移动到指定位置，进行焊接。
当铜框架1移动到工作平台2的位置上方，工作平台2上升，工作平台2上升到指定位置，所述定位销3穿过铜框架1的定位牵引孔5，插入到所述的定位凹槽4内部，在限位的压爪9和导轨10配合使用下，铜框架1就与整台机台连成一体。在本实施例中，所述工作平台2本身具有限制铜框架1在不同方向的作用力下，铜框架1不会移动，加以配合压爪9的辅助作用，铜框架1在焊接头8的超声波作用力下，不会有任何的偏移。在工作平台2上设计有用于固定铜框架1的定位孔槽4以及定位销3，利用不同的IC规格的铜框架1本身所具有的定位牵引孔5来定位。在此过程中，通过键合附属机构，和工作平台2与设置于工作平台2上的定位销3相互配合，共同定位于铜框架1上，使得铜框架1与机器形成一体。当铜框架1与机器连成一体时，不管外界外加的作用力从上下、左右、前后那个方向作用于铜框架1上，都不会使铜框架1移动，从根本上，解决了因为在不同方向的作用力作用在铜框架1上，使铜框架1移动所造成了铜框架1虚焊、焊点移位、芯片破损等问题。
综上所述，因用于焊接的工作平台2上安装有复数个定位销3，该定位销与工作平台2共同定位于铜框架1上；所述工作平台2包括用于支撑铜框架1和具有在受不同方向的外力作用下而限制铜框架1不移动的工作台主体；所述的工作台主体上设置有复数个呈一字型排列的定位孔槽4，所述铜框架1上设置有与定位孔槽4相互对应的定位牵引孔5；所述定位销3穿过铜框架1上的定位牵引孔5，至定位孔槽4内部，使铜框架1与工作平台2固定在一起；所述定位销3包括销柱体，设置于销柱体一端的用于突出铜框架上表面的突出部，该突出部的形状为圆锥体或圆台体或球冠体；所述的突出部的高度介于1毫米至3毫米；所述定位销3的销柱体直径大小，排列间距与铜框架1上的定位牵引孔5的直径大小，排列间距是一致。在焊接键合时，所述工作平台2被升高到设定的位置，所述压抓9压紧铜框架1，焊接头8带着被焊接铝线或铝带移动到焊盘指定位置处进行焊接，把芯片6和铜框架7上引脚焊接一起。在此过程中，通过定位销3与设置于工作平台2上的定位孔槽4相互配合，将所述铜框架1固定在工作平台2指定位置处，和复数个压抓9将铜框架1压住在工作平台上，两者共同对铜框架1固定定位，使得位于在工作平台2上铜框架1在受到不同方向的外力作用下而不产生位移，避免了现有技术中在焊接时因铜框架1固定受力方向与焊接头8焊接铝线或铝带时产生作用力不一致，而造成铜框架1偏移或抵消作用力，而使得铜框架1表面在焊接时出现的虚焊，焊点移位，被焊接的芯片被损坏的技术现象发生，从而有利用提高被焊接铜框架1的表面质量，提高产品的合格率。另外，本发明还具有提高了铜框架1的合格率，降低成本，延长使用寿命。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (4)

1.一种用于半导体封装铝线或铝带键合机器上的焊接平台装置，其包括铜框架，安装在铜框架下面的工作平台；其特征在于：用于焊接的工作平台上安装有复数个定位销，该定位销与工作平台共同定位于铜框架上；所述工作平台包括用于支撑铜框架和具有在受不同方向的外力作用下而限制铜框架不移动的工作台主体；所述的工作台主体上设置有复数个呈一字型排列的定位孔槽，所述铜框架上设置有与定位孔槽相互对应的定位牵引孔；所述定位销穿过铜框架上的定位牵引孔，至定位孔槽内部，使铜框架与工作平台固定在一起；所述定位销包括销柱体，设置于销柱体一端的用于突出铜框架上表面的突出部，该突出部的形状为圆锥体或圆台体或球冠体；所述的突出部的高度介于1毫米至3毫米；所述定位销的销柱体直径大小，排列间距与铜框架上的定位牵引孔的直径大小，排列间距是一致。
2.根据权利要求1所述一种用于半导体封装铝线或铝带键合机器上的焊接平台装置，其特征在于：还包括用于对铜框架辅助定位的键合附属机构，该键合附属机构包括安装在铜框架两侧的用于左右方向定位的导轨，用于焊接铜框架的焊接头，用于安装在铜框架上方位置处的且对铜框架固定定位的复数个压抓。
3.根据权利要求1所述一种用于半导体封装铝线或铝带键合机器上的焊接平台装置，其特征在于：所述工作台主体包括一个长凸台体，设置于长凸台体两侧的短凸台体，分别设置于长凸台体两侧与短凸台体之间的凹槽；所述短凸台体的长度小于长凸台体的长度,所述长凸台体两侧面与短凸台体的背面形成于长凸台体两侧的缺口；所述的长凸台体和短凸台体的上面分别设置有至少3个定位孔槽，该定位孔槽位于同一侧，且呈一字型排列设计；所述凹槽为未封闭状，所述的长凸台体两侧的凹槽与长凸台体底部形成阶梯状。
4.根据权利要求1所述一种用于半导体封装铝线或铝带键合机器上的焊接平台装置，其特征在于：所述铜框架包括铜框架主体，焊接在铜框架主体上面的芯片，用于将芯片与铜框架主体上引脚连接一起的信号线，该信号线包括铝线或铝带。
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