CN110416125A - 一种半导体封装结构及封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半导体封装结构及封装方法，包括加热座，所述加热座的为半圆柱体结构，且加热座上设置有位置调节组件，所述加热座的一侧设置有真空吸附组件，所述加热座的顶部通过焊接固定有抽气管道，且抽气管道伸入加热座的内部，所述位置调节组件包括横向推钮、纵向推钮、横向推杆、纵向推杆、第一弹簧、第二弹簧、第一凸块和第二凸块，所述横向推钮的一端连接有横向推杆，所述横向推杆穿过加热座，所述横向推杆的一端连接有第一弹簧，且第一弹簧的另一端与加热座的侧方内壁相连接，所述纵向推钮的一端连接有纵向推杆，所述纵向推杆的一端连接有第二弹簧，本发明，具有无需在不同位置开真空孔和运行效率高的特点。

Description

一种半导体封装结构及封装方法
技术领域
本发明涉及半导体封装技术领域，具体为一种半导体封装结构及封装方法。
背景技术
加热块是半导体封装键合工序中进行金线或铜线热压超声焊接的关键部件之一，它通过加热块底座的加热棒，将热传到加热块表面，继而传至需要键合的产品即装有芯片的框架或基板，当温度达到一定工艺要求，设备真空透过加热块的真空孔，将产品基板或框架紧密的吸附，防止产品在超声焊接的过程中发生位移或震动。然而，传统的加热块装置结构较为简单，包含加热块及一个或若干个真空孔，利用真空的吸附作用使框架或基板与加热块之间贴合来达到锁定框架或基板的目的。
但是在实际作业过程中，框架或基板结构本身存在一定的偏差或受热后产生一定的翘曲，不能使框架或基板与加热块表面紧密贴合，造成其与加热块间出现空隙，继而漏真空，达不到锁定框架或基板的目的，进而影响到产品的键合工艺品质。其次，加热块品种为块状模块结构，一条框架或基板上分为四个模块，除内部单元数量和大小不同外，其框架或基板的外部尺寸，每个模块的尺寸均相同，使用传统的加热块需要根据具体每个品种每个模块结构内部的单元数和具体位置开真空孔。所以使用传统结构的键合夹具在不同品种间进行切换时，需要根据每个品种每个模块结构内部的载片台的焊盘数量及大小更换加热块，更换过程需要重新设定设备参数、费时调校，严重影响设备运行效率。因此，设计无需在不同位置开真空孔和运行效率高的一种半导体封装结构及封装方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体封装结构及封装方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种半导体封装结构，包括加热座，所述加热座的为半圆柱体结构，且加热座上设置有位置调节组件，所述加热座的一侧设置有真空吸附组件，所述加热座的顶部通过焊接固定有抽气管道，且抽气管道伸入加热座的内部，该加热座将各组件合适位置，抽气管道用于提供负压。
进一步的，所述位置调节组件包括横向推钮、纵向推钮、横向推杆、纵向推杆、第一弹簧、第二弹簧、第一凸块和第二凸块，所述横向推钮的一端连接有横向推杆，所述横向推杆穿过加热座，所述横向推杆的一端连接有第一弹簧，且第一弹簧的另一端与加热座的侧方内壁相连接，所述纵向推钮的一端连接有纵向推杆，所述纵向推杆的一端连接有第二弹簧，所述第二弹簧的另一端与加热座的底部内壁相连接，所述加热座的顶部均匀开设有滑槽，且纵向推杆与滑槽的内壁组成滑动副，当调节位置时，推动相应坐标的横向推钮和纵向推钮，只有当交叉的横向推钮与纵向推钮都被推入时，纵向推杆才会被向弹性压板处挤压，之后由于第二弹簧和第一弹簧的恢复力，横向推杆和纵向推杆回复原状。
进一步的，所述横向推杆的一侧均匀设置有第一凸块，所述纵向推杆的一侧均匀设置有第二凸块，所述第二凸块与第一凸块相邻设置，且每个第二凸块与第一凸块一一对应，当推动横向推杆与纵向推杆时，第二凸块与第一凸块相接触，使纵向推杆移动至极限位置，并挤压弹性压板。
进一步的，所述真空吸附组件包括真空吸头、限位槽、导向壳、弹性压板、橡胶扣、拱形座、第一定位杆、第二定位杆、第一固定柱、弹性卡夹、第二定位杆和第三弹簧，所述加热座的一侧均匀设置有真空吸头，所述真空吸头穿过加热座的一侧外壁，所述真空吸头的一侧贯通设置有通孔，所述真空吸头的一端贯通连接有伸缩软管，所述真空吸头的外部设置有导向壳，所述导向壳的一侧对应安装有橡胶扣，两个所述橡胶扣之间固定安装有弹性压板，弹性压板具有形变能力。
进一步的，所述抽气管道伸入加热座内部的部分设置有若干支管，且各支管与伸缩软管相互贯通，使得抽气管道能够通过伸缩软管进行抽气。
进一步的，所述加热座的一侧设置有加热腔，所述加热腔的内部安装有加热管，加热管用于加热，给加热座提供热源。
进一步的，所述真空吸头的外壁均匀开设有限位槽，所述弹性压板的一侧对应设置有第三弹簧，所述第三弹簧的一侧连接有拱形座，所述拱形座与真空吸头的外壁相接触，所述导向壳的内壁通过焊接固定有第一固定柱和第二定位杆，所述第二定位杆的外部活动套接有弹性卡夹，所述第一固定柱的外部活动套接有第二定位杆，所述第二定位杆的一端与第一定位杆通过铰链连接，所述第二定位杆与弹性卡夹相接触，所述第二定位杆与限位槽为配合结构，当弹性压板受到挤压时，第三弹簧压缩，第一定位杆移动，带动第二定位杆转动，使弹性卡夹受到挤压，第二定位杆脱离限位槽，使真空吸头能够平移，当松开时第二定位杆又将限位槽卡住，防止真空吸头移动。
一种半导体封装结构的封装方法，包括步骤一，位置调节；步骤二，通电加热；步骤三，真空吸附；步骤四，封装焊接；
其中上述步骤一中，按照芯片的大小和形状按动对应位置的推钮，使所述真空吸头收回或伸出加热座，形成与芯片相对应的形状。
其中上述步骤二中，给所述加热管通电加热，其通过加热腔将热量传导至加热座。
其中上述步骤三中，将所述抽气管道接入负压源，将芯片与真空吸头贴合并吸附。
其中上述步骤四中，将所述加热座移动至焊接位置，对芯片进行焊接，焊接完毕时取消负压源。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有真空吸附组件，使得能够根据芯片的形状调整真空吸头的排布位置，使得该半导体封装结构具有运行效率高的特点。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的真空吸附组件与抽气管道安装示意图；
图3是本发明的真空吸头与示意图；
图4是本发明的位置调节组件结构示意图；
图5是本发明的横向推杆与纵向推杆安装示意图；
图中：1、加热座；2、位置调节组件；3、真空吸附组件；4、抽气管道；11、加热腔；111、加热管；12、滑槽；21、横向推钮；211、横向推杆；212、第一凸块；213、第一弹簧；22、纵向推钮；221、纵向推杆；222、第二凸块；223、第二弹簧；31、真空吸头；311、通孔；312、限位槽；32、导向壳；33、弹性压板；331、橡胶扣；34、拱形座；35、第一定位杆；351、第二定位杆；352、第一固定柱；36、弹性卡夹；361、第二定位杆；37、第三弹簧；41、伸缩软管。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
请参阅图1-5，本发明提供技术方案：一种半导体封装结构及封装方法，包括加热座1，加热座1的为半圆柱体结构，且加热座1上设置有位置调节组件2，加热座1的一侧设置有真空吸附组件3，加热座1的顶部通过焊接固定有抽气管道4，且抽气管道4伸入加热座1的内部，该加热座将各组件合适位置，抽气管道4用于提供负压；
位置调节组件2包括横向推钮21、纵向推钮22、横向推杆211、纵向推杆221、第一弹簧213、第二弹簧223、第一凸块212和第二凸块222，横向推钮21的一端连接有横向推杆211，横向推杆211穿过加热座1，横向推杆211的一端连接有第一弹簧213，且第一弹簧213的另一端与加热座1的侧方内壁相连接，纵向推钮22的一端连接有纵向推杆221，纵向推杆221的一端连接有第二弹簧223，第二弹簧223的另一端与加热座1的底部内壁相连接，加热座1的顶部均匀开设有滑槽12，且纵向推杆221与滑槽12的内壁组成滑动副，当调节位置时，推动相应坐标的横向推钮21和纵向推钮22，只有当交叉的横向推钮21与纵向推钮22都被推入时，纵向推杆221才会被向弹性压板33处挤压，之后由于第二弹簧223和第一弹簧213的恢复力，横向推杆211和纵向推杆221回复原状；
横向推杆211的一侧均匀设置有第一凸块212，纵向推杆221的一侧均匀设置有第二凸块222，第二凸块222与第一凸块212相邻设置，且每个第二凸块222与第一凸块212一一对应，当推动横向推杆211与纵向推杆221时，第二凸块222与第一凸块212相接触，使纵向推杆221移动至极限位置，并挤压弹性压板33；
真空吸附组件3包括真空吸头31、限位槽312、导向壳32、弹性压板33、橡胶扣331、拱形座34、第一定位杆35、第二定位杆351、第一固定柱352、弹性卡夹36、第二定位杆361和第三弹簧37，加热座1的一侧均匀设置有真空吸头31，真空吸头31穿过加热座1的一侧外壁，真空吸头31的一侧贯通设置有通孔311，真空吸头31的一端贯通连接有伸缩软管41，真空吸头31的外部设置有导向壳32，导向壳32的一侧对应安装有橡胶扣331，两个橡胶扣331之间固定安装有弹性压板33，弹性压板33具有形变能力；
抽气管道4伸入加热座1内部的部分设置有若干支管，且各支管与伸缩软管41相互贯通，使得抽气管道4能够通过伸缩软管41进行抽气；
加热座1的一侧设置有加热腔11，加热腔11的内部安装有加热管111，加热管111用于加热，给加热座1提供热源；
真空吸头31的外壁均匀开设有限位槽312，弹性压板33的一侧对应设置有第三弹簧37，第三弹簧37的一侧连接有拱形座34，拱形座34与真空吸头31的外壁相接触，导向壳32的内壁通过焊接固定有第一固定柱352和第二定位杆361，第二定位杆361的外部活动套接有弹性卡夹36，第一固定柱352的外部活动套接有第二定位杆351，第二定位杆351的一端与第一定位杆35通过铰链连接，第二定位杆351与弹性卡夹36相接触，第二定位杆351与限位槽312为配合结构，当弹性压板33受到挤压时，第三弹簧37压缩，第一定位杆35移动，带动第二定位杆351转动，使弹性卡夹36受到挤压，第二定位杆351脱离限位槽312，使真空吸头31能够平移，当松开时第二定位杆351又将限位槽312卡住，防止真空吸头31移动；
一种半导体封装结构的封装方法，包括步骤一，位置调节；步骤二，通电加热；步骤三，真空吸附；步骤四，封装焊接，
其中上述步骤一中，按照芯片的大小和形状按动对应位置的推钮，使真空吸头31收回或伸出加热座1，形成与芯片相对应的形状。
其中上述步骤二中，给加热管111通电加热，其通过加热腔11将热量传导至加热座1。
其中上述步骤三中，将抽气管道4接入负压源，将芯片与真空吸头31贴合并吸附。
其中上述步骤四中，将加热座1移动至焊接位置，对芯片进行焊接，焊接完毕时取消负压源
工作原理：该加热座将各组件合适位置，抽气管道4用于提供负压；当调节位置时，推动相应坐标的横向推钮21和纵向推钮22，只有当交叉的横向推钮21与纵向推钮22都被推入时，纵向推杆221才会被向弹性压板33处挤压，之后由于第二弹簧223和第一弹簧213的恢复力，横向推杆211和纵向推杆221回复原状；当推动横向推杆211与纵向推杆221时，第二凸块222与第一凸块212相接触，使纵向推杆221移动至极限位置，并挤压弹性压板33；当弹性压板33受到挤压时，第三弹簧37压缩，第一定位杆35移动，带动第二定位杆351转动，使弹性卡夹36受到挤压，第二定位杆351脱离限位槽312，使真空吸头31能够平移，当松开时第二定位杆351又将限位槽312卡住，防止真空吸头31移动；使得能够根据芯片的形状调整真空吸头的排布位置，使得该半导体封装结构具有运行效率高的特点。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种半导体封装结构，包括加热座(1)，其特征在于：所述加热座(1)的为半圆柱体结构，且加热座(1)上设置有位置调节组件(2)，所述加热座(1)的一侧设置有真空吸附组件(3)，所述加热座(1)的顶部通过焊接固定有抽气管道(4)，且抽气管道(4)伸入加热座(1)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种半导体封装结构，其特征在于：所述位置调节组件(2)包括横向推钮(21)、纵向推钮(22)、横向推杆(211)、纵向推杆(221)、第一弹簧(213)、第二弹簧(223)、第一凸块(212)和第二凸块(222)，所述横向推钮(21)的一端连接有横向推杆(211)，所述横向推杆(211)穿过加热座(1)，所述横向推杆(211)的一端连接有第一弹簧(213)，且第一弹簧(213)的另一端与加热座(1)的侧方内壁相连接，所述纵向推钮(22)的一端连接有纵向推杆(221)，所述纵向推杆(221)的一端连接有第二弹簧(223)，所述第二弹簧(223)的另一端与加热座(1)的底部内壁相连接，所述加热座(1)的顶部均匀开设有滑槽(12)，且纵向推杆(221)与滑槽(12)的内壁组成滑动副。
3.根据权利要求2所述的一种半导体封装结构，其特征在于：所述横向推杆(211)的一侧均匀设置有第一凸块(212)，所述纵向推杆(221)的一侧均匀设置有第二凸块(222)，所述第二凸块(222)与第一凸块(212)相邻设置，且每个第二凸块(222)与第一凸块(212)一一对应。
4.根据权利要求1所述的一种半导体封装结构，其特征在于：所述真空吸附组件(3)包括真空吸头(31)、限位槽(312)、导向壳(32)、弹性压板(33)、橡胶扣(331)、拱形座(34)、第一定位杆(35)、第二定位杆(351)、第一固定柱(352)、弹性卡夹(36)、第二定位杆(361)和第三弹簧(37)，所述加热座(1)的一侧均匀设置有真空吸头(31)，所述真空吸头(31)穿过加热座(1)的一侧外壁，所述真空吸头(31)的一侧贯通设置有通孔(311)，所述真空吸头(31)的一端贯通连接有伸缩软管(41)，所述真空吸头(31)的外部设置有导向壳(32)，所述导向壳(32)的一侧对应安装有橡胶扣(331)，两个所述橡胶扣(331)之间固定安装有弹性压板(33)。
5.根据权利要求4所述的一种半导体封装结构，其特征在于：所述抽气管道(4)伸入加热座(1)内部的部分设置有若干支管，且各支管与伸缩软管(41)相互贯通。
6.根据权利要求1所述的一种半导体封装结构，其特征在于：所述加热座(1)的一侧设置有加热腔(11)，所述加热腔(11)的内部安装有加热管(111)。
7.根据权利要求4所述的一种半导体封装结构，其特征在于：所述真空吸头(31)的外壁均匀开设有限位槽(312)，所述弹性压板(33)的一侧对应设置有第三弹簧(37)，所述第三弹簧(37)的一侧连接有拱形座(34)，所述拱形座(34)与真空吸头(31)的外壁相接触，所述导向壳(32)的内壁通过焊接固定有第一固定柱(352)和第二定位杆(361)，所述第二定位杆(361)的外部活动套接有弹性卡夹(36)，所述第一固定柱(352)的外部活动套接有第二定位杆(351)，所述第二定位杆(351)的一端与第一定位杆(35)通过铰链连接，所述第二定位杆(351)与弹性卡夹(36)相接触，所述第二定位杆(351)与限位槽(312)为配合结构。
8.一种半导体封装结构的封装方法，包括步骤一，位置调节；步骤二，通电加热；步骤三，真空吸附；步骤四，封装焊接，其特征在于，
其中上述步骤一中，按照芯片的大小和形状按动对应位置的推钮，使所述真空吸头(31)收回或伸出加热座(1)，形成与芯片相对应的形状。
其中上述步骤二中，给所述加热管(111)通电加热，其通过加热腔(11)将热量传导至加热座(1)。
其中上述步骤三中，将所述抽气管道(4)接入负压源，将芯片与真空吸头(31)贴合并吸附。
其中上述步骤四中，将所述加热座(1)移动至焊接位置，对芯片进行焊接，焊接完毕时取消负压源。
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