CN112809265A - 半导体模块封装装置及封装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种半导体模块封装装置及封装工艺，其中，半导体模块封装装置包括底座以及安装于底座上的第一固定件、压紧组件和第二固定件，底座用于放置装有待焊接的半导体模块的模具，第一固定件、压紧组件和第二固定件沿第一方向布设，模具位于第一固定件和压紧组件之间，第一固定件、压紧组件和第二固定件相配合对模具产生作用力从而将待焊接的半导体模块压紧。本发明中的半导体模块封装装置通过底座放置装有待焊接的半导体模块的模具，通过第一固定件、压紧组件和第二固定件相配合来压紧装有待焊接的半导体模块的模具，从而使得焊接后的半导体模块的平行度非常良好，提高了焊接成品率，并大大提高了焊接效率。

Description

半导体模块封装装置及封装工艺
技术领域
本发明属于封装领域，具体涉及一种半导体模块封装装置及封装工艺。
背景技术
传统的半导体模块采用人工焊接或者简单拼装后通过焊接设备进行焊接，传统的半导体模块焊接存在平行度差、成品率低以及焊接效率低等问题，严重制约了半导体模块封装工业化生产，及应用推广等问题。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种半导体模块封装装置及封装工艺。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种半导体模块封装装置及封装工艺，以实现提高半导体模块的平行度、成品率和焊接效率。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
一种半导体模块封装装置，所述封装装置包括底座以及安装于底座上的第一固定件、压紧组件和第二固定件，底座用于放置装有待焊接的半导体模块的模具，第一固定件、压紧组件和第二固定件沿第一方向布设，模具位于第一固定件和压紧组件之间，第一固定件、压紧组件和第二固定件相配合对模具产生作用力从而将待焊接的半导体模块压紧。
一实施例中，所述压紧组件包括第一活动件，第一活动件与第二固定件相贴合设置，第一活动件可沿第二固定件进行移动从而放松或压紧模具。
一实施例中，所述第二固定件上设置有第一斜面，第一活动件上设置有第二斜面，第一斜面与第二斜面相贴合从而使得第一活动件可沿第二斜面的倾斜方向进行升降。
一实施例中，所述第一活动件与模具之间的距离随着第一活动件沿第二斜面的倾斜方向上升而逐渐增大。
一实施例中，所述压紧组件还包括设置于底座上的第二活动件，第二活动件位于第一活动件和模具之间，第二活动件可在第一方向上移动并在第一活动件的移动作用下放松或压紧模具。
一实施例中，所述压紧组件还包括安装件，安装件与第一活动件配合安装，安装件与第二活动件线接触。
一实施例中，所述封装装置还包括压块，压块设置在模具上从而在第二方向上对待焊接的半导体模块施加作用力。
本发明另一实施例提供的技术方案如下：
一种半导体模块封装工艺，所述工艺包括：
S1、将第一固定件和第二固定件沿第一方向依次安装于底座上；
S2、将模具放置于第一固定件和第二固定件之间的底座上，将待焊接的半导体模块放置在模具内；
S3、将压紧组件放置于模具和第二固定件之间；
S4、完成上述步骤后，将所有部件放入焊接设备完成半导体模块的焊接。
另一实施例中，所述S3中的压紧组件包括第一活动件，所述S3包括：
S3.1、将第一活动件与第二固定件相贴合放置，下压第一活动件实现对模具的压紧。
另一实施例中，在所述S3.1之前，在第二固定件上加工第一斜面，在第一活动件上加工与第一斜面贴合的第二斜面。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明中的半导体模块封装装置通过底座放置装有待焊接的半导体模块的模具，通过第一固定件、压紧组件和第二固定件相配合来压紧装有待焊接的半导体模块的模具，从而使得焊接后的半导体模块的平行度非常良好，提高了焊接成品率，并大大提高了焊接效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明中半导体模块封装装置的结构示意图；
图2为本发明中半导体模块与模具的局部结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明公开了一种半导体模块封装装置，包括底座以及安装于底座上的第一固定件、压紧组件和第二固定件，底座用于放置装有待焊接的半导体模块的模具，第一固定件、压紧组件和第二固定件沿第一方向布设，模具位于第一固定件和压紧组件之间，第一固定件、压紧组件和第二固定件相配合对模具产生作用力从而将待焊接的半导体模块压紧。
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
参图1所示，一种半导体模块封装装置，包括底座1，底座1上设有物料区10，装有待焊接的半导体模块的模具100放置于物料区10，底座1上开设有第一槽体11、第二槽体12和第三槽体13，第一槽体11和第二槽体12分别位于物料区10的两侧，第一槽体11、物料区10、第二槽体12和第三槽体13沿第一方向依次设置，第一方向为x轴方向，第一槽体11底部低于物料区10底部，第二槽体12底部低于物料区10底部，第三槽体13底部低于第二槽体12底部，物料区10和第一槽体11形成台阶状，物料区10、第二槽体12和第三槽体13形成台阶状。
本实施例中，第一槽体11用于安装第一固定件2，第一固定件2通过锁紧件8安装于第一槽体11内，第一固定件2侧边设有凸起部21，在对模具100进行压紧的状态下，凸起部21与模具100的一侧边抵接，在凸起部21的抵接下，使得模具100部分位于第二槽体12的上方。
本实施例中，第三槽体13用于安装第二固定件5，第二固定件5通过锁紧件8安装于第三槽体13内。
本实施例中，第二槽体12和第三槽体13用于放置压紧组件，压紧组件包括第一活动件3和第二活动件4，第一活动件3放置于第三槽体13内，第二活动件4放置于第二槽体12内，第二活动件4可在第二槽体12内沿第一方向移动，第一活动件3与第二固定件5相贴合设置，第一活动件3可沿第二固定件5进行移动从而放松或压紧模具。
进一步的，第二固定件5朝向模具100的一侧设置有第一斜面，第一活动件3的一侧设置有第二斜面，第一活动件3的第二斜面与第二固定件5的第一斜面贴合放置于第三槽体13内，第一斜面与第二斜面相贴合从而使得第一活动件3可沿第二斜面的倾斜方向进行升降，在升降过程中，第一活动件3与模具100之间的距离随着第一活动件3沿第二斜面的倾斜方向上升而逐渐增大。
本实施例中，第一活动件3与第二活动件4之间的距离随着第一活动件3沿第二斜面的倾斜方向下降而逐渐减小，所以在第一活动件3的下降过程中，可推动第二活动件4朝向模具100的移动，第二活动件4的移动再与第一固定件2配合实现对模具100的夹紧，第一活动件3的上升实现对模具100的放松。
另外，压紧组件还包括安装件6，安装件6与第一活动件3配合安装，安装件6与第二活动件4线接触，第一活动件3朝向第二活动件4一侧的侧壁上开设有凹槽，安装件6镶嵌固定于凹槽内，安装件6呈圆柱形，安装件6竖直设置，安装件6部分凸出于侧壁并与第二活动件4的侧壁接触从而实现线接触，通过设置安装件6实现与第二活动件4的线接触，保证待焊接的半导体模块的位置以及焊接效果，可以均衡待焊接的半导体模块受到的力。
本实施例中，封装装置还包括压块7，压块7设置在模具上从而在第二方向上对待焊接的半导体模块施加作用力，第二方向为y轴方向，通过压块7确保待焊接的半导体模块不会存在隆起、歪斜等状态。
本发明还公开了一种半导体模块封装工艺，包括：
S1、将第一固定件2和第二固定件5沿第一方向依次安装于底座1上，第一固定件2和第二固定件5均通过锁紧件8安装于底座1上。
S2、将模具100放置于第一固定件2和第二固定件5之间的底座1上，将待焊接的半导体模块放置在模具100内，其中，参图2所示，待焊接的半导体模块包括钨铜合金101、焊料片102和芯片103，钨铜合金101、焊料片102和芯片103沿第一方向放置于模具100内，钨铜合金101和芯片103交错布设，焊料片102放置于芯片103与钨铜合金101之间，焊料片102可以为铟、金锡、铅锡等焊接用耗材。
S3、将压紧组件放置于模具100和第二固定件5之间，压紧组件由第一活动件3和第二活动件4组成。
S4、完成上述步骤后，将所有部件放入焊接设备完成半导体模块的焊接，焊接设备为真空回流焊炉、普通回流焊炉或加热台等。
具体的，步骤S3包括：
S3.1、将第一活动件3与第二固定件5相贴合放置，下压第一活动件3实现对模具100的压紧，第一活动件3可依靠自身重力向下移动来压紧待模具100，也可以采用外力轻轻下压第一活动件3。
进一步的，步骤S3还包括S3.2、将第二活动件4放置于模具100与第一活动件3之间的底座1上，第一活动件3依靠自身重力向下移动或在外力的轻轻下压移动来推动第二活动件4沿第一方向移动从而压紧待模具100。
在步骤S3.1之前，在第二固定件5上加工第一斜面，在第一活动块3上加工与第一斜面贴合的第二斜面，通过第一斜面和第二斜面使得第一活动件3可沿第二斜面的倾斜方向进行升降，在第一活动件3的下降过程中，可推动第二活动件4朝向模具100的移动，第二活动件4的移动再与第一固定件2配合实现对模具100的夹紧，第一活动件3的上升实现对模具100的放松。
在步骤S3.2之前，将安装件6固定安装于第一活动件3上，第一活动件3侧壁上开设有凹槽，凹槽与第二斜面分别位于第一活动件3的两侧，安装件6镶嵌安装于凹槽内，安装件6通过胶水或焊接的方式固定于凹槽内，安装件6呈圆柱形，安装件6竖直设置且安装件6部分凸出于侧壁所在平面，使得安装件6与第二活动件4接触时形成线接触，从而可以保证待焊接的半导体模块的位置以及焊接效果，可以均衡待焊接的半导体模块受到的力。
在步骤S4之前，将压块7放置于模具100上从而对待焊接的半导体模块压紧，确保待焊接的半导体模块不会存在隆起、歪斜等状态。
在半导体模块焊接完成之后，拆除压块7、第一活动件3、第二活动件4和安装件6，取出半导体模块，查看焊接状态，至此焊接完成。
由以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
本发明中的半导体模块封装装置通过底座放置装有待焊接的半导体模块的模具，通过第一固定件、压紧组件和第二固定件相配合来压紧装有待焊接的半导体模块的模具，从而使得焊接后的半导体模块的平行度非常良好，提高了焊接成品率，并大大提高了焊接效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种半导体模块封装装置，其特征在于，所述封装装置包括底座以及安装于底座上的第一固定件、压紧组件和第二固定件，底座用于放置装有待焊接的半导体模块的模具，第一固定件、压紧组件和第二固定件沿第一方向布设，模具位于第一固定件和压紧组件之间，第一固定件、压紧组件和第二固定件相配合对模具产生作用力从而将待焊接的半导体模块压紧。
2.根据权利要求1所述的半导体模块封装装置，其特征在于，所述压紧组件包括第一活动件，第一活动件与第二固定件相贴合设置，第一活动件可沿第二固定件进行移动从而放松或压紧模具。
3.根据权利要求2所述的半导体模块封装装置，其特征在于，所述第二固定件上设置有第一斜面，第一活动件上设置有第二斜面，第一斜面与第二斜面相贴合从而使得第一活动件可沿第二斜面的倾斜方向进行升降。
4.根据权利要求3所述的半导体模块封装装置，其特征在于，所述第一活动件与模具之间的距离随着第一活动件沿第二斜面的倾斜方向上升而逐渐增大。
5.根据权利要求2所述的半导体模块封装装置，其特征在于，所述压紧组件还包括设置于底座上的第二活动件，第二活动件位于第一活动件和模具之间，第二活动件可在第一方向上移动并在第一活动件的移动作用下放松或压紧模具。
6.根据权利要求5所述的半导体模块封装装置，其特征在于，所述压紧组件还包括安装件，安装件与第一活动件配合安装，安装件与第二活动件线接触。
7.根据权利要求1所述的半导体模块封装装置，其特征在于，所述封装装置还包括压块，压块设置在模具上从而在第二方向上对待焊接的半导体模块施加作用力。
8.一种半导体模块封装工艺，其特征在于，所述工艺包括：
S1、将第一固定件和第二固定件沿第一方向依次安装于底座上；
S2、将模具放置于第一固定件和第二固定件之间的底座上，将待焊接的半导体模块放置在模具内；
S3、将压紧组件放置于模具和第二固定件之间；
S4、完成上述步骤后，将所有部件放入焊接设备完成半导体模块的焊接。
9.根据权利要求8所述的半导体模块封装工艺，其特征在于，所述S3中的压紧组件包括第一活动件，所述S3包括：
S3.1、将第一活动件与第二固定件相贴合放置，下压第一活动件实现对模具的压紧。
10.根据权利要求9所述的半导体模块封装工艺，其特征在于，在所述S3.1之前，在第二固定件上加工第一斜面，在第一活动件上加工与第一斜面贴合的第二斜面。
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