CN112851099A - 一种芯片玻璃封装夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种芯片玻璃封装夹具，其包括：底板，其上表面形成有凸台，下表面开设有与所述凸台空腔连通的螺纹孔；固定板，其与所述凸台的上表面可拆卸的连接；基块，其上表面形成有承台，且所述承台上开设有用于容纳叠放的待焊接的两片芯片玻璃的承载槽；支撑件，其与所述螺纹孔螺纹连接，且用于与所述基块下表面抵持；限位板，其用于限定承台的位置；盖板，其容纳于所述安装槽中，且所述盖板上开设有与所述开孔位置对应的观察孔；以及观察窗，其安装于所述观察孔内，且其下表面与待焊接的两片芯片玻璃中位于上方的一片接触。

Description

一种芯片玻璃封装夹具
技术领域
本发明涉及芯片封装领域，尤其涉及一种芯片玻璃封装夹具。
背景技术
玻璃具有不易被腐蚀或自发降解，使用寿命长，且不会干扰电磁波，有利于电磁波穿透玻璃封装的元件等优点，因此，其可以作为微电子、太阳能电池、有机发光二极管(OLED)、微型传感器和转换器及光电子器件等芯片封装的优良材料。
目前已有通过激光对贴合的两种玻璃材料进行焊接，以完成芯片玻璃封装的工艺，但其中普遍存在焊接结合面贴合不紧密，从而在接触面处产生等离子体烧蚀，影响焊接强度和焊接质量，从而使成品质量不高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种芯片玻璃封装夹具，其可以有效消除被焊接玻璃贴合面处的空气间隙，以保证两种玻璃材料之间紧密接触，从而限制等离子体产生，保证焊接封装质量。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种芯片玻璃封装夹具，其包括：
底板，其上表面形成有凸台，且所述凸台内部具有凸台空腔；且所述底板下表面开设有与所述凸台空腔连通的螺纹孔；
固定板，其与所述凸台的上表面可拆卸的连接，且所述固定板具有与所述凸台空腔连通的固定板空腔，所述固定板上表面具有安装槽；
基块，其容纳于所述固定板空腔内，且所述基块上表面形成有承台，且所述承台上开设有用于容纳叠放的待焊接的两片芯片玻璃的承载槽；
支撑件，其与所述螺纹孔螺纹连接，且顶端从所述螺纹孔中伸出，用于与所述基块下表面抵持；
限位板，其用于限定承台的位置，所述限位板下表面开设有用于容纳所述承台的承台容纳腔，上表面开设有与所述承台位置对应的开孔；
盖板，其容纳于所述安装槽中，且所述盖板上开设有与所述开孔位置对应的观察孔；
以及观察窗，其安装于所述观察孔内，且其下表面与待焊接的两片芯片玻璃中位于上方的一片接触。
优选的，所述支撑件为弹簧柱塞。
优选的，所述弹簧柱塞的负载在6.0-15.0N之间。
优选的，所述限位板全部容纳于固定板空腔内。
优选的，所述观察窗由K9石英玻璃制成，且玻璃面型优于1/20个波长。
优选的，所述芯片玻璃封装夹具还包括：周向限位口，其开设于固定板空腔的内壁面上；
周向限位件，其连接限位板的外壁面上，且与所述周向限位口配合，以此通过周向限位口、周向限位件的配合防止限位板转动。
优选的，所述周向限位件包括：安装轴，其连接限位板的外壁面；以及周向限位块件，其套设在所述安装轴上，且形状与所述周向限位口匹配。
优选的，所述芯片玻璃封装夹具还包括：侧向限位口，其开设在限位板上，且位于开孔侧部，并与所述开孔连通；侧向限位块，其容纳于所述侧向限位口。
优选的，所述固定板与所述凸台的上表面之间，和/或，所述限位板与所述基块之间，和/或，所述盖板与所述固定板之间为可拆卸的连接。
优选的，所述底板、固定板、限位板、盖板中的一项或几项由导热材料制成。
本发明至少具备以下有益效果：
本发明通过旋紧/旋松来均匀调节支撑件的负载大小，以此调节承台对待焊接的两片芯片玻璃施加的压力，使得两片芯片玻璃接触紧密,两者的接触面间的空气间隙消失，从而避免两个芯片玻璃之间的间隙过大而导致焊接时产生等离子体逃逸和对芯片玻璃表面的烧蚀，以此提高焊接封装质量和焊接强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明芯片玻璃封装夹具的结构爆炸图；
图2为本发明芯片玻璃封装夹具的剖视图；
图3为本发明基块、限位板的结构示意图；
图4为本发明固定板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
如图1-4所示，本实施例提供了一种芯片玻璃封装夹具，其包括：
底板1，其上表面形成有凸台110，且所述凸台110内部具有凸台空腔111；同时，所述底板1下表面开设有与所述凸台空腔111连通的螺纹孔112，优选的，所述安装孔112有若干个；
固定板2，其与所述底板1的凸台110的上表面通过第一紧固件23(如紧固螺栓等)可拆卸的连接，且所述固定板2具有与所述凸台空腔111连通的固定板空腔21；同时，所述固定板2上表面具有安装槽22；
基块3，其容纳于所述固定板空腔21内，且所述基块3上表面形成有承台31，且所述承台31上开设有用于容纳叠放的待焊接的两片芯片玻璃6、7的承载槽311；
支撑件4，其与所述螺纹孔112螺纹连接，且顶端从所述螺纹孔112中伸出，用于与所述基块3下表面抵持，以此支撑所述基块3；本实施例中，所述支撑件4为树脂凸销型弹簧柱塞，且数量为5个，按照梅花型进行设置，即中间设置1个，四周布置4个，且相邻两个弹簧柱塞之间的间距均相等，以此保证均匀受力，同时，每一弹簧柱塞的负载均在6.0-15.0N之间；
限位板5，其下表面开设有用于容纳所述承台31的承台容纳腔51，上表面开设有与所述承台31位置对应的开孔52，所述限位板5用于限定承台31的位置；同时，所述限位板5通过第二紧固件8(如紧固螺栓等)与所述基块3可拆卸的连接，且所述基块3、固定板空腔21、限位板5同轴设置；本实施例中，所述限位板5全部容纳于固定板空腔21内；
盖板9，其容纳于所述安装槽22中，通过第三紧固件10(如紧固螺栓等)与所述固定板2可拆卸的连接；且所述盖板9上开设有与所述开孔52位置对应的观察孔91；
以及观察窗11，其可通过光学硅胶粘合等方式安装于所述观察孔91内，且其下表面与待焊接的两片芯片玻璃6、7中位于上方的一片接触，本实施例中，所述观察窗11由透明材料制成，所述透明材料包括K9石英玻璃，且玻璃面型优于1/20个波长，由此，可通过所述观察窗11观察承台31的承载槽311中容纳的待焊接的两片芯片玻璃6、7。
使用时，先将观察窗11安装于所述盖板9的观察孔91内，备用，然后将固定板2与所述底板1的凸台110通过第一紧固件23连接，再将5个支撑件4拧入螺纹孔112中，且目测保持大致相同的拧入深度，再依次将基块3、限位板5装入固定板空腔21中，并通过限位板5保证后续待焊接的两片芯片玻璃6、7的大致对中，随后将待焊接的两片芯片玻璃6、7叠放装入承载槽311内，最后，将盖板9与固定板2通过第三紧固件10连接，以此完成夹具的装配。
夹具装配完成后，通过旋紧/旋松来均匀调节5个支撑件4的负载大小，以此调节承台31对待焊接的两片芯片玻璃6、7施加的压力，同时通过观察窗11观察，当待焊接的两片芯片玻璃6、7之间的彩色干涉条纹消失时，即说明此时5个支撑件4对两个芯片玻璃6、7施加的压力已经足够，两片芯片玻璃6、7接触紧密,两者的接触面间的空气间隙消失，进一步的，在对其进行后续的激光焊接时，在有效焦深的范围内，其可以限制等离子体产生，从而避免两个芯片玻璃6、7之间的间隙过大而导致等离子体逃逸和对芯片玻璃表面的烧蚀，以此提高焊接封装质量。
实施例2：
本实施例与实施例1的不同之处仅在于，所述芯片玻璃封装夹具还包括：
周向限位口211，其开设于固定板空腔21的内壁面上；
周向限位件53，其连接限位板5的外壁面上，且与所述周向限位口211配合，以此通过周向限位口211、周向限位件53的配合防止限位板5转动，进一步通过位置固定的限位板5限定承台31的位置；本实施例中，所述周向限位件53包括：安装轴531，其连接限位板5的外壁面；以及周向限位块件53，其套设在所述安装轴531上，且形状与所述周向限位口211匹配。
实施例3：
本实施例与实施例1的不同之处仅在于，所述芯片玻璃封装夹具还包括：
侧向限位口54，其开设在限位板5上，且位于开孔52侧部，并与所述开孔52连通；
侧向限位块55，其容纳于所述侧向限位口54。
当叠放在承载槽311内的待焊接的两片芯片玻璃6、7的高度大于承载槽311的深度，导致叠放的芯片玻璃有部分从承载槽311上部开口中露出时，若夹具整体出现倾斜，则有可能导致芯片玻璃从承载槽311掉出，设置侧向限位口54、侧向限位块55后，若夹具整体出现倾斜，则可以通过侧向限位块55挡住芯片玻璃，使其仍然位于承载槽311。
实施例4：
本实施例与实施例1或2或3的不同之处仅在于，所述底板1、固定板2、限位板5、盖板9中的一项或几项由导热材料(如黄铜等金属)制成，以提高焊接封装时的散热效率。
综上所述，本发明通过旋紧/旋松来均匀调节支撑件的负载大小，以此调节承台对待焊接的两片芯片玻璃施加的压力，使得两片芯片玻璃接触紧密,两者的接触面间的空气间隙消失，进一步的，在对其进行后续的激光焊接时，在有效焦深的范围内，其可以限制等离子体产生，从而避免两个芯片玻璃之间的间隙过大而导致等离子体逃逸和对芯片玻璃表面的烧蚀，以此提高焊接封装质量和焊接强度。
需要说明的是，上述实施例1-4中的技术特征可进行任意组合，且组合而成的技术方案均属于本申请的保护范围。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种芯片玻璃封装夹具，其特征在于，包括：
底板，其上表面形成有凸台，且所述凸台内部具有凸台空腔；且所述底板下表面开设有与所述凸台空腔连通的螺纹孔；
固定板，其与所述凸台的上表面连接，且所述固定板具有与所述凸台空腔连通的固定板空腔，所述固定板上表面具有安装槽；
基块，其容纳于所述固定板空腔内，且所述基块上表面形成有承台，且所述承台上开设有用于容纳叠放的待焊接的两片芯片玻璃的承载槽；
支撑件，其与所述螺纹孔螺纹连接，且顶端从所述螺纹孔中伸出，用于与所述基块下表面抵持；
限位板，其用于限定承台的位置，所述限位板下表面开设有用于容纳所述承台的承台容纳腔，上表面开设有与所述承台位置对应的开孔；
盖板，其容纳于所述安装槽中，且所述盖板上开设有与所述开孔位置对应的观察孔；
以及观察窗，其安装于所述观察孔内，且其下表面与待焊接的两片芯片玻璃中位于上方的一片接触。
2.如权利要求1所述的芯片玻璃封装夹具，其特征在于，所述支撑件为弹簧柱塞。
3.如权利要求2所述的芯片玻璃封装夹具，其特征在于，所述弹簧柱塞的负载在6.0-15.0N之间。
4.如权利要求1所述的芯片玻璃封装夹具，其特征在于，所述限位板全部容纳于固定板空腔内。
5.如权利要求1所述的芯片玻璃封装夹具，其特征在于，所述观察窗由K9石英玻璃制成，且玻璃面型优于1/20个波长。
6.如权利要求1所述的芯片玻璃封装夹具，其特征在于，所述芯片玻璃封装夹具还包括：周向限位口，其开设于固定板空腔的内壁面上；
周向限位件，其连接限位板的外壁面上，且与所述周向限位口配合，以此通过周向限位口、周向限位件的配合防止限位板转动。
7.如权利要求6所述的芯片玻璃封装夹具，其特征在于，所述周向限位件包括：安装轴，其连接限位板的外壁面；以及周向限位块件，其套设在所述安装轴上，且形状与所述周向限位口匹配。
8.如权利要求1所述的芯片玻璃封装夹具，其特征在于，所述芯片玻璃封装夹具还包括：侧向限位口，其开设在限位板上，且位于开孔侧部，并与所述开孔连通；侧向限位块，其容纳于所述侧向限位口。
9.如权利要求1所述的芯片玻璃封装夹具，其特征在于，所述固定板与所述凸台的上表面之间，和/或，所述限位板与所述基块之间，和/或，所述盖板与所述固定板之间为可拆卸的连接。
10.如权利要求1-9任一项所述的芯片玻璃封装夹具，其特征在于，所述底板、固定板、限位板、盖板中的一项或几项由导热材料制成。
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