CN201708143U - 用于传感器芯片封装键合的夹具 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于半导体封装技术领域，尤其涉及一种用于传感器芯片封装键合的夹具。该夹具包括用于固定封装体的上压板和下加热板，通过在下加热块上设置凹槽和加热凸钉，其可以将传感器芯片的带预封装塑封体的封装体良好地固定于打线机上，并在金丝配线时实现对金丝键合区的良好加热，具有安装简单、金丝配线加工稳定性好、导热效果好、封装键合可靠性高的特点，适合于传感器芯片的封装键合。

Description

用于传感器芯片封装键合的夹具
技术领域
本实用新型属于半导体封装技术领域，尤其涉及一种用于传感器芯片封装键合的夹具。
背景技术
芯片的封装技术中，需要根据不同电路芯片的电路功能要求选择封装形式以及封装工艺。其中，封装工艺过程中通常包括封装键合过程，封装键合过程中包括将电路芯片与引线框的焊盘进行金丝配线的过程。金丝连接内引脚处以及金丝连接电路芯片焊盘(Pad)处即为键合区。对于多数电路芯片，在金丝配线时，打线机上配有用于将多个电路芯片夹住并固定的夹具，并可以直接对引线框上的内引脚加热(因为金丝配线过程中键合区需要指定的温度)。
但是，对于传感器电路芯片，其封装工艺过程是不同于普通封装工艺过程的。在金丝配线之前，一般先把其通常具有特殊外形结构的部分塑封体预封装，我们将其称为预封装塑封体。预封装塑封体通常置于引线框的下方(即内引脚的下方，其固定于引线框的下方)，并且预封装塑封体的特殊结构为凸起外壳结构，其由传感器电路芯片向下方向凸起。由于该预封装塑封体的存在，将使封装配线过程中所使用的现有的夹具不能够满足传感器电路芯片的封装要求，特别是不能直接对引线框上的内引脚直接加热，经过预塑封后的压块无法有效传递热量到被预封装塑封体包住的键合区，易造成金丝键合强度不够或者直接键合不上的问题。有鉴于此，有必要设计出一种新型的夹具以满足传感器电路芯片的封装键合工艺要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，为满足于传感器电路芯片的封装键合要求，提高封装键合的可靠性。
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种用于传感器芯片封装键合的夹具，其包括上压块和下加热块，传感器芯片的带预封装塑封体的封装体置于所述上压块和下加热块之间以实现封装键合时的固定和加热；所述下加热块包括凹槽和置于凹槽上边沿的加热凸钉，所述凹槽可操作地容纳所述预封装塑封体上的凸起外壳，所述加热凸钉可操作地接触所述封装体中的引线框的内引脚。
根据本实用新型所提供的夹具，其中，所述上压块上设置有多个用于暴露所述封装体的小岛和内引脚的让位口。所述让位口的开口由下向上增大。所述让位口的数量为4个。
根据本实用新型所提供的夹具，其中，所述下加热块的凹槽的宽度尺寸大于所述凸起外壳的圆周直径尺寸。所述预封装塑封体上设置有多个加热孔，所述加热凸钉对应置于所述加热孔中，以与引线框的内引脚的背面直接接触。所述加热凸钉对应地于所述引线框的内引脚排列。所述加热凸钉为24个。
本实用新型的技术效果是，该夹具通过在下加热块上设置凹槽和加热凸钉，其可以将传感器芯片的带预封装塑封体的封装体良好地固定于打线机上，并在金丝配线时实现对金丝键合区的良好加热，具有安装简单、金丝配线加工稳定性好、导热效果好、封装键合可靠性高的特点，适合于传感器芯片的封装键合。
附图说明
图1是传感器芯片的带预封装塑封体的封装体结构示意图；
图2是按照本实用新型的一个实施例的夹具的上压块的结构示意图；
图3是图2所示上压块的A-A截面结构示意图；
图4是按照本实用新型的一个实施例的夹具的下加热块的结构示意图；
图5是图4所示下加热块的B-B截面结构示意图。
具体实施方式
现将参照附图更加完全地描述本实用新型，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。但是，本实用新型可按照很多不同的形式实现，并且不应该被理解为限制于这些阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开变得彻底和完整，并将本实用新型的构思完全传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度。在附图中，相同的标号指代相同的元件或部件，因此将省略对它们的描述。
图1所示为传感器芯片的带预封装塑封体的封装体结构示意图。其中，(a)为封装体10的底部朝上的方位示意图，(b)为封装体10的底部朝下的方位示意图。图1所示实施例为PDIP  (Plastic Double In-line Package，塑料双列直排封装)封装形式的封装体10，其中，11为预封装塑封体，13为引线框的内引脚，15为引线框的外引脚，17为引线框的小岛。由于传感器电路芯片的电路功能要求，封装键合工艺过程中，在金丝配线前先采用预塑封步骤，从而形成如图1所示的预封装塑封体11。其中，预封装塑封体11带凸起外壳111，该凸起外壳111是传感器电路芯片的特殊结构要求，其与传感器电路芯片的局部接触连接。凸起外壳111相对塑封体10的尺寸较大。引线框的小岛17用于置放传感器电路芯片，金丝配线过程中，通过打线机将置于小岛上的传感器电路芯片和引线框的内引脚13实现金丝连接形式。由于金丝配线过程中需要对键合区进行加热以达到预定的温度。在该实施例中，预封装塑封体11上开有加热孔113，其用于与夹具的下加热块上的加热凸钉装配以实现对键合区加热，在后面将进一步对此作说明。
图2所示为按照本实用新型的一个实施例的夹具的上压块的结构示意图，图3所示为图2所示上压块的A-A截面结构示意图。如图2和图3所示，上压块20包括压块基板22，压块基板22上开有多个让位口21，让位口21用于将图1所示封装体的小岛17和内引脚13暴露出来，以实现便于进行金丝配线操作。在该实施例中，让位口21的侧壁采用倾斜设计，使其开口由下向上增大，从而能够为打线机配线时提供更大的操作空间。同时，让位口21可以配合封装体的预封装塑封体11结构，以实现对封装体10更好地固定定位。在该实施例中，上压块20包括4个让位口，按两行两列的形式排列，但是，让位口的数量和排列形式不受本实用新型实施例的限制。
图4所示为按照本实用新型的一个实施例的夹具的下加热块的结构示意图，图5所示为图4所示下加热块的B-B截面结构示意图。图4图5所示实施例的夹具的下加热块30与图2图3所示实施例的上压块20配合使用，用于对图1所示实施例的封装体进行固定加热，以实现传感器电路芯片的金丝配线过程。如图4和图5所示，下加热块30包括下加热块的基板35以及置于该基板上的凹槽31和加热凸钉33；凹槽31是根据图1所示的预封装塑封体带有凸起外壳111而对应设计的，对封装体进行固定时，凸起外壳111对应置于凹槽31中，在该实施例中，凹槽31的宽度方向(图5中的垂直方向)的尺寸略大于凸起外壳111的圆周直径尺寸。加热凸钉33置于凹槽31的边沿，结合图1所示，加热凸钉33可以伸入预封装塑封体的加热孔113中，从而使加热凸钉33直接与内引脚的背面直接接触，实现对该键合区直接加热。通常情况下，加热凸钉33的数量与传感器电路芯片的内引脚的数量相对应，在该实施例中，每个夹具用于同时固定4个封装体，每个封装体的内引脚为6个，所以一共设置有4×6个加热凸钉。加热凸钉的具体数量以及排列形式不受本实用新型实施例限制，其可以根据每个夹具所固定封装体的数量、每个封装替的内引脚的个数来确定。加热凸钉33的尺寸大小基本与加热孔113相对应，例如，其高度与加热孔的深度基本相同。因此一定程度上，加热凸钉33也能对封装体起到一定的固定作用。在该实施例中，加热凸钉33可以为各种小型的加热器，其能基本控制加热的温度。
以上实施例的夹具在使用过程中，首先将下加热块固定置于打线机导轨上，将图1所示实施例的多个封装体对应放置于所述下加热块上(凸起外壳置于凹槽、加热孔对应于加热凸钉)，然后将上压块压上以夹住所述封装体，打线机通过让位口对每个传感器电路芯片和内引脚进行金丝配线操作，同时下加热块的加热凸钉对内引脚进行预定温度的加热，从而，在实现良好的固定同时，可以对键合区进行直接加热，能从而能使配线的进行实现良好固定连接，避免了金丝键合强度不够或者直接键合不上的问题，大大提高了传感器电路芯片的封装键合可靠性。由上述可知，本实用新型提供的夹具可以给带预封装塑封体的封装体进行金丝配线，具有安装简单、金丝配线加工稳定性好、导热效果好的特点，适合于传感器芯片的封装键合。
需要说明的是，该实用新型实施例中是以PDIP的封装形式进行说明的，本领域技术人员可以根据传感器芯片的封装形式，例如，SOP(Small Outline Package，小外形封装)、QFP(Quad Flat Package，四侧引脚扁平封装等)，根据本实施例所揭示的实用新型思想，对该实施例的所公开的夹具进行简单结构变化以适应新的封装形式。
在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下还可以构成许多有很大差别的实施例。应当理解，除了如所附的权利要求所限定的，本实用新型不限于在说明书中所述的具体实施例。

Claims (8)

1.一种用于传感器芯片封装键合的夹具，其特征在于，包括上压块和下加热块，传感器芯片的带预封装塑封体的封装体置于所述上压块和下加热块之间以实现封装键合时的固定和加热；所述下加热块包括凹槽和置于凹槽上边沿的加热凸钉，所述凹槽可操作地容纳所述预封装塑封体上的凸起外壳，所述加热凸钉可操作地接触所述封装体中的引线框的内引脚。
2.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述上压块上设置有多个用于暴露所述封装体的小岛和内引脚的让位口。
3.如权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述让位口的开口由下向上增大。
4.如权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述让位口的数量为4个。
5.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述下加热块的凹槽的宽度尺寸大于所述凸起外壳的圆周直径尺寸。
6.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述预封装塑封体上设置有多个加热孔，所述加热凸钉对应地置于所述加热孔中，以与引线框的内引脚的背面接触。
7.如权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述加热凸钉对应于所述引线框的内引脚排列。
8.如权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述加热凸钉为24个。
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