CN207624674U - 一种适用于大功率器件的芯片定位夹具组合 - Google Patents

Abstract

一种适用于大功率器件的芯片定位夹具组合，它包含专用定位夹具和压块，定位夹具为圆块状，其中部并列排布两个定位腔；定位腔的四角分别开有圆弧；压块形状为端面与芯片形状一致的立柱形，端面尺寸与芯片尺寸一致。定位夹具厚度高于芯片而低于芯片与压块总厚度的2/3；所述定位框尺寸是根据大功率器件外壳、基片的形状和尺寸设计的。定位夹具采用不锈钢材料制成、压块用铝材或不锈钢材料制成。本实用新型优点是制作工艺简单、定位准确、既能有效固定芯片与压块，芯片不发生偏移，不会受污染，又能使基片与外壳能够更好浸润铺展，提高产品质量和工作效率。该定位夹具组合可根据不同外壳和芯片的尺寸制作，适用于大功率器件封装产品的组装。

Description

一种适用于大功率器件的芯片定位夹具组合

技术领域

本实用新型涉及制造半导体器件的方法，具体来说，涉及制造过程中大功率器件的芯片定位夹具组合。

背景技术

在半导体行业中，真空烧结工艺里芯片的摆放一种方法是靠人工操作熟练度来摆放，没有任何固定芯片措施。这不仅影响到芯片烧结一致性，而且不同操作人员装结芯片会产生偏移误差，真空烧结过程中充入氮气、芯片压块掉落，也会导致芯片偏移，而芯片稍微偏移就会造成产品短路或者过热烧坏。另一种方法是利用石墨材质的芯片定位夹具来固定住芯片，由于石墨材质易碎，操作不规范容易致使夹具裂开；在芯片烧结完成后取出夹具时，石墨粉尘容易沾污芯片。这样就需要设计一款非石墨材质的芯片定位夹具，不仅要固定芯片使芯片不会偏移，还要保证利于压块摆放、芯片不会被夹具损坏及沾污。

中国专利数据库中，涉及芯片定位夹具的专利申请件近年来大量增加，例如ZL2006200225294号《焦平面探测器芯片的专用粘接固定夹具》、 ZL2011202829904号《一种手动式芯片测试夹具》、ZL2012201416792号《一种PLC分路器封装用芯片定位夹具》、ZL2013205972458号《柱状电容陶瓷芯片与金属件焊合夹具》、ZL 201410542634X号《一种芯片储运治具用定位件夹具》、2015103481474号《真空共晶焊的芯片定位夹具、制造方法及芯片转运方法》、2016203873682号《一种半导体激光器芯片的自对准烧结夹具》等，但涉及芯片定位的专利申请件尚不能解决大功率器件的芯片定位问题。

发明内容

本实用新型旨在提供一种适用于大功率器件的芯片定位夹具组合，以克服现有技术的缺陷，确保芯片放置位置不发生偏移，确保芯片不会被夹具损坏及玷污。

设计人提供的适用于大功率器件的芯片定位夹具组合，包含专用定位夹具和压块，定位夹具为圆块状，其中部并列排布两个定位腔，用于确定芯片位置、防止偏移；定位腔的四角分别开有圆弧，以防止芯片四角卡住；压块形状为端面与芯片形状一致的立柱形，端面尺寸与芯片尺寸一致，以保证芯片表面受力均匀。

上述定位夹具采用耐高温、密度大的不锈钢材料制成，有利于基片与外壳在焊料熔化时能够很好的接触，避免石墨材质带来的粉尘沾污。

上述定位腔尺寸是根据大功率器件外壳、基片的形状和尺寸设计的；圆块状夹具厚度高于芯片而低于芯片与压块总厚度的2/3，这样有利于夹定位腔能够同时固定住芯片和压块，也方便取出压块。对于正方形芯片，定位腔也是正方形；四角开有的圆弧，是避免由于不锈钢材质过硬，导致芯片四角卡住、乃至崩边。

上述压块采用不锈钢或合金铝制成。

本实用新型的使用方法是：各种部件准备完毕之后，在大功率器件的封装外壳上面依次放置焊料片和陶瓷基片，再平稳地放上定位夹具，之后将芯片平稳地放置于夹具的定位腔内，再将压块平稳地放置于芯片上，即完成定位组装。

本实用新型的夹具组合主要优点是制作工艺简单、定位准确、既能有效固定芯片与压块，芯片不发生偏移，不会受污染，又能使基片与外壳能够更好的浸润铺展；提高产品质量的同时还能提高工作效率。该定位夹具组合可根据不同外壳和芯片的尺寸制作，适用于大功率器件封装产品的组装。

附图说明

图1为原大功率器件封装芯片的组装示意图，图2为使用本实用新型定位夹具的结构示意图，图3为夹具组合封装芯片的组装示意图，图4 为夹具组合封装芯片的效果示意图。

图中：1是大功率器件型封装外壳，2是陶瓷基片，3是合金焊片，4 是芯片，5为压块，6为定位夹具，7为圆弧，8为定位腔。

具体实施方式

实施例：

以TO-3型外壳1、2.0㎜×2.0㎜芯片4为例，原来的组装如图1所示，合金焊片3和芯片4依次放入产品内腔中，用镊子调整芯片4位置使芯片4与合金焊片3完全重合，完成组装。

本实用新型的定位夹具组合包含专用定位夹具6和压块5，定位夹具 6为圆块状，其中部并列排布两个定位腔8；定位腔8的四角分别开有圆弧7；压块5形状为端面与芯片4形状一致的立柱形，端面尺寸与芯片4 尺寸一致。

定位腔8尺寸是根据大功率器件外壳、基片的形状和尺寸设计的；定位夹具6厚度高于芯片4而低于芯片4与压块5总厚度的2/3；对于正方形芯片4，定位腔8也是正方形。

使用本实用新型的组装工艺如图2，在大功率器件的各种部件准备完毕之后，在大功率器件的封装外壳1上面依次放置合金焊片3和陶瓷基片2，再平稳地放上芯片4和定位夹具6，之后将芯片4平稳地放置于定位夹具6的定位腔8内，再将压块5平稳地放置于芯片4上，即完成定位组装。定位夹具6采用耐高温、密度大的不锈钢材料制成。

压块5尺寸为2㎜×2㎜×3㎜，端面尺寸2.0㎜×2.0㎜，与芯片4 尺寸一致。

Claims (3)

1.一种适用于大功率器件的芯片定位夹具组合，其特征在于它包含专用定位夹具（6）和压块（5），定位夹具（6）为圆块状，其中部并列排布两个定位腔（8）；定位腔（8）的四角分别开有圆弧（7）；压块（5）形状为端面与芯片（4）形状一致的立柱形，端面尺寸与芯片（4）尺寸一致。

2.按照权利要求1所述的定位夹具组合，其特征在于所述定位夹具（6）采用采用耐高温、密度大的不锈钢材料制成；所述压块（5）用铝材或不锈钢材料制成。

3.按照权利要求1所述的定位夹具组合，其特征在于所述定位夹具（6）厚度高于芯片（4），而低于芯片（4）与压块（5）总厚度的2/3；所述定位腔（8）尺寸是根据大功率器件外壳（1）、基片（2）的形状和尺寸设计的；对于正方形芯片（4），定位腔（8）也是正方形。