一種實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工夾具及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工夾具及其加工方法；包括底板，所述底板為上端中部開有大面積凹槽，底板的一側(cè)面上安裝有氣嘴,氣嘴連接至底板上的凹槽內(nèi)，底板的上端安裝有橡膠墊,定位板的上端設(shè)置有多個型腔，每個型腔之間通過隔板隔開，所述型腔內(nèi)開有三個豎直方向?qū)⒍ㄎ话遑炌ǖ臍饪?。本發(fā)明解決了金、鋁間鍵合強度會導(dǎo)致脫鍵的問題，通過使用純鎳片避免了鍍鎳銅片的裝配困難、生產(chǎn)效率低的問題。
【專利說明】
一種實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工夾具及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體元件加工領(lǐng)域，尤其涉及一種實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，在半導(dǎo)體功率器件制作過程中，鋁制導(dǎo)線直接和鍍金零件鍵合、鋁制導(dǎo)線直接和鍍金的管芯表面鍵合，理論上金、鋁間鍵合會存在柯肯達(dá)爾空洞，柯肯達(dá)爾空洞會影響鍵合強度，可能導(dǎo)致脫鍵的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響器件質(zhì)量。而且鍍鎳銅片在裝配過程中，需要逐只在管座上的型腔內(nèi)裝定位套，裝好定位套后還需在每只管座的兩個焊接區(qū)域定量點焊膏，然后再放置鍍鎳銅片，由于過渡鍍鎳銅片的尺寸較小(I.SmmXl.Sm方片)，對位擺放較為困難，且以上工步均為手工操作，因此工作量大，效率低。且用手工點焊膏，不能做到定量均勻，對燒結(jié)質(zhì)量有一定的影響。在釬焊時釬焊的質(zhì)量首先是取決于鍍鎳銅片鍍層的質(zhì)量，其次是取決于鉛錫焊料層的燒焊質(zhì)量，我們知道層數(shù)越多，需要控制的地方就越多，出現(xiàn)缺陷的幾率就越大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工夾具及其加工方法。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)。
[0005]本發(fā)明提供的一種實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工夾具;包括底板，所述底板為上端中部開有大面積凹槽，底板的一側(cè)面上安裝有氣嘴，氣嘴連接至底板上的凹槽內(nèi)，底板的上端安裝有橡膠墊，定位板的上端設(shè)置有多個型腔，每個型腔之間通過隔板隔開，所述型腔內(nèi)開有三個豎直方向?qū)⒍ㄎ话遑炌ǖ臍饪住?br>[0006]所述定位板、橡膠墊、底板的端面形狀大小面積均相同。
[0007]所述橡膠墊為真空橡膠。
[0008]所述氣孔呈等三角形設(shè)置在型腔內(nèi)，其直徑大小為1.2mm。
[0009]所述氣嘴為快裝氣接頭，通過管道連接在真空栗上，氣嘴和真空栗之間設(shè)置有氣閥。
[0010]—種實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工方法，其步驟為，將制作好的管座表面鍍金;將管座引線鍵合區(qū)表面的鍍金層去除;其特征在于，所述管座引線鍵合區(qū)表面的鍍金層去除的方法步驟為:
[0011]a、將管座需去除鍍金層一面朝上放置在夾具的型腔內(nèi)；打開氣閥將管座吸附在夾具上;
[0012]b、將精密數(shù)控雕銑機的專用平口鉗的定位基準(zhǔn)對真空吸附夾具進(jìn)行定位并夾持；
[0013]C、將指銑刀找正最邊角上需加工管座的去除鍍金位置；
[0014]d、編寫加工程序和加工步距對管座進(jìn)行雕銑加工。
[0015]所述鍍金層的厚度小于0.008mm。
[0016]所述指銑刀的直徑小于1mm。
[0017]所述管座使用的材料為純鎳。
[0018]所述管座引線鍵合區(qū)表面的鍍金層去除的面積為0.02?0.04mm。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:
[0020]本發(fā)明的夾具具有以下優(yōu)點，(I)定位精準(zhǔn)、可靠:外殼零件的外形尺寸與夾具的定位型腔尺寸相匹配，定位尺寸精度誤差〈0.05mm，位置度誤差〈0.02mm，限制了外殼零件X軸的移動和旋轉(zhuǎn)、Y軸的移動和旋轉(zhuǎn)、Z軸的旋轉(zhuǎn)共五個自由度。
[0021](2)實現(xiàn)大批量高速加工:本夾具有150個工位，可以一次同時對150個零件進(jìn)行吸緊和放松，減少了裝夾和找正的時間，易于實現(xiàn)批量生產(chǎn)，效率較高。
[0022](3)快速吸緊:采用三點定位原理，夾具定位板I上每一個定位型腔體內(nèi)都加工有3個氣孔，與底板的空氣室相連，用膠管連接真空栗和氣嘴，當(dāng)開啟真空栗后，打開閥門，通過氣嘴將夾具體內(nèi)的空氣抽出，從而形成真空產(chǎn)生負(fù)壓，使每一只外殼零件底面被吸附在夾具體上，實現(xiàn)了快速吸緊。當(dāng)需要放松零件時，只需關(guān)閉閥門就能夠?qū)崿F(xiàn)。
[0023](4)對管體和鍍金層沒有損傷、保證了零件外觀質(zhì)量。
[0024]本發(fā)明還消除了金、鋁間鍵合會存在柯肯達(dá)爾空洞影響鍵合強度會導(dǎo)致脫鍵的問題，通過使用純鎳片避免了鍍鎳銅片的裝配困難、生產(chǎn)效率低的問題。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明的俯視圖；
[0027]圖3是半導(dǎo)體管組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖中:1-定位板，2-橡膠墊，3-氣嘴，4-底板，5-型腔，6_氣孔，7_隔板。
【具體實施方式】
[0029]下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0030]—種實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工夾具;包括底板4，所述底板4為上端中部開有大面積凹槽，底板4的一側(cè)面上安裝有氣嘴3，氣嘴3連接至底板4上的凹槽內(nèi)，底板4的上端安裝有橡膠墊2，定位板I的上端設(shè)置有多個型腔5，每個型腔5之間通過隔板7隔開，所述型腔5內(nèi)開有三個豎直方向?qū)⒍ㄎ话錓貫通的氣孔6。
[0031 ]所述定位板1、橡膠墊2、底板4的端面形狀大小面積均相同。
[0032]所述橡膠墊2為真空橡膠。
[0033]所述氣孔6呈等三角形設(shè)置在型腔5內(nèi)，其直徑大小為1.2mm。
[0034]所述氣嘴3為快裝氣接頭，通過管道連接在真空栗上，氣嘴3和真空栗之間設(shè)置有氣閥。
[0035]6、一種實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工方法，其步驟為，將制作好的管座表面鍍金;將管座引線鍵合區(qū)表面的鍍金層去除；其特征在于，所述管座引線鍵合區(qū)表面的鍍金層去除的方法步驟為:
[0036]a、將管座需去除鍍金層一面朝上放置在夾具的型腔5內(nèi)；打開氣閥將管座吸附在夾具上；
[0037]b、將精密數(shù)控雕銑機的專用平口鉗的定位基準(zhǔn)對真空吸附夾具進(jìn)行定位并夾持；
[0038]C、將指銑刀找正最邊角上需加工管座的去除鍍金位置；
[0039]d、編寫加工程序和加工步距對管座進(jìn)行雕銑加工。
[0040]所述鍍金層的厚度小于0.008mm。
[0041]所述指銑刀的直徑小于1mm。
[0042]所述管座使用的材料為純鎳。
[0043]I所述管座引線鍵合區(qū)表面的鍍金層去除的面積為0.02?0.04mm。
[0044]本發(fā)明在保證表面粗糙度要求的同時能夠滿足后部鍵合工藝要求。能夠?qū)崿F(xiàn)零件快速定位、夾緊且對管體沒有損傷，實現(xiàn)零部件的大批量規(guī)模化生產(chǎn)。
[0045]由于SMD零件內(nèi)部空腔狹小，且引線鍵合區(qū)位置距離外框空間小、需要去除金層的部位又靠近外框側(cè)壁，與加工刀具易發(fā)生干涉，因此采用常規(guī)的機械加工和常規(guī)的刀具難以完成。
[0046]精密數(shù)控雕銑機能夠使用小于ΦImm的指銑刀，加工刀具能夠?qū)崿F(xiàn)微型化，且精密數(shù)控雕銑機主軸轉(zhuǎn)速高(最高轉(zhuǎn)速25000rpm)，實現(xiàn)高速運轉(zhuǎn)和高速換刀，該機床運行精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)加工表面粗造度〈0.0008mm的加工，滿足壓絲工藝的要求。
[0047]本發(fā)明的夾具采用三點定位原理，夾具定位板I上每一個定位型腔體內(nèi)都加工有3個Φ 1.2孔，與底板4的空氣室相連，用膠管連接真空栗和氣嘴3，當(dāng)開啟真空栗后，打開閥門，通過氣嘴3將夾具體內(nèi)的空氣抽出，從而形成真空產(chǎn)生負(fù)壓，使每一只外殼零件底面被吸附在夾具體上，實現(xiàn)了快速吸緊。當(dāng)需要放松零件時，只需關(guān)閉閥門就能夠?qū)崿F(xiàn)。
【主權(quán)項】
1.一種實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工夾具，其特征在于:包括底板(4)，所述底板(4)為上端中部開有大面積凹槽，底板(4)的一側(cè)面上安裝有氣嘴(3)，氣嘴(3)連接至底板(4)上的凹槽內(nèi)，底板(4)的上端安裝有橡膠墊(2)，定位板(I)的上端設(shè)置有多個型腔(5)，每個型腔(5)之間通過隔板(7)隔開，所述型腔(5)內(nèi)開有三個豎直方向?qū)⒍ㄎ话?I)貫通的氣孔(6)。2.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工夾具，其特征在于:所述定位板(I)、橡膠墊(2)、底板(4)的端面形狀大小面積均相同。3.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工夾具，其特征在于:所述橡膠墊(2)為真空橡膠。4.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工夾具，其特征在于:所述氣孔(6)呈等三角形設(shè)置在型腔(5)內(nèi)，其直徑大小為1.2mm。5.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工夾具，其特征在于:所述氣嘴(3)為快裝氣接頭，通過管道連接在真空栗上，氣嘴(3)和真空栗之間設(shè)置有氣閥。6.—種實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工方法，其步驟為，將制作好的管座表面鍍金;將管座引線鍵合區(qū)表面的鍍金層去除;其特征在于，所述管座引線鍵合區(qū)表面的鍍金層去除的方法步驟為: a、將管座需去除鍍金層一面朝上放置在夾具的型腔(5)內(nèi)；打開氣閥將管座吸附在夾具上; b、將精密數(shù)控雕銑機的專用平口鉗的定位基準(zhǔn)對真空吸附夾具進(jìn)行定位并夾持； C、將指銑刀找正最邊角上需加工管座的去除鍍金位置； d、編寫加工程序和加工步距對管座進(jìn)行雕銑加工。7.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工方法，其特征在于:所述鍍金層的厚度小于0.008_。8.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工方法，其特征在于:所述指銑刀的直徑小于1mm。9.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工方法，其特征在于:所述管座使用的材料為純鎳。10.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)陶瓷貼片封裝器件鋁鎳鍵合的加工方法，其特征在于:所述管座引線鍵合區(qū)表面的鍍金層去除的面積為0.02?0.04mm。
【文檔編號】H01L21/60GK106057719SQ201610496800
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】唐勇, 丁小宏, 楊正義
【申請人】中國振華集團永光電子有限公司（國營第八七三廠）