本发明专利技术公开了一种独立加载恒压烧结多个大面积不同厚度芯片的夹具，包括回字型支撑框架，穿过框架顶板至框架底板设有多套加载装置；每套加载装置的结构相同，加载装置包括设置在回字型支撑框架顶板上的通孔，通孔中穿过一螺杆，螺杆上位于回字型支撑框架顶板之上装配有上螺母，螺杆上位于回字型支撑框架顶板之下装配有下螺母，螺杆上位于下螺母之上套装有一随下螺母上下移动的指针，螺杆上位于下螺母之下套装有一压力弹簧，压力弹簧的下面设有一垫片，回字型支撑框架的侧面设有竖向标尺，指针的端部与竖向标尺接触。本发明专利技术夹具可以对在同一基板上的不同厚度、不同面积的芯片独立加压，并保持压力恒定，从而可以补偿因为烧结收缩产生的形变。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于纳米银焊膏烧结芯片于基板上的装置，特别是涉及一种可同时对多个不同厚度的大面积芯片各自独立加载，恒压烧结。
技术介绍
混合动力汽车中，要用逆变器等大功率电子模块将交流电转化为直流电。由于此类模块的封装正朝着更小体积，更大功率的趋势发展，因此必然会产生大量的热。使用传统的钎焊接方法制造此类模块时，存在使用寿命短、散热能力低等缺点，将混合动力汽车中功率模块中芯片的结点温度限制在150度以下。新出现的纳米银焊膏低温烧结技术，能在很大程度上弥补传统钎焊方法的缺点。在将纳米银焊膏应用于制造IGBT模块时，需要将厚度不同的大面积的芯片烧结于基板之上。若想在烧结大面积芯片时连接良好，须在加热烧结的同时施加一定的压力，而目前的大多数的热压机的压板为整体结构，而芯片厚度、压头高度，尤其是银膏的厚度很难精确控制，无法实现厚度不同芯片在一块基板上的一次性加压烧结。且银膏在烧结过程中会收缩，导致压力不能维持恒定。因此，这就需要一种能解决这些问题装置。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种独立加载恒压烧结多个大面积不同厚度芯片的夹具，其精度高、结构简单，能够实现不同厚度不同面积的多个芯片在同一基板上独立加压，并且在烧结过程中压力维持恒定。为了解决上述技术问题，本专利技术提出的一种独立加载恒压烧结多个大面积不同厚度芯片的夹具，包括回字型支撑框架，穿过回字型支撑框架的顶板至回字型支撑框架的底板设有多套加载装置；每套加载装置的结构相同，所述加载装置包括设置在回字型支撑框架顶板上的通孔，所述通孔中穿过一螺杆，所述螺杆上位于回字型支撑框架顶板之上装配有上螺母，所述螺杆上位于回字型支撑框架顶板之下装配有下螺母，所述螺杆上位于所述下螺母之上套装有一随下螺母上下移动的指针，所述螺杆上位于所述下螺母之下套装有一压力弹簧，所述压力弹簧的下面设有一垫片，所述回字型支撑框架的侧面设有竖向标尺，所述指针的端部与所述竖向标尺接触。其中，所述垫片的上表面设有圆形凹槽，所述圆形凹槽的直径与压力弹簧的外径相同。多套加载装置中的压力弹簧的弹力不同。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:采用本专利技术，可以实现多个不同厚度芯片在一块基板上的独立加载，恒压烧结的目的，同时螺母与螺杆的配合可以控制加载速度，避免了压力的骤增。还可以通过压力弹簧、指针、竖向标尺的配合控制加载压力的大小。【附图说明】图1是本专利技术夹具的主视图；图2是图1所示夹具的侧视剖视图；图3是图1所示夹具的俯视图。其中:1-螺杆，2-上螺母，3-回字型支撑框架，4-指针，5-下螺母，6_压力弹簧，7_垫片，8-基板，9-竖向标尺。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅仅对本专利技术进行解释说明，并不用以限制本专利技术。如图1、图2和图3所示，本专利技术一种独立加载恒压烧结多个大面积不同厚度芯片的夹具，包括有多套加载装置和用于支撑基板和加载装置的回字型支撑框架3，多套加载装置是穿过回字型支撑框架3的顶板至回字型支撑框架3的底板。每套加载装置的结构相同，所述加载装置包括设置在回字型支撑框架3顶板上的通孔，所述通孔中穿过一螺杆1，所述螺杆I上设有位于回字型支撑框架3顶板之上的上螺母2和位于回字型支撑框架3顶板之下的下螺母5，所述螺杆I上位于所述下螺母5之上套装有一可以随下螺母5旋转而上下移动的指针4，所述螺杆I上位于所述下螺母5之下套装有一压力弹簧6，所述下螺母5顶在压力弹簧6的上面，所述压力弹簧6的下面设有一垫片7，所述垫片7的上表面设有圆形凹槽，所述圆形凹槽的直径与压力弹簧的外径相同，该圆形凹槽恰好可以使压力弹簧6的底面嵌在其中，相对平面而言，该圆形凹槽可以使压力弹簧6较为稳定的得到支撑，所述回字型支撑框架3的侧面设有竖向标尺9，所述指针4的一端为套装在螺杆I上的圆环，所述指针4的另一端为指针端，该指针端与所述竖向标尺9接触，通过旋进下螺母5压缩压力弹簧6，其压缩量可以清楚的通过指针4沿竖向标尺9的位移得出，设计时，竖向标尺9上标出的刻度可以是弹簧形变量，也可以根据虎克定律在竖向标尺9上标出的刻度是对应的加载装置的加载力，由于多套加载装置中的压力弹簧的弹力不同，因此，可以通过旋进下螺母4来控制加载的大小。本专利技术夹具中，加载装置中的螺杆I起着支撑压力弹簧6和下螺母4加载的的作用。压力弹簧6套在螺杆I上，防止在变形过程中发生弯曲，同时从压力弹簧I的形变量可以清楚准确的得知加载的大小。因为加压烧结的压力一般在IMPa以上，此时，对于大面积芯片(彡1XlOmm2)压力须达到100N以上，弹簧形变量在5_10mm，这样银膏烧结过程中回缩的10-20 μ m就不会对加载压力造成太大印象，基本维持压力恒定。在压力弹簧6上面的螺杆部位装配有用于加载的下螺母4，通过拧动下螺母5对压力弹簧6徐徐加载，保证加载压力的均匀稳定。下螺母6上方有一个套在螺杆I上的指针4，该指针是指向竖向标尺9的，加载过程中该指针4随下螺母4的旋进而下降，可以实时读出弹簧形变量，并由形变量控制加载力的大小。在压力弹簧6下方有大小略小于芯片的方形的垫片7，使加载过程中压力弹簧6对芯片的整个面受力均匀，当然，最好在垫片的上面设有圆形凹槽，是压力弹簧6嵌在该圆形凹槽中以稳定的支撑压力弹簧6。实施例，在一个基板8上可以同时放置有多个厚度不同、面积不同的芯片，在放置芯片和其上的加载装置的垫片7和压力弹簧7等部件时，应尤其小心，以免造成放置好的未烧结芯片与基板的相对位移。使用本专利技术夹具进行烧结时，主要步骤是:将芯片放置在刷好焊膏的基板8上；将上面预定位有芯片和垫片7的基板8放入回字型支撑框架3的底板上；通过设置在回字型支撑框架3的顶板上的通孔将螺杆I穿过顶板，随着螺杆I的穿入套上指针4、装配上下螺母5、套上压力弹簧6，用上螺母2将螺杆I稳定在适当的高度，通过旋进下螺母5徐徐对压力弹簧6加载，直至到合适的载荷，然后开始加压烧结。为保证本专利技术夹具的精度及使用寿命，建议本夹具中的零部件均采用热膨胀系数小的耐热不锈钢制作。本专利技术夹具可以对在同一基板上的不同厚度、不同面积的芯片独立加压，并保持压力恒定，从而可以补偿因为烧结收缩产生的形变。尽管上面结合附图对本专利技术进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本专利技术的保护之内。【主权项】1.一种独立加载恒压烧结多个大面积不同厚度芯片的夹具，包括回字型支撑框架(3)，其特征在于， 穿过回字型支撑框架(3)的顶板至回字型支撑框架(3)的底板设有多套加载装置； 每套加载装置的结构相同，所述加载装置包括设置在回字型支撑框架(3)顶板上的通孔，所述通孔中穿过一螺杆(I)，所述螺杆(I)上位于回字型支撑框架(3)顶板之上装配有上螺母(2)，所述螺杆(I)上位于回字型支撑框架(3)顶板之下装配有下螺母(5)，所述螺杆(I)上位于所述下螺母(5)之上套装有一随下螺母(5)上下移动的指针(4)，所述螺杆(I)上位于所述下螺母(5)之下套装有一压力弹簧(6)，所述压力弹簧(6)的下面设有一垫片本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种独立加载恒压烧结多个大面积不同厚度芯片的夹具，包括回字型支撑框架(3)，其特征在于，穿过回字型支撑框架(3)的顶板至回字型支撑框架(3)的底板设有多套加载装置；每套加载装置的结构相同，所述加载装置包括设置在回字型支撑框架(3)顶板上的通孔，所述通孔中穿过一螺杆(1)，所述螺杆(1)上位于回字型支撑框架(3)顶板之上装配有上螺母(2)，所述螺杆(1)上位于回字型支撑框架(3)顶板之下装配有下螺母(5)，所述螺杆(1)上位于所述下螺母(5)之上套装有一随下螺母(5)上下移动的指针(4)，所述螺杆(1)上位于所述下螺母(5)之下套装有一压力弹簧(6)，所述压力弹簧(6)的下面设有一垫片(7)，所述回字型支撑框架(3)的侧面设有竖向标尺(9)，所述指针(4)的端部与所述竖向标尺(9)接触。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐连勇，张宇，韩永典，荆洪阳，赵雷，李元，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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