一种焊接夹具及焊接装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种焊接夹具及焊接装置，用于器件的引线键合工艺中。该焊接夹具由双层中空压板构成，其内部空间形成了能够允许气体流转的气道，利用压板的上下表面，设计出不同位置的出气口和进气口，让本发明专利技术的焊接夹具在热焊接工艺中不仅具有夹持的作用，同时还自带吹送气体的功能，从而实现对不同区域同时提供保护气体以减少焊接器件热氧化的效果。护气体以减少焊接器件热氧化的效果。护气体以减少焊接器件热氧化的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接夹具及焊接装置


[0001]本申请涉及半导体封装
，尤其涉及一种在引线键合工艺中使用的焊接夹具和焊接装置。

技术介绍

[0002]随着市场产品需求的不断变化，PCB线路的精细化和功能的集成化，对PCB和PCBA工艺技术的要求也越来越高，为了满足产品功能和品质需求，同时降低成本，提升效率，许多PCB产品在SMT时需要采用引线键合工艺(Wire Bonding，WB)，又称金属丝键合、芯片打线等，顾名思义是采用金属丝将两者联接起来。金属丝键合工艺有比表面贴装技术(SMT)更高的可靠性，且随着系统封装SIP的封装密度的不断提高，采用金属丝键合的机率将越来越多。
[0003]请参见图1，图1是一种现有的引线键合(wire bonding，WB)装置的示意图。在现有技术中，需要使用夹具3将待焊接的半导体芯片11露出，然后通过焊接头5进行引线焊接。该工艺特点是焊线时需要足够的温度作用在框架/芯片/线材表面，所以在焊线站点机台作业时需要在焊线区域通过吹气管4持续吹送保护气，以此来保持焊接过程的铜线/框架/芯片表面最大幅度减少氧化的可能，保证焊接可靠性。
[0004]然而，WB机台1的焊接区域是由三个部分组成，即预热区、焊接区、退热区，分别对应预焊接芯片12、待焊接芯片11和已焊接芯片13，三个区域都有持续的高温。从传统做法上看，仅仅用一根导气管吹送氮气于焊线区表面，预热区和退热区时没有受到氮气的保护，所以主要有两点风险：
[0005]1.预热区加热芯片/框架时，受到氧化，导致下一步的焊接区无法正常焊接，出现焊脱情况；
[0006]2.退热区已完成焊接的产品框架表面长时间受到高温烘烤，加上没有氮气保护，出现氧化变色，导致后续塑封时分层的异常。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种新的焊接夹具，能够解决现有的热焊接引线键合工艺中，预热区和退热区在没有氮气的保护下容易被氧气氧化而导致的焊接不良问题。
[0008]基于以上问题，本申请提出一种焊接夹具，用于器件的引线键合工艺中，所述焊接夹具包括：
[0009]镂空区，工作时设置于对应的一待焊接器件上，并露出该待焊接器件；
[0010]遮蔽区，工作时设置于所述待焊接器件的至少一相邻器件上，并覆盖该相邻器件；
[0011]过渡区，由位于高点的遮蔽区向位于低点的镂空区成坡形过渡；
[0012]进气通道，设置在所述焊接夹具内部，并从所述遮蔽区延伸至所述过渡区，
[0013]至少一个进气口，设置于所述进气通道位于所述遮蔽区的一端；
[0014]至少一个第一出气口，设置于所述进气通道位于所述过渡区的另一端，该第一出气口朝向所述待焊接器件设置；
[0015]至少一个第二出气口，设置于所述进气通道位于所述遮蔽区和/或所述过渡区的中间段，该第二出气口朝向所述相邻器件设置。
[0016]优选的，所述焊接夹具为中空压板，所述遮蔽区和所述过渡区构成所述中空压板的主体，所述镂空区为开设在所述中空压板上的开口。
[0017]优选的，所述中空压板上下表面之间的空间构成所述进气管道，所述进气口设置于所述中空压板的上表面，所述第二出气口设置于所述中空压板的下表面。
[0018]优选的，所述相邻器件包括已焊接器件和预焊接器件，所述遮蔽区包括已焊接区和预焊接区，分别对应所述已焊接器件和所述预焊接器件设置。
[0019]优选的，所述预焊接区中的第二出气口数量大于所述已焊接区中的第二出气口数量。
[0020]优选的，所述已焊接区和所述预焊接区上分别设有进气口，且所述预焊接区中的进气口流量大于所述预已焊接区的进气口流量。
[0021]优选的，所述过渡区的底部有部分呈水平方向的延申段，所述镂空区被所述延伸段包围。
[0022]优选的，所述第一出气口位于所述延伸段的端部。
[0023]同时，本专利技术还提出了一种焊接装置，用以将若干器件通过引线键合工艺焊接至一基板上，包括
[0024]机台，用以放置所述基板以及如上所述的焊接夹具，工作时，所述焊接夹具设置在所述基板上，露出至少1个待焊接器件以进行引线键合工艺，并对该待焊接器件的相邻器件进行遮蔽；
[0025]气源装置，通过气管连接在所述焊接夹具上，并向所述焊接夹具提供保护气体；
[0026]焊接头，用以对所述待焊接器件进行引线键合。
[0027]优选的，所述机台包括
[0028]焊接区，用以提供所述待焊接器件的焊接工位；
[0029]预热区，用以对未焊接的器件进行预热；
[0030]退热区，用以对已焊接的器件进行退热；
[0031]其中未焊接的器件和已焊接的器件中的至少一个与所述待焊接器件相邻。
[0032]本专利技术的焊接夹具，由中空的压板构成，在该中空压板内部设有气路管道，在压板的表面分别开设了多个吹气口，能够对预热区和退热区同时吹气，从而使得芯片在焊接工艺中全程得到保护气体的保护，避免了在预热区和退热区氧化的问题，使得芯片的焊接良率得到提升。
附图说明
[0033]图1是一种现有的引线键合装置的示意图。
[0034]图2是本专利技术第一实施方式下的焊接装置的工作示意图。
[0035]图3是本专利技术第二实施方式下的焊接装置的工作示意图。
具体实施方式
[0036]以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述，但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。
[0037]正如申请人在
技术介绍
中指出的，在现有的引线键合工艺下，需要通过夹具将待焊接的器件露出以进行引线的焊接，焊接时，需要对器件的操作区域吹送氮气等保护气体，避免高温导致金属线的氧化，从而引起虚焊或接触不良等问题。然而由于夹具的存在，导致对待焊接器件周围的区域被遮挡，即无法对处于这些区域的器件推送保护气体。而这些区域的器件对应的是机台上的预热区和退热区等高温区域，因此依然存在被氧化的风险。
[0038]为了解决以上问题，本申请提出了一种全新的焊接夹具，该焊接夹具除了可以只露出待焊接器件之外，还能对遮挡住的预热区和退热区的器件吹送保护气体，从而使得位于这两个高温区域的器件，同样也能得到保护气体的保护，减少了这些器件被氧化的概率，提高了器件的焊接良率。且在未来裸铜框架表面焊线应用中能够提供良好的焊接气体保护环境，避免裸铜框架焊接过程中出现氧化的问题。
[0039]下面，将结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细介绍。
[0040]请参见图2，图2是本专利技术第一实施方式下的焊接装置的工作示意图。焊接装置用以将若干半导体芯片通过引线键合工艺焊接至一基板上，该焊接装置包括焊接夹具100，机台200，焊接头300，以及气源装置和必要的通气管道(图中未示出)。机台200上设有基板放置工位，可以供一基板进行加工。气源装置，通过气管连接在焊接夹具10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接夹具，用于引线键合工艺，其特征在于，所述焊接夹具包括：镂空区，工作时设置于对应的待焊接器件上，并露出该待焊接器件；遮蔽区，工作时设置于所述待焊接器件的至少一相邻器件上，并覆盖该相邻器件；过渡区，由位于高点的遮蔽区向位于低点的镂空区成坡形过渡；进气通道，设置在所述焊接夹具内部，并从所述遮蔽区延伸至所述过渡区，至少一个进气口，设置于所述进气通道位于所述遮蔽区的一端；至少一个第一出气口，设置于所述进气通道位于所述过渡区的另一端，该第一出气口朝向所述待焊接器件设置；至少一个第二出气口，设置于所述进气通道位于所述遮蔽区和/或所述过渡区的中间段，该第二出气口朝向所述相邻器件设置。2.根据权利要求1所述的焊接夹具，其特征在于，所述焊接夹具为中空压板，所述遮蔽区和所述过渡区构成所述中空压板的主体，所述镂空区为开设在所述中空压板上的开口。3.根据权利要求2所述的焊接夹具，其特征在于，所述中空压板上下表面之间的空间构成所述进气管道，所述进气口设置于所述中空压板的上表面，所述第二出气口设置于所述中空压板的下表面。4.根据权利要求2所述的焊接夹具，其特征在于，所述相邻器件包括已焊接器件和预焊接器件，所述遮蔽区包括已焊接区和预焊接区，分别对应所述已焊接器件和所述预焊接器件设置。5.根据权利要求4所述的焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：邾亚俊，
申请(专利权)人：杰华特微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：