一种功率半导体芯片焊接装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种功率半导体芯片焊接装置，应用于大功率高压半导体模块焊接。功率半导体芯片焊接装置包括：底板、绝缘元件固定框架、绝缘元件和半导体芯片固定框架，绝缘元件固定框架固定在底板上方形成绝缘元件固定工位，绝缘元件放置在绝缘元件固定框架上，半导体芯片固定框架固定在绝缘元件固定框架上，半导体芯片固定框架上分布有用于元件焊接的位置。该发明专利技术可以很好地解决现有技术存在的因半导体芯片、片状焊料及绝缘元件的相对位置移动造成的半导体芯片焊接位置不准确问题以及贴片电阻、片状焊料及绝缘元件相对位置移动而造成开路的技术问题，实现功率半导体芯片焊接封装准确定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种芯片焊接装置，尤其是涉及一种应用于大功率高压半导体模块， 如大功率高压IGBT模块(绝缘栅双极晶体管模块)等的芯片焊接装置，该专利技术也可应用于 其他类似领域的半导体芯片焊接。
技术介绍
目前，大功率高压半导体模块，如大功率高压IGBT模块(绝缘栅双极晶体管模 块)，其封装通常采用片状焊料将半导体芯片、贴片电阻等元件焊接到用陶瓷(A1203)、氮 化铝(A1N)等材料制成的表面涂敷金属的绝缘元件上。但是目前半导体芯片焊接工艺在 装载半导体芯片、贴片电阻等元件、运送焊接组件及焊接等封装工艺过程中，存在半导体芯 片、贴片电阻等元件和片状焊料固定困难，无法将待焊接的元件和片状焊料很好的固定在 绝缘元件上，以至于无法保证焊接后半导体芯片、贴片电阻等元件在绝缘元件上位置正确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种功率半导体芯片焊接装置，该专利技术可以很好地解决现 有技术存在的因半导体芯片、片状焊料及绝缘元件的相对位置移动造成的半导体芯片焊接 位置不准确问题以及贴片电阻、片状焊料及绝缘元件相对位置移动而造成开路的技术问 题，实现功率半导体芯片焊接封装准确定位。本专利技术提供一种功率半导体芯片焊接装置的具体实施方式，一种功率半导体芯片 焊接装置包括底板、绝缘元件固定框架、绝缘元件和半导体芯片固定框架，绝缘元件固定 框架固定在底板上方形成绝缘元件固定工位，绝缘元件放置在绝缘元件固定框架上，半导 体芯片固定框架固定在绝缘元件固定框架上，半导体芯片固定框架上分布有用于元件放置 的位置。作为本专利技术的另一种实施方式，底板和绝缘元件固定框架合成一个整体，底板上 有定位插销，形成一个包括底板和定位插销的绝缘元件固定框架。作为本专利技术进一步的实施方式，底板上有定位插销，绝缘元件固定框架上有第一 定位孔，绝缘元件固定框架上的第一定位孔通过定位插销固定在底板上方形成绝缘元件固 定工位。作为本专利技术进一步的实施方式，半导体芯片固定框架上有第二定位孔，半导体芯 片固定框架通过第二定位孔与底板上的定位插销固定在绝缘元件固定框架上。作为本专利技术进一步的实施方式，半导体芯片固定框架上留有半导体芯片、贴片电 阻和片状焊料的放置位置，半导体芯片、贴片电阻和片状焊料的放置位置与绝缘元件上的 半导体芯片焊垫一一对应。作为本专利技术进一步的实施方式，放置在半导体芯片固定框架内的半导体芯片的下 部放置有用于焊接半导体芯片的片状焊料，半导体芯片与绝缘元件通过焊接方式连接。作为本专利技术进一步的实施方式，放置在半导体芯片固定框架内的贴片电阻，其放3置位置的两边有放置用于焊接贴片电阻的片状焊料的位置，放置贴片电阻的位置与放置片 状焊料的位置相连通，用于焊接贴片电阻的片状焊料插入在其放置位置，并在半导体芯片 固定框架内形成固定贴片电阻的工位。作为本专利技术进一步的实施方式，半导体芯片固定框架放置半导体芯片的位置与绝 缘元件上的半导体芯片焊垫形成用于固定半导体芯片和用于焊接半导体芯片的片状焊料 的工位。作为本专利技术进一步的实施方式，功率半导体芯片焊接装置包括有多个功率半导体 芯片焊接装置的复制单元，可以实现一次焊接多个绝缘元件。功率半导体芯片焊接装置的 复制单元可以是底板和绝缘元件固定框架整体合成的功率半导体芯片焊接装置，也可以是 底板和绝缘元件固定框架彼此分离的功率半导体芯片焊接装置。通过应用本专利技术实施方式所描述的功率半导体芯片焊接装置，通过底板和绝缘元 件固定框架有效地实现了整个焊接工艺过程中对绝缘元件的固定，通过半导体芯片固定框 架实现对片状焊料、半导体芯片、贴片电阻的固定。同时可以提高半导体芯片、贴片电阻放 置效率，使整个生产线生产更加顺畅，减少相关操作人员配备，从而降低封装制造成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种实施方式所描述的功率半导体芯片焊接装置底板部分的结构 示意图；图2为本专利技术一种实施方式所描述的功率半导体芯片焊接装置绝缘元件固定框 架部分的结构示意图；图3为本专利技术一种实施方式所描述的功率半导体芯片焊接装置绝缘元件固定框 架放置在底板上方的示意图；图4为本专利技术一种实施方式所描述的功率半导体芯片焊接装置绝缘元件部分的 结构示意图；图5为本专利技术一种实施方式所描述的功率半导体芯片焊接装置半导体芯片固定 框架部分的结构示意图；图6为本专利技术一种实施方式所描述的功率半导体芯片焊接装置半导体芯片固定 框架放置在绝缘元件固定框架和绝缘元件上的示意图；图7为本专利技术一种实施方式所描述的功率半导体芯片焊接装置半导体芯片、贴片 电阻等元件及片状焊料放置焊接装置部分的结构示意图；图8为本专利技术另一种实施方式所描述的功率半导体芯片焊接装置底板部分的结 构示意图；图9为本专利技术一种实施方式所描述的多个单元复制的功率半导体芯片焊接装置 示意图；图10为本专利技术另一种实施方式所描述的多个单元复制的功率半导体芯片焊接装置底板部分的结构示意图；其中1_底板、2-定位插销、3-绝缘元件固定框架、4-第一定位孔、4'-第二定位 孔、5-绝缘元件、6-半导体芯片固定框架、7-绝缘元件放置位置、8-半导体芯片焊垫、9-贴 片电阻焊垫、10-半导体芯片放置位置、11-贴片电阻放置位置、12-片状焊料放置位置、 13-半导体芯片、14-贴片电阻、15-片状焊料。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本专利技术保护的范围。作为本专利技术一种功率半导体芯片焊接装置的具体实施方式，如图1至图7所示的 是一种功率半导体芯片焊接装置一种具体实施方式的结构示意图，功率半导体芯片焊接装 置包括底板1、绝缘元件固定框架3、半导体芯片固定框架6。在底板1两个对角端有定位插 销2，与绝缘元件固定框架3和半导体芯片固定框架6两端的第一定位孔4和第二定位孔 4' 一一对应，定位插销2与第一定位孔4保证底板1、绝缘元件固定框架3、半导体芯片固 定框架6相对位置固定。在底板1上放置绝缘元件固定框架3，将绝缘元件5放置在绝缘元 件固定框架3内相应位置。在绝缘元件固定框架上3放置半导体芯片元件固定框架6，将半 导体芯片13、贴片电阻14等元件放置在半导体芯片固定框架6内的相应位置。放置在半导 体芯片固定框架6内的半导体芯片13的下部放置有用于焊接半导体芯片13的片状焊料， 焊接后片状焊料将半导体芯片13与绝缘元件5焊接起来；放置在半导体芯片固定框架6的 贴片电阻14，其放置位置的两边有放置用于焊接贴片电阻的片状焊料放置位置12，贴片电 阻放置位置11与放置焊接贴片电阻的片状焊料放置位置相连通，将用于焊接贴片电阻的 片状焊料插入其放置位置可在半导体芯片固定框架6内形成固定贴片电阻的工位，半导体 芯片固定框架6内用于焊接贴片电阻的片状焊料放置位置与绝缘元件5上的焊垫相对应。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率半导体芯片焊接装置，其特征在于：包括底板（１）、绝缘元件固定框架（３）、绝缘元件（５）和半导体芯片固定框架（６），绝缘元件固定框架（３）固定在底板（１）上方形成绝缘元件固定工位，绝缘元件（５）放置在绝缘元件固定框架（３）上，半导体芯片固定框架（６）固定在绝缘元件固定框架（３）上，半导体芯片固定框架（６）上分布有用于元件放置的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张泉，李继鲁，徐先伟，彭勇殿，吴煜东，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]