[發(fā)明專(zhuān)利]一次性燒結(jié)多個(gè)不同厚度芯片的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110345944.9
• 申請(qǐng)日: 2011-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102420158A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐連勇;唐思熠;陳露;陸國(guó)權(quán);荊洪陽(yáng);韓永典;梅云輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/67
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/67;H01L21/50
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 曹玉平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燒結(jié)芯片的裝置，特別涉及一種可同時(shí)將多個(gè)不同厚度的大面積芯片同時(shí)燒結(jié)于一個(gè)基板上的裝置。

背景技術(shù)

混合動(dòng)力汽車(chē)中，要用逆變器等大功率電子模塊將交流電轉(zhuǎn)化為直流電。由于此類(lèi)模塊工作時(shí)功率很大，因此會(huì)產(chǎn)生大量的熱。使用傳統(tǒng)的釬焊接方法制造此類(lèi)模塊時(shí)，存在使用壽命短、散熱能力低等缺點(diǎn)，將混合動(dòng)力汽車(chē)中功率模塊中芯片的結(jié)點(diǎn)溫度限制在150度以下。新出現(xiàn)的納米銀焊膏低溫?zé)Y(jié)技術(shù)，能在很大程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)釬焊方法的缺點(diǎn)。

在將納米銀焊膏應(yīng)用于制造IGBT模塊時(shí)，需要將厚度不同的大面積的芯片燒結(jié)于基板之上。由于在燒結(jié)大面積芯片時(shí)必須在加熱燒結(jié)的同時(shí)施加一定的壓力，而目前的大多數(shù)的熱壓機(jī)的壓板為平面結(jié)構(gòu)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)厚度不同芯片在一塊基板上的一次性加壓燒結(jié)。而如果采用將芯片一個(gè)一個(gè)在基板上燒結(jié)的方法，一方面在燒結(jié)的過(guò)程容易造成芯片和基板的污染，另一方面也極大的降低的生產(chǎn)效率。因此，亟待需要一種能解決這些問(wèn)題裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)厚度不同芯片在一塊基板上的一次性加壓燒結(jié)的缺點(diǎn)，提供一種精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的一次性燒結(jié)多個(gè)不同厚度芯片的裝置。

本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

一次性燒結(jié)多個(gè)不同厚度芯片的裝置，由限位框1、基板8和壓板3組成；所述限位框1為矩形，限位框1的兩個(gè)側(cè)邊分別設(shè)置有若干個(gè)觀察、通氣槽2；所述限位框1內(nèi)設(shè)置有基板8，基板8的上面設(shè)置有若干個(gè)芯片7，所述芯片7分為較薄芯片和較厚芯片；所述限位框1內(nèi)、基板8及芯片7的上面設(shè)置有壓板3，在壓板3的底面、與較薄芯片的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有凸臺(tái)5，凸臺(tái)5的高度為較薄芯片與較厚芯片的厚度差；在壓板3的上面、接近兩邊的對(duì)稱(chēng)位置設(shè)置有兩個(gè)螺孔4，兩個(gè)螺孔4分別設(shè)置有可裝卸的提手6。

所述觀察、通氣槽2為方形槽。

所述凸臺(tái)5的面積略大于較薄芯片的面積。

所述限位框1和壓板3采用采用熱膨脹系數(shù)小的耐熱不銹鋼材料制成。

本發(fā)明的的一次性燒結(jié)多個(gè)不同厚度芯片的裝置的使用方法，具有如下步驟：

第一步，將芯片7放置在刷好焊膏的基板8上；

第二步，將基板8放入限位框1內(nèi)；

第三步，將帶有提手6的壓板3平穩(wěn)地放入限位框1內(nèi)；

第四步，卸下提手6，加壓燒結(jié)。

本發(fā)明的有益效果是，實(shí)現(xiàn)了不同厚度芯片在一塊基板上的一次性燒結(jié)，從而避免了每次燒結(jié)單個(gè)芯片，既可以防止基板和芯片的污染，又提高了生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明限位框的立體示意圖；

圖2是本發(fā)明壓板的立體示意圖；

圖3是圖2的仰視圖；

圖4是限位框、壓板和基板的裝配示意圖。

附圖標(biāo)記如下：

1——限位框??????2——觀察、通氣槽

3——壓板????????4——螺孔

5——凸臺(tái)????????6——提手

7——芯片????????8——基板

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

如圖4所示，本發(fā)明的一次性燒結(jié)多個(gè)不同厚度芯片的裝置，由限位框1、基板8和壓板3組成。

限位框1的作用是為基板8定位，如圖1所示，限位框?yàn)榫匦危膬蓚€(gè)較長(zhǎng)的側(cè)邊分別留有若干個(gè)用于觀察和通氣的觀察、通氣槽2，以保證芯片在燒結(jié)的過(guò)程中便于觀察和有充分的空氣流通，觀察、通氣槽2為方形結(jié)構(gòu)。

基板8置于限位框內(nèi)，基板8的上面放置多個(gè)一次性燒結(jié)不同厚度的芯片7，芯片7有兩種厚度，一種較薄，一種較厚。

在放置芯片7的基板8的上面再放置壓板3，壓板3用于對(duì)不同厚度芯片進(jìn)行施壓，然后再燒結(jié)芯片。

在壓板3與芯片7相接觸的一面上、與較薄芯片的對(duì)應(yīng)位置制有凸臺(tái)5，如圖3所示。凸臺(tái)5的高度為較薄芯片與較厚芯片的厚度之差，凸臺(tái)5的面積略大于較薄芯片的面積。在壓板3的上面、接近兩短邊的對(duì)稱(chēng)位置鉆兩個(gè)螺孔4，如圖2所示。兩個(gè)螺孔4分別安裝有可裝卸的兩個(gè)提手6。

本發(fā)明的一次性燒結(jié)多個(gè)不同厚度芯片的裝置，采用常規(guī)的生產(chǎn)制造工藝進(jìn)行制備，為保證該燒結(jié)裝置的精度及使用壽命，限位框1和壓板3均采用熱膨脹系數(shù)較小的耐熱不銹鋼材料。

使用本發(fā)明的一次性燒結(jié)多個(gè)不同厚度芯片的裝置時(shí)，使用方法如下：

第一步：將芯片7放置在刷好焊膏的基板8上；