[发明专利]一种半导体超声焊接自动定位工装及其加工工艺

说明书

本发明涉及夹具技术领域，本发明公开了一种半导体超声焊接自动定位工装，包括工作台、自动夹紧装置、垂直滑动装置、水平滑动装置，所述工作台顶端开设有工作台面板，所述工作台面板下侧设有下部连接块，所述下部连接块两端安装有垂直连接块，所述自动夹紧装置位于工作台两侧，所述工作台下端设有气缸及气管。本发明改变了常规的铝丝超声焊接的加工工艺及工装的加工，可有效的避免在进行铝丝焊接时对DBC板和芯片的损坏，从而大幅降低了加工时的废品率；提高设备自动化程度、降低了工作量，从，加快了工作效率，也提升了加工效果。

技术领域

本发明涉及夹具技术领域，具体为一种半导体超声焊接自动定位工装及其加工工艺。

背景技术

目前，半导体模块中多使用DBC板（指覆铜陶瓷基板，由DBC(DirectBondCopper)技术将铜箔直接烧结在陶瓷表面而制成）作为基础材料，并与DBC板上设置若干芯片。在半导体的封装工艺中涉及了多种关键技术，铝丝超声焊接就是其中极为重要的环节之一。现有的超声焊接工装普遍采用机械式夹紧固定，首先将工装固定在键合机上，然后将产品放到工装上，进行装夹、键合；但使用现有的机械式夹紧工装在工作时易对DBC造成物理性伤害，如DBC边缘或者直角处等。

然而，人们在实践中发现，此类工装由于上表面布满凹槽，在使用时超声波键合会使DBC板震动，使其极易对芯片内部造成损伤，带来了极高的废品率，使得工作效率大幅降低。同时工装手动操作较多劳动强度高，工装自动化水平低，真空抽气泵持续工作也对能源造成了极大的浪费。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种结构精巧、使用方便，可在进行铝丝超声焊接时有效的避免DBC板损坏的半导体键合工装及其加工工艺。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体超声焊接自动定位工装，包括工作台、自动夹紧装置、垂直滑动装置、水平滑动装置，所述工作台顶端开设有工作台面板，所述工作台面板下侧设有下部连接块，所述下部连接块两端安装有垂直连接块，所述自动夹紧装置位于工作台两侧，所述工作台下端设有气缸及气管；

所述自动夹紧装置包括垂直连接座、水平连接座、自动水平定位装置和连杆；

所述连杆两端分别连接垂直连接座与水平连接座，所述水平连接座与自动水平定位装置相连；

所述自动水平定位装置包括定位框、定位顶针、水平连接块；

所述定位框与水平连接块，所述定位顶针位于定位框的侧壁上；

所述水平滑动装置包括水平导轨、水平直线轴承；

所述水平导轨与框架连接，所述水平直线轴承与水平连接块连接；

所述垂直滑动装置包括垂直导轨、垂直直线轴承；

所述垂直导轨与框架连接，所述垂直直线轴承与垂直连接块连接。

优选的，所述工作台、自动夹紧装置、垂直滑动装置、水平滑动装置、框架连接形成一个整体。

优选的，所述垂直滑动装置上下运动，通过所述自动夹紧装置的转化带动水平滑动装置运动。

优选的，所述工作台面板平面光滑无固定式定位销且设有吸音槽孔。

优选的，所述工作台面板为中空结构内部填充吸音材料。

6．一种半导体超声焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤；

1)、原料处理：将连接有若干芯片的DBC板焊接在一铜底板的上表面上；

2)、安装工装：将键合工装的工作台安装在键合机中，并接上气源；

3)、夹持：将铜底板放在工作台面板，接通气动源，推动气缸向上运动推动工作台上升从垂直方向压紧底板；