[实用新型]多芯片一次加压焊接工装

说明书

本实用新型提供了一种多芯片一次加压焊接工装，横梁通过立柱固连在底板上方；基板安装在底板上，基板上设置有安放芯片载体的芯片载体凹槽；定位板安装在基板上，开有上下贯通的定位框，定位框的形状与需同时焊接的芯片拼接后的形状相同；焊片和芯片依次置于定位框内；定位板上方通过定位盖封闭，定位盖上设有与芯片数量和位置相对应的压针导向孔；压头安装在横梁上，且压头高低能够调节，与芯片数量相同的压针一端穿过压针导向孔挤压芯片，另一端通过挤压弹簧与压头固连。本实用新型能够同时将多个芯片与芯片载体一次焊接，避免芯片多次受热，减少芯片受损的风险；能够同时对多个芯片定位且压力可调，降低空洞率，确保焊接质量。

技术领域

本发明涉及微组装芯片共晶焊接领域。

背景技术

随着微波混合集成电路向高性能、小型化、轻量化、高可靠以及低成本方向发展，使用裸芯片替代封装器件，采用微波多芯片组件技术实现装配已成为通用做法。微波多芯片组件的功能都是通过功能各异的芯片来实现的，各类单片微波集成电路芯片在单一基片上集成了具有较为完整功能的电路，在微波通讯系统中发挥着重要的作用，是微波多芯片组件组装的核心。这些芯片在使用时需要将芯片装配到热匹配的散热载体上，实现的方法有导电胶粘接和共晶焊接。与导电胶粘接相比，共晶焊接具有接触电阻低、传热效率高、散热均匀、焊接强度高、工艺一致性好等优点，适用于高频、大功率器件的装配。因此，高功率芯片的装配通常使用共晶焊接的方式。

在传统的共晶方法中，主要采用在热台上手持镊子手动共晶的方式，在惰性气体氛围中利用镊子产生机械振动使芯片与载体之间产生摩擦，排除掉焊料中的氧化物以及焊接区域的起泡，从而实现低空洞率共晶焊接。但是该方法不再适用于新的产品形态与产能要求。第一，在多芯片共晶时，依次摩擦的方式会使前面焊接的芯片长时间受热，有造成器件损伤的风险，并且在第二只芯片焊接操作时容易影响到第一只芯片；第二，在单片微波集成电路芯片中，基材大多数为GaAs，材料极脆，镊子在施加力时容易损伤芯片。因此有必要采用新型工艺手段解决上述问题。

真空可控气氛共晶炉可实现器件的各种共晶工艺。共晶时无需使用助焊剂，并具有抽真空或充惰性气体的功能，在真空下可以有效的减少空洞。在共晶时由于有气流变化，为防止芯片移动用夹具定位就是必须的。应用专用夹具就能实现多芯片一次共晶焊接。多芯片共晶焊接时，由于芯片的尺寸越来越小，数量越来越多，就必须采用特制的夹具工装来完成。这类夹具不但具有固定芯片和焊料位置的功能，还要具有对芯片施加一定压力的功能，本身还要具有易操作、耐高温不变形的特性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种加压焊接工装，能将多个芯片与载体一次性装配并焊接，能够避免对芯片的损伤，并减少芯片与载体间焊接的空洞。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种芯片加压焊接工装，包括底板、立柱、横梁、基板、定位板、定位盖、压针和压头，其特征在于：所述的横梁通过立柱固连在底板上方；所述的基板安装在底板上，基板上设置有安放芯片载体的芯片载体凹槽；所述的定位板安装在基板上，定位板上开有上下贯通的定位框，定位框的形状与需同时焊接的芯片拼接后的形状相同；与芯片大小一致的焊片和芯片依次置于定位框内；所述的定位板上方通过定位盖封闭，定位盖上设有与芯片数量和位置相对应的压针导向孔；所述的压头安装在横梁上，且压头高低能够调节，与芯片数量相同的压针一端穿过压针导向孔挤压芯片，另一端通过挤压弹簧与压头固连。

所述的压头上端通过挤压弹簧固连螺杆下端，螺杆置于螺管中，螺杆上端通过螺母与螺管上端固连；所述的螺管为设有外螺纹的中空圆柱，外壁与横梁上的通孔螺纹连接。

所述的横梁一端设置有上下贯通的通孔，另一端设置有上下贯通侧向开放的长槽；销螺钉穿过通孔后将横梁一端安装在一个立柱的上端，且横梁能够绕立柱轴线转动；底板上另一个立柱的上端为为螺柱，当横梁转动到所述螺柱置于长槽内时，在螺柱上安装锁紧螺母固定横梁。

所述的底板上设置有安放基板的定位沉孔，所述的基板下表面凸起有定位圆台，与底板的定位沉孔匹配。