一种用于半导体芯片的多层真空封装装置的制作方法

1.本技术涉及半导体芯片真空封装技术领域，尤其涉及一种半导体芯片的多层真空封装焊接装置。


背景技术：

2.现有半导体行业芯片封装技术的多层真空封装设备，多是采用铜铸加热板结构，也就是冷却管和加热管直接与加热板压铸成一体的方式，受限于工艺等原因，压铸加热板功率比较低，加热速率及加热均匀性差，冷却管分布少，冷却速率及冷却均匀性差，支撑固定机构需足够强度，加热板本身体积大，重量大，支撑固定机构需足够强度，占用较大空间。同时，加热板功率不可调节，加热冷却效果差，因此迫切需要比传统产品更为可靠方便的结构产品。


技术实现要素：

3.为了解决问题，本技术提供一种用于半导体芯片的多层真空封装装置，包括外壳、真空腔体、加热台和冷却机构；
4.所述真空腔体设置在所述外壳内部，所述真空腔体包括腔门；
5.所述加热台固定在所述真空腔体内部，所述加热台包括导热载台和加热装置；所述加热装置包括红外加热管，其中，所述导热载台所在的平面与所述红外加热管所在的平面相互平行；
6.所述导热载台底部设置有冷却槽，所述冷却槽的横截面呈圆弧形；
7.所述冷却机构包括u型冷却管，所述u型冷却管嵌入所述冷却槽中；
8.所述冷却槽的槽面与所述u型冷却管的外壁紧贴结合，所述u型冷却管被所述冷却槽包覆的部分的面积大于裸露在外的部分的面积；
9.所述u型冷却管的开口方向与所述红外加热管的延伸方向相互垂直。
10.其中，优选的，所述导热载台设置为由若干的方形石墨板拼合而成，相邻石墨板之间设有板固定部件。
11.其中，优选的，所述加热台设置为一层或多层，每层加热台的所述导热载台都设置有所述u型冷却管。
12.其中，优选的，所述u型冷却管通过冷却管支撑件和冷却管定位卡件固定在所述真空腔体上；相邻的u型冷却管之间通过冷却管压板固定，所述u型冷却管形成的平面与所述导热载台所在平面平行。
13.其中，优选的，所述冷却管支撑件及所述冷却管定位卡件均设置有用于安装所述u型冷却管的导向槽。
14.其中，优选的，所述冷却机构还包括外壳冷却装置和腔门冷却装置，所述外壳冷却装置用于外壳的冷却，所述腔门冷却装置用于所述腔门的冷却；所述冷却机构还包括冷却液箱体和冷却机。
15.其中，优选的，所述用于半导体芯片的多层真空封装装置还包括真空泵装置、管阀装置、过滤装置、鼠标、键盘、显示器以及报警灯；所述真空泵装置连接在所述真空腔体上，通过所述真空泵装置能够对所述真空腔体抽真空；所述过滤装置设置在所述真空腔体与所在真空泵之间的管路上，用于过滤杂质；所述鼠标、键盘、显示器用于对用于半导体芯片的多层真空封装装置进行操作。
16.其中，优选的，所述腔门上设置有拉手，所述外壳底部设置有底轮。
17.本技术实现的有益效果如下：
18.与现有技术相比，本技术使用石墨加热为工作台，石墨板良好的导热性能，加工性能，更容易实现升温和冷却的工艺要求；红外加热管提供加热源，提供足够的加热功率输出，采用功率调节模块根据产品焊接效果调整加热管输出功率。采用u型冷却管对石墨板进行冷却，嵌入石墨加热板的圆弧冷却槽内，使冷却达到理想效果，冷却管支撑件及冷却管定位卡件均加工有导向槽，确保冷却管安装位置。
附图说明
19.为了更清楚地说明本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技术中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术一种用于半导体芯片的多层真空封装装置的外壳封装立体结构图。
21.图2为本技术一种用于半导体芯片的多层真空封装装置的真空腔体内部立体结构图。
22.图3为本技术一种用于半导体芯片的多层真空封装装置的加热台的俯视图。
23.图4为本技术一种用于半导体芯片的多层真空封装装置的u型冷却管的固定结构的放大图。
具体实施方式
24.下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.如图1-4所示，本技术提供一种用于半导体芯片的多层真空封装装置，本技术的设备包括框架壳体1、真空腔体2、加热台3和冷却机构。
26.其中，如图1、图2所示，框架壳体1主要由焊接框架和周围钣金构成，框架壳体1底部设置有底轮15。真空腔体2包括真空腔门21和腔体辅件构成，所述真空腔门21上设置有观察口22，所述真空腔门21上还设置有拉手23。腔体辅件主要包括温控仪表11、真空泵（未在图中）、各类管阀件（未在图中）、过滤装置（未在图中）、鼠标、键盘12、显示器13、报警灯14。其中，所述真空泵连接真空腔体2，通过真空泵将真空腔体2抽真空，达到规定的真空度，所述过滤装置安装在真空腔体2与真空泵之间的管路上，所述过滤装置用于过滤真空腔体2内被抽出的助焊剂等杂质，避免杂质进入真空泵，影响真空泵使用寿命；通过鼠标、键盘12、显
示器13外设附件可连通工控机对设备进行操作设置，控制设备运行，报警灯14用于实时显示设备工作状态，并在设备出现问题时发出蜂鸣声，让操作员及时处理。
27.如图2所示，所述真空腔体2内部形成真空温室，本实施例中，所述真空腔体内设置有三层加热台3，在每层加热台上，采用红外加热管31加热，另外，使用功率调节模块能够调整加热管输出功率的百分比；
28.在红外加热管31上使用石墨板32为导热载台，石墨板32能够导热。
29.冷却机构包括腔内冷却41、外壳冷却42、腔门冷却43三部分。所述外壳冷却42用于外壳的冷却，所述腔门冷却43用于所述腔门的冷却；本技术设备冷却机构单独配有冷却液箱体，为腔内冷却及外壳冷却供冷却液；配备冷水机对通过热交换器的冷却液冷却。本实施例中，分六路冷却管进腔体内部，保证冷却液充足。
30.其中，如图3、图4所示，腔内冷却41包括u型冷却管33，在石墨板32内部使用u型冷却管33对石墨板进行冷却，其中，在石墨板32底部加工有圆弧型的冷却槽321，用于将u型冷却管33嵌入，紧密贴合达到迅速冷却效果。
31.本实施例中，所述冷却槽321的槽面与u型冷却管33的外壁紧贴结合，当所述u型冷却管33嵌入所述冷却槽321时，所述u型冷却管33被冷却槽内部包裹的部分的面积大于裸露在外的面积。
32.其中，所述u型冷却管33由冷却管支撑件34和冷却管定位卡件35固定在真空腔体背板上，相邻的u型冷却管之间通过冷却管压板36固定。所述冷却管支撑件34及冷却管定位卡件35均加工有导向槽，确保u型冷却管33的安装位置。
33.另外，真空腔内还配有氮气甲酸还原工艺系统，提高产品焊接效果。
34.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。