一种键合机辅助装置的制作方法

1.本技术属于半导体封装技术领域，特别涉及一种键合机辅助装置。


背景技术：

2.键合机是智能卡封装流程中必不可少的设备之一，用于将芯片与原材料实现连接。键合机连接芯片与框架使用的焊线有金线、铜线、银合金线等材料。框架是半导体封装的原材料。键合机在键合焊线的时候，框架从键合机的上料平台进入到打线平台，框架在打线平台上打线时需固定框架，若不固定框架会由于框架晃动导致打线不稳定无法标准的将焊线键合在框架上，从而实现芯片与框架的有效连接。
3.为有效的固定框架，键合机设备必不可少的辅助工具是加热块和压板。常规的加热块上表面是一个平整的平面，加热块的平面上设置一定数量的真空孔，用于吸附框架固定框架。常规的压板是直接在压板上开口，留出键合机打线活动区域。此种普通的加热块和压板仅仅是满足键合机的打线能力，但键合机打线过程中使用的框架材质是铜，此种铜框架在生产过程中会由于温度升高导致框架表面氧化加速，另外压板打线区域开口较大会导致框架其他打线区域在加热块上的时间增加而增加框架氧化的情况。
4.框架表面氧化会直接导致后续封装完成后的产品失效，例如封装产品的塑封料与铜框架表面的结合力差导致出现分层，直接影响产品的品质和可靠性。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供了一种键合机辅助装置，以解决或减少键合机打线时框架易发生氧化的问题，从而提高产品的品质及可靠性。
6.本技术的技术方案是：一种键合机辅助装置，其特征在于，所述辅助装置包括加热块及压板，其中：
7.所述加热块包括一加热块主体，在所述加热块主体的上表面设有一加热块凸台而形成凸台平面，在所述加热块凸台的两侧设有加热块凹槽而形成凹陷平面，所述凸台平面与凹陷平面之间具有高度差；
8.所述压板包括一压板主体，在所述压板主体上设有一开口，所述开口的尺寸及形状适配于所述加热块凸台，在所述压板主体下表面的开口两侧具有对应于所述凹陷平面的平面；
9.其中，所述压板主体的内部设置有多个沿着压板长度方向延伸的横向气体通道，所述横向气体通道分布在开口的左右两侧，且所述横向气体通道贯穿连通至开口，以及所述压板主体的两端分别至少设有一个沿着压板宽度方向延伸的纵向气体通道和连通所述纵向气体通道且位于压板主体上表面边缘位置的安装口，所述开口单侧的纵向气体通道连通单侧全部的横向气体通道，保护气体自所述安装口流入且能够在开口内的横向气体通道流出，而在所述开口区域内形成保护气流。
10.进一步的，所述加热块与压板采用同一种金属材质制成。
11.进一步的，在所述加热块凸台部位具有若干个垂直于所述凸台平面的吸附孔以及多个平行于凸台平面的吸附通道，所述吸附孔与吸附通道连通，所述吸附孔位置为键合机设备的打线区域。
12.进一步的，所述吸附通道在加热块的长度方向设有多个且沿着加热块的宽度方向延伸，每个吸附通道对应于所述凸台平面上的多个吸附孔，从而使所述吸附孔在所述凸台平面形成矩形分布。
13.进一步的，所述吸附孔和吸附通道通过与真空设备连接而实现负压或真空状态。
14.进一步的，所述开口自所述压板的上表面至下表面为逐渐收缩的结构。
15.进一步的，所述开口的宽度与加热块的吸附孔区域的宽度相对应。
16.进一步的，在所述压板主体的下表面开口两侧设有多个沿着压板主体厚度方向延伸的排气孔，所述排气孔连通于所述横向气体通道。
17.进一步的，所述保护气体为惰性气体。
18.本实用新型的键合机辅助装置具有如下有益效果：
19.1)加热块凸台形成的凸台平面两侧位置设置加热块凹槽而形成凹陷平面，使得加热块与对应的框架其他打线区域形成空隙，一般情况下框架与加热块的接触区域有加热功能及吸附功能，该加热块能够减少框架与加热块的直接接触，可有效减少框架与加热块的接触面积，防止加热块1与框架直接接触导致框架表面由于温度高而增加框架表面的氧化；
20.2)压板内部设置纵向及横向气体通道，保护气体从压板两侧的安装口流入横向气体通道中，保护气体会从开口两侧的横向气体通道流入到开口区域，从而形成相向的保护气流，将打线区域隔绝氧气，防止框架在打线时氧化，可有效保证打线阶段的质量；
21.3)压板的底部设置排气孔，保护气体可从横向气体通道向下流入到框架其他打线区域，保护框架打线已完成区域和框架打线未完成区域不被氧化，从而与加热块凹槽形成两道防线，有效防止框架其他打线区域表面氧化，为提高产品的可靠性做好保障。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本技术的一些实施例。
23.图1为本实用新型中的加热块示意图。
24.图2为基于图1中a向视角的加热块俯视图。
25.图3为本实用新型中的压板示意图。
26.图4为本实用新型中的压板俯视图。
27.图5为本实用新型中的压板仰视图。
28.图6为本实用新型中的压板前视图。
29.图7为基于图6中b-b剖的压板剖视图。
30.图8为本实用新型中的加热块与压板配合状态示意图。
31.附图标记
32.1-加热块
33.11-加热块凸台
34.12-加热块凹槽
35.13-吸附孔
36.14-吸附通道
37.h-加热块凸台与加热块凹槽的高度差
38.2-压板
39.21-压板主体
40.22-开口
41.23-平面
42.24-横向气体通道
43.25-纵向气体通道
44.26-安装口
45.27-排气孔
46.28-边缘吸附装置
47.3-框架
具体实施方式
48.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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更加详细的描述。
49.本实用新型提供了一种键合机辅助装置，该辅助装置设置在键合机的打线平台上，用于键合焊线时使用。
50.该键合机辅助装置包括加热块1及压板2。优选的，加热块1与压板2采用同一种金属材质制成，例如加热块1与压板2均为铜合金材料或合金钢材料。
51.如图1和图2所示，加热块1包括一加热块主体，在加热块主体的上表面约中部位置有一加热块凸台11，加热块凸台11形成凸台平面。在该加热块凸台11的两侧分别有加热块凹槽12，该加热块凹槽12形成凹陷平面。凸台平面与凹陷平面具有高度差h。在加热块凸台11部位具有若干个垂直于凸台平面的吸附孔13以及多个平行于凸台平面的吸附通道14，吸附孔13与吸附通道14连通，加热块1的吸附孔13位置为键合机设备的打线区域。
52.在图1和图2所示实施例中，吸附通道14在加热块1的长度l方向设有多个，且沿着加热块1的宽度w方向延伸，每个吸附通道14对应于凸台平面上的多个吸附孔13，从而使吸附孔13在凸台平面形成矩形分布。吸附孔13和吸附通道14通过与键合机吸真空部位连接而实现负压或真空状态，通过负压或真空的吸附孔13可实现加热块1上框架(未示出)的吸附，从而固定框架，使之不晃动。
53.由加热块凹槽12形成的凹陷平面通过与压板2配合，可形成加热块与框架其他打线区域的空隙区域，该空隙区域可以避免框架其他打线区域与加热块12的直接接触，防止加热块12的温度传导至框架(未示出)上，从而引起框架表面的氧化，以此起到保护作用。
54.其中，该框架其他打线区域包括框架打线完成区域和框架打线未完成区域。左侧的加热块凹槽12上方对应位置为框架打线未完成区域，右侧的加热块凹槽12上方对应位置为框架打线已完成区域，框架在键合机打线平台上自左向右移动，因此，左右两侧的加热块凹槽12上方对应的框架位置随着框架的平移而发生变化，从而实现对整条框架的保护。
55.如图3至图7所示，压板2包括一压板主体21，在该压板主体21的约中部位置设有一
开口22，该开口22的尺寸及形状适配于加热块凸台11，且加热块1上的吸附孔13位置相对应。在本技术优选实施例中，开口22自压板2的上表面至下表面为逐渐收缩。进一步的，该开口22为小开口，开口22的宽度约为加热块1宽度的三分之一，开口22的宽度与加热块1的吸附孔13区域的宽度相对应，从而实现仅打线位置的加热块1接触框架以便于打线。
56.压板主体21下表面的开口22两侧具有平面23，该平面23对应于加热块1的凹陷平面。优选的，在开口22宽度方向的边缘处设有厚度大于该平面23的边缘吸附位置28。
57.如图8所示，当压板2与加热块1配合使用时，框架3位于压板2与加热块1之间，压板2的平面23和加热块1的凹陷平面均与框架之间可形成有间隙，该间隙可有效降低框架3的表面温度，防止框架表面氧化。
58.进一步，在压板主体21的内部设置有多个沿着压板2长度l方向延伸的横向气体通道24，横向气体通道24在开口22的左右两侧均有分布，且该横向气体通道24贯穿连通至开口22。在压板主体21的两端分别至少设有一个沿着压板2宽度w方向延伸的纵向气体通道25，及连通该纵向气体通道25且位于压板主体21上面边缘位置的安装口26，开口22单侧的纵向气体通道25连通单侧全部的横向气体通道24。
59.从键合机设备上引出的气管可分别连接至压板主体21两侧的安装口26，气管内流通保护气体。当保护气体从键合机设备的气管分别流入到压板2两侧的纵向气体通道25(纵向气体通道25的两侧可进行封堵)后，保护气体可进一步流入至横向气体通道24中。此时保护气体通过开口22两侧的横向气体通道24进行汇聚，保护气体分别从开口22左侧的横向气体通道24流向开口22右侧的横向气体通道2方向，也有保护气体从开口22右侧的横向气体通道24流向开口22左侧的横向气体通道24方向，此时便会在开口22内形成保护气体气流区域，会在键合机打线过程中形成气体保护，防止框架在打线过程中氧化。在本技术优选实施例中，该保护气体为通常为不易发生反应的惰性气体，本实施例中，保护气体采用了氮气。
60.此外，在压板主体21的下表面两侧均设有多个沿着压板主体21厚度方向延伸的排气孔27，该排气孔27连通横向气体通道24。
61.此时，保护气体在横向气体通道24中流通时，会有保护气体从横向气体通道24流入到排气孔27中。由于加热块1与压板2配合使用时，加热块1位于下侧，其加热块凸台11朝上，压板2的开口22适配于加热块凸台11，且开口22两侧的平面23适配于加热块凹槽12，平面23与凹陷平面之间会形成间隙。通过排气孔27向下流通的保护气体会流动到该间隙中，从而可以对该间隙内的框架打线完成区域和框架打线未完成区域进行保护，防止氧化。
62.另外，在压板主体21的宽度方向边缘设置边缘吸附位置。
63.本实用新型的键合机辅助装置具有如下有益效果：
64.1)加热块凸台形成的凸台平面两侧位置设置加热块凹槽而形成凹陷平面，使得加热块与对应的框架其他打线区域形成空隙，一般情况下框架与加热块的接触区域有加热功能及吸附功能，该加热块能够减少框架与加热块的直接接触，可有效减少框架与加热块的接触面积，防止加热块1与框架直接接触导致框架表面由于温度高而增加框架表面的氧化；
65.2)压板内部设置纵向及横向气体通道，保护气体从压板两侧的安装口流入横向气体通道中，保护气体会从开口两侧的横向气体通道流入到开口区域，从而形成相向的保护气流，将打线区域隔绝氧气，防止框架在打线时氧化，可有效保证打线阶段的质量；
66.3)压板的底部设置排气孔，保护气体可从横向气体通道向下流入到框架其他打线
区域，保护框架打线已完成区域和框架打线未完成区域不被氧化，从而与加热块凹槽形成两道防线，有效防止框架其他打线区域表面氧化，为提高产品的可靠性做好保障。
67.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。