[实用新型]一种保证大功耗GAN芯片导热层厚度的点胶治具

说明书

本实用新型涉及一种保证大功耗GAN芯片导热层厚度的点胶治具，包括点胶头，所述点胶头内部设有出胶通道，所述出胶通道的底端设有横截面形状为矩形的定形胶槽，所述定形胶槽的尺寸与所要焊接的芯片尺寸相匹配，所述定形胶槽竖截面为上窄下宽的外喇叭形，所述点胶头底面还设有多条排气通道，所述排气通道与定形胶槽连通。在进行点胶时，需要点胶头与引线框基岛表面贴合，然后再进行点胶，使烧结银胶充满定形胶槽，从而得到均匀一致、尺寸精准的点胶厚度，胶量也得到了控制；点胶的形状为矩形，与芯片适配，不易引发芯片边缘爬胶过高，污染芯片的情况，从而解决了现有技术中点胶厚度和形状无法精准控制的难题。

技术领域

本实用新型涉及芯片封装技术领域，尤其涉及一种保证大功耗GAN芯片导热层厚度的点胶治具。

背景技术

随着国内外5G技术的发展，市场陆续出现一些适用于5G产品的氮化镓芯片，此类芯片在工作时电流大、功率高，工作温度会高达250度，这就要求芯片封装产品具有高散热性、高可靠性的特性，为了满足这些要求，尤其是高散热性要求，对产品的封装材料(塑封料、焊接料)也有较高要求，都需要具有高导热性的特性，尤其是芯片底部的焊接料，连接了芯片和引线框基岛，芯片产生的热先传递到引线框基岛上，再散失到空气中，是决定产品散热性能的非常关键性的材料。目前，为了满足产品的高散热要求，都选用热导率大于100W/(m.K) 的焊接材料，既烧结银胶，烧结银胶内部主要成分为银粉，具有很好的导电性。但是此类材料也有一些缺点，在烘烤固化焊接后，芯片与引线框基岛之间的焊接料中会出现很多空洞，这严重影响了产品的散热性。

如图1所示，为现有技术中的一种芯片封装结构，包括芯片1、金线2、引线框基岛3、烧结银胶4、引线框5和塑封料6，现有技术中烧结银胶4厚度一般采用15-20μm，在烘烤固化焊接后，芯片1与引线框基岛3之间的烧结银胶4中会出现很多空洞，芯片1与引线框基岛3之间焊接空洞面积与产品散热性呈明显的反比关系，这严重的影响了芯片封装产品的散热性，散热性差会导致产品异常，降低产品寿命，甚至直接失效。当前产品一般对芯片焊接层空洞率要求小于25％(JEDEC J-STD-033)，而此类GaN/SiC产品的特殊应用对其散热性要求很高，焊接层空洞率不大于5％，为了减少焊接空洞，通过高导热性烧结银胶DOE实验优化后发现，当焊接料的用量要达到一定要求，既厚度大于30μm时，焊接空洞会明显降低，可使焊接空洞会降低到2％以下，能满足散热要求。

现有技术中烧结银胶是主要是采用点胶的方式转移到引线框基岛上，如图2所示，点胶头7点出的胶量完全是通过压力来控制，造成胶量不稳定，点胶头点出的胶胶尾较高，而四周较薄，表面水平高度差异较大，放置芯片后胶的厚度不易控制；另外，点出的胶为圆形，芯片绝大多数为方形，这种状况下：如果胶量稍小的情况下，容易出现四个角位置胶量不足，如果胶量偏大，易引发芯片边缘爬胶过高，污染芯片，需要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种保证大功耗GAN芯片导热层厚度的点胶治具。

本实用新型是这样实现的：一种保证大功耗GAN芯片导热层厚度的点胶治具，包括点胶头，所述点胶头内部设有出胶通道，所述出胶通道的底端设有横截面形状为矩形的定形胶槽，所述定形胶槽的尺寸与所要焊接的芯片尺寸相匹配，所述定形胶槽竖截面为上窄下宽的外喇叭形，所述点胶头底面还设有多条排气通道，所述排气通道与定形胶槽连通。

其中，所述定形胶槽竖截面的外喇叭的开口角度为10-60度。

其中，所述定形胶槽底面的四个侧边均设有多条排气通道，所述排气通道的深度为 10-20μm，宽度为50-100μm。

其中，所述点胶头采用玻璃材质，所述定形胶槽内部进行抛光打腊处理。

其中，所述定形胶槽内部棱边均设有倒圆角。

其中，所述点胶治具还设有超声波振动装置，所述超声波振动装置包括振动主轴，所述点胶头固定在振动主轴上，所述点胶头底端振幅为5-10μm。