[发明专利]一种烧结装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种烧结装置及其使用方法,所述烧结装置，包括气缸和压头，当所述气缸水平地推动压头压紧芯片时，所述压头会对芯片施加压力，还会将加热单元的温度传递给芯片，以实现高压高温烧结；所述的烧结装置的使用方法，包含以下步骤：S1.将待烧结的芯片依次地放置；S2.待芯片放置完成后，再将压头基座和芯片基座进行合模；S3.合模完成后，所述气缸运动带动对应的压头竖直地向下运动压紧对应的芯片；S4.所述压头不仅对芯片施加压力，还会将加热单元的温度传递给芯片，以实现高压高温烧结；本发明解决了高压气体带来的安全性问题和高温带来的密封件寿命降低的问题，还提高了设备的稳定性；同时使用方法简便。

技术领域

本发明属于半导体银烧结相关技术领域，具体涉及一种烧结装置及其使用方法。

背景技术

在半导体功率模块中，需要将芯片烧结到敷铜陶瓷基板上，在这个过程中，由于芯片和敷铜陶瓷基板之间设置有银膏，只有通过高温和一定压强才能将芯片烧结到敷铜陶瓷基板上。

现有技术中，烧结通常采用硅胶或者高压气体对力进行传递，然后对功率器件进行烧结，但是，当在批量生产时，将不能发挥作用；部分技术中虽然采用高压气体或气囊对产品进行烧结，但是其塑料密封部件只能承受较小的温度和压力，当需要使用到的烧结温度较高或者压力较大时，就会对该密封件的寿命产生影响，且当高压气体发生泄漏，高压气体或气囊存在安全隐患。

现有的，例如公开号CN109676139A，公开了一种功率器件纳米颗粒烧结封装夹具，该装置通过模具夹紧机构、力放大机构等对功率器件进行烧结，灵活性较差且结构不稳定。

为此，我们研发了一种既能对产品进行批量生产又能解决高压气体带来的安全性问题以及高温带来的密封件寿命降低问题的烧结装置及其使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烧结装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的现有的烧结装置不能对产品进行批量生产以及现有的烧结装置使用高压气体安全性不高且高温会将密封件寿命降低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种烧结装置，包括导杆座和芯片基座，所述导杆座内部至少设置有一个导杆，所述导杆座内部还设置有加热单元；所述芯片基座上用来放置芯片；所述导杆底部上设置有压头，所述导杆顶部上连接有连杆；所述连杆远离导杆的一端上连接有气缸；当所述气缸运动时，能带动对应的压头竖直地上下运动；当所述气缸推动对应的压头压紧芯片时，所述压头不仅对芯片施加压力，还会将加热单元的温度传递给芯片，以实现高压高温烧结。

优选的，每个所述压头分别安装在压头基座内部的通道中，并可以相对于压头基座进行上下移动。

优选的，所述压头基座顶部上设置有导杆座，所述导杆座顶部上设置有连杆基座，所述导杆座内部开设有直线轴承，所述直线轴承呈垂直设置，所述直线轴承内部可供导杆进行上下滑动。

优选的，所述连杆上开设有旋转轴连接孔，所述旋转轴连接孔内设置有旋转轴且旋转轴贯穿于旋转轴连接孔；所述连杆通过旋转轴连接在连杆基座上，以便连杆可以相对于旋转轴进行旋转。

优选的，每个所述气缸分别设置于对应的气缸基座内部，所述气缸基座上开设有主导气腔，工作时，所述主导气腔与所有气缸同步配合，主导气腔充气使所有气缸同步进行顶升,带动所有压头同步对所有芯片进行压紧。

优选的，所述气缸基座上依次开设有多个主导气腔；每个主导气腔能与对应的气缸模组的每个气缸同步配合，工作时，每个所述主导气腔与对应的气缸模组配合，所述主导气腔驱动对应的气缸模组的每个气缸运动，能带动气缸模组对应的压头同步对对应的芯片进行压紧。

优选的，所述的烧结装置的使用方法，包含以下步骤：

S1.将待烧结的芯片依次的放置在位于芯片基座上的DBC敷铜陶瓷基板上面；

S2.待芯片放置完成后，再将压头基座和芯片基座进行合模；