[实用新型]针脚固定装置、焊接接头和超声波焊接机

说明书

本实实用新型公开了针脚固定装置，包括呈柱形的信号针安装部，所述信号针安装部从顶面形成向下的安装孔，所述安装孔供信号针插入固定，所述信号针安装部的底面为截面大于信号针安装部截面的扁平底板，所述安装孔的尺寸与信号针的插接部尺寸适配，沿所述信号针安装部的上表面往所述信号针安装部的底面，所述信号针安装部的截面尺寸不变；本实用新型还公开了一种焊接接头以及一种超声波焊接机，通过设置容置腔，实现可通过超声波焊接针脚固定装置。使用本实用新型公开的技术方案，可以实现通过超声波焊接的方式将针脚固定装置固定在基板上，使得安装针脚固定装置可快速准确地安装到预定位置，避免产生焊锡飞溅、焊接空洞、器件翻转等各种问题。

技术领域

本实用新型涉及超声波焊接技术领域，特别地，本实用新型涉及用于将插针固定的针脚固定装置、用于将所述针脚固定装置进行超声波焊接的焊接接头及超声波焊接机。

背景技术

在发明人所在的半导体器件封装技术领域，一般的功率器件都是通过管脚实现芯片与外部的电气连接。但是，对于某些特殊的领域，客户在采用通用的功率器件，使用功率器件的通用性能之外，还根据某些功能的设计，需要在功率器件上设置信号连接装置。

对于客户的这种需求，现有技术提供的一种通行做法是在现有设计封装的功率器件的基板上安装信号针。而为了能将信号针固定在功率器件上，现有技术提供的解决方案是在功率器件的基板预定位置固定一个针脚固定装置，针脚固定装置上设有供信号针连接的安装孔。而客户根据自己功能设计的需要，在需要的针脚固定装置上安装信号针即可。

现有技术将针脚固定装置固定在基板上的方法如下：首先，根据功能设计的需要，在基板上设计需要安装针脚固定装置的预设位置；然后在预设位置印刷上锡膏；再将针脚固定装置放置在预设位置的锡膏上，将放置有针脚固定装置的功率器件进行真空回流焊；焊接完成后对整个功率器件进行清洗。

其中，现有技术为上述方法提供的一种针脚固定装置，其设计的形状为工字形。该针脚固定装置两端设置有截面尺寸大于中间主体的扁平顶板和扁平底板。连接扁平顶板和扁平底板的主体部分设有贯穿扁平顶板、主体部分和扁平底板的安装孔，安装孔用于供信号针安装固定。其中，扁平顶板和扁平底板形状大小一致，即他们可以转换，当扁平顶板放置在下面时，其将转换成为扁平底板，而扁平底板转换成扁平顶板。扁平顶板或者扁平底板用于增大与锡膏接触的面积，从而增大针脚固定装置与基板的接触面积，提高针脚固定装置安装的稳定性。同时扁平顶板和扁平底板的一致性设计，可以使得针脚固定装置在固定到基板上时不用区分是顶面还是底面，因为无论是底面还是顶面都可以作为与基板连接的固定面，从而提高安放针脚固定装置的效率。

但上述现有技术提供的针脚固定装置固定到基板上的工艺存在以下问题：

1、在真空回流焊中，焊锡内部的气泡会在压力下破裂，导致焊锡飞溅，从而影响到功率器件和针脚固定装置(如图1所示)；

2、由于不能完全控制焊锡的厚度，针脚固定装置也存在重量不完全一致的情况，因此针脚固定装置与基板之间有时可能焊锡不够，形成焊层空洞(如图2所示)；同时也容易导致针脚固定装置的平衡度(即针脚固定装置的安装孔始终保持与基板垂直的状态)和高度(即针脚固定装置的顶面与基板的距离)控制极为困难；这也导致后续将信号针插入针脚固定装置时有插针不畅的问题。

3、在安放好针脚固定装置到真空回流焊的过程中，针脚固定装置难免会出现翻转(即针脚固定装置的安装孔与基板呈平行状态，如图3)、偏移(即针脚固定装置固定的位置与预设的安装位置存在偏差如图4)等问题。导致不能将信号针插入相应位置的针脚固定装置或者插入针脚固定装置中的信号针位置偏移，不能实现相应的信号连接的问题。

实用新型内容