CN103894697A - 一种大功率igbt模块焊接装置 - Google Patents

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张泉
李继鲁
彭勇殿
吴煜东
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Abstract

本发明提出了一种大功率IGBT模块焊接装置，其包括焊片固定工装、衬板固定工装和定位销；所述焊片固定工装和焊片厚度一致，并设有固定焊片的贯通槽；所述衬板固定工装上设有固定待焊接衬板的贯通槽；所述焊片固定工装和衬板固定工装上均设有和定位销对应的定位孔。本焊接采用没有助焊剂的成型片状焊料（焊片），把片状材料放到特定的工装中，使得被焊接区域、片状材料与被焊接衬板元件位置相对固定，实现IGBT模块焊片焊接，焊接后，不存在助焊剂，焊接品也不需要清洗，既可以提高模块组装效率，也可以提高产品的可靠性。

Description

一种大功率IGBT模块焊接装置
技术领域
本发明涉及电子元器件领域，特别涉及一种大功率IGBT模块焊接装置。
背景技术
目前功率模块在封装时，通常采用焊膏对基板进行焊接，先把膏状焊料涂敷到被焊接基座上，再把要焊接的元器件（带衬板）放置到膏状焊料上，最后把装配好的基座和衬板放到焊接炉，进行产品的焊接，但是焊膏中含有大量的助焊剂，焊接清洗后残留的助焊剂会使得模块的可靠性下降，对于高可靠性的大功率IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor 绝缘栅双极型晶体管)来说，由于焊接面积大，需使用的焊膏量多，焊接完成后会在元件表面和焊接设备内壁会残留大量助焊剂，使用水清洗设备很难将元件上助焊剂完全清洗干净，残留的助焊剂将直接影响到产品长期可靠性。由于片状成型焊料（焊片）不存在助焊剂，焊接完后，不需要进行清洗，一方面可以减少清洗工序，另一方面，焊接后不会对焊接腔体产生污染，焊接的产品也不存在助焊剂残留，不会影响产品的可靠性。因而，对于高可靠性模块，如大功率IGBT模块，采用焊片焊接对产品质量更有保证。但在焊片焊接时，元件、焊片材料及基板之间没有粘附性，组装及焊接过程中，相对位置容易变动，造成焊接失败或焊接质量无法保证。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种大功率IGBT模块焊接装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种大功率IGBT模块焊接装置，包括基板，其还包括焊片固定工装、衬板固定工装和定位销；所述焊片固定工装上设有固定焊片的贯通空间一；所述衬板固定工装上设有固定待焊接衬板的贯通空间二；使用时，焊片固定工装叠放在基板上，衬板固定工装叠放在焊片固定工装上；一端固定于基板上的定位销，穿过焊片固定工装和衬板固定工装上预设的定位孔。
作为本发明一种大功率IGBT模块焊接装置在一方面的优选方案：所述焊片固定工装和所述焊片厚度一致；所述衬板固定工装和所述待焊接衬板厚度一致，以达到更好固定效果。
本发明能把焊片及带有被焊接元件的衬板固定在基板焊接的区域。可以根据不同尺寸的基板及衬板元件，采用不同尺寸及厚度的成型片状材料，并设计不同大小的焊接工装，实现不同尺寸产品的焊接。
本发明具有如下优点：
1.得到的产品表面没有助焊剂等残留物，产品可靠性高
2.焊接得到的产品，不需要清洗，可提高效率，节约成本
3.得到的产品焊层均匀性比较好，会提高产品的可靠性
4.可以减少助焊剂对设备的污染，提高焊接设备的寿命及产品焊接的稳定性
下面结合附图详细说明本发明,其作为本说明书的一部分,通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明在基板上仅放置焊片固定工装后的状态示意图；
图2为本发明在图1的基础上放置焊片后的状态示意图；
图3为本发明在图2的基础上放置衬板后的状态示意图；
图4为本发明在图3的基础上放置衬板固定工装后的状态示意图；
图5为本发明的整体爆炸图。
图1-5中附图标记的对应关系为：
1-基板，     2-定位销，     3-焊片固定工装，
4-焊片，     5-待焊接衬板，   6-衬板固定工装，
7-贯通空间一，8-贯通空间二。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
如图1-5所示，一种大功率IGBT模块焊接装置，其包括焊片固定工装3、衬板固定工装6和定位销2；所述焊片固定工装3和焊片4厚度一致，并设有固定焊片4的贯通槽；所述衬板固定工装6和待焊接衬板5厚度一致，并设有固定待焊接衬板5的贯通槽；所述焊片固定工装3和衬板固定工装6上均设有和定位销2对应的定位孔。
使用时，首先在待焊接的基板1上，放上定位销2，再通过和定位销2对应的定位孔放上焊片固定工装3，这样可以保证焊片固定工装3的焊片定位区域与基板1被焊接区域位置一一对应，如图1所示。
然后，把焊片4放入焊片定位区域，再在焊片4上放置待焊接衬板5，如图2和图3所示。
接着再通过和定位销2对应的定位孔放上衬板固定工装6，衬板固定工装6能使待焊接衬板5位置固定，保证组装及焊接过程中的准确定位。
最后把组装好的装置放到真空焊接炉中进行焊接，实现IGBT模块的片状焊料焊接。
与现有技术相比，本焊接采用没有助焊剂的成型片状焊料（焊片），把片状材料放到特定的工装中，使得被焊接区域、片状材料与被焊接衬板元件位置相对固定，实现IGBT模块焊片焊接，焊接后，不存在助焊剂，焊接品也不需要清洗，既可以提高模块组装效率，也可以提高产品的可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种大功率IGBT模块焊接装置，包括基板（1），其特征在于：还包括焊片固定工装（3）、衬板固定工装（6）和定位销（2）；所述焊片固定工装（3）上设有固定焊片（4）的贯通空间一（7）；所述衬板固定工装（6）上设有固定待焊接衬板（5）的贯通空间二（8）；使用时，焊片固定工装（3）叠放在基板（1）上，衬板固定工装（6）叠放在焊片固定工装（3）上；一端固定于基板（1）上的定位销（2），穿过焊片固定工装（3）和衬板固定工装（6）上预设的定位孔。
2.根据权利要求1所述的大功率IGBT模块焊接装置，其特征在于：所述焊片固定工装（3）和所述焊片（4）厚度一致。
3.根据权利要求1所述的大功率IGBT模块焊接装置，其特征在于：所述衬板固定工装（6）和所述待焊接衬板（5）厚度一致。
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