CN113921440A - 一种贴片二极管框架烧结定位治具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种贴片二极管框架烧结定位治具，包括载盘，所述载盘上端面设有置物通槽，置物通槽的槽底垂直设有定位销和导正销，载盘设有数个盖板支撑柱避位孔，置物通槽上方分离设有至少两个互相独立的盖板，盖板设有突出于盖板下端面的盖板定位销，盖板设有突出于盖板下端面的盖板支撑柱，盖板支撑柱与盖板支撑柱避位孔配用，盖板设有与导正销配用的导正销避位通孔，通过分离设有的盖板，可以使盖板在盖板定位销与贴片二极管框架定位孔的精密配合下，在高温烧结造成的贴片二极管框架膨胀时，盖板随贴片二极管框架的膨胀横向移动，进而避免了烧结定位治具和贴片二极管框架因热膨胀率不一致而严重影响贴片二极管合格率的问题。

Description

一种贴片二极管框架烧结定位治具

技术领域

本发明属于贴片二极管制造领域，尤其涉及一种贴片二极管框架烧结定位治具。

背景技术

贴片二极管因其简便的结构和高可靠性，被广泛应用于燃油车和新能源汽车的车载电子设备和安全驾驶系统等重要领域。为满足汽车品质和安全性不断提高的发展要求，各车厂对汽车用贴片二极管尺寸精度和可靠性提出了更高的要求。

目前，汽车用贴片二极管框架烧结的工艺过程如下：

第一步，将二极管框架放置在载盘上定位，在引线框架上面放置定位盖板，在引线框架基板上点焊膏，装配芯片，芯片上点焊膏，在引脚上点焊膏，装配连接片，通过高温烧结将框架基板与二极管芯片之间、二极管芯片与连接片之间、框架引脚与连接片之间焊接在一起。

第二步，将焊接好的框架装配体放入清洗机的治具内，进行碱液清洗。

第三步，将清洗后的框架装配体放入压塑模具，进行高温环氧树脂塑封，完成产品的封装过程。

第四步，将封装好的产品放入冲压模具，切除引脚连接筋、折弯引脚，形成最终的贴片二极管成品。

该工艺过程存在以下问题：

因二极管框架是长条状紫铜材质，载盘、定位盖板的主要材质是碳板，因紫铜的膨胀系数大于碳板，当框架与载盘、盖板等一起进入高温烧结炉时，框架两端受定位销限制，受热变形将定位盖板拱起，易导致芯片虚焊，严重影响贴片二极管的合格率。

因定位盖板与载盘之间采用销钉定位，夹在中间的二极管框架在受热膨胀时与盖板膨胀不能同步，导致定位盖板内的芯片、连接片与框架上的焊接面不同心，影响后面封装等生产工序，同时冷却收缩时受到定位盖板的阻碍，易产生应力，损伤芯片。为此，需要设计出一种贴片二极管框架烧结定位治具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种贴片二极管框架烧结定位治具，以解决现有技术的定位治具会因为受热膨胀严重影响贴片二极管合格率的问题。

为实现上述目的，本发明的一种贴片二极管框架烧结定位治具的具体技术方案如下：

一种贴片二极管框架烧结定位治具，包括载盘，所述载盘上端面设有置物通槽，置物通槽的槽底垂直设有定位销和导正销，载盘设有数个盖板支撑柱避位孔，置物通槽上方分离设有至少两个互相独立的盖板，盖板设有突出于盖板下端面的盖板定位销，盖板设有突出于盖板下端面的盖板支撑柱，盖板支撑柱与盖板支撑柱避位孔配用，盖板设有与导正销配用的导正销避位通孔。通过分离设有的盖板，可以使盖板在盖板定位销的作用下，在烧结造成的贴片二极管框架膨胀时，盖板随贴片二极管框架的膨胀横向移动，进而避免了定位治具会因为受热膨胀严重影响贴片二极管合格率的问题。

进一步的，所述置物通槽由并列贴紧的放置槽和定位槽组成，放置槽深度大于定位槽深度，可以使贴片二极管框架在折弯成型后可以稳定放置。

进一步的，所述定位销设置于定位槽，便于与贴片二极管框架上的圆形定位孔的位置适配。

进一步的，所述导正销设置于定位槽，导正销设有至少两个，所有导正销的中心连接线与定位槽平行且不穿过定位销的中心，有利于保证贴片二极管框架方向的稳定性，便于贴片二极管框架受热膨胀时横向移动。

进一步的，所述定位槽设有与盖板定位销配用的让位孔，让位孔孔径不小于盖板定位销直径的两倍，可以确保定位治具和贴片二极管框架在烧结膨胀时，让位孔不会对盖板定位销产生限位干涉。

进一步的，所述盖板定位销直径为1.5～2mm，易于采购，重量轻，不会造成额外移动的负担。

进一步的，所述让位孔直径为5～7mm，可以防止烧结过程中与盖板定位销产生干涉。

进一步的，所述盖板定位销突出于盖板下端面的长度不小于让位孔长度的三分之一且不大于载盘厚度，盖板定位销功能性更好，且不会干扰到载盘的安置。

进一步的，所述盖板两侧设有用于定位销避位的避位槽，利于本发明的整体性。

进一步的，所述载盘和盖板皆为石墨碳板材质，经高压成型、真空浸渍、高温热处理工艺精制而成，具有非凡的耐酸和耐温性能。

相比较现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

1.通过分离设有的盖板，可以使盖板在盖板定位销的作用下，在烧结造成的贴片二极管框架膨胀时，盖板随贴片二极管框架的膨胀横向移动，进而避免了定位治具会因为受热膨胀严重影响贴片二极管合格率的问题，克服了盖板和载盘连体在烧结时贴片二极管框架两端受定位销限制，受热变形将盖板拱起，易导致芯片虚焊，严重影响贴片二极管的合格率的问题。

2.通过所述导正销设置于定位槽，导正销设有至少两个，所有导正销的中心连接线与定位槽平行且不穿过定位销的中心，有利于保证贴片二极管框架方向的稳定性，便于贴片二极管框架受热膨胀时横向移动。

通过所述定位槽设有与盖板定位销配用的让位孔，让位孔孔径不小于盖板定位销直径的两倍，可以确保定位治具和贴片二极管框架在烧结膨胀时，让位孔不会对盖板定位销产生限位干涉。

3.通过所述盖板定位销突出于盖板下端面的长度不小于让位孔长度的三分之一且不大于载盘厚度，盖板定位销功能性更好，且不会干扰到载盘的安置，有利于本发明的整体性。

附图说明

图1为本发明二极管框架烧结定位治具放上框架后的结构示意图；

图2为本发明二极管框架烧结定位治具放上框架后D局部定位销放大图；

图3为本发明二极管框架烧结定位治具放上框架后E局部导正销放大图；

图4为本发明二极管框架烧结定位治具放上盖板及焊料、芯片、连接片后的结构示意图；

图5为图4中C-C剖视图。

图中标号说明：1.载盘，11.置物通槽，111.定位销，112.导正销，113.放置槽，114.定位槽，1141.让位孔，12.盖板支撑柱避位孔，2.盖板，21.盖板定位销，22.盖板支撑柱，23.避位槽，24.导正销避位通孔，3.贴片二极管框架。

具体实施方式：

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的理解。

如图1至图5所示，设计出一种贴片二极管框架烧结定位治具，包括载盘1，所述载盘1上端面设有置物通槽11，置物通槽11的槽底垂直设有定位销111和导正销112，载盘1设有数个盖板支撑柱避位孔12，置物通槽11上方分离设有至少两个互相独立的盖板2，盖板2之间可以抵近贴合，盖板2设有突出于盖板2下端面的盖板定位销21，盖板2设有突出于盖板下端面的盖板支撑柱22，盖板支撑柱22与盖板支撑柱避位孔12配用，盖板2设有与导正销112配用的导正销避位通孔23，通过分离设有的盖板2，可以使盖板2在盖板定位销21与贴片二极管框架3的圆形定位孔精密配合下，在高温烧结造成的贴片二极管框架3膨胀时，盖板2随贴片二极管框架3的膨胀横向移动，进而避免了烧结定位治具和贴片二极管框架3因热膨胀率不一致而严重影响贴片二极管合格率的问题，克服了盖板2和载盘1连体的生产方式中，在烧结时贴片二极管框架3两端受定位销111限制，受热变形将盖板2拱起，易导致芯片虚焊，严重影响贴片二极管的合格率的问题。

本发明在使用时工艺过程如下：

第一步，将贴片二极管框架3放至载盘1的置物通槽11上，使载盘1的定位销111插入贴片二极管框架3的中心圆孔内进行精确定位，同时使载盘1两边的导正销112插入贴片二极管框架3的椭圆孔内，导正销112位于椭圆孔的中心位置，当贴片二极管框架3受热膨胀时，便会沿着导正销112向伸长的方向膨动，当产品冷却时，贴片二极管框架3沿着导正销112向相反方向缩动，彻底解决了贴片二极管框架3热膨胀受阻变形的问题。

第二步，将若干块相同的盖板2放在贴片二极管框架3上，使盖板定位销21插入贴片二极管框架3的圆孔内进行精密定位，盖板定位销21位置所对应的载盘1上设有较大的让位孔1141，盖板定位销21与载盘1互不接触。在盖板2内放入焊料、芯片、连接片后，将整个治具放入高温烧结炉。当贴片二极管框架3受热膨胀时盖板2在盖板定位销21的带动下随着贴片二极管框架3一起向伸长的方向移动。当产品冷却时，盖板2在盖板定位销21的带动下随着贴片二极管框架3一起向相反的方向移动，这样即保证了盖板2内的芯片和连接片焊接位置的准确性，又可以避免因膨胀不同步产生应力对芯片破坏。以上实施方式中，列举出2种实施例实现上述技术方案：

实施例1

本实施例是提供一种贴片二极管框架烧结定位治具，包括载盘1，载盘1为矩形，所述载盘1上端面设有置物通槽11，置物通槽11与贴片二极管框架3适配，置物通槽11的槽底垂直设有定位销111和导正销112，所述置物通槽11由并列贴紧的放置槽113和定位槽114组成，放置槽113深度大于定位槽114深度，可以使贴片二极管框架3在折弯成型后可以稳定放置；所述定位槽114设有与盖板定位销21配用的让位孔1141，让位孔1141孔径不小于盖板定位销21直径的两倍，可以定位治具和贴片二极管框架3在烧结膨胀时，让位孔1141不会对盖板定位销21有限位，也不会对盖板2的移动产生限位干涉；所述盖板定位销21直径为1.5mm，易于采购装配，重量轻，转工序时不会造成额外移动的负担，所述让位孔1141直径为5mm，可以与盖板定位销21更好的适配，盖板定位销21移动不受限；所述盖板定位销21突出于盖板2下端面的长度为让位孔1141长度的二分之一，盖板定位销21和贴片二极管框架3的定位孔精密配合，膨胀联动，功能性好，且不会过长干扰到载盘1的安置；载盘1设有8个盖板支撑柱避位孔12，均布于载盘1的两侧，置物通槽11上方分离设有两个互相独立的盖板2，盖板2之间可以抵近贴合，盖板2设有突出于盖板2下端面的盖板定位销21，盖板2设有突出于盖板下端面的盖板支撑柱22，盖板支撑柱22与盖板支撑柱避位孔12配用，盖板2设有与导正销112配用的导正销避位通孔23，通过分离设有的盖板2，可以使盖板2在盖板定位销21与贴片二极管框架3的圆形定位孔精密配合下，在高温烧结造成的贴片二极管框架3膨胀时，盖板2随贴片二极管框架3的膨胀横向移动，进而避免了烧结定位治具和贴片二极管框架3因热膨胀率不一致而严重影响贴片二极管合格率的问题，克服了盖板2和载盘1连体的生产方式中，在烧结时贴片二极管框架3两端受定位销111限制，受热变形将盖板2拱起，易导致芯片虚焊，严重影响贴片二极管的合格率的问题；所述盖板2两侧设有用于定位销111避位的避位槽23，利于本发明的整体性，不会和定位销111的高度和直径产生干涉，所述载盘和盖板皆为碳板材质，具有很好耐温性能，满足贴片二极管框架烧结定位治具的需要。

实施例2

本实施例是提供一种贴片二极管框架烧结定位治具，包括载盘1，载盘1为长方形，所述载盘1上端面设有置物通槽11，所述置物通槽11由并列贴紧的放置槽113和定位槽114组成，放置槽113深度大于定位槽114深度，可以使贴片二极管框架3在折弯成型后可以稳定放置，置物通槽11的槽底垂直设有定位销111和导正销112，所述定位销111设置于定位槽114，便于与贴片二极管框架上的圆形定位孔的位置适配，所述导正销112设置于定位槽114，导正销112设有两个，分别与贴片二极管框架3上的椭圆形导向孔匹配，两个导正销112的中心连接线与定位槽114平行且不穿过定位销111的中心，有利于保证贴片二极管框架3方向的稳定性，便于贴片二极管框架3受热膨胀时横向移动；所述定位槽114设有与盖板定位销21配用的让位孔1141，让位孔1141孔径不小于盖板定位销21直径的两倍，可以确保定位治具和贴片二极管框架3在烧结膨胀时，让位孔1141不会对盖板定位销21有限位干涉；优选的，所述盖板定位销21直径为2mm，易于采购，重量轻，转工序时不会造成额外移动的负担，所述让位孔1141直径为7mm，可以与盖板定位销21更好的适配，可以防止烧结过程中与盖板定位销21产生干涉；所述盖板定位销21突出于盖板2下端面的长度不小于让位孔1141长度的三分之一且不大于载盘1厚度，盖板定位销21功能性更好，且不会干扰到载盘1的安置；载盘1设有16个盖板支撑柱避位孔12，镜像布置于载盘1的两侧，置物通槽11上方分离设有四个互相独立的盖板2，盖板2之间可以抵近贴合，盖板2设有突出于盖板2下端面的盖板定位销21，盖板2设有突出于盖板下端面的盖板支撑柱22，盖板支撑柱22与盖板支撑柱避位孔12配用，盖板2设有与导正销112配用的导正销避位通孔23，通过分离设有的盖板2，可以使盖板2在盖板定位销21与贴片二极管框架3的圆形定位孔精密配合下，在高温烧结造成的贴片二极管框架3膨胀时，盖板2随贴片二极管框架3的膨胀横向移动，进而避免了烧结定位治具和贴片二极管框架3因热膨胀率不一致而严重影响贴片二极管合格率的问题，克服了盖板2和载盘1连体的生产方式中，在烧结时贴片二极管框架3两端受定位销111限制，受热变形将盖板2拱起，易导致芯片虚焊，严重影响贴片二极管的合格率的问题，所述盖板2两侧设有用于定位销111避位的避位槽23，利于本发明的整体性，不会和定位销111的高度和直径产生干涉；所述载盘1和盖板2皆为石墨碳板材质，经高压成型、真空浸渍、高温热处理工艺精制而成，具有非凡的耐酸和耐温性能。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种贴片二极管框架烧结定位治具，包括载盘（1），其特征在于：所述载盘（1）上端面设有置物通槽（11），置物通槽（11）的槽底垂直设有定位销（111）和导正销（112），载盘(1)设有数个盖板支撑柱避位孔(12)，置物通槽（11）上方分离设有至少两个互相独立的盖板（2），盖板（2）设有突出于盖板（2）下端面的盖板定位销（21），盖板（2）设有突出于盖板下端面的盖板支撑柱（22），盖板支撑柱（22）与盖板支撑柱避位孔（12）配用，盖板（2）设有与导正销（112）配用的导正销避位通孔（23）。

2.根据权利要求1所述的一种贴片二极管框架烧结定位治具，其特征在于，所述置物通槽（11）由并列贴紧的放置槽（113）和定位槽（114）组成，放置槽（113）深度大于定位槽（114）深度。

3.根据权利要求2所述的一种贴片二极管框架烧结定位治具，其特征在于，所述定位销（111）设置于定位槽（114）。

4.根据权利要求3所述的一种贴片二极管框架烧结定位治具，其特征在于，所述导正销（112）设置于定位槽（114），导正销（112）设有至少两个，所有导正销（112）的中心连接线与定位槽（114）平行且不穿过定位销（111）的中心。

5.根据权利要求1所述的一种贴片二极管框架烧结定位治具，其特征在于，所述定位槽（114）设有与盖板定位销（21）配用的让位孔（1141），让位孔（1141）孔径不小于盖板定位销（21）直径的两倍。

6.根据权利要求5所述的一种贴片二极管框架烧结定位治具，其特征在于，所述盖板定位销（21）直径为1.5～2mm。

7.根据权利要求6所述的一种贴片二极管框架烧结定位治具，其特征在于，所述让位孔（1141）直径为5～7mm。

8.根据权利要求1所述的一种贴片二极管框架烧结定位治具，其特征在于，所述盖板定位销（21）突出于盖板（2）下端面的长度不小于让位孔（1141）长度的三分之一且不大于载盘（1）厚度。

9.根据权利要求1所述的一种贴片二极管框架烧结定位治具，其特征在于，所述盖板（2）两侧设有用于定位销（111）避位的避位槽（23）。

10.根据权利要求1所述的一种贴片二极管框架烧结定位治具，其特征在于，所述载盘（1）和盖板（2）皆为石墨碳板材质。

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