CN114986064A - 一种便于igbt底板焊接模具拆除的焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及IGBT模块技术领域，具体为一种便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，包括操作平台、定位框组件、两个水平快速夹具和两个顶出框，定位框组件包括矩形板，矩形板内设有两个IGBT槽，矩形板下方四周设有梯形槽，定位框组件左右两侧均设有起手位，水平快速夹具由底座装置、施力杆组件和操作臂组件构成；本发明通过定位框组件，使得作业人员更方便地插入拆模棒,通过顶出框，可以缓慢的顶出IGBT模块中焊接的部分，通过水平快速夹具，可以加压夹持住定位框组件，防止焊接的过程中定位框组件发生位置偏离，从而造成焊接到错误的位置，使IGBT模块无法正常使用。

Description

一种便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装

技术领域

本发明涉及IGBT模块焊接工装技术领域，具体为一种便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装。

背景技术

IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。IGBT模块制造与生产过程中极其重要的一个环节有印刷与焊接，而使用锡膏进行焊接则是IGBT模块的制造中的一个占比很大的部分。

申请号为CN202022348605.3公开的一种用于IGBT模块的焊接限位工装，该装置采用粗限位隔板和精确限位框，依靠凸台限定衬板的粗略位置，再通过定位针限位相邻的衬板，精确限位框和粗限位隔板与衬板接触较少，拆卸简单，不会损坏衬板，装配过程简单、易操作；子定位框的每个侧面上设有2个限位凸块，起到装配衬板过程中粗略限位作用，以及减少粗限位隔板和衬板的接触面积的作用；采用圆柱体形Pin针，为了进一步精确限位衬板，并且最大程度的减小与衬板陶瓷的接触面积，易于拆卸操作，避免损坏衬板；Pin针的一端为倒圆角结构，装配过程中以及触压基板的顶面时不易损坏衬板，且便于放置和拆卸操作；凸台的宽度小于等于定位针的直径的二分之一，使得凸台和衬板之间保持足够的距离，便于拆卸；

该IGBT模块的焊接限位工装虽然装配过程简单、易操作、便于放置和拆卸操作，但由于锡膏的组成成分中含有大量的助焊成分，也就是助焊剂，助焊剂在焊接的过程中会出现融化流动并会在焊接的后期出现凝固的情况，这样就会导致在焊接结束后的拆除焊接定位框组件过程中，遇到定位框组件及定位框组件和IGBT模块之间难以拆除的情况，若在拆除的过程中使用蛮力或者其他强行拆除的行为就很有可能造成底板或者覆铜陶瓷基板的损伤，严重时可直接导致产品的报废，并且焊接的过程中定位框组件在受到外力的情况下，可能会发生位置偏离，从而造成焊接到错误的位置，使IGBT模块无法正常使用。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装。

本发明的技术方案是：

一种便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，包括操作平台、定位框组件、两个水平快速夹具和两个顶出框，所述定位框组件设于操作平台上，所述定位框组件包括矩形板，所述矩形板内设有两个IGBT槽，所述矩形板下方四周设有梯形槽，所述定位框组件左右两侧均设有起手位，所述水平快速夹具设于操作平台上，所述水平快速夹具由底座装置、施力杆组件和操作臂组件构成，所述施力杆组件和操作臂组件均活动安装于底座装置上，所述施力杆组件和操作臂组件活动连接，所述顶出框固定安装于操作平台上。

优选的，所述底座装置包括底座，所述底座和操作平台固定连接。

优选的，所述底座顶面左方固定安装有两个外圈座，所述外圈座右侧均固定安装有内圈座。

优选的，所述施力杆组件包括把手，所述把手右端下方均固定安装有连接块，所述连接块内转动连接有支点杆，所述支点杆末端转动连接于两个外圈座之间。

优选的，所述操作臂组件包括操作臂。

优选的，所述操作臂左侧固定安装有连接杆。

优选的，所述连接杆和两个内圈座转动连接，所述连接杆上端和把手的末端转动连接。

优选的，所述操作臂右端设有穿孔，所述穿孔两端均设有垫片。

优选的，所述垫片外端均设有螺丝帽，所述螺丝帽内螺纹连接有螺纹杆。

优选的，所述螺纹杆分别穿过两个垫片和穿孔，所述螺纹杆最下端固定安装有圆台块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1 本发明通过定位框组件，定位框组件中的起手位使得作业人员更方便地插入拆模棒,矩形板下方四周设有梯形槽，减少了定位框组件与助焊剂的接触面积，从而减少了助焊剂的粘力，阶梯状的设计保障了定位框组件的厚度，使得定位框组件的四周不会因为厚度过薄导致焊接时高温变形。

2 本发明通过顶出框正对着插入IGBT槽中，可以缓慢的顶出IGBT模块中焊接的部分，避免拆除的过程中，使用蛮力或者其他强行拆除的行为就很有可能造成底板或者覆铜陶瓷基板的损伤，严重时可直接导致产品的报废。

3 本发明通过水平快速夹具，可以加压夹持住定位框组件，防止焊接的过程中定位框组件发生位置偏离，从而造成焊接到错误的位置，使IGBT模块无法正常使用，用力压动把手，把手以和支点杆连接处为支点，把手的尾端带动连接杆的上端向上顺时针移动，连接杆带动操作臂同向运动，操作臂带动中间穿过的螺纹杆顺时针旋转，直至圆台块用力的压住矩形板，且把手处于死点位置上时，即可停止压动把手，也就是把手和操作臂均处于水平转态时，把手给予连接杆的力和连接杆对把手的力相同时，当水平快速夹具处于死点位置，无论上矩形板对圆台块的反作用力有多大，把手位置都不会变，除破坏力例外。

附图说明

图1为本发明定位框组件夹持状态下整体结构示意图；

图2为本发明顶出框顶出状态下整体结构示意图；

图3为本发明定位框组件结构示意图；

图4为本发明水平快速夹具夹持状态下结构示意图；

图5为本发明水平快速夹具打开状态下结构示意图；

图6为本发明底座装置结构示意图；

图7为本发明施力杆组件结构示意图；

图8为本发明操作臂组件结构示意图。

图中：

1、操作平台；

2、定位框组件；21、矩形板；22、IGBT槽；23、梯形槽；24、起手位；

3、水平快速夹具；31、底座装置；311、底座；312、外圈座；313、内圈座；32、施力杆组件；321、把手；322、连接块；323、支点杆；33、操作臂组件；331、操作臂；332、连接杆；333、穿孔；334、螺纹杆；335、螺丝帽；336、垫片；337、圆台块；

4、顶出框。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：

一种便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，包括操作平台1，操作平台1上设有定位框组件2，定位框组件2包括矩形板21，矩形板21内设有两个IGBT槽22，矩形板21下方四周设有梯形槽23，定位框组件2左右两侧均设有起手位24，定位框组件2两侧均设有水平快速夹具3，操作平台1上固定安装有两个顶出框4，两个顶出框4和两个IGBT槽22相互对应，起手位24使得作业人员更方便地插入拆模棒,由于增加了定位框组件2下方四周的阶梯状设计，即矩形板21下方四周设有梯形槽23，使得定位框组件2与助焊剂的接触面积很小，减少了助焊剂的粘力，阶梯状的设计保障了定位框组件2的厚度，使得定位框组件2的四周不会因为厚度过薄导致焊接时高温变形。

需要说明的是，两个水平快速夹具3固定在操作平台1后，两个水平快速夹具3可以夹持固定住定位框组件2，两个顶出框4的高度和两个IGBT槽22相同，顶出框4正对着插入IGBT槽22中，可以缓慢的顶出IGBT模块中焊接的部分。

本实施例中，水平快速夹具3由底座装置31、施力杆组件32和操作臂组件33构成，施力杆组件32和操作臂组件33均活动安装于底座装置31上，施力杆组件32和操作臂组件33活动连接，顶出框4固定安装于操作平台1上，底座装置31包括底座311，底座311和操作平台1固定连接，底座311顶面左方固定安装有两个外圈座312，外圈座312右侧均固定安装有内圈座313，夹持固定住矩形板21时，主要依靠矩形板21两侧的水平快速夹具3，只需用力压动水平快速夹具3的把手321，把手321以和支点杆323连接处为支点，撬动操作臂组件33顺时针旋转，直至操作臂组件前端的圆台块337压住矩形板21，即可实现矩形板21下方紧紧地贴在操作平台1，底座311主要是用来固定住整个水平快速夹具3位于操作平台1上。

本实施例中，施力杆组件32包括把手321，把手321右端下方均固定安装有连接块322，连接块322内转动连接有支点杆323，支点杆323末端转动连接于两个外圈座312之间，闭合水平快速夹具3时，用力压动把手321，把手321以和支点杆323连接处为支点，可以用少量的力气发挥更大的作用，支点杆323以和外圈座312转动连接处旋转，从而可以调整把手321的支点位置。

本实施例中，操作臂组件33包括操作臂331，操作臂331左侧固定安装有连接杆332，连接杆332和两个内圈座313转动连接，连接杆332上端和把手321的末端转动连接，操作臂331右端设有穿孔333，穿孔333两端均设有垫片336，垫片336外端均设有螺丝帽335，螺丝帽335内螺纹连接有螺纹杆334，螺纹杆334分别穿过两个垫片336和穿孔333，螺纹杆334最下端固定安装有圆台块337，闭合水平快速夹具3时，先调整螺纹杆334的左右和上下的位置，然后压动把手321，把手321以连接块322和支点杆323旋转，则把手321的末端会向上运动，带动连接杆332上端顺时针运动，连接杆332带动操作臂331同向运动，操作臂331带动中间穿过的螺纹杆334顺时针旋转，直至圆台块337用力的压住矩形板21，且把手321处于死点位置上时，即可停止压动把手321。

需要补充的是，死点位置是水平快速夹具3驱动力对从动件的有效回转力矩为零，也就是把手321和操作臂331均处于水平转态时，把手321给予连接杆332的力和连接杆对把手321的力相同时，为死点位置，当水平快速夹具3处于死点位置，无论上矩形板21对圆台块337的反作用力有多大，把手321位置都不会变，除破坏力例外。

需要补充说明的是，圆台块337的材质为橡胶制作而成，具有一定的弹性，可以缓冲圆台块337和矩形板21之间的冲击力，拧动两个螺丝帽335，调整螺纹杆334和圆台块337的位置，之后再把螺丝帽335拧紧挤压住垫片336，使得把手321和操作臂331均处于水平转态时，圆台块337可以挤压在矩形板21上。

本实施例中，作业人员在IGBT模块的制造中，用锡膏进行焊接时，作业人员先把矩形板21放在操作平台1上，把矩形板21调整在两个水平快速夹具3之间，用力压动水平快速夹具3的把手321，把手321以和支点杆323连接处为支点，把手321的尾端带动连接杆332的上端向上顺时针移动，连接杆332带动操作臂331同向运动，操作臂331带动中间穿过的螺纹杆334顺时针旋转，直至圆台块337用力的压住矩形板21，且把手321处于死点位置上时，即可停止压动把手321，也就是把手321和操作臂331均处于水平转态时，把手321给予连接杆332的力和连接杆对把手321的力相同时，当水平快速夹具3处于死点位置，无论上矩形板21对圆台块337的反作用力有多大，把手321位置都不会变，除破坏力例外，若是把手321和操作臂331均处于水平转态时，圆台块337无法挤压在矩形板21上，那就拧动两个螺丝帽335，调整螺纹杆334和圆台块337的位置，之后再把螺丝帽335拧紧挤压住垫片336，使得水平快速夹具3处于死点位置时，圆台块337可以挤压在矩形板21上，然后将IGBT模块中焊接的部分，放入IGBT槽22中，使用锡膏进行焊接，而锡膏的组成成分中含有大量的助焊剂，助焊剂在焊接的过程中会出现融化流动并会在焊接的后期出现凝固的情况，这样就会导致在焊接结束后的拆除焊接定位框组件过程中，遇到定位框组件2及定位框组件2和IGBT模块之间难以拆除的情况，当遇到定位框组件2在操作平台1上难以拆除时，只需要将拆模棒插入起手位24，稍加撬动即可拆除，而且矩形板21下方四周设有梯形槽23，使得定位框组件2与助焊剂的接触面积很小，减少了助焊剂的粘力，阶梯状的设计保障了定位框组件2的厚度，使得定位框组件2的四周不会因为厚度过薄导致焊接时高温变形，当遇到定位框组件2和IGBT模块之间难以拆除的情况时，把定位框组件2中的IGBT槽22缓慢的套在顶出框4上，顶出IGBT模块中焊接的部分，避免拆除的过程中，使用蛮力或者其他强行拆除的行为就很有可能造成底板或者覆铜陶瓷基板的损伤，严重时可直接导致产品的报废。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，包括操作平台（1）、定位框组件（2）、两个水平快速夹具（3）和两个顶出框（4），其特征在于：所述定位框组件（2）设于操作平台（1）上，所述定位框组件（2）包括矩形板（21），所述矩形板（21）内设有两个IGBT槽（22），所述矩形板（21）下方四周设有梯形槽（23），所述定位框组件（2）左右两侧均设有起手位（24），所述水平快速夹具（3）设于操作平台（1）上，所述水平快速夹具（3）由底座装置（31）、施力杆组件（32）和操作臂组件（33）构成，所述施力杆组件（32）和操作臂组件（33）均活动安装于底座装置（31）上，所述施力杆组件（32）和操作臂组件（33）活动连接，所述顶出框（4）固定安装于操作平台（1）上。

2.如权利要求1所述的便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，其特征在于：所述底座装置（31）包括底座（311），所述底座（311）和操作平台（1）固定连接。

3.如权利要求2所述的便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，其特征在于：所述底座（311）顶面左方固定安装有两个外圈座（312），所述外圈座（312）右侧均固定安装有内圈座（313）。

4.如权利要求3所述的便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，其特征在于：所述施力杆组件（32）包括把手（321），所述把手（321）右端下方均固定安装有连接块（322），所述连接块（322）内转动连接有支点杆（323），所述支点杆（323）末端转动连接于两个外圈座（312）之间。

5.如权利要求1所述的便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，其特征在于：所述操作臂组件（33）包括操作臂（331）。

6.如权利要求5所述的便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，其特征在于：所述操作臂（331）左侧固定安装有连接杆（332）。

7.如权利要求6所述的便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，其特征在于：所述连接杆（332）和两个内圈座（313）转动连接，所述连接杆（332）上端和把手（321）的末端转动连接。

8.如权利要求6所述的便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，其特征在于：所述操作臂（331）右端设有穿孔（333），所述穿孔（333）两端均设有垫片（336）。

9.如权利要求8所述的便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，其特征在于：所述垫片（336）外端均设有螺丝帽（335），所述螺丝帽（335）内螺纹连接有螺纹杆（334）。

10.如权利要求9所述的便于IGBT底板焊接模具拆除的焊接工装，其特征在于：所述螺纹杆（334）分别穿过两个垫片（336）和穿孔（333），所述螺纹杆（334）最下端固定安装有圆台块（337）。

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