CN213998341U

CN213998341U - 一种用于igbt模块的焊接限位工装

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Publication number: CN213998341U
Application number: CN202022348605.3U
Authority: CN
Inventors: 黄全全; 王立; 姚晨阳; 柴駪; 王豹子; 杨金龙; 刘克明; 葛伟华; 俞祚真
Original assignee: Nanruilianyan Semiconductor Co ltd
Current assignee: Nanruilianyan Semiconductor Co ltd
Priority date: 2020-10-21
Filing date: 2020-10-21
Publication date: 2021-08-20
Anticipated expiration: 2030-10-21

Abstract

本实用新型公开了一种用于IGBT模块的焊接限位工装，属于IGBT模块真空焊接技术领域，包括焊接托盘、粗限位隔板和精确限位框；焊接托盘的顶面上设有容纳基板的凹槽；粗限位隔板可拆卸地安装于所述基板的顶面，粗限位隔板上贯通地开设有定位框，定位框的两个相对侧边面上对称地设有若干凸台，定位框被所述凸台分割成多个用于限位衬板的子定位框；精确限位框可拆卸地安装于所述焊接托盘的顶面，精确限位框上设有若干定位针，定位针的一端穿过相邻所述子定位框所容纳衬板之间的间隙触压在所述基板的顶面；定位针的直径大于所述凸台的宽度。本实用新型能够保证衬板子单元位置相对固定，装配过程简单、易操作，且便于拆卸工装。

Description

一种用于IGBT模块的焊接限位工装

技术领域

本实用新型涉及一种用于IGBT模块的焊接限位工装，属于IGBT模块真空焊接技术领域。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)是第三代电力电子器件中最具先进性的功率半导体器件，具有高频率、高电压、大电流等优点，是柔性交直流输电、新能源发电、电能质量治理等领域的核心器件，目前已在相关行业得到广泛应用。

在IGBT模块封装中，芯片与衬板组成的衬板子单元与基板的焊接称为二次焊接。在二次焊接过程中，衬板的限位固定(三块及以下)一般采用完整的限位隔板来限位固定，限位隔板上的凸台一般小于四个。由于限位隔板尺寸较小，凸台数量较少与衬板的接触面也较小，因此焊接完成后比较容易取下，陶瓷的破片率较低。但当存在六块及以上衬板与基板之间的焊接时，仅仅依靠完整的限位隔板进行限位固定便存在操作和质量上的问题。因为限位隔板与衬板的接触面较多、较大，因此焊接完成后很难取下，并且很有可能损伤到衬板陶瓷。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于IGBT模块的焊接限位工装，其装配简单、易操作，拆卸时不会对衬板造成损伤。

为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

本实用新型提供了一种用于IGBT模块的焊接限位工装，包括焊接托盘、粗限位隔板和精确限位框；

所述焊接托盘的顶面上设有容纳基板的凹槽；

所述粗限位隔板可拆卸地安装于所述基板的顶面，所述粗限位隔板上贯通地开设有定位框，所述定位框的两个相对侧边面上对称地设有若干凸台，所述定位框被所述凸台分割成多个用于限位衬板的子定位框；

所述精确限位框可拆卸地安装于所述焊接托盘的顶面，所述精确限位框上设有若干定位针，所述定位针的直径大于所述凸台的宽度，所述定位针的一端穿过相邻所述子定位框所容纳衬板之间的间隙触压在所述基板的顶面。

进一步的，所述子定位框的每个侧面上设有2个限位凸块。

进一步的，所述定位针为圆柱体形的Pin针。

进一步的，所述Pin针的一端为倒圆角结构。

进一步的，所述子定位框的数量为6个。

进一步的，所述定位针的数量为10个，每个所述间隙对应两个所述定位针。

进一步的，所述凸台的宽度小于等于所述定位针的直径的二分之一。

进一步的，所述粗限位隔板的底面设有若干粗限位隔板定位销，所述基板的顶面上开设有与所述粗限位隔板定位销相配合的基板销孔。

进一步的，所述精确限位框的底面设有若干精确限位框定位销，所述焊接托盘上开设有与所述精确限位框定位销相配合的托盘销孔。

进一步的，所述精确限位框的四个角上均设有一个所述精确限位框定位销，所述焊接托盘的四个角上各设有一个所述托盘销孔。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型提供的用于IGBT模块的焊接限位工装，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。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于IGBT模块的焊接限位工装的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种用于IGBT模块的焊接限位工装的结构爆炸示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种粗限位隔板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种精确限位框的结构示意图；

图中：

1、焊接托盘；2、衬板；3、基板；4、粗限位隔板；5、粗限位隔板定位销； 6、精确限位框定位销；7、精确限位框；8、定位针；9、凸台；10、间隙；11、基板销孔；12、托盘销孔；13、定位框；14、子定位框；15、凹槽；16、限位凸块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例中提供了一种用于IGBT模块的焊接限位工装，应用于IGBT模块封装中，该焊接限位工装包括焊接托盘、粗限位隔板和精确限位框。

焊接托盘1是整个焊接限位工装的载体基础，也是精确限位框的限位基础。如图2所示，焊接托盘1的顶面上设有用于容纳待焊接基板3的凹槽15，该凹槽15的形状和待焊接基板3的形状相匹配，可以为矩形等；在焊接托盘1的四个角附近各开设有一个托盘销孔12。

如图1和图2所示，粗限位隔板4可拆卸地安装于基板3的顶面。如图3所示，粗限位隔板4上贯通地开设有中空的定位框13，定位框13的两个相对侧边面上对称地设有若干凸台9，定位框13被凸台9分割成多个用于限位衬板2的子定位框14。

作为本实用新型的一个实施例，子定位框14的每个侧面上设有两个限位凸块16，用于限制衬板2的位置，并减少粗限位隔板4和衬板2的接触面积，便于拆卸操作。

为了更好地限位衬板2，限位凸块16均匀且对称的设置，其形状可以采用梯形体、圆柱体或半球体等。

如图3所示，多个子定位框14并排布局，其形状大小均相同，但需要说明的是，子定位框14可以根据实际情况进行调整大小，例如各子定位框14的宽度各不相同等。本实用新型的实施例仅作解释说明，不对各子定位框14的形状大小是否相同做限制性要求，实际中以能实现本实用新型的技术方案即可。

如图3所示，粗限位隔板4的底面上设有两个粗限位隔板定位销5，其和基板3上的基板销孔11相配合，用于将粗限位隔板4可拆卸安装于基板3上。

作为本实用新型的一个实施例，粗限位隔板4采用钛合金材质，不易变形、耐高温。通过底面的两个粗限位隔板定位销5放置到基板的基板销孔11中；再通过凸台9将定位框13分个成多个子定位框14，然后将焊片、衬板2依次放到装配有粗限位隔板4的基板3上，实现初步定位。

如图1和图2所示，精确限位框7可拆卸地安装于焊接托盘1的顶面。精确限位框7上设有若干定位针8，并且定位针8的一端伸向焊接托盘1上的基板3，定位针8穿过相邻子定位框14所容纳衬板2之间的间隙10触压在基板3的顶面。

由于定位针8的直径大于凸台9的宽度，在定位针8穿过间隙10时会分隔限位相邻的衬板2，同时会使凸台9远离相邻的两个衬板2，这样粗限位隔板限位固定衬板2的同时保持足够的距离，便于拆卸。

如图4所示，精确限位框7的四个角上均设有一个精确限位框定位销6，其与焊接托盘1的四个角上的托盘销孔12相匹配，用于将精确限位框7可拆卸安装于焊接托盘1上。

作为本实用新型的一个实施例，精确限位框7采用钛合金材质，不易变形、耐高温。其通过四个精确限位框定位销6，将精确限位框7定位到焊接托盘1上。

作为本实用新型的一个实施例，精确限位框7上有10个定位针8，具体的，定位针8采用圆柱体形的Pin针，Pin针的材质为不锈钢且经抛光处理，指向基板3的一端为倒圆角结构。

由于采用圆柱体和倒圆角结构，定位针8在穿过间隙10触压在基板3上时，可以减少与衬板2和基板3的接触面积。定位针8的圆柱体侧面和间隙10两侧衬板2接触为一切点，接触面积很小，便于精确限位框7的安装和拆卸并且不会损伤到陶瓷；同时，定位针8一端的倒圆角结构便于顺利地将定位针8插入间隙10，便于安装和拆卸操作。

为了更好的起到限位固定作用，Pin针的长度最好在满足限位功能的情况下尽量短，以防止变形。

为了便于拆卸，定位针8的直径要大于粗限位隔板4上凸台9的宽度，具体的，凸台9的宽度小于等于定位针8的直径的二分之一。

作为本实用新型的一个实施例，粗限位隔板4上的定位框13两个相对的侧面上对称的各设有五个凸台9，将定位框13分割成六个子定位框14，并且相邻的子定位框14形成了五个衬板之间的间隙10。

相应地，精确限位框7上设有十个定位针8，其中两个一组垂直设置地指向粗限位隔板4，且位于每组两个对称设置的凸台9之间的连线上。通过十个定位针8将五个衬板2进行间隙分割和限位。

限位工装组装好后，将整套限位工装与产品一起进行真空回流焊接；待焊接完成后，首先取下精确限位框定位销6，将精确限位框7取下，再将粗限位隔板 4取下，最后将产品IGBT模块从焊接托盘1中取出，完成二次焊接。

本实用新型提供的用于IGBT模块的焊接限位工装，精确限位框7和粗限位隔板4与衬板2接触较少，拆卸简单，不会损坏衬板，装配过程简单、易操作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种用于IGBT模块的焊接限位工装，其特征在于，包括焊接托盘、粗限位隔板和精确限位框；

所述焊接托盘的顶面上设有容纳基板的凹槽；

2.根据权利要求1所述的焊接限位工装，其特征在于，所述子定位框的每个侧面上设有2个限位凸块。

3.根据权利要求1所述的焊接限位工装，其特征在于，所述定位针为圆柱体形的Pin针。

4.根据权利要求3所述的焊接限位工装，其特征在于，所述Pin针的一端为倒圆角结构。

5.根据权利要求1所述的焊接限位工装，其特征在于，所述子定位框的数量为6个。

6.根据权利要求5所述的焊接限位工装，其特征在于，所述定位针的数量为10个，每个所述间隙对应两个所述定位针。

7.根据权利要求1所述的焊接限位工装，其特征在于，所述凸台的宽度小于等于所述定位针的直径的二分之一。

8.根据权利要求1所述的焊接限位工装，其特征在于，所述粗限位隔板的底面设有若干粗限位隔板定位销，所述基板的顶面上开设有与所述粗限位隔板定位销相配合的基板销孔。

9.根据权利要求1所述的焊接限位工装，其特征在于，所述精确限位框的底面设有若干精确限位框定位销，所述焊接托盘上开设有与所述精确限位框定位销相配合的托盘销孔。

10.根据权利要求9所述的焊接限位工装，其特征在于，所述精确限位框的四个角上均设有一个所述精确限位框定位销，所述焊接托盘的四个角上各设有一个所述托盘销孔。