CN215698758U - 一种igbt模块焊接治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉一种IGBT模块焊接治具：包括：底板、定位组件和压板。通过在焊接治具上设置标识器的方式，能够标识IGBT模块及焊接治具信息，确保准确选择IGBT模块；通过在底板上设置圆形孔和菱形孔的方式，确保IGBT模块安装在底板上的准确位置；通过在底板上设置小定位孔和大定位孔的方式，确保焊接治具安装在准确工位上；从而防止在IGBT模块装配生产时，IGBT模块的选错、IGBT模块装配位置及方向出错，大幅度提高了生产效率和产品优良率。

Description

一种IGBT模块焊接治具

技术领域

本实用新型涉及电子元器件领域，具体涉及一种IGBT模块焊接治具。

背景技术

IGBT堪称现代功率变流装置的“心脏”和绿色高端产业的“核芯”，其应用广泛。为了实现IGBT组件精益生产目标，将IGBT组件由全人工装配改善为组装生产线，实现IGBT组装焊接自动化，以提高生产效率和产品的优良率。

生产时，通常采用：IGBT模块与门极附板装配，或IGBT模块与驱动板装配。由于IGBT模块外形尺寸相同，上述两种装配方式容易出错，现有技术难以实现自动螺丝锁付及焊锡操作自动化，导致IGBT模块装配焊接时生产效率和产品优良率较低。因此有必要采取防错措施，防止在IGBT模块装配生产时，IGBT模块的选错、IGBT模块装配位置及方向出错，以提高生产效率和产品优良率。

经专利检索，与本实用新型有一定关系的专利主要有以下专利：

1、申请号为“202011571017 .4”、申请日为“2020.12.27”、公开号为“CN112509953 A”、公开日为“2021.03.16”、名称为“用于IGBT分立式模块的安装装置及其使用方法”、申请人为“格至控智能动力科技(上海)有限公司”的中国发明专利，该发明公开了用于IGBT分立式模块的安装装置及其使用方法。包括过炉板治具(1)、IGBT定位板(2)、真空吸盘翻转装置(3)和在线式导向工装(4)，其特征是：过炉板治具(1)和IGBT定位板(2)这两者组合成组合工装(10)；真空吸盘翻转装置(3)包括托板(31)、吸盘(32)和转轴(33)；在线式导向工装(4)为在线式机械导轨可滑动结构。

2、申请号为“201410168459.2”、申请日为“2014.04.25”、公开号为“CN 103894697A”、公开日为“2014.07.02”、名称为“一种大功率IGBT模块焊接装置”、申请人为“株洲南车时代电气股份有限公司”的中国发明专利，该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。

3、申请号为“201922006076.6”、申请日为“2019.11.19”、公开号为“CN 210607217U”、公开日为“2020.05.22”、名称为“一种IGBT焊接工装”、申请人为“浙江芯丰科技有限公司”的实用新型专利，该实用新型专利提供了一种IGBT焊接工装，属于IGBT焊接技术领域。它解决了现有的DBC板焊接后不平整度的问题。本IGBT焊接工装，包括底板、设置在底板上的定位板和位于定位板上方的压板，所述压板与底板可拆卸连接，所述定位板的下表面开设有铜底板定位槽，所述定位板的上表面开设有DBC板定位孔，所述DBC板定位孔与铜底板定位槽相连通，所述压板上固定有沿竖向设置的弹簧针，所述弹簧针的针头伸至DBC板定位孔内并且靠近DBC板定位孔的孔壁。

4、申请号为“201821398204.5”、申请日为“2018.08.29”、公开号为“CN 208570526U”、公开日为“2019.03.01”、名称为“一种新型IGBT焊接工装”、申请人为“烟台台芯电子科技有限公司”的实用新型专利，该实用新型涉及一种新型IGBT焊接工装，所述焊接工装包括铜基板固定部，所述铜基板固定部设有基底，基底上方至少形成一个容纳空间，容纳空间的边缘形成有定位角，铜基板固定部上方配置有DBC定位部，DBC定位部内部形成有定位区域，DBC定位部上方配置有压盖部，所述压盖部两侧形成有缺口；所述铜基板固定部设置为m×n的样式，其中，m，n为正整数，每一个铜基板固定部的容纳空间中配置一个DBC定位部和压盖部；所述压盖部设有顶盖，所述顶盖上端形成有滑槽，滑槽内连接有滑杆。每个IGBT模块设计独立的压盖层，相邻的IGBT模块互不影响；一次可焊接多个IGBT模块。

5、申请号为“201320466008.8”、申请日为“2013.08.01”、公开号为“CN 203390459U”、公开日为“2014.01.15”、名称为“一种用于将片状焊料固定在IGBT模块基板上的焊接工装”、申请人为“株洲南车时代电气股份有限公司”的实用新型专利，该实用新型公开了一种用于将片状焊料固定在IGBT模块基板上的焊接工装，包括焊片定位工装和衬板固定工装，所述焊片定位工装和衬板固定工装均为矩形，且大小与IGBT模块基板大小匹配；所述矩形的两条侧边上开设有若干个定位孔；所述矩形通过N 条压条分隔为N+1个定位框，所述定位框通过设置在所述定位框侧边上的定位块分隔为与焊片大小匹配的焊接区。

但上述专利均没有涉及防错定位装置，更没有涉及采用大小定位销的防错装置、也没有采用治具身份识别标签的防错装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种IGBT模块焊接治具，防止IGBT模块装配生产时出错，以提高生产效率和产品优良率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种IGBT模块焊接治具，包括：底板、设置在底板上的定位组件和定位组件上方的压板，IGBT模块焊接治具还设置有防错装置。防止在IGBT模块装配生产时出错，以提高生产效率和产品优良率。

进一步地，防错装置包括：用来识别IGBT模块及焊接治具身份的标识器、用来定位焊接治具位置的治具定位组件及用来定位IGBT模块位置的IGBT定位组件。以确保准确选择IGBT模块及焊接治具、IGBT模块安装在焊接治具上的正确位置，以及焊接治具处在自动焊锡机的定位工装上的正确位置，防止出现废品。

进一步地，标识器为IC芯片、条形码或二维码，安装在底板上，用来标识IGBT模块及焊接治具信息，确定唯一的身份，确保准确选择IGBT模块。

进一步地，IGBT定位组件包括：设置在底板上的圆形孔、菱形孔、以及与圆形孔配合的圆形销、与菱形孔配合的菱形销，IGBT模块边缘同样设置有圆形孔和菱形孔，IGBT模块通过圆形销和菱形销与底板上的圆形孔和菱形孔定位安装，确定放置方向的唯一性，确保IGBT模块安装在底板上的准确位置。

进一步地，圆形孔与菱形孔设置在底板工艺孔对角的外侧，以提高定位精度。

进一步地，治具定位组件包括：设置在底板边缘的小定位孔、大定位孔、以及与小定位孔配合的小定位销、与大定位孔配合的大定位销，焊接治具通过小定位销和大定位销与自动焊锡机的定位工装配合，确定放置方向的唯一性，确保焊接治具安装在准确工位上。

进一步地，小定位孔与大定位孔设置在底板对角位置，以提高定位精度。

进一步地，定位组件由L形限位块和T形限位块组合而成，能够通过组合形成不同尺寸的定位板，以适应不同规格尺寸的IGBT模块，以实现标准化，降低成本。

进一步地，定位组件为三组，能够放置3块IGBT组件，满足产能要求、提高生产效率。

进一步地，底板上还设置有用来压紧压板的压扣，能有效地防止产品浮起，提高产品优良率。

本实用新型的有益效果为：通过在焊接治具上设置标识器的方式，能够标识IGBT模块及焊接治具信息，确保准确选择IGBT模块；通过在底板上设置圆形孔和菱形孔的方式，确保IGBT模块安装在底板上的准确位置；通过在底板上设置小定位孔和大定位孔的方式，确保焊接治具安装在准确工位上；从而防止在IGBT模块装配生产时，IGBT模块的选错、IGBT模块装配位置及方向出错，大幅度提高了生产效率和产品优良率。

附图说明

图1为IGBT模块焊接治具分解立体结构示意图，

图2为IGBT模块焊接治具组装后立体结构示意图，

图3为IGBT模块焊接治具组装后俯视示意图，

图4为图3中B-B剖视示意图，

图5为L形限位块立体结构示意图，

图6为T形限位块立体结构示意图。

图中：1—底板、11—底板工艺孔、12—小定位孔、13—大定位孔、14—圆形孔、15—菱形孔、16—提手；2—限位组件、21—L形限位块、22—T形限位块、23—安装螺孔、24—圆缺口、25—斜面；

3—压板、31—压板工艺孔、32—压板安装孔；4—标识器；5—压扣；6—IGBT模块。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的描述：

如图1至4所示：IGBT模块焊接治具，包括：底板1、定位组件2和压板3。

底板1为矩形，采用铝合金材质，以减轻重量。底板1上设置有三个用来焊接和组装IGBT模块6的底板工艺孔11。在每个底板工艺孔11的对角外侧分别设置有圆形孔14和菱形孔15。底板1的对角的边缘设置有小定位孔12和大定位孔13。在底板1两侧设置有L形的提手16和用来压紧压板3的压扣5。

在底板1边缘设置有的标识器4，标识器4采用IC芯片、条形码或二维码，用来标识IGBT模块及焊接治具信息，确定唯一的身份，保证IGBT模块与标识信息一一对应。

如图5和6所示：定位组件2包括：L形限位块21和T形限位块22，采用铝合金材质，以减轻重量。L形限位块21 和T形限位块22上设置有用来安装螺孔23、圆缺口24和斜面25。安装螺孔23用来与螺栓配合，将L形限位块21和T形限位块22安装在底板1上。圆缺口24用来避开IGBT模块6的尖角，避免IGBT模块6的尖角影响IGBT模块6的定位。IGBT模块6通过斜面25的导引进到安装位置，使得IGBT模块6安装更为简便。

L形限位块21和T形限位块22通过螺栓安装在底板工艺孔11外侧，能够通过组合形成不同尺寸的定位板，以适应不同规格尺寸的IGBT模块6，以实现标准化，降低成本。

压板3为矩形，采用合成石材料，具有防静电、耐高温性能，能有效地防止IGBT模块6浮起。压板3设置有三个压板工艺孔31，在压板3边缘设置有压板安装孔32。工艺孔31用来进行自动螺丝锁付及焊锡。

首先在用螺栓将L形限位块21和T形限位块22固定在底板1上，组成三个用来安装IGBT模块6的限位组件。然后按照IGBT模块6上的圆形孔对准底板1上的圆形孔14、IGBT模块6上的菱形孔对准底板1上的菱形孔15，并分别用插入圆形销和菱形销进行定位固定，确定IGBT模块6放置方向的唯一性，确保IGBT模块6安装在底板1上的准确位置，防止焊接治具的位置和方向出错。

然后再将压板3固定在IGBT模块6 上，并用压扣5压紧。最后将安装有IGBT模块6的焊接治具按照小定位孔12对准自动焊锡机的定位工装上的小定位孔，大定位孔13对准自动焊锡机的定位工装上的大定位孔，并分别用小定位销和大定位销进行定位固定，确定焊接治具放置方向的唯一性，确保焊接治具安装在准确工位上，防止焊接治具的位置和方向出错。

焊接之前，自动焊锡机的定位工装上的对射传感器将对IGBT模块6进行检测，以实现方向放置防错。同时标识传感器通过射频的方式读取IC卡中的信息，或采用反射的方式读取条形码或二维码的信息，以确保准确选择IGBT模块6，防止IGBT模块6组装错误。

综上所述：本实用新型的有益效果为：通过在焊接治具上设置标识器的方式，能够标识IGBT模块及焊接治具信息，确保准确选择IGBT模块；通过在底板上设置圆形孔和菱形孔的方式，确保IGBT模块安装在底板上的准确位置；通过在底板上设置小定位孔和大定位孔的方式，确保焊接治具安装在准确工位上；从而防止在IGBT模块装配生产时，IGBT模块的选错、IGBT模块装配位置及方向出错，大幅度提高了生产效率和产品优良率。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (7)

1.一种IGBT模块焊接治具，包括：底板（1）、设置在底板（1）上的定位组件（2）和定位组件（2）上方的压板（3），其特征在于：IGBT模块焊接治具还设置有：用来识别IGBT模块（6）及焊接治具身份的标识器（4）、用来定位IGBT模块（6）位置的IGBT定位组件及用来定位焊接治具位置的治具定位组件；所述IGBT定位组件包括：设置在底板（1）上的圆形孔（14）、菱形孔（15）、以及与圆形孔（14）配合的圆形销、与菱形孔（15）配合的菱形销，IGBT模块（6）边缘同样设置有圆形孔和菱形孔，IGBT模块（6）通过圆形销和菱形销与底板（1）上的圆形孔（14）和菱形孔（15）定位安装；所述治具定位组件包括：设置在底板（1）边缘的小定位孔（12）、大定位孔（13）、以及与小定位孔（12）配合的小定位销、与大定位孔（13）配合的大定位销，焊接治具通过小定位销和大定位销与自动焊锡机的定位工装配合。

2.根据权利要求1所述的IGBT模块焊接治具，其特征在于：标识器（4）为IC芯片、条形码或二维码，安装在底板（1）上。

3.根据权利要求2所述的IGBT模块焊接治具，其特征在于：圆形孔（14）与菱形孔（15）设置在底板工艺孔（11）对角的外侧。

4.根据权利要求3所述的IGBT模块焊接治具，其特征在于：小定位孔（12）与大定位孔（13）设置在底板（1）对角位置。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的IGBT模块焊接治具，其特征在于：定位组件（2）由L形限位块（21）和T形限位块（22）组合而成。

6.根据权利要求5所述的IGBT模块焊接治具，其特征在于：定位组件（2）为三组，能够放置3块IGBT模块（6）。

7.根据权利要求6所述的IGBT模块焊接治具，其特征在于：底板（1）上还设置有用来压紧压板（3）的压扣（5）。

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