CN216849841U - 一种igbt模块功率端子焊接定位组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了IGBT制备技术领域的一种IGBT模块功率端子焊接定位组件，包括端子位置限位，所述端子位置限位固定放置于一DBC限位板上，且端子位置限位表面开设有多个供带焊片的功率端子组插设定位的挖空槽，所述带焊片的功率端子组之间设有使二者与端子位置限位保持垂直的端子间距限位，所述DBC限位板放置于一基板上，且DBC限位板内放置有DBC和DBC焊片。本实用新型能够保证产品的可靠性，提高模块端子焊接的一致性。

Description

一种IGBT模块功率端子焊接定位组件

技术领域

本实用新型涉及一种IGBT模块功率端子焊接定位组件，属于IGBT制备技术领域。

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，通常将芯片与覆铜陶瓷衬板(Direct Bonding Copper,DBC)的焊接称为一次焊接；芯片与DBC衬板组成的衬板子单元与铜或者复合材料基板的焊接称为二次焊接，一次焊接和二次焊接是影响模块封装质量的关键工艺。

目前大功率IGBT模块端子焊接时通常是使用焊膏进行焊接，无论是手动电烙铁焊接端子还是先在端子底部涂覆焊膏后再进行焊接，都会存在大量的助焊剂，焊接清洗后残留的助焊剂会使模块的可靠性下降。对于高可靠性的大功率IGBT模块来说，焊接完成后会在元件表面和焊接设备内壁残留大量助焊剂，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产品长期可靠性。片状成型焊料(焊片)不会存在助焊剂，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。另外，采用电烙铁焊接或涂覆焊膏会造成每个模块端子底部的焊锡量各不相同，很难保证模块端子焊接的一致性。而采用焊片包裹端子底部再进行焊接，能够确保端子底部焊锡量的稳定性和一致性。

但在焊片焊接端子时，由于端子、焊片材料、DBC以及基板之间没有粘附性，组装过程中，相对位置容易变动，造成焊接失败，焊接质量以及焊接一致性无法保证，所以采用焊片包裹端子底部后再用装置对端子进行固定这一方法对于保证产品的可靠性、提高端子焊接的一致性具有很重要的意义。

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IGBT模块功率端子焊接定位组件，能够达到保证产品的可靠性，提高模块端子焊接的一致性的效果。

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IGBT模块功率端子焊接定位组件，包括端子位置限位，所述端子位置限位固定放置于一DBC限位板上，且端子位置限位表面开设有多个供带焊片的功率端子组插设定位的挖空槽，所述带焊片的功率端子组之间设有使二者与端子位置限位保持垂直的端子间距限位，所述DBC限位板放置于一基板上，且DBC限位板内放置有DBC和DBC焊片。

进一步的，所述挖空槽两边均对称开设有两个端子槽，且端子间距限位的两面边缘处均设置有竖向条形凸起，所述竖向条形凸起的厚度与端子槽的深度相匹配。

进一步的，所述DBC限位板的表面开设有多个定位孔，且端子位置限位通过定位销固定于定位孔中。

进一步的，所述端子间距限位的顶部开设有圆孔。

进一步的，所述端子间距限位和端子位置限位的尺寸可根据功率端子的间距要求进行定制。

进一步的，所述挖空槽的数量为三个，且三个挖空槽位于端子位置限位表面等距对称排列。

进一步的，所述带焊片的功率端子组包括两片带焊片的功率端子，所述带焊片的功率端子组包括底部包裹端子焊片底部一圈的功率端子，且端子焊片的宽度小于功率端子宽度0.5mm。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型能把焊片和DBC固定在基板焊接的区域，将端子固定在DBC上相应的位置，本实用新型减少了焊接后清洗的工序，简化了生产流程，提高了生产效率，同时也避免了助焊剂清洗不干净所导致的风险。可以根据端子尺寸、焊接位置以及端子间间隙的不同，设计不同尺寸的端子位置限位以及端子间距限位。可以根据不同尺寸的基板及DBC，设计不同尺寸的DBC限位板工装，实现不同尺寸产品的焊接，本实用新型适用于大批量产品生产，焊片预制和端子焊接装置提供了标准化的工艺流程，DBC与基板的焊层以及端子与DBC的焊层均匀性比较好，提高产品的可靠性，避免了助焊剂的对设备的污染，提高了焊接设备的寿命及产品焊接定的稳定性；操作时只需要采用统一的包裹有预制焊片的端子，焊接端子时再通过端子焊接装置进行固定，保证端子焊接的一致性，减少了人为因素导致的报废，稳定性更高，提高了模块的质量和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的底部包裹焊片的端子的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的端子位置限位限位示意图；

图3为本实用新型实施例提供的端子间距限位示意图；

图4为本实用新型实施例提供的基板上放置DBC焊片、DBC和DBC限位板后的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的在图4的基础上放置端子位置限位后的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的在图5的基础上放置功率端子和端子间距限位后的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的整体组件爆炸示意图。

图中：1、功率端子；2、端子焊片；3、端子间距限位；4、带焊片的功率端子；5、端子位置限位；6、DBC限位板；7、DBC；8、DBC焊片；9、基板。

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。

实施例：

一种IGBT模块功率端子焊接定位组件，如图1所示，底部包裹端子焊片2的功率端子1组合成带焊片的功率端子4可以作为焊接工序的原材料提前准备，端子焊片2宽度可以根据功率端子1底部的宽度进行调整，端子焊片2宽度应略小于功率端子1宽度，一般小于功率端子1宽度0.5mm左右，长度以包裹端子底部一圈为优。

如图2所示，端子间距限位3用于保证两个功率端子1之间的间隙以及功率端子1焊接完成后的垂直度，通过此装置的厚度能够保证两个功率端子1之间的最小间隙，减少手动装配导致的功率端子1焊接完成后的不一致性。另外，此装置上方做一个圆孔方便拆取，提高了装配的效率。

如图3所示，端子位置限位5用于固定功率端子1位置；此装置通过定位销固定于到DBC限位板6上预留的定位孔中，表面三块挖空槽用于确定功率端子1的相对位置，保证了每次焊接完成后功率端子1在DBC上的位置相对固定，需要说明的是，端子位置限位5上的挖空槽两边均对称开设有两个端子槽，且端子间距限位3的两面边缘处均设置有竖向条形凸起，这里竖向条形凸起的厚度与端子槽的深度相匹配，当端子间距限位3插置于端子位置限位5上的挖空槽时，两个功率端子1分别位于端子间距限位3两侧，且同时位于挖空槽两边不对称的两个端子槽内，另外两个未放置功率端子1的端子槽与竖向条形凸起相抵，由此保证了端子位置限位5和端子间距限位3之间的整体稳定性。

具体实施方法如下，如图4所示，首先将DBC限位板6放置到基板9上，根据DBC限位板6的位置摆放DBC焊片8和DBC 7。如图5所示，然后将端子位置限位5通过其定位销固定在DBC限位板6上的相对应的定位孔，这样可以保证焊接完成后功率端子在DBC上的位置相对固定。如图6所示，接着根据端子位置限位5摆放的方向，将带焊片的功率端子4放置到端子位置限位5的挖空槽，最后将端子间距限位3放置到两个功率端子1之间，保证装配及焊接过程中的定位和固定。如图7所示，按照上述步骤装配之后将整体放置到真空焊接炉中进行焊接，焊接结束等IGBT模块和焊接装置冷却后，依次取出端子间距限位3、端子位置限位5和DBC限位板6。另外，端子间距限位3和端子位置限位5可以根据模块两个功率端子1间距的设计要求灵活修改尺寸，避免了因模块设计改变导致此方法不适用。

本实用新型提供既保证了功率端子底部焊锡量的一致性，又保证了功率端子在模块中焊接位置的一致性，降低了模块焊接的报废率，提高了产品质量和可靠性。既可用于人工摆放操作，也可用于机器识别摆放操作，可以与自动化产线相适配，减少了人为因素的干扰，提高了模块的一致性和可靠性。

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 (7)

1.一种IGBT模块功率端子焊接定位组件，其特征是，包括端子位置限位，所述端子位置限位固定放置于一DBC限位板上，且端子位置限位表面开设有多个供带焊片的功率端子组插设定位的挖空槽，所述带焊片的功率端子组之间设有使二者与端子位置限位保持垂直的端子间距限位，所述DBC限位板放置于一基板上，且DBC限位板内放置有DBC和DBC焊片。

2.根据权利要求1所述的IGBT模块功率端子焊接定位组件，其特征是，所述挖空槽两边均对称开设有两个端子槽，且端子间距限位的两面边缘处均设置有竖向条形凸起，所述竖向条形凸起的厚度与端子槽的深度相匹配。

3.根据权利要求1所述的IGBT模块功率端子焊接定位组件，其特征是，所述DBC限位板的表面开设有多个定位孔，且端子位置限位通过定位销固定于定位孔中。

4.根据权利要求1所述的IGBT模块功率端子焊接定位组件，其特征是，所述端子间距限位的顶部开设有圆孔。

5.根据权利要求1所述的IGBT模块功率端子焊接定位组件，其特征是，所述端子间距限位和端子位置限位的尺寸可根据功率端子的间距要求进行定制。

6.根据权利要求1所述的IGBT模块功率端子焊接定位组件，其特征是，所述挖空槽的数量为三个，且三个挖空槽位于端子位置限位表面等距对称排列。

7.根据权利要求1所述的IGBT模块功率端子焊接定位组件，其特征是，所述带焊片的功率端子组包括两片带焊片的功率端子，所述带焊片的功率端子组包括底部包裹端子焊片底部一圈的功率端子，且端子焊片的宽度小于功率端子宽度0.5mm。

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