CN218193439U - 一种定位结构及焊接定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于半导体技术设备领域，尤其涉及一种定位结构及焊接定位装置。定位结构包括：定位板以及定位件，定位板开设有定位腔，基板位于定位腔，定位件具有连接定位板的第一端以及与第一端相对设置的第二端，第二端朝定位腔内延伸并抵接基板的侧板面，基板能够沿第二端指向第一端的方向驱动第二端移动预定距离，第二端通过位置或形状的改变而移动预定距离。本实用新型能够减少基板的应力产生，且单个定位件与基板的接触，减少了基板的接触面积，便于后续从定位腔内取出基板。

Description

一种定位结构及焊接定位装置

技术领域

本实用新型属于半导体技术设备领域，尤其涉及一种定位结构及焊接定位装置。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(Freewheeling diode续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品；封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上。DBC(Direct Bonded Copper)基板真空焊接是模块关键封装环节之一，焊接时需将焊片和衬板定位框依次放置在铜底板上，将定位框与基板焊接固定作用，钛板的定位对模块最终的焊接质量有重大影响。传统的定位方式一般采用两块钛板或一个完整的钛板框来定位，在每个钛板中开设与衬板尺寸匹配的开孔，将钛板放置在基板上对应的位置进行固定，再将衬板与基板在隔片所对应的开孔位置，通过每个开孔的四个侧边对焊片和衬板进行定位，衬板与基板焊接固定后将隔片取下。

但是，传统定位方式在焊接后取下钛板时均容易导致衬板的边角破损、陶瓷裂纹造成模块报废，因为基板在高温焊接时，铜底板、基板会发生高温膨胀并产生应力，由于应力的作用，焊接后的基板有轻微的形变，导致焊接后钛板与基板卡得很紧，用力过小基板难取下，而用力过大则容易导致基板破裂。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种定位结构，旨在解决如何提高基板取出的便利性以及降低基板在焊接过程中的应力的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

第一方面，提供一种定位结构，能够对基板进行定位，所述定位结构包括：定位板以及定位件，所述定位板开设有定位腔，所述基板位于所述定位腔，所述定位件具有连接所述定位板的第一端以及与所述第一端相对设置的第二端，所述第二端朝所述定位腔内延伸并抵接所述基板的侧板面，所述基板能够沿所述第二端指向所述第一端的方向驱动所述第二端移动预定距离，所述第二端通过位置或形状的改变而移动预定距离。

在一些实施例中，所述定位件具有弹性恢复力，所述定位件发生预定的压缩变形，以使所述第二端能够移动预定距离。

在一些实施例中，所述定位板开设有定位槽，所述第一端位于所述定位槽，所述第一端沿所述第二端指向所述第一端的方向与所述定位槽的槽壁具有间隙。

在一些实施例中，所述定位槽包括第一槽段以及连通所述第一槽段的第二槽段，所述第一端布置于所述第一槽段，所述第二端部分位于所述第二槽段。

在一些实施例中，所述定位件设置有两个，两所述定位件分别位于所述定位板相对设置的两板边。

在一些实施例中，所述定位腔的腔壁开设有避空位，所述避空位沿所述定位腔的周向间隔布置多个。

在一些实施例中，所述定位板平铺设置，所述定位腔的横截面面积沿所述定位板的上表面指向所述定位板的下表面的方向渐扩设置。

在一些实施例中，所述定位腔任一腔壁所确定的平面与所述定位板的上表面所确定的平面具有夹角，所述夹角大于或等于70度且小于90度。

在一些实施例中，所述定位板开设有固定孔，所述固定孔布置有多个，各所述固定孔沿所述定位腔的周向布置。

第二方面，本申请的另一目的还在于提供一种焊接定位装置，其包括所述定位结构，所述焊接定位装置还包括支撑结构，所述支撑结构包括支撑台、相对所述支撑台设置的压板以及一端连接所述支撑台的固定柱，所述定位板位于所述支撑台和所述压板之间，且连接所述固定柱的另一端。

本申请的有益效果在于：定位结构包括开设有定位腔的定位板和用于定位基板的定位件，定位件具有第一端和与第一端相对设置的第二端，第一端连接定位板，第二端朝定位腔内延伸并用于定位基板。第二端能够发生位置改变或形状改变，而适应基板的受热膨胀，从而减少了基板的应力产生，且单个定位件与基板的接触，减少了基板的接触面积，便于后续从定位腔内取出基板。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请实施例提供的定位结构的立体结构示意图；

图2是图1的定位结构的A处的局部放大图；

图3是图1的定位结构的爆炸示意图；

图4是本申请实施例提供的焊接定位装置的立体结构示意图；

图5是图4的焊接定位装置的爆炸示意图。

其中，图中各附图标记：

100、定位结构；10、定位板；11、定位腔；20、定位件；21、第一端；22、第二端；13、第一平面；14、第二平面；24、第一定位杆；23、第二定位杆；111、避空位；30、定位槽；31、第一槽段；32、第二槽段；33、固定孔；200、焊接定位装置；300、支撑结构；101、支撑台；102、压板；103、固定柱；

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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申请的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图3，本申请实施例提供了一种定位结构100，能够对基板进行定位，其中，所述基板为DBC基板，也称覆铜陶瓷基板，覆铜陶瓷基板具有极好的热循环性、形状稳定、刚性好、导热率高、可靠性高，覆铜面可以刻蚀出各种图形的特点，并且它是一种无污染、无公害的绿色产品，使用温度相当广泛，可以从-55℃～850℃，热膨胀系数接近于硅。DBC基板平铺设置且其上表面布置有多个芯片，通过真空焊工艺可以将各芯片焊接至DBC基板上。

请参阅图1至图3，可选地，所述定位结构100包括：定位板10以及定位件20，所述定位板10开设有定位腔11，定位腔11具有两腔口，两腔口分别位于定位板10两侧的板面。在使用过程中，定位板10平铺设置，且所述基板位于所述定位腔11内，所述定位件20具有连接所述定位板10的第一端21以及与所述第一端21相对设置的第二端22，所述第二端22朝所述定位腔11内延伸并抵接所述基板的侧板面，使基板定位于定位腔11内，便于后续芯片和基板的真空焊接。

可选地，所述基板能够沿所述第二端22指向所述第一端21的方向驱动所述第二端22移动预定距离。可以理解的是，基板在焊接过程中，受热膨胀，从而驱动第二端22朝第一端21移动，而所述第二端22通过位置或形状的改变而移动预定距离，使基板和定位件20沿预定方向处于相对活动的状态。可以理解的是，第二端22沿其指向第一端21的方向滑动预定距离，以使第二端22通过位置改变适应基板的受热膨胀；或第二端22发生压缩变形，以使第二端22通过形状改变适应基板的受热膨胀。

在焊接过程中，既能对基板保持预定的定位，同时定位件20能够适应基板的受热膨胀。基板在受热膨胀的同时推动定位件20发生适当的移动，至少在一个方向上不约束基板的形变，减少了基板的应力产生，而且通过单个定位件20与基板接触，减少了基板与定位腔11内壁的接触面积，在焊接结束后，易于从定位腔11内取出基板，且基板不会发生破裂。

本实施例的定位结构100包括开设有定位腔11的定位板10和用于定位基板的定位件20，定位件20具有第一端21和与第一端21相对设置的第二端22，第一端21连接定位板10，第二端22朝定位腔11内延伸并用于定位基板。第二端22能够发生位置改变或形状改变，而适应基板的受热膨胀，从而减少了基板的应力产生，且单个定位件20与基板的接触，减少了基板的接触面积，便于后续从定位腔11内取出基板。

请参阅图1至图3，在一些实施例中，所述定位件20具有弹性恢复力，其能够在外力的作用下发生弹性形变。其中，所述定位件20发生预定的压缩变形，以使所述第二端22能够移动预定距离。

可选地，定位件20为弹簧，其中，弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。一般用弹簧钢制成。利用它的弹性可以控制机件的运动、缓和冲击或震动、储蓄能量、测量力的大小等。

本实施例中，弹簧的一端固定连接定位板10，弹簧的另一端抵接基板，在基板受热膨胀时，基板驱动弹簧发生压缩变形，使弹簧适应基板的受热膨胀，减低了基板的应力。

在一些实施例中，所述定位板10开设有定位槽30，所述第一端21位于所述定位槽30，所述第一端21沿所述第二端22指向所述第一端21的方向与所述定位槽30的槽壁具有间隙，可以理解的是，间隙的大小与基板的受热膨胀量相关。

可以理解的是，基板受热膨胀时，推动定位件20整体移动，以使第一端21抵接至定位槽30远离第二端22的槽壁，即第二端22通过位置改变而适应基板的受热膨胀，降低了基板的应力产生。

在一些实施例中，所述定位槽30包括第一槽段31以及连通所述第一槽段31的第二槽段32，所述第一端21布置于所述第一槽段31，所述第二端22部分位于所述第二槽段32。

请参阅图1至图3，可选地，定位腔11的形状为矩形，第一槽段31沿矩形的短边布置，第二槽段32沿矩形的长边布置，定位件20包括具有第一端21的横向定位杆以及具有第二端22的纵向定位杆，纵向定位杆的一端连接横向定位杆，从而使定位件20呈T字形布置，纵向定位杆的另一端定位基板。横向定位杆沿矩形的长边方向可晃动的设置于第一槽段31内，从而可以适应基板的受热膨胀。

在一些实施例中，所述定位件20设置有两个，两所述定位件20分别位于所述定位板10相对设置的两板边。

可选地，矩形的两短边处分别设置两弹簧，从而沿矩形的长边方向不限制基板的受热膨胀，降低了基板应力的产生。

请参阅图1至图3，可选地，定位板10对应矩形两短边处均开设有定位槽30，各定位槽30内均设置有定位件20，从而沿矩形的长边方向不限制基板的受热膨胀，降低了基板应力的产生。

在一些实施例中，所述定位腔11的腔壁开设有避空位111，所述避空位111沿所述定位腔11的周向间隔布置多个。

请参阅图1至图3，可选地，定位腔11的四个腔壁上均开设有避空位111，基板受热膨胀后，会接触到定位腔11沿矩形长边布置的内壁，而长边位置处的避空位111可以减少基板与定位腔11内壁的接触面积，便于后续从定位腔11内取出基板。可以理解的是，基板的形状也为矩形，且基板的四个直角处进行圆角处理，从而也便于后续从定位腔11内取出基板，避免基板在直角处发生卡死。

在一些实施例中，所述定位板10平铺设置，所述定位腔11的横截面面积沿所述定位板10的上表面指向所述定位板10的下表面的方向渐扩设置，定位腔11的任一腔壁朝定位腔11内倾斜。

请参阅图1至图3，可以理解的是，基板的四周边缘与定位腔11的四周腔壁之间存在狭小的缝隙，从而在真空焊接过程中，位于芯片和基板之间的锡膏会熔化并发生流动，多余的锡膏可以收容在该缝隙内，避免锡膏到处流动，从而提高焊接质量。缝隙的下端空间大便于锡膏流入缝隙，且缝隙的上端空间小，放置锡膏流出。

请参阅图1至图3，在一些实施例中，所述定位腔11任一腔壁所确定的平面与所述定位板10的上表面所确定的平面具有夹角，所述夹角大于或等于70度且小于90度。

可选地，定位板10具有正面和与正面相对设置的反面，正面朝上设置，反面朝下设置。定位板10的正面所确定的平面设为第一平面13，定位腔11任一腔壁所确定的平面设为第二平面14，第一平面13与第二平面14的夹角范围为不小于70度且小于90度，可选地，夹角可以为70度、80度或85度，本实施例中，夹角的大小为70度。

在一些实施例中，所述定位板10开设有固定孔33，所述固定孔33布置有多个，各所述固定孔33沿所述定位腔11的周向布置。

可选地，定位板10的四个直角处均开设有固定孔33，通过固定孔33可以将定位板10连接至其它结构件。

请参阅图4至图5，本实用新型还提出了一种焊接定位装置200，该焊接定位装置200包括定位结构100，该定位结构100的具体结构参照上述实施例，由于本焊接定位装置200采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一些实施例中，所述焊接定位装置200还包括支撑结构300，所述支撑结构300包括支撑台101、相对所述支撑台101设置的压板102以及一端连接所述支撑台101的固定柱103，所述定位板10位于所述支撑台101和所述压板102之间，且连接所述固定柱103的另一端。

请参阅图4至图5，可选地，定位板10通过固定孔33与固定柱103的配合，而定位于支撑台101上，压板102下压各芯片，从而使焊接完成后，各芯片保持平整。

以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种定位结构，能够对基板进行定位，其特征在于，所述定位结构包括：定位板以及定位件，所述定位板开设有定位腔，所述基板位于所述定位腔，所述定位件具有连接所述定位板的第一端以及与所述第一端相对设置的第二端，所述第二端朝所述定位腔内延伸并抵接所述基板的侧板面，所述基板能够沿所述第二端指向所述第一端的方向驱动所述第二端移动预定距离，所述第二端通过位置或形状的改变而移动预定距离。

2.如权利要求1所述的定位结构，其特征在于：所述定位件具有弹性恢复力，所述定位件发生预定的压缩变形，以使所述第二端能够移动预定距离。

3.如权利要求1所述的定位结构，其特征在于：所述定位板开设有定位槽，所述第一端位于所述定位槽，所述第一端沿所述第二端指向所述第一端的方向与所述定位槽的槽壁具有间隙。

4.如权利要求3所述的定位结构，其特征在于：所述定位槽包括第一槽段以及连通所述第一槽段的第二槽段，所述第一端布置于所述第一槽段，所述第二端部分位于所述第二槽段。

5.如权利要求1-4任意一项所述的定位结构，其特征在于：所述定位件设置有两个，两所述定位件分别位于所述定位板相对设置的两板边。

6.如权利要求1-4任意一项所述的定位结构，其特征在于：所述定位腔的腔壁开设有避空位，所述避空位沿所述定位腔的周向间隔布置多个。

7.如权利要求1-4任意一项所述的定位结构，其特征在于：所述定位板平铺设置，所述定位腔的横截面面积沿所述定位板的上表面指向所述定位板的下表面的方向渐扩设置。

8.如权利要求7所述的定位结构，其特征在于：所述定位腔任一腔壁所确定的平面与所述定位板的上表面所确定的平面具有夹角，所述夹角大于或等于70度且小于90度。

9.如权利要求1所述的定位结构，其特征在于：所述定位板开设有固定孔，所述固定孔布置有多个，各所述固定孔沿所述定位腔的周向布置。

10.一种焊接定位装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的定位结构，所述焊接定位装置还包括支撑结构，所述支撑结构包括支撑台、相对所述支撑台设置的压板以及一端连接所述支撑台的固定柱，所述定位板位于所述支撑台和所述压板之间，且连接所述固定柱的另一端。

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