CN218253384U - 一种新型探针用超声焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型探针用超声焊接机，包括焊接机主体，焊接机主体内设置有超声波发生器，超声波发生器上设置有超声波焊接头，超声波焊接头包括装配主体和设置于装配主体上的焊头，装配主体的前端开设有安装孔，焊头通过固定螺栓装配在安装孔内；焊头的内部开设有从焊头上端贯穿至下端的第一气体通道，固定螺栓的内部开设有第二气体通道，第一气体通道与第二气体通道贯通连接，第二气体通道通过气体管道外接抽气装置，通过抽气装置向第二气体通道和第一气体通道抽气，使得焊头将探针吸起，焊头利用超声焊接原理使得探针焊接在IGBT模块上。本实用新型不仅解决了由于探针体积小难以焊接的问题，还提高了探针的焊接效率，还不会对IGBT模块造成损坏。

Description

一种新型探针用超声焊接机

技术领域

本实用新型涉及超声波焊接技术领域，特别是一种新型探针用超声焊接机。

背景技术

IGBT(绝缘栅双极晶体管)作为新型电力半导体场控自关断器件，集功率MOSFET的高速性能与双极性器件的低电阻于一体，具有输进阻抗高，电压控制功耗低，控制电路简单，耐高压，承受电流大等特性，在各种电力变换中获得极广泛的应用。

半导体IGBT模块在生产完成前，为了确保产品质量，通常对产品做可靠性测试，但是由于条件的限制，多数在测试时在IGBT模块上焊接测试线，还需要安装螺丝，这样不可避免的对模块的外观造成损坏，而且因为执行以上焊接测试线，安装螺丝等测试工序，也会对测试的效率产生比较大的影响，因而技术人员又采用了一种更加优化的方法，在IGBT模块上焊接探针，但是探针由于体积很小，焊接在IGBT模块上时不好定位，而且常用的方式是焊接机采用点焊的方式将探针焊接在IGBT模块上的电极上，这样在焊接时也可能对IGBT模块造成损坏，因此需要对目前探针的焊接方式进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种新型探针用超声焊接机。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种新型探针用超声焊接机，包括焊接机主体，所述焊接机主体内设置有超声波发生器，所述超声波发生器上设置有超声波焊接头，所述超声波焊接头包括装配主体和设置于装配主体上的焊头，所述装配主体的前端开设有安装孔，所述焊头通过固定螺栓装配在安装孔内；

所述焊头的内部开设有从焊头上端贯穿至下端的第一气体通道，所述固定螺栓的内部开设有第二气体通道，所述第一气体通道与所述第二气体通道贯通连接，所述第二气体通道通过气体管道外接抽气装置，通过抽气装置向第二气体通道和第一气体通道抽气，使得焊头将探针吸起，并通过所述超声波发生器发出超声波，所述焊头利用超声焊接原理使得探针焊接在IGBT模块上。

作为本实用新型的进一步补充，所述焊头的下端为圆柱形，所述焊头所在圆柱形端的内部气体通道的内径与探针的直径相适配。

作为本实用新型的进一步补充，所述焊头的外侧两侧均开设有抽气孔，且两个所述抽气孔均与所述第一气体通道贯通连接，所述抽气孔通过管道外接抽气装置。

作为本实用新型的进一步补充，所述焊接机主体的内侧还设置有升降座，所述升降座外侧与设置于所述焊接机主体内部侧面的滑轨上下滑动连接，所述超声波发生器安装在升降座上。

作为本实用新型的进一步补充，所述升降座上设置有导杆，所述导杆与所述焊接机主体上下滑动连接。

作为本实用新型的进一步补充，所述升降座的前端底部设置有与升降座一体连接的压板，所述压板的底部开设有内凹的圆弧面，所述圆弧面与所述装配主体的外形相适配。

作为本实用新型的进一步补充，所述装配主体外侧的中部区域设置有凸起的卡环，所述压板底部的圆弧面上开设有卡槽，所述卡槽的深度和宽度与所述卡环相适配，所述装配主体通过将卡环卡接入压块底部的凹槽内，使得超声波焊接头在前后和上下位置上被限位固定。

作为本实用新型的进一步补充，所述超声波发生器的超声波传播方向与所述装配主体的轴线方向一致。

其有益效果在于，本实用新型中通过向焊头中的第一气体通道抽气，使得探针被焊头吸起，接着通过超声波发生器发出的超声波，超声波焊接头利用高频振动波传递到探针与IGBT模块上电极的表面，在加压的情况下，使探针和IGBT模块上电极的表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，最终使得探针被焊接在IGBT模块上，不仅解决了由于探针体积小难以焊接的问题，还提高了探针的焊接效率，而且还不会对IGBT模块造成损坏。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型中焊接机主体的内部剖视结构示意图；

图3是本实用新型中超声波焊接头的结构示意图；

图4是本实用新型中超声波焊接头的剖视结构示意图。

图中，1、焊接机主体；2、升降座；21、压板；3、超声波焊接头；31、装配主体；311、卡环；312、安装孔；32、焊头；321、抽气孔；322、第一气体通道；4、导杆；5、超声波发生器；6、滑轨；7、固定螺栓； 71、第二气体通道。

具体实施方式

首先说明一下本实用新型的设计初衷，目前在IGBT模块上焊接探针时，由于探针体积很小，采用焊接机点焊时不好定位和焊接，因此影响探针的焊接效率，而且焊接效果也不尽如意，因此为了解决上述问题，本实用新型提出了一种新型探针用超声焊接机。

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1和图2所示，该超声焊接机主要包括焊接机主体1、设置于焊接机主体1内的升降座 2、安装在升降座2上的超声波发生器5、以及安装在超声波发生器上的超声波焊接头3四部分，其中超声波焊接头3由装配主体31和焊头32 组成，而超声波发生器5发出的超声波的传播方向与装配主体31的轴线方向是一致的，能保证超声波能沿着装配主体31轴向传播；如图3 所示，在装配主体31的前端还开设有安装孔312，而焊头32通过固定螺栓7装配在安装孔312内，超声波会沿着装配主体31传播到焊头32 的下端，利用高频振动波传递到探针与IGBT模块上电极的表面，在加压的情况下，使探针和IGBT模块上电极的表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，最终使得探针被焊接在IGBT模块上。

如图4所示，由于探针的体积小，为了便于对探针进行吸取，在上述的焊头32的内部开设有从焊头32上端贯穿至下端的第一气体通道322，而在焊头32的外侧还开设有两个对称分布的抽气孔321，且这两个抽气孔321均与第一气体通道322贯通，其中在焊头32的下端为圆柱形，且该焊头32所在圆柱形端的内部气体通道的内径与探针的直径是相适配的，而且在上述的固定螺栓7的内部开设有第二气体通道71，其中第一气体通道322与第二气体通道71贯通连接，而且第二气体通道71和两个抽气孔321均通过管道外界抽气装置，在焊接时，通过抽气装置向两个抽气孔321和第二气体通道71抽气，使得第一气体通道322内的气体被抽气，继而使得探针被焊头32吸起，接着通过超声波发生器5发出超声波，焊头32利用超声焊接原理使得探针焊接在IGBT模块上的电极上。

在焊接机主体1内侧还设置有滑轨6，升降座2外侧与滑轨6上下滑动连接，在升降座2上还设置有导杆4，而导杆4与焊接机主体1上下滑动连接，在焊接时，通过升降座2的上下升降，使得超声波焊接头3下压，使探针和IGBT模块上电极的表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，最终使得探针被焊接在IGBT模块上的电极上。

由于超声波焊接头3在下压时，可能会导致超声波焊接投略微向上翘起，导致超声波发生器5发出的超声波的传播方向与装配主体31 的轴线方向不一致，因此在升降座2的前端底部设置有与升降座2一体连接的压板21，而且在压板21的底部还开设有内凹的圆弧面，该圆弧面与装配主体31的外形相适配，刚好能将装配主体31的外侧包裹住，并且在压板21底部的圆弧面上开设有卡槽，在装配主体31外侧的中部区域设置有凸起的卡环311，卡槽的深度和宽度与卡环311是相适配的，超声波焊接头3在安装时，通过将装配主体31上的卡环311 卡接入压块底部的凹槽内，使得超声波焊接头3在前后和上下位置上被限位固定，就不会发生位置偏移了。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型探针用超声焊接机，包括焊接机主体(1)，其特征在于，所述焊接机主体(1)内设置有超声波发生器(5)，所述超声波发生器上设置有超声波焊接头(3)，所述超声波焊接头(3)包括装配主体(31)和设置于装配主体(31)上的焊头(32)，所述装配主体(31)的前端开设有安装孔(312)，所述焊头(32)通过固定螺栓(7)装配在安装孔(312)内；

所述焊头(32)的内部开设有从焊头(32)上端贯穿至下端的第一气体通道(322)，所述固定螺栓(7)的内部开设有第二气体通道(71)，所述第一气体通道(322)与所述第二气体通道(71)贯通连接，所述第二气体通道(71)通过气体管道外接抽气装置，通过抽气装置向第二气体通道(71)和第一气体通道(322)抽气，使得焊头(32)将探针吸起，并通过所述超声波发生器(5)发出超声波，所述焊头(32)利用超声焊接原理使得探针焊接在IGBT模块上。

2.根据权利要求1所述的一种新型探针用超声焊接机，其特征在于，所述焊头(32)的下端为圆柱形，所述焊头(32)所在圆柱形端的内部气体通道的内径与探针的直径相适配。

3.根据权利要求1所述的一种新型探针用超声焊接机，其特征在于，所述焊头(32)的外侧两侧均开设有抽气孔(321)，且两个所述抽气孔(321)均与所述第一气体通道(322)贯通连接，所述抽气孔(321)通过管道外接抽气装置。

4.根据权利要求1所述的一种新型探针用超声焊接机，其特征在于，所述焊接机主体(1)的内侧还设置有升降座(2)，所述升降座(2)外侧与设置于所述焊接机主体(1)内部侧面的滑轨(6)上下滑动连接，所述超声波发生器(5)安装在升降座(2)上。

5.根据权利要求4所述的一种新型探针用超声焊接机，其特征在于，所述升降座(2)上设置有导杆(4)，所述导杆(4)与所述焊接机主体(1)上下滑动连接。

6.根据权利要求4所述的一种新型探针用超声焊接机，其特征在于，所述升降座(2)的前端底部设置有与升降座(2)一体连接的压板(21)，所述压板(21)的底部开设有内凹的圆弧面，所述圆弧面与所述装配主体(31)的外形相适配。

7.根据权利要求6所述的一种新型探针用超声焊接机，其特征在于，所述装配主体(31)外侧的中部区域设置有凸起的卡环(311)，所述压板(21)底部的圆弧面上开设有卡槽，所述卡槽的深度和宽度与所述卡环(311)相适配，所述装配主体(31)通过将卡环(311)卡接入压块底部的凹槽内，使得超声波焊接头(3)在前后和上下位置上被限位固定。

8.根据权利要求1所述的一种新型探针用超声焊接机，其特征在于，所述超声波发生器(5)的超声波传播方向与所述装配主体(31)的轴线方向一致。

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