CN219234205U - 一种功率模块真空共晶焊接固定工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率模块真空共晶焊接固定工装，工装为单层围框结构，包括固定围框和引出端压条；固定围框为镂空式结构，固定围框的底部且在镂空的四角处设有用于固定金属基板水平位置的定位柱，固定围框在镂空的四周边缘处设有用于固定陶瓷覆铜板水平位置的限位凸台；固定围框上设有用于固定各引出端的位置和间距的限位槽；引出端压条为“隧道式”长方体结构，用于各引出端的限位固定，引出端压条压在各引出端中段的减应力环位置处，并固定在固定围框上。本实用新型结构简单，安装拆卸方便，稳定性好，防止了在真空共晶焊接过程中功率模块因熔融焊料表面张力可能产生的水平位移和高度变化，提高了产品质量，显著提高了工作效率。

Description

一种功率模块真空共晶焊接固定工装

技术领域

本实用新型属于于航天电源控制器装联技术领域，特别是涉及一种功率模块真空共晶焊接固定工装。

背景技术

航天电源控制器中的功率调节电路采用功率模块实现，功率模块具有高集成、大功率的优点，可大幅度降低航天电源控制器的体积和重量，提高功率密度，有效解决功率器件集中散热问题。功率模块主要包括功率器件、功率引出端、信号引出端、陶瓷覆铜板、金属基板，引出端通过真空共晶焊接固定在陶瓷覆铜板上，同时陶瓷覆铜板焊接固定在金属基板上。

在真空共晶焊接过程中引出端及陶瓷覆铜板可能会因熔融焊料表面张力而导致位置偏移，出现焊接位置桥连、虚焊、扰动等现象，影响功率模块的产品质量。因此，需要使用一种辅助工装在空间位置上限制引出端及陶瓷覆铜板的自由度，准确定位引出端及陶瓷覆铜板的预期位置。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术存在的问题，在保证引出端及陶瓷覆铜板定位精度的基础上，提供了一种结构简单，安装和操作方便，不影响功率模块产品质量的真空共晶焊接固定工装。

本实用新型是这样实现的，一种功率模块真空共晶焊接固定工装，所述工装为单层围框结构，包括固定围框和引出端压条；

所述固定围框为镂空式结构，所述固定围框的底部且在镂空的四角处设有用于固定金属基板水平位置的定位柱，所述固定围框在镂空的四周边缘处设有用于固定陶瓷覆铜板水平位置的限位凸台；

所述固定围框上设有用于固定各引出端的位置和间距的限位槽；所述引出端压条为“隧道式”长方体结构，用于各引出端的限位固定，所述引出端压条压在各引出端中段的减应力环位置处，并固定在固定围框上。

优选的，所述固定围框的底部四角设有支座。

优选的，所述固定围框的材质为6063铝合金。

优选的，所述引出端压条的材质为6063铝合金。

优选的，所述引出端压条两端的棱角进行倒圆角设置。

优选的，所述引出端压条的两端开设有通孔，对应所述固定围框上设有定位孔，所述引出端压条通过依次穿入通孔和定位孔的压条定位销固定在固定围框上。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、定位精度高。本实用新型各部位尺寸精确，与产品各位置匹配良好，贴合程度高，设有定位柱、限位凸台、限位槽，能够显著提高功率模块在真空共晶焊接过程中的精度和一致性。

2、装配效率高。本实用新型结构简单，安装拆卸方便，一个工装的一次安装操作即可同时完成引出端与陶瓷覆铜板、陶瓷覆铜板与金属基板的限位固定，确保各引出端的间距和共面性，稳定性好，防止了在真空共晶焊接过程中功率模块因熔融焊料表面张力可能产生的水平位移和高度变化，提高了产品质量，显著提高了工作效率。

3、产品合格率高。本实用新型在压持处做倒圆角处理，表面光滑，不存在棱角，使得在提供对产品各部位稳定固定的同时减少了对本体所受应力，同一性大大提高，产品合格率得到了有效提高。

附图说明

图1是本实用新型的实施例提供的功率模块真空共晶焊接固定工装的结构示意图。

图中：1、固定围框；1-1、定位柱；1-2、限位凸台；1-3、限位槽；1-4、支座；2、引出端压条；2-1、压条定位销；3、功率模块；3-1、功率引出端；3-2、信号引出端；3-3、陶瓷覆铜板；3-4、金属基板。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。

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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型的实施例提供一种功率模块真空共晶焊接固定工装，所述工装为单层围框结构形式，包括固定围框1和引出端压条2，两部分同时配合使用，可同时完成各引出端和陶瓷覆铜板3-3的限位固定。

所述固定围框1为镂空式结构，所述固定围框1的材质为6063铝合金，所述固定围框1的底部且在镂空的四角处设有用于固定金属基板水平位置的4个定位柱1-1，所述固定围框1在镂空的四周边缘处设有用于固定陶瓷覆铜板3-3水平位置的8个限位凸台1-2，进而确定了金属基板3-4和陶瓷覆铜板3-3之间的相对位置，防止二者发生水平位移。

所述固定围框1上设有用于固定各引出端的位置和间距的限位槽1-3，防止各引出端在真空共晶焊接过程中的位置偏移，保证了产品的同一性。

所述固定围框1的底部四角设有支座1-4，确保功率模块产品在真空共晶焊接过程中稳定支撑且均匀受热。

所述引出端压条2为“隧道式”长方体结构，用于各引出端的限位固定，所述引出端压条2的材质为6063铝合金，所述引出端压条2压在各引出端中段的减应力环位置处，保证各引出端水平贴合在陶瓷覆铜板3-3的焊盘上，并固定在固定围框1上。

所述引出端压条2两端的棱角进行倒圆角设置，防止各引出端在限位固定过程中产生刻痕和损伤。

所述引出端压条2的两端开设有通孔，对应所述固定围框1上设有定位孔，所述引出端压条2通过依次穿入通孔和定位孔的压条定位销2-1固定在固定围框1上，通过压条定位销2-1的配合使用实现各引出端的限位固定。

在进行安装固定时，本实用新型的具体工作过程如下：

1、拔掉压条定位销2-1，将引出端压条2从固定围框1上提起，使之与固定围框1分离，打开工装。

2、将金属基板3-4水平放置在操作台面上，将固定围框1嵌套在金属基板3-4上，通过固定围框1底部的4个定位柱1-1将金属基板3-4进行限位固定。

3、将贴装好功率元器件的陶瓷覆铜板3-3放置在固定围框1的镂空位置，通过固定围框1的8个限位凸台1-2将陶瓷覆铜板3-3进行限位固定。

4、贴装引出端，将功率引出端3-1和信号引出端3-2分别放入固定围框1的对应限位槽1-3中，确保了引出端的位置和间距。

5、安装引出端压条2，引出端压条2压在各引出端中段的减应力环位置处，并用压条定位销2-1进行固定，保证各引出端水平贴合在陶瓷覆铜板3-3的焊盘上，使功率模块3在工装内夹持稳定，没有位移和受力。

6、将功率模块3整体放入真空共晶炉中进行焊接。

7、焊接后，拆掉压条定位销2-1及引出端压条2，将焊接好的功率模块3从固定围框1中取出。

本实用新型解决了功率模块真空共晶焊接定位问题，通过固定围框1并配合使用引出端压条2，即可对陶瓷覆铜板3-3及各引出端进行限位，控制了真空焊接过程中功率模块3可能产生的水平位移和高度变化，提高了产品质量；且本实用新型结构简单，安装拆卸方便，稳定性好，可重复使用，具有一定的推广价值。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种功率模块真空共晶焊接固定工装，其特征在于：所述工装为单层围框结构，包括固定围框和引出端压条；

所述固定围框为镂空式结构，所述固定围框的底部且在镂空的四角处设有用于固定金属基板水平位置的定位柱，所述固定围框在镂空的四周边缘处设有用于固定陶瓷覆铜板水平位置的限位凸台；

所述固定围框上设有用于固定各引出端的位置和间距的限位槽；所述引出端压条为“隧道式”长方体结构，用于各引出端的限位固定，所述引出端压条压在各引出端中段的减应力环位置处，并固定在固定围框上。

2.根据权利要求1所述的功率模块真空共晶焊接固定工装，其特征在于，所述固定围框的底部四角设有支座。

3.根据权利要求1所述的功率模块真空共晶焊接固定工装，其特征在于，所述固定围框的材质为6063铝合金。

4.根据权利要求1所述的功率模块真空共晶焊接固定工装，其特征在于，所述引出端压条的材质为6063铝合金。

5.根据权利要求1所述的功率模块真空共晶焊接固定工装，其特征在于，所述引出端压条两端的棱角进行倒圆角设置。

6.根据权利要求1所述的功率模块真空共晶焊接固定工装，其特征在于，所述引出端压条的两端开设有通孔，对应所述固定围框上设有定位孔，所述引出端压条通过依次穿入通孔和定位孔的压条定位销固定在固定围框上。

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