CN220604681U - 一种防飞焊的igbt模块电阻预焊接结构 - Google Patents
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Abstract
一种防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构，其包括底板，焊接结构。所述底板包括芯片区，焊接区。所述焊接结构包括焊料，胶水层，待焊模块。所述焊料通过所述胶水层固定在所述U型铜板上。所述胶水层位于所述焊料与所述型铜板之间。所述待焊模块的两端分别放置在两个所述U型铜板上。与现有技术相比，本实用新型提供通过设置所述胶水层，固定所述焊料而不限制所述待焊模块的位置，保证了锡片的流动性；利用胶水粘接焊片，使得在烧结过程中焊锡不易飞溅，从而减少了焊锡的损耗和浪费，增加了生产效率；同时有助于减小和避免焊锡污染产品，提升产品质量；并且无需额外治具或者仪器，操作简单，处理高效，有利于减少人工、提升效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及NTC电阻焊接技术领域，特别涉及一种防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构。
背景技术
在IGBT应用系统中，最关键的参数之一是IGBT芯片的温度，为了保证系统的安全可靠运行，我们必须控制芯片的结温在一定的温度范围内。在芯片上集成传感器直接测量芯片温度，会占用芯片有效面积，降低载流能力。实际应用中，在IGBT模块中配置NTC电阻(负温度系数热敏电阻)来监测温度。NTC电阻感知模块温度变大时，其电阻变小，通过监测NTC电阻阻值变化，来判断芯片结温。
在IGBT模块封装工艺中，通过焊接的方法将NTC电阻安装到DBC上，由于焊片较为轻薄，如果仅靠自重放置在DBC上，很容易出现漂移等现象；而在焊接过程中，焊片位置不够固定会影响NTC位置的合理性，出现功能达不到预期的现象；此外由于焊片未有足够的束缚力，焊接过程中也更容易出现飞锡等现象。现有的酒精喷涂焊片的方法无法提供足够的力量，从而不能确保焊片与DBC之间的连接牢固。在应用到一些高机械性能要求的情况下，这种方法可能会出现错位和脱落等问题。
如中国发明CN202111241970.7的提高NTC电阻焊接可靠性的方法及装置，方法包括以下步骤：在第一电极金属层和第二电极金属层上分别置放一焊料；将NTC电阻的底中部固定于第一电极金属层和第二电极金属层之间的绝缘层上；焊接焊料将NTC电阻的两端分别焊接固定于第一电极金属层和第二电极金属层上。
该设计采用滴加胶水的方式固定NTC电阻，虽然解决了焊片的漂移问题，但是由于是通过固定NTC电阻的方式将焊片夹住，导致NTC电阻对焊片产生了除自重以外的夹持力，导致在焊接时NTC电阻与DBC的位置被固定死，从而影响焊片融化时的流量和均匀性，这可能会导致喷涂焊片的不稳定性，从而使焊点的质量不一致，并且依旧存在焊锡飞溅带来的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种可以解决上述问题的防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构。
一种防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构，其包括一个底板，以及一个设置在所述底板上的焊接结构。所述底板为覆铜陶瓷基板。所述底板包括一个芯片区，以及一个位于所述芯片区一侧的焊接区。所述焊接区与所述芯片区处于同一平面，并位于所述芯片区的一侧，且靠近所述底板的边缘。所述焊接区为两块固定在所述底板上的U型铜板。所述焊接结构包括两个焊料，一个分别设置在所述焊接区与所述焊料之间的胶水层，以及一个设置在所述焊料上的待焊模块。所述焊料通过所述胶水层固定在所述U型铜板上。所述胶水层位于所述焊料与所述型铜板之间。所述待焊模块的两端分别放置在两个所述U型铜板上。
进一步地，所述芯片区为内含集成电路的硅片。
进一步地，两块所述U型铜板之间设置有间隔槽。
进一步地，所述焊料为矩形结构的焊片。
进一步地，所述胶水层处于所述U型铜板的分别靠近所述间隔槽处。
进一步地，所述待焊模块为NTC热敏半导瓷，是尖晶石结构的氧化物陶瓷。
与现有技术相比，本实用新型提供的防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构通过设置所述胶水层，固定所述焊料而不限制所述待焊模块的位置，保证了锡片的流动性；利用胶水粘接焊片，使得在烧结过程中焊锡不易飞溅，从而减少了焊锡的损耗和浪费，增加了生产效率；同时有助于减小和避免焊锡污染产品，提升产品质量；并且无需额外治具或者仪器，操作简单，处理高效，有利于减少人工、提升效率。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构的产品结构示意图。
图2为图1的防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构的上下二等轴侧视图。
图3为图1的防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构所具有的焊接区的侧视图。
具体实施方式
以下对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。
如图1至3所示，其为本实用新型提供的一种防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构的结构示意图。所述防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构包括一个底板10，以及一个设置在所述底板10上的焊接结构20。可以想到的是，所述防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构还包括其他的一些功能模块如回流焊接设备、IGBT模块的其他电子元件等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再一一赘述。
所述底板10为覆铜陶瓷基板，简称陶瓷覆铜板，Centrotherm DBC(DirectBonding Copper)，其为一种现有技术，应为本领域技术人员所习知的技术，故在此不再对其结构和功能进行详细说明。所述底板10包括一个芯片区11，以及一个位于所述芯片区11一侧的焊接区12。
所述芯片区11为Chip区，为内含集成电路的硅片，常作为计算机或者其他设备的一部分，其也为一项现有技术，故在此不再赘述。
所述焊接区12与所述芯片区11处于同一平面，并位于所述芯片区11的一侧，且靠近所述底板10的边缘。所述焊接区12为两块固定在所述底板10上的U型铜板121，以分别形成第一金属层和第二金属层，从而作为焊接的主体部分。除此之外，该铜板的形状、材质和特殊刻蚀均属于电路板的技术部分，与本实施例的主要解决的技术问题没有直接联系，故在此不再对其原理进行详细说明。两块所述U型铜板121之间设置有一个间隔槽122，以使得所述U型铜板121彼此间隔设置。
所述焊接结构20包括两个焊料21，一个分别设置在所述焊接区12与所述焊料21之间的胶水层22，以及一个设置在所述焊料21上的待焊模块23。
所述焊料21为矩形结构的焊片，通常为锡制，通过所述胶水层22固定在所述U型铜板121上，以防止应为焊片位置不固定而出现焊片漂移等现象，从而影响焊接效果。
所述胶水层22位于所述焊料21与所述U型铜板121之间，并处于所述U型铜板121的分别靠近所述间隔槽122处，以使得通过所述胶水层22固定的所述焊料21相邻但间隔固定在所述焊接区12上。所述胶水层22采用少量以易于挥发为主要特点的胶水，同样也可以是其他具有易挥发性的粘结剂，在此不作具体限制，以使得在焊接过程中，因为温度的升高，所述胶水层22会被挥发掉，从而不影响焊接质量。
所述待焊模块23为NTC热敏半导瓷，大多是尖晶石结构或其他结构的氧化物陶瓷，具有负的温度系数，其为热敏电阻技术中的一种常见技术，应为本领域技术人员所熟知的内容，故在此不再进行详细说明。所述待焊模块23的两端分别放置在两个所述U型铜板121，以完成焊接。
与现有技术相比，本实用新型提供的防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构通过设置所述胶水层22，固定所述焊料21而不限制所述待焊模块23的位置，保证了锡片的流动性；利用胶水粘接焊片，使得在烧结过程中焊锡不易飞溅，从而减少了焊锡的损耗和浪费，增加了生产效率；同时有助于减小和避免焊锡污染产品，提升产品质量；并且无需额外治具或者仪器，操作简单，处理高效，有利于减少人工、提升效率。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
Claims (6)
1.一种防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构，其特征在于：所述防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构包括一个底板，以及一个设置在所述底板上的焊接结构，所述底板为覆铜陶瓷基板，所述底板包括一个芯片区，以及一个位于所述芯片区一侧的焊接区，所述焊接区与所述芯片区处于同一平面，并位于所述芯片区的一侧，且靠近所述底板的边缘，所述焊接区为两块固定在所述底板上的U型铜板，所述焊接结构包括两个焊料，一个分别设置在所述焊接区与所述焊料之间的胶水层，以及一个设置在所述焊料上的待焊模块，所述焊料通过所述胶水层固定在所述U型铜板上，所述胶水层位于所述焊料与所述型铜板之间，所述待焊模块的两端分别放置在两个所述U型铜板上。
2.如权利要求1所述的防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构，其特征在于：所述芯片区为内含集成电路的硅片。
3.如权利要求1所述的防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构，其特征在于：两块所述U型铜板之间设置有间隔槽。
4.如权利要求1所述的防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构，其特征在于：所述焊料为矩形结构的焊片。
5.如权利要求3所述的防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构，其特征在于：所述胶水层处于所述U型铜板的分别靠近所述间隔槽处。
6.如权利要求1所述的防飞焊的IGBT模块电阻预焊接结构，其特征在于：所述待焊模块为NTC热敏半导瓷，是尖晶石结构的氧化物陶瓷。
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