[發(fā)明專利]IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410067081.7
• 申請(qǐng)日: 2014-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN104867857A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安永電電氣有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L21/68
• 分類號(hào): H01L21/68
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及IGBT器件領(lǐng)域，尤其涉及一種IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝。

背景技術(shù)

絕緣柵雙極晶體管（IsolatedGateBipolarTransistor，簡(jiǎn)稱IGBT），IGBT具有高頻率，特別是容易開通和關(guān)斷等性能特點(diǎn)，是世界公認(rèn)的電力電子第三次技術(shù)革命的代表性產(chǎn)品，至今已經(jīng)發(fā)展到第六代，商業(yè)化已發(fā)展到第五代。

IGBT將MOSFET與GTR的優(yōu)點(diǎn)集于一身，既有輸入阻抗高、速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓驅(qū)動(dòng)型，又具有通態(tài)壓降低、高電壓、大電流的優(yōu)點(diǎn)。目前已經(jīng)成為鐵路牽引、電動(dòng)汽車、工業(yè)控制、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、家用電器等領(lǐng)域的核心器件。

當(dāng)今以IGBT為代表的新型電力電子器件是高頻電力電子線路和控制系統(tǒng)的核心開關(guān)元器件。目前IGBT主要應(yīng)用在變頻器的主回路逆變器及一切逆變電路，即DC/AC變換中，而IGBT模塊封裝更是為IGBT在大電流、大功率容量應(yīng)用領(lǐng)域的使用提供了保證，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電力機(jī)車、高壓輸變電、電動(dòng)汽車、伺服控制器、UPS、開關(guān)電源、斬波電源等領(lǐng)域，市場(chǎng)前景非常好。

IGBT模塊封裝制造過(guò)程中，焊接工藝是IGBT模塊封裝主要工藝之一。IGBT模塊的焊接工藝主要包括IGBT、FRD芯片、柵極針與DBC的焊接，DBC與底板的焊接以及電極與DBC的焊接。其中，IGBT、FRD芯片、柵極針與DBC的焊接稱為一次焊接，一次焊接的質(zhì)量直接影響著模塊的電氣特性和芯片的散熱能力，因此提升一次焊接的質(zhì)量，對(duì)整個(gè)模塊的電氣特性有著重要的意義。

目前，IGBT模塊的一次焊接工裝的工裝最下層為底板，最上層為芯片和柵極針的定位板。裝配時(shí)，先將DBC放在底板的凹槽中，再將定位板蓋在DBC之上，然后將焊片、芯片和柵極針依次放入各自的定位孔中，之后送入焊接爐進(jìn)行焊接。

現(xiàn)有一次焊接工裝的定位板，芯片的定位孔采用全封閉結(jié)構(gòu)，在焊接中焊片熔化時(shí)，芯片稍微有些漂移，芯片的邊緣就會(huì)頂住定位孔的內(nèi)壁，焊接后會(huì)出現(xiàn)芯片與定位板互相卡住的現(xiàn)象，在拆卸定位板時(shí)，很容易傷及芯片，從而導(dǎo)致芯片報(bào)廢。目前柵極針為帶有焊接腳的結(jié)構(gòu)，定位板上的柵極針定位孔，不能保證柵極針的焊接腳底面完全貼緊DBC，焊接后會(huì)出現(xiàn)柵極針的焊接腳翹起虛焊的現(xiàn)象，影響模塊的電氣性能。

因此，針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，有必要提供一種具有改良結(jié)構(gòu)的IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種可降低芯片的報(bào)廢率，使柵極針的定位更加精準(zhǔn)的IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝，其包括用來(lái)定位芯片的芯片定位孔及用以定位柵極針的柵極針定位孔，所述芯片定位孔為半封閉結(jié)構(gòu)，所述柵極針定位孔中還設(shè)有定位槽。

優(yōu)選的，在上述IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝中，所述IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝還包括用以進(jìn)一步定位柵極針的定位銷。

優(yōu)選的，在上述IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝中，所述定位銷的底部設(shè)計(jì)成圓錐形。

優(yōu)選的，在上述IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝中，所述定位銷具有e尺寸，所述e尺寸應(yīng)大于一次焊接定位板高度的3mm～5mm。

優(yōu)選的，在上述IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝中，所述定位板的背面設(shè)有用以卡住DBC的定位臺(tái)階。

優(yōu)選的，在上述IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝中，所述定位槽具有a尺寸，所述a尺寸應(yīng)大于柵極針寬度的0.5mm～2mm。

優(yōu)選的，在上述IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝中，所述定位槽具有b尺寸，所述b尺寸應(yīng)大于柵極針厚度的0.2mm～1mm。

優(yōu)選的，在上述IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝中，所述定位槽具有c尺寸，所述c尺寸應(yīng)大于柵極針焊接腳寬度的1mm～3mm。

優(yōu)選的，在上述IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝中，所述定位槽具有d尺寸，所述d尺寸應(yīng)大于柵極針焊接腳長(zhǎng)度的0.5mm～2mm。

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的IGBT模塊的半封閉式一次焊接定位板工裝針對(duì)現(xiàn)有定位板的設(shè)計(jì)不足，對(duì)定位板進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少定位板與芯片的接觸面，消除芯片漂移導(dǎo)致的卡定位板的現(xiàn)象，降低芯片的報(bào)廢率，并在柵極針的定位孔中增加了定位槽，定位槽可使柵極針的定位更加精準(zhǔn)，同時(shí)還可以矯正柵極針的形狀，使其達(dá)到最佳的焊接形狀。