[發明專利]一種車規級IGBT模塊二次焊接治具組裝裝置

在審

• 申請號: 202210087734.2
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114496829A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 于彬;李昂;唐光明;霍永飛
• 申請（專利權）人: 常州科瑞爾科技有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/677;H01L21/68;H01L21/48
• 代理公司: 南通毅帆知識產權代理事務所(普通合伙) 32386
• 代理人: 彭科

本發明公開了一種車規級IGBT模塊二次焊接治具組裝裝置，屬于功率半導體制造技術領域包括傳送帶0,熱板/銅底板取放機構1、DBC定位治具放置機構2、錫片組裝機構3、DBC貼裝機構5,錫片上料機構8;還包括DBC不良品傳送軌道4、錫片不良品收集盒7和DBC定位治具不良品傳送軌道11;各個組件組裝全自動化，可完全替代人工作業，效率大大超過人工作業效率。全程不需人工干預，徹底杜絕了人手接觸產品，導致產品污染，進而影響產品品質等問題的發生。各組件的放置由視覺相機引導，可保證各組件的精確放置；下相機可檢測各組件的不良品，防止不良品流入本道工序，從而保證最終成品的質量。

技術領域

本發明屬于功率半導體制造技術領域，特別是涉及一種車規級IGBT模塊二次焊接治具組裝裝置。

背景技術

IGBT,即功率半導體器件,在國防工業以及國民經濟的各方面都有著廣泛的應用。

IGBT模塊在電動汽車中發揮著至關重要的作用，是電動汽車及充電樁等設備的核心技術部件。封裝是IGBT模塊生產的重要環節，出于新能源汽車實際行程場景的復雜性，和對行駛安全的絕對要求，車規級IGBT在工作溫寬、散熱性、抗震性等方面都有著嚴苛要求。因而，提升封裝可靠性是IGBT封裝的重要工作。

目前汽車上應用最廣泛的模塊是采用針狀翅片散熱底板的封裝形式，這種封裝形式在經過二次焊接時，需要較多的治具來輔助完成焊接過程，過程是將熱板、銅底板、DBC定位治具、焊接錫片、DBC等組合在一起，并放置于專用的治具內，然后才能進入焊接爐進行焊接。目前治具的組裝以人工作業為主，或只有部分治具的放置實現了自動化，人工作業的過程中難以保證各個組件的精確放置，且人手接觸產品，易對產品造成污染，導致產品的失效，難以保證模塊的一致性和可靠性。

發明內容

本發明的目的是提出一種將熱板、 銅底板、DBC定位治具、錫片及DBC組合在一起的全自動組裝裝置，可完全替代以前繁瑣的人工作業,全程不需人工干預，徹底杜絕了人工接觸產品導致產品污染、失效的可能。全部工序設計有視覺檢測、視覺定位引導機構，可實現各組件的精確放置，避免了人工作業組件位置放置不準導致的產品不良、使用壽命下降等質量缺陷。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種車規級IGBT模塊二次焊接治具組裝裝置，包括傳送帶0,熱板/銅底板取放機構1、DBC定位治具放置機構2、錫片組裝機構3、DBC貼裝機構5,錫片上料機構8;

所述熱板/銅底板取放機構1包括第一三軸滑臺101, 熱板/銅底板抓手102,第一電動夾爪1021,第一夾爪手指1022,支架103;

所述第一三軸滑臺101支撐在支架103上,所述熱板/銅底板抓手102設置在所述第一三軸滑臺101上,所述所述熱板/銅底板抓手102包括第一電動夾爪1021和第一夾爪手指1022;

所述DBC定位治具放置機構2包括第二三軸滑臺201,第一下定位相機202,第一上定位相機203,第一旋轉機械手204,第一旋轉伺服電機2041,第一旋轉中空平臺2042,第一上下氣缸2043,第一吸嘴2044,緩沖彈簧2045,支架205;

所述第二三軸滑臺201支撐在支架205上,所述第一旋轉機械手204設置在所述第二三軸滑臺201上, 所述第一旋轉機械手204包括第一旋轉伺服電機2041、第一旋轉中空平臺2042、第一上下氣缸2043、第一吸嘴2044以及緩沖彈簧2045,所述第一旋轉伺服電機2041通過第一旋轉中空平臺2042與第一上下氣缸2043連接,所述第一吸嘴2044與第一上下氣缸2043的活塞連接,所述緩沖彈簧2045設置在所述第一吸嘴2044與第一上下氣缸2043的固定部分上,第一下定位相機202設置在定位治具載盤與傳輸軌道之間,第一上定位相機203設置在第一旋轉機械手204旁邊;

所述錫片組裝機構3包括第三三軸滑臺301,第二上定位相機302,第二旋轉機械手303,第二旋轉伺服電機3031,第二旋轉中空平臺3032,錫片吸盤3033,吸盤體30331,聚醚乙酮墊片30332,負壓氣流通道30333,支架304,第二下定位相機305;