本實用新型涉及模塊制作領(lǐng)域,尤其涉及模塊電極精準(zhǔn)焊接定位結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
隨著科技的發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)品小型化、輕型化的發(fā)展需求越發(fā)強烈,對功率半導(dǎo)體器件提出更高的要求,正朝著小型化、集成化、智能化的方向發(fā)展,而功率半導(dǎo)體器件的焊接可靠性是其可靠應(yīng)用的重要保證。功率模塊的創(chuàng)新與封裝工藝,已成為世界各國工業(yè)機電一體化和自動化控制等領(lǐng)域內(nèi)競爭最為激烈的陣地。為實現(xiàn)用電設(shè)備的高效節(jié)能,同時實現(xiàn)工控設(shè)備的小型化、輕型化、智能化,需要從新材料應(yīng)用上創(chuàng)新,以此推動電力電子器件制造工藝的技術(shù)創(chuàng)新,提高器件的可靠性。在功率模塊中,芯片及電極的焊接可靠性是非常重要的,若模塊芯片的焊接點存在虛焊會引起焊點接觸內(nèi)阻增大,通流時焊點過熱造成管芯長時間超溫會造成芯片過結(jié)溫失效,引起整臺設(shè)備燒毀,嚴(yán)重地甚至造成安全事故,因此焊接時燒結(jié)定位顯得尤為重要。而電極的焊接不僅要求與電路底層之間具有足夠的連接強度,而且有較高的形位要求,因為在裝配時,4~6根電極必須便捷地穿過模塊罩蓋上的電極預(yù)留孔,若電極在焊接時產(chǎn)生位置偏移,輕者必須人工對電極進行二次校正整形處理,使電極處于正確位置,確保所有電極片的引出端都能順利裝配,在校正整形過程中,會降低電極焊腳與電路底層之間焊接強度,直接降低了電力模塊的質(zhì)量,同時也直接影響裝配精度和裝配速度,生產(chǎn)效率低下,若電極偏移量過大就會導(dǎo)致后續(xù)無法安裝,廢品率過高。
為了確保所有電極在焊接后都能處于預(yù)定位置,目前行業(yè)中的通常做法是:采用焊接夾具對所有電極進行焊前定位,這種方法雖然能對電極的引出端進行有效限位,縮小了電極焊腳焊接位置偏移量,但在實際生產(chǎn)過程中,電極在焊前要逐個對準(zhǔn)插入安裝專用夾具中,焊后因產(chǎn)生變形導(dǎo)致電極脫離困難,因此生產(chǎn)效率很低,生產(chǎn)成本過高,不能滿足生產(chǎn)要求。同時由于電極屬于體軟易變形的條狀片體,其引出端與焊腳之間間距較大,因此,即使電極引出端準(zhǔn)確限位,電極焊腳在焊接時也會在平面內(nèi)產(chǎn)生一定量的游轉(zhuǎn)偏移,即電極焊腳偏移預(yù)定位置,嚴(yán)重時會因電極偏移而導(dǎo)致電路層短路。
如何簡化電極焊接工藝,確保電極焊腳的精準(zhǔn)焊接,防止電極在焊接過程中的平面偏移和轉(zhuǎn)向,保證電極焊接后能在后續(xù)加蓋過程中順利裝配,這是整個行業(yè)長期渴望解決而難以解決的難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種模塊電極精準(zhǔn)焊接定位結(jié)構(gòu),它能徹底消除電極焊腳與連接電路層在焊接時的平面游移和轉(zhuǎn)動,確保電極焊接后處于正確預(yù)定位置,能消除電極焊腳與連接電路層在平面內(nèi)的自由度和轉(zhuǎn)動自由度,從而精準(zhǔn)限位,防止電極在焊接時焊腳產(chǎn)生位移而引發(fā)各類缺陷。
本實用新型采取的技術(shù)方案如下:
一種模塊電極精準(zhǔn)焊接定位結(jié)構(gòu),包括散熱底板、絕緣陶瓷層、連接電路層和電極,絕緣陶瓷層固定安裝在散熱底板的上表面上,連接電路層固定安裝在絕緣陶瓷層的上表面上,電極固定焊接在連接電路層的上表面,其特征是:在電極焊腳與連接電路層之間設(shè)有咬合結(jié)構(gòu),所述咬合結(jié)構(gòu)為在連接電路層上的電極預(yù)定焊接位置處設(shè)有咬合內(nèi)凹限位孔,在電極焊腳的底部設(shè)有咬合凸體,咬合內(nèi)凹限位孔的形狀大小與咬合凸體相對應(yīng),電極通過焊腳上的咬合凸體固定安裝在咬合內(nèi)凹限位孔中。
進一步,在電極焊腳與連接電路層之間設(shè)有單個咬合結(jié)構(gòu),其中,所述咬合凸體和咬合內(nèi)凹限位孔的橫向截面形狀為非圓。
更進一步,所述咬合凸體的形狀為多邊形。
更進一步,所述咬合凸體的形狀為三角形。
進一步,在電極焊腳與連接電路層之間設(shè)有二個及二個以上咬合結(jié)構(gòu)。
本實用新型模塊電極焊接時,將電極焊腳底部的咬合凸體放入連接電路層上對應(yīng)的咬合內(nèi)凹限位孔內(nèi),然后再逐個焊接固定。
本實用新型的有益效果:
由于在電極焊腳與連接電路層之間設(shè)有咬合結(jié)構(gòu),所述咬合結(jié)構(gòu)為在連接電路層上的電極預(yù)定焊接位置處設(shè)有咬合內(nèi)凹限位孔,在電極焊腳的底部設(shè)有咬合凸體,咬合內(nèi)凹限位孔的形狀大小與咬合凸體相對應(yīng),電極通過焊腳上的咬合凸體固定安裝在咬合內(nèi)凹限位孔中,這樣無需使用復(fù)雜的夾具對所有電極進行焊前定位,就能對電極的引出端進行有效限位,省略電極焊前插入和焊后脫離的過程,保證電極引出端與罩殼上的電極預(yù)留孔精準(zhǔn)配合,提高電極引出端裝配準(zhǔn)確性,消除二次校正整形,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低,能滿足生產(chǎn)要求。在電極焊腳與連接電路層之間設(shè)有單個咬合結(jié)構(gòu)時,所述咬合凸體和咬合內(nèi)凹限位孔的橫向截面形狀為非圓,確保電極焊腳的精準(zhǔn)焊接,防止電極在焊接過程中的平面偏移和轉(zhuǎn)向,焊接底部的微量變形不會影響電極引出端位置,保證電極焊接后能在后續(xù)加蓋過程中順利裝配,保證電極焊腳與電路底層之間焊接強度,提高電力模塊的質(zhì)量,提高裝配精度和裝配速度,廢品率低。
附圖說明:
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為咬合結(jié)構(gòu)放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1-散熱底板;2-絕緣陶瓷層;3-連接電路層;4-電極;5-咬合結(jié)構(gòu);31-咬合內(nèi)凹限位孔;41-咬合凸體。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖舉例說明本實用新型的具體實施方式:
實施例1:一種模塊電極精準(zhǔn)焊接定位結(jié)構(gòu),如圖1~2所示,包括散熱底板1、絕緣陶瓷層2、連接電路層3和電極4,絕緣陶瓷層2固定安裝在散熱底板1的上表面上,連接電路層3固定安裝在絕緣陶瓷層2的上表面上,電極4固定焊接在連接電路層3的上表面,在電極4焊腳與連接電路層3之間設(shè)有單個咬合結(jié)構(gòu)5,所述咬合結(jié)構(gòu)5為在連接電路層3上的電極預(yù)定焊接位置處設(shè)有咬合內(nèi)凹限位孔31,在電極4焊腳的底部設(shè)有咬合凸體41,咬合內(nèi)凹限位孔31的形狀大小與咬合凸體41相對應(yīng),咬合凸體41和咬合內(nèi)凹限位孔31的橫向截面形狀為三角形,電極4通過焊腳上的咬合凸體41固定安裝在咬合內(nèi)凹限位孔31中。
實施例2:與實施例1的不同之處在于,在電極4焊腳與連接電路層3之間設(shè)有二個咬合結(jié)構(gòu)5,咬合凸體41和咬合內(nèi)凹限位孔31的橫向截面形狀為圓形。
本實用新型的實施方式很多,在此不逐個羅列,只要采用咬合結(jié)構(gòu)5來限定電極4在連接電路層3上的焊接位置,提高電極4與連接電路層3的連接可靠性的技術(shù)方案均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。