[发明专利]焊接工装件

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘栅双极晶体管封装技术，尤其涉及一种焊接工装件。

背景技术

绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，以下简称IGBT)，具有高频率、高电压和大电流的特点，且容易开通和关断，是国际上公认的电力电子技术第三次革命的最具代表性的产品。目前，IGBT已广泛应用于铁路、城市轨道交通、风电、太阳能、清洁能源领域等逆变装置中铁路、城市轨道交通、风电、太阳能、清洁能源和工业控制领域等逆变装置中。“十五”期间电子电力器件的年平均增长速度20％，而其中IGBT电力电子器件份额达到10％，年平均增长率更是超过30％。“十五”期间电子电力器件的年平均增长速度20％，到2011年市场销售额将超过1500亿元。而其中IGBT电力电子器件份额达到10％，年平均增长率更是超过30％。

IGBT模块封装制造是指，将IGBT子单元与底板通过焊料焊接固定。焊接前各部分之间的相互位置关系参见图1a，加热板1上放置有底板2，底板2上放置DBC基板3，DBC基板3上放置IGBT芯片4；其中，底板2与DBC基板3之间以及IGBT芯片4与DBC基板3之间分别夹设有第一焊料5和第二焊料6。在开始封装之前，先将DBC基板3和IGBT芯片4之间已经通过第二焊料6焊接固定，焊接后的DBC基板3和IGBT芯片4称为IGBT子单元，其中，第二焊料6的熔点高于第一焊料5。IGBT子单元和底板2之间的焊接过程如下，对加热板1进行加热，加热板1将热量传递给顺次传递给底板2、第一焊料5和IGBT子单元。第一焊料5融化，即使得IGBT子单元与底板2焊接固定，意即完成封装。

参见图1a，DBC基板3在底板2上的位置是通过设置焊接工装件7来确定的。为清楚起见，图1a中焊接工装件用虚线示意。现有焊接工装件的示意图参见图1b，焊接工装件为一平板7，该平板7上开设有数个通孔71。需封装时，将焊接工装件放置在底板2上，然后在焊接工装件的每个通孔71内顺序放置第一焊料5、IGBT子单元。放置时，保证IGBT子单元的侧面距离通孔71的内壁之间留有适当的装配裕量，使IGBT子单元实现定位，且在封装完成后，焊接工装件能够取下。

在使用现有焊接工装件的过程中，申请人发现存在以下问题：焊料熔化后，DBC基板会在焊料表面张力作用下出现位置不定向漂移，焊接完成后，由于漂移常常使DBC基板和通孔的内壁紧紧接触在一起，且接触面积大，使得拆卸焊接工装件很难被拆卸下来；若稍用力拆卸，很容易造成DBC基板边缘破损，降低了DBC基板的绝缘能力，影响模块的绝缘性能，降低产品合格率。

发明内容

本发明提供一种焊接工装件，用于优化现有的焊接工装件结构，使得焊接工装件容易被拆卸。

本发明提供了一种焊接工装件，优选的是，包括平板，以及设置在所述平板上的阶梯孔，所述阶梯孔中各梯级孔的孔径顺次变大，所述阶梯孔中至少一个梯级孔为容置孔，用于容置DBC基板，且两者高度相匹配。

如上所述的焊接工装件，优选的是，所述容置孔的孔径最小。

如上所述的焊接工装件，优选的是，所述阶梯孔的梯级孔为两个，为连通的第一光孔和第二光孔，所述第一光孔的尺寸小于所述第二光孔的尺寸，所述第一光孔为所述容置孔。

如上所述的焊接工装件，优选的是，所述第二光孔的高度为0.2mm-1mm。

如上所述的焊接工装件，优选的是，所述平板上对称设置有数个所述阶梯孔。

本发明提供的焊接工装件，容置孔用于定位以及限制DBC基板的位移，比容置孔内径大的阶梯孔作为扩展孔，以为焊料提供足够的扩展空间。扩展孔的高度根据实际需要设定的，一般在0.2mm-1mm之间。使用本发明提供的焊接工装件进行焊接时，焊料熔化后也不会在DBC基板周围和焊接工装件的阶梯孔内壁之间的间隙内形成堆积，即使DBC基板发生漂移，DBC基板与容置孔内壁之间的接触面积也大大减小，降低了拆卸工装时对DBC基板的损伤，保证了焊接完成后IGBT模块的绝缘能力以及产品的合格率。

附图说明

图1a为现有技术中IGBT模块封装示意图；

图1b为现有技术中焊接工装件的结构示意图；

图2a为本发明实施例提供的焊接工装件的结构示意图；

图2b为使用图2a的焊接工装件进行IGBT模块封装示意图。

附图标记

1-加热板；      2-底板；        3-DBC基板；

4-IGBT芯片；    5-第一焊料；    6-第二焊料；