[发明专利]IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装

说明书

技术领域

本发明涉及IGBT器件领域，尤其涉及一种IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装。

背景技术

绝缘栅双极晶体管（IsolatedGateBipolarTransistor，简称IGBT），IGBT具有高频率，特别是容易开通和关断等性能特点，是世界公认的电力电子第三次技术革命的代表性产品，至今已经发展到第六代，商业化已发展到第五代。

IGBT将MOSFET与GTR的优点集于一身，既有输入阻抗高、速度快、热稳定性好、电压驱动型，又具有通态压降低、高电压、大电流的优点。目前已经成为铁路牵引、电动汽车、工业控制、光伏发电、风力发电、家用电器等领域的核心器件。

当今以IGBT为代表的新型电力电子器件是高频电力电子线路和控制系统的核心开关元器件。目前IGBT主要应用在变频器的主回路逆变器及一切逆变电路，即DC/AC变换中，而IGBT模块封装更是为IGBT在大电流、大功率容量应用领域的使用提供了保证，现已广泛应用于电力机车、高压输变电、电动汽车、伺服控制器、UPS、开关电源、斩波电源等领域，市场前景非常好。

IGBT模块封装制造过程中，焊接工艺是IGBT模块封装主要工艺之一。IGBT模块的焊接工艺主要包括IGBT、FRD芯片、栅极针与DBC的焊接，DBC与底板的焊接以及电极与DBC的焊接。其中，IGBT、FRD芯片、栅极针与DBC的焊接称为一次焊接，一次焊接的质量直接影响着模块的电气特性和芯片的散热能力，因此提升一次焊接的质量，对整个模块的电气特性有着重要的意义。

目前，IGBT模块的一次焊接工装的工装最下层为底板，最上层为芯片和栅极针的定位板。装配时，先将DBC放在底板的凹槽中，再将定位板盖在DBC之上，然后将焊片、芯片和栅极针依次放入各自的定位孔中，之后送入焊接炉进行焊接。

现有一次焊接工装的定位板，芯片的定位孔采用全封闭结构，在焊接中焊片熔化时，芯片稍微有些漂移，芯片的边缘就会顶住定位孔的内壁，焊接后会出现芯片与定位板互相卡住的现象，在拆卸定位板时，很容易伤及芯片，从而导致芯片报废。目前栅极针为带有焊接脚的结构，定位板上的栅极针定位孔，不能保证栅极针的焊接脚底面完全贴紧DBC，焊接后会出现栅极针的焊接脚翘起虚焊的现象，影响模块的电气性能。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可降低芯片的报废率，使栅极针的定位更加精准的IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装，其包括用来定位芯片的芯片定位孔及用以定位栅极针的栅极针定位孔，所述芯片定位孔为半封闭结构，所述栅极针定位孔中还设有定位槽。

优选的，在上述IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装中，所述IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装还包括用以进一步定位栅极针的定位销。

优选的，在上述IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装中，所述定位销的底部设计成圆锥形。

优选的，在上述IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装中，所述定位销具有e尺寸，所述e尺寸应大于一次焊接定位板高度的3mm～5mm。

优选的，在上述IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装中，所述定位板的背面设有用以卡住DBC的定位台阶。

优选的，在上述IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装中，所述定位槽具有a尺寸，所述a尺寸应大于栅极针宽度的0.5mm～2mm。

优选的，在上述IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装中，所述定位槽具有b尺寸，所述b尺寸应大于栅极针厚度的0.2mm～1mm。

优选的，在上述IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装中，所述定位槽具有c尺寸，所述c尺寸应大于栅极针焊接脚宽度的1mm～3mm。

优选的，在上述IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装中，所述定位槽具有d尺寸，所述d尺寸应大于栅极针焊接脚长度的0.5mm～2mm。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例的IGBT模块的半封闭式一次焊接定位板工装针对现有定位板的设计不足，对定位板进行优化设计，减少定位板与芯片的接触面，消除芯片漂移导致的卡定位板的现象，降低芯片的报废率，并在栅极针的定位孔中增加了定位槽，定位槽可使栅极针的定位更加精准，同时还可以矫正栅极针的形状，使其达到最佳的焊接形状。