模塊電極精準焊接定位結構的制作方法
【專利摘要】一種模塊電極精準焊接定位結構，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，在電極焊腳與連接電路層之間設有咬合結構，所述咬合結構為在連接電路層上的電極預定焊接位置處設有咬合內凹限位孔，在電極焊腳的底部設有咬合凸體，咬合內凹限位孔的形狀大小與咬合凸體相對應，電極通過焊腳上的咬合凸體固定安裝在咬合內凹限位孔中。本定位結構防止電極在焊接過程中的平面偏移和轉向，提高電極引出端裝配準確性，消除二次校正整形，生產效率高，生產成本低，保證電極焊腳與電路底層之間焊接強度，滿足生產要求。
【專利說明】
模塊電極精準焊接定位結構
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及模塊制作領域，尤其涉及模塊電極精準焊接定位結構。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發(fā)展，工業(yè)產品小型化、輕型化的發(fā)展需求越發(fā)強烈，對功率半導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，而功率半導體器件的焊接可靠性是其可靠應用的重要保證。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域內競爭最為激烈的陣地。為實現(xiàn)用電設備的高效節(jié)能，同時實現(xiàn)工控設備的小型化、輕型化、智能化，需要從新材料應用上創(chuàng)新，以此推動電力電子器件制造工藝的技術創(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溫失效，引起整臺設備燒毀，嚴重地甚至造成安全事故，因此焊接時燒結定位顯得尤為重要。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留孔，若電極在焊接時產生位置偏移，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量，同時也直接影響裝配精度和裝配速度，生產效率低下，若電極偏移量過大就會導致后續(xù)無法安裝，廢品率過高。
[0003]為了確保所有電極在焊接后都能處于預定位置，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，但在實際生產過程中，電極在焊前要逐個對準插入安裝專用夾具中，焊后因產生變形導致電極脫離困難，因此生產效率很低，生產成本過高，不能滿足生產要求。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，即使電極引出端準確限位，電極焊腳在焊接時也會在平面內產生一定量的游轉偏移，即電極焊腳偏移預定位置，嚴重時會因電極偏移而導致電路層短路。
[0004]如何簡化電極焊接工藝，確保電極焊腳的精準焊接，防止電極在焊接過程中的平面偏移和轉向，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。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種模塊電極精準焊接定位結構，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動，確保電極焊接后處于正確預定位置，能消除電極焊腳與連接電路層在平面內的自由度和轉動自由度，從而精準限位，防止電極在焊接時焊腳產生位移而引發(fā)各類缺陷。
[0006]本發(fā)明采取的技術方案如下:
[0007]—種模塊電極精準焊接定位結構，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有咬合結構，所述咬合結構為在連接電路層上的電極預定焊接位置處設有咬合內凹限位孔，在電極焊腳的底部設有咬合凸體，咬合內凹限位孔的形狀大小與咬合凸體相對應，電極通過焊腳上的咬合凸體固定安裝在咬合內凹限位孔中。
[0008]進一步，在電極焊腳與連接電路層之間設有單個咬合結構，其中，所述咬合凸體和咬合內凹限位孔的橫向截面形狀為非圓。
[0009]更進一步，所述咬合凸體的形狀為多邊形。
[0010]更進一步，所述咬合凸體的形狀為三角形。
[0011]進一步，在電極焊腳與連接電路層之間設有二個及二個以上咬合結構。
[0012]本發(fā)明模塊電極焊接時，將電極焊腳底部的咬合凸體放入連接電路層上對應的咬合內凹限位孔內，然后再逐個焊接固定。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
[0014]由于在電極焊腳與連接電路層之間設有咬合結構，所述咬合結構為在連接電路層上的電極預定焊接位置處設有咬合內凹限位孔，在電極焊腳的底部設有咬合凸體，咬合內凹限位孔的形狀大小與咬合凸體相對應，電極通過焊腳上的咬合凸體固定安裝在咬合內凹限位孔中，這樣無需使用復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留孔精準配合，提高電極引出端裝配準確性，消除二次校正整形，生產效率高，生產成本低，能滿足生產要求。在電極焊腳與連接電路層之間設有單個咬合結構時，所述咬合凸體和咬合內凹限位孔的橫向截面形狀為非圓，確保電極焊腳的精準焊接，防止電極在焊接過程中的平面偏移和轉向，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，提高電力模塊的質量，提高裝配精度和裝配速度，廢品率低。
【附圖說明】
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[0015]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0016]圖2為咬合結構放大結構示意圖；
[0017]圖中:1-散熱底板;2-絕緣陶瓷層;3-連接電路層;4-電極;5-咬合結構;31-咬合內凹限位孔;41-咬合凸體。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖舉例說明本發(fā)明的【具體實施方式】:
[0019]實施例1:一種模塊電極精準焊接定位結構，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I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之間設有單個咬合結構5，所述咬合結構5為在連接電路層3上的電極預定焊接位置處設有咬合內凹限位孔31，在電極4焊腳的底部設有咬合凸體41，咬合內凹限位孔31的形狀大小與咬合凸體41相對應，咬合凸體41和咬合內凹限位孔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固定安裝在咬合內凹限位孔31中。
[0020]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之間設有二個咬合結構5，咬合凸體41和咬合內凹限位孔31的橫向截面形狀為圓形。
[0021 ]本發(fā)明的實施方式很多，在此不逐個羅列，只要采用咬合結構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方案均在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種模塊電極精準焊接定位結構，包括散熱底板(I)、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(I)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，其特征是:在電極(4)焊腳與連接電路層(3)之間設有咬合結構(5)，所述咬合結構(5)為在連接電路層(3)上的電極預定焊接位置處設有咬合內凹限位孔(31)，在電極(4)焊腳的底部設有咬合凸體(41)，咬合內凹限位孔(31)的形狀大小與咬合凸體(41)相對應，電極(4)通過焊腳上的咬合凸體(41)固定安裝在咬合內凹限位孔(31)中。2.根據權利要求1所述模塊電極精準焊接定位結構，其特征是:在電極(4)焊腳與連接電路層(3)之間設有單個咬合結構(5)，其中，所述咬合凸體(41)和咬合內凹限位孔(31)的橫向截面形狀為非圓。3.根據權利要求2所述模塊電極精準焊接定位結構，其特征是:所述咬合凸體(41)的形狀為多邊形。4.根據權利要求3所述模塊電極精準焊接定位結構，其特征是:所述咬合凸體(41)的形狀為三角形。5.根據權利要求1所述模塊電極精準焊接定位結構，其特征是:在電極(4)焊腳與連接電路層(3)之間設有二個及二個以上咬合結構(5)。
【文檔編號】H01L23/49GK105945484SQ201610440908
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月18日
【發(fā)明人】陳雪筠, 顏輝, 顏廷剛, 孫祥玉
【申請人】常州瑞華電力電子器件有限公司