專利名稱：一種電路板整平裝置及進行整平焊接的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工裝設備，具體涉及一種電路板整平裝置及進行整平 焊接的方法。
背景技術：
最近幾十年來，功率模塊及其封裝技術的迅猛發(fā)展，導致了電力 電子技術領域的巨大變化。當今的市場要求電力電子裝置要具有寬廣 的應用范圍、量體裁衣的解決方案、集成化、智能化、更小的體積和 重量、效率更高的芯片、更加優(yōu)質(zhì)價廉、更長的壽命和更短的產(chǎn)品開 發(fā)周期。在過去的數(shù)年中已有眾多的研發(fā)成果不斷提供新的、經(jīng)濟安 全的解決方案，從而將功率模塊大量地引入到 一系列的工業(yè)和消費領 域中。一般說的功率模塊就是將一個或者幾個電子電力器件組合再封裝成的模塊。 一般是包含1 6個電力電子器件，比如IBGT器件、升 壓二極管、整流橋或者IPM模塊等。但是由于各個器件的大小型號不 同，使功率模塊電路板內(nèi)的各個功率器件并不是處于同一水平面，功 率器件內(nèi)很多器件為功耗器件，在安裝到其他設備時為加強散熱，會 與散熱片接觸，而由于各個功率器件不處于同一水平面，使各個功率 器件的散熱性能不能達到最好，如果功耗大的功率器件沒有接觸到散 熱片，存儲在與散熱片之間的熱量會升高功率模塊電路板的溫度，存 在電路安全隱患。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種電路板整平裝置及進行整平焊接的方 法，該電路板是功率模塊電路板時，利用該裝置和方法可以對功率模 塊電路板上各個器件的整平焊接，使各個器件處于同一平面內(nèi)，保證功率模塊與散熱片接觸時能很好的散熱性能，降低電路板溫度，提高 安全性。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種電路板整平裝置，該裝置包括安裝有轉(zhuǎn)軸的支架；具有挖空部分的下整平板，其一側(cè)與所述轉(zhuǎn)軸連接，所述挖空部分的周邊設 有向內(nèi)凹陷的臺階，所述臺階的上邊緣與電路板的外輪廓相吻合，所 述臺階的下邊緣設置有向挖空部分延伸的固定臺，所述固定臺上設置有柱體，所述柱體的位置與電路板上固定孔的位置相對應；上整平板，通過合頁在靠近所述轉(zhuǎn)軸的一側(cè)與所述下整平板連接，所述上整平板與所述電路板接觸的一面設置有凸塊;當所述上整平板通過合頁向所 述下整平板貼合時，所述凸塊支撐在所述下整平板上，使所述上整平 板與所述下整平板平行。其中，所述支架包括底板、側(cè)板和支撐板，所述側(cè)板位于底板的 兩側(cè)并與所述底板垂直，所述轉(zhuǎn)軸的兩端分別安裝在所述側(cè)板上，所 述支撐板位于底板的另外兩側(cè)并與所述底板垂直，分別用于支撐下整 平板和上整平板。其中，該裝置還包括位于上整平板上的若干個支撐柱，所述支撐 柱分布在上整平板上的邊緣，在所述上整平板通過合頁向所述下整平 板貼合時，與所述下整平板的挖空部分邊緣相對，用于在所述下整平 板上放置電路板時，支撐在在所述電路板的邊緣上。其中，所述支撐柱為四個，分別位于所述上整平板的四角區(qū)域。其中，該裝置還包括位于所述上整平板上的卡鎖和位于所述下整 平板上的卡槽，在所述上整平板通過合頁向所述下整平板貼合時，所 述卡鎖進入所述卡槽。其中，所述卡鎖、卡槽為兩對，分別通過螺栓固定在所述上整平 板和下整平板上遠離所述轉(zhuǎn)軸一側(cè)的兩端。其中，所述凸塊為兩個，分別位于所述上整平板上垂直于合頁連接軸線的兩側(cè)的中間部分。其中，該裝置還包括位于下整平板上的凹槽，所述凹槽低于或平 行于所述臺階，并與所述臺階銜接。其中，所述凹槽為兩個，分別位于所述下整平板上平行于轉(zhuǎn)軸的 兩側(cè)的中間部分。本發(fā)明還提供了 一種使用上述裝置進行整平焊接的方法，該方法 包括以下步驟將下整平板圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動到所述下整平板處于 水平狀態(tài)；將未插入功率器件的電路板置于所述下整平板挖空部分的臺階上，使固定臺上的柱體穿過電路板的固定孔；在所述電路板上插入功率器件；將上整平板向所述下整平板貼合，按壓所述功率器件，直到所述上整平板上的凸塊被支撐在所述下整平板上；將按壓后的上 整平板和下整平板進行翻轉(zhuǎn)，使所述下整平板的背面朝上；焊接所述 電路板上的功率器件；焊接完，將所述上整平板打開，取出所述電路 板。利用本發(fā)明提供的整平裝置及進行整平焊接的方法，具有以下有 益效果電路板為功率模塊電路板時，使功率模塊電路板在整個制備 過程中，各個器件保持在同一水平面，整平效果好，使功率模塊電路 板在與散熱片接觸后能充分散熱，大大降低了功率模塊電路板的溫 度，安全性能高。
圖l為本發(fā)明電路板整平裝置未裝電路板的俯視圖； 圖2為本發(fā)明電路板整平裝置固定電路板后的俯視圖； 圖3為本發(fā)明上整平板向下整平板貼合后的俯視圖； 圖4為本發(fā)明向左側(cè)轉(zhuǎn)動后下整平板背面的俯視圖。 圖5為本發(fā)明實施例進行整平焊接的方法流程圖。 圖中101、底板；102、側(cè)板；103、左側(cè)支撐板；103，右側(cè)支 撐板；2、下整平板；201、臺階；202、挖空部分；203、固定臺；204、螺栓；205、卡槽；206、凹槽；3、上整平板；301、凸塊；302、卡 鎖；303、支撐柱；4、合頁；5、轉(zhuǎn)軸；6、功率模塊電路板。
具體實施例方式
本發(fā)明提出的功率模塊整平裝置及進行整平焊接的方法，結合附 圖和實施例詳細說明如下。
本實施例中的電路板為功率模塊電路板6。
如圖1、3所示為本發(fā)明功率模塊整平裝置的俯視圖，該裝置包括: 安裝有轉(zhuǎn)軸5的支架；具有挖空部分202的下整平板2，下整平板2—側(cè) 與轉(zhuǎn)軸5連接并圍繞所述轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動，挖空部分202的周邊設有向內(nèi)凹 陷的臺階201,臺階201的上邊緣與功率模塊電路板6的外輪廓相吻合， 臺階201的下邊緣設置有向挖空部分202延伸的固定臺203，固定臺203 上設置有柱體，本實施例中柱體為螺栓204，螺栓204的位置與功率模 塊電路板6上固定孔的位置相對應；上整平板3，通過合頁4在靠近轉(zhuǎn) 軸5的一側(cè)與下整平板2連接，上整平板3與電路板接觸的一面具有凸 塊301，凸塊301用于在上整平板3通過合頁4向下整平板2貼合時，支 撐在下整平板2上，使上整平板3與下整平板4平行。
圖5所示為本發(fā)明功率模塊整平方法的流程圖，該方法包括步驟
s501，將下整平板2圍繞轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動到下整平板2由支架 支撐處于水平狀態(tài)；s502，將未插入功率器件的功率模塊電路板6置 于下整平板挖空部分202周邊的臺階201上，使固定臺203上的螺栓 204穿過功率模塊電路板6的固定孔；s503,在功率模塊電路板6上 插入功率器件；s504,通過合頁4轉(zhuǎn)動上整平板3向下整平板2貼合， 按壓功率器件，直到上整平板上3的凸塊301被支撐在下整平板2上; s505,將按壓后的上整平板3和下整平板2進行翻轉(zhuǎn)，使下整平板2 的背面朝上；s506,焊接功率器件電路板6上的功率器件；s507，焊 接完后通過合頁4將上整平板3打開，取出功率模塊電路板6。
下面詳述本發(fā)明功率模塊整平裝置的結構和整平焊接的過程。如圖3、圖4所示，本實施例中的支架包括底板101、側(cè)板102、 左側(cè)支撐板103和右側(cè)支撐板103，，側(cè)板102位于底板101的兩側(cè)并 與底板101垂直，轉(zhuǎn)軸5的兩端分別安裝在側(cè)板102的中間部位，便 于使下整平板2帶動上整平3板圍繞轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動，兩個支撐板位于底 板101的另外兩側(cè)并與底板101垂直，根據(jù)圖中所示，在下整平板2 轉(zhuǎn)向右側(cè)時，右側(cè)支撐板103，支撐下整平板2使其處于水平，在上整 平板3轉(zhuǎn)向左側(cè)時，左側(cè)支撐板103起支撐作用使其處于水平，右側(cè) 支撐板103，可以是連通兩側(cè)板102的貫通板，也可以只在兩側(cè)板102 的每一端設置凸起塊而起同樣的支撐作用。
如圖1所示的功率模塊整平裝置未裝電路板的俯視圖，下整平板 2上與轉(zhuǎn)軸5連接并可以圍繞轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動，通過合頁4連接上整平板 3,上整平板3可以向下整平板2方向貼合，下整平板2也可以向上 整平板3方向貼合，在下整平板2的帶動下兩者可以一起圍繞轉(zhuǎn)軸5 轉(zhuǎn)動，下整平板2上設置有挖空部分202,挖空部分202的周邊設有 向內(nèi)凹陷的臺階201，臺階201的上邊緣與功率模塊電路板6的外輪 廓相吻合，這樣將功率模塊電路板6可以擱置在臺階201上，臺階 201的下邊緣設置有向挖空部分202延伸的固定臺203，固定臺203 上設置有螺栓204，螺栓204的位置與功率模塊電路板6上固定孔的 位置相對應，這樣將功率模塊電路板6放置在臺階201上，通過固定 臺203上的螺栓204將功率模塊電路板6固定，可以防止功率模塊電 路板在隨著下整平板2轉(zhuǎn)動時發(fā)生移動，根據(jù)圖l所示的，本實施例 中設置有4個固定臺203,固定臺203上設置有5個螺栓204，本發(fā) 明的固定臺203的位置與功率模塊電路板6上固定孔的位置有關，不 限于本實施例中的設置方式，下整平板2上還設置有兩對卡槽205和 凹槽206，凹槽206低于或平行于臺階201并與臺階201銜接，凹槽 206為兩個，分別位于下整平板2上平行于轉(zhuǎn)軸5的兩側(cè)的中間部分， 便于將功率模塊電路板6在整平完畢后取出，卡槽205與上整平板3上卡鎖302的位置相對應，分別通過螺栓固定在下整平板2上遠離所
述轉(zhuǎn)軸一側(cè)的兩端。
本實施例中的上整平板3，通過合頁4在靠近轉(zhuǎn)軸5的 一側(cè)與下整 平板2連接，上整平板3與功率模塊電路板6接觸的一面具有凸塊301, 凸塊301用于在上整平板3通過合頁4向下整平板2貼合時，支撐在下整 平板2上，使上整平板3與下整平板2保持平行，本實施例中凸塊301 為兩個，分別位于上整平板3上垂直于合頁連接軸線的兩側(cè)的中間部 分；上整平板3上設置有兩個卡鎖302，分別通過螺栓固定在上整平板 6上遠離轉(zhuǎn)軸5—側(cè)的兩端，在上整平板3通過合頁4向下整平板2貼合 時，卡鎖302進入下整平板2上的卡槽205內(nèi)；上整平板3上還設置四個 支撐柱303,分別位于上整平板3的四角區(qū)域，在上整平板3通過合頁4 向下整平板2貼合時，與下整平板2的挖空部分202邊緣相對，用于在 挖空部分202置于功率模塊電路板6時，支撐在功率模塊電路板6的邊 緣，防止功率模塊電路板6發(fā)生傾斜。
本實施例中上整平板3為透明玻璃，可以清楚看到內(nèi)部的功率模 塊電路板結構。
本實施例中功率模塊整平裝置進行整平焊接的方法過程如下 如圖l所示，將下整平板2向右側(cè)打開，使其被支撐在右側(cè)支撐 板103，上處于水平的平整狀態(tài)，將上整平板3向左側(cè)打開，使其被支 撐在左側(cè)支撐板103上；
將未插入功率器件的功率模塊電路板6置于下整平板2上的挖空 部分202的臺階201上，功率模塊電路板6被挖空部分202邊緣向內(nèi) 凹陷的臺階201及與臺階201銜接的固定臺203所支撐，功率模塊電 路板6的固定孔穿過固定臺201上的螺栓204,整個電路板處于水平 狀態(tài)，其中穿過固定孔的螺栓204頂面低于功率器件電路板表面，功
率器件本身有管腳穿過電路板；
如圖2所示，處于水平狀態(tài)的功率模塊電路板6上被插入功率器件，這時的功率器件高度不是處于同一水平面內(nèi)，其高度高于上整平
板3上凸塊301的高度；
圖3所示，通過合頁4將上整平板3向下整平板2方向貼合，按 壓上整平板3上功率模塊電路板6的功率器件，直到凸塊301支撐在 下整平板2上，同時上整平板3上的卡鎖302滑入下整平板2上的卡 槽205內(nèi)被卡住，上整平板3上支撐柱303按壓在電路板的四周，這 時功率模塊電路板6上各功率器件已被整平在同一水平面內(nèi)；
圖4所示，將貼合后的上整平板3與下整平板2通過轉(zhuǎn)軸5向左 側(cè)轉(zhuǎn)動，直到上整平板3被支撐在左側(cè)支撐板103上，使下整平板2 背面朝上，透過挖空部分202可以焊接各功率器件；
焊接完畢后，再將貼合后的上整平板3與下整平板2通過轉(zhuǎn)軸5 向右側(cè)轉(zhuǎn)動，直到下整平板2被支撐在右側(cè)支撐板103上，稍加力矩 即可將透明上整平面3的卡鎖302脫離卡槽205,將上整平板3打開， 通過下整平板2上凹槽206將功率模塊電路板6取出，完成整個過程。
以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關 技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下， 還可以做出各種變化，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范 疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。
權利要求
1、一種電路板整平裝置，其特征在于，該裝置包括安裝有轉(zhuǎn)軸的支架；具有挖空部分的下整平板，其一側(cè)與所述轉(zhuǎn)軸連接，所述挖空部分的周邊設有向內(nèi)凹陷的臺階，所述臺階的上邊緣與電路板的外輪廓相吻合，所述臺階的下邊緣設置有向挖空部分延伸的固定臺，所述固定臺上設置有柱體，所述柱體的位置與電路板上固定孔的位置相對應；上整平板，通過合頁在靠近所述轉(zhuǎn)軸的一側(cè)與所述下整平板連接，所述上整平板與所述電路板接觸的一面設置有凸塊；當所述上整平板通過合頁向所述下整平板貼合時，所述凸塊支撐在所述下整平板上，使所述上整平板與所述下整平板平行。
2、 如權利要求l所述的電路板整平裝置，其特征在于，所述支 架包括底板、側(cè)板和支撐板，所述側(cè)板位于底板的兩惻并與所述底板 垂直，所述轉(zhuǎn)軸的兩端分別安裝在所述側(cè)板上，所述支撐板位于底板 的另外兩側(cè)并與所述底板垂直，分別用于支撐下整平板和上整平板。
3、 如權利要求l所述的電路板整平裝置，其特征在于，該裝置 還包括位于上整平板上的若干個支撐柱，所述支撐柱分布在上整平板 上的邊緣，在所述上整平板通過合頁向所述下整平板貼合時，與所述 下整平板的挖空部分邊緣相對，用于在所述下整平板上放置電路板 時，支撐在在所述電路板的邊緣上。
4、 如權利要求3所述的電路板整平裝置，其特征在于，所述支 撐柱為四個，分別位于所述上整平板的四角區(qū)域。
5、 如權利要求1所述的電路板整平裝置，其特征在于，該裝置 還包括位于所述上整平板上的卡鎖和位于所述下整平板上的卡槽，在 所述上整平板通過合頁向所述下整平板貼合時，所述卡鎖進入所述卡
6、 如權利要求5所述的電路板整平裝置，其特征在于，所述卡 鎖、卡槽為兩對，分別通過螺栓固定在所述上整平板和下整平板上遠 離所述轉(zhuǎn)軸一側(cè)的兩端。
7、 如權利要求1所述的電路板整平裝置，其特征在于，所述凸塊為兩個，分別位于所述上整平板上垂直于合頁連接軸線的兩側(cè)的中 間部分。
8、 如權利要求l所述的電路板整平裝置，其特征在于，該裝置還包括位于下整平板上的凹槽，所述凹槽低于或平行于所述臺階，并 與所述臺階銜接。
9、 如權利要求8所述的電路板整平裝置，其特征在于，所述凹 槽為兩個，分別位于所述下整平板上平行于轉(zhuǎn)軸的兩惻的中間部分。
10、 一種使用權利要求1的裝置進行整平焊接的方法，其特征在 于，該方法包括以下步驟將下整平板圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動到所述下整平板處于水平狀態(tài)； 將未插入功率器件的電路板置于所述下整平板挖空部分的臺階 上，使固定臺上的柱體穿過電路板的固定孔；在所述電路板上插入功率器件；將上整平板向所述下整平板貼合，按壓所述功率器件，直到所述上整平板上的凸塊被支撐在所述下整平板上；將按壓后的上整平板和下整平板進行翻轉(zhuǎn)，使所述下整平板的背 面朝上；焊接所述電路板上的功率器件；焊接完，將所述上整平板打開，取出所述電路板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電路板整平裝置及進行整平焊接的方法，該裝置包括安裝有轉(zhuǎn)軸的支架；具有挖空部分的下整平板，其一側(cè)與轉(zhuǎn)軸連接，挖空部分的周邊設有向內(nèi)凹陷的臺階，臺階的上邊緣與電路板的外輪廓相吻合，臺階的下邊緣設置有向挖空部分延伸的固定臺，固定臺上設有柱體，柱體的位置與電路板上固定孔的位置相對應；上整平板，通過合頁與下整平板連接，與電路板接觸的一面具有凸塊，凸塊用于在上整平板通過合頁向下整平板貼合時，支撐在下整平板上，使上整平板與下整平板保持平行，該方法通過上整平板向下整平板貼合時的按壓各功率器件。利用本發(fā)明可以使功率模塊處于同一平面，與散熱片接觸時散熱性好，安全度高。
文檔編號H05K3/00GK101616545SQ20081011570
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權日2008年6月26日
發(fā)明者吳麗琴, 張守信, 王友寧, 耿寶寒 申請人:海爾集團公司;青島海爾空調(diào)器有限總公司