模块电极精准焊接定位结构制造技术

一种模块电极精准焊接定位结构，包括散热底板、绝缘陶瓷层、连接电路层和电极，绝缘陶瓷层固定安装在散热底板的上表面上，连接电路层固定安装在绝缘陶瓷层的上表面上，电极固定焊接在连接电路层的上表面，在电极焊脚与连接电路层之间设有咬合结构，所述咬合结构为在连接电路层上的电极预定焊接位置处设有咬合内凹限位孔，在电极焊脚的底部设有咬合凸体，咬合内凹限位孔的形状大小与咬合凸体相对应，电极通过焊脚上的咬合凸体固定安装在咬合内凹限位孔中。本定位结构防止电极在焊接过程中的平面偏移和转向，提高电极引出端装配准确性，消除二次校正整形，生产效率高，生产成本低，保证电极焊脚与电路底层之间焊接强度，满足生产要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模块制作领域，尤其涉及模块电极精准焊接定位结构。
技术介绍
随着科技的发展，工业产品小型化、轻型化的发展需求越发强烈，对功率半导体器件提出更高的要求，正朝着小型化、集成化、智能化的方向发展，而功率半导体器件的焊接可靠性是其可靠应用的重要保证。功率模块的创新与封装工艺，已成为世界各国工业机电一体化和自动化控制等领域内竞争最为激烈的阵地。为实现用电设备的高效节能，同时实现工控设备的小型化、轻型化、智能化，需要从新材料应用上创新，以此推动电力电子器件制造工艺的技术创新，提高器件的可靠性。在功率模块中，芯片及电极的焊接可靠性是非常重要的，若模块芯片的焊接点存在虚焊会引起焊点接触内阻增大，通流时焊点过热造成管芯长时间超温会造成芯片过结温失效，引起整台设备烧毁，严重地甚至造成安全事故，因此焊接时烧结定位显得尤为重要。而电极的焊接不仅要求与电路底层之间具有足够的连接强度，而且有较高的形位要求，因为在装配时，4～6根电极必须便捷地穿过模块罩盖上的电极预留孔，若电极在焊接时产生位置偏移，轻者必须人工对电极进行二次校正整形处理，使电极处于正确位置，确保所有电极片的引出端都能顺利装配，在校正整形过程中，会降低电极焊脚与电路底层之间焊接强度，直接降低了电力模块的质量，同时也直接影响装配精度和装配速度，生产效率低下，若电极偏移量过大就会导致后续无法安装，废品率过高。为了确保所有电极在焊接后都能处于预定位置，目前行业中的通常做法是：采用焊接夹具对所有电极进行焊前定位，这种方法虽然能对电极的引出端进行有效限位，缩小了电极焊脚焊接位置偏移量，但在实际生产过程中，电极在焊<br>
前要逐个对准插入安装专用夹具中，焊后因产生变形导致电极脱离困难，因此生产效率很低，生产成本过高，不能满足生产要求。同时由于电极属于体软易变形的条状片体，其引出端与焊脚之间间距较大，因此，即使电极引出端准确限位，电极焊脚在焊接时也会在平面内产生一定量的游转偏移，即电极焊脚偏移预定位置，严重时会因电极偏移而导致电路层短路。如何简化电极焊接工艺，确保电极焊脚的精准焊接，防止电极在焊接过程中的平面偏移和转向，保证电极焊接后能在后续加盖过程中顺利装配，这是整个行业长期渴望解决而难以解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种模块电极精准焊接定位结构，它能彻底消除电极焊脚与连接电路层在焊接时的平面游移和转动，确保电极焊接后处于正确预定位置，能消除电极焊脚与连接电路层在平面内的自由度和转动自由度，从而精准限位，防止电极在焊接时焊脚产生位移而引发各类缺陷。本专利技术采取的技术方案如下：一种模块电极精准焊接定位结构，包括散热底板、绝缘陶瓷层、连接电路层和电极，绝缘陶瓷层固定安装在散热底板的上表面上，连接电路层固定安装在绝缘陶瓷层的上表面上，电极固定焊接在连接电路层的上表面，其特征是：在电极焊脚与连接电路层之间设有咬合结构，所述咬合结构为在连接电路层上的电极预定焊接位置处设有咬合内凹限位孔，在电极焊脚的底部设有咬合凸体，咬合内凹限位孔的形状大小与咬合凸体相对应，电极通过焊脚上的咬合凸体固定安装在咬合内凹限位孔中。进一步，在电极焊脚与连接电路层之间设有单个咬合结构，其中，所述咬合凸体和咬合内凹限位孔的横向截面形状为非圆。更进一步，所述咬合凸体的形状为多边形。更进一步，所述咬合凸体的形状为三角形。进一步，在电极焊脚与连接电路层之间设有二个及二个以上咬合结构。本专利技术模块电极焊接时，将电极焊脚底部的咬合凸体放入连接电路层上对应的咬合内凹限位孔内，然后再逐个焊接固定。本专利技术的有益效果：由于在电极焊脚与连接电路层之间设有咬合结构，所述咬合结构为在连接电路层上的电极预定焊接位置处设有咬合内凹限位孔，在电极焊脚的底部设有咬合凸体，咬合内凹限位孔的形状大小与咬合凸体相对应，电极通过焊脚上的咬合凸体固定安装在咬合内凹限位孔中，这样无需使用复杂的夹具对所有电极进行焊前定位，就能对电极的引出端进行有效限位，省略电极焊前插入和焊后脱离的过程，保证电极引出端与罩壳上的电极预留孔精准配合，提高电极引出端装配准确性，消除二次校正整形，生产效率高，生产成本低，能满足生产要求。在电极焊脚与连接电路层之间设有单个咬合结构时，所述咬合凸体和咬合内凹限位孔的横向截面形状为非圆，确保电极焊脚的精准焊接，防止电极在焊接过程中的平面偏移和转向，焊接底部的微量变形不会影响电极引出端位置，保证电极焊接后能在后续加盖过程中顺利装配，保证电极焊脚与电路底层之间焊接强度，提高电力模块的质量，提高装配精度和装配速度，废品率低。附图说明：图1为本专利技术的结构示意图；图2为咬合结构放大结构示意图；图中：1-散热底板；2-绝缘陶瓷层；3-连接电路层；4-电极；5-咬合结构；31-咬合内凹限位孔；41-咬合凸体。具体实施方式下面结合附图举例说明本专利技术的具体实施方式：实施例1：一种模块电极精准焊接定位结构，如图1～2所示，包括散热底板1、绝缘陶瓷层2、连接电路层3和电极4，绝缘陶瓷层2固定安装在散热底板1的上表面上，连接电路层3固定安装在绝缘陶瓷层2的上表面上，电极4固定焊接在连接电路层3的上表面，在电极4焊脚与连接电路层3之间设有单个咬
合结构5，所述咬合结构5为在连接电路层3上的电极预定焊接位置处设有咬合内凹限位孔31，在电极4焊脚的底部设有咬合凸体41，咬合内凹限位孔31的形状大小与咬合凸体41相对应，咬合凸体41和咬合内凹限位孔31的横向截面形状为三角形，电极4通过焊脚上的咬合凸体41固定安装在咬合内凹限位孔31中。实施例2：与实施例1的不同之处在于，在电极4焊脚与连接电路层3之间设有二个咬合结构5，咬合凸体41和咬合内凹限位孔31的横向截面形状为圆形。本专利技术的实施方式很多，在此不逐个罗列，只要采用咬合结构5来限定电极4在连接电路层3上的焊接位置，提高电极4与连接电路层3的连接可靠性的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块电极精准焊接定位结构，包括散热底板(1)、绝缘陶瓷层(2)、连接电路层(3)和电极(4)，绝缘陶瓷层(2)固定安装在散热底板(1)的上表面上，连接电路层(3)固定安装在绝缘陶瓷层(2)的上表面上，电极(4)固定焊接在连接电路层(3)的上表面，其特征是：在电极(4)焊脚与连接电路层(3)之间设有咬合结构(5)，所述咬合结构(5)为在连接电路层(3)上的电极预定焊接位置处设有咬合内凹限位孔(31)，在电极(4)焊脚的底部设有咬合凸体(41)，咬合内凹限位孔(31)的形状大小与咬合凸体(41)相对应，电极(4)通过焊脚上的咬合凸体(41)固定安装在咬合内凹限位孔(31)中。

【技术特征摘要】
1.一种模块电极精准焊接定位结构，包括散热底板(1)、绝缘陶瓷层(2)、连接电路层(3)和电极(4)，绝缘陶瓷层(2)固定安装在散热底板(1)的上表面上，连接电路层(3)固定安装在绝缘陶瓷层(2)的上表面上，电极(4)固定焊接在连接电路层(3)的上表面，其特征是：在电极(4)焊脚与连接电路层(3)之间设有咬合结构(5)，所述咬合结构(5)为在连接电路层(3)上的电极预定焊接位置处设有咬合内凹限位孔(31)，在电极(4)焊脚的底部设有咬合凸体(41)，咬合内凹限位孔(31)的形状大小与咬合凸体(41)相对应，电极(4)通过焊脚上的咬合凸体(41...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪筠，颜辉，颜廷刚，孙祥玉，
申请(专利权)人：常州瑞华电力电子器件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32