本发明专利技术公开了一种车规级IGBT模块二次焊接治具组装装置，属于功率半导体制造技术领域包括传送带0,热板/铜底板取放机构1、DBC定位治具放置机构2、锡片组装机构3、DBC贴装机构5,锡片上料机构8;还包括DBC不良品传送轨道4、锡片不良品收集盒7和DBC定位治具不良品传送轨道11;各个组件组装全自动化，可完全替代人工作业，效率大大超过人工作业效率。全程不需人工干预，彻底杜绝了人手接触产品，导致产品污染，进而影响产品品质等问题的发生。各组件的放置由视觉相机引导，可保证各组件的精确放置；下相机可检测各组件的不良品，防止不良品流入本道工序，从而保证最终成品的质量。从而保证最终成品的质量。从而保证最终成品的质量。
【技术实现步骤摘要】
一种车规级IGBT模块二次焊接治具组装装置
[0001]本专利技术属于功率半导体制造
，特别是涉及一种车规级IGBT模块二次焊接治具组装装置。
技术介绍
[0002]IGBT,即功率半导体器件,在国防工业以及国民经济的各方面都有着广泛的应用。
[0003]IGBT模块在电动汽车中发挥着至关重要的作用，是电动汽车及充电桩等设备的核心技术部件。封装是IGBT模块生产的重要环节，出于新能源汽车实际行程场景的复杂性，和对行驶安全的绝对要求，车规级IGBT在工作温宽、散热性、抗震性等方面都有着严苛要求。因而，提升封装可靠性是IGBT封装的重要工作。
[0004]目前汽车上应用最广泛的模块是采用针状翅片散热底板的封装形式，这种封装形式在经过二次焊接时，需要较多的治具来辅助完成焊接过程，过程是将热板、铜底板、DBC定位治具、焊接锡片、DBC等组合在一起，并放置于专用的治具内，然后才能进入焊接炉进行焊接。目前治具的组装以人工作业为主，或只有部分治具的放置实现了自动化，人工作业的过程中难以保证各个组件的精确放置，且人手接触产品，易对产品造成污染，导致产品的失效，难以保证模块的一致性和可靠性。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提出一种将热板、 铜底板、DBC定位治具、锡片及DBC组合在一起的全自动组装装置，可完全替代以前繁琐的人工作业,全程不需人工干预，彻底杜绝了人工接触产品导致产品污染、失效的可能。全部工序设计有视觉检测、视觉定位引导机构，可实现各组件的精确放置，避免了人工作业组件位置放置不准导致的产品不良、使用寿命下降等质量缺陷。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种车规级IGBT模块二次焊接治具组装装置，包括传送带0,热板/铜底板取放机构1、DBC定位治具放置机构2、锡片组装机构3、DBC贴装机构5,锡片上料机构8;所述热板/铜底板取放机构1包括第一三轴滑台101, 热板/铜底板抓手102,第一电动夹爪1021,第一夹爪手指1022,支架103;所述第一三轴滑台101支撑在支架103上,所述热板/铜底板抓手102设置在所述第一三轴滑台101上,所述所述热板/铜底板抓手102包括第一电动夹爪1021和第一夹爪手指1022;所述DBC定位治具放置机构2包括第二三轴滑台201,第一下定位相机202,第一上定位相机203,第一旋转机械手204,第一旋转伺服电机2041,第一旋转中空平台2042,第一上下气缸2043,第一吸嘴2044,缓冲弹簧2045,支架205;所述第二三轴滑台201支撑在支架205上,所述第一旋转机械手204设置在所述第二三轴滑台201上, 所述第一旋转机械手204包括第一旋转伺服电机2041、第一旋转中空平
台2042、第一上下气缸2043、第一吸嘴2044以及缓冲弹簧2045,所述第一旋转伺服电机2041通过第一旋转中空平台2042与第一上下气缸2043连接,所述第一吸嘴2044与第一上下气缸2043的活塞连接,所述缓冲弹簧2045设置在所述第一吸嘴2044与第一上下气缸2043的固定部分上,第一下定位相机202设置在定位治具载盘与传输轨道之间,第一上定位相机203设置在第一旋转机械手204旁边;所述锡片组装机构3包括第三三轴滑台301,第二上定位相机302,第二旋转机械手303,第二旋转伺服电机3031,第二旋转中空平台3032,锡片吸盘3033,吸盘体30331,聚醚乙酮垫片30332,负压气流通道30333,支架304,第二下定位相机305;所述第三三轴滑台301支撑在支架304上,所述第二旋转机械手303设置在所述第三三轴滑台201上,所述第二旋转机械手303包括第二旋转伺服电机3031、第二旋转中空平台3032和锡片吸盘3033,所述第二旋转伺服电机3031通过所述第二旋转中空平台3032与所述锡片吸盘3033连接,所述锡片吸盘3033包括吸盘体30331、聚醚乙酮垫片30332以及吸盘体30331内部的负压气流通道30333,所述聚醚乙酮垫片30332设置在吸盘吸取口表面,所述负压气流通道30333与外部负压系统连接, 第二上定位相机302设置在第二旋转机械手303旁边,第二下定位相机305设置在锡片上料机构8与传送轨道0之间;所述DBC贴装机构5包括第四三轴滑台501,第三上定位相机502,第三旋转机械手503, 第三旋转伺服电机5031,第三旋转中空平台5032,第二电动夹爪5033,第二夹爪手指5024,支架504,第三下定位相机505;所述第四三轴滑台501支撑在支架504上,所述第三旋转机械手503设置在所述第三三轴滑台501上,所述第三旋转机械手503包括第三旋转伺服电机5031、第三旋转中空平台5032 、第二电动夹爪5033和第二夹爪手指5024,所述第三旋转伺服电机5031通过所述第三旋转中空平台5032与所述第二电动夹爪5033连接,所述第二夹爪手指5024设置在所述第二电动夹爪5033工作端,所述第三上定位相机502设置在第三旋转机械手503旁边,第三下定位相机505设置在DBC载盘6与传送轨道0之间;所述锡片上料机构包括锡片800, 旋钮柱塞801, 锡片定位柱802,锡片托盘803,顶升模组804;所述锡片托盘803设置在所述顶升模组804上,所述多根锡片定位柱802围成锡片放置处,所述锡片托盘803上左右对称设置有两个旋钮柱塞801,用来固定所述锡片托盘803的位置;还包括DBC 不良品传送轨道4、锡片不良品收集盒7和DBC定位治具不良品传送轨道11;所述热板/铜底板取放机构1、 DBC定位治具放置机构2、锡片组装机构3和DBC贴装机构5沿着传送带0依次布置,所述DBC 不良品传送轨道4、锡片不良品收集盒7、锡片上料机构8和DBC定位治具不良品传送轨道11根据组装流程的需要就近布置。
[0007]本专利技术的工作过程:热板/铜底板取放机构1通过伺服电机驱动的三轴机械手102将热板15从热板载盘14内取出放置在传送轨道0的载盘上，再将铜底板放置在热板上。三轴机械手102安装有电动夹爪1021，其上安装有夹爪手指1022，可夹取热板与铜底板，将其放置在载盘内，组装在一起,传送带将组装好的热板与铜底板送到下一个工位。
[0008]ＤＢＣ定位治具2的四轴机械手带动吸嘴将DBC治具从载盘内取出，经过下相机检测，不良治具放置在不良品传送轨道11上。合格的DBC治具放置在铜底板上,传送带将组装好的热板、铜底板和DBC治具送到下一个工位。
[0009]锡片用于将DBC与铜底板焊接在一起。锡片以堆叠的形式放置于锡片上料机构8的弹匣内，弹匣下方由伺服电机804驱动的顶升机构将锡片顶升到合适的位置，锡片组装机构3的四轴机械手303的吸盘3033逐一吸取锡片放置在铜底板上。吸盘3033逐一吸取锡片，经过第二下相机305上方时，拍照检测锡片相对于吸盘的位置，若检测到不良吸盘，将其放置在不良品收集盒7中。锡片放置时，根据四轴机械手的定位相机检测到的铜底板的位置，最终确定锡片的精确放置位置,传送带将组装好的热板、铜底板、DBC治具和锡片送到下一个工本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车规级IGBT模块二次焊接治具组装装置，其特征在于, 包括传送带(0),热板/铜底板取放机构(1)、DBC定位治具放置机构(2)、锡片组装机构(3)、DBC贴装机构(5),锡片上料机构(8);所述热板/铜底板取放机构(1)包括第一三轴滑台(101),热板/铜底板抓手(102),第一电动夹爪(1021),第一夹爪手指(1022),支架(103);所述第一三轴滑台(101)支撑在支架(103)上,所述热板/铜底板抓手(102)设置在所述第一三轴滑台(101)上,所述所述热板/铜底板抓手(102)包括第一电动夹爪(1021)和第一夹爪手指(1022);所述DBC定位治具放置机构(2)包括第二三轴滑台(201),第一下定位相机(202),第一上定位相机(203),第一旋转机械手(204),第一旋转伺服电机(2041),第一旋转中空平台(2042),第一上下气缸(2043),第一吸嘴(2044),缓冲弹簧(2045),支架(205);所述第二三轴滑台(201)支撑在支架(205)上,所述第一旋转机械手(204)设置在所述第二三轴滑台(201)上, 所述第一旋转机械手(204)包括第一旋转伺服电机(2041)、第一旋转中空平台(2042)、第一上下气缸(2043)、第一吸嘴(2044)以及缓冲弹簧(2045),所述第一旋转伺服电机(2041)通过第一旋转中空平台(2042)与第一上下气缸(2043)连接,所述第一吸嘴(2044)与第一上下气缸(2043)的活塞连接,所述缓冲弹簧(2045)设置在所述第一吸嘴(2044)与第一上下气缸(2043)的固定部分上,第一下定位相机(202)设置在定位治具载盘与传输轨道之间,第一上定位相机(203)设置在第一旋转机械手(204)旁边;所述锡片组装机构(3)包括第三三轴滑台(301),第二上定位相机(302),第二旋转机械手(303),第二旋转伺服电机(3031),第二旋转中空平台(3032),锡片吸盘(3033),吸盘体(30331),聚醚乙酮垫片(30332),负压气流通道(30333),支架(304),第二下定位相机(305);所述第三三轴滑台(301)支撑在支架(304)上,所述第二旋转机械手(303)设置在所述第三三轴滑台(201)上,所述第二旋转机械手(303)包括第二旋转伺服电机(3031)、第二旋转中空平台(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：于彬，李昂，唐光明，霍永飞，
申请(专利权)人：常州科瑞尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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