一种IGBT模块管脚与功率端子的预焊接结构的制作方法

本实用新型涉及igbt模块焊接技术领域，特别涉及一种igbt模块管脚与功率端子的预焊接结构。

背景技术：

igbt模块是由igbt(绝缘栅双极型晶体管芯片)与fwd(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。封装后的igbt模块直接应用于变频器、ups不间断电源等设备上。现有的igbt模块管脚的焊接大多采用传统回流焊的形式，即首先需要在产品管脚焊接的位置通过人工或者设备涂上一定量的锡膏，再将管脚通过人工或设备插入到管脚焊接治具内，然后将igbt模块半成品通过人工组装到治具内，最后将组装好的治具放入回流炉内进行回流。回流完成后通过拆卸夹具将模块从焊接治具内取出，从而完成管脚焊接。但在现有技术中的焊接存在以下问题：1、焊接管脚需要将整个产品再进行一次回流，比较浪费成本，因为治具本身体积较大，会浪费很多能量，且将整个产品回流存在使igbt模块芯片下的空洞聚集变大的风险，从而使igbt模块容易失效报废。2、焊接管脚需要用专门的治具来固定管脚，治具成本较高，且治具大多不可多品种通用，因此需要多种不同的治具，使生产成本变高且治具的组装和拆卸都需要人工完成，人为因素较多，产品质量难以管控。3、传统的回流焊的需要通过锡膏进行焊接，而锡膏中有助焊剂，在管脚焊接完成后，这些助焊剂有一部分挥发不完全，扩散后残留在产品表面，从而需要对产品进行清洗，增加了清洗成本，且清洗本身就是一个不稳定的工艺，很容易造成产品电性不良。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种igbt模块管脚与功率端子的预焊接结构，以解决上述技术问题。

一种igbt模块管脚与功率端子的预焊接结构，其包括一个基板，多个设置在所述基板上功率端子，一个设置在所述功率端子上的管脚，以及一个设置在所述管脚上的超声波焊头。多个所述功率端子水平设置在所述基板上。所述管脚包括一个设置在所述功率端子上的焊接座，以及一个与所述焊接座连接的针头部。所述焊接座设置在所述功率端子的顶端并与所述功率端子相互贴合，所述焊接座位于所述功率端子和所述超声波焊头之间，所述焊接座所在平面与所述功率端子的所在平面及所述基板相互平行。所述针头部的中心轴垂直于所述焊接座的所在平面。所述超声波焊头一端设置在所述焊接座上并压紧所述焊接座和所述功率端子。

进一步地，所述igbt模块管脚与功率端子的预焊接结构还包括一个设置在所述基板上的igbt芯片。

进一步地，所述焊接座与所述针头部一体成型。

进一步地，所述焊接座呈长条状或圆盘状。

进一步地，所述焊接座的宽度小于或等于所述功率端子的宽度。

进一步地，所述管脚呈t型或l型结构。

进一步地，每个相邻的所述功率端子之间间隔设置。

与现有技术相比，本实用新型提供的igbt模块管脚与功率端子的预焊接结构通过所述超声波焊头对所述管脚和所述功率端子之间进行直接超声波焊接，超声波焊接相较于现有技术的回流焊，超声波焊接的焊接速度更快，强度更高，不需要整个产品进行回流焊，避免了igbt模块芯片下的空洞聚集变大的风险，而且无污染不会损失工件。而且所述管脚包括一个设置在所述功率端子上的焊接座，以及一个与所述焊接座连接的针头部。所述焊接座设置在所述功率端子的顶端并与所述功率端子相互贴合，所述焊接座所在平面与所述功率端子的所在平面相互贴合，从而使所述焊接座在焊接前能平稳的设置在功率端子上。在焊接前所述超声波焊头一端设置在所述焊接座上并压紧所述焊接座和所述功率端子。通过超声波焊头将超声波焊接所述焊接座和所述功率端子的贴合面，使所述管脚固定在所述功率端子上，从而不需要通过固定治具对所述管脚进行固定，节约了治具的成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种igbt模块管脚与功率端子的预焊接结构的结构示意图。

图2为图1的igbt模块管脚与功率端子的预焊接结构的正视图。

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。

如图1至图2所示，其为本实用新型提供的一种igbt模块管脚与功率端子的预焊接结构的结构示意图。所述igbt模块管脚与功率端子的预焊接结构包括一个基板10，一个设置在所述基板10上的igbt芯片20，多个设置在所述基板10上的功率端子30，一个设置在所述功率端子30上的管脚40，以及一个设置在所述管脚40上的超声波焊头50。可以想到的是，所述igbt模块管脚与功率端子的预焊接结构还包括其他的一些功能模块，如用于夹持管脚的夹持装置，以及超声波焊接装置等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述基板10可以为igbt模块提供电连接，散热等功效。所述基板10用于设置并承载上述各个功能组件，即所述igbt芯片20，所述功率端子30，以及所述管脚40，但其本身为现有技术，在此不再赘述。

所述igbt芯片20设置在所述基板10上，所述igbt芯片20用于控制igbt模块电路的通断，但其本身为现有技术，在此不再赘述。

多个所述功率端子30水平设置在所述基板10上并位于所述igbt芯片20两侧，每一个所述功率端子30的一端与所述igbt芯片20连接，每个相邻的所述功率端子30之间间隔设置。所述功率端子30的顶部焊接设置所述管脚40，所述功率端子30用于连接所述管脚40和所述igbt芯片20，并用于传递电信号和导电。

所述管脚40包括一个设置在所述功率端子30上的焊接座41，以及一个与所述焊接座41连接的针头部42。所述焊接座41与所述针头部42可以一体成型并成l型。所述焊接座41设置在所述功率端子30的顶端并与所述功率端子30相互贴合以电性连接。所述焊接座41位于所述功率端子30和所述超声波焊头50之间。所述焊接座41用于与所述功率端子30通过超声波焊接连接并连接所述针头部42和所述功率端子30，所述焊接座41呈长条状或圆盘状。所述焊接座41的所在平面与所述功率端子30的所在平面及所述基板10相互平行，所述焊接座41所在平面与所述功率端子30的所在平面相互贴合，从而使所述焊接座41在焊接前能平稳的设置在功率端子30上。所述焊接座41的可以宽度小于或等于所述功率端子30的宽度，从而使所述焊接座41与所述功率端子30充分接触，以便于充分焊接。所述针头部42的一端与所述焊接座41的一端连接，所述针头部41的中心轴垂直于所述焊接座41所在平面，使所述管脚40呈l型结构，从而进一步提高所述管脚40的稳定性，避免出现所述管脚40歪斜的现象同时便于将所述管脚40平稳的放置在所述功率端子30上，以便于所述超声波焊头50伸入进行超声波焊接。可以想到的是，所述针头部41还可以通过焊接、铆接的方式与所述焊接座41的中心处连接，使所述管脚40呈t型结构，同样可以使所述管脚40平稳的设置在所述功率端子30上。

所述超声波焊头50一端设置在所述焊接座41的上方并压紧所述焊接座41和所述功率端子30，另一端与超声波焊接装置(图未示)连接。在焊接前通过所述超声波焊头30压紧所述管脚40，使所述管脚40固定在所述功率端子30上，从而不需要通过固定治具对所述管脚40进行固定。在需要焊接时，通过超声波焊头50将超声波传递给所述焊接座41和所述功率端子30，使所述焊接座41和所述功率端子30的贴合面相互连接，从而完成焊接。

与现有技术相比，本实用新型提供的igbt模块管脚与功率端子的预焊接结构通过所述超声波焊头50对所述管脚40和所述功率端子30之间进行直接超声波焊接，超声波焊接相较于现有技术的回流焊，超声波焊接的焊接速度更快，强度更高，不需要整个产品进行回流焊，避免了igbt模块芯片下的空洞聚集变大的风险，而且无污染不会损失工件。而且所述管脚40包括一个设置在所述功率端子30上的焊接座41，以及一个与所述焊接座41连接的针头部42。所述焊接座41设置在所述功率端子30的顶端并与所述功率端子30相互贴合，所述焊接座41所在平面与所述功率端子30的所在平面相互贴合，从而使所述焊接座41在焊接前能平稳的设置在功率端子30上。在焊接前所述超声波焊头50一端设置在所述焊接座41上并压紧所述焊接座41和所述功率端子30。通过超声波焊头50将超声波焊接所述焊接座41和所述功率端子30的贴合面，使所述管脚40固定在所述功率端子30上，从而不需要通过固定治具对所述管脚40进行固定，节约了治具的成本。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。