[发明专利]一种用于回流焊接的过炉治具

说明书

技术领域

本发明涉及半导体模块制作，并且更具体地涉及用于回流焊接的过炉治具。

背景技术

回流焊接技术是电子制造领域中常用的技术，各类电子设备中的各种板卡上的元件都是通过这种工艺焊接到线路板上的。简单来说，回流焊接就是通过提供一种加热环境，例如将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，使焊锡膏受热融化从而让表面贴装元器件和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起。根据技术的发展，其可分为：气相回流焊、红外回流焊、远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。另外，根据焊接的特殊需要，还可以提供充氮的回流焊炉。目前比较流行和实用的大多是远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。这种工艺的优势是温度易于控制，能够在焊接过程中避免氧化，制造成本也更容易控制。

智能功率模块（IPM）是Intelligent Power Module的缩写，是一种先进的功率开关器件，其同时具有GTR（大功率晶体管）高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点，以及MOSFET（场效应晶体管）高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点，在电力电子领域得到了越来越广泛的应用。

在半导体智能功率模块的生产工艺中，很多产品需要在覆铜基板（DBC）和PCB上贴片，然后跟引线框在过炉治具上组合之后进行回流焊接。但是因为在长期的生产过程中用于回流焊接的过炉治具会有不可避免的磨损或污染，而且引线框也常常会存在一定的翘曲，因此在过炉治具上组合之后，引线框与覆铜基板及PCB之间的引脚不能完全紧贴导致经过回流焊接后容易出现引脚开路或虚焊的问题。

在现有生产工艺中，主要通过控制过炉治具的凸台高度设计以及对该治具的定期清洗维护来确保引线框与覆铜基板及PCB能够保持紧贴。然而，这样的治具通常是专用的，可能对于一种电路板就需要专门设计一种治具，需要花费较大的成本和人力来制作、维护和管理。定期清洗治具也不能很明显的提高产品的报废率，并且也是需要花费很多额外的精力。

因此，对于能够有助于得到引线框与覆铜基板及PCB之间的引脚在经历回流焊接前后都保持紧贴的普遍适用的过炉治有很大的需求。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种用于在回流焊接过程中承载印刷电路板、覆铜基板以及引线框阵列的过炉治具，所述过炉治具包括：载板，在所述载板上设置有多个用于定位固定所述印刷电路板和覆铜基板的卡孔以及用于定位固定所述引线框阵列的卡槽，并且在被所述引线框阵列覆盖的在所述卡孔之外的区域上设置多个磁性触点；以及磁性盖体，其被用于在吸附于所述磁性触点时向处于所述磁性盖体与所述载板之间的引线框阵列施加压力使其固定。

优选地，所述引线框阵列包括多个引线框单元，并且对应每个所述引线框单元设置一个或多个所述磁性触点。

优选地，所述磁性触点在所述载板上对应每个所述引线框单元在回流焊接过程中容易产生翘曲的位置而设置。

优选地，所述磁性触点在载板上以直线形式排列布置。

优选地，所述磁性盖体包括对应吸附多个磁性触点的第一磁性盖体和/或对应吸附单个磁性触点的第二磁性盖体。

优选地，所述第一磁性盖体呈长条形以同时吸附处于同一条直线上的多个磁性触点。 

优选地，所述磁性盖体被设置为不覆盖所述卡孔所在的区域。

优选地，所述磁性触点通过将磁性材料嵌入固定在所述载板上预定位置处的凹孔中而形成。

优选地，当所述引线框单元在回流焊接过程中容易产生翘曲的位置相对载板表面凸起时，与该位置对应的磁性触点相对于所述载板表面凸起设置；并且所述磁性触点相对于所述载板表面凸起的高度大体上等于所述引线框阵列的凸起高度。

优选地，在所述载板表面上围绕所述磁性触点的凸起部分设置有与对应的磁性盖体所覆盖的区域大体上一致的具有相同凸起高度的磁性材料。

优选地，在所述载板上还设置有多个用于在所述回流焊接过程中抵消热膨胀所引起的应力的通孔，并且所述通孔以直线形式排列在所述卡孔两侧。

优选地，所述磁性材料为耐高温磁铁。

本发明所提供的过炉治具结构简单、制作方便，其通过采用磁性构件来施加额外的压力而确保制造智能功率模块所需的印刷电路板、覆铜基板以及引线框阵列在过回流焊期间保持紧密贴合，从而有效地减少了虚焊和引脚开路的风险，降低产品的报废率并且显著提高产品质量。

附图说明

以下将结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述。