[实用新型]一种应用于超声波焊接的端子定位装置

说明书

本实用新型为一种应用于超声波焊接的端子定位装置，包括2个定位块和一个架设在2个定位块之间的呈长条状的定位板，定位板上设置有若干个端子压紧装置，端子压紧装置包括压块、凸轮手柄、一对压缩弹簧、一对定位销、固定块、一对销轴定位座和铰链销，固定块固定安装在定位板上，固定块呈底部开口且中空的矩形，固定块的顶面的中部也开设有通槽，一对销轴定位座固定安装在通槽的两侧，凸轮手柄通过铰链销可转动的安装在销轴定位座上，压块设置在固定块内且压块的顶面穿过通槽与凸轮手柄的底面紧贴。本实用新型可以使企业实现3600A/1600V以上的大功率IGBT模块的超声波焊接，增加企业差异化竞争力，提升产品良率，节省成本，增加企业的竞争优势。

技术领域

本实用新型涉及焊接定位设备领域，具体为一种应用于超声波焊接的端子定位装置。

背景技术

IGBT(绝缘栅双极晶体管)作为新型电力半导体场控自关断器件，集功率MOSFET的高速性能与双极性器件的低电阻于一体，具有输进阻抗高，电压控制功耗低，控制电路简单，耐高压，承受电流大等特性，在各种电力变换中获得极广泛的应用。

IGBT功率模块采用IC驱动，各种驱动保护电路，高性能IGBT芯片，新型封装技术，从复合功率模块PIM发展到智能功率模块IPM、电力电子积木PEBB、电力模块IPEM。PIM向高压大电流发展，其产品水平为1200—1800A/1800—3300V，IPM除用于变频调速外，600A/2000V的IPM已用于电力机车VVVF逆变器。平面低电感封装技术是大电流IGBT模块为有源器件的PEBB。IPEM采用共烧瓷片多芯片模块技术组装PEBB，大大降低电路接线电感，进步系统效率，现已开发成功第二代IPEM，其中所有的无源元件以埋层方式掩埋在衬底中。智能化、模块化成为IGBT发展热门。

在标准IGBT模块中,元件的电气焊接技术,必然会用到超声焊接。在超声焊接中,电气连接利用键合器件相同的材料在DCB衬底上产生持久的接合点和接触区。虽然这种焊接技术前几年才被应用在IGBT模块上,但是已经被证实是在电力电子领域中最可靠的键合技术之一。超声波焊头由于暴露于超声波高频的机械振动中进入共振状态,从而把铜质的负载和辅助端子直接焊接到DCB的表面上。超声波焊头是超声波发生器和工件之间的连接器,可以通过焊头根据工作对象调节超声波的振动。

在超声波焊接中,传递到主要或辅助端子上的热量很少,因此这个过程就像在塑料外壳上使用的电气连接一样方便。在超声波焊接中,超声波振动平行地施加于焊接表面,因此焊接压力也垂直于焊接表面。超声波产生的振动会消除金属表面产生的污染或氧化层,使得金属表面非常干净,直接接触,从而可以牢固地焊接在一起。因为铜的电阻率只有铝的一半，所以与铝和铜框架连接相比,铜和铜超声波焊接后的热阻和电阻降低了一半。这个优势使得IGBT具有更大的电流处理能力,同时降低了热负载。

但是在3600A以上的大功率IGBT模块超声焊接中，焊接到到DBC覆铜板上的铜端子由于厚度、形状、焊接面积等原因，会在超声波焊接过程中产生打滑和焊接残留达不到要求，从而影响IGBT的整体功率和良品率，甚至在高频率使用中发生过压、过流、过温等故障。经过长时间的验证，发现在超声波的焊接过程中造成端子焊接不良的主要原因是端子的固定方式。在超声波的对端子和DBC覆铜板的焊接时，端子需要施以夹紧力，保证在焊接的过程中端子不会和超声波焊头行程共振，造成打滑等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于超声波焊接的端子定位装置，以解决上述背景技术中提出的问题。