[发明专利]一种晶体管超声波焊接方法及焊接装置

说明书

本发明涉及超声波焊接技术领域，具体公开了一种晶体管超声波焊接方法及焊接装置。本方法用于将晶体管端子焊接于晶体管基板，包括以下步骤：将晶体管基板安装于承接盘，将晶体管端子置于晶体管基板上；使焊头件移动至晶体管基板上方，下移焊头件；等到焊头件受到的外部压力大于第一临界值后，开启超声波发生器，使超声波发生器发出超声波辅助焊接；等到焊头件受到的外部压力大于第二临界值后，焊头件停止移动；等到超声波发生器达到焊接目标后，关闭超声波发生器，上升焊头件，然后拆卸晶体管基板。通过上述步骤的优化，能够改进端子在基板上的焊接效果，降低了端子在焊接过程中打滑的风险，避免了基板的绝缘陶瓷层损伤的情况发生。

技术领域

本发明涉及超声波焊接技术领域，尤其涉及一种晶体管超声波焊接方法及焊接装置。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(Bipolar Junction Transistor，双极型三极管)和MOS(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，其输入极为MOS，输出极为PNP晶体管，因此，可以把其看作是MOS输入的达林顿管。它融合了MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，具备易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高(10-40kHz)等特点，已逐步取代晶闸管和GTO(Gate-Turn-OffThyristor，门极可关断晶闸管)，是目前发展为迅速的新一代电力电子器件。广泛应用于小体积、高效率的变频电源、电机调速、UPS及逆变焊机当中。

在IGBT生产过程中，传统生产工艺是利用锡焊把铜端子和铜基板焊接在一起；但是锡焊会带来不少问题，最主要的问题是锡焊增加了电流在IGBT中的电阻，增加能耗量，在使用过程中产热比较严重，减少IGBT的寿命；另外锡焊与铜端子和铜板基板之间属于不同材质，这样就导致焊接后的铜端子和铜基板之间是结合力小，很容易使铜端子与铜基板之间脱落，增加了IGBT的不稳定性。因此，就引进了超声波焊接装置来焊接IGBT中的铜端子与铜基板，超声波焊接之后的铜端子和铜基板之间，是铜分子的相互融合，没有发生化学变化，在导电过程中没有产品提供额外的阻值，因而保证了IGBT的导电性能。另外，超声波焊接还增加了铜端子与铜基板之间的拉力，提高了IGBT的机械稳定性。

但是在使用超声波焊接IGBT模块的时候，现有的晶体管超声波焊接方法焊接的IGBT模块常常会出现铜端子与铜基板焊接不完全的情况，这会导致IGBT模块产生推力不够以及铜端子相对于铜基板打滑的风险，导致焊头压碎铜基板的陶瓷绝缘层等问题的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶体管超声波焊接方法及焊接装置，以解决端子在基板上焊接不完全的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种晶体管超声波焊接方法，用于将晶体管端子焊接于晶体管基板，包括以下步骤：

S10：将所述晶体管基板安装于承接盘，将所述晶体管端子置于所述晶体管基板上；

S20：使焊头件移动至所述晶体管端子上方，下移所述焊头件；

S30：判断所述焊头件是否受到大于第一临界值的外部压力，若否，则等待至所述焊头件受到的外部压力大于第一临界值后转到步骤S40，若是，则直接转到步骤S40；

S40：开启超声波发生器，使所述超声波发生器发出超声波辅助焊接；

S50：判断所述焊头件是否受到大于第二临界值的外部压力，若否，则等待至所述焊头件受到的外部压力大于第二临界值后转到步骤S60，若是，则直接转到步骤S60；

S60：所述焊头件停止移动；