一种功率模块封装及测试一体化装置的制作方法
1.本发明涉及功率模块封装技术领域，具体为一种功率模块封装及测试一体化装置。
背景技术：
2.随着大功率半导体芯片的广泛应用，器件功率不断提高。功率模块通常在高电压、大电流条件下工作，虽然a+b阻燃型环氧胶水作为新的封装材料被应用，但在封装过程封装气泡带来的可靠性影响成为工艺中最主要的控制因素。由于封装气泡影响到a+b环氧胶的交联反应，使聚合物粘结差，导致密封性缺陷；封装气泡的空腔也影响到热传导，并且模块极间可能因气泡导致封装绝缘缺陷，加载时出现爬电、打火、冲击芯片等因素，其诸多方面的影响导致功率模块的可靠性下降。因此，如何增加可靠性，去除常压下胶水中溶解、搅拌、灌注封装中的空气和湿气，避免上述现有技术存在的不足，减少功率模块封装过程中的气泡影响，降低胶水配比、灌注、后固化中受空气、湿气膨胀产生气泡的几率，达到制程及可靠性应用的需求，便成为本发明要解决的课题。
3.为了解决上述问题，公开号为cn 210546048 u的中国专利公开了一种功率模块真空封装装置，该方案通过注胶机x/y轴平台、针头z轴输送马达、柱塞式流量泵、导液管、针座、针头等附件组成，并且在注胶机的外部设有加强型密闭亚克力护罩，用于保证灌封时的负压保持，侧开便于取放功率模块的密封门，大大增强了装置的稳定性，并且可以有效的对搅拌桶内压力进行控制，使用安全可靠。
4.然而上述方案中仍存在一些不足，其中，上述方案中仅具有封装功能，在功率模块生产过程中，在完成对功率模块的生产后需要对功率模块进行测试，然而现有技术中的测试装置与封装装置相互分离，在测试时需要将完成封装的功率模块移动至测试装置处，十分影响加工效率。
技术实现要素：
5.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种功率模块封装及测试一体化装置。
6.（二）技术方案为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种功率模块封装及测试一体化装置，包括工作台；封装机构，所述封装机构包括移动槽、支撑板、放置槽、升降架和封装座，所述移动槽设置在工作台顶端中间，所述移动槽贯穿工作台设置，所述支撑板设置在移动槽内部，所述支撑板结构与移动槽结构相互对应，所述放置槽设置在支撑板顶端，所述升降架设置在工作台上方，所述封装座设置在升降架底端；测试机构，所述测试机构包括测试槽、测试座和移动块，所述测试槽设置在移动槽侧面，所述测试座设置在测试槽内部，所述移动块设置在测试座顶端靠近移动槽的一侧，所
述移动块侧面设有触点；搅拌机构，所述搅拌机构包括支架、搅拌桶、驱动电机、搅拌轴和搅拌叶，所述支架设置在工作台顶端，所述搅拌桶设置在支架顶端一侧，所述驱动电机设置在搅拌桶顶端，所述搅拌轴设置在驱动电机输出轴末端，所述搅拌轴设置在搅拌桶内部，所述搅拌叶设置在搅拌轴侧面；移动机构，所述移动机构包括限位杆和螺杆，所述限位杆和螺杆对称设置在工作台顶端，所述限位杆和螺杆顶端设置在支架底端，所述限位杆和螺杆两端分别与支架和工作台之间转动连接，所述螺杆设置在工作台顶端靠近搅拌桶的一端；驱动机构，所述驱动机构包括驱动齿轮、驱动杆、套筒、联动齿轮、支撑架和气缸，所述驱动齿轮设置在搅拌桶底端，所述驱动杆设置在螺杆顶端，所述套筒套设在螺杆侧面，所述联动齿轮设置在套筒上，所述支撑架环绕设置在套筒外侧顶端，所述套筒与支撑架之间转动连接，所述气缸设置在支架底端，所述气缸输出轴与支撑架之间固定连接。
7.优选的，所述搅拌轴穿过搅拌桶和支架设置在支架底端，所述搅拌轴分别与搅拌桶和支架之间转动连接。
8.优选的，所述驱动齿轮包括正向齿轮和反向齿轮，所述正向齿轮设置在搅拌轴末端，所述反向齿轮设置在正向齿轮与支架之间。
9.优选的，所述反向齿轮设有两个，两个所述反向齿轮相互啮合，所述反向齿轮直径为正向齿轮直径的1/3。
10.优选的，所述联动齿轮分别与正向齿轮和反向齿轮之间相互啮合。
11.优选的，所述移动机构还包括移动杆，所述移动杆设置在升降架底端，所述移动杆位置与支撑板位置相互对应。
12.优选的，所述测试机构还包括卡块和复位弹簧，所述卡块设置在支撑板侧面，所述卡块穿过支撑板设置在支撑板内部，所述复位弹簧套设在卡块侧面。
13.优选的，所述卡块末端和移动杆末端为结构相互对应的倾斜结构，所述卡块末端和移动杆末端设有极性相反的磁力块，所述移动槽内部设有与卡块结构相互对应的卡槽。
14.（三）有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种功率模块封装及测试一体化装置，具备以下有益效果：1、该一种功率模块封装及测试一体化装置，通过设置的封装机构与测试机构一体化装置可以在完成对功率模块的封装操作后可以直接对功率模块进行测试，从而有效提升对功率模块的封装以及测试操作。
15.2、该一种功率模块封装及测试一体化装置，通过设置的搅拌机构可以对胶液进行持续搅拌，从而避免胶液在静置状态下凝固影响封装操作。
16.3、该一种功率模块封装及测试一体化装置，通过设置的联动机构可以使持续转动的搅拌轴对移动架的升降进行驱动，降低了电机的使用，提升了后续维护的便利性。
附图说明
17.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明结构示意图；图2为本发明内部结构示意图一；图3为本发明内部结构示意图二；图4为本发明a处放大示意图。
18.图5为本发明内部结构示意图三；图6为本发明b处放大示意图。
19.图中：1、工作台；2、封装机构；201、移动槽；202、支撑板；203、放置槽；204、升降架；205、封装座；3、测试机构；301、测试槽；302、测试座；303、移动块；304、卡块；305、卡槽；4、搅拌机构；401、支架；402、搅拌桶；403、驱动电机；404、搅拌轴；405、搅拌叶；5、移动机构；501、限位杆；502、螺杆；503、移动杆；6、驱动机构；601、驱动齿轮；602、正向齿轮；603、反向齿轮；604、驱动杆；605、套筒；606、联动齿轮。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.实施例1如图1-6所示，本发明提供了一种功率模块封装及测试一体化装置，包括工作台1；封装机构2，封装机构2包括移动槽201、支撑板202、放置槽203、升降架204和封装座205，移动槽201设置在工作台1顶端中间，移动槽201贯穿工作台1设置，支撑板202设置在移动槽201内部，支撑板202结构与移动槽201结构相互对应，放置槽203设置在支撑板202顶端，升降架204设置在工作台1上方，封装座205设置在升降架204底端；在本实施例中，通过设置的封装机构2可以对功率模块进行封装操作，将用于封装的胶液通过封装座205进行注入，从而对功率模块进行封装操作。
25.实施例2如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：测试机构3，测试机构3包括测试槽301、测试座302和移动块303，测试槽301设置在移动槽201侧面，测试座302
设置在测试槽301内部，移动块303设置在测试座302顶端靠近移动槽201的一侧，移动块303侧面设有触点；测试机构3还包括卡块304和复位弹簧，卡块304设置在支撑板202侧面，卡块304穿过支撑板202设置在支撑板202内部，复位弹簧套设在卡块304侧面；卡块304末端和移动杆503末端为结构相互对应的倾斜结构，卡块304末端和移动杆503末端设有极性相反的磁力块，移动槽201内部设有与卡块304结构相互对应的卡槽305；在本实施例中，通过设置的测试机构3可以通过外接的检测设备对封装完成的功率模块进行检测操作，移动块303侧面的触点可以与电路板侧面的接点相互接触连通，从而方便对功率模块进行检测操作。
26.实施例3如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：搅拌机构4，搅拌机构4包括支架401、搅拌桶402、驱动电机403、搅拌轴404和搅拌叶405，支架401设置在工作台1顶端，搅拌桶402设置在支架401顶端一侧，驱动电机403设置在搅拌桶402顶端，搅拌轴404设置在驱动电机403输出轴末端，搅拌轴404设置在搅拌桶402内部，搅拌叶405设置在搅拌轴404侧面；移动机构5，移动机构5包括限位杆501和螺杆502，限位杆501和螺杆502对称设置在工作台1顶端，限位杆501和螺杆502顶端设置在支架401底端，限位杆501和螺杆502两端分别与支架401和工作台1之间转动连接，螺杆502设置在工作台1顶端靠近搅拌桶402的一端；驱动机构6，驱动机构6包括驱动齿轮601、驱动杆604、套筒605、联动齿轮606、支撑架和气缸，驱动齿轮601设置在搅拌桶402底端，驱动杆604设置在螺杆502顶端，套筒605套设在螺杆502侧面，联动齿轮606设置在套筒605上，支撑架环绕设置在套筒605外侧顶端，套筒605与支撑架之间转动连接，气缸设置在支架401底端，气缸输出轴与支撑架之间固定连接；搅拌轴404穿过搅拌桶402和支架401设置在支架401底端，搅拌轴404分别与搅拌桶402和支架401之间转动连接；驱动齿轮601包括正向齿轮602和反向齿轮603，正向齿轮602设置在搅拌轴404末端，反向齿轮603设置在正向齿轮602与支架401之间；反向齿轮603设有两个，两个反向齿轮603相互啮合，反向齿轮603直径为正向齿轮602直径的1/3；联动齿轮606分别与正向齿轮602和反向齿轮603之间相互啮合；移动机构5还包括移动杆503，移动杆503设置在升降架204底端，移动杆503位置与支撑板202位置相互对应；在本实施例中，通过设置的搅拌机构4可以对搅拌桶402内部储存的胶液进行持续搅拌，从而避免胶液凝固或出现分层，同时持续转动的驱动轴可以通过驱动机构6对移动架进行升降操作，从而方便对功率模块进行封装操作。
27.下面具体说一下该一种功率模块封装及测试一体化装置的工作原理。
28.如图1-6所示，使用时，将待封装的功率模块放置在放置槽203内部，驱动电机403持续驱动搅拌轴404进行转动，搅拌轴404在转动过程中通过底端的驱动齿轮601带动联动齿轮606进行转动，套筒605随之转动并驱动螺杆502进行旋转，螺杆502在转动的过程中驱动移动架进行下降，封装座205随之移动至功率模块处，将搅拌桶402内部的胶液注入功率模块的封装位点，随后移动架继续下降，直至移动杆503与卡块304末端相互接触，移动杆503末端的磁力块通过磁性将移动杆503向内驱动，卡块304随之脱离卡槽305，移动杆503通过磁力块带动支撑板202向下移动，直至移动至测试槽301，测试槽301内部的测试机构3与功率模块相互接触，从而进行检测操作，在加工过程中，气缸通过控制联动齿轮606与正向齿轮602或反向齿轮603以及与驱动齿轮601相互脱离，从而达到对移动架进行升降以及停
止的操作。
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
技术特征：
1.一种功率模块封装及测试一体化装置，包括工作台（1），其特征在于：封装机构（2），所述封装机构（2）包括移动槽（201）、支撑板（202）、放置槽（203）、升降架（204）和封装座（205），所述移动槽（201）设置在工作台（1）顶端中间，所述移动槽（201）贯穿工作台（1）设置，所述支撑板（202）设置在移动槽（201）内部，所述支撑板（202）结构与移动槽（201）结构相互对应，所述放置槽（203）设置在支撑板（202）顶端，所述升降架（204）设置在工作台（1）上方，所述封装座（205）设置在升降架（204）底端；测试机构（3），所述测试机构（3）包括测试槽（301）、测试座（302）和移动块（303），所述测试槽（301）设置在移动槽（201）侧面，所述测试座（302）设置在测试槽（301）内部，所述移动块（303）设置在测试座（302）顶端靠近移动槽（201）的一侧，所述移动块（303）侧面设有触点；搅拌机构（4），所述搅拌机构（4）包括支架（401）、搅拌桶（402）、驱动电机（403）、搅拌轴（404）和搅拌叶（405），所述支架（401）设置在工作台（1）顶端，所述搅拌桶（402）设置在支架（401）顶端一侧，所述驱动电机（403）设置在搅拌桶（402）顶端，所述搅拌轴（404）设置在驱动电机（403）输出轴末端，所述搅拌轴（404）设置在搅拌桶（402）内部，所述搅拌叶（405）设置在搅拌轴（404）侧面；移动机构（5），所述移动机构（5）包括限位杆（501）和螺杆（502），所述限位杆（501）和螺杆（502）对称设置在工作台（1）顶端，所述限位杆（501）和螺杆（502）顶端设置在支架（401）底端，所述限位杆（501）和螺杆（502）两端分别与支架（401）和工作台（1）之间转动连接，所述螺杆（502）设置在工作台（1）顶端靠近搅拌桶（402）的一端；驱动机构（6），所述驱动机构（6）包括驱动齿轮（601）、驱动杆（604）、套筒（605）、联动齿轮（606）、支撑架和气缸，所述驱动齿轮（601）设置在搅拌桶（402）底端，所述驱动杆（604）设置在螺杆（502）顶端，所述套筒（605）套设在螺杆（502）侧面，所述联动齿轮（606）设置在套筒（605）上，所述支撑架环绕设置在套筒（605）外侧顶端，所述套筒（605）与支撑架之间转动连接，所述气缸设置在支架（401）底端，所述气缸输出轴与支撑架之间固定连接。2.根据权利要求1所述的一种功率模块封装及测试一体化装置，其特征在于：所述搅拌轴（404）穿过搅拌桶（402）和支架（401）设置在支架（401）底端，所述搅拌轴（404）分别与搅拌桶（402）和支架（401）之间转动连接。3.根据权利要求1所述的一种功率模块封装及测试一体化装置，其特征在于：所述驱动齿轮（601）包括正向齿轮（602）和反向齿轮（603），所述正向齿轮（602）设置在搅拌轴（404）末端，所述反向齿轮（603）设置在正向齿轮（602）与支架（401）之间。4.根据权利要求3所述的一种功率模块封装及测试一体化装置，其特征在于：所述反向齿轮（603）设有两个，两个所述反向齿轮（603）相互啮合，所述反向齿轮（603）直径为正向齿轮（602）直径的1/3。5.根据权利要求1所述的一种功率模块封装及测试一体化装置，其特征在于：所述联动齿轮（606）分别与正向齿轮（602）和反向齿轮（603）之间相互啮合。6.根据权利要求1所述的一种功率模块封装及测试一体化装置，其特征在于：所述移动机构（5）还包括移动杆（503），所述移动杆（503）设置在升降架（204）底端，所述移动杆（503）位置与支撑板（202）位置相互对应。7.根据权利要求1所述的一种功率模块封装及测试一体化装置，其特征在于：所述测试
机构（3）还包括卡块（304）和复位弹簧，所述卡块（304）设置在支撑板（202）侧面，所述卡块（304）穿过支撑板（202）设置在支撑板（202）内部，所述复位弹簧套设在卡块（304）侧面。8.根据权利要求7所述的一种功率模块封装及测试一体化装置，其特征在于：所述卡块（304）末端和移动杆（503）末端为结构相互对应的倾斜结构，所述卡块（304）末端和移动杆（503）末端设有极性相反的磁力块，所述移动槽（201）内部设有与卡块（304）结构相互对应的卡槽（305）。
技术总结
本发明涉及功率模块封装技术领域，且公开了一种功率模块封装及测试一体化装置。包括工作台；封装机构，封装机构包括移动槽、支撑板、放置槽、升降架和封装座，测试机构，测试机构包括测试槽、测试座和移动块，搅拌机构，搅拌机构包括支架、搅拌桶、驱动电机、搅拌轴和搅拌叶，移动机构，移动机构包括限位杆和螺杆，驱动机构，驱动机构包括驱动齿轮、驱动杆、套筒、联动齿轮、支撑架和气缸。设置的封装机构与测试机构一体化装置可以在完成对功率模块的封装操作后可以直接对功率模块进行测试，从而有效提升对功率模块的封装以及测试操作，设置的搅拌机构可以对胶液进行持续搅拌，从而避免胶液在静置状态下凝固影响封装操作。静置状态下凝固影响封装操作。静置状态下凝固影响封装操作。
