中礦傳動(dòng)技術(shù)交流

工藝規(guī)范

2021年12月06日發(fā)布

       目前IGBT等高精密器件的組裝生產(chǎn)是采用一人操作多項(xiàng)工作的方式，這容易造成裝配動(dòng)作不規(guī)范、裝配的產(chǎn)品達(dá)不到專業(yè)水平，從而影響產(chǎn)品裝配質(zhì)量的問(wèn)題。

       實(shí)操過(guò)程中對(duì)散熱器以及IGBT對(duì)表面平整度都有很?chē)?yán)格的要求，因此當(dāng)裝配作業(yè)時(shí)就需要專業(yè)的工作平臺(tái)，同時(shí)采用合適的運(yùn)輸工具及采取相應(yīng)的保護(hù)措施來(lái)避免元器件表面受損。另外，如果操作過(guò)程中工人徒手搬運(yùn)散熱器或IGBT，一旦發(fā)生意外失手情況，造成元器件損壞，就會(huì)產(chǎn)生不小的經(jīng)濟(jì)損失。

      為了克服上述缺陷，提高了裝配產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，特設(shè)計(jì)了本IGBT的組裝工藝流程，其具體如下。

        本次采用的工藝流程方案是在IGBT的組裝過(guò)程中，設(shè)置若干個(gè)工位點(diǎn)，并在每個(gè)對(duì)應(yīng)的工位點(diǎn)劃定工位器具區(qū)域，配備組裝使用工具，同時(shí)設(shè)立若干檢驗(yàn)員，對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程進(jìn)行檢驗(yàn)。具體工藝步驟如下： 

（1）設(shè)置工位1，抹絕緣硅脂；

① 將IGBT反扣在專用固定工裝支架上；

② 涂抹絕緣硅脂前用干凈的棉布或者用干凈的棉布蘸取酒精擦拭清理IGBT；

③ 涂抹導(dǎo)熱硅脂時(shí)，用專用的鋼質(zhì)刮刀把絕緣硅脂均勻涂抹在每個(gè)絲網(wǎng)的網(wǎng)孔內(nèi)；

④ 把涂抹好絕緣硅脂的IGBT輕置放在散熱器上指定的安裝位置，放置時(shí)應(yīng)對(duì)孔一次性放置到位；

（2）設(shè)置工位2，預(yù)緊IGBT和散熱器；

       在對(duì)IGBT固定安裝時(shí)，用扭力扳手分別對(duì)不同規(guī)格的IGBT用0.4NM-0.6NM的均力按端子順序預(yù)緊螺栓。

        一般情況下IGBT有以下三種不同端子順序，其中：

六個(gè)端口的順序?yàn)椋?-5-3-6-1-4， 

八個(gè)端口的順序?yàn)椋?-6-3-7-4-8-1-5,

十四個(gè)端口的順序?yàn)椋?-11-3-10-5-12-2-9-6-13-1-8-7-14；

（3）設(shè)置工位3，緊固散熱器；

       按照上述步驟（2）中②同樣順序用扭力扳手采用4NM-6NM的均力進(jìn)行緊固螺栓；

圖1  預(yù)緊螺栓順序

圖2  預(yù)緊螺栓順序

圖3預(yù)緊螺栓順序

（4）設(shè)置工位4，按照位置裝配加熱電阻；

（5）設(shè)置工位5，固定驅(qū)動(dòng)電路板；

       按照?qǐng)D示位置把驅(qū)動(dòng)電路板固定在IGBT相應(yīng)位置；

（6）設(shè)置工位6，進(jìn)行模塊內(nèi)部接線；

        以上步驟按照順序操作，完成之后送入半成品放置區(qū)域，形成一條由流水線始端走向末端并轉(zhuǎn)入半成品放置區(qū)域的IGBT的組裝工藝流程。

圖4   IGBT裝配組件結(jié)構(gòu)示意圖

      采用此工藝流程后，具有以下特點(diǎn)：

1、采用這種流程作業(yè)方式可以讓工人各司其職，每個(gè)人只專長(zhǎng)自己所在工位的裝配內(nèi)容，有利于標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)化的執(zhí)行，加強(qiáng)工人裝配的熟練程度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2、把裝配所需的工具、材料等放在最合適和方便拿取的位置，這樣節(jié)約了工人在操作時(shí)尋找材料和工具的時(shí)間，會(huì)很大程度上提高工作效率。

3、整個(gè)流程采用定人、定工位、定標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)三定原則，使每個(gè)裝配出來(lái)的產(chǎn)品都是標(biāo)準(zhǔn)化的，方便追溯質(zhì)量責(zé)任人，有利于質(zhì)量控制，提高現(xiàn)場(chǎng)管理水平。 

圖5   散熱器模塊內(nèi)部接線圖

       為加深對(duì)IGBT的組裝的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)組裝工藝進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例。

       如圖1至5示出了IGBT的組裝工藝流程的具體實(shí)施方式：IGBT的組裝工藝流程，在其組裝過(guò)程中設(shè)置6個(gè)工位點(diǎn)，在每個(gè)相對(duì)應(yīng)的工位點(diǎn)處分別設(shè)置工位器具區(qū)域，并設(shè)立1名檢驗(yàn)員，包括以下工藝步驟： 

（1）抹絕緣硅脂；

① 將IGBT反扣在專用固定工裝支架上，并注意防止碰撞、摩擦等；

② 涂抹絕緣硅脂前用干凈的棉布或者用干凈的棉布蘸取酒精擦拭清理IGBT，要保證IGBT和散熱器接觸面清潔；

③ 涂抹導(dǎo)熱硅脂時(shí)，用專用的鋼質(zhì)刮刀把絕緣硅脂均勻涂抹在每個(gè)絲網(wǎng)的網(wǎng)孔內(nèi)，不得有漏、冒和或多或少現(xiàn)象，導(dǎo)熱硅脂的涂抹應(yīng)保證均勻、無(wú)氣泡、無(wú)雜物，單管厚度為 100μm，雙管厚度為75μm，IGBT模塊安裝緊固后能看到周?chē)鷿B出一點(diǎn)點(diǎn)邊緣，說(shuō)明涂抹數(shù)量已足，涂抹不均勻、過(guò)厚都會(huì)影響IGBT的散熱效果；

④ 把涂抹好絕緣硅脂的IGBT輕置放在散熱器上指定的安裝位置，放置時(shí)應(yīng)對(duì)孔一次性放置到位 ，避免二次挪動(dòng)影響導(dǎo)熱硅脂的涂抹效果；

（2）預(yù)緊IGBT和散熱器；

       在對(duì)IGBT固定安裝時(shí)，用扭力扳手分別對(duì)四個(gè)端口：2-5-3-6-1-4，六個(gè)端口：2-6-3-7-4-8-1-5,十四個(gè)端口：4-11-3-10-5-12-2-9-6-13-1-8-7-14三種不同規(guī)格的IGBT用0.5NM的均力按端子順序預(yù)緊螺栓；

（3）緊固散熱器；

       按照上述步驟（2）中②同樣順序用扭力扳手采用5NM的均力進(jìn)行緊固螺栓；

（4）裝配加熱電阻。

       用半圓頭十字機(jī)螺栓固定，并利用十字螺絲刀擰緊和固定；

（5）固定驅(qū)動(dòng)電路板；

       按照?qǐng)D示位置把驅(qū)動(dòng)電路板固定在IGBT相應(yīng)位置，用不銹鋼內(nèi)六角螺栓固定，扭力扳手?jǐn)Q緊，特別注意盡量不用手等帶靜電的物品觸摸IGBT驅(qū)動(dòng)板相關(guān)的觸點(diǎn)，以免靜電電壓導(dǎo)致IGBT整體損壞；

（6）模塊內(nèi)部接線；

       以上步驟按照順序操作，完成之后送入半成品放置區(qū)域，形成一條由流水線始端走向末端并轉(zhuǎn)入半成品放置區(qū)域的IGBT的組裝工藝流程。

圖6  IGBT工藝組裝流程圖

        這種流程作業(yè)方式可以讓工人各司其職，每個(gè)人只專長(zhǎng)自己所在工位的裝配內(nèi)容，有利于標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)化的執(zhí)行，加強(qiáng)工人裝配的熟練程度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把裝配所需的工具、材料等放在最合適和方便拿取的位置，這樣節(jié)約了工人在操作時(shí)尋找材料和工具的時(shí)間，會(huì)很大程度上提高工作效率，整個(gè)流程采用定人、定工位、定標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)三定原則，使每個(gè)裝配出來(lái)的產(chǎn)品都是標(biāo)準(zhǔn)化的，方便追溯質(zhì)量責(zé)任人，有利于質(zhì)量控制，提高現(xiàn)場(chǎng)管理水平。

  （本稿件由中礦傳動(dòng)市場(chǎng)部整理編輯，經(jīng)中礦傳動(dòng)技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)審核授權(quán)發(fā)布！）

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