IGBT模塊選擇用激光焊錫工藝更有優勢
IGBT模塊是由IGBT芯片(絕緣柵雙極晶體管)和FWD芯片(續流二極管芯片)通過特定的電路橋封裝而成的模塊化半導體產品。由于其節能、安裝維護方便、散熱穩定等特點,根據其電壓可分為高壓GBT模塊、中壓GBT模塊和低壓GBT模塊。其中,激光焊錫加工的低壓GBT模塊主要用于消費電子領域,中壓GBT模塊用于家電和新能源汽車領域;高壓GBT模塊用于智能電網、風力發電等領域。
烙鐵IGBT封裝焊錫的不足
現有的IGBT模塊封裝焊錫結構主要采用兩種方式:一種是將絕緣襯墊焊錫在基板上封裝IGBT模塊,然后通過硅脂配合散熱器進行安裝。它以IGBT模塊為單元選擇功率等級,具有通用性強、可拆卸互換、驅動設計簡單等特點。這降低了對應用程序和開發級別的要求,但存在以下問題:
1、絕緣襯墊通過基板安裝在散熱器上,使得絕緣襯墊與散熱器之間的熱交換路徑中存在一些熱阻環節,導致絕緣襯墊與散熱器之間熱阻較大,限制了絕緣襯墊的散熱效益,使得IGBT功率等級難以提升;
2、為了保證大基板與散熱器表面的良好接觸,大基板平面需要呈弧形,基板制造復雜,成本高;
3、當基板因熱膨脹而接觸不良時,IGBT的使用性能和IGBT模塊的可靠性降低,增加了系統運行風險,導致IGBT的不均勻電流效應突出;
4、保溫襯板需要使用特用工裝來保證焊錫效果,保溫襯板的焊錫工藝復雜;
5、由于受焊錫均勻性,大基板平面拱度和平行絕緣襯墊電流均勻性的影響,存在絕緣襯墊焊錫工藝復雜,封裝困難、不能保證IGBT的使用性能和長期運行可靠性等問題。
激光IGBT焊錫優勢
針對IGBT制造過程中的難點,深圳紫宸激光作為國內專業的激光錫焊自動化設備廠家,擁有成熟的工藝和完善的激光焊接技術,通過將激光自動焊錫技術與烙鐵自動焊錫技術進行比較,并介紹了一種激光焊錫方案。在焊錫過程中,激光束可以精確到零點幾毫米,焊錫精度高,熱量對周圍區域影響小,適用于無擠壓的IGBT焊錫。
紫宸激光自動焊錫機是由實時溫度反饋系統、CCD同軸定位系統、精細的送錫機構以及半導體激光器所構成;搭載自主開發的智能型軟釬焊軟件,支持導入多種格式文件。獨創PID在線溫度調節反饋系統,能有效的控制恒溫焊錫,確保焊錫良品率與精密度,適用面廣,可應用于在線生產,也可獨立式加工。擁有以下特點優勢:
1、采用非接觸式焊錫,無機械應力損傷,熱效應影響小;
2、多軸智能工作平臺(可選配定制),可應對各種復雜精密焊接工藝;
3、同軸CCD攝像定位及加工監視系統,可清洗呈現焊點并及時矯正對位,保證加工精度和自動化生產;
4、激光、CCD、溫控、指示光四點同軸,完美的解決了行業內多光路重合難題并避免復雜調試;
5、在保證優良率99%的情況下,焊錫的焊點直徑較小大0.2mm,單個焊點的焊錫時間更短。