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​IGBT模块选择用激光焊锡工艺更有优势

​IGBT模块选择用激光焊锡工艺更有优势

作者:紫宸    来源:www.vilaser.com.cn    发布时间:2021-04-28 16:57    浏览量:
IGBT模块选择用激光焊锡工艺更有优势

 

IGBT模块是由IGBT芯片(绝缘栅双极晶体管)和FWD芯片(续流二极管芯片)通过特定的电路桥封装而成的模块化半导体产品。由于其节能、安装维护方便、散热稳定等特点,根据其电压可分为高压GBT模块、中压GBT模块和低压GBT模块。其中,激光焊锡加工的低压GBT模块主要用于消费电子领域,中压GBT模块用于家电和新能源汽车领域;高压GBT模块用于智能电网、风力发电等领域。


 IGBT模块激光焊锡
 

烙铁IGBT封装焊锡的不足

 

现有的IGBT模块封装焊锡结构主要采用两种方式:一种是将绝缘衬垫焊锡在基板上封装IGBT模块,然后通过硅脂配合散热器进行安装。它以IGBT模块为单元选择功率等级,具有通用性强、可拆卸互换、驱动设计简单等特点。这降低了对应用程序和开发级别的要求,但存在以下问题:

 

1、绝缘衬垫通过基板安装在散热器上,使得绝缘衬垫与散热器之间的热交换路径中存在一些热阻环节,导致绝缘衬垫与散热器之间热阻较大,限制了绝缘衬垫的散热效益,使得IGBT功率等级难以提升;

 

2、为了保证大基板与散热器表面的良好接触,大基板平面需要呈弧形,基板制造复杂,成本高;

 

3、当基板因热膨胀而接触不良时,IGBT的使用性能和IGBT模块的可靠性降低,增加了系统运行风险,导致IGBT的不均匀电流效应突出;

 

4、保温衬板需要使用专用工装来保证焊锡效果,保温衬板的焊锡工艺复杂;

 

5、由于受焊锡均匀性,大基板平面拱度和平行绝缘衬垫电流均匀性的影响,存在绝缘衬垫焊锡工艺复杂,封装困难、不能保证IGBT的使用性能和长期运行可靠性等问题。

 

激光IGBT焊锡优势

 

针对IGBT制造过程中的难点,深圳紫宸激光作为国内专业的激光锡焊自动化设备厂家,拥有成熟的工艺和完善的激光焊接技术,通过将激光自动焊锡技术与烙铁自动焊锡技术进行比较,并介绍了一种激光焊锡方案。在焊锡过程中,激光束可以精确到零点几毫米,焊锡精度高,热量对周围区域影响小,适用于无挤压的IGBT焊锡。


IGBT模块激光焊锡机
 

紫宸激光自动焊锡机是由实时温度反馈系统、CCD同轴定位系统、精细的送锡机构以及半导体激光器所构成;搭载自主开发的智能型软钎焊软件,支持导入多种格式文件。独创PID在线温度调节反馈系统,能有效的控制恒温焊锡,确保焊锡良品率与精密度,适用面广,可应用于在线生产,也可独立式加工。拥有以下特点优势:

 

1、采用非接触式焊锡,无机械应力损伤,热效应影响小;

 

2、多轴智能工作平台(可选配定制),可应对各种复杂精密焊接工艺;

 

3、同轴CCD摄像定位及加工监视系统,可清洗呈现焊点并及时矫正对位,保证加工精度和自动化生产;

 

4、激光、CCD、温控、指示光四点同轴,完美的解决了行业内多光路重合难题并避免复杂调试;

 

5、在保证优良率99%的情况下,焊锡的焊点直径最小达0.2mm,单个焊点的焊锡时间更短。

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