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浅谈激光焊锡在IGBT模块中的应用2022-12-05

       接触汽车电子行业的人都知道,IGBT单元是控制电动汽车加速时电流输出和制动能量回馈时电流输入的核心部件。

       什么是IGBT?IGBT(绝缘双极晶体管)是IGBT的简称,是由BJT(双极晶体管)和金属氧化物半导体(绝缘栅场效应晶体管)组成的复合型全控压驱动功率半导体器件。它具有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低开关电压的优点。非常适用于DC电压600V及以上的逆变系统,如交流电机、逆变器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。激光焊接机制造商先容激光自动焊接在IGBT组件中的应用。

        IGBT模块是一种模块化的半导体产品,由IGBT和FWD续流二极管芯片组成,通过特定的电桥封装。封装后的IGBT模块直接应用于逆变器、ups等设备;IGBT模块具有节能、安装维护方便、散热稳定等特点。目前市面上大部分产品都是这样的模块化产品,IGBT一般指IGBT模块;随着节能环保理念的普及,这类产品在市场上会越来越普遍。

在封装IGBT模块之前,通过焊盘将IGBT芯片和二极管芯片焊接在DBC基板上,然后将DBC芯片与芯片结合,然后进行第二次焊接。在这个过程中,对焊接好的子单元进行清洗,防止子单元被氧化,然后通过设备将子单元、电极、焊盘、焊环焊接在Al-Si-SiC散热基板上。

二次钎焊工艺对IGBT空隙率的影响因素分析

1.焊料

目前用于焊盘和环焊的材料含有Sn、Pb和Ag,不含助焊剂,以保证焊料在焊接前不被氧化。

2.焊接温度

在焊接过程中,将待焊接的IGBT放入托盘中,电机带动IGBT依次在加热区、冷却区和真空保压区之间运行。在焊接过程中,可以根据焊料的熔点温度选择合适的焊接温度,焊接温度完全按照标准工艺文件设定。

3.冷却速率

在冷却过程中,要特别注意冷却速度。特别是在焊料结晶点附近,当温度下降过快时,会导致焊料形成不均匀。冷却速度过慢,气孔会增多,影响焊料质量。所以在实际操作中,一定要按照标准工艺文件的要求来设定速度,以免影响焊锡气孔。


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