Svatko tko je bio u industriji automobilske elektronike zna da je IGBT modul ključna komponenta koja kontrolira izlaznu struju tijekom ubrzavanja električnih vozila i ulaznu struju tijekom povratne energije kočenja. Dakle, što je IGBT? IGBT je skraćenica za bipolarni tranzistor s izoliranim vratima, koji je kompozitni potpuno kontrolirani naponski poluvodički uređaj sastavljen od BJT (bipolarni tranzistor) i MOS (tranzistor s efektom polja s izoliranim vratima). Ima prednosti i visoke ulazne impedancije MOSFET-a i niskog pada napona u uključenom stanju GTR-a. Vrlo je prikladan za korištenje u sustavima pretvarača s istosmjernim naponom od 600 V ili većim, kao što su AC motori, pretvarači, prekidački izvori napajanja, rasvjetni krugovi, vučni pogoni i druga polja. Tema ovog poglavlja je samo objasniti primjenu laserskog lemljenja u automobilskim elektroničkim IGBT modulima.
Automobilska elektronika IGBT lasersko lemljenje
IGBT modul je modularni poluvodički proizvod sastavljen od IGBT-a (čip bipolarnog tranzistora s izoliranim vratima) i FWD-a (čip diode sa slobodnim hodom) kroz paket specifičnog premosnog kruga; pakirani IGBT modul izravno se koristi u pretvaračima, UPS izvorima neprekidnog napajanja i drugoj opremi; IGBT modul ima karakteristike uštede energije, jednostavne instalacije i održavanja, stabilnog rasipanja topline itd.; većina proizvoda koji se prodaju na tržištu su takvi modularni proizvodi, a IGBT se općenito odnosi na IGBT module; s napretkom koncepata uštede energije i zaštite okoliša, takvi će proizvodi postati sve češći na tržištu.
Prije nego što se IGBT modul upakira u omotač, IGBT čip i diodni čip se prvo zavaruju na DBC podlogu kroz dijelove za zavarivanje, a zatim se DBC sa zavarenim čipom spaja, a zatim se izvodi sekundarno zavarivanje. U ovom procesu, zavarena podjedinica se prvo čisti kako bi se spriječila oksidacija podjedinice, a zatim se podjedinica, elektroda, zavareni komad i zavareni prsten putem opreme zavaruju na bazu za raspršivanje topline od aluminij silicij karbida.
Lasersko zavarivanje IGBT modula
Analiza čimbenika koji utječu na stopu šupljina IGBT-a u sekundarnom postupku zavarivanja
1. Lemljenje
Trenutno, materijali ploča za lemljenje i lemnih prstenova koji se koriste sadrže Sn, Pb i Ag, nema topitelja, a osigurano je da lem ne oksidira prije zavarivanja.
2. Temperatura zavarivanja
Tijekom procesa zavarivanja, IGBT koji treba zavariti postavlja se na ladicu, a motorni sustav za povlačenje koristi se za pokretanje u zoni grijanja, zoni hlađenja, zoni zadržavanja vakuumskog tlaka itd. naizmjenično. Tijekom procesa zavarivanja, odgovarajuća temperatura zavarivanja može se odabrati prema temperaturi tališta lema, a temperatura zavarivanja se postavlja u potpunosti prema standardnim procesnim dokumentima.
