Qualquer pessoa que esteja na indústria eletrônica automotiva sabe que o módulo IGBT é o componente central que controla a saída de corrente durante a aceleração de veículos elétricos e a entrada de corrente durante o feedback de energia de frenagem. Então, o que é um IGBT? IGBT é a abreviação de Insulated Gate Bipolar Transistor, que é um dispositivo semicondutor de potência acionado por tensão totalmente controlado composto por BJT (transistor bipolar) e MOS (transistor de efeito de campo de porta isolada). Ele tem as vantagens da alta impedância de entrada do MOSFET e da baixa queda de tensão no estado do GTR. É muito adequado para uso em sistemas conversores com uma tensão CC de 600 V ou superior, como motores CA, inversores, fontes de alimentação de comutação, circuitos de iluminação, acionamentos de tração e outros campos. O tópico deste capítulo é apenas explicar a aplicação da soldagem a laser em módulos IGBT eletrônicos automotivos.
Soldagem a laser IGBT para eletrônica automotiva
O módulo IGBT é um produto semicondutor modular formado por IGBT (chip de transistor bipolar de porta isolada) e FWD (chip de diodo de roda livre) por meio de um pacote de ponte de circuito específico; o módulo IGBT empacotado é usado diretamente em inversores, fontes de alimentação ininterruptas UPS e outros equipamentos; o módulo IGBT tem as características de economia de energia, fácil instalação e manutenção, dissipação de calor estável, etc.; a maioria dos produtos vendidos no mercado são produtos modulares, e o IGBT geralmente se refere aos módulos IGBT; com o avanço dos conceitos de economia de energia e proteção ambiental, esses produtos se tornarão cada vez mais comuns no mercado.
Antes do módulo IGBT ser embalado no invólucro, o chip IGBT e o chip de diodo são primeiro soldados ao substrato DBC por meio de peças de soldagem e, em seguida, o DBC com o chip soldado é colado e, em seguida, a soldagem secundária é realizada. Neste processo, a subunidade soldada é primeiro limpa para evitar que a subunidade seja oxidada e, em seguida, a subunidade, o eletrodo, a peça de soldagem e o anel de soldagem são soldados à base de dissipação de calor de carboneto de silício de alumínio por meio de equipamento.
Soldagem a laser de módulo IGBT
Análise de fatores que afetam a taxa de vazios do IGBT no processo de soldagem secundária
1. Solda
Atualmente, os materiais das folhas de solda e anéis de solda utilizados contêm Sn, Pb e Ag, não há fluxo e a solda não é oxidada antes da soldagem.
2. Temperatura de soldagem
Durante o processo de soldagem, o IGBT a ser soldado é carregado em uma bandeja, e o sistema de arrasto do motor é usado para fazê-lo funcionar na zona de aquecimento, zona de resfriamento, zona de retenção de pressão de vácuo, etc., por sua vez. Durante o processo de soldagem, a temperatura de soldagem apropriada pode ser selecionada de acordo com a temperatura do ponto de fusão da solda, e a temperatura de soldagem é definida completamente de acordo com os documentos de processo padrão.
