激光焊錫技術在IGBT引腳模塊焊接的應用

IGBT模塊是由IGBT芯片（絕緣柵雙極型晶體管）和FWD芯片（續(xù)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。因其具備節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點，按照其電壓的高低，可以分為高壓GBT模塊、中壓GBT模塊以及低壓GBT模塊。其中激光焊錫加工后的低壓GBT模塊主要應用在消費電子領域，中壓GBT模塊應用在家電、新能源汽車領域；高壓GBT模塊應用在智能電網、風力發(fā)電等領域。

現有的IGBT模塊封裝焊接結構主要采用兩種方式：一種是將絕緣襯板焊接在基板上封裝成IGBT模塊，再通過硅脂與散熱器配合安裝的方式，它以IGBT模塊為單元進行功率等級的選配，具備通用性強、可拆裝互換、驅動設計簡單等特點，其降低了對應用開發(fā)水平的要求，但存在如下問題：

1、絕緣襯板通過基板安裝于散熱器上，使得絕緣襯板與散熱器換熱路徑中多出部分熱阻環(huán)節(jié)，即導致絕緣襯板至散熱器熱阻大，制約了絕緣襯板的散熱效率，導致IGBT功率等級難以提升；

2、為保證大基板與散熱器表面良好接觸，大基板平面需進行拱度處理，基板制造復雜、成本高；

3、基板因熱膨脹引發(fā)接觸不良時，IGBT使用性能及IGBT模塊的可靠性降低，增加了系統(tǒng)運行風險，且造成了IGBT不均流效應凸顯；

4、絕緣襯板需要使用特定工裝保證焊接效果，絕緣襯板焊接過程復雜；

5、受焊接均勻性、大基板平面拱度、并聯絕緣襯板的電流均勻性影響，存在絕緣襯板焊接過程復雜、封裝難度大、無法保證IGBT使用性能和長期運行可靠性等問題。

針對IGBT制作工藝上的難點，紫宸激光作為焊錫設備制造廠家，對比激光自動焊錫技術和烙鐵自動焊錫技術，推出激光焊錫方案，激光焊錫技術在焊錫過程中，激光束可以精確到幾毫米，焊錫精度高，且熱量對周邊區(qū)域影響少，無擠壓的特點很適合IGBT焊錫。

激光焊錫機的優(yōu)勢：

（1）激光焊錫機同IGBT板沒有直接接觸、且焊接過程中無電機使用，可以避免靜電釋放和電機污染等問題。

（2）無焊錫耗材，如烙鐵頭的消耗，既節(jié)約了使用成本，也省去了烙鐵頭維護時間。

（3）可根據客戶需求專門定制。

審核編輯 黃宇