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激光恒温锡焊应用于电动汽车IGBT功率模块案例

众所周知,IGBT芯片也被称作绝缘柵双极型晶体管,是一种被广泛应用的功率半导体,像我们日常生活中使用的家电、出行搭乘的汽车、飞机、高铁等,其中都有IGBT芯片的身影,它也被称为是电力电子行业的CPU。

而IGBT芯片最主要的作用还是体现在新能源领域中,它是新能源汽车必不可少的组成部分,这么一个小小的芯片就占据了整辆车成本的5%,与动力电池电芯一起被称为是双芯。

电动汽车项目中主电控单元中的IGBT功率模块锡焊焊接实际案例,其制造装配工艺是先将IGBT功率模块和接插件装入铸铝的壳体内并固定,再前工序SMT完成后电路板装配到铸铝的壳体内并将IGBT功率模块和接插件引脚从电路板引脚孔中穿出(图17、18),将整个工件放入轨道生产线定位后进行锡焊焊接,然后经过检测和三防处理,再装上其他外围部件完成。由于电动汽车的电控回路是采用高电压,所以焊接可靠性问题更加突出。

IGBT功率模块图片

功率驱动IGBT模块部件基板大部分器件采用SMT工艺完成,而功率驱动模块元件属后插元件,且不能再过回流炉、而且IGBT引出脚多、耐热性较差。而且电路板必须焊接面向上,由于结构原因要焊点加热速度要快,快速完成焊接,否则会损坏器件。工艺规定必须Cycle Time:3Sec内完成一个焊点,经过客户全面评估选用了双X双Y双工位点锡膏送丝焊接机设备,使用固高八轴控制卡控制平台,将 Y1、Y2 作为两个工位,在两个工位上放置产品进行加工,在 X1 轴上安装焊接头、送丝机构(可选),在 X2 轴上安装点锡头、定位相机、测高传感器(可选)。

双X双Y双工位点锡膏送丝焊接机图片

奥莱光电双X双Y双工位点锡膏送丝焊接机优势:

1、非接触式焊接:在焊接时仅被焊区域局部加热,其它区域不承受热效应;

2、精度高:光斑可以达到微米级别,加工时间可以通过程序控制;

3、工作空间要求小:细小的激光束可取代烙铁头,在加工件表面有其它干涉物时,也可同样进行精密加工;

4、视觉视觉定位点锡,焊接CCD同轴监控;焊锡操作简单,激光头维护方便;

5、激光锡焊的光电转换效率优于传统的烙铁加热方式,单点焊接时间短,融锡快,无炸锡,残留少。

6、激光加工恒温控制,激光加工点实时温度监控。内部闭环反馈,焊接光斑可调节,更好的适应不同焊点尺寸需求。

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