自動車エレクトロニクス業界に携わったことのある人なら誰でも、IGBTモジュールが電気自動車の加速時の電流出力とブレーキエネルギーフィードバック時の電流入力を制御するコアコンポーネントであることを知っています。では、IGBTとは何でしょうか？IGBTは絶縁ゲートバイポーラトランジスタの略で、BJT（バイポーラトランジスタ）とMOS（絶縁ゲート電界効果トランジスタ）で構成された複合制御電圧駆動型パワー半導体デバイスです。MOSFETの高入力インピーダンスとGTRの低オン電圧降下の両方の利点を備えています。ACモーター、インバータ、スイッチング電源、照明回路、トラクションドライブなどの600V以上のDC電圧のコンバータシステムでの使用に非常に適しています。この章のトピックは、自動車用電子IGBTモジュールにおけるレーザーはんだ付けの応用について説明することです。
自動車エレクトロニクスIGBTレーザーはんだ付け
IGBTモジュールは、IGBT（絶縁ゲートバイポーラトランジスタチップ）とFWD（フリーホイールダイオードチップ）が特定の回路ブリッジパッケージを介して形成されたモジュール式半導体製品です。パッケージ化されたIGBTモジュールは、インバータ、UPS無停電電源装置などの機器に直接使用されます。IGBTモジュールは、省エネ、設置とメンテナンスの容易さ、安定した放熱などの特徴を備えています。市場で販売されている製品のほとんどはこのようなモジュール式製品であり、IGBTは一般的にIGBTモジュールを指します。省エネと環境保護の概念の進歩に伴い、このような製品は市場でますます一般的になります。
IGBTモジュールをシェルにパッケージする前に、まずIGBTチップとダイオードチップを溶接片を介してDBC基板に溶接し、次に溶接チップ付きのDBCを接合し、次に二次溶接を行います。このプロセスでは、まず溶接されたサブユニットを洗浄してサブユニットの酸化を防ぎ、次にサブユニット、電極、溶接片、溶接リングを設備を介してアルミニウムシリコンカーバイドの放熱ベースに溶接します。
IGBTモジュールレーザー溶接
二次溶接工程におけるIGBTボイド率に影響を与える要因の分析
1. はんだ付け
現在使用されているはんだシートやはんだリングの材料にはSn、Pb、Agが含まれており、フラックスは使用されておらず、溶接前にはんだが酸化されないことが保証されています。
2.溶接温度
溶接工程では、溶接するIGBTをトレイに載せ、モータードラッグシステムを使用して、加熱ゾーン、冷却ゾーン、真空圧力保持ゾーンなどを順番に走行させます。溶接工程では、はんだの融点温度に応じて適切な溶接温度を選択でき、溶接温度は標準工程文書に従って完全に設定されます。
