车载功率模块焊接工艺方案
车载IGBT模块封装厂面临的重点问题
一、以进口为主的功率模块封装设备真空焊接炉及整套方案交付周期长、建设周期长，无法满足客户订单需求，同时增加了企业的发展风险
二、进口真空焊接炉投产技术支持、服务及时性受到影响，新产线建设，专业技术人员不足，产量提升慢，配件更换周期长，延误生产
三、定制化需求，车载IGBT模块物料网数字化生产，可追溯的系统建设，物联网系统定制、硬件配置定制、出现很多定制化需求，无法快速响应满足
方案一
诚联恺达进口IGBT真空焊接炉替代方案
产品开发过程--标准机型、非标定制机型等
KD-V20 实验型
KD-V43 实验型
多层真空焊接炉 KD-V3V5
二极管、三极管、TO及光伏器件专用机型 KD-V10S
针对锡膏工艺的热风真空焊接炉 KD-V10N
IGBT功率模块三舱真空焊接炉 KD-V300
IGBT功率模块四舱真空焊接炉 KD-V400V400L
诚联恺达车载IGBT功率模块专用机型
KD-V43 离线小型真空焊接炉 实验研发型
KD-V3V5 离线多层真空焊接炉 批量生产型
KD-V300 三舱在线自动化真空焊接炉 批量生产型
KD-V400V400L 四舱在线自动化真空焊接炉 批量生产型
进口真空焊接炉替代方案、交付能力
以上几款机型是诚联恺达重点推荐的进口设备替代方案，生产机型，出货量最多的是在线式三舱真空焊接炉KD-V300、四舱真空焊接炉KD-V400，已经交付100台以上，交付周期3-4个月，新工厂投产后，月产能可达30台以上。
满足甲酸焊片工艺及锡膏工艺，目前产品进入量产阶段，国内多家企业已经批量订购使用，性能稳定，各方面指标结果均满足生产需求，可以替代进口功率模块真空焊接炉。
方案二
车载IGBT功率模块的焊接工艺
方案
离线式真空焊接炉工艺方案
KD-V43 实验研发型焊接炉工艺方案--整体工艺时间20min/炉
KD-V3V5 多层真空焊接炉工艺方案--整体工艺时间30min/炉
SAC305 工艺流程：
预热段 预热、甲酸还原
1、抽真空到设定真空度1mbar以下
2、充氮气，流量设置60-100L/min，至950mbar
3、升温加热至200℃
4、温度保持30s，同时抽真空至1mbar
5、充甲酸，流量设置30L/min，充至850mbar
6、在200 ℃甲酸环境下保持150s
焊接段 焊接抽真空排气泡
7、升温至焊接温度260 ℃
8、达到目标温度后，保持30s
9、抽真空至1mbar，到达真空度后，保持60s
10、充氮气到1000mbar，常压
冷却
11、设置目标温度45℃，冷却水温度23 ℃
12、达到目标温度后结束
离线真空焊接炉工艺曲线
KD-V300 三舱真空焊接炉工艺方案
--连续工艺时间10min/托盘
SAC305 工艺流程：
预热舱一 预热、甲酸还原
1、抽真空到设定真空度1mbar以下
2、充氮气950mbar
3、升温加热至200℃
4、温度保持30s，同时抽真空至1mbar
5、充甲酸，流量设置30L/min，充至850mbar
6、在200 ℃甲酸环境下保持120s
焊接舱二 抽真空排气泡
1、抽真空到设定真空度1mbar以下
2、充甲酸800mbar
3、升温至焊接温度260 ℃
4、达到目标温度后，保持30s
5、抽真空至1mbar，到达真空度后，保持60s
6、充氮气到1000mbar，常压
冷却舱三 冷却
1、设置目标温度45℃，冷却水温度23℃
2、达到目标温度后结束
KD-V400 四舱真空焊接炉工艺方案
--连续工艺时间6min/托盘 产能提升50%
SAC305 工艺流程：产量相比V300产量
提升50%
预热舱一 预热
1、抽真空到设定真空度1mbar以下
2、充氮气950mbar
3、升温加热至160℃
4、进入预热舱二
预热舱二 甲酸还原
1、抽真空到设定真空度1mbar以下
2、充甲酸，流量设置30L/min，至950mbar
3、升温加热至200℃
4、温度保持30s，同时抽真空至1mbar
焊接舱三 抽真空排气泡
1、真空到设定真空度1mbar以下
2、升温至焊接温度260 ℃
2、达到目标温度后，保持30s
3、抽真空至1mbar，到达真空度后，保持60s
4、充氮气到1000mbar，常压
冷却舱四 冷却
1、设置目标温度45℃，冷却水温度23 ℃
2、达到目标温度后结束
KD-V400L 四舱真空焊接炉工艺方案
--连续工艺时间6min/托盘 产能再次提升100%
产品放置托盘有效区域面积加大，单套托盘放置产品数量增加100%
焊接目标效果：单个空洞率＜1%，整体空洞率＜2%
焊接空洞率＜1%
以上素材来源：诚联恺达科技有限公司，投稿请发邮箱001@aibang.com
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2023年 IGBT 产业高峰论坛
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序号 |
Provisional agenda |
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1 |
IGBT技术面临的技术挑战和发展趋势 |
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2 |
车规级IGBT技术的最新进展及未来技术趋势 |
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3 |
高压大功率压接型IGBT器件封装技术研究 |
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4 |
新一代微沟槽技术 IGBT芯片的研发 |
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5 |
集成一体化IGBT模块的设计与优化 |
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6 |
宽禁带半导体模块的研究与发展 |
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7 |
双面散热汽车IGBT模块的研究与应用 |
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8 |
AMB陶瓷衬板在IGBT上的应用 |
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9 |
半导体功率模块用陶瓷基板及金属化技术 |
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10 |
高压大功率IGBT模块对灌封胶要求 |
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11 |
铝碳化硅（AlSiC）基板在IGBT中的应用 |
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12 |
IGBT模块用外壳材料的选择 |
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13 |
IGBT焊接材料解决方案 |
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14 |
IGBT可靠性评估及失效分析 |
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15 |
超声波焊接技术在IGBT领域的应用 |
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16 |
垂直固化炉设备在IGBT模块封装中的解决方案 |
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17 |
IGBT的真空焊接技术 |
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18 |
IGBT模块自动化封装技术 |
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19 |
X-RAY在IGBT封装测试中的应用 |
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20 |
IGBT模块的内部缺陷检测方案 |
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