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如何把控功率半導體鍵合質量?
來源: 明銳理想科技作者: 明銳理想科技時間:2026-04-04 05:08:30點擊:2534

隨sui著zhe全quan球qiu減jian排pai大da勢shi趨qu強qiang,以yi及ji我wo國guo綠lv色se低di碳tan發fa展zhan步bu伐fa加jia快kuai,新xin能neng源yuan產chan業ye逐zhu漸jian成cheng為wei最zui具ju潛qian力li的de戰zhan略lve性xing新xin興xing產chan業ye,持chi續xu保bao持chi高gao速su發fa展zhan。最zui新xin數shu據ju顯xian示shi,中zhong國guo新xin能neng源yuan汽qi車che產chan銷xiao量liang連lian續xu8年居全球第一,可再生能源發電總裝機已經突破13億千瓦,良好的發展態勢有望延續。

功率半導體作為實現電氣化係統自主可控以及節能環保的核心零部件,在新能源汽車、智zhi能neng電dian網wang等deng領ling域yu需xu求qiu量liang也ye將jiang大da幅fu提ti升sheng。功gong率lv半ban導dao體ti在zai新xin的de應ying用yong領ling域yu中zhong會hui遇yu到dao哪na些xie挑tiao戰zhan?又you該gai如ru何he保bao證zheng產chan品pin質zhi量liang?接jie下xia來lai,我wo們men逐zhu步bu揭jie曉xiao明ming銳rui理li想xiang的de解jie決jue方fang案an。

什麼是功率半導體?

首先,我們先了解一下,什麼是功率半導體?功率半導體包括兩個部分:功率器件和功率IC。功率器件是功率半導體分立器件的分支,而功率IC則(ze)是(shi)將(jiang)功(gong)率(lv)半(ban)導(dao)體(ti)分(fen)立(li)器(qi)件(jian)與(yu)各(ge)種(zhong)功(gong)能(neng)的(de)外(wai)圍(wei)電(dian)路(lu)集(ji)成(cheng)而(er)得(de)來(lai)。功(gong)率(lv)半(ban)導(dao)體(ti)的(de)功(gong)能(neng)主(zhu)要(yao)是(shi)對(dui)電(dian)能(neng)進(jin)行(xing)轉(zhuan)換(huan),對(dui)電(dian)路(lu)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi),改(gai)變(bian)電(dian)子(zi)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)的(de)電(dian)壓(ya)和(he)頻(pin)率(lv),直(zhi)流(liu)或(huo)交(jiao)流(liu)等(deng),均(jun)具(ju)有(you)處(chu)理(li)高(gao)電(dian)壓(ya)、大電流的能力。

目前主流、使用較多的半導體器件,一是晶閘管,它可以輸出較大功率,但頻率相對較低,主要用於直流輸電和大功率低頻電源等;二是IGCT,它是將GTO與門極驅動電路以低感方式集成在一起,這樣可以改善關斷性能,此器件目前主要用於大功率電機傳動,包括船舶驅動、海上風電等;三是IGBT,自上世紀90年代突破技術瓶頸以後,已經實現產業化和大規模應用,當前大功率IGBT最高可實現6500V,其應用方式較廣,包括軌道交通、光伏發電、汽車電子等,是當前主流開關器件。

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IGBT在新能源汽車上的應用與挑戰

IGBT模塊具有節能、安裝維修方便、散熱穩定等特點,它的作用是交流電和直流電的轉換,同時還承擔電壓高低轉換的功能,可以說是電動車的核心技術之一。IGBT的好壞直接影響電動車功率的釋放速度。

IGBT約占電機驅動係統成本的一半,而電機驅動係統占整車成本的15-20%,也就是說IGBT占整車成本的7-10%,是除電池之外成本第二高的元件,也決定了整車的能源效率。新能源汽車對IGBT提出非常高的要求,要求其擁有更強大、更高效的功率處理能力,同時也要降低本身過多的電力消耗和不必要的熱量產生,以提高整車的性能。主要在溫度衝擊、功率循環、溫度循環、結溫等與全生命周期可靠性相關的一些方麵提出了更高的標準。

IGBT封裝技術是實現電機控製器高溫運行、高可靠性、高功率密度的關鍵環節,焊接質量的好壞直接決定了器件可靠性和工作壽命。

明銳焊接質量把控方案

明銳理想深耕自動光學檢測技術十餘年,可為IGBT封裝提供多站檢測方案。其中,明銳半導體鍵合AOI-SW5000係列主要應用於WB段後的檢測,可為IGBT生產提供焊料、焊線、焊點、DBC表麵、芯片表麵、插針等全麵的檢測。

實際生產過程中,焊線與焊點的不良時常出現,而焊點焊線的不良極易導致最終產品在實際使用中發生電流損壞。SW5000基於高精度2D彩色成像,利用輪廓分割算法,精準識別焊線與焊點的輪廓,進而分析焊線、焊點的形態與尺寸不良。

與行業類似競品不同的是,SW5000進一步細化分割了焊點的壓接區域,可以更可靠地檢測虛焊、偏壓等不良。

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細化分割焊點壓接區域

針zhen對dui弧hu高gao檢jian測ce,目mu前qian市shi麵mian上shang主zhu要yao有you側ce麵mian相xiang機ji的de方fang案an,此ci方fang案an獲huo取qu的de高gao度du信xin息xi較jiao少shao,且qie精jing度du較jiao低di,容rong易yi受shou遮zhe擋dang等deng幹gan擾rao影ying響xiang,多duo為wei定ding性xing檢jian測ce。SW5000搭載線掃激光模塊,實現線弧的高精度3D定量檢測,能獲得更好的整線還原效果。

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高精度還原線弧


實測過程中,線弧頸部由於角度較大,可能導致高度信息缺失。SW5000可通過多角度環形光將不良特征反映在2D成像圖上,配合檢出塌線不良。

另外,SW5000搭載六通道多角度程控環形光源,可針對不同位置、不同類型的不良采用最合適的打光方式,放大不良特征,以保證不良的穩定檢出。此技術用於芯片、DBC等表麵存在幹擾的部分進行劃傷、異物等檢測,可以有效減少幹擾造成的誤報,提升檢測的準確性。

除了高精度的檢測算法,明銳在簡化編程更是領先業界。通過AI識別、自動生成檢測區域、自動屏蔽幹擾區域、分組管理等技術,極大程度地降低編程難度,節省客戶編程與調試時間。

1.基於AI深度學習算法,自動識別焊線輪廓,並生成檢測窗。通過輪廓形態判斷不良。自動識別焊線輪廓

2.芯片表麵檢測時,自動屏蔽焊線區域的幹擾,並根據實際打線位置,實時更新檢測區域。相較於傳統畫窗方式,降低了漏檢的風險。

3.可對相似屬性的焊線進行分組管理,統一編程與參數調試。

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為適應不同客戶的架線要求,SW5000係列產品配套開發了許多適用不同使用場景的特製功能。在傳板方式上,支持搭配彈夾自動上下料功能、NG板緩存篩選功能;在不良品處理功能上,可通過打標筆打標、E-Mapping標定;在數據分析上,可通過自帶的SPC軟件,輸出各種生產數據表格,便於客戶直觀了解生產情況;zaichanxianguanlishang,tongguolixianbiancheng,keshixianyirenduoji,tongyiguanli。mingruilixiangjiangbandaotijiancelingyuzuoweizhongdianyanjiufangxiang,buduanwanshangongyeshijiaojianzhafangan,xianhoutuichulebandaotijianhezidongguangxuejianzhajiSW2000、SW5000和半導體貼片自動光學檢測設備SD5000,均獲得了不錯的市場反饋。

相信憑借著持續的技術研發和創新投入,明銳理想將有力助推新能源產業鏈企業實現轉型升級和蓬勃發展


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