IGBT模塊通常需要經(jīng)過貼片、焊接、等離子清洗、X光檢測、鍵合、灌膠固化、成型、測試、打標共9道工藝后才能投放到市場。
圖 IGBT模塊工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點圖
其中焊接工藝中焊接質(zhì)量直接影響功率模塊的可靠性及使用壽命。IGBT模塊的功率導電端子需要承載數(shù)百安培的大電流，對電導率和熱導率有較高的要求，而汽車中的IGBT還要承受一定的振動和沖擊力，對機械強度要求高，故IGBT導電端子的焊接技術(shù)工藝要求十分高。
傳統(tǒng)的錫焊工藝雖然工藝簡單，操作簡便，但存在易氧化，焊接強度低，可靠性差等缺點。
超聲波焊接是一種很適合IGBT導電端子焊接的工藝，由于超聲波焊接采用高頻超聲能量使金屬原子在兩種材料界面間相互擴散，最終形成一種高強度鍵合界，工藝簡單快捷、接觸電阻低、鍵合強度較高，更好的滿足了IGBT導電端子對低電阻、高強度的要求。隨著超聲波焊接技術(shù)的不斷發(fā)展，IGBT領(lǐng)域的應用不斷加深。
在IGBT模塊封裝中，實際焊接應用場景主要針對銅引腳和Pin針兩種金屬部件的焊接。
由于IGBT模塊焊接端子小、基板易碎，其對焊接要求更加精細，焊接需嚴格控制焊接力、振幅、變形量、能量等參數(shù)以保證焊接的一致性，精確控制力和位移，需要集成有較多的傳感器用于檢測和模式控制。此外，焊接設備上還需要運動控制，通過視覺定位、伺服控制等模塊來完成同一塊功率半導體上多個點位的焊接需求，因此對自動化設計能力也存在較高要求。
必能信是美國艾默生電氣集團所屬子公司，創(chuàng)立于1946年，有60多年歷史。公司主要生產(chǎn)各類超聲波清洗設備、超聲波焊接設備、振動摩擦焊接設備、熱板焊接設備、激光焊接設備、旋轉(zhuǎn)焊接設備、超聲波金屬焊接設備和超聲波細胞粉碎設備等。
必能信深耕焊接裝配領(lǐng)域多年，致力于憑借卓越的IGBT模塊整體焊接解決方案。針對銅引腳和Pin針兩種金屬部件的實際焊接應用場景， 必能信推出IGBT模塊超聲波焊接機和IGBT工作站。
必能信IGBT模塊超聲波焊接機能在保證高強度焊接的同時避免陶瓷基板破裂，同時做到焊面完全結(jié)合、無空洞。IGBT工作站采用特殊的超聲波扭矩焊技術(shù)，將Pin針焊接到覆銅陶瓷板上，對陶瓷基板的損傷較小，其焊接深度精確且穩(wěn)定。
上海驕成超聲波技術(shù)股份有限公司（688392）
上海驕成超聲波技術(shù)股份有限公司成立于2007年，坐落于上海“大零號灣”科技創(chuàng)新策源功能區(qū)，核心技術(shù)團隊來自上海交通大學，是專業(yè)提供超聲波設備及應用解決方案的高科技實體企業(yè)，2022年9月，驕成超聲成功在上交所科創(chuàng)板上市。
驕成超聲具備研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、質(zhì)量管理到技術(shù)維護的一體化服務能力，研發(fā)人員占比約40%，掌握包括超聲波電源、換能器、聲學工具、控制器、在線監(jiān)控系統(tǒng)等在內(nèi)的全套超聲波設備核心部件及整機的設計、開發(fā)與應用能力。
驕成超聲有IGBT/SIC端子超聲焊機和Pin針超聲焊機，可焊接IGBT、SiC功率模塊端子和一體針、針座、魚眼針在DBC板、模塊。
深圳市銳博自動化設備有限公司成立于2012年，是一家從事半導體封裝領(lǐng)域設備研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的高新技術(shù)企業(yè)，公司產(chǎn)品涵蓋點膠、貼片、鍵合、IGBT、自動化整合等半導體封裝工序，在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)均處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
公司IGBT超聲波焊接設備主要有：插針超聲波焊接機 UT-400B、端子超聲波焊接機 UT-400、IGBT超聲焊接機-UT-400，應用于IGBT/SiC/IPM模塊一體針/針座焊接、端子焊接及其他金屬零件焊接。
微迅超聲成立于2005年8月25日，是一家專業(yè)從事各種精密電子生產(chǎn)設備開發(fā)、制造的高新技術(shù)企業(yè)。公司匯集了一批高素質(zhì)的專業(yè)人才，將超聲波焊接技術(shù)應用于半導體元器件生產(chǎn)、汽車電池模組、IGBT模塊。
微迅超聲自主研發(fā)、設計、制造的系列全自動超聲波粗鋁絲壓焊機、系列全自動粘片機、系列全自動超聲波鋁帶壓焊機、系列精密漆包線電點焊機、系列超聲波熱壓金絲球焊機。微迅超聲現(xiàn)已開發(fā)研制全自動的超聲波焊接設備，WS8系列適用于IGBT模塊、汽車電池組(電池模組可以分鋁線和鋁帶)，WS9610、WS9688適用于三極管行業(yè)。
上海央米智能科技有限公司是一家全國先進的超聲應用系統(tǒng)解決方案制造商，公司設立專業(yè)的研發(fā)團隊及質(zhì)量管理團隊，專注于研發(fā)超聲技術(shù)應用開發(fā)向智能化超聲設備轉(zhuǎn)型，深耕于市場，逐步成為全球化高端創(chuàng)新型超聲應用解決方案的領(lǐng)跑者。目前央米與國內(nèi)與多個名校、研究所、高科企業(yè)、實驗室有著深度技術(shù)合作與交流，產(chǎn)品應用于燃料電池MEA行業(yè)、汽車線束、新能源、半導體、微電子、生物醫(yī)療、光伏、化工、食品等行業(yè)。
http://www.shenfayuan.com/
深圳市深發(fā)源精密科技有限公司創(chuàng)立于 2010 年。企業(yè)以自有技術(shù)為核心，專注于工業(yè)應用超聲波設備技術(shù)研究，致力于超聲波金屬焊接機、超聲波線束焊接機、超聲波端子焊接機、超聲波銅管封口機、超聲波塑焊機、超聲波焊接機配件、端子刀片以及各類焊接機設備配件等產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)。深發(fā)源的超聲波焊接設備主要應用于：新能源鋰電池、IGBT功率半導體、汽車線束（充電樁）、塑膠制品、無紡布、冰箱制冷行業(yè)。
針對IGBT行業(yè)，深發(fā)源推出的設備解決方案包括：超聲波金屬焊接機SFY-40K-U800、超聲波PIN針焊接機SFY-SF-3512/2030、超聲波端子焊接機SFY-SD-D4000/D6000等。
http://www.chinakepu.com/
廣州市科普超聲電子技術(shù)有限公司成立于2004年專注研發(fā)、生產(chǎn)、銷售：新能源電池超聲波金屬焊接機、PACK電池超聲波金屬焊接機、銅鋁巴超聲波金屬焊接機，汽車及充電樁線束端子超聲波金屬焊接機、IGBT超聲波金屬焊接機、引線超聲波鍵合機等高精尖專用設備，是國家高新技術(shù)企業(yè)。
華普森科技有限公司成立于2010年底，主要產(chǎn)品為超聲波金屬焊接機、電阻焊接設備。2013年以來，公司重點放在20K大功率金屬焊接機的研發(fā)及推廣。先后開發(fā)更新?lián)Q代了4代20K數(shù)字型超聲波電源及發(fā)生器系統(tǒng)。華普森科技在2021年被評為國家高新技術(shù)企業(yè)。
公司主要產(chǎn)品和服務包括：超聲波焊接機系列設備、電阻焊接機系列設備、自動化焊接系列設備。
圖 車規(guī)級IGBT焊接樣品，厚度0.5~1.5mm的紫銅端子焊接到IGBT 0.3mm覆銅上(下面為陶瓷板)
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