塑封式IPM真空焊接工艺的研究

发布时间：2020-05-16 00:07

【摘要】：塑封式IPM是一种先进的高集成化新型功率模块,在过压、过流、过热、短路及欠压等复杂电路环境中可以实现对主开关器件的自保护。IPM封装工艺中最关键的是焊接技术。焊接效果主要通过空洞率的控制来保证,该项指标将直接影响焊接层机械性能、连接强度及导热性能等。所以,低空洞率是IPM性能优劣和应用可靠性的重要保障,而真空回流焊工艺因其回流温度范围设置偏离理想曲线会造成焊接后空洞率较高。为了满足IPM的生产需求,本文对IPM真空焊接工艺进行了深入研究,具体工作如下:首先,采用Ansys软件对IPM的热特性进行仿真。建立了其结构模型,对其温度分布进行了仿真;并对焊接无空洞与加入1%到5%空洞率时的仿真结果进行对比分析,给出了温度的变化随空洞率变化的仿真曲线。其次,分析了塑封式IPM的特点和制作工艺流程,以及影响焊接工艺质量的因素。重点讨论了焊接空洞和气孔对焊接质量及其对模块的稳定性和使用寿命的影响。最后,完成了塑封式IPM真空回流焊工艺实验。根据焊锡膏回流曲线,将预热腔与加热腔温度值进行调整,采用正交实验法对四组模块(每组四只)进行了工艺实验。通过对比分析实验结果,找出了更合适的工艺条件,对回流曲线进行优化。
【图文】：

第一章 绪论景与意义智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)[1]是一种先进的高集成压、过流、过热、短路及欠压等复杂电路环境中可以实现对主开关塑封式 IPM 以其自身可靠性较高、成本低、方便使用、小型化、优点在家用电器、工业控制、驱动变频、电力电子等领域发展与应用同时在社会和经济效益上占据重要地位。

图 2-1 有限元分析过程Fig. 2-1 Finite element analysis processkbench 仿真分析软件的功能比较强，，也在多个领域中析功能上。另外，软件的友好用户界面使得操作者对者在用户主界面上操作，里面的菜单与功能选项使用orkbench 用户界面主要用到的几个部分有工具箱（Tchematic）和主菜单栏（Main Menu Bar），主界面结构
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN405

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本文编号：2665832