电动汽车SiC MOSFET模块的激光焊接应用

电动汽车SiC MOSFET模块的激光焊接应用

对于MOSFET器件，这个颠覆性技术创新周期是开发和掌握新基础材料的结果。与基于纯硅的MOSFET比较，基于碳化硅(SiC)的MOSFET的性能更胜一筹。作为一个重要的快速发展的应用领域，电动汽车和混动汽车(EV/HEV)的发展受益于MOSFET技术进步，反过来又推到了MOSFET的研发制造活动。

不管消费者是如何想的，这些满载电池的汽车不只是一个大型电池组连接数个牵引电机那样简单(混动汽车还有一个小型汽油发动机给电池充电)，而是需要大量电子模块来驱动系统运行，执行特殊功能。幸运的是，SiC提供了一条通向更高能效以及提高相关性能的途径。

与牵引逆变器常用的硅基IGBT相比，SiC MOSFET主要有以下优点：

・ 开关损耗更低，在中小功率时，导通损耗更低；

・ 没有IGBT那样的PN结电压降；

・ SiC器件具有坚固、快速的本征二极管，无需外部二极管；该本征二极管的恢复电荷极小，几乎可以忽略不计；

・ 工作温度更高（200℃），从而降低了冷却要求和散热要求，同时提高了可靠性；

・ 在能效相同的条件下，开关频率是IGBT的4倍，由于无源器件和外部元件少，重量、尺寸和成本更低。

SiC MOSFET模块的激光焊接应用

MOSFET模块作为新能源电动汽车的重要技术，其结构有诸多的电子元器件与芯片组成，而激光焊接技术在高端电子行业的应用十分活跃。例如，近日由中信证券研究部TMT和汽车团队协同多家公司和机构对Model3标准续航版进行了完整的拆解的分析报告中提到。Model3所用的SiC型号为意法半导体的ST GK026。在相同功率等级下，这款SiC模块采用激光焊接将SiC MOSFET、输入母排和输出三相铜进行连接，封装尺寸也明显小于硅模块，并且开关损耗降低75%。采用SiC模块替代IGBT模块，其系统效率可以提高5%左右，芯片数量及总面积也均有所减少。如果仍采用Model X的IGBT，则需要54-60颗IGBT。

紫宸全自动激光焊锡机集焊接位置精确控制、焊接过程自动化、焊锡量精确控制、焊点一致性好等诸多优点于一体。 专业焊接软件，操作简单，上手快； 功能模块齐全，组合匹配灵活，自动化程度高，非接触焊接，无机械应力损伤，热效应小，焊接电子元件无压力。 目前，该设备已广泛应用于3C消费电子领域的制造业。

各种激光焊接方法的应用

随着激光焊接技术的发展，单一的激光焊接技术已经不能满足不同材料、不同结构的焊接需求，各种新型焊接方法的创新和研究应运而生。依靠新的激光焊接方法或多种方法的组合，有望解决当前激光焊接中遇到的问题。

如今，我国正处于全面发展的过程中，金宝搏网页登录入口 是加工工业、粉末冶金、汽车工业等制造业的重中之重。随着世界经济的缓慢复苏和中国经济的快速发展趋势，对激光焊接设备的需求将逐渐增加。