BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ: Phát triển nguyên mẫu thiết bị điện tử công suất

Hàn siêu âm chính xác kiểu nêm cho các mô-đun nguồn SiC và GaN

Ngày: Tháng 2 năm 2026

Tác giả: Phòng Kỹ thuật, Công ty TNHH Bán dẫn Giang Tô Himalaya.

Chủ thể: Tối ưu hóa quá trình hàn dây nhôm dày trong môi trường nghiên cứu và phát triển.

1. Tóm tắt chính

Sự chuyển đổi hướng tới Dải năng lượng rộng (WBG) Các chất bán dẫn, đặc biệt là Silicon Carbide (SiC) và Gallium Nitride (GaN), đã đặt ra những yêu cầu khắt khe về nhiệt và cơ học đối với việc hàn chân dẫn. Phương pháp hàn thủ công truyền thống thường không đáp ứng được tính nhất quán cần thiết cho các mô-đun mật độ công suất cao. Bài báo này nghiên cứu cách thức... Máy hàn dây nhôm dày siêu âm để bàn WS3100 Nó thu hẹp khoảng cách giữa tính linh hoạt trong phòng thí nghiệm và độ tin cậy đạt tiêu chuẩn ô tô.

2. Thách thức: Vật lý liên kết trong điện tử công suất

Các mô-đun nguồn cho bộ biến tần kéo xe điện và trung tâm dữ liệu AI hoạt động trong điều kiện chu kỳ nhiệt khắc nghiệt. Điểm hỏng hóc chính thường là giao diện liên kết dây dẫn.

• Độ cứng vật liệu: Các lớp mạ kim loại SiC và GaN thường cứng hơn silicon truyền thống, đòi hỏi năng lượng siêu âm cao hơn và kiểm soát áp suất chính xác để đạt được liên kết ở cấp độ nguyên tử mà không làm nứt vỡ chip.

• Mật độ dòng điện: Các đường dẫn dòng điện cao yêu cầu dây nhôm dày (75μm đến 500 μmViệc kiểm soát sự biến dạng của các loại đồng hồ đo nặng như vậy đòi hỏi quy trình "làm sạch" và cấu hình áp suất phức tạp.

3. Giải pháp kỹ thuật: Kiến trúc WS3100

WS3100 được thiết kế để cung cấp môi trường được kiểm soát cho các hiện tượng vật lý liên kết phức tạp này thông qua ba công nghệ cốt lõi:

A. Theo dõi tần số siêu âm kỹ thuật số

Các máy hàn để bàn truyền thống thường bị trôi tần số khi đầu dò nóng lên. Máy WS3100 sử dụng máy phát điện công suất cao (9-30W) với Tự động thu tần số (≤5ms)Điều này đảm bảo rằng tần số cộng hưởng (58,5±1kHz) được khóa ngay lập tức, đảm bảo cung cấp năng lượng ổn định cho mọi liên kết.

B. Lập trình tham số kênh đôi

Các bề mặt khác nhau (ví dụ: tiếp xúc giữa chip và đế so với tiếp xúc giữa đế và chân dẫn) yêu cầu các cấu hình năng lượng khác nhau. WS3100 cho phép điều chỉnh độc lập các thông số sau:

• Công suất và thời gian siêu âm

• Áp suất liên kết (30g đến 1200g)

• Chiều cao vòng lặp và chiều dài đuôi

C. Chế độ 2 Liên kết đa điểm

Để giảm điện trở và cải thiện độ bền cắt cơ học, WS3100 hỗ trợ Trái phiếu kép điểm 1 và 2Tính năng này rất cần thiết cho các mô-đun nguồn, nơi một dây dẫn duy nhất phải mang dòng điện đáng kể, phân bổ tải trọng trên nhiều "mối nối" trên tấm điện cực.

4. Dữ liệu và thông số kỹ thuật hiệu năng

Bảng sau đây tóm tắt phạm vi hoạt động của WS3100 theo tiêu chuẩn quy trình năm 2026:

5. Nghiên cứu trường hợp: Cải thiện hiệu suất trong quá trình tạo mẫu IGBT

Trong một nghiên cứu thí điểm gần đây, một cơ sở nghiên cứu đã thay thế thiết bị thủ công bằng WS3100 để thực hiện các công việc sau: Lắp ráp mô-đun IGBTBằng cách sử dụng WS3100... Theo dõi áp suất tự độngCơ sở này đã giảm thiểu hiện tượng nứt vi mô trong các khuôn mỏng bằng cách... 15% và cải thiện tính nhất quán của thử nghiệm kéo dây bằng cách 22% trên một lô 500 sản phẩm.

6. Kết luận

Khi ngành công nghiệp bán dẫn hướng tới sự tích hợp phức tạp và đa dạng hơn, các công cụ được sử dụng trong nghiên cứu và phát triển phải phản ánh độ chính xác của các dây chuyền sản xuất hàng loạt. Giang Tô Himalaya WS3100 Cung cấp độ chính xác, công suất và khả năng lập trình cần thiết để phát triển thế hệ thiết bị bán dẫn công suất tiếp theo.

Giới thiệu về Công ty TNHH Bán dẫn Giang Tô Himalaya

Tọa lạc tại trung tâm công nghệ cao Tô Châu, Công ty Bán dẫn Giang Tô Himalaya là một nhà lãnh đạo toàn cầu trong lĩnh vực thiết bị "hậu kỳ" bán dẫn. Danh mục sản phẩm của chúng tôi bao gồm các thiết bị tốc độ cao. máy hàncác hệ thống cắt lát bán dẫn và máy hàn siêu âm chính xác dạng nêm.

Liên hệ: seaman@himalayasemi.com

Trang web: www.himalayasemi.com